致密砂岩储集层单因素定量成岩相分析——以华庆地区三叠系延长组长6_3为例

鄂尔多斯盆地华庆地区延长组长63为典型的致密砂岩储集层,从成岩作用角度分析该储集层形成机理及物性分布规律对研究区石油的勘探开发具有重要的意义。在物源及沉积相分析的基础上,结合铸体薄片等化验资料,分析了砂岩的主要成岩作用及绿泥石、碳酸盐岩、伊利石胶结等典型成岩产物的平面分布、成岩产物与原生粒间孔、溶孔的分布关系,并探讨了成岩产物的成因。在上述成岩产物单因素分析的基础上,综合判断划分出了绿泥石膜胶结+剩余粒间孔等7种成岩相。分析了不同成岩相类型的物性,其中绿泥石胶结-剩余粒间孔、绿泥石胶结+溶孔-粒间孔储集层物性最好。     

利用CryoSat-2测高数据研究南极威德尔海海冰出水高度时空变化

为了提高南极海冰出水高度的估算精度,以威德尔海为例,基于CryoSat-2卫星测高数据,联合冰桥计划(IceBridge)机载测高数据和科考船走航观测数据,获取应用最低点高程法反演海冰出水高度的最佳估计参数,进而估算并分析了2011—2017年,每年5月—10月威德尔海海冰出水高度的时空变化。结果表明,最佳的出水高度估算方案为采用0.8倍标准差剔除高度计观测值粗差后,选择沿轨10 km数据段并取最小5%的样本点平均值作为局地海面高估算海冰出水高度;近7年来南极威德尔海月均海冰出水高度总体呈现略微变薄的趋势,变化范围在17.9~27.4 cm之间;威德尔海海冰出水高度的分布呈现东薄西厚的特征,较大值主要分布在西威德尔海以及南极半岛东部海域。上述结论可为进一步研究南极海冰厚度变化对气候变化的响应提供参考。     

栾川矿集区地学大数据挖掘和三维/四维建模的资源-环境联合预测与定量评价

21世纪地球科学的“第四范式”与第四工业时代以及5G+智能通信为矿业开发与环境防护的关联研究提供了新契机。以地球动力学背景、成矿过程、定量评价“三位一体”的地学理论为基础,以栾川矿集区为例,运用地学大数据(多维多尺度的地质、地球物理、地球化学、高光谱与高分辨率遥感(多时相)以及实时矿业等数据)的深层次人工智能挖掘和三维/四维多学科多参数多尺度建模技术平台,开展矿集区至矿床多尺度的三维地质模型、成矿过程模型和定量勘查模型构建及其资源的定量预测评价,旨在实现数字矿山的高精度三维地质(岩石、构造、水文、土壤等)环境保护和资源综合开发利用的动态评价,为研究区矿产资源与矿山环境可持续发展提供科学依据。研究结果概述如下:(1)地球科学大数据关联矿集区资源预测评价。利用三维地质建模、地质-地球物理正反演解译、地球化学与遥感等地学数据深层次挖掘,结合自主研发GeoCube2.0集成软件,实现了栾川矿集区(500 km²,深部2.5 km)的深部靶区优选和矿产资源综合评价,Mo资源量650万t,W资源量150万t, Pb-Zn-Ag累计具有500万t资源量。(2)地质、矿床与勘探的三维地学建模关联矿山环境。南泥湖—三道庄—上房矿山露采场与骆驼山深部巷道勘探与采矿的资料表明,区域NW向的斑岩夕卡岩型矿床与矿体与地下水空间关联度不高,而成矿期后通常具有张性或张扭性特征的NE向断裂是地下水运移的通道;在NW向Pb-Zn矿床地段具有显著淋滤特征的次生金属矿产出,浅表的氧化铅锌矿与锰铁矿伴生孔雀石化、铅华等水蚀作用;高海拔Pb-Zn矿区且NE向断裂构造发育的冷水、百炉沟地段存在地下水污染风险。(3)智慧矿山构建关联资源环境评价与决策。在大型矿山建立三维地质模型并关联矿区古采洞、露采场与深部巷道工程,实现矿业合理定位和可持续发展;利用高光谱数据库构建三维有用、有害元素模型实现勘探、采矿与选矿矿物学关联以便于有害元素(As、Sb、Hg等)的回收或尾矿处理;利用高分辨率Worldview2影像判别重要尾矿库的废水、矿渣泥浆含铁染分布,以便于防护地表径流水、土壤污染等。     

