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自然伽玛测井及其影响因素的Monte Carlo模拟

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自然伽玛测井及其影响因素的Monte Carlo模拟

作者：侯克斌成都理工大学

学位级别：硕士

自然伽玛测井(Gamma Ray Logging)利用伽玛辐射场,通过测量地层中天然放射性元素的自发衰变产生的伽玛射线来实现测井目的测井技术。自然伽玛测井主要应用于放射性矿床、常规金属、非金属矿床勘探,地层对比、岩性划分、分析古地理环境... 详细信息

自然伽玛测井(Gamma Ray Logging)利用伽玛辐射场,通过测量地层中天然放射性元素的自发衰变产生的伽玛射线来实现测井目的测井技术。自然伽玛测井主要应用于放射性矿床、常规金属、非金属矿床勘探,地层对比、岩性划分、分析古地理环境等目的,在测井曲线校深以及射孔校深中具有不可替代的作用。井中伽玛场理论以及钻孔介质条件是实现自然伽玛测井的基础,测井解译的准确度取决于多种因素的影响,如放射性平衡、工作参数、氡的沉积物以及放射性水、热水、地层中元素的差异性以及井参数的影响,测井数据的解译前必须进行一系列的校正。本文在调研了大量文献的基础上,推导了井中伽玛场多参数的照射量率理论公式,分析了各因素对测井曲线影响的机理,并利用MCNP5计算机数值模拟软件重点对地层因素、井参数进行了重点的探讨。取得如下的结论: (1).本文基于自然伽玛测井理论第一类公式,推导了地层、井液、套管、水泥环的存在对伽玛射线照射量率影响的理论公式,首次将地层、井液、套管、水泥环统一起来加以考虑,并分析了各自对自然伽玛测井影响的机理。 (2).地层因素对自然伽玛测井的影响主要体现在地层中所含元素的差异性以及地层厚度对进入核测井仪探测器粒子数量以及能量的影响。对某一特定地层而言,其元素以及元素含量是一定的,影响自然伽玛测井的主要因素为地层的厚度。对不同岩性(沉积岩、岩浆岩)不同厚度(10～55cm)的矿层进行分析得出,岩性厚度对自然伽玛测井的影响是巨大的,必须加以考虑。 (3).对于水泥环来说,特定的钻孔地质条件决定了其水泥环施工方案,也即水泥环中的元素以及元素含量的确定性,此时水泥环的厚度对自然伽玛测井的影响必须加以考虑。本文参考了API G级水泥环化学成份,建立了MCNP5模型。分析了厚度范围0.5～2.5cm的水泥环对伽玛测井的影响,制作出校正图版并得出水泥环的影响程度最高可达3.5%。 (4).对于套管来说,钻孔条件决定套管的型号和类型,也即套管的元素含量和外径。此时影响自然伽玛测井的唯一因素便是套管的壁厚,本文参考了中石化胜利油田公司生产的“Φ95侧钻专用套管”参数,选择了套管外径95mm,壁厚1-8mm的不同套管,利用MCNP5程序加以分析并制作出校正图版,得出该系列套管壁对自然伽玛测井的影响最多可达16%,理论上套管厚度达到77.89mm时候达到“半厚度”。 (5).决定井液的施工方案也即钻孔的地质条件,某一特定的钻孔必定其施工井液的组成以及井液各组成元素含量是确定的。此时必须加以考虑的就是井液的密度,本文参考了临澧白土坡钙基膨润土为主成分的油气田井液,设计了密度范围1～2g/cm3的不同密度井液,研究了其对自然伽玛测井的影响程度,并制作了纠正图版,依据图板得出井液密度对自然伽玛测井的影响可达7%。 (6).本文为基础理论研究,提出了一种较好的解决自然伽玛测井地层、井参数影响的校正思路和方法。针对所参考的井介质,制作的校正图版可以直接应用于钾盐矿床勘探、间接应用于其他核测井技术的科研、生产任务中。借鉴本文的方法、思路展开相应核测井工作,势必取得良好的效果。

关键词：自然伽玛测井地层因素井参数蒙特卡洛模拟

大别山北淮阳带东段石榴斜长角闪岩石炭纪变质作用的测定

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地球科学 2020年第2期45卷 355-366页

作者：刘贻灿王辉杨阳侯克斌李洋宋彪中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 安徽省地质调查院安徽合肥230001 中国地质科学院地质研究所北京离子探针中心北京100037

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位.以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段.其中,东段未发现与西段相对应的古生代大洋俯冲记录,也缺乏相关的古生代岩浆作用... 详细信息

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位.以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段.其中,东段未发现与西段相对应的古生代大洋俯冲记录,也缺乏相关的古生代岩浆作用和变质作用方面报道.因而严重地阻碍了对大别造山带形成和演化的深刻理解和准确认识.北淮阳带东段岩石类型丰富,主要包括3类(套)岩石:(1)变质岩,如变质花岗岩(花岗片麻岩)、(石榴)斜长角闪岩、大理岩、云母石英片岩和变质复理石等;(2)岩浆岩,主要为中生代花岗岩、正长岩和火山岩等;(3)盆地沉积岩,主要为中新生代沉积及少量石炭纪沉积.然而,该区一直未发现古生代变质作用的岩石学记录.为此,对北淮阳带东段金寨县铁冲一带与大理岩相共生的石榴斜长角闪岩开展了锆石SHRIMP U-Pb定年和初步的岩石学研究.结果表明,该区石榴斜长角闪岩经历了355±5 Ma变质作用,因而首次发现研究区经历了石炭纪变质作用,为秦岭-桐柏造山带的东延以及大别山碰撞造山带的古生代构造演化过程提供了新的制约.

