Subsurface fluid flow and heat tran

Subsurface fluid flow and heat transport play an important role in many geological processes, such as hydrocarbon migration, structural geology, plate tectonics, diagenesis, and metamorphism (Ingebritsen and Sanford, 1999), and in particular they have major implications for both the formation and preservation of almost every class of economic ore deposit, especially those in sedimentary basins. This chapter is dedicated to addressing fundamental theory and numerical modeling technique of fluid flow and heat transport in subsurface porous media as well as presenting two application examples associated with ore genesis under different geological conditions. The chapter is organized into four sections. The first section is aimed at theoretical aspect of fluid flow and heat transport. It first introduces major physical processes involved in a hydrothermal flow system and outlines a variety of driving mechanisms deemed responsible for large-scale groundwater flow (i.e., topography, buoyancy, tectonic deformation, and sediment compaction), and then describes the mathematical equations that govern and control the behavior of subsurface fluid migration and thermal regime. It ends up with deriving an analytical solution using the Laplace transformation to address the heat transport process subject to a constant fluid flow in a single fracture embedded in an impermeable host porous medium. The second section concentrates on the numerical modeling aspect of fluid flow and heat transport by detailing the Galerkin finite element technique that is capable of numerically simulating complex hydrothermal flow systems. Noticing that topography and buoyancy are the two top driving forces commonly encountered in reality and that the interactions between them are still poorly understood, the third section is therefore attempts to quantify the relative importance of these two mechanisms in driving fluid transport via a series of numerical experiments, and also to determine under what conditions both topography- and buoyancy-driven flows coexist and under what conditions one flow system dominates the other. The fourth section of this chapter focuses on the application aspect of fluid flow and heat transport associated with the formation of mineral deposits, including the Sedex-type lead-zinc deposits in northern Australia (with buoyancy as the primary driving force), and the Dachang polymetallic deposits in southern China (with tectonic deformation as the primary driving force).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Subsurface fluid ไหลความร้อนและขนส่งมีบทบาทสำคัญในธรณีวิทยากระบวนการ เช่นย้ายไฮโดรคาร์บอน ธรณีวิทยาโครงสร้าง แผ่นเปลือกโลก diagenesis และการแปรสภาพ (Ingebritsen และซานฟอร์ด 1999), และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีผลสำคัญสำหรับทั้งผู้แต่งและอนุรักษ์ของเกือบทุกชั้นของแร่เศรษฐกิจฝาก เฉพาะในตะกอนอ่างล่างหน้า บทนี้จะทุ่มเทในการแก้ปัญหาทฤษฎีพื้นฐาน และเลขโมเดลเทคนิคการขนส่งกระแสและความร้อนใน subsurface porous media ของเหลว