地球科学大辞典地热地质学地热地质学
总论
【地热学】geothermics是经典地球物理学的一个分支学科。研究内容涵盖三个方面。一是理论方面，探索地球的热状态和热历史，包括地球内热的时空分布、形成演变、传输聚散等，尤其着重研究地球内热的驱动-诱发机制，即内热在生成、传输、积聚和耗散过程中驱动壳幔物质的构造变形或运动，以及岩石圈深度内不同规模、不同形式构造运动诱发相应的热效应。由此可见，地热学是深部地质学，尤其是地球动力学研究的一项重要学科内容。二是应用方面，它将地球视为一个蓄存巨大热能资源的热库，重点研究地热资源的形成、分布、富集机制和相应的勘探开发方法及利用途径等；同时，深部热作用对矿藏、煤炭，尤其是石油和天然气的形成、聚集、迁移起着重要的控制和制约作用；另外，当金属、煤炭等矿产资源进行深层开发时，将面临矿井内高温热害，此时地热学的研究任务乃是阐明热害形成的机制及相应的对策。三是实验方面，包括钻孔温度测量、岩石热物理性质的实验测定，乃至实验仪器和装备的设计和研制等实验科学。这三个方面分别归属理论地热学，应用地热学和实验地热学三个学科分支的研究内容。
【地热地质学】geothermic geology地质学与地热学的交叉学科，应用地热学的一个分支。其主要任务和目的是：应用地质学和地热学的理论与方法研究地热资源形成与分布规律，划分热田成因类型，查明地热流体的物理性质及化学成分，确定其工业价值和预测开发前景等，为经济合理地进行勘探、开发与利用提供科学依据。其主要研究内容包括：①研究地热资源形成与分布的区域大地构造背景；②查明地层、岩性、热储赋存部位、形态、规模及分布范围；③研究构造控热规律，查明地热流体运移、上升的主流通道及其产状和位置；④研究地热田地表地热显示特征，查明热源性质和水源补给条件，划分地热资源类型(水热型、蒸气型、热干岩型、岩浆型或地压型等)；⑤研究地热田水动力场、地热场、地球化学场特征及其时、空变化规律，建立热田模型，预测热田寿命，制定确保热田可持续开发的有效措施；
⑥根据地热流体的物理性质、化学成分、流量、温度等进行综合评价，综合勘探，制定合理开发利用方案。随着现代科学技术的发展和地热开发利用的不断增长，地热地质学又可分为区域地热地质学、地热地球化学、同位素热水水文学、地热地球物理学等独立学科。
【应用地热学】applied geothermics地热学的一个分支，是研究地热能源和矿产资源的天然赋存、形成机理和勘查、开发条件及有关应用性地热问题的学科。包括：①地热地质学：主要研究天然赋存地热资源的勘查探测和开发利用。如地热地质勘查、物化探、地热钻探、地球物理测井和试井，直至建立热田水热系统模型和地热资源评价。②热储工程学：涵盖热储工程测试、地热工程的设计、施工和运营、热储开发动态的监测，最终将地质和工程因素作通盘考虑，建立热储计算模型及优化资源开发利用的热田管理模型。③油气地热学：石油与天然气的形成、运移和富集与地热密切相关，虽然油气田的形成取决于油源岩中有机质的类型和丰度，但最后能否生烃成藏仍受制于其所经历的受热历史。因此，恢复古地温或古热史成为油气地热学的核心研究内容，诸如镜质体反射率法（R0）、时温指数法、磷灰石裂变径迹法、电子顺磁共振法等多种恢复古地温的方法相继投入应用。随着电算技术的日臻完善，包括沉积埋藏史、地层受热史、油气成熟史、源岩生烃史、油气运移史的三史、四史乃至五史模拟方法也日趋成熟，其中热史反演和模拟始终起着举足轻重的作用。④矿山地热学：凡需通过矿井开采的矿产资源，包括煤炭、金属和非金属矿等，当达到一定开采深度时都会遇到矿井温度偏高的热害。矿山地热学的任务是为查明热害的程度和温度异常形成的机理，并结合矿井降温技术，制定治理热害的综合地质工程措施。
【热储工程学】geothermal reservoir engineering应用地热学的分支，是研究达到最经济、最有效地开发地热资源的一套现代工艺技术的学科。其研究内容主要包括：①热储(孔隙热储、
裂隙热储、岩溶热储)的基本物理性质，如地层压力、孔隙度、渗透率、流体饱和度等。②地热流体(热水、蒸气、气体)的物理、化学性质，包括温度、矿化度、化学成分等。③地热流体在不同温、压条件下的相态特征。④多相地热流体在孔隙、裂隙、岩溶等热储中的渗滤和运移规律。⑤根据地质、地球物理、地球化学、录井、试井等资料，建立热储模型，预测热储开采动态及开发时期可能获得的产量，热田地质环境变化，最终建立地热田开发利用的优化管理模型。热储模型是通过计算机模拟得到验证的热储形态、参数变化及其边界条件。包括有关剖面、图件和计算机程序。热储模型按不同的勘查阶段一般可划分为概念模型、理论参数模型、参数模型及开发管理模型，分别应用于地热田普查、详查及勘探等阶段。【水文地热学】hydrogeothermics应用地热学的一个分支学科。它应用地热学理论与方法研究和解决水文地质学中某些实际问题。由于地下水的运动是影响岩石圈上部温度场分布最活跃的因素，因此在不同的地质构造及水文地质条件下，它对围岩或起冷却作用，或起加热作用，并常常在隆起区相对低洼的地方，或平原区基底顶面相对隆起的地方，沿断裂构造带上涌形成局部热异常。当地下水在缓倾斜或近水平透水层中运动时，水温与岩温基本处于平衡状态，水温一般能代表该深度上围岩的温度。水文地热学主要研究内容：①根据地下水与围岩温度的平衡条件、地热参数及等温线的变化形态，确定地下水的流速与流向，以及自流盆地或承压水系的补给、径流和排泄条件。②根据岩溶地区气流和水流对围岩造成的温度差异，确定地下溶洞的位置。③在干旱和半干旱地区，根据孔隙介质中气流和水流的温度差异，寻找地下水源。④在水文地质勘查中，确定钻孔剖面内进水带和强烈吸水带的位置。
【找矿地热学】prospecting geothermics又称矿产地热学(geothermics of mineral resources)。应用地热学的一个分支。是应用地热学理论与方法研究和解决某些有用矿产，如地热、热液矿床、油气、煤等矿产地质与勘查中的有关问题。其研究内容主要包括：①探讨全球板块构造对地热、油气、煤、铀、石盐以及固体金属和非金属等有用矿产资源形成与分布的区域性控制作用。②研究地球内部热能的传递和富集规律，包括地热异常的形成与地热水（汽）、石油、天然气、煤、盐丘和某些金属、非金属矿床之间的成生联系，寻找地热储、油气藏、矿体等有利的构造部位。③应用现代热液成矿（包括热水、热卤水成矿）的理论研究某些矿床的成因，指导找矿勘探。④根据钻孔地温曲线的变化特征，确定储热层、油气层、煤层、膏盐层及其他金属、非金属矿体或矿层的位置。⑤开展油气田、煤田古地温、热演化史等研究。通过上述各项找矿地热学研究，力求正确指出地热、油气、煤等能源资源及某些金属、非金属矿产资源的找矿勘探方向，进行综合勘探、综合评价，达到合理开发利用的目的。
【工程地热学】engineering geothermics应用地热学的一个分支学科。是应用地热学理论与方法研究和解决矿山、大型隧洞等地下工程“热害”的预测与防治，以及大型工程如铁路、水库、核电站、高层建筑物所在地区的地热地质特征及区域稳定性评价等相关问题。所谓“热害”，是指在矿井或隧洞等地下工程的开拓过程中，由于地温高对生产及职工健康所造成的威胁和危害。其研究内容主要包括：①研究矿井及大型隧洞工程等地下高温形成的地质构造条件及水文地质特征，划分矿床地温类型。②研究地下工程的地温状况、预测深部温度，并根据矿区不同地温及矿井热害类型，制定防治“热害”与变害为利的技术措施。③根据铁路沿线、水库坝址、核电站厂址以及高层建筑物基础所处的具体地质构造与地层岩性等条件，探讨地温、大地热流与岩石力学性质的关系，评价岩体的稳定性，预测可能出现的与温泉、沸泉、喷气孔等地表水热活动、高地温、高热流等有关的岩体变形、坍塌、滑坡、地面沉降等问题，并提出建议和防护措施。
【理论地热学】theoretical geothermics地热学的一个分支，是重点探索研究特定地质体的壳幔热结构、深部热状态和岩石圈构造热演化的形成机理和控制因素等地学理论课题的一门基础学科。应强调指出，理论地热学虽与其他地球物理学分支在地球物质的物性研究方面有共同之处，岩石传输热量的能力——热导率，可与岩石传输地震波的能力——波速，壳幔物质
的密度、磁化率和电导率相比拟，但并未构成类似于波速场、重力场、磁场、电场等的物性场，而代之形成以温度为场量的热场（或温度场）。温度场具有环境场属性和动态演变两项特征。作为环境因素，温度变化不仅引起岩石热导率自身的增减，而且导致波速、密度、磁化率、电导率等物性参数作相应变化，说明热场既是综合地球物理场的组成部分，又与重、磁、电、震等物性场有别；就动态演变而言，地球内的热量总是从高温区向低温区以传导、对流和辐射三种方式作动态传输，它既可反映某特定时刻壳幔物质的温度分布结构和所处的热状态，又可追溯其一定的动态演化历史。可见理论地热学作为地球物理学的一个新学科分支，兼具物性场和环境场、静态展布和动态演变等双重特性，学科发展潜力巨大。理论地热学最基本的物理参数是热流密度（通常简称热流），它是融热物性 热量 温度于一体的综合地热学参数。
【实验地热学】experimental geothermics为开展理论地热学和应用地热学研究必须进行热学领域的野外测量及室内测试、鉴定，在此基础上发展形成的一门学科。其研究内容包括：一是钻孔温度测量及岩石热物理性质的现场原位测定。二是岩石热物理性质的室内实验测定：包括岩石热导率κ（用于计算大地热流）；岩石（放射性）生热率A（用于根据实测热流演绎壳幔温度分布）、岩石热扩散率α（用于估算矿坑岩壁放热强度）、岩石体积热容cρ(其中c为比热容，ρ为密度，用于评估热储内静态赋存的地热资源)；同时还包括油气地热学中进行古热史推演时应用的镜质体反射率Ro和裂变径迹长度L两项镜下鉴定参数。三是室内外实验测量装备和仪器的配置。由于地热学尚是一门新兴的地质 地球物理学科，迄今尚缺乏标准化的地热测量仪器和装备。因此，仪器和装备的组装、设计、研制、标定自然成为实验地热学研究的重要组成部分。包括：①野外测温仪器的组装和室内标定装备的配置；②Ro 和L等参数镜下鉴定装备的配置；③κ、cρ、A等岩石热物性测定装置和仪器的设计、研制；④参数α按公式α=κ/cρ计算求出，式中κ是应用最广泛、也是最重要的岩石热物性参数，通常需建立多种仪器和装备加以测定，包括稳态和非稳态的室内岩石热导仪，以及用于现场测试的便携式原位岩石热导仪。四是岩石热物理性质及其他相关地球物理参数的高温高压试验：当开展壳幔深部热状态和热作用研究时，进行模拟原位高温高压岩石热物性测试是十分必要的；同时考虑到热场与地球物理场的紧密联系，岩石波速、密度、电性和磁性随温度（压力）的变化也可纳入实验地热学的研究范围。
【地热地球化学】geothermal geochemistry指地热勘查中的地球化学方法。在地热田的最初调查阶段，对地表冷水、热泉水、喷气孔和冒汽地面的水汽样进行分析能够廉价地得到有关该地区地热田特征的许多信息。它有助于评价热田的能量、地下温度、地热系统的类型、流体的来源、深部地质学和矿物学情况，将来开发时的腐蚀和结垢，是否存在垂向渗透带等诸多问题。
【地球热状态】ｔｈｅｒｍａｌｒｅｇｉｍｅｏｆｔｈｅＥａｒｔｈ地球内部的温度状态。陆地上的平均地球热状态地热梯度约每千米25℃。大地热流现象主要受地壳和上地幔中50～100千米范围内热活动的控制。更深处的热状态，还只能根据地震、重力和大地电磁测深等地球物理方法,以及地球化学方法或借助于理论计算进行推论(如图)。根据地震资料得知,整个地幔是固体,因此在地幔范围内的温度上限低于物质的熔点,但在700千米深处接近于熔点。外核物质处于流体状态,它的温度高于物质的熔点。由于温度在地幔和地核的界面上没有出现突然变化,因此外核的熔融现象可能是物质成分的变化。内核的温度,一般认为超过地幔温度400～500℃。地心的温度不低于2000℃,但也不超过10000℃。关于地球内部温度分布的另一种推算结果是:100千米处(上地幔顶部局部熔融开始)1100～1200℃;400千米处(上地幔橄榄石 尖晶石相变带)1500℃;700千米处(尖晶石 ＦｅＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ２相变带,上、下地幔界面)1900℃;2900千米处(地幔地核分界面)3700℃;5100千米处(内、外地核分界面)4300℃;6371千米处(地心)4500℃。
【地球热源分类】classification of the Earth s heat sources地球内部的热源是研究地球热状态中最重要的问题。长期以来，放射热是地球内部热能主要来源的观点，在地热界几乎获得公认。但，还有学者认为除放射热外，地球的热能还有来自太阳的辐射热、地球转动热、地球的重力分异热，化学反应热等。前苏联A.A.斯梅斯洛夫等人(1979)提出了地球内部热源及外部热源的分类和分布的图式。
地球热源分类
(据A.A.斯梅斯洛夫等，1979；引自黄尚谣等，1986)
1 经常起作用的全球性热源；
2 间或起作用的局部热源；
3 混合热源
【放射热】heat from radioactivity又称放射性衰变热、放射能。是地球内部岩石和矿物中具有足够丰度、半衰期与地球年龄相当的放射性元素衰变时产生的巨大能量，它构成了地球的主要热源。多数学者认为，在整个地球发展的历史时期中，能为地球提供巨大热能的放射性元素是少量长寿命的放射性同位素铀(235U，238U)、钍(232Th)、钾(40K)等。根据地球理论热模型估计，来自地球内部的热流有五分之四是由放射热提供的。
【地球转动热】heat from the Earth rotation又称地球转动能。是由于地球及其外壳物质密度的不均匀分布和地球自转时角速度的变化，引起岩层水平位移和挤压而产生的机械热。这一变化使地球的外壳产生巨大的应力集中，地壳遭到破坏。地球转动热是地球内部热源中经常起作用的全球性热源之一，在地球热源中占有重要地位。地球自转角速度的变化与地壳运动的发生密切相关，它严格控制着构造体系的形成与分布，也控制着各种矿产资源与地热资源的形成与发展。
【化学反应热】heat from chemical reaction又称化学能。外成 生物作用主要包括硫化物及有机物的氧化作用。有机物的氧化反应具有最大的热效应，这种反应可以释放出平均 3.843105焦/摩的热量。硫化物的氧化反应是地壳中发生的化学反应中分布最广和最重要的一种。总的来说，化学反应热在地球内部热源中所起的作用是很微小的，但对局部地热异常的形成具有一定的意义。如俄罗斯巴斯基尔央港塔乌“热山”就是由于外成作用而形成的。这里，在巨厚的泥灰岩层中，由于有机物氧化作用的放热过程而形成高温异常中心。地下50米深处温度为150～270℃，90米深处可高达380℃。
【太阳辐射热】heat from solar radiation又称太阳辐射能。太阳辐射热是地球外部经常起作用的全球性能源，主要包括太阳和大气的辐射热以及地表的反射热。因而，地球表面及近地表处的温度场，取决于这类能量的均衡。太阳的辐射能可以用垂直于太阳光大气圈界面上每平方厘米面积每分钟所接受的辐射总量来表示，为1.36千瓦/米2。在太阳辐射的能量中，大约有34%经大气的散射、地表面的反射等又返回到宇宙空间，其余66%使大气和地表受热。太阳辐射热控制着大气层、水圈、生物圈及岩石圈发生的各种生物作用、化学作用及其他作用，成为地球表面风化、剥蚀等外力作用所需要的能量。辐射能对海洋的影响深度为150～500米，对陆地的影响深度一般只有10～20米。
