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前言1

译者序1

原理部分1

1．地热系统，传导热流和地热异常带L.Rybach1

1.1．地热系统的定义和分类1

目 录1

1.2．地热系统的地球物理和地球化学特征3

1.2.1．与浅成侵入体相关的对流型水热系统3

1.2.2．区域热流量高至正常地区的大气水环流系统4

1.2.3．高孔隙率地质环境中的低温（＜150℃）含水层5

1.2.4．千热岩体6

1.3.1．基本原理7

1.3．传导传热和区域热流7

1.3.2．热源9

1.3.3．传导热流12

1.3.4．岩体的热能含量和地热资源底数18

1.4．地热异常及其板块构造背景19

1.4.1．扩张脊21

1.4.2．大陆裂谷22

1.4.3．聚敛边缘（消减带）23

1.4.4．板内热异常24

2．水热系统中热量和质量的对流传递S.K.Garg和D.R.Kassoy26

2.1．水热系统的数学模拟26

2.1.1．碎裂介质中的质量和能量传输27

2.1.2．通过多孔介质的流体流的平衡定律28

2.1.3．Boussinesq近似30

2.2．热量和质量的理想化对流传输31

2.2.1．无量纲的方程和参变量31

2.2.2．理想化模拟33

2.3．能够自圆其说的地热储模型39

2.3.1．管状模型39

2.3.2．大尺度的对流环模型40

2.3.3．热泉群和断层带42

2.3.4．控制地热储补给的断层带44

2.4．水热系统的生产前模型46

2.4.1．长谷破火口47

2.4.2．索尔顿湖地热储49

2.4.3．怀拉基地热田52

3．地热资源勘探J.T.Lumb57

3.1．引言57

3.2．勘探战略58

3.3．水文学方面59

3.4．勘探方法60

3.4.1．文献调查和初步研究61

3.4.2．地质学和水文学以及矿物学研究61

3.4.3．地球化学（包括同位素化学）62

3.4.4．地球物理方法66

3.4.5．勘探钻进76

3.5．模拟78

4．水地球化学在地热勘探和热储工程中的应用R.O.Fournier79

4.1．引言79

4.2．水热反应79

4.3．热储温度的估算82

4.3.1．二氧化硅地热温标82

4.3.2．Na/K地热温标86

4.3.3．Na-K-Ca地热温标87

4.3.4．△18O（SO？4-H2O）地热温标88

4.4．热水与冷水的地下混合89

4.4.1．混合水的识别89

4.4.2．二氧化硅的混合模型90

4.5．地下沸腾效应91

4.5.1．沸腾导致的浓度变化的计算91

4.5.2．热储温度的焓－氯化物图解估算法91

4.5.3．沸腾对地球化学温标的影响93

4.6．与热水系统对比的蒸汽为主系统93

4.7．井与泉热水的比较99

4.8．热储工程中的应用101

4.8.1．井孔中含水层温度的早期预测101

4.8.2．生产井温度变化的监测101

4.8.3．不同温度多层含水层生产的确认102

4.8.4．热储内部的闪蒸102

4.8.5．系统内部其它部位存在较高温度的证据103

4.8.6．压力下降的地球化学证据104

4.9．摘要104

5．地热储热能量的提取I.G.Donaldson和M.A.Grant105

5.1．引言105

5.1.1．某些背景情况106

5.2．理想化系统108

5.2.1．简单的基本模型108

5.2.2．单相（热水）热储109

5.2.3．两相系统111

5.3．某些典型现存地热田的热量提取115

5.3.1．温水储115

5.3.2．热水储117

5.3.3．两相系统123

5.3.4．以蒸汽为主的系统126

5.4．其它系统127

5.4.1．地压系统128

5.4.2．干热岩体系统128

5.4.3．岩浆囊128

5.5．摘要129

6．地热资源评价L.J.P.Muffler131

6.1．引言131

6.2．资源术语131

6.3．地热资源术语134

6.4．地热资源评价方法134

6.5.1．意大利托斯卡纳的中部和南部136

6.5．最近的地热资源评价选例136

