首页分享氡的运移规律（24页）

氡的运移规律（24页）

来源：花匠小妙招时间：2024-12-29 09:44

岩石圈内载气和示踪气体的运移规律总述摘要用流岩状态对岩石圈内气体的运移机理进行了详细说明，并用基本的运输方程式进行了 -2 分析。根据裂缝孔径（在最近的地壳研究中表明在几千米深处孔径值在 10 ~10mm 之间），载气的水平对流，对影响多孔渗水媒质和破裂媒质方程式中物理参数的地质因素进行了检测，并考虑了广泛分布的深层地下岩石的高渗透性，气体的各种状态（气相流动、水置换、气泡系列和气泡带），得出了主要的运移过程。因此，与早期观点相反，地下气体向地表扩散的过程中气体扩散和水的水平对流的作用应将其最小化。广泛的地质环境中，示踪气体（Rn，He）向地表运移，载气（ CO2 ，CH4 ）在其运移控制及重新分配方面起着显著作用。气泡在裂岩中 3 的运移是快速（气体流速在 10~10 m 每天）、长距离气体运移的有效方式。随着气体压力和裂缝宽度的改变，气泡向连续流体的演变是说明地震构造学、环境论和地球探测相关联的表面地球化学过程最合适的机理。已经对载气携带的示踪气体的运移效率进行了数量化分析。但是，将来对示踪气体向地表运移过程中的分配和运移行为的研究只有和载气的动力学分析结合起来才有意义。 1．简介岩石圈内地下气体的起源和运移在许多地球科学领域（探测框架结构、环境地质学）中都进行了研究。气体的起源和性能已经被人们所了解，但是对于运移过程人们还不熟悉。而且，在气体动力学及其工程领域研究的气体运移机理的一些方面，还未被地球科学文献普遍承认（特别是在地震构造学和环境论应用方面）。在地质环境中应用气体动力学规律时，首先应考虑的是：气体运移规律一般反映在岩石 (体积给定 ) 中的气体量（气体产生与积聚的量以及速率）以及它的化学反应。地下气体包括活泼气体（ H2O、CO2 、H2S、NH3、H2 、N2 ）、不活泼气体（ CH4 和巨大的碳氢化合物）以及惰性稀有气体（主要是 He、Rn、Ar ）。按照地热勘测、石油勘测和构造学勘测获得的经验，地质环境中大量存在的 CO2 和 CH4 可视为载气。尽管覆盖物、岩浆以及有机过程可以构成 CO 总释放量的一部分，但碳酸盐变质作用是造成 CO 在地热环境中到处存在的主要原因。 2 2 CH4 来自有机物和无机物，主要是由沉积盆地的碳氢化合物生产机理（成岩机理和碎裂作用）产生。在地热环境或深层地壳环境， CH 主要来自 Fischer-Tropsch 反应和岩浆的排气作用。 4 Sugisaki、Giggenbach 和 Klusman 已经对地面气体的起源作了详细论述。近来， Toutain 和 Baubron 已经对地震构造学中气体地球化学的浅能进行了讨论。这里，我们将对在地震构造学和环境论应用中没有考虑的地下气体运移机理的某些方面进行分析。我们主要考虑地质环 1 境中的气体运移。这里不讨论在高压环境、高焓流体系统以及典型的岩浆环境中气体运动的特殊情况，因为如果讨论这方面的情况，读者需要有关于火山学方面的知识。对可用科学文献的调查表明：一些不同种类支离破碎的课题涉及到了气体运移，但却对主要的运移机理缺乏正式的认识。特别是，重要参数—气体速率的数据被忽略。常常是专业术语的混乱使非本专业的读者对该课题的理解感到困难。许多基于实验数据和计算机程序的气体运移模型没有充分考虑地质时间和空间的现象（例如发生在纯粹地质学中的过程）。从气体流经低渗透性粘土或花岗岩的实验室测量到煤田测量可以归纳总结出地下废物处理的实例。但是，在过去的十年里，新的气体地球物理学和地球化学的研究有助于我们的理解，并提出了可供选择的