12、第五章 动力学机制.ppt

* 五、 成藏动力学系统的流体动力学机制 （一） 概 述 （二） 成藏动力学系统流体运动的动力来源 （三） 成藏动力学系统的动力学机制 （四） 结 论 （一） 概 述 介绍了成藏动力学系统中流体的三个来源和推动流体运动的五种动力，具体分析了它们在成藏动力学系统中的作用机制。 研究成藏动力学中的流体的来源，揭示流体在系统中运动特征和动力学机制是深入揭示系统中油气运移和分布规律的重要环节和基础。 （二） 成藏动力学系统流体运动的动力来源 关于流体在沉积盆地中运动的动力来源，不同学者强调不同的方面。Toth.J（1980，等）[7]强调重力作用，K Magara（1978）[8]强调压实作用，Grauls（1999）[9]强调了盆地中的超压。 作者认为成藏动力学系统中流体运动主要包括五种动力来源： 1、来自地下深部的热动力， 2、盆地沉积作用过程中产生的自源动力， 3、与地表连通所形成的水动力或重力流作用， 4、构造动力作用， 5、浮力和毛细管阻力叠加产生的作用力。 它们构成了成藏动力学系统中流体运动的动力源泉。 1、来自盆地深部的热动力 盆地中流体的运动受深部地球动力学背景的控制，主要是两个方面的因素，一是盆地深部的热动力，另一种是构造动力。 盆地深部的热动力主要包括三个部分： （1）深部地球动力学过程产生的热传导、热对流； （2）地壳中放射性物质衰变产生的热动力； （3）壳幔物质接触和进入成藏动力学系统中所带来的热流体和热源 。 热辐射。 此外，热辐射（由电磁波来传递热量的方式）对浅表层也有影响叫 （1）深部地球动力学过程产生的热传导、热对流； 依据在物体中的微观粒子（电子、原子、分子等）的热运动而传递能量的过程称为热传导，又称导热。 根据傅理叶热传导定律： （3-5） 式中Q——大地热流，mW/m2； k——岩石热导率，W/(m·℃)； ——地温梯度，℃/km。 即大地热量等于热导率与地温梯度的乘积。 大地热流值的法定单位为W/m2或mW/m2 。通常也使用μcal/(cm2·s)的热流单位（Heat Flow Unit），简称HFU它们的换算关系为： 1HFU=1μcal/(cm2·s)=41.868W/m2 现今的大地热流值可通过测定不同深度的温度及其对应的热导率而计算得到。 （1）深部地球动力学过程产生的热传导、热对流； 岩石热导率是地温场研究中最基本的岩石物性参数，它代表岩石的传热能力。其定义为单位时间内流过单位面积的热量与温度梯度负值之比，即： （3-3） 式中 k——热导率，W/（m·K）; dQ/dt——单位时间内流过面积A的热量，mJ/s； dT/dz——地温梯度，℃/km； A——面积，m2。 热导率的法定计算单位为W/（m·K），我国习惯用W/（m·℃），其它计量单位还有（cal/(cm·s·℃)）或（mcal/(cm·s·℃)）,后者又称热导单位TCU（Thermal Conductivity Unit）。它们之间的换算关系为： 1TCU=1mcal/(cm·s·℃) =0.41868（W/（m·K） 岩石热导率是一种不易测准的参数。不同岩石具有不同的热导率，即使同一种岩石在不同的环境中（如深度不同、温度不同、含水与不含水等），也具有不同的热导率。 地温梯度（G）是指每增加一个深度段（通常为100m或1000m）或单位时地温升高的值。其计算公式为： （3-2） 式中G——地温梯度，℃/km； Tz——地下深度为z的温度，℃ ； Ts——地表温度或恒温带温度，℃； Z——测点的深度，m； Z0——恒温度的深度m。 地温梯度是描述地温场的重要参数，它不仅可以反映地温随深度的变化规律，同时还能从不同侧面反映出地温的平面分布特征。 （3）壳幔物质接触和进入成藏动力学系统中所带来的热流体和热源 。 火成岩侵入体的侵入之所以引起热系统明显而突然的变化，是因为侵入体比沉积物热得多。随着时间的推进，沉积物变热，侵入体变冷。火成岩侵入体的影响，在镜质体反射