6.5.2．新西兰137

6.5.3．美国1975年的地热资源评价137

6.5.4．美国1978年的地热资源评价139

6.6．不确定性和需要研究的课题141

6.6.1．尚待发现的水热对流系统141

6.6.2．水热对流系统地热能量的采收142

6.6.3．与火成活动相关的地热能的评价142

6.6.4．地压地热流体能量的采收143

6.6.5．低温地热资源的资产编目143

7.2．环境意识的演变144

7.1．引言144

7．地热开发的环境问题M.D.Crittenden,Jr144

7.3．空气质量146

7.4．水的质量148

7.5．滑坡150

7.6．地震活动152

7.6.1．区域地震活动153

7.6.2．地面开裂153

7.6.3．诱发的地震活动153

7.7．地面沉降156

7.8．结论157

8.1．引言159

Korim和L.Stegena159

8．匈牙利潘诺宁盆地的低焓地热资源P.Ottlik,J.Gálfi,F.Horváth,K.159

典型地热系统分析159

8.2．地质概况160

8.2.1．地质总貌161

8.2.2．构造活动与火山活动165

8.3．地热165

8.3.1．岩体温度测量165

8.3.2．热流量测量166

8.4．水文地质情况169

8.4.1．水迁移系统170

8.4.2．水化学特征171

8.5．地热能的回收和利用173

8.5.1．热水利用的主要部门174

8.5.2．热水井的运行问题176

8.5.3．潘诺宁盆地存在高焓热储的可能性176

9．日本泷上地热区的勘探与开发H.Nakamura和k.Sumi177

9.1．引言177

9.2．地质概况179

9.2.1．八幡平火山区的一般地质情况179

9.2.2．泷上地热区及其周围的地质情况181

9.3．勘探史181

9.3.1．与日本地质调查所（GS）的合作研究181

9.3.2．日本金属和化学药品公司（JMC）的勘探工作185

9.4.2．热水的回灌189

9.4.1．地热蒸汽的生产189

9.4．生产特性189

9.4.3．井孔和热储的试验191

9.4.4．回灌试验192

9.4.5．蒸汽供应系统193

9.5．效率与经济性194

9.6．未来的发展196

10．冰岛东北部的克拉夫拉地热田V.Stefánsson197

10.1．引言197

10.2．地质背景198

10.3．热田勘探史和热田模型203

10.3.1．地表勘探203

10.3.2．地下勘探206

i0.3.3．热田模型208

10.4．热田的生产特性208

10.4.1．上地热层208

10.4.2．下地热层212

10.4.3．上下层间的相互作用212

10.4.4．岩浆活动对热储的影响213

10.5．利用经验214

10.6．目前和将来的发展215

11．新墨西哥州赫梅斯山脉的地热系统及其勘探A.W.Laughlin216

11.1引言216

11.2赫梅斯山脉的区域地质和地球物理背景218

11.3赫梅斯山脉的地质地球物理和水文情况221

11.4赫梅斯山区的地热勘探223

1 1.4.1．高温水热资源勘探224

11.4.2．干热岩体地热能的开采方法225

11.4.3．干热岩体勘探225

11.4.4．低中温水热系统的勘探232

11.5．赫梅斯山区的地热系统234

12．萨尔瓦多阿瓦查潘地热田的开采和回灌联合系统G.Cuéllar,M.Choussy236

和D.Escobar236

12.1．引言236

12.2．地质背景236

12.3．水文地质情况238

12.3.1．浅含水层238

12.4．阿瓦查潘井孔的特征239

12.3.2．饱和含水层239

12.3.3．含盐含水层239

12.5．回灌计划240

12.5.1．回灌井的井身结构241

12.5.2．回灌井的接收能力241

12.5.3．灌入与采出的质量241

12.5.4．回灌控制242

12.6．回灌－采出的数量效应243

12.6.1．压力243

12.6.2．温度244

12.7．结论247

参考文献总目248