关键词：锆石 SHRIMP U-Pb定年石榴斜长角闪岩石炭纪变质作用北淮阳带东段大别造山带地球化学

大别山北淮阳带奥陶纪花岗岩的厘定及其对北秦岭东延的启示

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大地构造与成矿学 2021年第2期45卷 401-412页

作者：刘贻灿侯克斌杨阳李洋宋彪中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 安徽省地质调查院安徽合肥230001 北京离子探针中心中国地质科学院地质研究所北京100037

详细的野外地质调查以及锆石SHRIMP U-Pb定年和初步的岩石学研究表明,大别山北淮阳带东段发育早古生代奥陶纪花岗岩。这些花岗岩经过了强烈的构造变形、局部发育片麻理和绿帘角闪岩相变质作用,形成时代为457±2 Ma,与北淮阳带西段马畈... 详细信息

详细的野外地质调查以及锆石SHRIMP U-Pb定年和初步的岩石学研究表明,大别山北淮阳带东段发育早古生代奥陶纪花岗岩。这些花岗岩经过了强烈的构造变形、局部发育片麻理和绿帘角闪岩相变质作用,形成时代为457±2 Ma,与北淮阳带西段马畈闪长岩的形成时代以及北秦岭‒桐柏造山带一期与大洋俯冲相关的早古生代岛弧岩浆作用时代一致。结合区域地质背景和盆地沉积分析,证明北秦岭古生代俯冲增生造山带至少向东延伸到大别山北淮阳带的金寨及相邻地区。研究区古生代花岗岩及相关岩石的进一步研究,将为大别山碰撞造山带的古生代构造演化以及华南与华北板块之间的汇聚‒拼贴过程提供新的制约。

关键词：花岗岩早古生代 SHRIMP U-Pb定年俯冲增生北淮阳带

北淮阳带东段铁冲石榴斜长角闪岩的变质演化和P-T轨迹

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矿物岩石 2019年第4期39卷 97-108页

作者：王辉刘贻灿杨阳侯克斌李洋中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 安徽省地质调查院安徽合肥230001

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位。以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段。本文对北淮阳带东段新发现的铁冲古生代变质的石榴斜长角闪岩开展了岩相学、矿... 详细信息

北淮阳带位于大别碰撞造山带北部,相对于南部三叠纪超高压变质带来说,通常被认为是一个相对低级变质的构造岩石单位。以商(城)-麻(城)为界,分为西段和东段。本文对北淮阳带东段新发现的铁冲古生代变质的石榴斜长角闪岩开展了岩相学、矿物化学和热力学研究。结果表明,该类岩石具有石榴子石+斜长石+单斜辉石+切尔马克闪石±石英、低硅角闪石+斜长石+石榴子石+榍石+钛铁矿、普通角闪石+斜长石+榍石+钛铁矿等变质阶段矿物组合。其中,前三个变质阶段温压范围依次为648~719℃/1.0~1.3 GPa,660~686℃/0.71~0.90 GPa,607~647℃/0.27~0.48 GPa。因此,显示近等温减压的顺时针变质P-T轨迹。结合已发表的355±5 Ma峰期变质时代,首次证明北淮阳带东段存在高压变质作用以及石榴斜长角闪岩形成于晚古生代俯冲-碰撞环境。

关键词：石榴斜长角闪岩高压变质作用 P-T轨迹地质温压计北淮阳带东段

安徽池州地区富锌土壤资源分布特征及成因分析

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安徽农业科学 2022年第9期50卷 59-64页

作者：梁红霞侯克斌陈富荣安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 安徽合肥230001

利用多目标地球化学调查和池州市富硒土壤资源地球化学调查资料,对该地区富锌土壤资源分布及来源成因进行研究。结果表明,池州地区表层土壤锌含量平均值93.6 mg/kg,达到富锌标准的土壤面积为4 251km^(2),占该地区总面积的50.61%。该地... 详细信息

利用多目标地球化学调查和池州市富硒土壤资源地球化学调查资料,对该地区富锌土壤资源分布及来源成因进行研究。结果表明,池州地区表层土壤锌含量平均值93.6 mg/kg,达到富锌标准的土壤面积为4 251km^(2),占该地区总面积的50.61%。该地区的富锌土壤主要分布于石台县、贵池区、酉华—青阳县—童埠—丁桥等地,地域分布明显受成土母质、土壤类型、pH、海拔的影响。土壤锌含量受土壤类型和土壤母质共同影响,尤其红壤、紫色土,碳酸盐岩(128.8 mg/kg)与红色碎屑岩(69.1 mg/kg)发育的红壤锌含量相差近2倍;强酸或者强碱均会降低土壤锌的活性;随着海拔的升高,土壤锌含量随之增加。