รวมทั้งนำเสนอตัวอย่างโปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดแร่ภายใต้เงื่อนไขต่าง ๆ ธรณีวิทยา บทจะแบ่งออกเป็นสี่ส่วน ส่วนแรกมีวัตถุประสงค์ในด้านทฤษฎีของของเหลวไหลและความร้อนการขนส่ง มันก่อน แนะนำกระบวนการทางกายภาพสำคัญเกี่ยวข้องในระบบกระแส hydrothermal และแสดงความหลากหลายของกลไกขับถือว่าชอบกระแสน้ำบาดาลขนาดใหญ่ (เช่น ภูมิประเทศ พยุง แมพธรณี และกระชับข้อมูลตะกอน), แล้ว อธิบายสมการทางคณิตศาสตร์ที่บังคับ และควบคุมพฤติกรรมของ subsurface fluid โยกย้ายและระบอบความร้อน มันจบขึ้น ด้วยโซลูชั่นการวิเคราะห์โดยใช้การแปลงลาปลาสยังอยู่ที่การขนส่งความร้อนอาจ มีของเหลวไหลคงในกระดูกเดี่ยวฝังในการซึมผ่านของโฮสต์ porous บริษัทฯ ส่วนที่สองที่มุ่งเน้นในด้านตัวเลขโมเดลของเหลวไหลและความร้อนการขนส่ง โดยรายละเอียดเทคนิคไนต์ Galerkin ที่มีความสามารถในการจำลองระบบไหล hydrothermal ซับซ้อนเรียงตามตัวเลข สังเกตเห็นว่า ภูมิประเทศและพยุงสองด้านบนผลักดันกองกำลังพบทั่วไปในความเป็นจริง และการโต้ตอบระหว่างยังไม่ดี เข้าใจ ส่วนที่สาม จึงเป็นความพยายามในการวัดปริมาณความสำคัญของกลไกเหล่านี้สองในการขับรถขนส่งของเหลวผ่านชุดของการทดลองเป็นตัวเลข และยังกำหนดภายใต้เงื่อนไขทั้งสองขั้นตอนควบคุมภูมิประเทศ และพยุงอยู่ร่วม และภายใต้กระแสสิ่งหนึ่งเงื่อนไขระบบกุมอำนาจอื่น ๆ ส่วนสี่ของบทนี้เน้นด้านแอพลิเคชันของของเหลวไหลและความร้อนขนส่งเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเงินฝากแร่ รวมทั้งเงินฝากนำสังกะสีชนิด Sedex ในออสเตรเลียเหนือ (มีพยุงเป็นแรงผลักดันหลัก), และเงินฝาก polymetallic จิ้งเต๋อฉางในภาคใต้ของจีน (พร้อมแมพธรณีเป็นแรงผลักดันหลัก)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การไหลของของเหลวใต้ผิวดินและการขนส่งความร้อนที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางธรณีวิทยาเป็นจำนวนมากเช่นการโยกย้ายไฮโดรคาร์บอนธรณีวิทยาโครงสร้างแผ่นเปลือกโลก diagenesis และแปรสภาพ (Ingebritsen และฟอร์ด, 1999) และโดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามีผลกระทบที่สำคัญสำหรับทั้งการสร้างและ การเก็บรักษาของเกือบทุกระดับของเงินฝากแร่ทางเศรษฐกิจโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่อยู่ในแอ่งตะกอน บทนี้จะทุ่มเทเพื่อที่อยู่ทฤษฎีพื้นฐานและเทคนิคการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของของไหลความร้อนและการขนส่งในสื่อที่มีรูพรุนดินเช่นเดียวกับการนำเสนอสองตัวอย่างโปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับการกำเนิดแร่ภายใต้สภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน บทที่จะจัดออกเป็นสี่ส่วน ส่วนแรกคือการมุ่งเป้าไปที่ด้านทฤษฎีของการไหลของของเหลวและการขนส่งความร้อน มันเป็นครั้งแรกแนะนำกระบวนการทางกายภาพที่สำคัญมีส่วนร่วมในระบบการไหลของความร้อนชื้นและแสดงความหลากหลายของกลไกการขับขี่ถือว่าความรับผิดชอบในการไหลของน้ำใต้ดินขนาดใหญ่ (เช่นภูมิประเทศพยุงเปลี่ยนรูปเปลือกโลกและการบดอัดตะกอน) แล้วอธิบายสมการทางคณิตศาสตร์ที่ควบคุม และควบคุมการทำงานของการย้ายถิ่นของของเหลวใต้ผิวดินและระบอบการปกครองของความร้อน มันจบลงด้วย deriving วิธีการแก้ปัญหาโดยใช้การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลง Laplace เพื่อที่อยู่ภายใต้ความร้อนขั้นตอนการขนส่งไปยังไหลอย่างต่อเนื่องในการแตกหักเดียวฝังตัวอยู่ในพื้นที่ที่มีรูพรุนขนาดกลางผ่านไม่ได้ ส่วนที่สองจะมุ่งเน้นในด้านการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของของไหลความร้อนและการขนส่งโดยรายละเอียดเทคนิคองค์ประกอบ Galerkin จำกัด