检索结果-南通市图书馆

碳酸盐岩储层高精度构造应力场模拟与裂缝多参数分布预测方法及其应用

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石油与天然气地质 2024年第3期45卷 827-851页

作者：丁文龙李云涛韩俊黄诚王来源孟庆修中国地质大学(北京)能源学院北京100083 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室中国地质大学(北京)北京100083 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院新疆乌鲁木齐830011

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,局部应力导致的构造破裂是影响裂缝发育的重要因素。基于有限元方法的构造应力场模拟已成为构造裂缝预测的重要方法,但尚未能解决模型设置与实际地质情况相差较大、最优边界条件获取效率低以及构... 详细信息

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,局部应力导致的构造破裂是影响裂缝发育的重要因素。基于有限元方法的构造应力场模拟已成为构造裂缝预测的重要方法,但尚未能解决模型设置与实际地质情况相差较大、最优边界条件获取效率低以及构造裂缝发育的主控因素不清晰等问题。①引入非均质岩石力学模型构建方法和自适应边界条件约束算法以提升应力场模拟的精度,根据储层破裂率和断裂活动性等参数定量表征储层裂缝发育特征;②定量探讨走滑断裂变形特征的差异和应力扰动对构造裂缝发育的影响,优选控制构造裂缝发育的最强因素构建碳酸盐岩裂缝型储集体发育指数并定量研究其主控因素;③以储集体发育规模预测为基础,结合单井裂缝测井和岩心解释成果,建立不同级别碳酸盐岩裂缝型储集体的地质模式。将该方法在中国塔里木盆地顺北地区18号断裂带及邻区奥陶系碳酸盐岩储层中应用。结果表明,张扭段、平移段与压扭段的裂缝发育程度依次降低。地层变形幅度越大,裂缝发育程度越高。储层岩石力学参数、距断裂的距离、水平两向应力差、应力非均质性系数和综合破裂率被用于构建裂缝型储集体发育指数,其分级结果与实际地质情况匹配度较高。

关键词：裂缝发育主控因素构造应力场模拟裂缝定量预测储集体定量评价碳酸盐岩储层奥陶系顺北地区塔里木盆地

考虑基质渗透性的粗糙单裂隙非达西流动特性研究

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岩土力学 2024年第2期45卷 601-611页

作者：朱寅斌李长冬周佳庆项林语姜茜慧朱文宇中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站湖北武汉430074

粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配... 详细信息

粗糙单裂隙及其周围岩石基质是组成复杂岩体裂隙网络的基本单元,了解其中发生的流体流动行为具有重要意义。通过直接求解Navier-Stokes(N-S)方程开展三维粗糙单裂隙和裂隙-孔隙双重介质模型的渗流模拟工作,研究了裂隙表面粗糙度、匹配性和基质渗透性对粗糙单裂隙中发生的非达西流动的影响规律。结果表明:Forchheimer方程可以准确描述双重介质模型中粗糙单裂隙流体流量与压力梯度间的非线性关系;表面粗糙度和不匹配性的增大会加剧裂隙内部开度分布的不均匀性,增大裂隙的流动阻力而促进非达西流动的发生;可渗透基质会使得裂隙过流能力增强,通过粗糙单裂隙的流量最多可增大约14%,这会抑制非达西流动的发生;基质渗透性对裂隙过流能力增长的影响程度与表面粗糙度和不匹配性呈正相关。

关键词：粗糙单裂隙裂隙-孔隙双重介质模型非达西流动渗流数值模拟表面粗糙度匹配性

基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术及福建地区的应用

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地球物理学报 2024年第7期67卷 2668-2682页

作者：唐晗晗郭良辉李永华陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质科学院北京100037 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

接收函数与重力联合估计技术是获取台站下方地壳厚度和波速比参数的一种有效手段,重力数据的引入可改善传统接收函数H-κ叠加法在壳内多次波信号不清晰时估计不准的问题.在大地热流较高的地区,热重力扰动成为布格重力异常的不可忽略的... 详细信息

