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研究生:蔡季達
研究生(外文):Ji-Da Tsai
論文名稱:菁山、竹子湖與擎天崗三口井的地溫變化
論文名稱(外文):The Down Hole Temperature Monitoring of Chinshan, Chuhihu and Chinteinguan
指導教授:徐春田徐春田引用關係
指導教授(外文):Shyu-Chuen Tien
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:海洋研究所
學門:自然科學學門
學類:海洋科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:大屯火山群地溫梯度熱流值熱探針地熱研究井長期監測
外文關鍵詞:Tatun volcanoborehole temperaturegeothermal gradientheat flowminiature probelong-term monitoring
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本研究為配合經濟部中央地質調查所於大屯火山群區域內菁山、竹子湖以及擎天崗,分別鑽探約200~480 m,直徑約13 cm的三口地熱研究井,放置本所自行研發的新式微小型熱探針串於井內,目的為長期監測大屯火山群地溫,以便未來作為探討大屯火山群火山活動的可能性。
菁山測站地下溫度變化,由於岩性以及井內水泥密封工程不完善,20~110 m的深度受到降雨影響較大,最近兩年內的溫度變化幅度約0.446~1.984 ℃;110 m以下溫度變化幅度較小,僅約0.061~0.924 ℃,並且在130 m以下的溫度紀錄有隨時間逐漸下降的趨勢,最近兩年與以前的資料比對亦是如此。
竹子湖測站地下溫度變化比菁山測站要來的穩定,在88 m及138 m處的地層疑似連接冷水縫隙,地溫梯度有呈現負值的情形發生,且由於熱量進出必須平衡,因此在88~118 m熱流值(約192.4 mW/m2)有高估的情形。顯示此處熱量往上傳遞的過程中,有大部分都從側向流失。
擎天崗測站的監測資料顯示,本測站附近的火山活動確實較為活躍,目前溫度仍在持續上升,上升速度(平均約0.64 ℃/年)及幅度(15個月約0.78 ℃)確實不小,應格外密切觀察其將來之趨勢,不過由於目前之監測時間尚不夠長,因此不敢遽下斷言大屯火山群地底之岩漿已有逐漸上升之趨勢,不過擎天崗地區往上傳遞的熱量流失較少,未來如果有較強烈火山活動發生,勢必會明顯反應在擎天崗測站的溫度紀錄上。
This study was supported by the Central Geological Survey. We analyzed 3 thermal research boreholes at Chinshan, Chuhihu and Chinteinguan located in Tatun volcanic area. The depths of the boreholes are about 200~480 m and the diameters of the holes are around 13 cm. In order to monitor the long-term ground temperature variation of Tatun volcano and to investigate the possibility of volcanism in Tatun volcanic area in the future, we installed a string of the miniature probes in each borehole.
As a result of the rock property and the structure of cement between sleeves and rocks at Chinshan station, the down hole temperature variation at the depth of 20~110 m is about 0.446~1.984 ℃ affected by the rain, and below 110 m is about 0.061~0.924 ℃. The temperature below 130 m decreased continuously with respect to time for the previous two years.
The temperature at Chuhihu station is relatively stable. As a result of the cool groundwater at 88 m and at 138 m, the temperature gradient is negative. The heat flow is about 192.4 mW/m2 between 88 m and 118 m. We believe that the heat has leaked when passing upward.
Chinteinguan is a geothermal active area. The temperature increased continuously for the previous 15 months. The increasing rate(0.64 ℃/year) and amplitude(0.78 ℃/15months) is considerable. Perhaps, it’s too early at this stage to propose that the magma under the Tatun volcanic area is rising, because data recordings are not long enough. We are sure more interesting volcanic signal may come out in the future at Chinteinguan station.
口試委員審定書 I
謝 誌 II
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 錄 VI
圖 目 VIII
表 目 X
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究區域 2
1.3 內容架構 2
第二章 研究區域背景 4
2.1 地理與地質概況 4
2.2 大屯火山群過去的噴發紀錄 6
2.3 監測火山活動的方法 7
2.3.1 火山氣體的測量 8
2.3.2 地震觀測網的架設 9
2.3.3 衛星遙測 9
2.3.4 地溫監測 10
第三章 研究方法 11
3.1 研究井之設置 11
3.2 溫度監測系統 14
3.2.1 舊式地溫監測系統 14
3.2.2 新式地溫監測系統 15
3.3 溫度校正 17
3.4 資料之收集與處理 19
第四章 資料分析與討論 21
4.1 研究井下的岩性與熱導係數 21
4.1.1 菁山測站 23
4.1.2 竹子湖測站 25
4.1.3 擎天崗測站 27
4.2 地熱分析 32
4.2.1 菁山測站 32
4.2.2 竹子湖測站 43
2006年6月1日到2007年6月11日(舊式溫度監測系統) 43
2007年7月19日到2008年9月24日(新式溫度監測系統) 52
4.2.3 擎天崗測站 63
4.3 討論 70
第五章 結論 72
參考文獻 74
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