数字矿床模型研究与系统实现

数字矿床模型(DDM)是传统矿床模型的数字化.本文论述了数字矿床模型的概念,提出了其主要组成结构和建模关键技术.在吸收国内外地质领域专家系统建立的经验基础上,将人工智能技术与地理信息技术(WebGIS)相结合,通过构建矿床模型知识库,建立数字矿床模型推理网络结构,并以斑岩型铜矿为例论述了建立数字矿床模型的系统过程.本文是"十一五"期间国家高技术研究发展(863)计划的阶段成果.     

大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲与湖盆中心砂体的形成与分布

大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲及湖盆中心砂体已成为中国陆相盆地岩性油气藏最重要的勘探目标。通过对现代典型湖盆浅水三角洲的深入分析,结合我国中、新生代大型坳陷湖盆浅水三角洲及湖盆中心砂体的地质研究,取得以下主要进展与认识：①在分析浅水三角洲形成地质背景的基础上,按照供源体系、湖水深度及三角洲前缘倾斜坡度将湖盆三角洲分为9种成因结构类型;②建立了毯式浅水曲流河三角洲的沉积模式,指出末端分流河道及末端决口扇是浅水曲流河三角洲的典型微相类型;③分析了浅水三角洲砂体大面积分布的形成条件,指出敞流湖盆是湖盆中心浅水三角洲砂体发育的重要条件,敞流通道对湖盆中心砂体分布有重要控制作用;④湖盆中心发育河流、三角洲、湖流及密度底流砂体等牵引流成因砂体,也发育洪水浊积扇及滑塌浊积扇等重力流成因砂体;⑤大型浅水三角洲体系三级层序界面对岩性（成岩）圈闭的发育有重要控制作用,三角洲平原带层序界面上覆叠置砂体富集岩性油气藏,勘探潜力大。本文研究成果希对坳陷湖盆沉积学研究及岩性油气藏勘探能有推动作用。     

Distribution of Cd,Pb, Zn and Cu and their chemical speciations in soils from a peri-smelter area in northeast China

An exploratory study on soil contamination of heavy metals was carried out surrounding Huludao zinc smelter in Liaoning province, China. The distribution of total heavy metals and their chemical speciations were investigated. The correlations between heavy metal speciations and soil pH values in corresponding sites were also analyzed. In general, Cd, Zn, Pb, Cu and As presented a significant contamination in the area near the smelter, comparied with Environmental Quality Standards for Soils in China. The geoaccumulation index showed the degree of contamination: Cd > Zn > Pb > Cu > As. There was no obvious pollution of Cr and Ni in the studied area. The speciation analysis showed that the dominant fraction of Cd and Zn was the acid soluble fraction, and the second was the residual fraction. Pb was mostly associated with the residual fraction, which constituted more than 50% of total concentration in all samples. Cu in residual fraction accounted for a high percentage (40–80%) of total concentration, and the proportion of Cu in the oxidizable fraction is higher than that of other metals. The distribution pattern of Pb and Zn was obviously affected by soil pH. It seemed that Pb and Zn content in acid solution fraction increased with increasing soil pH values, while Cd content in acid soluble fraction accounted for more proportion in neutral and alkaline groups than acidic one. The fraction distribution patterns of Cu in three pH groups were very similar and independent of soil pH values. And the residual fraction of Cu took a predominant part (50%) of the total content.     

利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定

采用Amberlite IRA-743硼特效树脂进行水溶液中硼的分离,对洗脱液温度、体积以及树脂动态交换容量等进行了实验.它的动态交换容量为4.2 mg/g,在室温条件下,用5 mL 2%HNO3可定量从树脂柱上洗脱被吸附的硼.采用Neptune型MC-ICPMS进行硼同位素组成的测定,1 μg/g浓度的硼标准溶液获得放大的信号强度约为0.7V,硼的化学分离过程有效避免了质量歧视效应.实验结果表明,MC-ICPMS对硼存在严重的记忆效应,通过采用5%HNO3-(1%HNO3 0.1%HF)-H2O-20%NH3H2O-H2O的交替清洗方法,可在约1 h内消除硼的记忆效应.在最佳仪器条件下,对含有250 ng硼的水样,可以快速测定硼的同位素组成,占δ11B测定的绝对偏差为0.4‰-0.5‰(SD).     

