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青海共和盆地岩石圈热-流变结构及地热意义 被引量:2
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作者 蔺文静 甘浩男 +1 位作者 赵振 张盛生 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期45-56,共12页
地球深度热状况是深部地球动力学和岩石圈活动性研究的重要内容,岩石圈热结构和热-流变结构可以很好地揭示岩石圈范围内的热状况。近年来,在青海共和盆地钻探揭露了深部高温干热岩体,关于其热源机制尚未有定论。本文以青海共和盆地为研... 地球深度热状况是深部地球动力学和岩石圈活动性研究的重要内容,岩石圈热结构和热-流变结构可以很好地揭示岩石圈范围内的热状况。近年来,在青海共和盆地钻探揭露了深部高温干热岩体,关于其热源机制尚未有定论。本文以青海共和盆地为研究对象,分析壳内温度分布和流变强度,探讨壳内低速体的地质属性。结果表明,共和盆地的地壳流变结构从上而下分为脆性和韧性两层,韧性层又包括中地壳和下地壳两层韧性层,在上地壳尺度均表现为脆性破裂为主,并逐渐过渡为韧性流变;恰卜恰地区在脆性破裂的上地壳延伸至中下地壳时,破裂沿一系列滑脱面发生韧性滑动,局部地段形成壳内熔融,为恰卜恰地区提供了额外的热源,使其大地热流值(109.6 mW/m^(2))显著高于贵德地区(77.6 mW/m^(2))。这一认识为共和盆地壳内低速体存在提供了新的佐证,也为区内干热岩热源分析以及高温地热资源探测开发提供了科学依据。 展开更多
关键词 大地 地壳结构 深部温度 热-流变结构 壳内低速体
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广东惠州黄沙洞地区岩石圈热-流变结构及其热源启示 被引量:5
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作者 甘浩男 蔺文静 +4 位作者 王贵玲 闫晓雪 岳高凡 翁炜 张德龙 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期26-38,共13页
岩石圈热-流变结构研究是揭示岩石圈范围内热状态的有效手段,开展地热异常区的岩石圈热-流变结构研究可以对热源贡献进行有效约束。东南沿海地区是我国地热资源重要分布区,地表出露大量天然温泉,地热钻探揭露深部具有较高的地温梯度,然... 岩石圈热-流变结构研究是揭示岩石圈范围内热状态的有效手段,开展地热异常区的岩石圈热-流变结构研究可以对热源贡献进行有效约束。东南沿海地区是我国地热资源重要分布区,地表出露大量天然温泉,地热钻探揭露深部具有较高的地温梯度,然而关于其热源机制尚未有定论,且深部是否赋存干热岩资源亦不清楚。以广东惠州黄沙洞地热田为研究对象,分析岩石圈尺度温度分布和流变强度,探讨黄沙洞地热田的热源构成,分析浅部水热系统的热影响,并对干热岩资源前景进行分析。结果表明:(1)黄沙洞地热田水热活动影响下地表热通量为130.3 mW/m^(2),地壳热流与地幔热流值相近,表现为温壳温幔型岩石圈热结构,此外,构造活动相关热流达到了30.5~60.3 mW/m^(2);(2)岩石圈流变结构显示中地壳存在韧性流变层,上地壳与下地壳以脆性破裂为主,下地壳与地幔表现出流变结构耦合,为相对稳固的地壳底界;(3)黄沙洞地热田的热源以地壳构造活动产生的热源为主,地幔热源和放射性生热是主要的热源组成部分,构造热作用的主要方式包括区域深断裂的热聚敛和水热系统循环换热,两者可能通过“接力式”热传递携带热量至浅表;(4)区域深断裂的热聚敛在构造热作用中的占比是影响干热岩资源前景的关键因素。本项研究可为后续东南沿海同类型地区的干热岩资源勘查与靶区选址提供参考。 展开更多
关键词 热-流变结构 黄沙洞 大地
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渤海湾盆地新生代拉张中心迁移的热-流变机制 被引量:1
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作者 焉力文 刘琼颖 +2 位作者 何丽娟 武金辉 陈超强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2039-2050,共12页
