烃源岩不同性质有机酸的分离及其检测方法

烃源岩中的有机酸来源于有机质,但有机质具有不同的赋存形式,有机酸具有不同性质,这将影响有机酸与不同赋存有机质的关系,进而影响分离和检测方法。文章在总结前人对有机质赋存形式和有机酸性质等特征的基础上,提出烃源岩中的有机酸并以非单一的形式存在,具有水溶性、脂溶性和难溶性有机酸三种类型,游离有机质中存在水溶性和脂溶性有机酸,而结合有机质中存在水溶性、脂溶性和难溶性有机酸。因此在检测方法上需采取分步分离的方法,且根据有机酸的性质选取合适的检测方法,即水溶性有机酸利用离子色谱检测,索氏抽提得到的脂溶性有机酸利用气相色谱—质谱检测,通过酸解抽提残渣得到的难溶性有机酸利用红外光谱检测,全面系统地认识烃源岩中有机酸含量和类型等特征。这对进一步探讨烃源岩各种类型有机酸特征和演化规律,深化烃源岩有机质生烃以及有机—无机相互作用等机理都具有重要意义。     

不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程, 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景, 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点, 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降, 随后逐渐减缓, 降至砂土冰点后趋于平稳, 三种布管方式均满足冻结设计要求; 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁, 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体; 积极冻结21 h后, 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大, 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm, 在满足管幕刚度设计要求的前提下, 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内, 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下, 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱, 且顶管间冻结壁稳定存在, 表明限位管在满足管间有效封水的条件下, 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时, 更加便于安装且经济环保。     

流域水文年及丰枯水期划分方法

研究流域水文年及丰、枯水期划分方法,为水文水利计算提供科学依据。通过分析流域径流变化特点,提出径流累计距平法。将该方法用于黑河上游流域,结果表明:该方法为黑河上游流域确定了合理的水文年及丰、枯水期;在不同水文年起讫日下,黑河上游流域年径流时间序列的统计特性和典型年的径流年内分配特征发生显著变化。因此,径流累计距平法可用于划分流域水文年及丰、枯水期,统一水文年划分方式对水文水利计算十分必要。     

沉积碳酸锰矿床研究进展及有待深入探讨的若干问题

表生环境中存在2种机制可以形成碳酸锰矿物:①从缺氧海水中直接沉淀;②先在氧化海水中形成锰氧化物,随后在埋藏过程中通过成岩作用转化为碳酸锰。目前,主流观点认为只有通过第二种机制才可以形成碳酸锰矿床,并在此基础上提出了极端地质事件(如大氧化事件、雪球事件)、闭塞盆地、最小含氧带扩张等成矿模型,近年来同时强调微生物活动、底层水氧化持续时间在成矿中发挥关键作用。沉积碳酸锰成矿不仅与古大气组分、古海洋状态、初级生产力、海底热液活动等多个圈层的耦合作用关系密切,同时也会影响多种生命元素(C、N、S、P等)和氧化还原敏感元素(U、V、Mo、Tl等)的表生循环,因此富碳酸锰的沉积岩是探讨古环境及海洋元素循环的重要载体。目前在沉积碳酸锰成矿理论方面有待深入探讨的问题包括:①碳酸锰直接沉淀成矿的可能性与有效性;②锰质来源与铁锰分离机制的识别;③主要控矿因素的识别及其时空演化规律;④矿石矿物组合及矿床地球化学对成岩精细过程的制约。     

水文站在线流量测验方法初探

提出了寻找水文站流量测验断面平均流速的代表性垂线流速,从而得到满足测验精度之下的在线流量测验方法,并对进而配置自动化遥测流量测验设备测流、寻找水面一点流速的相关位置测流提出了相关建议。以秦淮河流域句容河前垾村水文站1990~2016年918个流量测验成果为分析对象。分析结果表明在高水期、中水期、低水期,起点距为65 m的垂线平均流速与断面平均流速的确定性系数R都在0.98以上,起点距为65 m的测速垂线适宜作为高、中、低水期的V-ADCP自动测流设备安装位置。上述研究为全国同类型水文站在线流量测验研究提供可行的建议使用方法。     

