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鄂尔多斯盆地南缘平凉组非常规储层特征

科学技术与工程 2024年第21期24卷 8861-8868页

作者：史鹏张建锋周伟刘刚孙建博王晖陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院分公司西安710065 长安大学地球科学与资源学院西安710054

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组发育泥页岩和碳酸盐岩两种类型的烃源岩。为研究平凉组源储一体型非常规油气储层特征,通过野外地质剖面观测、岩心观察及样品分析测试,对平凉组源岩层系的烃源岩属性及储集层属性同时进行分析。研究表明,... 详细信息

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组发育泥页岩和碳酸盐岩两种类型的烃源岩。为研究平凉组源储一体型非常规油气储层特征,通过野外地质剖面观测、岩心观察及样品分析测试,对平凉组源岩层系的烃源岩属性及储集层属性同时进行分析。研究表明,平凉组泥页岩类烃源岩主要发育在研究区西南部陇县-岐山地区,沉积环境为台地边缘斜坡,其岩性以硅质页岩、钙质页岩夹粉砂岩为主。碳酸盐岩类烃源岩主要发育在研究区中东部旬邑-铜川地区,沉积环境为台地边缘礁滩及开阔海台地,岩性以泥灰岩、泥晶灰岩为主。平凉组烃源岩干酪根类型以Ⅰ型为主,含少量Ⅱ1型;有机碳含量平均0.41%,属于中等烃源岩;等效镜质体反射率平均值为1.73%,岩石热解温度T_(max)平均值达489℃,属于高成熟阶段;平凉组烃源岩脆性指数较高,孔隙度平均为1.38%,渗透率平均为0.05 mD,泥页岩物性总体优于碳酸盐岩;甲烷吸附量分布在0.64~2.16 cm^(3)/g,平均为1.71 cm^(3)/g,其中泥页岩和泥灰岩甲烷吸附量明显高于泥晶灰岩。综合分析认为陇县-麟游地区平凉组泥页岩发育,硅质脆性矿物含量高,物性及含气性较好,可进一步开展海相页岩气勘探。中东部旬邑-铜川地区泥灰岩类烃源岩具有较好的生烃能力和甲烷吸附能力,具备形成自生自储型泥灰岩非常规天然气储层的基本条件;泥晶灰岩类烃源岩可有效生烃但储集性和甲烷吸附能力较差,建议与礁滩相储集体共同开展生储盖组合研究,进行碳酸盐岩天然气勘探。

关键词：鄂尔多斯盆地平凉组烃源岩非常规储层地球化学特征页岩气

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第一性原理计算约束宏观地质现象的微观机制

岩石学报 2024年第6期40卷 1972-1996页

作者：高子越邱昆峰罗炳程刘鑫龙政宇于皓丞张靖源邓军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中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国农业大学理学院应用物理系北京100083 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083

微观尺度物理化学机制随着时间推移和空间尺度放大,逐步累积形成在地球系统中能够被直观观测到的大规模地质过程。揭示地质作用过程中隐藏在宏观表象下的微观机制一直是地球科学研究的重要内容。近年来,随着计算能力的提高和计算方法的... 详细信息

微观尺度物理化学机制随着时间推移和空间尺度放大,逐步累积形成在地球系统中能够被直观观测到的大规模地质过程。揭示地质作用过程中隐藏在宏观表象下的微观机制一直是地球科学研究的重要内容。近年来,随着计算能力的提高和计算方法的进步,基于量子力学原理的理论计算方法——第一性原理计算,以精度高、效率高、应用灵活且所得结果可以媲美实验等优势,为构建宏观与微观之间的桥梁提供了一个有力途径。本文归纳总结了第一性原理计算的基本原理,梳理了使用第一性原理计算在研究宏观地质现象的微观机制领域取得的新认识,侧重论述了第一性原理计算在研究矿物物理化学性质、深部熔体性质、同位素分馏机理、元素地球化学行为等方面的应用,并展望了第一性原理计算在未来可能遇到的挑战和发展趋势,为微观机制的计算模拟研究提供帮助。第一性原理计算的发展和应用,增强了人们对地球系统微观机制的理解,为未来地球科学的研究提供了新思路。

关键词：第一性原理计算晶格振动频率计算分子动力学模拟深部地球矿物结构流/熔体

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东天山白山泉铁矿床矿物学和Nd同位素研究

矿床地质 2024年第5期43卷 1013-1029页

作者：杨国威何志国杨秀清赵超李立兴陈宝赟张建新长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国冶金地质总局西北局陕西西安710119

中国东天山石炭纪火山沉积岩系中产出有众多大-中型铁矿床,白山泉铁矿为其中重要代表,前人对其成因研究薄弱。文章主要对白山泉铁矿开展了详细的岩相学、矿物学和Nd同位素研究,结果表明铁矿体主要呈层状产出,矿石显示浸染状和条带状构造... 详细信息