【潮汐摩擦热】tidal friction heat又称潮汐摩擦能。是由月球和太阳对海水的吸引而释放的能量。在地球的外部热源中，潮汐摩擦热仅次于太阳辐射热，也是地球外部热源中经常起作用的全球性能源。据M.托普扎尔(1960)估算，每年由潮汐摩擦产生的热能量为2.093109焦。【岩石放射性生热率】radioactive heat generation rate of rocks单位体积的岩石在单位时间内由其所含的放射性元素衰变而产生的热量，即为岩石放射性生热率，简称岩石生热率A，单位为微瓦/米3。放射性元素的衰变生热是地球内部驱动众多深部构造热过程的重要动力来源，也是岩石圈内热场（温度场）分布的主要控制因素。岩石中所含的天然放射性元素虽然很多，但只有铀、钍、钾3个元素因具有足够的丰度且其半衰期可与地球的年龄相比拟，而被列为主要生热元素。其中钾的分布较为均匀稳定，但总体生热贡献仅占总量的1/10～2/10；铀最为活跃，钍次之，两者在地球演化和分异淋滤过程中易受水热活动影响而迁移富集至地
壳顶部。A值并非是一项直接测量的参数，而是通过实验测定的铀、钍、钾含量，用下式换算求出：
｛A｝μW/m3=0.26｛w(U)｝10-6+0.011｛w(Th)｝10-6
+0.096｛w(K)｝%
式中w(U)、w(Th)和w(K)分别为铀、钍、钾的质量分数。一般而言，A值按岩浆岩→沉积岩→变质岩的次序逐渐减小；深成岩的A值高于喷发岩，岩类越偏基性A值越低，超基性岩A值通常最低。如花岗岩的A大于2～6微瓦/米3，而橄榄岩的A小于0.01～0.03微瓦/米3，两者的极值可有2～3个数量级的差异。应指出，过去使用的岩石生热率单位为HGU。【岩石生热率深度分布】heat production in different depth放射性元素生热率随深度(Z)的分布呈指数规律减小，表达为
A(z)=A(0)exp(-Z/H)
式中：A(0)为地表产热率；H为对数减缩量。地球不同深度带的生热率估计如下：0～100千米间产生的大地热流量为50%；100～200千米间为25%；200～300千米间为15%；300～400千米间为8%；＞400千米为2%。
【地热】ｇｅｏｈｅａｔ，ｇｅｏｔｈｅｒｍ又称地下热。是存在于地球内部的热。地球是一个巨大的热库，估计仅地球表面每年通过热传导扩散到空间的热量就有8 431020焦，相当现代人类每年消耗总能量的10倍以上。地球内部的总热能量约为地球上全部煤炭储量的1 7亿倍。地球表层的热量主要来自太阳辐射热，其热量的大小随纬度高低、海陆分布、季节变化、昼夜更替、植被程度而异。然而它的影响深度很小，平均为15米左右，称为太阳辐射热带，又称外热带或变温层。这一层以下，为温度常年不变层，称常温层。常温层以下几十千米的地壳，热量主要来自地球内部，称内热带或增温层。地壳底部温度约在900～1000°C，地幔下部和地核温度约在2000～6000°C之间。地热的来源有多种假说，主要认为是由地下放射性元素蜕变放热及地幔热流通过基岩传播而来，其次是地球转动能转变、重力分异、化学反应和结晶热等。此外，在火山活动地带，地温较高，其热源主要来自与火山活动有关的岩浆。中国拥有丰富的地热资源，大部分可供直接利用，而且利用已有悠久历史。早在2000多年前的东汉，张衡(公元78～139年)在《温泉碑》中载：“有病厉兮，温泉泊焉”，即利用温泉治病。从1970年起，广东丰顺、河北怀来、北京、天津和西藏等地，利用地热发电、医疗、采暖、生活用水、工农业用水和从中提取矿产等。研究地球热状态和热历史，对认识地球的发展、演化和地壳运动有十分重要的科学意义。
【地热热源】ｈｅａｔｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｈｅｇｅｏｔｈｅｒｍａｌ地热资源热能的直接补给源。高焓地热流体(包括过热蒸气、饱和蒸气等干蒸气和湿蒸气)的热能主要来源于近代至现代火山活动和地壳浅部的、时代不早于上新世的岩浆侵入体,它们统称岩浆型热源。大断裂的摩擦热,放射性物质衰变热,化学反应热以及其他物理热源在这种地热资源中所起的作用极其有限。岩浆型热源是地热资源的最理想热源。低焓地热流体的热源一般与火山或岩浆活动无直接关系,它的热能多数来源于地壳地热梯度的加热;它也可能是高焓地热流体的副产品,或者是高温地热系统的衰老阶段。
【地温梯度】ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｇｒａｄｉｅｎｔ又称地热梯度、地热增温率。指地球不受大气温度影响的地层温度随深度增加的增长率。在实际工作中,通常用每深100米或1千米的温度增加值来表示地热梯度;在地热异常区,也常用每深10米或1米的温度增加值来表示地热梯度。地壳的近似平均地热梯度是每千米25℃,大于这个数字就叫做地热梯度异常。近地表处的地热梯度则因地而异,其大小与所在地区的大地热流量成正比,与热流所经岩体的热导率成反比。因此,地热梯度的区域性变化可能来源于热流量的变化,也可能来源于近地表岩体的热导率的变化。地热梯度的方向一般指向温度增加的方向,称正梯度。如果温度向下即随深度的增加反而降低时,称负梯度。热田钻孔穿透热储层后,常出现负梯度。地热梯度的
倒数称地热增温陡度(ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｄｅgree),或称地热增温级(geothermal degree),其物理意义可以理解为温度相差1℃时两个等温面之间的距离。
【地温】geotemperature表示地下冷热的程度，称为地温或地球的温度。
【岩石热导率】ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｒｏｃｋｓ沿热流传递的方向单位长度(l)上温度(θ)降低一度时单位时间(τ)内通过单位面积(S)的热量(Q)，表示岩石导热能力的大小。按傅立叶定律,在热流量一定的条件下,通过热传导作用所流经的物质的热导率(κ)与温度梯度成反比,可以下式表示:
κ＝Ｑ／(ΔθΔl2Ｓ2τ)［Ｗ/(ｍ2K)］
岩石的热导率取决于岩石的成分、结构、形成条件、含水状况、温度和压力等。一般情况下,岩石的热导率随压力、密度和湿度的加大而增高,随温度的增高而减小。地壳上部的温度和压力对岩石热导率的影响极小。对于各向同性的均质材料来说,热导率可以用一个单一的数值来表征;对于各向异性的非均质材料来说,热流密度向量和热导率很复杂。由于各种岩石都是由大大小小的颗粒组成的,这些颗粒大部分是晶体,其中不少晶体的对称性都比较低,因此岩石的无限小单元一般不能用各向同性均质材料所适用的简单关系来对待。当研究对象的体积足够大(与单个晶粒相比),如果和各向同性现象之间不存在大幅度偏差,就可以采用上述简单关系。如果岩石具层理、片理、叶理以及断层等,最好测定两个方向(平行和垂直层理)上的热导率。
【热导率测量】ｔｈｅｒｍｏ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ岩石热导率基本上是在实验室内测量的,松散物质则可以就地测量。实验室测量有稳态法和瞬时法两种。克吕兹贝格设计的稳态法测量装置如图。试件(岩块)S呈圆柱形,电热器S1产生的热量应完全通过底面传给试件S,而不能有任何散热损耗或有热量从侧面传给试件,采用C、Ｓ２和Ｇｒ(见图注)就能满足这一要求。达到稳定态以后,试件的热导率为
κ＝０ ２３９Ｉ２ＲｈＦ（θ２－θ１）［Ｗ/(ｍ2K)］
式中：I为加热器S1中的电流,安;R为加热器的电阻，欧;ｈ为试件厚度，厘米;F为试件的面积，厘米2;θ2为试件顶部温度，℃;θ1为试件底部温度，℃。试件顶底面要仔细抛光,要有良好的光洁度,通过螺杆顶针Sp加上轴向压力,就可以尽可能地消除试件与加热器和冷却系统C之间的缝隙。稳态法较慢,但精度可以达到±2%。常应用稳定平板式岩石热导仪、稳定分棒式岩石热岩石热导率稳态法测量装置
Ｓ．试件;S1．加热器;Ｇｒ．热屏蔽环;Ｓ２．屏
蔽加热器（θ2）；Ｃ．冷却水套(θ１）；Ｓｐ．加
压试件用的顶针(据克吕兹贝格设计)导仪等稳态法，测量岩石热导率。就地测量方法一般采用非稳态法，即瞬时法。通常用一根直径与长度比小于1∶30的探棒插入松散沉积物中,探棒里有一个电热器和测温用的热敏电阻。用已知并恒定的速率加热探棒,记录其温升值。温升的大小是加热时间和周围物质热导率的函数。用温度相对于时间的对数作图,就可以得到测量数据的最简判读方法,也可以通过计算直接算出周围物质的热导率。此外，还应用非稳定环形热源 微形探针岩石热导仪等非稳态法。就地测量方法适用于深海沉积物、土壤、砂和冰雪等，其优点是能够测得原始状态下的热性质,但测量结果只能反映测量仪器周围物质的瞬时热状态。
【岩石热阻率】ｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆｒｏｃｋｓ岩石热导率的倒数称岩石热阻率,以米2开/瓦表示。当热流密度不变时,温度梯度与岩石的热阻率成正比。岩石的热阻率和热导率一样,也取决于岩石的成分、结构、透水性及温度、压力等条件。随着各种条件的变化,岩石的热阻率具有明显的差别。因此,一般多利用热阻率的变化来划分岩性不同的地层及研究地质构造。
【岩石热扩散率】ｔｈｅｒｍａｌｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｏｆｒｏｃｋｓ为热导率
（κ）除以岩石密度（ρ）和比热容（ｃ）之积。岩石热扩散率(α)是表征岩石在环境温度变化时本身温度变化速度的一个物理量,即α＝κ／（ρｃ）。也就是说,岩石的热扩散率和它的热导率呈正比,和它的密度与比热容之积呈反比。当环境温度发生变化时,热扩散率大的岩石温度改变也快,接受影响的深度也大。如果某一物质有可靠的热导率数值,则最好按上式算出热扩散率(岩石的密度很容易测定,岩石的比热容又几乎相等);岩石的热扩散率也可以直接测定。在各向异性的非均质物质中,热扩散率不可用一个简单的数值来表征。
【增温层】ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｚｏｎｅｏｆｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｔ~ｅ~ｍ~ｐ~ｅ~ｒ~ａｔｕｒｅ又称内热带(internal geothermozone)。指地球表面以下完全受控于地球的内热活动,温度随深度的增加而增加的地带。一般地说,温度是稳定地向着地球中心的方向递增的。一般每增加100米，温度升高3℃。但到一定的深度后,增温的速度减缓。
【变温层】heterothermozone，ｖａｒｉａｂｌｅｚｏｎｅｏｆｓｕｂｓｕｒｆａｃｅｔ~ｅ~ｍ~ｐ~ｅ~ｒａｔｕｒｅ地下温度明显地受到地表大气温度影响的地带。地球表面的温度几乎完全受控于从太阳辐射来的能量流和从地球辐射回太空的能量流之间的平衡。大地热流量导致的温升不可能超过0 02℃。由于太阳辐射存在周期性变化,所以地表温度也出现昼夜变化(日变化)、季节变化(年变化)和长周期变化(多年变化)。地表温度的各种周期变化对地壳表面的影响(穿透)深度也不相同。深度增加,温度的变幅迅速减小。地表温度的长周期变化(如一年)的影响深度要比短周期变化(如一昼夜)的大。昼夜变化的影响深度不足1米；年变化的影响深度接近24米；长周期(如冰期和间冰期)变化的影响深度可达几千米。但一般认为，地壳表层深度达到50米以后，就可以不考虑地表温度变化的影响。当温度变幅为零时，就达到了所谓恒温层的上界。在这个界面以上，地下温度明显地受地表温度变化的影响，因此叫变温层。显然，日恒温层包含在年变温层以内，年恒温层则包含在多年或世纪变温层以内。
【恒温层】constant zone of subsurface temperature又称常温层(normal temperature zone)。指地下温度的变化幅度等于零的地带。它的上面是变温层，下面是增温层。
【地表地热显示】ｓｕｒｆａｃｅｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｓ又称地热漏泄显示(manifestation of geothermal leakage)。地球内热活动出露于地表并能够被我们直接感知的种种现象。具体表现为微温地面或放热地面、温泉和热泉、沸泉、湿喷气孔、间歇喷泉、干喷气孔、水热爆炸等。
【低温热显示】ｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅgeothermal ｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎs又称低强度显示(ｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙ),地表热显示的一种，是指水汽放出时，地面上易形成特殊晨雾的微温地面和放热地面以及温泉、热水湖等。
【高温热显示】ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅgeothermalｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎs又称高强度显示(ｍａｎｉｆｅｓｔａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)。地表热显示之一，是指水温较高的水热活动，包括沸泉、湿喷气孔、间歇喷泉、干喷气孔、水热爆炸等，一个地区内地表出现的热显示类型越多,显示强度越高,存在高温地热资源的可能性也就越大,因此它是地热资源调查的重要对象之一。
【地热显示区】ｇｅｏｔｈｅｒｍal ａｃｔｉｖｅａｒｅａ地表上出露热显示的地域和范围。一个水热显示区可以是一个单独的温泉,也可以是泉眼密集的泉群。出露温泉或温泉群的地域也可以叫温泉区。一个面积较大的地热田常常有若干个显示区。热田显示区的划分有时可根据独特的地热现象,如与地热活动有明显关系的硫磺矿等;有时则为了便于计算热田的天然热流量,也可以人为地将彼此相隔一段距离的温泉区分成不同的显示区。一个热田内的各个显示区之间并无明显的界线,它们之间往往是无显示的地热异常区。
【热流量】heat flow rate单位时间内通过一个面的热量，常用符号Φ表示，即Φ=Q/t(式中Q
为t时间内通过该表面的总热量)。其单位为瓦或焦每秒；旧单位则为卡每秒。
【大地热流密度】density of terrestrial heat flow rate过去简称为热流(heat flow)。单位横截面积的热流量称为热流密度(density of heat flow rate)。而大地热流密度是指单位时间内热量由壳幔深部垂直向上通过单位面积地球表面向大气层散发的热量，其单位为毫瓦/米2；实质为地球表面单位面积的散热功率，具有深刻的深部地质和地球物理内涵。热流密度q为一向量，可示为q=-κ( / z)。式中：κ为岩石热导率； θ/ z为地温梯度；q为向量；式中的负号表示它的指向与温度随深度递增的方向相反。在各向同性的均质体内q是垂直向上的；但在各向异性的非均质体内，q的方向始终垂直于壳幔各深度层次的等温面直到地表。大地热流密度q总体上反映地质体所经历的受热历史以及壳幔深部现今的构造热活动强度。因此，与地质体的年代呈负相关，与其近代构造活动性呈正相关。如前寒武纪的稳定地质区小于40毫瓦/米2，新生代造山带大于80毫瓦/米2，某些现代裂谷带及大洋中脊带大于100毫瓦/米2。全球的平均热流密度约为63毫瓦/米2±6毫瓦/米2，而海洋与大陆热流密度的平均值则大体相等。全球每年散逸到大气层中的热量约为10.931020焦，大大超过火山和地震活动所释放的总能量。
【热流单位】heat flow unit(HFU)过去常用的热流密度单位。其定义为：1热流单位(HFU)=10-6卡/(厘米22秒)［μcal/(cm22s)］。它与国际单位制的单位换算关系为：1HFU=41.868毫瓦/米2(mW/m2)。