深海弯曲水道内部一种特殊的沉积单元:凹岸坝

在深海水道研究过程中,识别出深海弯曲水道内部存在一种特殊的沉积单元--凹岸坝,基于尼日尔三角洲陆坡区浅层高频三维地震资料,利用地震相分析技术,探究了凹岸坝的沉积结构特征和形成机制,讨论了其与水道弯曲丘(nested mounds)、曲流河凹岸滩坝之间的差异。研究结果表明:凹岸坝是分布于曲率较大、以垂向加积为主的末期水道弯曲凹岸处的坝体沉积单元,该沉积单元在地震剖面上表现为强振幅、连续性较好的反射特征,其内部沉积界面倾向于水道弯曲凸岸处,倾角约1°~20°,且在凹岸弧顶处达到最大值。凹岸坝形成的关键在于惯性作用,其造成水道内部重力流流体在弯曲处发生溢岸,导致流量减少,流体动能相应降低,流体携砂能力小于沉积物负载,造成沉积物快速沉降,从而形成凹岸坝。由于凹岸坝是一种连续性较好的砂体沉积,所以其可成为潜在的、储集性能较好的油气储集体。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩特征及其生烃机制研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组发育凝灰物质,凝灰物质在页岩油形成过程中具有的重要作用,其发育层段也是页岩油分布最好的层段,凝灰物质的分布及与有机质生烃关系的研究对于吉木萨尔页岩油油气成藏规律的认识和深入研究具有重要意义。本文通过对吉木萨尔芦草沟组烃源岩精细评价及沉积环境分析,与烃类活动具有成因关系的成岩矿物解剖,探讨了形成优质页岩油源岩的控制因素和生烃机制。烃源岩定性评价结果表明,泥晶白云岩是吉木萨尔凹陷芦草沟组主要生油岩,烃源岩有机质丰度高,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ_1型为主,生烃潜力较好,R_o值分布在0.6%～1.1%,C_(29)αααS/(S+R)值范围在0.3～0.5,显示烃源岩处于成熟阶段;芦草沟组烃源岩中规则甾烷C_(27)、C_(28)、C_(29)分布为C_(27)C_(28)C_(29),结合微观分析认为其生烃母质以藻类和超微生物为主,Ts/Tm值较低,分布在0.05～0.18,具有高含量的β-胡萝卜烷,反映其母质处于半咸水的弱氧化—弱还原的沉积环境之中,而这一时期火山活动提供的凝灰物质对烃源岩的生烃环境及热演化进程都有重要影响,热演化突然增大的层段与有机质成熟的"甜点段"的分布深度一致。凝灰物质与含超微生物及藻类的泥晶白云岩的混合是导致生烃和早期生烃的重要原因,两者混合的不均一性导致页岩油分布与成熟度的不均匀性。     

鄂尔多斯地块—扬子地块深部电性结构特征及其动力学意义

位于青藏高原东北缘的秦岭造山带在大地构造上南接扬子地块、北接华北地块,是特提斯构造域和古亚洲洋构造域的转换带。本文基于对一条起始于扬子地块,穿过秦岭造山带和鄂尔多斯地块,到达河套地堑的南北向大地电磁测深剖面的研究,探讨秦岭造山带和其北侧的鄂尔多斯地块、南侧的扬子地块之间的接触关系,以及青藏高原物质东北向逃逸等地学问题。对实测数据进行了张量阻抗分解和维性分析等工作,并对剖面进行了二维反演,获得岩石圈电性结构模型。根据电阻率模型认为:在秦岭造山带北部发现大规模"瓶颈状"分布的低阻异常体(C2),可能为华北、华南地块双向俯冲前缘地幔物质的上涌通道,或者是青藏高原中、下地壳物质沿秦岭造山带中构造薄弱位置向东逃逸的通道;在秦岭造山带和大巴山弧形带边界处发现南倾的低阻异常(C1),解释为大巴山弧形带北缘的逆冲断裂在电性上的反映;电性结构模型中,扬子地块高阻异常体(R2、R3和R4)向北倾斜至秦岭造山带下方,而北部鄂尔多斯地块的高阻异常体(R5和R6)向南倾斜至秦岭造山带下方;高阻异常通常被认为是稳定岩石圈的反映,据此推断这两组相向俯冲至秦岭造山带下方的高阻异常是华北地块和扬子地块向秦岭造山带下方汇聚的电性结构探测依据;鄂尔多斯地块南、北电性差异较大,北部中、下地壳大规模分布电阻率值在3～100Ω·m之间的低阻异常体,可能为地幔上涌导致的局部熔融或含盐流体共同作用的结果。     

同波束干涉测量在月面相对定位中的应用

基于同波束干涉测量原理和观测模型,针对月面目标特性,推导了给定着陆器先验位置的差分时延、差分时延率观测方程。引入指定高程约束、月球数字地形模型等约束方程,提出巡视器相对位置确定的卡尔曼滤波算法。通过仿真数据进行了验证和评估,表明该算法可快速、较高精度地确定月面巡视器相对着陆器的位置。     

透射边界高频耦合失稳机理及稳定实现——SH波动

就大型近场波动的高效数值模拟而言,稳定实现高阶人工边界是一个尚未圆满解决的问题.本文针对使用多次透射公式的SH波动集中质量有限元模拟,依据GKS定理的群速度解释,进一步阐明了人工边界与内域离散格式耦合所导致高频失稳的机理,即两者支持群速度指向内域的外行高频平面谐波,波动能量自发地从人工边界进入內域,从而导致失稳,而这类谐波是由集中质量有限元离散引入的.本文提出了消除此种耦合失稳的一种方法:通过修改有限元刚度阵来改变内域离散格式,并保证修改格式的精度不低于原有格式的精度.理论分析和数值实验表明此法能稳定实现透射边界.本文研究结果具有推广应用前景.