关键词：富锌土壤地球化学特征成因分析池州地区

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安徽省中酸性侵入岩时空分布规律分析

地质论评 2019年第S1期65卷 39-40页

作者：安永梅侯克斌安徽省地质测绘技术院合肥230022 安徽省地质调查院合肥230022

安徽省经历多次构造运动,岩浆作用强烈(陈江峰等,2001)。根据构造单元及岩浆岩的空间展布状况,自北而南划分为皖北、北淮阳、大别—张八岭、沿江、皖南和皖浙赣边界6个构造岩浆岩带(童劲松,2013)。近年来,安徽省侵入岩的成岩年代学研究... 详细信息

安徽省经历多次构造运动,岩浆作用强烈(陈江峰等,2001)。根据构造单元及岩浆岩的空间展布状况,自北而南划分为皖北、北淮阳、大别—张八岭、沿江、皖南和皖浙赣边界6个构造岩浆岩带(童劲松,2013)。近年来,安徽省侵入岩的成岩年代学研究获取了大量的高精度测年数据(SHRIMP、锆石U-Pb、和LA-ICPMS锆石U-Pb),初步确定了侵入岩的期次,但目前缺乏系统的对比分析研究,本文基于已有的大量资料,对比分析各构造岩浆岩带内中酸性侵入岩的时空分布特征,探讨省内中酸性侵入岩的时空演化规律。

关键词：中酸性侵入岩时空分布

安徽池州地区富硒土壤地球化学特征及成因分析

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资源环境与工程 2022年第2期36卷 154-162页

作者：梁红霞侯克斌陈富荣吴正方安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 安徽合肥230001 安徽省地质矿产勘查局324地质队安徽池州247100

基于安徽省多目标区域地球化学调查及池州市富硒土壤资源地球化学调查工作,对池州地区表层土壤硒分布特征及其影响因素进行研究。结果表明,该区表层土壤硒含量平均值为0.470 mg/kg,明显高于江淮流域平均值(0.290 mg/kg),富硒土壤资源丰... 详细信息

基于安徽省多目标区域地球化学调查及池州市富硒土壤资源地球化学调查工作,对池州地区表层土壤硒分布特征及其影响因素进行研究。结果表明,该区表层土壤硒含量平均值为0.470 mg/kg,明显高于江淮流域平均值(0.290 mg/kg),富硒土壤资源丰富。不同地层分布区土壤硒含量差异较大,二叠系栖霞组—大隆组灰岩、硅质岩、硅质页岩、钙质页岩分布区土壤硒含量最高(平均值为1.106 mg/kg),白垩系徽州组砂砾岩、钙质砂岩、钙质粉砂岩分布区土壤硒含量最低(平均值为0.226 mg/kg),地质背景(岩石分布)对土壤硒含量及分布起控制作用。同时发现土壤类型、土地利用方式、土壤pH以及有机质含量是影响池州市土壤硒含量的重要因素。区内石质土硒含量最高,但分布极少,红壤和石灰岩土是区内主要的储硒类型。此研究成果对池州市土地的合理规划利用、富硒产业的科学发展具有重要指导意义。

关键词：富硒土壤地球化学特征硒的来源成土母质池州市

安徽桐城大沙河流域富锌土壤资源分布特征及成因分析

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安徽地质 2022年第3期32卷 217-219页

作者：刘超侯克斌黄俊汪琪陈富荣杜国强安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 安徽合肥230001 桐城市种植业管理中心安徽桐城231400

以安徽桐城市大沙河流域粮食主产区具有土壤富锌潜力的区域开展调查研究,总面积96.12 km2,共506个采样点,采集0~20 cm表层土壤,对区域内土壤锌元素含量特征、分布特征展开研究,以耕地为基础进行富锌土壤评价,并探讨富锌土壤成因。研究... 详细信息

以安徽桐城市大沙河流域粮食主产区具有土壤富锌潜力的区域开展调查研究,总面积96.12 km2,共506个采样点,采集0~20 cm表层土壤,对区域内土壤锌元素含量特征、分布特征展开研究,以耕地为基础进行富锌土壤评价,并探讨富锌土壤成因。研究发现区内土壤锌平均含量达89.3 mg/kg,在安庆市及省内处较高含量水平;区内富锌土壤资源丰富,面积达34.49 km2,占区内耕地面积的62.73%;发现区内富锌土壤成因与地质背景密切相关,推测富锌土壤物源主要来自于上游山区。

关键词：富锌土壤农业含量特征分布特征桐城市

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安徽省中酸性侵入岩时空分布规律分析

安徽省中酸性侵入岩时空分布规律分析