在区域拉张应力作用下,岩石圈拉张减薄,减薄的中心地带成为拉张中心,渤海湾盆地新生代期间拉张中心具有自西向东、自南向北的迁移规律.为了探究渤海湾盆地新生代期间拉张中心的迁移与岩石圈热-流变结构的关系,本文在构造-热演化模拟的... 在区域拉张应力作用下,岩石圈拉张减薄,减薄的中心地带成为拉张中心,渤海湾盆地新生代期间拉张中心具有自西向东、自南向北的迁移规律.为了探究渤海湾盆地新生代期间拉张中心的迁移与岩石圈热-流变结构的关系,本文在构造-热演化模拟的基础上,对渤海湾盆地各坳陷新生代岩石圈热-流变结构进行了计算.结果表明:渤海湾盆地新生代岩石圈拉张中心的迁移主要受岩石圈流变强度的非均匀性所控制.拉张中心开始位于岩石圈强度最低的济阳坳陷,拉张及伴随的的热冷却过程使得济阳坳陷岩石圈强度增大,并且超过了渤中坳陷岩石圈强度,因此,沙四段时期,拉张中心迁移到了渤中坳陷;沙三段时期,拉张中心迁移到了黄骅以及辽东湾坳陷.这是由于拉张速度较慢时(对于约90 km厚度的岩石圈而言,如果初始地壳厚度>34 km,拉张速度0.5 cm·a^(-1)),拉张初期会造成岩石圈强度的降低,但随着拉张的持续进行,岩石圈整体强度反而增加.孔店组时期,在岩石圈强度较大的冀中及临清坳陷形成拉张中心可能是叠加了其他地质因素(如前期构造、断裂活动、远程应力等)的影响.东营组时期,在岩石圈强度较大的渤中坳陷形成拉张中心,这可能是该时期岩石圈强度同时受到了郯庐断裂带的活动或小规模的地幔对流的影响,导致其实际强度比模拟计算的强度更低,因而使得应变集中在渤中以及辽东湾坳陷. 展开更多
关键词 渤海湾盆地 新生代 热-流变结构 拉张中心 构造-演化
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渤海湾盆地中—新生代岩石圈热结构与热-流变学演化 被引量:26
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作者 邱楠生 许威 +2 位作者 左银辉 常健 刘春黎 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期13-26,共14页
文章主要利用中—新生代热史、地壳分层结构以及流变学参数,模拟计算渤海湾盆地中—新生代岩石圈热结构和热-流变结构演化特征。结果表明,盆地由三叠纪—侏罗纪时期的"冷幔热壳"型岩石圈热结构转变为白垩纪至今的"热幔冷... 文章主要利用中—新生代热史、地壳分层结构以及流变学参数,模拟计算渤海湾盆地中—新生代岩石圈热结构和热-流变结构演化特征。结果表明,盆地由三叠纪—侏罗纪时期的"冷幔热壳"型岩石圈热结构转变为白垩纪至今的"热幔冷壳"型岩石圈热结构。从济阳坳陷岩石圈热-流变结构演化特征来看,中生代早期上地壳上部、中地壳上部及上地幔顶部表现为厚的脆性层;早白垩世初期中地壳上部及上地幔顶部的脆性层完全转变为韧性层;晚白垩世开始,中地壳上部出现薄层的脆性层;古近纪早期中地壳上部脆性层变薄变浅;现今则除了发育上地壳上部、中地壳上部脆性层外,上地幔顶部开始在浅部发育薄的脆性层。中—新生代岩石圈总强度演化表明在早白垩世晚期和古近纪早期经历了两期减弱,中生代早期岩石圈总强度远大于中侏罗世之后的岩石圈总强度。岩石圈热-流变结构和强度演化与华北克拉通破坏过程中岩石圈厚度的变化具有良好的对应关系,从侧面反映太平洋板块俯冲和回撤导致华北克拉通东部破坏的地球动力学过程。因此,岩石圈热-流变结构可以为盆地形成、大陆边缘和造山带等的动力学演化过程研究提供科学依据。 展开更多
关键词 渤海湾盆地 历史 岩石圈结构 岩石圈厚度 热-流变结构
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南海成因机制及北部岩石圈热-流变结构研究进展 被引量:21
5
作者 刘绍文 施小斌 +3 位作者 王良书 高抒 胡旭芝 冯昌格 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期117-124,共8页
南海是西太平洋地区最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征。南海的形成演化动力学过程对理解该区地质、资源、环境等科学问题有重要意义。综述了近年来在南海北部大陆边缘开展的岩石圈热状态、流变学及南海成因机制和国际上伸... 南海是西太平洋地区最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征。南海的形成演化动力学过程对理解该区地质、资源、环境等科学问题有重要意义。综述了近年来在南海北部大陆边缘开展的岩石圈热状态、流变学及南海成因机制和国际上伸展盆地成因数值模拟等方面的研究进展。南海北部大陆边缘区的大地热流相对较高,平均为75 mW/m2,其中绝大部分为来自地幔热流的贡献。莫霍面温度亦较高,从陆架向海盆方向,深部地温越来越高。岩石圈具有温度高、强度低和强烈流变分层等特征,且下地壳表现为韧性流动变形。伸展盆地成因模拟研究已从运动学向动力学模拟过渡,并逐渐强调岩石圈流变学性质的影响。目前对南海成因机制的理解仍存在争议,大陆裂解过程中岩石圈热-流变结构随时间的变化是控制南海形成演化的关键因素,对南海形成中岩石圈的热-流变学结构随时间的演化过程需要进行深入研究。 展开更多
关键词 岩石圈热-流变结构 地球动力学 南海北部