【热流省】heat flow province20世纪60年代以来，比尔奇(Birch)等人分析了大量岩石生热率A和地表热流q0数据之间的相关性，率先提出热流省概念：具有相同或相近地质 地球化学演化背景，q0与近地表岩石的A0之间存在着线性相关关系，可写为q0 = qm+qc=qm+DA0的地质单元内。此直线方程形象地表明，同一热流省内的q0值往往变幅较大，主要反映其中的qc分量因地形、剥蚀差异以及蚀变、淋滤等作用导致A0值呈随机变化，但q0与A0之间呈统计直线相关(见图)。q0－A0线性相关示意图图中数据点（3）围绕直线的离散度体现该热流省地壳地球化学演化环境的均一程度；与此同时，地幔热流分量qm则往往相对稳定，代表该热流省所在地质体的构造活动性和深部热活动强度，数值上等于直线在纵轴上的截距。方程式中的D值代表直线的斜率，它表征壳内放射性生热元素垂向分布的一个线性尺度，是铀、钍、钾分异、淋滤、迁移、富集等一系列地球化学过程的综合反映，并在热流省范围内保持相对稳定。热流省的一项重要功能是根据实测地表热流群q0i求出相应的qm值，从而定义热流省——地质单元的深部热背景。全球共划分出二三十个热流省，如北美的盆地山脉省，欧洲的波罗的地盾，亚洲的太古宙地盾……其中D值波动于4～16千米之间，通常取平均值D≈10千米。
【深部热流】deep heat flow来自放射性层之下的热流。它包括下地壳和上地幔的热流。在热产生的指数模型中，下地壳产生的热流极少，因此深部热流实际是指地幔热流。
【热传导】thermal conductivity热通过固体在固体本身没有传递（即无对流）的条件下靠分子碰撞从高温处传向低温处的过程。系统内部的温度差将随着时间的推移而均一化。
【传导型热流密度】conductive heat flow density热量在壳幔介质中以传导、对流和辐射三种方式由高温处向低温处传递。与传导和对流相比，辐射的量级可忽略不计。纯传导型传热是以分子振动的方式传递热量，不伴随任何物质运动，是绝大部分稳定和相对稳定地质块体内占主导的传热方式，相应地在地表测得的大地热流密度(简称热流)即为传导型热流。陆区和海区实测的地表热流中大部分均属此类型，其热流值所反映的深度至少可达壳幔边界的莫霍面。
【对流型热流密度】convective heat flow density指传导传热的同时伴随物质运动引起的传质传热。此时实测地表热流为包括对流组分的混合型——传导 对流型热流，通常简称为对流型热流。导致对流组分得以形成的地质过程和物质运动大致可以分为三种不同的深度和规模
层次，三者各有不同的地热 地球物理效应：①水热对流形成的浅源型（对流型）异常高热流。例如在西藏羊八井高温热田的水热系统范围内测得的对流型异常高热流均大于100毫瓦/米2，最高可达364毫瓦/米2。热流异常的场源深度为近期上侵岩浆热源体的埋藏深度，变化于数千米至十余千米范围内；而在西藏中部广大地区背景热流（不受热田水热活动影响的传导型热流）约为66毫瓦/米2左右。②壳幔物质的构造迁移运动引起深源热流异常。它可有多种构造背景和类型，诸如洋中脊地幔带、大陆裂谷带、深源断陷盆地、岩石圈底融消蚀区等均可引起不同规模的地表热流正异常；而大洋板块俯冲带和大陆板块汇聚带所伴随的沟 弧 盆体系可分别引发热流的负异常（海沟）和正异常（火山岛弧和张性弧后盆地）等等。由于此类传热传质活动所导致的地表热流异常已蕴涵着深刻的构造演化含义，因此，其对流型热流可视为宏观的区域传导型热流加以演绎。③深层地幔物质的垂向对流导致超深源热流异常，主要指由地幔物质上涌带形成的地幔热柱或热点。上述三种对流型热流异常按其规模可分别称为局部型、区域型和全地幔型三种类型。
【天然热流】ｎａｔｕｒａｌｈｅａｔｆｌｏｗ称天然热流密度(density of natural heat flow rate)。在天然条件下,热田的水热系统通过地表排向大气的热流密度，常用单位为毫瓦/米2。热田地表的热量排放方式有以下几种:①在浅层的地热梯度很高而又无任何明显的水汽对流活动的情况下,传导放热为主要方式,传导放热的热流密度为4 18～８４毫瓦/米２。②传导和对流联合排放,量值是17～836毫瓦/米２，量值的上限是以对流为主的情况,主要是通过水汽的排放带出热量。③对流排放,量值836～8360毫瓦/米２，这时,传导排放的热量只占热流总量的百分之几。水与汽的质量流量较大。当热流量达到上限而空气湿度又较大时,热区上空就会出现较多的可见蒸气。热流密度极大值出现在不毛地面、热蚀变地面、小喷气孔以及沸泥塘等地。④直径15厘米的汽洞到1米左右的汽穴常常排出稍具过热度的蒸气,这种情况下的热流密度可能高达4 23(１０６～１０７)毫瓦/米２,具体数值则取决于蒸气的排放速度。⑤热水塘和沸泥塘的蒸气热流量是１０３～６ ３3１０４毫瓦/米2(静水水面);剧烈沸腾的沸泉塘的热流量可能接近6 33１０６毫瓦/米2,这种沸泉塘一般不发生溢流,或溢流量很小,质量排放主要通过蒸发形式。⑥通过热泉或间歇喷泉的水、汽排放,都排出大量的接近中性或稍具酸性的水,并沉淀出泉华。在某些地区,热水在总质量流量中占很大比重。由水面蒸发带走的热量与第⑤种情况类同。
【地热系统】geothermal systems某一地域地热的富集程度足以构成能量资源的系统。地热系统可按照它们的地质环境、水文条件及热量传递机制进行分类和定义。根据热量传递机制可分为对流型地热系统和传导型地热系统。属对流型地热系统有：①与年轮、浅成、硅质岩浆侵入有关的地质环境，为高孔隙性、渗透性的水热系统；②区域热流值高或正常的地区，为低孔隙 裂隙渗透性的深循环系统。属传导型地热系统有：①区域热流为正常或稍高的地区，具高孔隙性、渗透性沉积层(包括地压带)的低温低焓热水层。②高温、低渗透性环境中的热干岩系统。
【对流型地热系统】convective geothermal system近地表水通过多孔透水通道渗透到地下深处，并在深处与热岩相遇，然后水和(或)蒸气等地热流体受力驱使上行，由此产生对流循环的系统。在对流环中，泄出地表或从岩层出流部分从大气源地下水得到补充。在水热对流系统中，绝大部分热量(以及质量)是由液态水和(或)蒸气通过高渗透率岩体的对流过程传递的。已知大型水热系统都和断层广泛发育的地震活动区共生。水热对流系统可分：蒸气为主的系统和液态水为主的系统，及其两者存在的过渡类型的两相系统。
【蒸气地热系统】vapor dominated system指蒸气为主的地热系统，其根本特点是：排放蒸气，蒸气来源区域的压力基本不随深度而改变。蒸气在排放阶段可能是湿的，也可能是干饱和蒸气或过热蒸气。随着开采过程的持续，蒸气逐渐变干或者逐渐增加过热度。生产层的压力大体在3.3兆帕左右，相当于水和汽在235℃条件下的饱和压力。这种系统大多都有盖
岩层，故没有多少热量向地表漏泄，同时侧翼边界为低渗透率层圈闭，从而阻挡外部冷水的侵入。典型例子为意大利的拉德瑞罗、美国的盖瑟尔斯、印度尼西亚的卡瓦卡莫将和日本松川。
【板块内部高温地热系统】intraplate high temperature geothermal system出现于板块内部而不是边缘地区的高温地热系统，主要是指规模大的地热系统。有的出现于大陆内部，如非洲提贝斯提高原、霍加尔等。有的出现于大洋板块内部，如夏威夷群岛等。通常这些板内地热系统均与热点和热点群有关。板块内部高温地热系统与岩石圈之下的岩浆源有关，即与地幔热柱有关。它们可能来自地核和地幔的边界，也有人认为来自上地幔底部。
【古地热系统】paleogeothermal system在地质历史上曾经具有，而现在已经失去地热系统特点的地区。古地热系统可以通过地热系统的地质痕迹，如蚀变矿物及一些特定金属矿物的富集来确定。古地热系统的年代可以通过年代学方法测定。
【水热系统】ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｙｓｔｅｍ又称水热对流系统(hydrothermal convection system)。水源(包括初生水、岩浆水以及大气环流水等)、热源、热水热系统示意图储层、冷热水环流通道以及在其中作对流循环的地热流体所构成的体系。在水热系统中,主要传热方式是对流。对流运动使系统上部的温度升高,使加热带的温度下降。水热对流运动明显地干扰热传导作用产生的地热梯度。在水热系统中,近地表处的地热梯度往往很高,但随着深度的增加将很快地下降,一直达到水热系统的基底温度为止。
【水热活动】hydrothermal activity又称水热对流运动。以水作为载热体的地热活动。
【水热活动区】ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌactive ａｒｅａ简称水热区。水热对流活动所及的地域。
【基底温度】ｂａｓｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ水热系统或储热层底部加热带的温度,亦即地热流体自对流环底端开始上返时的温度。显然,基底温度是地热流体在水热系统中所能达到的最高温度。如果加热带的传导热流比较强,而储热层中流体对流速率又比较快,则热储流体温度大体能反映基底温度,否则将低于基底温度。基底温度可以通过热田内具有足够深度的基准孔进行实测。在地热田勘探的初期,则可以采用地球化学方法进行估算。
【基底深度】ｂａｓｅｄｅｐｔｈ水热系统加热带顶面的埋深。
【地热水】ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｗａｔｅｒ温度显著高于当地年平均气温,或者高于观测深度的围岩温度的地下水。水在一定压力下开始沸腾的温度叫饱和温度。地热水埋深越大,所受静压力越高,与此对应的饱和温度也就越高。温度在饱和曲线以下的地热水叫非饱和态地热水。温度与压力对应的地热水叫饱和态地热水(saturated geothermal water)。在饱和状态下,汽水两相共存,因此饱和态地热水又指两相共存体系中的液态水部分。如果温度超过饱和点时仍保持液态,则叫过热态地热水(superheated geothermal water),或简称过热水。过热水产生于环境温度突然升高,或围压突然下降而饱和态热水又来不及汽化之际。过热水很不稳定,它总是趋于转化成饱和态汽与水的混合物。
【地热流体】ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｆｌｕｉｄ地热水、地热蒸气、二氧化碳和硫化氢等的总称。地热流体的热能含量高低叫地热流体能位,是指能够从单位质量或单位体积的地热流体里抽取出来,并通过理想可逆式热机来实现的机械功的量。地质背景不同,地热流体能位也不同,能位越高,作功本领也越大。衡量地热流体能位的常用单位是焓,因此又有高焓地热流体与低焓地热流体之分。
【地热卤水】ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌｂｒｉｎｅ含大量盐类和有用元素的地热水。已知地热卤水的最高温度超过300℃,它不仅是矿物资源,而且也是一种热能资源。世界最著名的地热卤水产地是红海热卤水渊和美国索尔顿湖。红海热卤水出现在水深2000米左右的小海盆内,记录到的热卤水最高温度为58℃。含盐度大约为正常海水的7 5倍,其中铁、锰、铅、锌和其他金属的含量为正常海水的10２～１０４倍。红海轴向带的热流密度达到125 1
毫瓦/米2(3HFU),说明它可能是地壳裂开和上地幔物质迸出的地方。美国索尔顿湖地槽是著名的热卤水型地热带,温度超过300℃的热卤水埋深1300～4877米不等,仅热能一项就相当于1亿千瓦的容量，卤水的含盐度达到258克/升。索尔顿地槽可能是东太平洋洋脊出现在陆地上的一部分,故能使卤水变热。一般认为:地热水溶滤盐类沉积物或含盐地层,或者地下卤水接受正常地热梯度热源或其他热源加热,都有可能形成地热卤水。
【深循环热水】ｄｅｅｐ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｈｏｔｗａｔｅｒ大气降水沿岩层裂隙和孔隙渗入地下,经地壳内的传导地热梯度加热形成地热水。这种热水常常在静水压力作用下在地壳隆起区的相对低洼的地方(即所谓“隆中洼”)或地壳沉降区基底相对凸起的地方(即所谓“洼中隆”),沿陡倾斜导水断裂或储水层运移上升,或出露地表形成温泉、热泉、喷泉等地热显示,或赋存于基底隆起顶面形成隐状的热储体。深循环热水系统为对流型热水系统。在“加热带”以上的不同深度,水温通常高于围岩温度,因此,在地表或浅部,或在覆盖层之下基岩凸起顶面,常常由深循环热水的对流作用形成局部热异常。一般通过测温勘探方法可以有效地探测这类地热异常。深循环热水大部为低矿化水,溶解气体中以氮气为主,有时也含有二氧化碳及硫化氢,水型比较复杂,主要取决于热水与围岩之间的相互作用。
【岩浆水】ｍａｇｍａｔｉｃｗａｔｅｒ岩浆中含有的或从岩浆中分化出来的水。它与深度无关,也和水的终极来源无关。某些岩浆水如果从来没有在地球水圈或地表上出现过,就叫原初水或初生水。但是更多的岩浆水可能只是一种再循环水,这种岩浆水是从沉积物或火山岩的重熔、部分重熔变来的。深度很大的岩浆水叫深成水(ｐｌｕｔｏｎｉｃｗａｔｅｒ);地表或浅层岩浆体里的水,或者从这种岩浆分化出来的水叫火山水。由于火山过程和深部过程的准确深度界线不明,因此火山水一般又指现代或近代火山区存在的水。火山的岩浆库埋深可能只有3～4千米。板缘地热带的某些地段的热水可能属岩浆水。
【变质水】ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｗａｔｅｒ岩石变质过程中和岩石在一起或者曾经在一起的水。大部变质水可能是含结晶水矿物的脱水水,即含水矿物重结晶为无水矿物的过程中产生的水。封存水或化石水可能也包含变质水,但大部分封存水是隙间水,这种水可能在变质过程发生之前已被驱赶出来。变质水的二氧化碳和硼含量较高,氯含量较低,温度则正常至中等。
【碱性氯化钠型水】alkali sodium chloride water地下巨大的热储系统中最常见的热水类型。在深部pH值接近中性，当水上升到地表并失掉蒸气及CO2时，pH值就变成微碱性。最常见的阴离子为Cl-，Na+为主要阳离子(毫克/升)。Cl-/SO2-4比值高。该比值是辨识高温地热系统的重要标志。如新西兰怀拉基地热田的地热水，Cl-/SO2-4比值达62.8，pH值8.6，属典型的碱性氯化钠型水。其溶解固体总量(TDS值)变化幅度较大。
【酸性硫酸盐氯化物型水】acid sulfate chloride water罕见的热水类型。水的酸度是硫化物在深部氧化成酸性硫酸盐所致。当水上升到地表并冷却时，由于酸性硫酸盐的离解常数随温度而变化，所以pH由中性变为酸性。
【酸性硫酸盐型水】acid sulfate water常见于热储上部蒸气在地表发生凝结的喷气孔区的热水类型。蒸气中的H2S与空气接触，或者由于细菌活动都有可能氧化成硫酸。这种水的氯化物含量很低，可能含有大量但具体数量变动不定的来自小岩体的酸性溶滤的各种各样阳离子。它的流量一般很小，或者不自流并常含有很多悬浮状的粘土物质。
【重碳酸盐型水】bicarbonate water含有大量重碳酸根和一些硫酸根的低氯热水。常常发生在火山地热区的地表，在那里含有CO2和H2S的蒸气凝结后进入含水层。在不变的条件下，与岩石发生反应产生近中性的重碳酸 硫酸盐型水。在水中钠是主要阳离子，钾和镁固定于黏土矿物中，因为在高温下CaCO3是不溶的，而硫酸盐的浓度则受CaSO4的溶解度的限制。在低温情况下，重碳酸盐型水的主要阳离子则为Ca，并在泉区能淀积大量的钙华。这种水的温度常不具经济价值，大量钙垢的存在也不利于对它们的利用。
【热水化学组分】chemical compositions of thermal water地热水的化学组分主要有Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Mn、Fe、F、Cl、Br、I、SO4、As、总CO2、SiO2、B、NH4、H2S 等。天然水的化学组成是通过各种化学反应和物理化学过程而获得的。它们包括酸 碱反应，气 液过程，固相的沉淀和溶解，金属和配位体的络合反应，氧化 还原反应，界面吸附过程，以及溶质在液相和非液相中的分配。一般大流量的热泉水的组分与来自深钻孔的热水的组分比较相似。但是在地表由于蒸气的形成，其泉水的组分与深水的组分则有不同。高温的热泉也常有一些特定的组分。由于蒸气的形成，水中CO2和H2S的丧失，使得水中的酸 碱平衡必须重新调整。对水化学组分进行分析时，因各种离子之间在水体中处于一种相互联系、相互制约的平衡状态。因此，必须利用化学平衡的原理分析误差和失误，控制和核对每次测定数据的正确性。分析结果常用毫克/升或摩/千克表示。
