洋壳渗透率结构对其内部热液对流的影响研究——基于热力学数值模拟

发布时间：2021-12-11 10:00

　　洋底特殊环境的限制使数值模拟成为研究海底热液对流与成矿机制的有效方法.本文通过数值模拟的方法,研究洋壳渗透率单因素变化对热液对流系统的形态和输出参数（热液喷发温度和热流值）进行研究.模拟结果表明,洋壳平均渗透率分别与热液喷发温度和热量输出呈反相关和正相关关系,符合达西流体热对流的基本解析规律.另外,洋壳渗透率的垂向变化不会使洋壳内部的对流系统产生明显的横向偏移,只使热液羽规模在垂向上产生规律性变化,且渗透率越大,热液羽规模越小.渗透率在水平方向的变化则是引发热液羽和热液喷发位置横向偏移的主要因素,且只有在特定的渗透率水平变化率范围内,上涌热液羽才会发生向高渗区的明显偏移,这也从一定程度上解释了现今拆离断层相关的热液系统均未发育于断层终止线上的事实.以大西洋Trans-Atlantic Geotraverse（TAG）热液区为例,断裂带高渗区必然影响相邻洋壳内部热液的上涌路径,但受区内拆离断裂带周缘的渗透率水平变化规律的影响,上涌热液羽不至于完全偏移至断裂带,从而产生拆离断层上盘的热液活动. 

【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(05)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

大西洋洋中脊热液活动分布规律（a）和部分热液区下伏洋壳渗透率测算（b)

图1 大西洋洋中脊热液活动分布规律（a）和部分热液区下伏洋壳渗透率测算（b)T为温度，t为时间，为模型基质孔隙度，ρ为密度，v为对流速度，Cp为比热容，λ为热传导系数．参数下标m和f分别代表围岩-流体混合体和流体的属性（下同）．

参数设置与边界条件


本文编号：3534475