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第一章 热传递的物理基础1

1.1 温度和温度梯度1

1.2 热流密度、热导率和热扩散率2

1.3 热传导方程3

目录7

绪论7

第二章 一般岩石的热性质7

2.1 热导率7

2.1.1 温度对热导率的影响8

2.1.3 各向异性体的热导率11

2.1.2 压力对热导率的影响11

2.1.4 多孔岩石的热导率13

2.2 比热14

2.3 放射性生热15

2.3.1 地表岩石的放射性15

2.3.2 估算地球内部放射性生热量的方法17

第三章 地壳内传导冷却的分析22

3.1 均质半无限空间内的热平衡23

3.1.1 有一个边界平面的半无限空间23

3.1.2 熔岩覆盖层之下的半无限空间25

3.2.1 火成岩墙的冷却26

3.2 模型体内的温度平衡26

3.2.2 球状侵入岩体的冷却28

3.2.3 矩形侵入岩体的冷却30

第四章 地球内部的热状态33

4.1 上地壳的热状态33

4.1.1 气候变化对地表温度的影响33

4.1.1.1 地表温度的日变化和年变化34

4.1.1.2 长期的温度变化37

4.1.2 地形对地下温度场的影响39

4.1.3 地下水运动所引起的温度场变化41

4.1.4 各种地质构造类型中的温度场46

4.1.5 大地热流密度50

4.1.5.1 热流密度的区域变化51

4.1.5.2 热流密度的长期变化58

4.2 下地壳和地球深部的热状态60

4.2.1 下地壳和上地幔的热状态60

4.2.2 下地幔的热状态64

4.2.3 地核的热状态66

4.3 板块构造的热面貌67

5.1 估算反应温度的地质温度计73

第五章 确定温度的方法73

5.1.1.1 SiO2温标74

5.1.1 可作为温标的溶解平衡74

5.1.1.2 Na-K-Ca温标76

5.1.2 同位素比值地质温度计78

5.1.3 盐和矿石中的微量元素81

5.1.4 石榴石-辉石温度计83

5.1.5 白云石-方解石温度计86

5.1.6 沉积层中有机夹杂物的碳化程度87

5.2.1 在地表和钻孔内直接测量温度92

5.2 确定温度的地球物理方法92

5.2.2 间接测定温度的方法97

5.2.2.1 根据重力测量确定温度98

5.2.2.2 根据地电测量确定温度99

5.2.2.3 根据大地电磁测量的结果确定温度101

5.2.2.4 居里点连线作为等温线103

5.2.2.5 根据地震结果估算温度104

第六章 作为能源的地热106

6.1 热储的勘探方法106

6.1.1.1 绘制水热蚀变图107

6.1.1 地球化学和地质学方法107

6.1.1.2 热水调查108

6.1.1.3 土壤中的微量元素110

6.1.1.4 沉积岩中含碳物质的蚀变112

6.1.2 地球物理方法113

6.1.2.1 红外测量113

6.1.2.2 浅部温度测量和热流密度115

6.1.2.3 重力测量118

6.1.2.4 地电测量119

6.1.2.5 地震方法122

6.2 地热能的利用123

6.2.1 热水用于游泳池124

6.2.2 热水用于供暖126

6.2.3 地热能发电128

6.2.3.1 天然蒸汽的开发利用129

6.2.3.2 干热岩作为能源132

6.2.3.3 热水的开发利用133

6.2.4 地热开发对环境的影响134

附录 误差函数表136

参考文献140