河南省新乡市小店工业园区地表水回渗与管井回灌试验研究

要:为了缓解新乡市小店工业园区地下水水位持续下降问题,避免工业园区与周围村镇居民生活和农业灌溉用水矛盾加剧,采用柳青河地表水回渗与管井回灌2种试验方法,探讨补充浅层地下水有效水量的可行方法.该区包气带岩性为粉细砂、粉土,试验目的层为浅层含水层(第Ⅰ含水层组),其岩性为细砂、中砂和粗砂,上部包气带地层孔隙与下部浅层含水层孔隙连通性较好,有利于地表河流回渗补给地下水,地表回渗试验效果显著.管井回灌量选用与之对应的抽水时的单位涌水量,试验第Ⅰ含水层组的回灌能力,单位回灌量与单位涌水量之比小于50％,说明第Ⅰ含水层组回灌能力较差,不适宜本地区或类似地区.     

基于小波分解的沙尘天气发生日数预测组合模型研究——以2008—2016年策勒沙漠绿洲过渡带沙尘天气发生时序为例

新疆南疆地区是扬沙浮尘的主要高发区,风沙对当地生产生活影响严重。为揭示当地风沙天气变化特征并预测未来变化趋势,通过小波分解方法,将塔克拉玛干沙漠南缘的策勒沙漠 绿洲过渡带2008—2016年沙尘天气发生时序分解为平稳性波动项和非线性趋势项,根据两项数据的特性,针对性选取自回归(AR)模型和最小二乘支持向量机(LSSVM)进行变化趋势预测,最后利用加法原则重构实现沙尘天气发生日数时序预测。结果表明：研究区沙尘天气发生属于典型的春夏型,主要集中在3—9月,峰值出现在5月。组合模型预测值与实测值基本吻合,具有较高的预测精度（绝对误差为4.00 d, 均方根误差为3.76 d）,同时,其结果与AR模型、LSSVM模型预测结果相比较也显示出一定的优越性（组合模型相关系数相比AR、LSSVM分别提高了0.12、0.31）,具有较好的应用前景,可为研究区预防风沙灾害及指导实际生产生活提供科学依据。     

淮南地区中—新元古界LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年龄及地质意义

淮南地区中—新元古代地层保存有大量精美的宏体碳质压膜化石和有机质壁微体化石,是新元古代大冰期之前生命演化的重要实证材料.然而,淮南地区中—新元古代地层的沉积时间仍未得到较好的约束,碎屑锆石年龄随地层层序的变化特征也未明确.为此本文对碎屑锆石数据较少的淮南寿县地区中—新元古代地层开展了系统的碎屑锆石U-Pb同位素测年.结果显示,八公山组碎屑锆石以古元古代锆石为主体,无小于1600 Ma的锆石;刘老碑组和寿县组碎屑锆石以中元古代锆石为主体,中元古代之前的锆石较少.综合已知的碎屑锆石年龄以及与邻区地层的对比,约束寿县组沉积时间为～950-～945 Ma,刘老碑组沉积时间为～1110-～945 Ma.淮南与鲁西地区中—新元古代地层的碎屑锆石年龄谱、沉积序列、沉积环境和化石产出相似,两地地层可相互对比.淮南地区中元古代早期及之前的碎屑锆石源区可能在华北克拉通东部,而中元古代晚期的碎屑锆石的源区则可能不在华北克拉通.     

