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陆海统筹下的中国大地热流分布格局与构造意义

郝春艳  
【摘要】:地球是一个“热机”,其巨量的内热是驱动地球演化的动力。大地热流是在地球表面能直接观测到的表征地球内热的一个基本物理量,从而是地热相关研究的基础数据。此外,随着世界化石能源的减少与短缺,寻找非常规能源或新能源已成为当前各国能源研究的重点。作为潜在的优质清洁能源,陆域的地热能资源及海域的天然气水合物资源,近来备受关注。中国大陆及海域的热流研究能为地热能和天然气水合物的资源评价和勘探提供地热背景。基于课题组近来采集的西部的塔里木盆地48个热流数据、东部的渤海海域76个以及南海北部海域55个钻孔热流数据,并整合前人已有数据,共计2132个(其中,陆域1009个,海域1123个),本文采用等面积的1°×1°格栅化处理方法,结合GIS技术,对中国大陆及海域的热流分布格局进行了分析。本轮热流汇编不仅克服了前期汇编中因实测数据分布不均而随意插值的不足,同时还兼顾了海陆区域联合。我国大陆及海域的平均热流为70.1±16.4mW/m2,其中,陆域平均值为61.0 mW/m2,海域平均值为75.5 mW/m2,海域热流整体高于陆域热流。陆域热流分布呈现出“东高西低、西南高西北低”的区域特征,渤海湾、东南沿海和青藏高原南部是高热流区。海域则呈现出“北低南高、西高东低”的特征,其中,渤海、黄海与其相邻陆缘的热流一致;东海热流分布呈NE向,冲绳海槽由于是弧后活动盆地,具有高热流值;南海热流从陆域向着海域逐步升高。太平洋板块俯冲引起的中国东部区域拉张和印度-欧亚大陆碰撞造成的西部挤压体制是影响区域热流分布格局的构造因素。综合地球物理分析表明,地壳厚度过渡带或者梯度带,是高热流区。地热异常与火山、地震等现代地壳活动和岩浆作用有关,通常地震活动区域也是地热异常带。海域热流与地壳拉张减薄程度有关,陆域热流与新生代岩浆活动等有关。本文给出的中国大陆热流平均值和分布趋势与上一轮汇编基本一致,但区域性更为明显,且均低于全球大陆平均热流值;此外,我国海域热流值(76mW/m2)也明显低于世界大洋和其他边缘海(地中海、黑海、里海等),说明我国大陆及海域的热状态均低于全球平均水平。


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