【热水气体组分】gas compositions of thermal water由喷气孔喷溢出来的气体中，水蒸气占绝对优势，但还含有CO2、CO、SO2、SO3、H2、HCl、HF、CH4、NH3、Cl、N2、Ar和He 等组分，以及硼、砷的化合物，金属的硫酸盐和氯化物。高温喷气孔(＞180℃)以HCl、HF、SO2、CO2、H2、NH3、B、CH4、H2S和N2为主。中温硫质喷气孔(＜180℃)以H2S、CO、CO2、CH4、N2、SO4和H2为主；而在低温(＜100℃)条件下以H2S、CO、CO2、CH4和N2为主。各个热田气体组分差别很大，但是它们对于地热电站的设计和评估热田的开发潜力则起着重要的作用。
【水热二氧化碳】ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ地表水热显示释放的二氧化碳气体。其来源分为有机和无机两大类。有机来源是热矿水使生物物质分解,或热矿水使烃类氧化而放出二氧化碳。嫌氧菌对前者起促进作用,硫酸盐对后者起触媒作用:ＣｎＨｍ＋ＭｅＳＯ４→ＭｅＳＯ４＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→ＭｅＣＯ３＋Ｈ２Ｓ（＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ）。无机来源包括热变质作用、岩浆侵入体放气、地幔脱气以及石灰岩的水解等。产生二氧化碳的热变质作用如:２ＣａＭｇ（ＣＯ３）２＋ＳｉＯ２→Ｍｇ２ＳｉＯ４(镁橄榄石)＋２ＣａＣＯ３＋２ＣＯ２或:ＣａＣＯ３＋ＳｉＯ２→ＣａＳｉＯ３（硅灰石）＋ＣＯ２或:７ＭｇＣａ（ＣＯ３）２＋２ ５Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ５（ＯＨ）４＋３Ｈ２Ｏ＋３Ｆｅ２＋＋３ ５Ｏ２－→Ｍｇ７Ａｌ２Ｆｅ３Ｓｉ５Ａｌ３Ｏ２０（ＯＨ）１６＋７ＣａＣO ３＋７ＣO２等。水热二氧化碳是水热活动区非水气体的主要成分。对水热二氧化碳的研究还有助于判断深部热源性质及其构造背景。
【地热异常区】ｇｅｏｔｈｅｒｍａｌａｎｏｍａｌｏｕｓａｒｅａ简称地热区(geothermal area)。指地表热流量显著高于地球热流平均值的地区。地球表面上的热能分配有两种截然不同的图式,即地热正常区和地热异常区。正常区占地球表面的99%以上,其热流密度值变化范围是0～125毫瓦/米２，平均值大约等于６０毫瓦/米２。在地表以下1千米的深度范围内,垂向地热梯度近乎恒定,水平方向上的地表热流量取渐变形式,其变化量值在1千米距离内往往可以忽略不计。地热异常区的热流密度值可能高达41 83１０５毫瓦/米２,一般地区要比上述值小得多,但平均值可能达到41 83102毫瓦/米２。异常区的面积则可能达到几平方千米,热流量的水平变化取突变形式,垂向地热梯度在1米距离外就可能出现变化。在各种自然因素(如地质构造、岩性、地下水运动特征、古气候条件、火山作用、岩浆活动和外成作用)影响下形成特殊热源时,地壳表部正常的温度状况便遭到破坏而形成地热异常区。因此,在地壳上部,地温的分布是不均匀的。地下的等温面一般不是平面,而是随地区或地带的不同而起伏不平。同时,等温面的间隔也是各处不等的。在等温面突起和间隔较小的地方,就是地热异常区。许多有用矿产,如石油、天然气,某些金属矿、盐丘及地热资源等都与地热异常有密切的成因联系。故地热异常可成为寻找这些有用矿产的标志。
【硫质气孔】ｓｏｌｆａｔａｒａ喷出气体除大量水蒸气外,凡以硫质气体构成主要成分的喷气孔均可叫硫质气孔。硫质气体是硫磺、二氧化硫、三氧化硫、硫化氢和氧硫化碳的总称。
硫质气孔是火山活动晚期或衰退的特征性现象。与现代火山无直接联系的高温水热区常见产出自然硫和硫化氢的喷气孔，这种喷气孔虽然不是典型的硫质气孔，但确是寻找高温地热资源的重要标志之一。
【碳酸气孔】mofette二氧化碳为主要喷出气体的喷气孔。碳酸气孔是火山活动后期或期后的特征性现象，它也常常出现在休眠火山或近代死火山附近。由于二氧化碳比空气重,所以在碳酸气孔的周围如果地形和风向适宜,二氧化碳就容易在洼地或峡谷里聚积成碳酸气塘,进入其中的走兽和鸟类往往因窒息或中毒死亡,因而得名死亡谷。云南省腾冲县北部有一地名叫扯雀塘,曾毒死过耕牛及大量鸟类,其性质与死亡谷类似。碳酸气孔周围常见低温碳酸泉。【喷气孔】ｆｕｍａｒｏｌｅ除火山口以外,凡能喷出气体和蒸气的孔洞均可叫喷气孔。喷气孔是火山活动后期或衰落阶段的特征性现象,因而常叫火山喷气孔。火山喷发停止以后,喷气孔活动往往可以持续好几千年。喷气孔的温度范围从1000℃到低于100℃。高温火山喷气孔气体含大量氯化氢、氟化氢、一氧化碳、氧硫化碳、氢以及惰性气体等;低温火山喷气孔则二氧化碳和硫质气体相对增加。板缘地热带内与火山无直接联系的高温水热区多见低温喷气孔,喷出气体以饱和态水蒸气为主,因而叫喷汽孔(steam jet)。喷出气体除水蒸气以外,还常见二氧化碳、硫化氢、硼酸以及氨等。水热区喷汽孔是地热活动在地表的一种蒸气显示,它是高温地热田存在的重要标志之一。喷气孔聚积的地区也常叫喷气孔田(ｆｕｍａｒｏｌｉｃｆｉｅｌｄ)。
【阿拉斯加万烟谷】valley of ten thousand fumes in Alaska 位于美国阿拉斯加半岛卡特迈火山的东北部。万烟谷是在1912年卡特迈火山突然爆发之后形成的，1916年被发现。火山爆发之前，这里曾是一处树林茂密的山谷，爆发之后被掩埋在厚层火山灰之下，变为寸草不生的平地。在24平方千米的范围内，出现数以千计的喷汽孔及喷泉，平均每秒钟喷出热水(汽)达23000多吨。水温介于96～645℃之间(深部)。逸出的气体中，有99 9%是水蒸气。卡特迈火山海拔2047米，在其东北部，已建有卡特迈国家公园和保护区。
【新北投地热谷】geothermal valley in Hsinpeitou位于中国台湾省台北市北投区林泉里中山路与泉源路之间的山谷中，相距12千米。泉水出露于安山岩及砂岩层，热储层为早中新世五指山砂岩层。水热活动强烈，有大量喷气孔沿河谷分布。在泉源左侧热水池下游约200米处沉淀一种放射性矿物，称北投石。这里是磺水源头，曾称磺水头。又因谷中终年蒸气升腾，烟雾弥漫，似有“阴森”、“恐怖”之感，旧称地狱谷(Hell Valley)，现又称玉泉谷(Yuquan Valley)。谷呈椭圆形，谷底泉孔密集，水温高达98～100℃，流量16 7升/秒，矿化度7 3克/升，pH?1 6，氯化物硫酸钠型，含可溶性二氧化硅191毫克/升，含硼42毫克/升。泉水含大量硫化物，具硫磺气味，对治疗脚气、头癣、疥等病症有特殊疗效。已建成旅游疗养胜地。
【冒汽地面】ｓｔｅａｍｉｎｇｇｒｏｕｎｄ水热区地表如果被砂土等松散沉积物覆盖,则蒸气显示往往以冒汽地面形式出现。冒汽地面上无明显的喷气孔洞,天然蒸气沿砂粒间隙普遍逸出,砂土层表面温度接近当地水的沸点,而在其下几厘米或几十厘米深处即接近于或超过当地沸点温度。浅层地热梯度往往高达每米3℃，砂层中多自然硫,地表多盐华,寸草不生。冒汽地面虽无热水流出,但蒸发散热量很大。冒汽地面常和沸泉伴生。
【沸喷泉】ｂｏｉｌｉｎｇｓｐｏｕｔｅｒ当高温热水上行至狭窄的并缺失局部水室的通道内扩容,就形成一种连续排放水和汽的沸喷泉。沸喷泉的热水和蒸气的总质量流量近乎恒定,并且等于深部的补给量,通道内连续受热,水体及热力循环比较自由。沸喷泉一般出现在具有特殊排水条件的地点,如深切峡谷,或泉胶岩体被后生断裂断开的地点等。沸喷泉见于藏南、滇西和川西,强度和规模不等，其中最壮观的一处是南木林县毕毕龙沸喷泉。
【沸泥塘】boiling mud pot,mud pot,paintpot充满稀泥浆的沸泉塘。稀泥浆主要成分为水热蚀变粘土,其中杂有明矾石、氧化铁和硫化铁等,色褐黑。有的沸泥塘呈乳白、白、灰、黄、褐、
红、紫或橙红色,很像混杂在一起的油画颜料。沸泥塘常有气体喷出,使泥块跃出塘面,因而又称泥蛙塘(mud frog pot)。如果温度低于沸点,则叫热泥塘(hot mud pot)或热泥泉。如果泥浆的黏稠度很大,则喷溅的软泥常在汽孔的周围堆积成低矮的锥体,状若泥火山,锥顶也徐徐冒汽。沸泥塘常见于火山区,并经常与间歇泉或热泉伴生。
【沸泉】boiling spring泉口温度约等于当地沸点的地热水露头。沸泉的饱和温度是泉口海拔高程的函数。海拔升高时沸点降低,下降率并不十分恒定,但当高程低于5000米左右时,高程每增加303米，沸点降低1℃。海拔高程与水沸点的近似关系如图(a)。
(a)水沸点高程曲线海拔高程/m沸点/℃010*******.7200093.4300090.1400086.8500085.3
海底沸泉的饱和温度则随深度的增加而迅速增加。海面以下(浅层)的水沸点与深度的关系如图(b)。
(b)海面以下(浅层)的水沸点
与深度的关系水面以下
深度/m近似沸腾
温度/℃010050155100180150196200210
水中溶解的气体使水的沸点稍许下降,而溶解的矿物质又使沸点稍许上升。沸泉是高温水热活动在地表上的一种两相显示,一般只出现在板缘地热带内。
【腾冲热海沸泉群】Rehai Boiling Springs in T~e~n~g~c~h~o~ng位于云南省腾冲县南11千米，泉群呈南北向展布。地表水热活动强烈，类型齐全，分布广泛，主要有温泉、热泉、沸泉、沸喷泉、喷气孔、冒汽地面、泉华以及水热爆炸、水热蚀变、水热矿化等，泉华中硅华、钙华、硫华、盐华等随处可见，形态各异。这里，沸水四处翻滚，烟雾弥漫，热气飞腾，构成享有盛名的腾冲火山温泉区的核心景观之一。早在1639年，徐霞客就对硫磺塘一带强烈的水热活动进行了实地考察。硫磺塘（大滚锅）为一沸泉，直径3米，深1米，水温最高96.6℃（已达当地沸点），塘内沸水呈间歇性喷涌，流量0.9升/秒，矿化度2.811克/升，氯化物重碳酸钠型。在澡塘河的左岸及河床里，有大量沸泉呈泉群出露，还见有沸喷泉、喷气孔等。1976年施工一浅孔，孔深26米，孔底温度高达145℃。研究表明，热泉水及泉华的金、银含量均较高，平均含量高出克拉克值2.73倍，表明该区具有强烈的贵金属矿化。【热泉】ｈｏｔｓｐｒｉｎｇ，ｔｈｅｒｍａｌｓｐｒｉｎｇ泉口温度高于45℃而又低于当地地表水沸点的地热水露头。
【温泉】ｗａｒｍｓｐｒｉｎｇ，ｔｈｅｒｍａｌｓｐｒｉｎｇ泉口温度显著地高于当地年平均气温而又低于(等于)45℃的地热水露头。高于当地年平均气温的泉水将向环境放热,因而被定义为温泉温度的下限;45℃是人体洗浴的最佳温度,也是生活设施直接用热的低限温度,因而被定义为温泉温度的上限。在高寒地区,多年平均气温可能低于摄氏零度,据此定义的温度下限温度距人体的感觉太远,因此国际、国内都有人主张用20℃或25℃作为温泉温度的下限。有人把高于当地年平均气温而又低于(等于)35℃的泉水定义为低温温泉,35℃是地球的平均年最高气温。
【关子岭温泉】Kuantzuling Hot Spring位于中国台湾省台南县白河镇东约8千米处的关子岭北麓。温泉沿白水溪上游、枕头山东北2千米处河谷分布。泉源有两处，热水由基岩裂隙中涌出。温泉区处在中央山脉西侧的含油气海相泥砂岩地层分布区，在这里打油气探井时曾有天然气喷出。泉水来自油气田水，呈灰黑色，涌出后流入一方形水池中，天然气随泉水一起从岩石裂隙中喷出。当用火点燃时，水面即刻升起一尺多高的火舌，出现“水火交融”的景象。关子岭温泉水温84℃，含盐量一般在10克/升左右，最高20克/升以上，热水属中碱性(pH?8 2)，重碳酸氯化钠型，含硼136毫克/升，具有较高的医疗价值。利用温泉水沐浴，对治疗各种皮肤病、风湿性关节炎等有疗效。
【天池温泉】Tianchi Hot Spring又名长白温泉(Changbai Hot Spring)。位于吉林省安图县长
白山天池东北侧、距瀑布约800米处之二道白河右岸。长白山天池是中朝两国的界湖，处在长白山主峰白头山顶，湖面海拔2194米。天池略呈椭圆形，南北长约4850米，东西宽约3350米，平均水深204米，最深处373米，总蓄水量达20 04亿立方米。天池是中国最大、最深的火山口湖，有16座山峰环绕天池。长白山火山群面积达2274平方千米，分布着93座火山锥。主峰白头山就是其中最著名的一座，海拔2700米，它坐落在熔岩高原和熔岩台地之上。白头山火山最近一次喷发是在1702年。这里有大量温泉呈泉群沿北北东向中更新统碱性粗面岩破碎带展布，泉区共有泉103个，主泉口32个，流量在1升/秒以上者6个，最大的一个泉口流量可达6 827升/秒，其余均在1升/秒以下。总流量52升/秒；水温最低40℃，最高82℃，以60～70℃者居多。矿化度1 29～1 47克/升，重碳酸钠型，可溶性二氧化硅含量84～104毫克/升，并含有硼、砷、铜、钛、锰、钴、镍等多种微量元素。具强硫化氢气味，总硫化氢含量达10 3毫克/升。泉口附近常形成黄色硫华及褐红色氧化铁。长白山天池温泉中有一部分出露于天池湖底，由湖底涌出的温泉水使天池东北水面长约300米、宽40～50米范围内湖水的水温被加热至20～40℃。由已集水的火山口湖湖底涌出热水的现象，在世界上实属罕见。温泉对治疗关节炎、胃病和皮肤病等有良好疗效。
【热矿泉】ｔｈｅｒｍｏmineralｓｐｒｉｎｇ含矿物盐或气体的地热水出露于地表者。溶解的矿物盐或气体使热矿泉具有特殊的味道和较好的疗效。据日本1948年通过的《热泉法规》规定:凡温度高于25℃,矿物盐或气体含量(每1000克泉水)达到下列任一标准者,均可称做热矿泉,并列入自然保护和合理利用的自然资源范畴:溶解组分(气体除外)总量≥1000毫克;游离ＣＯ２≥250毫克;Ｌｉ＋≥1毫克;Ｓｒ２＋≥１０毫克;Ｂａ２＋≥5毫克;(Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋)≥１０毫克;Ｍｎ２＋≥10毫克;Ｈ＋≥1毫克;Ｂｒ－≥５毫克；Ｉ－≥１毫克；Ｆ－≥２毫克；ＨＡｓＯ２－４≥１ ３毫克；ＨＡｓＯ２≥１毫克；全硫（ＨＳ－＋Ｓ２Ｏ３＋Ｈ２Ｓ）≥１毫克；ＨＢＯ２≥５毫克；Ｈ２ＳｉＯ3≥５０毫克；ＮａＨＣＯ３≥３４０毫克；Ｒn≥２０33 7贝可;Ｒａ盐≥10－８毫克。另外,热矿泉还常用主要的特征性组分进行命名,如普通盐泉、硫磺泉、氡泉、碱泉、铁泉、碳酸泉、苦泉以及矾泉等。【医用热矿水】ｍｅｄｉｃａｌｔｈｅｒｍｏmineralｗａｔｅｒ又称医疗热矿水。即具有一定疗效的热矿水。它是自地下自然涌出或人工开采的矿水,含有1克/升以上的可溶性固体或含有特殊的气体,或含有一定量的微量元素或具有34℃以上的温度,可供保健与医疗应用。医用热矿水主要对皮肤病和风湿性病症有疗效,其疗效不外乎来源于热、水和溶解组分三者的综合。热矿泥也有医疗作用。据中国《地热资源地质勘查规范》（GB/T 11615—89）中医疗热矿水的水质标准如下：①碳酸水，碳酸含量1000毫克/升。②硫化氢水，总硫化氢含量2毫克/升。③氟水，氟含量2毫克/升。④溴水，溴含量25毫克/升。⑤碘水，碘含量5毫克/升。⑥锶水，锶含量10毫克/升。⑦铁水，总铁含量10毫克/升。⑧锂水，锂含量5毫克/升。⑨钡水，钡含量5毫克/升。⑩硼水，偏硼酸含量50毫克/升。偏硅酸水，偏硅酸含量50毫克/升。砷水，偏砷酸含量1毫克/升。镭水，镭盐的含量≥10-11克/升。氡水，氡含量129.5贝可/升。温水，水温≥34℃。淡水，矿化度<1000毫克/升。