中国东天山石炭纪火山沉积岩系中产出有众多大-中型铁矿床,白山泉铁矿为其中重要代表,前人对其成因研究薄弱。文章主要对白山泉铁矿开展了详细的岩相学、矿物学和Nd同位素研究,结果表明铁矿体主要呈层状产出,矿石显示浸染状和条带状构造,主要由磁铁矿、石英和铁硅酸盐矿物组成,可见少量斜长石和磷灰石。磁铁矿较纯净,主要由TFeO组成,其他氧化物含量大多不足0.1%,显示化学沉积成因的特征,但受到了海底火山作用的显著影响。电子探针分析表明,角闪石为阳起石、镁角闪石以及透闪石,黑云母为镁黑云母,斜长石主要为钠长石,这些矿物均为变质成因,暗示白山泉铁矿经历了绿片岩相变质作用,根据Hbl-Pl地质温度计以及黑云母Ti地质温度计(根据平均值计算)获得变质温度为412~488°C。铁矿石ε_(Nd)(t)范围-2.44~-6.11,暗示铁质来源于海底热液,但受到了碎屑物质的混染。通过与前寒武纪铁建造和海相火山岩型铁矿开展详细对比,笔者提出白山泉铁矿与其他类型海相火山岩型铁矿具有相同的火山机构,可能为前寒武纪铁建造类似物,进一步建立了前寒武纪铁建造和海相火山岩型铁矿之间联系。

关键词： Nd同位素火山作用铁矿海相火山岩型铁矿铁建造东天山

考虑细观颗粒破损的粒状材料弹塑性本构模型研究

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岩土工程学报 2024年

作者：王小婵兰恒星刘世杰孙巍锋长安大学地质工程与测绘学院自然资源部生态地质与灾害防控重点实验室中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室

建立考虑颗粒形状与破碎物理机制的粒状材料本构模型，是土石坝工程力学稳定性计算的重要理论基础。本研究讨论了不同形状的粒状材料内部颗粒破碎、转动和滑移等对变形的影响规律，基于岩土损伤力学及热力学定义，构建了考虑颗粒形状的... 详细信息

建立考虑颗粒形状与破碎物理机制的粒状材料本构模型，是土石坝工程力学稳定性计算的重要理论基础。本研究讨论了不同形状的粒状材料内部颗粒破碎、转动和滑移等对变形的影响规律，基于岩土损伤力学及热力学定义，构建了考虑颗粒形状的颗粒破碎功及剪胀能数学表达式；并结合颗粒破损率方程，阐释了压缩过程颗粒破碎功、剪胀能和破损程度的演化规律，定量揭示了粒状材料的细观破碎变形机制。最后，将颗粒破碎功、剪胀能的定量计算方程引入DC模型，建立了一个考虑颗粒形状与细观破碎机制的粒状材料弹塑性本构模型，并通过试验曲线与理论曲线的对比，验证了该模型的合理性和可靠性。

关键词：颗粒形状颗粒破碎颗粒破碎功破碎演化规律本构模型

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用于运动状态监测的纸基柔性摩擦电传感器

传感器与微系统 2024年第4期43卷 165-168页

作者：杨云薛淑萍王子恒贾磊蔡婷婷吕梁学院资源与机械工程系山西吕梁033001 吕梁学院化工与材料工程系山西吕梁033001

为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电... 详细信息

为解决柔性摩擦电传感器制备流程复杂、成本高、不够环保等问题,设计了一种基于纸基导电银浆的低成本柔性摩擦电传感器。当外部压力由5 N增大至50 N时,其输出电压和输出电流逐渐增大,在频率为1 Hz、幅值为50 N的外部压力作用下,输出电压的峰值约为7.52 V。当外部压强在17~173 kPa的范围内变化时,输出电压峰值与压强呈分段线性关系。当外部压力的频率变化时,输出电压保持不变。结果表明,该传感器压力传感性能良好。当应用于运动传感中时,该传感器能够感知肘关节、腕关节的弯曲角度,并能有效区分走、快走、跑3种运动类型以及踮脚、深蹲、抱腹跳3种健身动作,计算人体行走频率与健身动作次数,在人体运动状态监测等领域具有良好的应用价值。

关键词：摩擦电传感器纸基传感器导电银浆柔性运动传感

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掺钢渣沥青混合料体积膨胀性研究

科学技术与工程 2024年第16期24卷 6901-6906页

作者：王溪唯胡力群成岩王培恩长安大学公路学院西安710064 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064 乌拉特前旗交通运输局巴彦淖尔014400

钢渣作为中国存量较大的工业固体废弃物,目前对其利用率仅为30%,限制钢渣大规模资源化利用的主要原因在于钢渣所含的非稳定性物质在富水条件下易发生水化反应,造成钢渣体积膨胀。通过采用直线位移传感器(linear variable displacement t... 详细信息