接收函数与重力联合估计技术是获取台站下方地壳厚度和波速比参数的一种有效手段,重力数据的引入可改善传统接收函数H-κ叠加法在壳内多次波信号不清晰时估计不准的问题.在大地热流较高的地区,热重力扰动成为布格重力异常的不可忽略的重要组成部分,此时常规接收函数与重力联合估计技术并不适用.本文给出基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术,通过热重力改正削弱热异常对重力数据的影响,同时采用接收函数Ps震相与重力数据的联合约束算法,避免多次波不清晰而引入误差的问题,实现高热流背景地区地壳厚度和波速比的有效估计.模型测试验证了本文技术的有效性和稳健性,给出了启动热重力改正的阈值(-10 mGal).典型高热流背景的福建地区实际数据应用结果表明,福建地区地壳向沿海地区减薄(约28 km),闽西和闽东南地区泊松比偏高(>0.26),暗示其下方存在地壳减薄的同时伴随着幔源物质的底侵.

关键词：热重力接收函数与重力联合估计福建地区地壳厚度波速比

基于信息量-机器学习耦合模型的采煤沉陷区滑坡敏感性评价

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煤田地质与勘探 2024年第9期52卷 140-153页

作者：牛晨昊焦润成韩建锋王晟宇郭学飞刘畅韩玉成宋国峰北京市地质灾害防治研究所北京100120 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

【目的】采煤沉陷区由于其特殊的地质条件和采煤背景,极易引发地面裂缝和地面塌陷,进而导致滑坡等地质灾害,选择适用的影响因子和训练模型在该地区开展滑坡敏感性评价十分必要。【方法】以北京西山煤矿区为例,采用斜坡单元与数学统计模... 详细信息

【目的】采煤沉陷区由于其特殊的地质条件和采煤背景,极易引发地面裂缝和地面塌陷,进而导致滑坡等地质灾害,选择适用的影响因子和训练模型在该地区开展滑坡敏感性评价十分必要。【方法】以北京西山煤矿区为例,采用斜坡单元与数学统计模型和机器学习模型耦合方法,开展采煤沉陷区的滑坡敏感性评价。在地理信息系统环境中,选取坡度、坡向、地表湿润度等地形地貌因子,并加入地质背景的地层岩性和与断层距离因子,采煤背景的与采煤巷道距离和与井口距离等共10个因子作为评价指标,通过相关性分析优化滑坡敏感性评价体系。同时以水文分析法划分的地形斜坡单元为评价基础,分别应用信息量模型(I)信息量-随机森林(I-RF)、信息量-多层感知机(I-MLP)耦合模型对滑坡敏感性进行空间预测。【结果和结论】结果表明,耦合模型(I-RF、I-MLP)的精度均高于独立模型(I),3种模型的AUC值分别为0.861、0.845、0.761,I-RF模型具有更强的预测能力和精度。此外地质和采煤背景因子的加入,优化了滑坡敏感性的评估效果。为了验证滑坡敏感性分区结果的实用性,以北京市“23·7”强降雨事件为时间节点,利用大比例尺航空摄影测量、时序InSAR技术等手段对滑坡敏感性评估结果进行佐证。结果表明,基于斜坡单元和耦合模型的滑坡敏感性评估结果与诱导事件后的滑坡灾害发育情况,有很大程度的吻合性。滑坡敏感性评价结果在一定程度上可以反映各斜坡的滑坡发生概率,对于采煤沉陷区滑坡灾害的预测和防治工作的开展有一定的参考性。

关键词：斜坡单元滑坡灾害敏感性评价指标模型耦合机器学习模型北京西山煤矿区

炼油污染场地地下水DOM三维荧光指纹特征及指示意义

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地球科学 2024年第6期49卷 2199-2212页

作者：李小倩刘鋆何宁洁宋晓东邢新丽刘运德中国地质大学环境学院湖北武汉430078 国家环境保护水污染溯源与管控重点实验室湖北武汉430078 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430078 中国地质大学地质调查研究院湖北武汉430074

综合应用荧光峰识别、三维荧光光谱(excitation-emission matrix,EEMs)区域积分法、聚类分析和相关性分析等方法,探究污黄土高原某炼油厂污染场地地下水溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)三维荧光光谱特征及其对有机污染的指... 详细信息