【硫化氢 碳酸水】hydrogen sulfide carbon dioxide water富含H2S CO2的热矿水。硫化氢 碳酸水为喷气热水，多见于现代火山区及近期岩浆活动区。在俄罗斯的堪察加半岛、千岛群岛，中国藏南、滇西、川西和台湾北部，有着广泛的分布。其特点：①呈强酸性反应，pH值多介于1.0～3.0；②水化学类型为氯化物型或氯化物重碳酸盐型；③水中Fe、Al等金属离子含量较高，有时含NH4；④气体成分中酸性气体——硫化氢（H2S）和碳酸（CO2）的含量占绝对优势。当硫化氢-碳酸水出露地表时，硫化氢局部发生氧化，常形成硫华。硫化氢-碳酸水对人体具有良好的医疗作用，通过蒸气浴可治疗运动系统、神经系统、消化系统和呼吸系统等多种疾病以及妇科疾病、皮肤病等病症，疗效显著。
【碳酸热矿水】carbon dioxide water含有大量游离CO2的热矿水。中国碳酸热矿水中游离
CO2含量的低限值为1000毫克/升。碳酸水是岩浆活动、热变质作用及区域地质构造特征的重要标志。碳酸水是一种宝贵的天然医疗资源，其水化学类型以重碳酸钙型为主，其次是氯化物重碳酸钠型、氯化钠型等。其矿化度变化范围很大，有淡的碳酸水、微咸的和咸的碳酸水，也有碳酸卤水，水中常含有Fe, Al, As, H2S, B和H2SiO3等成分。在世界各国进行瓶装的所有矿水中，碳酸水居首位。在俄罗斯，饮用碳酸水中CO2的最佳含量为500毫克/升，用于碳酸浴的外用碳酸水的最佳含量为1400毫克/升。碳酸水对治疗高血压、心脏病、心肌梗塞等病症有明显疗效，被誉为“心脏之汤”。此外，还可治疗肠胃病、慢性肝炎等病症。【氮水】nitric water含有氮气的热矿水。氮水的形成和分布与区域地质构造密切相关。由于新构造运动强烈，深大断裂发育，氮水通常在地下水深循环过程中，在封闭的条件下形成，并沿区域性大断裂出露地表。氮水是医疗热矿水中分布最广的基本类型之一。其特点是：①具有弱矿化度，有时比外围普通地下水的矿化度还要低；②呈碱性，pH值常常在8以上，有时达到10；③偏硅酸含量普遍较高，多在50毫克/升以上，最高可达100～200毫克/升，甚至更高（近300毫克/升），常形成含氮偏硅酸水；④水化学类型较复杂，主要为硫酸盐型和重碳酸盐型。阳离子中钠占优势，其次是钙离子；⑤气体成分主要为氮气，并含有氩、氦等惰性气体和放射性氡；⑥水温变化范围很大，可由热矿水温度的下限到当地沸点，主要与地壳热状态和热水循环深度有关。氮水对人体具有良好的医疗作用，常用于治疗心血管系统、末梢神经系统、肢体运动器官、妇科、皮肤、内分泌症（甲状腺机能亢进）等方面病症，均已取得明显疗效。
【氡水】radon water又称镭射气水(radium emanation water)、放射性氡水。含有氡的热矿水。在自然界有许多热矿泉都含氡，但含量各异，各国所定医疗热矿水中氡含量的低限标准也不一。中国热矿水中氡含量的低限值如下：具有医疗价值的浓度为37贝可/升；矿水浓度47.14贝可/升；命名矿水浓度为129.5贝可/升。氡在热矿水中的聚集主要取决于①放射性元素铀和镭在岩石中的背景含量；②岩石的射气能力、裂隙大小和水的运动速度。形成于结晶岩风化壳内的氡水，水质类型为重碳酸钙镁型，其矿化度一般在0.5毫克/升以下。分布在年轻岩浆活动区及新构造运动区的氡水，其水化学类型多为硫酸盐型或重碳酸盐型。在矿泉疗法中氡水占有重要地位，其利用方式很多，主要有吸入、饮用、沐浴等方法，常利用于治疗动脉硬化、呼吸道疾病和风湿性、外伤性关节炎等病症。
【硫化氢水】hydrogen sulfide water总硫化氢（∑H2S）含量在2毫克/升以上的医疗热矿水。总硫化氢（∑H2S）包括有：游离H2S, HS-, S2O2-3,SO2-3及S2-等。硫化氢水产自沉积岩层中，常与沥青、石油、泥炭等共生,在自然界有着广泛的分布。许多硫磺矿被视为硫化氢水的古老排泄源。按水中∑H2S含量将硫化氢水划分为4类：①低浓度硫化氢水，∑H2S<10毫克/升；②较低浓度硫化氢水，∑H2S 10～60毫克/升；③中等浓度硫化氢水，∑H2S 60～120毫克/升；④高浓度硫化氢水，∑H2S>120毫克/升。硫化氢水的离子成分复杂，水化学类型主要为硫酸钙型水、硫酸钙镁型水、硫酸氯化钠型水、氯化钠型水以及氯化钙钠型水等。中国硫化氢水的∑H2S的低限值为2毫克/升，属低浓度硫化氢水。硫化氢水主要用于浴疗，对治疗皮肤病、风湿症、痛风等有良好疗效。同时可治疗心血管系统、末梢血管系统、神经系统、肢体运动器官、妇科等病症。
【甲烷水】methane water含有甲烷气的热矿水。甲烷水蕴藏在沉积盆地深部不同地质时代的岩层内，常形成于含油和含沥青的地层中，而且，常常是典型的油田水，在含油气盆地有着广泛的分布。甲烷水处在还原环境下，生物化学作用强烈，水中溴和碘的含量均较高。由于脱硫作用，水中常缺失硫酸盐。按成因系数氯 溴比值，甲烷水接近于海水，说明水源自古海沉积水。甲烷水是由大量甲烷饱和的自流承压水，当由钻孔揭露出地表时常发生强烈井喷。甲烷水可划分为两个亚型：①高矿化甲烷水，常为卤水，总矿化度在50克/升以上，最高可达300克/升。以氯化钠型水及氯化钙钠型水为主，含有高浓度的含油区的特殊成分，
如溴、碘、硼、铵和环烷酸等。气体成分中除甲烷外，还含有重烃，有时含有硫化氢。②低矿化或中等矿化甲烷水，总矿化度分别为1～10克/升及10～20克/升，为重碳酸钠型水或重碳酸氯化钠型水。甲烷水由于水的矿化度和所含的生物活性元素溴和碘，因此在治疗心血管系统、中枢及末梢神经系统、肢体运动器官、妇科、皮肤病、新陈代谢等方面病症有良好疗效。
【溴水】bromine water含溴的热矿水。溴水既是一种工业原料水，又是对人体具有医疗、保健作用的医疗热矿水和饮用天然矿泉水。按溴在热矿水中的含量及其用途，溴水可划分为三类：工业溴水、医疗溴水及饮用溴水。①工业溴水的分布很广泛。在世界各国含盐类沉积盆地深部的热矿水和地热卤水，以及在含油气盆地的油田水中，溴含量都很高。地热卤水中溴含量在150～250毫克/升以上，即达到工业开采品位。如俄罗斯波尔米地区，溴广泛分布在古生代地层的高矿化热水中。在中石炭统氯化钠水中，溴含量达1500毫克/升。在泥盆系地层地下水中，溴含量高达2000毫克/升。俄罗斯奥德斯河上游的一眼深2150米的钻孔，在泥盆系砂岩层中揭露热卤水，水温71℃，矿化度235克/升，溴含量达913毫克/升。中国四川盆地热卤水中，溴含量最高可达1700毫克/升。江汉盆地深部的热卤水中溴含量也大大超过工业开采品位。均具有重要的工业开发价值。②根据国家医疗热矿水和饮用天然矿泉水的水质标准，水中溴含量分别为25毫克/升以上和1毫克/升以上。在俄罗斯卡巴尔达共和国纳尔契克疗养院，一眼深2400米钻孔由下白垩统砂岩层中揭露水温72℃的热矿水，含溴42毫克/升，属医疗溴水。上海天橱饮用矿水中含溴4.79毫克/升，为饮用溴水。溴是人体必需的微量元素之一。无论用于沐浴或饮用，都具有镇静和调节中枢神经的作用，适用于神经官能症、植物神经紊乱症、神经病、失眠症等病症，有良好疗效。
【碘水】iodine water含碘的热矿水。碘水的富集与分布规律同溴水，常蕴藏在含盐类和含油气的沉积盆地深部。碘在热矿水和热卤水中的含量较溴低。按其用途可分为工业碘水、医疗碘水和饮用碘水。工业碘水，达到工业开采品位的碘元素含量的下限值介于10～18毫克/升之间。在世界各国超过此下限值的碘水分布广泛。在意大利一盆地的卤水中，碘含量高达550毫克/升，是世界上迄今所发现的卤水中碘含量的最高值。在俄罗斯波尔米地区古生代地层的高矿化水中，碘的含量介于8～90毫克/升之间。在上楚索夫镇郊的油田水中，碘的含量介于52～93毫克/升之间。四川盆地热卤水中碘含量一般由几毫克/升至10毫克/升，最高可达40毫克/升，有的地方已进行工业开采。贵州、湖北等省的工业碘水也具有很大的开发利用潜力。按国家医疗热矿水和饮用天然矿泉水的水质标准，水中碘含量在5毫克/升以上和0.2毫克/升以上者分别称医疗碘水和饮用碘水。格鲁吉亚共和国乌德扎尔马钻孔热矿水的水温51.8℃，水中溴和碘的含量分别为35毫克/升及10毫克/升，为医疗溴、碘水，早已建成矿泉医院。碘水主要适用于治疗动脉硬化、甲状腺机能亢进、风湿性关节炎等病症。【氟水】fluorine water医疗热矿水的一种。按国家医疗热矿水的水质标准，水中氟含量在2毫克/升以上者称氟水。既可浴用，又可饮用，对人体具有良好的医疗、保健作用。在世界各地，大部分温泉水中都含有氟，火成岩地区热矿水中氟含量一般较高。俄罗斯阿穆尔地区库里杜尔疗养院热矿水中氟含量为12毫克/升，偏硅酸含量102毫克/升，水温72℃，热储岩石为裂隙花岗岩。马加丹地区塔拉雅疗养院热矿水中氟含量达18毫克/升，偏硅酸含量148毫克/升，水温87℃。海南省花岗岩地区温泉水中氟含量多介于8～16毫克/升。氟是人体必需的微量元素之一。人体摄入适量的氟，有利于钙和磷的利用及在骨骼中沉积，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度。而缺氟或摄入过量的氟，都会造成不良后果。如骨质松脆、易骨折或发生龋齿和斑釉牙、骨硬化症等。
【锶水】strontium water含锶的热矿水。按国家医疗热矿水和饮用天然矿泉水的水质标准，水中锶含量在10毫克/升以上及0.2毫克/升以上者分别称医疗锶水和饮用锶水。中国锶水分布广泛，在许多省、直辖市、自治区均有发现。河南郑州市干休所热水钻孔，水温46℃，
水中偏硅酸和锶的含量分别为28.6毫克/升和0.34毫克/升。广西象州热水村温泉水含锶2.135毫克/升。贵州息峰温泉水温54℃，含偏硅酸46.8毫克/升，含锶2.7毫克/升。均已达饮用天然矿泉水标准，属锶、偏硅酸热矿水。俄罗斯高加索矿水区皮亚提哥尔斯克的热水钻孔，水温60℃，锶和偏硅酸含量分别为12.0毫克/升及73.3毫克/升，达医疗热矿水标准。在洛阳发现锶含量高达21.78毫克/升的热矿水，属高锶优质医疗热矿水。锶是人体骨骼和牙齿的正常组成部分，与骨骼的形成密切相关；锶还与心血管的功能与构造以及神经和肌肉的兴奋性有关。利用锶水洗浴对心血管病、高血压、冠心病、心肌炎、慢性关节炎、慢性湿疹、牛皮癣和骨质疏松等疾病有特殊疗效。
【铁水】ferrous water含铁的热矿水。按国家医疗热矿水的水质标准，水中总铁含量在10毫克/升以上者称铁水。日本、前苏联将医疗矿水中总铁含量的低限值定为20毫克/升。欧洲地区饮用天然矿水中总铁含量的标准为10毫克/升以上（1965），同医疗铁水。铁水分布广泛。俄罗斯萨哈林地区的酸温泉，水温58.5℃，水中铁含量高达157毫克/升，偏硅酸含量达426毫克/升，建有矿泉医院。中国五大连池低温碳酸水中二价铁的含量达27毫克/升，已建矿泉疗养院及瓶装矿泉水厂。铁水中的二价铁容易吸收，并能刺激造血功能、促进红细胞新生，饮用铁水对治疗贫血症有良好疗效。利用铁水沐浴，其适应症主要有慢性皮肤病、风湿病、神经官能症、慢性妇科病等。
【锂水】lithium water含锂的热矿水。按国家医疗热矿水和饮用天然矿泉水水质标准，水中锂含量在5毫克/升以上和0.2毫克/升以上者分别称医疗锂水和饮用锂水。欧洲地区饮用天然矿泉水标准，水中锂的界限指标在1毫克/升以上，较中国标准高数倍。由于锂在地下水中难以富集，因此，锂水或含锂水在自然界并不多见。中国迄今仅发现数处，世界上饮用矿泉水中锂含量最高的是法国维希矿水区矿泉，达4.9毫克/升。锂对人的中枢神经活动有调节作用，能安定情绪，常用于治疗狂躁型抑郁症，锂还有生血刺激作用和改善造血功能状态。据报道，欧洲各国用含锂较多的矿泉水治疗肾结石和风湿症。
【钡水】barium water含钡的热矿水。按国家医疗热矿水的水质标准，水中钡含量在5毫克/升以上者称医疗钡水。欧洲地区饮用天然矿泉水标准，水中钡的界限指标5毫克/升以上，同中国的医疗钡水。中国在饮用矿水的水质标准中尚未确定钡含量的低限值。
【硼水】boron water医疗热矿水的一种。按国家医疗热矿水的水质标准，水中偏硼酸具有医疗价值的浓度及矿水浓度分别为1.2毫克/升和5.0毫克/升；命名为硼水的矿水浓度是在50毫克/升以上。欧洲地区饮用天然矿泉水标准，水中偏硼酸的界限指标为5毫克/升以上。在世界各地温泉水中，硼水分布较广。新疆乌鲁木齐市水磨沟温泉热矿水中，硼含量达140.44毫克/升，早已建成温泉疗养院，医疗、保健作用显著。
【砷水】arsenious water含砷的热矿水。按砷在水中的含量及其对人体的作用可划分医疗砷水和饮用砷水，可供沐浴和饮用。按国家医疗热矿水水质标准，水中偏砷酸的低限含量为1毫克/升，与欧洲地区采用的饮用天然矿泉水的标准相同。前苏联、日本、德国将医疗矿水中砷的低限含量定为0.7毫克/升。砷在水中多以5价或3价的形式存在。砷的化合物是剧毒的（如砒霜），而砷元素本身是无毒的。俄罗斯上卡尔马东3号温泉，水温53℃，热水中砷的含量达1.0毫克/升，水化学类型为氯化钠型。在美国西部蒸气舟泉热矿水中，砷含量达2.5毫克/升。格鲁吉亚的上伊斯奇-苏温泉热水，水温71℃，含碳酸630毫克/升，偏硅酸202毫克/升，砷1.5毫克/升，已建疗养院和瓶装矿泉水厂。水中微量的砷摄入人体内，具有生血刺激作用和促进生物生长、繁殖的功能。饮用砷水的适应病症为：各种贫血、慢性失血性贫血、慢性疟疾、病后体质虚弱、寄生虫贫血等。浴用可治疗牛皮癣、风湿症等病症。【镭水】radium water医疗热矿水的一种。按国家医疗热矿水的水质标准，水中镭盐含量在10-11克/升以上者称镭水。按镭盐含量，可将镭水划分为三类：①弱镭水，镭盐含量介于10-11～10-10克/升；②中等镭水，镭盐含量介于10-10～10-9克/升；③强镭水，镭盐含
量在10-9克/升以上。镭水中常含有镭同位素——新钍Ⅰ，含镭和新钍Ⅰ的水可称之为镭 新钍水(Radium New Thorium water)。由于生物作用及与岩石接触对镭在水中的富集十分有利，因此，镭水常与油田地区伴生。在沉积盆地水交替停滞带还原条件下，高矿化氯化钠钙型热卤水中，是镭富集的有利环境。水中镭的含量一般在n310-11克/升以上，最高可达1310-8克/升。而镭在天然水中的含量一般为n310-12克/升，或更低。据前苏联中央康复理疗科研所（1972），饮用矿泉水中镭的限量指标为5310-10克/升。俄罗斯高加索矿水区皮亚提哥尔斯克和铁水城疗养地热矿水中的镭含量多介于(2 9～41 0)310-12克/升，最高含量可达0.8310-10克/升（谢马什科泉）。表明分布在高加索矿水区的热矿水，既有医疗镭水，也有饮用镭水，同时含有其他有益于人体健康的微量元素和气体成分，如锶、铁、钡或偏硅酸、碳酸、硫化氢等，属复合型热矿水，成为世界最著名的热矿泉疗养地之一。【淡温水】fresh warm water又称单纯温水。医疗热矿水的一种。按国家医疗热矿水的水质标准，水的矿化度不足1000毫克/升、其他盐类成分、气体成分、微量元素以及放射性成分均未达到医疗热矿水的低限值、水温在34℃以上者称淡温水。在世界各国已发现的温泉水中，淡温水居多，分布也很广。淡温水仅以其温度区别于一般淡水，但其对人体的医疗作用则是一般淡水所不及的。淡温水的医疗利用以沐浴为主，其适应症很多，主要有各种慢性风湿性疾病、神经系统疾病、动脉硬化、冠心病、动静脉炎、皮肤病、妇科病等。饮用淡温水对慢性胃炎、萎缩性胃炎、溃疡病等有疗效。
【重碳酸盐水】hydro carbonate water含重碳酸盐的医疗热矿水。指在水中固体总量在1克/升以上，阴离子主要为重碳酸根离子，阳离子为钠、钙或镁离子。据阳离子含量，可分为重碳酸钠水及重碳酸钙水。饮用重碳酸钠水能中和胃液中的游离盐酸而使胃酸减少，多用于胃酸过多患者。浴用重碳酸钠水的适应症同淡温水。饮用重碳酸钙水有利于肾、膀胱尿酸结石的治疗。浴用重碳酸钙水的适应症为慢性湿疹、牛皮癣、慢性溃疡等。
【硫酸盐水】sulfate water又称苦味水。含硫酸盐的医疗热矿水。指在水中固体总量在1克/升以上，阴离子主要为硫酸根离子，阳离子为钠、钙或镁离子，分别形成硫酸钠水、硫酸钙水及硫酸镁水。饮用硫酸钠水适应于习惯性便秘、肥胖症、糖尿病、胆石症等。浴用硫酸钙水有利于消除泌尿系统炎症，改善肾功能。饮用硫酸钙水有下泻作用并有明显的利尿作用。硫酸镁水以饮用为主，适应症同硫酸钠水；浴用效果同淡温水。
