沉积盆地的传导和对流热传递的分析及其对莱茵地堑的解释

以莱茵地堑为例分析说明了沉积盆地的热传递过程中传导分量和对流分重的识别及量化方法,本文利用了三种复杂程度不同的差分法和三组独立的数据集:(1)根据水力扰动原理对浅孔(<SO0m)热资料考虑能量聚集,(2)对22口深孔(>10O0m)热资料进行一维垂直Peclet数分析和(3)全莱茵地堑垂直横断面上的流体流动和热传输方程全藕合二维有限差分模拟.由能童聚集的考虑导出传导的基底热流密度为84+40/一10mw/ mZ,这与PeC狱数分析的结果浪一致,给出的中间数值范围为90士35mvv/m2.在第一种情况下,基底由低渗透率的第三纪沉积形成,深约500m,在第二种情况下,墓底为深度在2000一400Om之间由沉积的地堑淤积到结晶基底的过渡带构成,并且说明数字模拟结果怎样支持方法(1)和(2)的流场假设以及来自底下进入地堑的平均基底热流密度值为80士10mw/mz.相反,方法(2)导出的PeClet数范围p.簇1.2可以用于校准(至少部分地校准)全揭合水热模型计算结果.渔个方法被认为是用来约束区域尺度渗透率的一个潜在的有用的热方法. 本文提出约热传愉的解释,满足了试验确立的莱苗地堑的温度和热流密度的模型要求,而且指出,用一个全盆地的扎根深部的E一w向地下水循环可以令人信服地解释地堑(诸如法国Pechlbronn或德国l月ndau)西缘的热异常,该地下水循环系将背景基底热流密度(约80 mvv/mZ)局部地平均提高50%,个别地点提高120%.