华北克拉通南缘中—新元古代年代地层格架和沉积演化过程研究的新进展

华北克拉通南缘中—新元古代地层发育良好,露头连续,是华北克拉通元古宙地层发育最好的地区之一.近年来重要年代学研究成果不断涌现,使华北克拉通南缘年代学格架和不同地层小区(卢氏—栾川、渑池—确山和嵩山—箕山地层小区)的地层对比关系逐渐清晰.本文总结了华北克拉通南缘中—新元古代地层学的新进展,并与天津蓟县中—新元古代地层标准剖面进行了对比,重新厘定了新的地层格架,主要包括:(1)将卢氏—栾川地层小区原归属蓟县系的高山河群、官道口群及青白口系白术沟组分别重新划定为长城系、蓟县系和待建系;(2)将渑池—确山地层小区的黄连垛组和董家组划分为蓟县系下部和青白口系;(3)将嵩山—箕山地层小区五佛山群进行解体,马鞍山组下拉至长城系,将五佛山群其他地层暂置于青白口系.以上述新进展和现有资料为依据,本文重新梳理了华北克拉通南缘中—新元古代的沉积演化过程,构建了不同时期的岩相古地理简图.     

SiO2地温计沸腾校正方法在高原地区的适用性分析

热储温度是开展地热资源研究的关键参数之一。地热勘查中常用基于地热流体化学和同位素数据的经验公式来评价没有钻孔或者钻孔未达到实际热储层情况下深部热储的温度。SiO2地温计应用最为广泛,对于发生了绝热沸腾的地热流体,通常采用Fournier等提出的100℃沸腾条件下的校正公式。考虑到海拔会影响沸点,本文从SiO2溶解度方程和温度相关性着手,评价了SiO2地温计沸腾校正方法在高原地区的适用性。结果表明Fournier（1977）及Fournier 和 Potter（1982）提出的100℃条件下SiO2绝热沸腾校正方法得到的误差分别为2.4%和1.1%,可以代表深部热储温度,即SiO2地温计沸腾校正方法在高原地区也是适用的。     

测井地质学前世、今生与未来——写在《测井地质学·第二版》出版之时

测井地质学以地质学和测井学的方法理论为指导,综合运用各种测井信息,来解决基础地质和石油地质的地质问题。经过数十年发展,测井地质学在油气勘探开发各个环节得到广泛应用。非常规油气的兴起使得测井地质学正面临多重挑战和全新探索,亟需建立针对非常规油气的测井地质学综合方法理论体系。本文以《测井地质学·第二版》出版为契机,系统归纳了测井地质学的起源及发展历程、主要研究内容和研究方法流程。然后总结了测井资料与地震、地质信息的匹配性,并分析了不同探测特性测井方法纵向分辨率区间特征。在此基础上评述了测井地质学在井旁构造解析、沉积学特征研究、层序地层划分、地应力方向判别及大小计算、井壁裂缝识别与评价、烃源岩评价以及非常规油气“七性关系”综合评价当中的应用。但由于测井资料的负载能力有限性、测井与地质信息属性不对应性以及测井资料本身的多解性,使得测井地质学在测井—地质转换、非常规油气测井评价及其与人工智能融合方面还存在一定的问题。因此加强基础岩石物理研究,挖掘测井曲线中包含的地质信息,并与人工智能相结合,将拓展测井地质学研究的精度和广度,从而使其未来可更好地应用至非常规油气测井评价等实践工作中。     

西秦岭新生代夷平面发育特征和年代及其意义

青藏高原多圈层相互作用研究一直是国际地学界研究的热点和难点,而高原各主要块体精确的内外耦合作用记录成为取得突破的关键。西秦岭地处高原东北向生长的关键节点部位,夷平面保留完好,具典型性,是研究区域内外力耦合作用的良好载体。在野外考察的基础上,通过地貌因子提取法和目视解译法,对该区进行定量解译分析发现,山顶面与主夷平面分别残留于高山顶部和普遍分布在西秦岭山脉主体部分,夷平面东北向倾斜暗示高原在该区抬升幅度由内部向边缘逐渐减小。梳理和分析该区有关低温热年代学和构造变形证据,获得该区新生代以来造山期次主要发生在66~47 Ma、38~22 Ma、≤13 Ma,期间的47~38 Ma和22~13 Ma相对平静期为准平原过程。初步推断现存的山顶面在始新世中期（约47 Ma）开始夷平,主夷平面的发育始于中新世早期（约22 Ma）,约13 Ma准平原形成。青藏运动导致这两级地貌面隆升到现代高度,最终奠定现代地貌格局。