【氯化物水】chloride water含氯化物的医疗热矿水。指在水中固体总量在1克/升以上，离子成分中主要为氯离子及钠离子，形成氯化钠水，又称食盐水。据氯化钠在水中的含量可分：①弱氯化钠水，1～5克/升：②中等氯化钠水，5～15克/升；③强氯化钠水，15克/升以上。浴用氯化钠水的适应症为湿疹、牛皮癣、神经性皮炎、慢性胃炎、慢性风湿痛、静脉炎等。饮用氯化钠水适应于慢性鼻炎、慢性咽炎、慢性支气管炎、肥胖症、糖尿病、慢性胃炎等；吸入疗法的适应症为鼻炎、咽喉炎、支气管炎等。
【五大连池低温矿泉】Wudalianchi Low Temperature Mineral Spring位于黑龙江省德都县北部、五大连池火山群南端的药泉山下。五大连池火山群，由14座火山锥组成，其分布范围东西长约36千米，南北宽约25千米，面积达900余平方千米。这里，火山地貌景观保存完好，老黑山和火烧山于1719～1721年喷发，距今不足300年。五大连池是由于火山熔岩堵塞白河河道而形成的相互连接的并呈串珠状排列的五个火山堰塞湖。五大连池矿泉主要有沿药泉河岸出露的南泉、北泉和南洗泉以及位于药泉山东侧的翻花泉四处。矿水储层岩性为白垩系砂岩，通过断裂接受下部花岗闪长岩和片岩裂隙中的原生矿水补给。矿水富含二氧化碳，其含量达1 7～2 5克/升；水温4 0～6 0℃，明显高于当地年平均气温(0 0～0 5℃)，称地热学温泉，常常被归属于冷泉范畴；亚铁含量高达26 8～32 5毫克/升；水化学类型为重碳酸钙镁型，属含铁重碳酸盐低温碳酸矿水。南泉和北泉为饮泉，主治神经衰弱、胃、肾、肝和心血管系统等疾病，对肠胃病如溃疡病、过敏性结肠炎、慢性肾盂肾炎、
缺铁性贫血等有特殊疗效。南洗泉和翻花泉仅供洗浴用，对治疗多年不愈的牛皮癣、蛇皮等皮肤病和毛发脱落症有奇效。五大连池矿泉与法国维希、俄罗斯高加索并称世界著名三大低温碳酸矿泉，含有人体所必需的宏量和微量元素。
【热水河】ｈｏｔｒｉｖｅｒ河水主要来源于大流量热泉的河。或者泉眼沿沟谷出露,泉水汇流成河,河水流量沿途不断扩大,这种地热显示小者称热水溪(ｈｏｔｓｔｒｅａｍ)，大者称热水河。热水溪和热水河在西藏相当普遍,比较典型的如察雅县曲真热水河,那曲县索布查热水河等,其流量均在500升/秒以上。南美萨尔瓦多的里奥2阿库亚2片连特热水河,河水温度接近56℃。
【热水湖】ｈｏｔｌａｋｅ热泉口所形成的一定深度而集水面积又比较大的积水泉坑。如西藏当雄县羊八井热水湖，面积达7350平方米,最深处超过16米,水色澄碧,水温45～57℃,湖水由湖底热泉水补给,从西南垣外泄,流量33～45升/秒。羊八井热水湖是中国已知的最大热水湖,其湖盆可能是由于一次或多次水热爆炸形成的。
【热水塘】ｈｏｔｐｏｏｌ比热水湖小,比一般泉坑大的热水积水塘。热水塘平面形态近圆形或椭圆形,深度1米至数米不等,面积十几至几十平方米。水温达到沸点的叫沸泉塘。有些热水塘无流水外泄。由于水面蒸发,热水中矿物盐自塘缘水面向塘心逐渐沉淀,使塘面不断缩小,形成肚大口小的热水塘。
【热水沼泽】ｗａｒｍｓｗａｍｐ表土被地热水浸润,呈过饱和态;或因泉区排水不畅,于低洼处形成热水沼泽。热水沼泽在地形比较开阔的水热活动区相当普遍,面积小者几百平方米,大者上万平方米,水温多在15～20℃之间，而泉口周围的温度较高,边缘水深10～30厘米,沼泽内藻类繁生。
【放热地面】ｈｏｔｇｒｏｕｎｄ地温明显地高于年平均气温和邻近地区地温的地段。放热地面虽无水汽显示,但浅层地热梯度比较高,植被生态存在明显的变化,或者有古泉华存在等。热田中放热地面的面积很大,它常常出现在热田的周边和各个显示区之间,这种放热地面的形成和浅层水热活动有关。有些放热地面雨后有冒泡现象,说明它也是放气地面。
【地热活动生物效应】ｂｉｏｌｏｇｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｅｏｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖｉｔｙ生物活动对地热和地热流体作用的反映。热田地面上的植物类型和生长情况因土壤温度的不同而发生特征性变化,因间歇泉区周围植物和动物的
温度范围及颜色特征而植物显示对于快速判断土层温度很有价值。可以利用航测照片进行初步识别,甚至可以作出分类来。地热活动能促进植物生长,如南朝宋(公元420～479年)盛弘之《荆州记》载:“桂阳郡西北接耒阳县,有温泉,其下流百里恒资以灌溉,常十二月一日种,至明年三月新谷便登,重种一年三熟”,是讲地热活动对作物生长的热效应;唐李吉甫《元和郡县图志》载“温汤水在县(湖北京山县)南十五里,拥以溉田,其收数倍”,讲的可能是温泉水有肥效。某些生物在非水热区已经绝灭,但在温泉区和热水沼泽中却得以生存下来。西藏南部水热活动区多见喜暖性动物蛙和蛇。热水塘的温水和径流区域是大量动植物繁生的理想环境。水热区动植物的颜色繁杂,不同颜色往往能反映周围的水温。图为美国黄石公园间歇泉区生物生长的温度范围和它们的颜色特征。
【水热蚀变】ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌａｌｔｅｒａｔｉｏｎ高温地热区内,原始岩体与热水或蒸气发生反应所产生的一系列复杂的脱玻、重结晶、溶解和沉淀反应。水热蚀变是一种不可逆反应。在造岩矿物中,火山玻璃最容易发生水热蚀变,其次是磁铁矿、紫苏辉石、角闪石、黑云母和斜长石。石英和热水溶液能够达到饱和平衡,但主要晶体部分经常遗存于已蚀变的岩石之中。影响水热蚀变终极产物的,主要因素有蚀变反应温度和压力、水化学成分、原岩化学成分、反应持续时间、水或蒸气流速、岩体渗透能力以及透水性能究竟是来自裂隙或是属于全岩孔隙透水等。热水含有的二氧化碳和硫化氢的浓度对蚀变矿物类型也有重大作用。
绪论 1.煤矿地质学的概念，以及为什么要学习煤矿地质学？ 煤矿地质学是运用地质学的基本理论，研究和解决与煤矿设计、建设、生产有关的地质问题的一门地质学的分支学科。 为什么要学习煤炭地质学：1.开采之前的地质工作不能满足开采需求；2.解决采煤问题中必备地质知识；3.采矿工程是一种技术性很强的综合性工作。 第一章地球概述 2.关于地球的物理性质与相关的各种异常 地球的物理性质主要包括密度、地压、重力、地磁与地热，一共5个，其中的还有一些相关的概念如下： 重力异常：由于地壳的物质成分和结构各处不同，使得引力和离心力发生变化，造成实测重力值与正常重力值有所差异，这种现象叫做重力异常。 地磁异常：埋藏着带有磁性的岩体或者矿体的地方，产生一个局部的附加磁场，使得该处的实测地磁要素值与理论上计算的正常值发生偏差，这种现象叫做地磁异常。 地磁场的三个要素：磁偏角、磁倾角与地磁场强度。 由地表向深部，低温特征有所不同，可以分为三层：变温层、恒温层、增温层。 地温梯度：又叫地热增温率，它指深度每下降100米，温度升高的度数，以℃/100m表示。 地温级：又称为地热增温级，它指温度每升高一摄氏度，它所增加的深度值，以m/℃表示。 地温异常：不同地区的地温梯度和地温级都有差异，这主要取决于当地的地质构造条件、岩浆活动和掉下水的运动状况，以及岩石导热率等因素。通常将温度梯度不超过3℃/100m 的地区称为地温正常区，超过3℃/100m的地区称为地温异常区。 3.地球的圈层构造 地球的内部圈层构造包括地壳、地幔和地核，进一步可以将地幔分为上地幔和下地幔，而地核可以分为外核与内核，地壳分为硅铝层（花岗岩质层）和硅镁层（玄武岩质层）。外部圈层构造为大气圈、水圈和生物圈。 4.地球的表面特征 陆地表面特征：陆地表面特征极为复杂，按照高低和起伏的情况，可以分为山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地等等，其中海拔高度100米以下的平原、低山和丘陵低于面积最大，占地球总表面积的20.8％。 海洋表面特征：根据起伏状况和海水深浅，将海底分为大路边缘、大洋盆地和洋中脊三个单元，其中大路边缘又可以分为大陆架、大陆坡和大陆基三部分。 第二章地质作用 5.地质作用与内外力地质作用 地质作用：促使地壳的物质成分、内部构造和地表形态等方面发生变化的作用称为地质作用，引起地质作用的动力称为地营力 依据地质作用的能源不同，地质作用分为两大类：一类是地球内部的能所产生的地质内营力（地质内动力）引起的，称为内力地质作用。另一类是由地球外部的能所产生的地质外营力（地质外动力）引起的，称为外力地质作用。 内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用，地壳运动的基本形式有两种：垂直运动和水平运动。其中地震作用概念为地壳的局部快速颤动称为地震。地震类型按照震源深度可以分为浅源地震、中源地震和深源地震，按照成因可以分为火山地震、陷落地震和构造地震。外力地质所用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、和固结成
《地质学基础》作业题及参考答案 一、名词解释（30个） 1、地质学：以地球为研究对象的一门自然科学。当前，地质学主要是研究固体地球的表层——岩石圈，研究其物质组成，形成，分布及演化规律；研究地球的内部结构，地表形态及其发展演化的规律性。 2、将今论古：通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点。 3、岩石圈：软流圈其上的由固体岩石组成的上地幔的一部分和地壳合称为岩石圈。它是地球的一个刚性外壳，“浮”在具塑性状态的软流圈之上。 4、矿物：矿物是由地质作用形成的单质或化合物。 5、地质作用：引起地壳的物质组成、内部结构和表面形态不断运动、变化和发展的各种自然作用称为地质作用。 6、双变质带：大洋板块沿贝尼奥夫带在岛弧与大陆边缘下插引起的成双变质带，一个是分布于靠大洋一侧的高压低温变质带，另一个是与之平行的高温低压变质带。 7、风化壳：指残积物和经生物风化作用形成的土壤层等在陆地上形成的不连续薄壳（层）。 8、岩石孔隙度：指岩石内孔隙总体积与岩石体积之比。 9、地下水：是指埋藏于地下地的水，即地表以下的松散堆积物和岩石空隙中的水。 10、冰川：大陆上缓慢流动的巨大冰体。 11、晶体：内部质点在三维空间呈规则排列的固体称为晶体。 12、克拉克值：国际上把各种元素在地壳中的平均含量百分比称为克拉克值。 13、类质同象：指在矿物晶体结构中，由性质相似的其它离子或原子占据了原来离子或原子的位置，而不引起化学键性和晶体结构类型发生质变的现象。但可引起化学成分及其它有关性质的改变。 14、沉积岩：又称为“水成岩”，它是在地表或近地表条件下，由早先形成的岩石（母岩）经风化、剥蚀等一系列外力地质作用形成的风化产物，再经搬运、沉积和固结而形成的一类岩石。 15、岩浆岩的产状：指岩浆岩体在空间上的形态、规模，与围岩的关系以及形成时所处的深度及地质构造环境等。 16、变质作用：由内力地质作用致使岩石的矿物成分，结构，构造发生变化的作用称变质作用。 17、机械沉积分异作用：在沉积的过程中，使原来粗、细、轻、重混杂在一起的物质，按一定顺序依次沉积下来，这种作用称机械沉积分异作用。 18、波痕：波痕是在流水（或风）作用下，砂质沉积物移动时所形成的沙纹或沙波。 19、火山碎屑岩：指火山作用形成的各种碎屑物质堆积而成的岩石。 20、沉积相：指沉积环境及在该环境中形成的沉积物（岩）特征的总和（包括岩石的、生物的、地化的特征）。 21、三角洲：带有泥砂的河流进入蓄水盆地，因流速减小，沉积物在河口地区大量堆积，并导致岸线向盆地方向不规则进积而进行的沉积体。 22、浊流：指沉积物颗粒靠涡流（湍流）支撑，呈悬浮状态在流体中搬运的重力流。 23、碳酸盐岩的清水沉积作用：就是指在没有或很少有陆源物质流入的陆表海环境中的碳酸盐沉积作用。 24、地层层序律：对于层状岩层而言，老地层先形成、在下面，新地层依次层层叠覆，越往上，地层越新。 25、标准化石：在一个地层单位中，选择少数特有的生物化石，具有生存时间短、地理分布
《灾害地质学》试题库 一、问答题 1、什么是地质灾害地质灾害是如何分类分级的 2、我国地质灾害发育及分布规律是什么 3、人类活动可引起哪些地质灾害 4、三峡建设对地质灾害发育的影响 5、福建省地质灾害分布特点 6、降水是如何诱发地质灾害形成的 7、中国地质灾害在时间分布上，又有怎样的规律呢 8、灾害地质学的发展历史 9、】 10、地质灾害评估目的、类型及内容 11、危险性、易损性、破坏损失和防治工程评价的要素和内容 12、什么叫防灾效益什么叫保值效益 12、什么是受灾体价值损失率什么是灾害敏感度 13、地质灾害评估范围，级别与技术要求是什么如何进行地质灾 害危险性评估工程场地选址的地质问题如何评价 14、地质灾害危险性评估范围及等级如何确定 15、如何理解地质灾害防治投入与效益 16、各级地方政府编制地质灾害应急预案的意义什么是“国际减 轻自然灾害十年”（IDNDR） 17、斜坡地质灾害的类型及影响因素 18、崩塌、滑坡、泥石流的形成条件、成因机制、危害及防治措
施 ） 19、地面沉降、滑坡、泥石流、地面塌陷具备哪些相关性 20、滑坡是怎样形成的需怎样监测和防治滑坡 21、中国、福建崩塌、滑坡、泥石流的发育规律 22、崩塌与滑坡产生的征兆及区别 23、什么是岩溶岩溶有哪些形态特征 24、岩溶的发生条件有哪些岩溶的哪些发育和分布规律岩溶地区有哪 些工程地质问题如何进行防治 25、什么是滑坡滑坡有哪些重要标志滑坡如何进行分类 26、滑坡如何进行野外识别滑坡的监测内容有哪些 27、什么是泥石流泥石流如何分类泥石流流量流速如何计算泥石流 有哪些防治措施 28、采空区有哪些地表变形特征如何分类影响地表变形的因素有哪 些采空区如何进行调查和监测采空区地面建筑适宜性如何评 价有哪些处理措施 ; 29、地面沉降是如何产生和形成的其分布特征及分布规律有哪 些 30、如何预测地面沉降具体的防治措施有哪些 31、喀什特地区地面塌陷的危害主要表现在哪些方面 33、喀什特地区地面塌陷产生的基本条件是什么受哪些方面的 影响
《地球物理概论》试卷A 考试形式：闭卷考试 姓名：学号：专业层次：学习中心: 试卷说明： 1.考试时间为90分钟，请掌握好答题时间； 2.答题之前，请将试卷上的姓名、学号、专业层次、学习中心填写清楚； 3.本试卷所有试题答案写在答题卷上； 4.答题完毕，请将试卷和答题卷展开、正面向上交回，不得带出考场； 5.考试中心提示：请遵守考场纪律，参与公平竞争！ 第一部分客观题部分 一．单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1、地球内部的古登堡面是（）分界面。 A．地幔与地核B．地壳与地幔C．上地幔与下地幔D．内核与外核 2、用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是（）勘探。 A.地震 B.重力 C.电法 D.磁法。 3、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，一部分能量返回 原地层形成（）。 A.透射波； B.反射波； C.滑行波。 4、地震波传播速度最大的岩石是（）。 A.花岗岩 B.变质岩 C.粘土 D.页岩 5、重力勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。 A．弹性B．磁性C．电性D．密度 6、地壳的下界面称为（）。 A.硅铝层 B.硅镁层 C.莫霍面. 7、波在（）里传播的距离，叫波长。 A.一定时间 B.一个周期 C.一种介质. 8、纵波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。 A.垂直 B.不垂直 C.一致 D.不一致.