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南华北盆地群岩石圈热-流变结构 被引量:6
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作者 张鹏 王良书 +2 位作者 刘绍文 李成 丁增勇 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期530-536,共7页
结合南华北盆地群现代地温场资料和深部地震测深资料及岩石热物性参数,对南华北盆地群的热结构进行了研究。结果表明,南华北盆地群平均热流值为53.7mW/m^2,地幔热流为30~34mW/m^2,莫霍面温度为500~550%,热岩石圈厚度为110~1... 结合南华北盆地群现代地温场资料和深部地震测深资料及岩石热物性参数,对南华北盆地群的热结构进行了研究。结果表明,南华北盆地群平均热流值为53.7mW/m^2,地幔热流为30~34mW/m^2,莫霍面温度为500~550%,热岩石圈厚度为110~130km。在此基础上,进行了岩石圈流变模拟,探讨了研究区的岩石圈流变特征及其地球动力学意义。南华北盆地群岩石圈强度为(7.6~23.3)×10^12N/m,具有显著的“三明治”结构。上地壳表现为脆性变形,中、下地壳为韧性的流动变形。这一分层变形机制决定了南华北盆地群的成盆演化动力学过程。 展开更多
关键词 南华北盆地群 热-流变结构 地球动力学
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南沙海槽岩石圈热-流变结构与动力学演化分析 被引量:6
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作者 张健 董淼 +1 位作者 吴时国 高玲举 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期27-40,共14页
南沙海槽前陆盆地是我国南海南缘陆架区重要的含油气盆地,海槽之下陆壳减薄的原因、前陆区逆冲推覆构造的变形机制是南海地球动力学研究的重要科学问题。利用地震、重磁、地热观测资料,依据地震沉积地层分析、重磁反演分析、地幔流应力... 南沙海槽前陆盆地是我国南海南缘陆架区重要的含油气盆地,海槽之下陆壳减薄的原因、前陆区逆冲推覆构造的变形机制是南海地球动力学研究的重要科学问题。利用地震、重磁、地热观测资料,依据地震沉积地层分析、重磁反演分析、地幔流应力场分析、热-流变学分析方法,文中计算了南沙海区地壳结构特征、南沙海槽逆冲推覆热-流变学结构。结果表明:南沙海区Moho面深度在18~26km,其中海槽区Moho面最浅,由海槽中心向东南至陆坡,Moho面由20km快速下降到26km深度,说明南沙海区陆壳结构曾发生过强烈的构造变动。南沙海区地壳累积流变强度FC与岩石圈累积流变强度FL之比小于80%,显示为一个整体陆壳地块,岛礁区大部分地段地壳热流QC与海底热流Q0之比大于60%,为"热壳冷幔"型热结构,而海槽区情况正相反,QC/Q0小于40%,为"冷壳热幔"型热结构。南沙海槽Moho面温度在300~700℃,地壳整体温度较低,地温梯度在垂向上高、低相间成层分布,地壳浅层地温梯度在15~30℃/km,深层地温梯度大于45℃/km。南沙海槽南北两侧应力分布特征不同,北侧挤压,南侧伸展。北侧挤压区,地层挤压收缩量由深向浅减小,南侧伸展区,地层伸展量由深向浅增大,类似手风琴风箱结构。北侧黏滞系数高、流变强度大,南侧黏滞系数低、流变强度小。南侧的黏滞系数、流变强度大约比北侧低2~3个数量级,因此南沙海槽南侧比北侧更容易发生构造变形。由计算结果推测,南沙Moho面起伏或陆壳减薄与"地壳重力均衡作用"和"地幔热隆升作用"有关,海槽东南缘逆冲推覆体构造变形机制主要是"地壳缩短"作用,其次是"重力滑脱"作用。文中没有涉及南沙陆块不同地质时期Moho面、"地壳均衡"、"地幔热隆升"之间的演化关系,也没有涉及南沙海槽基底变形中"弹性挠曲"和"逆冲推覆"之间的关系。 展开更多
关键词 南沙海槽 陆壳结构 逆冲推覆 热-流变结构 深部动力学特征
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大陆岩石圈的热-流变底边界——以Kaapvaal、Fennoscandia和Slave克拉通为例 被引量:3
8
作者 魏荣强 李午阳 《中国科学院大学学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期74-81,共8页