综合应用荧光峰识别、三维荧光光谱(excitation-emission matrix,EEMs)区域积分法、聚类分析和相关性分析等方法,探究污黄土高原某炼油厂污染场地地下水溶解性有机物(dissolved organic matter,DOM)三维荧光光谱特征及其对有机污染的指示作用.结果显示,污染场地地下水DOM的EEMs表现出显著的石油类污染物的指纹特征.EEMs中表征苯和石油烃的区域Ⅰ和区域Ⅱ的荧光区域积分标准体积占总区域积分标准体积的55%~88%,与地下水样品有机污染组分的测试结果吻合.基于三维荧光指纹特征相似性的聚类分析揭示了污染场地地下水有机污染类型与空间异质性分布特征.污染地下水EEMs区域积分标准体积与有机组分、光谱参数、水化学组成的相关性分析,表明DOM的三维荧光指纹谱能够有效指示场地地下水的有机污染程度、组成特征和水化学的响应,为地下水污染监测和预警的有效提供示踪工具.

关键词：溶解性有机物荧光光谱指纹荧光光谱区域积分地下水有机污染炼油场地水文地质

湖南株洲土壤-水稻籽实间Cr迁移特征及其影响因素

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现代地质 2024年第3期38卷 775-783页

作者：李思远侯青叶汤奇峰余涛杨忠芳中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 国家地质实验测试中心北京100029 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

土壤-植物系统中Cr的生物地球化学行为以及高水平Cr对生态环境的影响一直备受关注。本文以湖南株洲作为研究区,采集了490件表层土壤样品、60套水稻籽实及根系土样品,对土壤与水稻籽实中Cr含量分布特征进行分析,对土壤Cr污染程度进行评价... 详细信息

土壤-植物系统中Cr的生物地球化学行为以及高水平Cr对生态环境的影响一直备受关注。本文以湖南株洲作为研究区,采集了490件表层土壤样品、60套水稻籽实及根系土样品,对土壤与水稻籽实中Cr含量分布特征进行分析,对土壤Cr污染程度进行评价,探讨水稻籽实Cr生物富集系数(BCF)的影响因素,据此构建水稻籽实Cr的BCF预测模型,并对研究区水稻籽实Cr含量进行预测。研究区表层土壤Cr含量范围为48.50~240.60 mg/kg,中位值91.45 mg/kg。与全国和湖南省土壤背景值相比,研究区土壤Cr含量严重超标,主要受成土母质和人为活动影响。水稻籽实Cr含量范围为0.09~0.11 mg/kg,平均值0.10 mg/kg,均未超过限值。水稻籽实Cr生物富集系数主要与水稻根系土的Cu、TFe_(2)O_(3)、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)显著相关,受根系土风化程度、铁氧化物和元素间拮抗作用影响。采用多元线性回归分析建立了研究区水稻籽实Cr的BCF预测模型,预测结果可靠。水稻籽实Cr含量预测结果显示研究区水稻籽实Cr含量均低于我国的稻谷Cr含量限值。

关键词：株洲水稻籽实 Cr 影响因素预测模型

氮同位素分馏机制、分析测试与示踪技术及其在生态环境中的应用

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中国地质 2024年

作者：李思远侯青叶杨忠芳余涛中国地质大学(北京)地球科学与资源学院中国地质大学(北京)数理学院

【研究目的】氮(N)是地球陆地生态系统中的关键营养元素，也是引起水体富营养化的污染元素之一。随着分析测试技术的不断提高，氮稳定同位素技术已经发展成为一种常用的研究方法和分析手段，在氮的生物地球化学循环、水体富营养化和地... 详细信息