9、物理地震学认为，地震波是（）。 A.一条条射线 B.沿射线路径在介质中传播 C.一种波动 D.面波 10、岩石埋深越大，其（）。 A.密度越大 B.密度越小 C.孔隙度增大 D.孔隙度不变 11、岩石的孔隙度越大，一般有 A.地震波传播速度越大 B.岩石密度越大 C.岩石密度越小 D.有效孔隙度一定大 12、静自然电位的符号是（）。 A．SSP B. Usp C. SP D. Ed 13、电法勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。 A．弹性B．磁性C．电性D．密度 14、以下几种只有（）才是内力地质作用。 A.剥蚀作用； B.沉积作用； C.岩浆活动； D.成岩作用。 15、促使地壳的物质成分，内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用，统称为( )。 A.地质作用 B.构造作用 C.沉积作用。 二．判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1、地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法。 （） 2、地震波的传播速度仅与岩石的密度有关。（） 3、其它条件相同时，变质岩和火成岩的地震波速度小于沉积岩的地震波速度。（） 4、孔隙度越大，地震波的速度就越小，反之则越大。（） 5、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，便会产生波的反射。（） 6、背斜是褶皱构造中，岩层向上弯起的部分。（） 7、沉积岩是由地下深处高温高压岩浆上升到地壳中或喷出地表，冷疑结晶而形成的岩石。（） 8、岩石圈中(除热液对流外)，热传导是热传递的主要形式。（） 9、外力地质作用包括地壳运动，岩浆活动，变质作用和地震。（） 10、在两极附近，地磁场不存在水平分量，因而该处的磁体也不产生水平磁异常。在赤道附近，不存在垂直分量，因而该处不产生垂直磁异常。（）
1煤矿地质学的概念,以及为什么要学习煤矿地质学:煤矿地质学是运用地质学的基本理论,研究和解决与煤矿设计、建设、生产有关的地质问题的一门地质学的分支学科。为什么要学习煤炭地质学:1.开采之前的地质工作不能满足开采需求；2.解决采煤问题中必备地质知识；3.采矿工程是一种技术性很强的综合性工作。 2.关于地球的物理性质与相关的各种异常 地球的物理性质主要包括密度、地压、重力、地磁与地热,一共5个,其中的还有一些相关的概念如下: 重力异常:由于地壳的物质成分和结构各处不同,使得引力和离心力发生变化,造成实测重力值与正常重力值有所差异,这种现象叫做重力异常。 地磁异常:埋藏着带有磁性的岩体或者矿体的地方,产生一个局部的附加磁场,使得该处的实测地磁要素值与理论上计算的正常值发生偏差,这种现象叫做地磁异常。 地磁场的三个要素:磁偏角、磁倾角与地磁场强度。 由地表向深部,低温特征有所不同,可以分为三层:变温层、恒温层、增温层。 地温梯度:又叫地热增温率,它指深度每下降100米,温度升高的度数,以℃/100m表示。地温级:又称为地热增温级,它指温度每升高一摄氏度,它所增加的深度值,以m/℃表示。 地温异常:不同地区的地温梯度和地温级都有差异,这主要取决于当地的地质构造条件、岩浆活动和掉下水的运动状况,以及岩石导热率等因素。通常将温度梯度不超过3℃/100m的地区称为地温正常区,超过3℃/100m的地区称为地温异常区。 3.地球的圈层构造:地球的内部圈层构造包括地壳、地幔和地核,进一步可以将地幔分为上地幔和下地幔,而地核可以分为外核与内核,地壳分为硅铝层(花岗岩质层)和硅镁层(玄武岩质层)。外部圈层构造为大气圈、水圈和生物圈。 4.地球的表面特征 陆地表面特征:陆地表面特征极为复杂,按照高低和起伏的情况,可以分为山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地等等,其中海拔高度100米以下的平原、低山和丘陵低于面积最大,占地球总表面积的20.8％。 海洋表面特征:根据起伏状况和海水深浅,将海底分为大路边缘、大洋盆地和洋中脊三个单元,其中大路边缘又可以分为大陆架、大陆坡和大陆基三部分。 5.地质作用与内外力地质作用:地质作用:促使地壳的物质成分、内部构造和地表形态等方面发生变化的作用称为地质作用,引起地质作用的动力称为地营力 依据地质作用的能源不同,地质作用分为两大类:一类是地球内部的能所产生的地质内营力(地质内动力)引起的,称为内力地质作用。另一类是由地球外部的能所产生的地质外营力(地质外动力)引起的,称为外力地质作用。 内力地质作用包括地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用,地壳运动的基本形式有两种:垂直运动和水平运动。其中地震作用概念为地壳的局部快速颤动称为地震。地震类型按照震源深度可以分为浅源地震、中源地震和深源地震,按照成因可以分为火山地震、陷落地震和构造地震。外力地质所用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、和固结成岩作用。(地震内容有待补充) 6.克拉克值与地壳元素组成 美国人克拉克于1889年,首先测定了地壳中各种化学元素的平均含量,他根据来自世界各地的5159个岩石样品的化学分析数据,求出了地壳深16km以内的50种元素的平均重量百分比,随后又经过许多有关学者不断地补充和修正,使其日臻完善,为了纪念克拉克的功绩,将个中国元素在地壳中的平均重量百分比,称为克拉克值。 地壳中主要元素含量右大到小分别为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H 7.矿物相关概念与特性 矿物: 矿物是在地址作用下,由一种元素或者一种以上的元素化合在一起形成的具有一定化学成分、物理性质和形态特征的自然物质。它们是化学元素在地壳中存在的形式,也是组成岩石和矿石的物质基础。 晶体:具有一定的内部结构,其化学成分的质点(原子或离子)按一定方式规则排列,具有规则的几何外形的矿物。矿物的形态特征包括单体形态和结合体形态。 矿物的单体形态主要是指矿物的结晶习性和晶面条纹。根据矿物晶体在三维空间发育的程度不同,可以分为一向延伸(呈柱状和针状,如柱状的石长柱状的角闪石)、二向延展(呈片状和板状,如板状的石膏和片状的云母)和三向等长(呈粒状,如立方体状态的黄铁矿和岩盐)三类。 矿物的集合体形态:同种矿物的晶体颗粒或非晶体微粒的聚集。 矿物的物理性质性质主要包括矿物的光学性质、矿物的力学性质和其他性质三类。 其中矿物的光学性质是指矿物对光的吸收、折射和反射所产生的各种性质,其中包括颜色、条痕、光泽和透明度等。 矿物的颜色是由矿物对白光的各种波长的广播选择性吸收的结果根据成因不同,矿物颜色分为白色、它色和假色三种。 条痕是指矿物在无釉素瓷板上刻划后所保留的粉末颜色。 光泽是指矿物表面对光的反射程度,主要可以分为金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽,当矿物表面不平坦时候会产生一些比较特殊的光泽,包括油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、蜡状光泽、土状光泽、珍珠
工程地质试题1 一、名词释义（每小题2分，共20分） 1、工程地质条件 2、活动断层 3、岩体结构 4、液化指数 5、软化系数 6、地质工程 7、卓越周期 8、管涌 9、固结灌浆 10、地应力集中 二、简答题（每题5分，共50分） 1、岩体完整性含义是什么？给出5种以上反映岩体完整程度的定量指标？ 2、风化壳的结构特征是什么？给出5种以上反映岩体风化程度定量指标？ 3、软土的工程地质特征是什么？ 4、简述岩爆发生的机理？
5、简述砂土液化机制？ 6、软弱岩石的含义以及基本特征是什么？ 7、震级与烈度有什么区别？ 8、岩溶发育基本条件是什么？岩溶区工程建设遇到主要工程地质问题有哪些？ 9、野外如何识别滑坡？ 10、水库地震的特征是什么？其成因学说有哪些？ 三、分析题（每题10分，共20分） 1、分析结构面研究的主要内容以及研究工程意义？ 2、分析坝基深层滑动的边界条件，简要说明剩余推力法、等稳定法的原理。 四综合论述题（14分） 分析边坡工程研究的内容和稳定分析的方法？
工程地质试题2 一、区别各组概念（每小题4分，共20分） 8、工程地质条件与工程地质问题 9、液化指数与液性指数 10、地质工程与岩土工程 4、固结灌浆与帷幕灌浆 5、震级与烈度 二、简答题（每题5分，共50分） 1、岩体结构含义是什么？岩体结构类型是怎样划分？ 2、风化壳的结构特征是什么？给出5种以上反映岩体风化程度定量指标？ 3、软土的工程地质特征是什么？ 4、简述岩爆发生的机理？ 5、简述砂土液化机制？ 6、结构面的成因分类是什么？并举例说明每种类型。 7、卓越周期含义是什么？如何利用波速试验资料确定卓越周期？ 8、岩溶发育基本条件是什么？岩溶区工程建设遇到主要工程地质问题有哪些？ 9、野外如何识别滑坡？ 10、坝基渗透变形破坏类型有哪些？如何防治之。
一、名词 1.正演（问题）：根据地下地质构造的特征、地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和 物性参数来研究相应地球物理场的变化特征。 2.反演（问题）：根据地球物理场的变化特征来推断地下地质构造特征、地质体的赋存状态（形 状、产状、空间位置）和物性参数 3.重力勘探：通过观测与研究天然重力场的变化规律以查明地质构造和寻找矿产的一种物探方 法。 4.零长弹簧： 5.零点漂移：在实际观测中，由于重力仪本身的弹性疲劳、温度补偿不完全以及日变等因素的 影响，会使读数的零点值随时间而变化，这个变化称为零点位移。 6.重力场强度：在地球上某一位置上单位质量的质点所受到的重力。 7.大地水准面：人们将平均海平面顺势延伸到陆地下所购沉的封闭曲面视为地球的基本面，并 称其为大地水准面。 8.重力异常:指地下物体密度分布不均匀引起的重力随空间位置的变化。在重力勘探中，将由 于地下岩石矿物密度分布不均匀所引起的重力变化或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化称为重力异常。 9.自由空间重力异常：对所测得的重力异常只做高度和正常场校正。 10.布格重力异常：对所测得的重力异常做高度校正、中间层校正和正常场校正。 11.均衡重力异常：对自由空间异常进行中间层校正、局部地形校正和均衡校正所得。 12.三度体:要求各个方向均为有限量的地质体 13.二度体：对于某一方向而言是无限延伸的，要求在这个方向上的埋深、截面形状、大小和物 性特点均稳定不变的物体。 14.特征点法：利用实测重力异常曲线的半极值点或具有其他特征的点进行矿体形态和产状的计 算成为特征点法。 15.磁法勘探：利用地壳内各种岩（矿）石间磁性差异多引起的磁场变化（称为磁异常）来寻找 有用矿产和查明地下地质构造的一种物探方法。 16.磁异常：地壳内各种岩（矿）石间磁性差异引起的磁场变化。 17.磁场强度：单位电荷在磁场中所受到的力。 18.磁感应强度：磁化磁场T与附加磁场T’的合成量称为磁感应强度。 19.磁化率：物体被磁化的难易程度。
一、填空（每空1分，计30分） 1、根据莫霍面和古滕堡面两个界面，地球内部分为（地壳）、（地幔）和（地核）三个一级圈层。 2、由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称为地质作用。 3、内力地质作用可分为地质构造、地震作用、岩浆作用和变质作用等。 4、引起原岩变质的主要因素是温度、压力及化学性质活泼的流体等。 5、变质作用的主要类型有区域变质作用、接触变质作用、气成热液变质作用、动力变质作用。 6、按作用的方式及其产物，外力地质作用可分为风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用等。 7、成岩作用的主要方式压固、胶结和重结晶。 8、矿物的光学性质主要有矿物的颜色、条痕、光泽等。 9、石英的化学分子式为SiO2、摩氏硬度为7。 10、岩石按成因分为火成岩、沉积岩、变质岩三大类 11、按地史中生物演化的阶段可建立6个级别的年代地层单位，它们分别是宇、界、系、统、阶、时带。 12、与年代地层单位对应的地质年代单位是：宙、代、纪、世、期、时。 13、岩（煤）层的产状通常以岩（煤）层的走向、倾向、倾角来表示。 14、褶曲的基本形式可分为背斜和向斜两种。 15、断裂构造可分为节理和断层两类。 16、断层要素主要包括断层面、断层线、交面线、断盘、断距。 17、根据断层两盘相对位移的方向，断层分类为正断层、逆断层、平移断层。 18、从植物遗体堆积到转变为煤的一系列演变过程称为成煤作用。、。 19、成煤作用大致可分为两个阶段：即泥炭化阶段、煤化阶段。 20、在我国成煤作用较强的三个时期是：石炭-----二叠纪、三叠----侏罗纪、第三纪 21、影响煤矿生产具有普遍性的地质因素有：地质构造、煤层厚度变化、煤层顶底板条件等。 22、现在把瓦斯矿井等级划分为三级：（1）低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为10m3／t以下；（2）高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为10m3／t以上；（3）煤（岩）与瓦斯突出矿井。 23、矿井充水的水源有四种，即矿体及围岩空隙中的地下水、地表水、老窑积和大气降水 24、现行的规范中，把储量由高到低划分为A 级、B级、C级、D级四个级别，其中A级和B 级为高级储量，C级和D级为低级储量。 25、地形地质图是表示研究区的地形特征、地层、矿层分布、岩层产状及地质构造特征的图件 26、反映某一水平地质情况和井巷工程的图件，称为水平切面图。 27、喀斯特洞穴的发育和喀斯特洞穴塌陷是形成陷落柱的根本原因。 28、瓦斯在煤层和岩层中有两种存在状态，即游离状态和吸着状态。 29、人们对地下水提出了许多分类方法，其中对煤矿生产有直接意义的有两种： （1）按埋藏条件地下水分类有上层滞水、潜水、承压水； （2）按含水层空隙性质分类有孔隙水、裂隙水、喀斯特水。 30、可采储量（T）、设计储量（P）与工业储量（I）三者之间的关系为：T=（I－P）K。 二、名词解释 1、地质作用：由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过程称 2、内力地质作用：主要由地球旋转、重力、放射性元素蜕变、地热以及结晶相变、化学性质活泼的流体等在地球内部产生的动力，促使地壳或岩石圈的物质组成、内部构造及外部形态发生变化的过程称为～。 3、外力地质作用：大气、水和生物在太阳辐射能、重力能和日月引力等影响下产生的动力对地壳表层进行的各种作用，统称为～。 4、岩石：岩石是天然产出的矿物集合体，具有一定的结构、构造特征，是地质作用的产物。 5、岩层的产状：岩层在空间的产出状态和方位称为～。
《矿山地质学》试卷（A）评分标准及参考答案 一、名词解释（每题2分，共30分） 1．变质岩－原岩经历变质作用后形成的岩石。 2．磁偏角－地磁子午线与地理子午线之间的夹角。 3．假整合－新老地层之间平行，时代不连续，其间有沉积间断。 4．倾伏褶曲－枢纽倾伏的褶曲。 5．宏观煤岩组分－肉眼能区分的煤的基本组成单位，包括丝碳、镜煤、亮煤和暗煤。 6．外力地质作用－由外能引起，主要作用于地表的地质作用。 7．铅直地层断距－断层两盘相当层在铅直方向上错开的距离。 8．潜水－地表以下第一个稳定隔水层之上含水层中的重力水。 9．相对瓦斯涌出量－矿井在正常生产条件下，平均日产1吨煤涌出的瓦斯的数量。 10．岩溶陷落柱－地下可溶性岩矿层因溶蚀作用而塌陷，塌陷体在剖面上呈柱状，称为岩溶陷落柱。 11．勘探程度－对地质情况的了解和地质变化的控制程度。 12．岩墙－与围岩层面方向近乎垂直的墙状侵入体。 13．断煤交线－断层面与煤层底板的交线在水平面上的投影线。 14．逆断层－上盘上升下盘下降的断层。 15．复杂结构煤层－含一层以上稳定夹矸的煤层。 二、填空题（每题2分，共10分） 1．火成岩中的主要矿物有（辉石、角闪石），沉积岩中的主要矿物有（方解石、高龄石）。（注各写出两种即可） 2．煤层顶板依据（跨落的难易程度）划分为（伪顶、直接顶、老顶）。 3．煤厚变化的因素主要有（地壳的不均衡沉降、沼泽基底不平、河流冲蚀和构造挤压）。4．泉是（地下水的天然露头，是地下水的一种排泄方式），上升泉可分为（侵蚀上升泉、断裂上升泉）。 5．在褶曲的横剖面上根据轴面特征和两翼岩层产状，将褶曲分为（直立褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲） 三、问答题（每题10分，共60分） 1. 论述岩浆岩的分类依据和分类方法，并进一步论述三大岩类之间的相互转化关系？答案：（1）岩浆岩根据其化学成分（SiO2）分为四类，即超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩；又根据生成条件（产状）分为深成岩、浅成岩和喷出岩（2分）。 （2）超基性岩中喷出岩为苦橄岩；浅成岩金伯利岩；深成岩为橄榄岩，辉石岩。 基性岩中喷出岩为玄武岩；浅成岩为辉绿岩；深成岩为辉长岩。 中性岩中喷出岩为安山岩；浅成岩为闪长玢岩；深成岩为闪长岩。 另一组中性岩的喷出岩为粗面岩；浅成岩为正长斑岩；深成岩为正长岩。 酸性岩中喷出岩为流纹岩；浅成岩为花岗斑岩；深成岩为花岗岩。（5分） （3）三大岩类是可以相互转化的：岩浆岩经过外力地质作用转变为沉积岩，经过变质作用