板块构造理论的一个基本假设是相对刚性的岩石圈板块漂浮在相对软弱的软流圈之上作欧拉运动.岩石圈与软流圈间存在边界面称为岩石圈-软流圈边界(LAB).提出一种半解析方法来确定大陆LAB:定义其为有效黏度取极小值所在的深度.该方法得... 板块构造理论的一个基本假设是相对刚性的岩石圈板块漂浮在相对软弱的软流圈之上作欧拉运动.岩石圈与软流圈间存在边界面称为岩石圈-软流圈边界(LAB).提出一种半解析方法来确定大陆LAB:定义其为有效黏度取极小值所在的深度.该方法得到的LAB,综合考虑了大陆岩石圈地幔介质的热学和流变学性质,故称其为热-流变底部边界.对3个著名克拉通(Kaapvaal,Fennoscandia和Slave)的研究表明:3个克拉通的热-流变底部边界在~250km,与大地电磁测深等其他地球物理方法得到的结果一致.因为热-流变底部边界是从力学的角度来定义的,且提供了岩石圈板块浮于软流圈上运动的极大可能性,因而与板块构造理论的定义更为接近.在该边界及附近,主导的流变机制是湿橄榄石的扩散蠕变,有效黏度极小,差应力小,应变率相对较大. 展开更多
关键词 板块构造理论 岩石圈-圈边界 大陆岩石圈 克拉通 热-流变底部边界
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岩石圈热—流变结构的研究方法和发展动向 被引量:1
9
作者 郭兴伟 张志珣 +2 位作者 施小斌 侯方辉 田振兴 《海洋地质动态》 北大核心 2009年第8期7-11,26,共6页
岩石圈并不是经典板块理论认为的整体的刚性圈层,而是在不同大地构造位置及不同深度具有不同的流变性质。在介绍岩石圈热—流变结构的计算方法以及不同大地构造位置的岩石圈流变学分层特征的基础上,阐述了岩石圈热—流变结构所反映的地... 岩石圈并不是经典板块理论认为的整体的刚性圈层,而是在不同大地构造位置及不同深度具有不同的流变性质。在介绍岩石圈热—流变结构的计算方法以及不同大地构造位置的岩石圈流变学分层特征的基础上,阐述了岩石圈热—流变结构所反映的地球动力学信息,并对我国在该领域的研究进展做出总结,认为未来需要加强深部结构和地热学的研究,尤其是我国海域此方面的研究。 展开更多
关键词 岩石圈 热-流变 深部结构 地球动力学
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日本海盆地弧后扩张期间构造-热演化数值模拟研究
10
作者 焉力文 何丽娟 +1 位作者 武金辉 陈超强 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3962-3974,共13页
日本海弧后系统几乎保留了完整的大陆-海洋弧后系统,这为研究完整的大陆-海洋弧后系统提供了一个难得的机会.本文基于拉张模型,对日本海盆地的5条OBS(ocean bottom seismographs)剖面进行构造-热演化模拟研究,揭示盆地不同地区拉张强度... 日本海弧后系统几乎保留了完整的大陆-海洋弧后系统,这为研究完整的大陆-海洋弧后系统提供了一个难得的机会.本文基于拉张模型,对日本海盆地的5条OBS(ocean bottom seismographs)剖面进行构造-热演化模拟研究,揭示盆地不同地区拉张强度及热演化的时空差异性.研究结果表明:日本海弧后扩张时期总的拉张系数介于1.71~3.59,其中北部的日本盆地拉张系数较大,而东南部的大和盆地拉张系数相对较小.盆地基底热流只经历过一次热流高峰,且达到峰值的时期有所不同.盆地东南部达到热流峰值(101~118 mW·m)时期较早(约18.2~17.6Ma),盆地北部达到热流峰值(123~137 mW·m)的时期较晚(约13.8~12.5Ma).日本海弧后扩张可能是由于俯冲板块脱水导致其上覆岩石圈处于湿而热的状态,使其强度明显弱于周围岩石圈进而促使弧后扩张的开始.太平洋板块与菲律宾海板块两者共同作用可能是造成日本海晚渐新世以来南北演化差异的动力学机制. 展开更多
关键词 日本海 弧后盆地 构造-演化模拟 热-流变结构 板块俯冲
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中国油田地热研究的进展和发展趋势 被引量:48
11
作者 汪集暘 邱楠生 +1 位作者 胡圣标 何丽娟 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1-12,共12页
油田地热是地热学的一门重要分支学科,而沉积盆地的热历史则是油田地热学研究的核心内容。油田地热主要研究含油气盆地的今、古地温状况,盆地热历史及其与油气形成的关系。地热与石油是共存于沉积盆地的两种资源。近年来,油田地热的研... 油田地热是地热学的一门重要分支学科,而沉积盆地的热历史则是油田地热学研究的核心内容。油田地热主要研究含油气盆地的今、古地温状况,盆地热历史及其与油气形成的关系。地热与石油是共存于沉积盆地的两种资源。近年来,油田地热的研究还拓展到油气区地热资源的勘查和地热能的开发利用等方面。文中对近年来我国含油气盆地的地热特征、深部热结构和热-流变结构、盆地热历史重建的研究现状和存在问题进行了综述,探讨了我国油气区地热资源的勘查、开发和利用现状及发展趋势,以期对中国油田地热研究的进展和发展趋势有进一步的了解。 展开更多
关键词 沉积盆地 历史 热-流变结构 资源