蒲石河抽水蓄能电站上库三维渗流数值模拟

根据蒲石河抽水蓄能电站上库的地质及水文地质条件,建立了裂隙岩体三维渗流数值模拟模型,计算分析了水库-岩体系统地下水运动规律及各种运行工况下的上库渗漏量和渗流场的分布特征。将模拟计算区地下水流系统概化为非均质各向异性三维稳定地下水流系统,综合利用压水试验得到的平均渗透系数值和统计学方法得到的渗透张量方向,获得裂隙岩体的渗透系数张量。数值模拟结果表明,正常蓄水位运行工况下,整个库区均未进行防渗处理时,上库总渗漏量为5832.92m3/d,防渗后渗漏量减少了3571.27m3/d。     

南水北调西四环暗涵工程穿越桥梁监控量测技术应用

南水北调西四环暗涵工程为京石段控制性工程,下穿北京市西四环路桥梁30余座,桥梁的安全至关重要。在暗涵施工过程中对桥梁实施了有效的监控量测技术,通过自动化监测和常规监测手段获取数据,然后对监测数据进行详细分析、对比,以研究暗涵下穿桥梁施工过程中桥梁的受力变形协调过程。结果表明:墩柱差异沉降小于允许沉降的80%;墩柱倾斜值小于允许值的30%。监控工作做到了过程预警、过程控制,规避了工程风险,对类似工程具有借鉴意义。     

江西永平铜矿区花岗岩热液蚀变与岩石成因:矿物化学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素制约

永平铜矿床是位于华南钱塘江-信江断裂坳陷带中的一个大型铜矿床.矿区内出露的岩浆岩主要有似斑状黑云母花岗岩体和少量石英斑岩脉,黑云母花岗岩岩体内及接触带发育斑岩型和矽卡岩型铜钼钨多金属矿化.对岩体中黑云母的电子探针成分分析表明,似斑状黑云母花岗岩中黑云母具有富镁贫铁高钛的特点,Fe/(Fe Mg)为0.21～0.33,TiO2含量为2.12%～4.28%;而石英斑岩脉中黑云母更加富镁贫铁,Fe/(Fe MS)为0.10～0.15,TiO2含量为2.43%～3.86%.黑云母的化学组成表明花岗质岩浆形成时的氧逸度很高,与长江中下游地区其他含铜花岗质岩体相吻合.永平花岗岩体遭受了较强的热液蚀变作用,部分黑云母蚀变为绿泥石.石英斑岩中绿泥石具有富铁贫镁低钛的特征(Fe/(Fe Mg)=0.72～0.76;TiO2=0.02%～0.06%),其形成温度为139～224℃.而似斑状黑云母花岗岩中绿泥石相对贫铁富镁高钛(Fe/(Fe Mg)=0.36～0.44;TiO2=0.05%～0.36%),形成温度稍高,为229～346℃,与该矿床流体包裹体研究获得的成矿温度(220～400℃)基本吻合.Sr-Nd-Hf同位素综合研究表明,永平似斑状黑云母花岗岩具有变化较大且相对较高的εHf(t)值(-0.1～-10.3)和εNd(t)值(-5.83～-7.95),反映岩石具有明显的壳幔混合成因特征.而石英斑岩的εHf(t)值(-8.4～-12.5)和εNd(t)值(-9.93～-10.2)均稍低于似斑状黑云母花岗岩,反映其形成过程中幔源物质贡献相对较小.永平岩体的地壳端元很可能就是该区中元古代基底地层重熔的产物.     

人工合成烃类流体包裹体测温数据对石油地质的指示

石油地质中,通常使用流体包裹体的数据来恢复油气捕获时候的温度与压力。为了探讨这些温度和压力真实地质意义,我们通过设定的温度和压力人工合成烃类包裹体,并通过测量烃类包裹体和同期捕获的水包裹体的均一温度,来解释地质中的现象。     

两种随机地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比

时间序列模型和人工神经网络模型是两种常见的地下水资源模拟预测模型,为了对比二者的优缺点,本文对比分析了两者的建模过程及其模拟精度.选择吉林省西部干旱半干旱区为研究区,该区地下水资源在过去10年问由于长期超采而导致地下水位持续下降.相比ANN模型,时间序列模型建模过程更为简单,计算效率更高."后验差"检验结果表明两种模型均能很好的模拟地下水位变化规律,但改进ANN具有更高的拟舍精度.同时,两种模型预报结果均显示研究区如继续按过去的开发模式开采地下水,地下水位还将持续下降,且下降速率逐步增大.     

沸石强化过滤的中试及生产性试验研究

对新型水处理材料沸石强化常规给水处理工艺进行了中试和生产性试验,并与石英砂滤料做了对比.中试结果表明粒径为0.80-1.20mm沸石对浊度、氨氮、有机物都表现出良好的去除效果,过滤时的水头损失、反冲洗强度明显小于石英砂,不仅能满足反冲洗要求,还可节省反冲洗水量,降低运行成本.在生产性试验条件下,沸石对浊度、氨氮、耗氧量的去除率分别为95%、83%和39%.因此,在当前水源水遭到污染的情况下,用沸石替代石英砂滤料可明显改善水质,在不增加处理构筑物的情况下,对给水处理工艺可起到强化作用