灾害地质学试题（A） 一、选择题（2*10） 1.山区发生地震后，需要防范由其引起的下列次生自然灾害是（ B ） ①山体崩塌②泥石流③水土流失④滑坡⑤水库决堤 A.①②③④ B. C.①③④⑤ D.②③④⑤ 2.地质灾害灾情评估根据范围划分，面积在几十平方千米范围内的是（A） A、点评估 B、面评估 C、区域评估 D、整体评估 3．某一自然灾害的灾情指标有受灾面积、成灾面积、绝收面积、减产面积、经济损失等。该自然灾害可能是①干旱②洪涝③地震④风暴潮（A） A．①②B．③④C．①③D．②④ 4．下列关于不同社会发展阶段灾情变化的叙述，正确的是（D） A．工业社会的灾情比农业社会小 B．原始社会生产力水平低，灾情大 C．社会经济发展水平越高，灾情越严重 D．随着社会经济水平的提高，灾情不断变化 5. 建筑系统工程的主要内容中处于第一阶段的是（A） A、检测与预报 B、检测与预报 C、防灾与抗灾 D、救灾 6. .地质灾害防治的基本原则中，起最有效途径的是（A） A、预防为主的原则 B、全面规划与重点防治相结合的原则 C、防治地质灾害与其他社会经济相结合的原则 D、纺织工程最优化原则 7．广东省突发性气象灾害的发生频率居全国之首，其中最常见的气象灾害有(B) A．地震、洪涝、台风B．台风、暴雨 C．低温冷害、冰雹、滑坡D．海啸、风暴潮、干旱 8.下列关于飓风的叙述，正确的是 (D) A．会诱发地震和海啸 B．中心最大风力在6级以上 C．形成在太平洋附近洋面上 D．“卡特里娜”为逆时针向中心辐合的大旋涡气流 9、下列哪种地质灾害中，哪一种的垂直位移大于水平位移（C） A、滑坡 B、泥石流 C、崩塌 D、地震 10、矿山地质灾害的最主要成因（D） A、地下水超量开采 B、地震所致 C、火山所致 D、大规模开采矿 二、填空题（1*10） 3.地质灾害的管理的的主要手段有：经济手段、行政手段、法律手段和________ 4.地震灾害按其与地震动关系密切程度和地震灾害要素的组成可分为原生灾害、____、和间接灾害 5.震预报可划分为三个地研究内容各异的层次，即________、地震灾害预测和地震灾害损失预测 6.根据火山活动的状况，火山可分为死火山、休眠火山和_______。
1.地质作用：由自然动力促使地球物质组成、内部构造和外部形态发生变化与发展的过 程称为地质作用。 2.重力异常：地表实际测定的重力值往往与理论值不符，这种现象称为重力异常。 3.地热增温率：地温梯度也叫增温梯度或地热增温率，其定义是深度每增加100m温度升高的度数。 4.矿物：矿物是天然产出的，具有一定化学成分和有序的原子排列，通常由无机作用所形成的均匀固体。 5.摩氏硬度计：1滑石2石膏---10金刚石 人们将以上10种标准硬度矿物称为摩氏硬 度计。 6.解理：矿物的解理是指矿物在外力打击之下，总是沿一定方向裂开成光滑平面的性质。裂开的光滑面称为解理面。 7.断口：矿物的断口指矿物在外力作用下在任意方向产生不平整断面的性质。 8.岩石：岩石是天然产出的矿物集合体，具有一定的结构、构造特征，是地质作用的产物。 9.沉积岩：主要由母岩风化剥蚀的产物、火山碎屑物质、生物遗骸等经过搬运、沉积、固结形成的岩石。 10.岩床：也称岩席，是与层面呈整合接触的板状侵入体，厚度稳定，面积较大，多系基性岩浆顺层侵入而形成。 11.地层：地层是地壳发展过程中所形成的层状岩石的总称，包括沉积岩、火成岩和变质岩。 12.地质构造：主要由地壳运动所引起的岩石变形变位现象在地壳中存在的形式和状态就称为地质构造。 13.岩层产状：岩层在空间的产出状态和方位称为岩层的产状。 14.断层：断层是破裂两侧的岩石有明显相对位移的一种断裂构造。 15.正断层：指上盘相对下降、下盘相对上升的断层。 16.泥炭化作用：高等植物遗体，在泥炭沼泽中经受复杂的生物化学和物理化学变化，转变成泥炭的过程称为泥炭化作用。 17.煤化作用：泥炭或腐泥转变为褐煤、烟煤、无烟煤、超无烟煤的物理化学变化称为煤化作用。 18.含水层：指能透水且含有地下水的岩层。 19.隔水层：透水性能差，对地下水的运动、渗透起着阻滞或阻隔作用的岩层，称为隔水层或不透水层。 20.潜水：是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上，且具有自由水面的重力水。 21.承压水：充满与上、下两稳定隔水层之间的含水层中的重力水。 22.透水性：岩石能被水透过的这种性能，称为岩石的透水性。 23.综合地质编录：是指编制各种综合地质资料的工作，包括编制反映地质条件总体情况相互关系和变化规律的各种综合地质图件，各类地质报告、地质总结、地质说明书及地质研究的成果。 24.矿井瓦斯：是指煤矿生产过程中，由煤层及其围岩释放出来的一种多成分的混合气体，包含CH4、N2、CO2、C2H6、SO2、H2S及CO等。 25.层理：在岩石形成过程中产生的，由物 质成分、颗粒大小、颜色、结构构造等的差异而表现出的岩石成层构造。一般厚几厘米至几米，其横向延伸可以是几厘米至数千米。常见于大多数沉积岩和一些火山岩中，是研究地质构造变形及其历史的重要参考面。26.组合带：是由三个或更多的化石分类单位作为一个整体构成一个独特组合或共生的 地层体。 27.储量：矿产储量的简称。泛指矿产的蕴藏量。 28.综合地质编录：是根据各种原始地质资料进行的系统整理和综合研究的工作过程。29.岩溶塌陷：是指在岩溶地区，下部可溶岩层中的溶洞或上覆土层中的土洞，因自身洞体扩大或在自然与人为因素影响下，顶板失稳产生塌落或沉陷的统称。 30.火成岩：主要由高温熔融的岩浆侵入地壳或喷出地壳冷凝形成的岩石，也叫岩浆岩。 31.变质岩：先已存在的火成岩，沉积岩或变质岩瘦物理和化学条件变化的影响改变其 结构、构造和矿物成分而形成的新的岩石。
七夕，古今诗人惯咏星月与悲情。吾生虽晚，世态炎凉却已看透矣。情也成空，且作“挥手袖底风”罢。是夜，窗外风雨如晦，吾独坐陋室，听一曲《尘缘》，合成诗韵一首，觉放诸古今，亦独有风韵也。乃书于纸上。毕而卧。凄然入梦。乙酉年七月初七。 -----啸之记。 土木与环境工程学院土木工程系 土木工程专业本科必修课程 工程地质学 复习思考题 参考答案 编者：谢谟文 2012-6
1工程地质学：是将地质学的原理运用于解决工程稳定性问题的一门科学。 2地质作用：所有引起矿物、岩石的产生和破坏，从而使地壳面貌发生变化的自然作用。 3地壳运动由地球自转速度的改变等原因，使得组成地壳的物质（岩体）不断运动，改变它的相对位置和内部构造，称地壳运动。 4岩浆作用：软流圈及岩石圈中下部的高温融熔物质沿某一通道上升至地表或在地下冷凝成岩的过程叫岩浆作用 5地震：岩石圈机械运动积累的能量，由于岩石圈破裂而突然释放的一种现象，由于地震波的传播引起地面快速颤动叫地震 6岩石：在一定的地质作用中形成，并在一定的地质和物理、化学条件下稳定存在的矿物集合体。 7.矿物是由地质作用形成的天然单质或化合物，具有一定的化学组成和物理性质。 8岩石的结构：组成岩石的岩屑或矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及相互关系。8地层：地质学上把某一地质年代形成的一套岩层（无论是沉积岩，火山碎屑岩还是变质岩）称为那个时代的地层。 9地层层序定律：正常的地层总是老的先沉积在下，而新的则后沉积在上，这种新老地层的覆盖关系叫地层层序律。 10. 地质构造：是指地质体（岩层、岩体或矿体）存在的空间形式、状态及相互关系，是地质作用（地壳运动等）所造成的岩石（或矿体）变形、变位等现象，是地壳运动的结果，它们主要包括褶皱、断裂等。 11.断层：岩层受力发生破裂，破裂面两侧岩块发生明显的位移，这种断裂构造称断层。 12 活断层：现在正在活动或在最近地质时期发生过活动的断层。 13地质图：是反映一个地区地形及地质情况的综合图纸。它是在地形图上用不同的颜色（或花纹）及规定符号，按比例尺缩小，把地表上各种地质体垂直投影到水平面上的一种图件。 14地下水是埋藏在地表下面土中的孔隙、岩石中孔隙和裂隙中的水 15孔隙：土(粘土、砂土、砾石等)和碎屑岩等沉积岩中的颗粒和颗粒集合体间存在的空隙。
灾害地质学试题库 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
《灾害地质学》试题库 一、问答题 1、什么是地质灾害地质灾害是如何分类分级的 2、我国地质灾害发育及分布规律是什么 3、人类活动可引起哪些地质灾害 4、三峡建设对地质灾害发育的影响 5、福建省地质灾害分布特点 6、降水是如何诱发地质灾害形成的 7、中国地质灾害在时间分布上，又有怎样的规律呢 8、灾害地质学的发展历史 9、地质灾害评估目的、类型及内容 10、危险性、易损性、破坏损失和防治工程评价的要素和内容 11、什么叫防灾效益什么叫保值效益 12、什么是受灾体价值损失率什么是灾害敏感度 13、地质灾害评估范围，级别与技术要求是什么如何进行地质灾害危 险性评估工程场地选址的地质问题如何评价 14、地质灾害危险性评估范围及等级如何确定 15、如何理解地质灾害防治投入与效益 16、各级地方政府编制地质灾害应急预案的意义什么是“国际减轻自 然灾害十年”（IDNDR） 17、斜坡地质灾害的类型及影响因素 18、崩塌、滑坡、泥石流的形成条件、成因机制、危害及防治措施
19、地面沉降、滑坡、泥石流、地面塌陷具备哪些相关性 20、滑坡是怎样形成的需怎样监测和防治滑坡 21、中国、福建崩塌、滑坡、泥石流的发育规律 22、崩塌与滑坡产生的征兆及区别 23、什么是岩溶岩溶有哪些形态特征 24、岩溶的发生条件有哪些岩溶的哪些发育和分布规律岩溶地区有哪些 工程地质问题如何进行防治 25、什么是滑坡滑坡有哪些重要标志滑坡如何进行分类 26、滑坡如何进行野外识别滑坡的监测内容有哪些 27、什么是泥石流泥石流如何分类泥石流流量流速如何计算泥石流有 哪些防治措施 28、采空区有哪些地表变形特征如何分类影响地表变形的因素有哪些 采空区如何进行调查和监测采空区地面建筑适宜性如何评价有哪 些处理措施 29、地面沉降是如何产生和形成的其分布特征及分布规律有哪些 30、如何预测地面沉降具体的防治措施有哪些 31、喀什特地区地面塌陷的危害主要表现在哪些方面 33、喀什特地区地面塌陷产生的基本条件是什么受哪些方面的影 响 34、地面塌陷的形成机理是什么 35、如何进行地面塌陷的预测、预防和治理 36、以西安为例说明地裂缝对环境产生哪些危害
《地球物理学概论》模拟题 一单选题 年国际地球物理联合会提出了一个初步的地球参考模型,将地球内部划分了三种级别的圈层结构,其中一级圈层为:. A.地壳,地幔和地核 B.岩石圈,地幔和地核 C.地壳,软流圈,地幔和地核 D.岩石圈,软流圈,地幔和地核 [答案]:A 2.地磁场的大小和方向由地磁要素来描述,地磁要素有()个. [答案]:D 3.地球上之所以存在海陆地形的差异,是()的结果. A.地球收缩 B.板块运动 C.地球膨胀 D.行星撞击 [答案]:B 4.地球物理勘探方法是以岩()石等介质的()差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿为目的. A.物理性质 B.化学性质 C.相态 D.类型 [答案]:A 5.利用地震波的波速特征划分地球内部圈层结构时,在()出现P波而不见S波. A.地壳 B.地幔 C.外核 D.内核 [答案]:C 6.利用地震波的波速特征研究地球内部构造时,在外核部分出现P波而不见S波,因此推测外核为(). A.液态
C.固熔态 D.不清楚 [答案]:A 7.利用质子磁力仪测量地磁场值,从中计算磁异常时不需要进行的校正处理有() A.日变校正 B.混合校正 C.正常场校正 D.正常梯度校正 [答案]:B 8.推算地球内部的()状况,是分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据. A.速度分布 B.密度分布 C.磁性分布 D.电性分布 [答案]:B 9.在地震波中,()是由震源向外传播的压缩波,质点振动与传播方向垂直,传播速度慢,仅能在固态中传播. A.纵波 B.横波 C.瑞利面波 D.勒夫波 [答案]:B 10.中国位于世界两大地震带()之间,地震断裂带十分发育. A.环太平洋地震带与欧亚地震带 B.环太平洋地震带与地中海地震带 C.欧亚地震带与海岭地震带 D.环太平洋地震带与海岭地震带 [答案]:A 11.()是沉积岩的一种,主要由碎屑物质和胶结物组成. A.火成岩 B.玄武岩 C.碎屑岩 [答案]:C 12.标准测井一般不包括的曲线为(). A.电阻率 B.井径 C.自然电位
一、概念（分）： 灾害：一次在时间和空间上较为集中的事故，事故发生期间当地的人类群体及其财产遭到严重威胁并造成巨大损失，以至家庭结构、社会结构也受到不可忽视的影响。 地质灾害：在地球的发展演化过程中，各种自然地质作用和人类活动所形成的灾害性地质事件。一般认为，地质灾害是指地质作用使地质环境产生突发的或渐进的破坏，并造成人类生命财产损失的现象或事件。 易损性：是指受灾体遭受地质灾害破坏机会的多少与发生损毁的难易程度。由受灾体自身条件和社会经济条件决定 受灾体价值损失率：是指受灾体遭受破坏损失的价值的比率，它是易损性评价的重要内容。 灾害敏感度：指在一定社会经济条件下，评价区内人类及其财产和所处的环境对地质灾害的敏感水平和可能遭受危害的程度。 间接损失：指一场灾难中第二顺序产生的后果，如灾害引发的饥谨、疾病、生产萧条、失业增加以及精神伤害等。间接损失比直接损失持续的时间要长得多，其影响多是无形的，很难用货币来估量。 承灾能力：指人类社会对地质灾害的预防、治理程度及灾后的恢复能力。 地震：地壳在内、外营力作用下，集聚在岩石圈内的能量突然释放，产生震动弹性波，从震源向四周传播引起的地面的快速颤动。 地震波：地震震源释放的能量，以弹性波的形式传播出来。分为面波和体波震级：地震本身能量的大小（是指距震中100km的标准地震仪所记录的以微米表示的最大振幅（A）的对数值） 烈度：是指地震对地面以及各类建筑物的影响或破坏程度 等震线：在地形图上注明地震时各地烈度，然后把烈度相同的地点用曲线连接起来，便可构成等震线图 基本烈度：指某一地区在以后一定期限内(50～100年)可能遭遇的地震最大烈度。实质上是中长期地震预报在抗震、防震上的具体估量。 地震效应：在地震影响范围内，地壳表层出现的各种震害及破坏现象 地震监测：是地震预报的基础，通过布设测震站点、前兆观测网络及信息传
《地球物理学概论》模拟题（补） 一．单项选择题 1、地球内部的古登堡面是（）分界面。 A．地幔与地核B．地壳与地幔C．上地幔与下地幔D．内核与外核 2、用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是（）勘探。 A.地震 B.重力 C.电法 D.磁法 3、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，一部分能量返回原地层形成（）。 A.透射波 B.反射波 C.滑行波 4、地震波传播速度最大的岩石是（）。 A.花岗岩 B.变质岩 C.粘土 D.页岩 5、重力勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。 A．弹性B．磁性C．电性D．密度 6、地壳的下界面称为（）。 A.硅铝层 B.硅镁层 C.莫霍面 7、波在（）里传播的距离，叫波长。 A.一定时间 B.一个周期 C.一种介质 8、纵波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。 A.垂直 B.不垂直 C.一致 D.不一致 9、物理地震学认为，地震波是（）。 A.一条条射线 B.沿射线路径在介质中传播 C.一种波动 D.面波 10、岩石埋深越大，其（）。 A.密度越大 B.密度越小 C.孔隙度增大 D.孔隙度不变 11、岩石的孔隙度越大，一般有（）。 A.地震波传播速度越大 B.岩石密度越大 C.岩石密度越小 D.有效孔隙度一定大 12、地震勘探最主要的是（）地震法。 A.折射波 B.透射波 C.反射波。 13、静自然电位的符号是（）。 A．SSP B. Usp C. SP D. Ed 14、横波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。 A.垂直 B.不垂直 C.相同 D.不相同 15、促使地壳的物质成分，内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用，统称为( )。
复习思考题 一、填空题 1、岩层的接触关系从成因上可分为整和接触、不整合接触两种基本类型。 2、不整合可分为平行不整合和角度不整合两种基本类型。 3、成岩前形成的构造称为原生构造，成岩后形成的构造称为次生构造。 4、在地质图上，岩层产状要素是用符号来表示。125°∠45°中的125°表示倾向、45°表示倾角。倾斜岩层的符号为，直立岩层的符号为，水平岩层的符号为，倒转岩层的符号为。 5、在外力作用下，岩石变形一般经历弹性变形、塑性变形和断裂变形三个阶段。 6、物体内一点单轴应力状态的二维应力分析，在与挤压或拉伸方向垂直的截面上，正应力最大；剪应力为0 。在距主应力面45°的截面上，正应力等于主应力的一半，剪应力值也等于主应力的一半。在平行于单轴作用力的截面上，正应力为最小，剪应力为0 。 7、根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状，褶皱类型可以划分为：直立褶皱、斜歪褶皱、倒转褶皱、平卧褶皱和翻卷褶皱等五种类型。 8、褶皱岩层的等倾斜线从核部向外均匀撒开，并和层面正交，各线长度大致相等，这是典型的平行褶皱，是由于纵弯褶皱作用形成。 9、褶皱在平面上的组合类型有线状褶皱、短轴褶皱、穹窿构造和构造盆地。 10、当一套层状岩石受到顺层挤压时，岩层通过弯滑作用和弯流作用两种不同方式形成褶皱。 11、两组节理的交切关系主要表现为错开、限制和互切三种，据此可确定节理的形成先后。 12、剪节理的尾端变化和连接形式通常有：折尾、菱形结环和交叉。 1
13、根据节理产状与岩层产状的关系，节理可划分：走向节理、倾向节理、斜向节理和顺层节理四种类型。 14、平移断层中，根据其相对平移方向可分为左行平移断层和右行平移断层两类。 15、断层碎裂岩是脆性变形产物；断层糜棱岩是韧性变形产物。 16、根据断层走向与褶皱轴向的几何关系，断层可以分为纵断层、横断层、和斜断层三类。 17、根据剪切带发育的物理环境和变形机制，可划分为：脆性剪切带、脆—韧性剪切带、韧—脆性剪切带和韧性剪切带四种。 18、根据劈理的构造特点和形成方式，将劈理划分为三个基本类型流劈理、破劈理、和滑劈理。 19、不连续劈理按微劈石域的结构，可分为结构分间隔劈理和褶劈理。 20、大型线理构造主要有：石香肠构造、窗棂构造、铅笔构造、杆状构造和压力影构造等。 二、名词解释 1、岩层的走向与倾向：岩层面与水平面相交的线叫走向线，走向线两端所指的方向即为岩 层的走向。层面上与走向线相垂直并沿斜面向下所引的直线叫倾斜 线，倾斜线在水平面上的投影线所指层面向下倾斜的方向，就是岩 层的真倾向，简称倾向。 2、整合与不整合：上、下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变 的，其产状基本一致，它们是连续沉积形成的。这种上、下地层之间的 接触关系成为整合接触。上下地层间的层序发生间断，即先后沉积的地 层之间缺失了一部分地层。这种沉积间断的时期可能代表没有沉积作用 的时期，也可能代表以前沉积了的岩石被侵蚀的时期。地层之间这种接 1