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Prediction of Hot Deformation Behavior of 7Mo Super Austenitic Stainless Steel Based on Back Propagation Neural Network
12
作者 WANG Fan WANG Xitao +1 位作者 XU Shiguang HE Jinshan 《材料导报》 EI CAS 2024年第17期165-171,共7页
The hot compression tests of 7Mo super austenitic stainless(SASS)were conducted to obtain flow curves at the temperature of 1000-1200℃and strain rate of 0.001 s^(-1)to 1 s^(-1).To predict the non-linear hot deformati... The hot compression tests of 7Mo super austenitic stainless(SASS)were conducted to obtain flow curves at the temperature of 1000-1200℃and strain rate of 0.001 s^(-1)to 1 s^(-1).To predict the non-linear hot deformation behaviors of the steel,back propagation-artificial neural network(BP-ANN)with 16×8×8 hidden layer neurons was proposed.The predictability of the ANN model is evaluated according to the distribution of mean absolute error(MAE)and relative error.The relative error of 85%data for the BP-ANN model is among±5%while only 42.5%data predicted by the Arrhenius constitutive equation is in this range.Especially,at high strain rate and low temperature,the MAE of the ANN model is 2.49%,which has decreases for 18.78%,compared with conventional Arrhenius constitutive equation. 展开更多
关键词 7Mo super austenitic stainless steel hot deformation behavior flow stress BP-ANN Arrhenius constitutive equation
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地壳岩浆底侵的地球物理判识模型构建
13
作者 李芃 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期1682-1687,共6页
当前研究多通过描述岩浆底侵作用内涵来判识岩浆底侵作用,缺少利用模型判断识别过程,导致判识效果较差,因此提出基于地球物理中凝聚态物理方法构建地壳岩浆底侵判识模型.以长江中下游地区为例,通过岩石学证据及地热学等证据,证明该地区... 当前研究多通过描述岩浆底侵作用内涵来判识岩浆底侵作用,缺少利用模型判断识别过程,导致判识效果较差,因此提出基于地球物理中凝聚态物理方法构建地壳岩浆底侵判识模型.以长江中下游地区为例,通过岩石学证据及地热学等证据,证明该地区存在地壳岩浆底侵现象,构建地壳岩浆底侵的地球物理判识模型.根据含水是否处于饱和状态及单斜辉石熔融状态类型,将地幔熔融百分数划分成三段.并根据具体深度积分熔融状态百分数,获取地壳岩浆底侵厚度.以此为基础采用静态流变本构关系计算岩石圈强度,判识岩浆底侵的热-流变效应.采用所提地球物理辨识模型分析得出:岩浆底侵厚度与温度扰动时间成正比,岩浆底侵厚度可控制温度扰动;冷却岩浆后,岩石强度不断增加,地壳岩浆底侵位置表现出脆性;地壳岩浆底侵岩石圈强度显著高于正常时刻岩石圈强度.通过实验对比分析得出,所提判识模型的判识时间短、稳定性优.为地壳岩浆底侵的地球物理判断与识别提供有利基础. 展开更多
关键词 地壳 岩浆底侵 地球物理 判识模型构建 凝聚态物理 热-流变效应
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