【研究目的】氮(N)是地球陆地生态系统中的关键营养元素，也是引起水体富营养化的污染元素之一。随着分析测试技术的不断提高，氮稳定同位素技术已经发展成为一种常用的研究方法和分析手段，在氮的生物地球化学循环、水体富营养化和地下水污染来源识别等方面广泛应用。【研究方法】本文查阅近年来国内外生态环境领域氮稳定同位素的相关文献，综述了氮同位素分馏机制、氮同位素分析技术以及氮同位素在生态环境中应用的研究现状。【研究结果】(1)氮同位素质谱分析技术与氮同位素示踪技术目前已经建立了成熟体系。(2)硝化作用与反硝化作用是土壤氮转化循环的主要机制，生物固氮实现氮的输入，而植物或微生物产生含氮气体或矿化作用是氮输出的主要途径，并伴随着不同程度的氮同位素分馏效应。(3)氮同位素可以用来测定土壤氮素周转速率、N2O排放途径与生物固氮量、指示大气氮沉降变化、探究植物与土壤的相互作用及确定植物对氮素的吸收利用、识别农作物产地与水体、大气的氮污染来源。【结论】未来应将研究重点放在提升氮循环过程中不确定性来源的定量检测能力，确定未被发现的氮输入、积累和损失途径，完善并发展生态系统氮循环模型。

关键词：氮同位素分馏机制 δ N值示踪技术生态环境影响因素环境地质调查工程

西昆仑晚三叠世巴尔达灵花岗岩体年代学、岩石地球化学及对古特提斯后碰撞构造演化的约束

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岩石学报 2024年第6期40卷 1887-1906页

作者：杜保峰李珊珊张荣臻胡红雷乔天荣钱金龙杨府中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院北京100083 河南省地质研究院河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室郑州450016 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-P... 详细信息

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-Pb年代学及全岩主、微量元素分析,揭示了岩体形成时代、岩石成因与岩浆源区属性,并进一步探讨了古特提斯后碰撞构造演化过程。巴尔达灵花岗岩体主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,发育大量暗色微细粒包体。锆石U-Pb年龄分别为237Ma、233Ma和231Ma,表明岩体形成时代为晚三叠世早期。地球化学结果显示,岩石具有高铝、富碱和低镁特征,A/CNK为0.94~1.02,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性岩石。岩石分异指数偏高(67.3~81.1),岩浆演化以结晶分异为主,为分异程度偏高的I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏较为明显,具弱至中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;Nb/Ta比值(7.2~16.7)和Zr/Hf比值(28.4~40.3)偏低,而Rb/Sr比值(0.2~1.4)和La/Ta比值(20.0~56.4)较高,指示源岩以壳源为主,应有少量幔源物质的加入。结合区域演化,本文认为巴尔达灵花岗岩体形成于晚三叠世早期古特提斯后碰撞过程,与中三叠世同碰撞挤压向后碰撞伸展转换有关,并指示古特提斯演化进入后碰撞伸展期的起始时限应不晚于237Ma。

关键词：巴尔达灵 I型花岗岩后碰撞环境晚三叠世古特提斯西昆仑

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我国镨循环利用供给的量化及提升策略研究

中国工程科学 2024年第3期26卷 108-119页

作者：葛建平姚钰洁王艺博中国地质大学(北京)经济管理学院北京100083 中国地质大学(北京)自然资源战略发展研究院北京100083

镨是支持全球清洁能源发展的关键矿产,全球对镨的需求持续增加。我国是全球镨储量和产量最大的国家,但是未来依然可能出现镨供给缺口,发展循环经济、促进物质循环利用是解决镨潜在供需受限问题的重要方案。本文采用动态物质流方法,结合... 详细信息

镨是支持全球清洁能源发展的关键矿产,全球对镨的需求持续增加。我国是全球镨储量和产量最大的国家,但是未来依然可能出现镨供给缺口,发展循环经济、促进物质循环利用是解决镨潜在供需受限问题的重要方案。本文采用动态物质流方法,结合循环利用率指标,估算了2011—2020年我国内地地区的镨循环利用潜力。结果表明:2011—2020年,我国累计有7.902×10^(4)t镨进入镨循环,其中1.639×10^(4)t来自循环利用;从钕铁硼磁体生产废料中累计回收利用了1.369×10^(4)t镨,其循环利用率稳定在17%左右;理论上,报废产品可以供给2.7×10^(3)t镨,其循环利用率从0.04%增长到5.17%。针对实现报废产品中镨循环利用所面临的主要挑战,本文提出了完善我国生产者责任延伸制、逐步建立相关产品的消费者责任制、引导行业制定循环利用相关技术规范和行业标准等镨循环利用提升策略。

关键词：镨循环物质流分析循环利用率