ที่มีความสามารถในการจำลองระบบตัวเลขการไหลของน้ำพุร้อนที่ซับซ้อน สังเกตเห็นภูมิประเทศและทุ่นลอยน้ำที่มีสองแรงผลักดันด้านบนพบโดยทั่วไปในความเป็นจริงและที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกเขายังคงมีความเข้าใจส่วนที่สามจึงพยายามที่จะหาจำนวนความสำคัญของทั้งสองกลไกในการผลักดันการขนส่งของเหลวผ่านทางชุดของตัวเลข การทดลองและยังตรวจสอบภายใต้เงื่อนไขว่าทั้งกระแส topography- และทุ่นลอยน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยการอยู่ร่วมกันและภายใต้เงื่อนไขอย่างใดอย่างหนึ่งของระบบการไหลปกครองอื่น ๆ ส่วนที่สี่ของบทนี้จะมุ่งเน้นไปในด้านการประยุกต์ใช้การไหลของของเหลวและการขนส่งความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของแร่รวมทั้ง SEDEX ประเภทเงินฝากตะกั่วสังกะสีในภาคเหนือของประเทศออสเตรเลีย (กับทุ่นลอยน้ำเป็นแรงผลักดันหลัก) และ Dachang เงินฝาก polymetallic ในภาคใต้ของประเทศจีน (ที่มีการเปลี่ยนรูปแบบอาคารเป็นแรงผลักดันหลัก)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ลักษณะการไหลของของไหลและการขนส่งความร้อนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางธรณีวิทยามากมาย เช่น ไฮโดรคาร์บอน การย้ายถิ่น ธรณีวิทยาโครงสร้างธรณีวิทยากระบวนการก่อตัวใหม่ , และการแปรสภาพ ( ingebritsen และแซนฟอร์ด , 1999 ) , และโดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามีผลกระทบที่สำคัญสำหรับทั้งการสร้างและการรักษาเกือบทุกระดับของเงินฝากแร่เศรษฐกิจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหินตะกอน อ่าง .บทนี้จะทุ่มเทให้กับทฤษฎีพื้นฐานและเทคนิคการจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของของไหลและความร้อนในกระบวนการขนส่งวัสดุพรุน รวมทั้งเสนอสองโปรแกรมตัวอย่างที่เกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดแร่ภายใต้เงื่อนไขทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน บทแบ่งเป็นสี่ส่วน ส่วนแรกคือมุ่งด้านทฤษฎีการไหลของของไหลและความร้อน การขนส่งก่อนเปิดตัวสาขากายภาพ กระบวนการที่เกี่ยวข้องในระบบการไหลแบบไฮโดรเทอร์มอลและการแสดงความหลากหลายของกลไกขับถือว่ารับผิดชอบน้ำใต้ดินไหลขนาดใหญ่ ( เช่น ภูมิประเทศ การลอยตัว การเสียรูปและการบดอัดดิน ) แล้วอธิบายสมการทางคณิตศาสตร์ที่ปกครองและควบคุมพฤติกรรมของของไหลและการโยกย้ายระบบความร้อนมันต้องจบลงด้วยการใช้โซลูชันการวิเคราะห์โดยใช้การแปลงลาปลาซที่อยู่ในกระบวนการถ่ายเทความร้อนภายใต้การไหลของของไหลค่าคงที่ในการฝังตัวในผ่านเดียวโฮสต์วัสดุพรุนส่วนที่สองจะเน้นด้านแบบจำลองเชิงตัวเลขของการไหลของของไหลและความร้อน การขนส่ง โดยรายละเอียดกาเลเทคนิคไฟไนต์เอลิเมนต์ที่สามารถจำลองการไหลเชิงตัวเลขด้วยระบบที่ซับซ้อน สังเกตเห็นว่า ภูมิประเทศและทุ่นลอยน้ำเป็นสองด้านบนแรงขับเคลื่อนที่พบทั่วไปในความเป็นจริงและปฏิสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาจะยังไม่ค่อยเข้าใจส่วนที่สาม จึงมีความพยายามที่จะหาญาติที่สำคัญของทั้งสองกลไกในการขับรถขนส่งของเหลวผ่านชุดของการทดลองเชิงตัวเลข และยังกำหนดภายใต้เงื่อนไขอะไรทั้งภูมิประเทศและลอยเคลื่อนไหลอยู่ร่วม และภายใต้เงื่อนไขใดระบบหนึ่งผู้ปกครองอื่น ๆส่วนที่สี่ของบทนี้จะเน้นด้านการประยุกต์ของการไหลของของไหลความร้อนและการขนส่งที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของแร่ ได้แก่ sedex เงินฝากประเภทสังกะสีตะกั่วทางตอนเหนือของออสเตรเลีย ( Buoyancy เป็นแรงขับปฐมภูมิ ) และ dachang polymetallic เงินฝากในภาคใต้ของจีน ( ด้วยการเปลี่ยนรูปเป็นแรงขับเคลื่อนหลัก )