钢渣作为中国存量较大的工业固体废弃物,目前对其利用率仅为30%,限制钢渣大规模资源化利用的主要原因在于钢渣所含的非稳定性物质在富水条件下易发生水化反应,造成钢渣体积膨胀。通过采用直线位移传感器(linear variable displacement transducer, LVDT)测试法对掺钢渣沥青混合料小梁试件膨胀率进行测定,探究钢渣掺配比例、混合料油石比以及掺入钢渣粒径对混合料膨胀率大小的影响。结果表明:混合料中钢渣掺入不超过50%,混合料实际油石比在最佳油石比基础上提高1.5%,且使用大粒径钢渣,能更有效控制混合料膨胀率。此外,钢渣中的活性物质不断进行水化反应,将导致局部膨胀和集料剥落等损害发生。

关键词：路面材料体积膨胀性钢渣沥青混合料

三峡地区松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类化石及其微细结构

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微体古生物学报 2024年第2期41卷 93-104页

作者：赵晓芳郭俊锋贠浩宋祖晨强亚琴彭佳欣张博耀孙洁西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室长安大学地球科学与资源学院西安710054 陕西省早期生命与环境重点实验室西北大学地质学系西安710069

本文报道了湖北宜昌松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类骨片化石Chancelloria ***,***,Chancelloria sp.和Cambrothyra ampulliformis等2属3种及一个未定种。一些骨片的基面上保存了呈同心圆状规则分布于基孔周围的凹坑状微细结... 详细信息

本文报道了湖北宜昌松林坡剖面寒武系纽芬兰统天柱山段开腔骨类骨片化石Chancelloria ***,***,Chancelloria sp.和Cambrothyra ampulliformis等2属3种及一个未定种。一些骨片的基面上保存了呈同心圆状规则分布于基孔周围的凹坑状微细结构,该结构与软舌螺口盖肌肉附着结构的大小、形态极为相似,很可能代表了开腔骨类骨片的原生附着结构,起到辅助骨片和软体体壁连接的作用。因此,开腔骨动物很可能具有从表皮组织分化的表皮肌细胞,这证明开腔骨类应属于具表皮的基础真后生动物,而非海绵或海绵级别的动物类群。

关键词：开腔骨类附着结构天柱山段纽芬兰统三峡地区

钢渣在矿山充填胶凝材料中的水化硬化性能研究现状分析

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矿业科学学报 2024年第4期9卷 573-585页

作者：郝建帅周子涵陈忠辉车增辉王雪中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 清华大学土木工程系北京100083 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710064

将钢渣应用于制备矿山充填胶凝材料是资源利用的重要途径之一,本文分析了不同处理工艺和产地来源对钢渣物理和化学性质的影响规律,探讨了6种钢渣充填胶凝体系的水化硬化机理和协同作用机制,梳理了钢渣在矿山充填材料应用中的优势、不足... 详细信息

将钢渣应用于制备矿山充填胶凝材料是资源利用的重要途径之一,本文分析了不同处理工艺和产地来源对钢渣物理和化学性质的影响规律,探讨了6种钢渣充填胶凝体系的水化硬化机理和协同作用机制,梳理了钢渣在矿山充填材料应用中的优势、不足和发展趋势。研究表明:(1)脱硫石膏可以促进钢渣的水化和溶解;水泥熟料、矿渣、粉煤灰可为钢渣水化提供碱性环境;硅灰能为钢渣水化提供大量的高反应活性硅。(2)钢渣可以改善充填料浆和易性并提高充填体后期强度,同时也会延长充填材料凝结时间,降低其早期强度。(3)钢渣的掺入可有效增强充填体的塑性变形特征,在煤矿冲击动力灾害风险防控方面有良好的应用前景。

关键词：钢渣矿山充填充填胶凝体系水化反应水化硬化

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我国钴资源产业发展现状、问题与对策

中国工程科学 2024年第3期26卷 98-107页

作者：段俊徐刚汤中立闫海卿刘君泰陈阳阳刘奇长安大学地球科学与资源学院西安710054 甘肃省地质矿产勘查开发局第二地质矿产勘查院兰州730020

钴金属是新能源行业发展所必需的材料。根据钴资源产业最新数据,本文通过分析全球及我国钴资源禀赋、钴精矿与精炼钴供需情况和钴资源产业政策,得出我国钴资源产业发展存在的问题为:我国钴矿资源极其稀缺,但却是全球第一大精炼钴生产国... 详细信息

钴金属是新能源行业发展所必需的材料。根据钴资源产业最新数据,本文通过分析全球及我国钴资源禀赋、钴精矿与精炼钴供需情况和钴资源产业政策,得出我国钴资源产业发展存在的问题为:我国钴矿资源极其稀缺,但却是全球第一大精炼钴生产国和消费国;超高的对外依存度叠加不可替代的单一进口来源,使得我国钴资源保障面临重大隐患。针对上述问题,提出下列钴资源保障对策:加强我国钴矿资源有效增储举措;拓展多元化钴资源进口渠道,确保稳定获取境外钴矿资源;实施扶持性政策,帮扶海外中资企业钴资源平稳产出;建立钴资源储备体系,提高钴资源保障能力;提升钴资源综合利用技术水平,增加可利用钴资源量;重视海底铁锰结核(结壳)等潜在钴资源开采方案研究。

关键词：钴资源钴精矿精炼钴对外依存度钴产业链