基于T2WELL的U型地热井供暖潜力数值模拟

为了了解U型井式闭循环地热系统的可持续利用能力,探究场地内利用U型井式闭循环地热系统开发地热能用于供暖的可行性,以及地热井长期运行下的产能状态和不同影响因素的作用规律,设计合理的地热能开采方案。采用数值模拟方法,以邯郸东部平原地区试验井的短期实测数据为基础,以多相多组分井筒-储层耦合流动模拟程序T2WELL为工具,开展场地尺度U型井长期换热数值模拟。研究结果显示：U型井式闭循环地热系统水平井段长度为400～500 m,循环流速和注入温度分别设置为80 m3/h和20 ℃左右时,可以实现地热能的可持续开采,20 a平均提热功率能满足供暖需求,采用该种方式进行供暖具备较高的可行性。      

地质灾害对油气管道的危害及风险消减措施

西部地区油气管道沿线一般穿越陇西黄土高原区、秦巴山区和四川盆地,地貌类型表现为山地、丘陵、平原及河川谷地,地形地貌极其复杂,不同的地形地貌及地质单元发育不同类型的地质灾害。该文首先介绍了油气管道沿线发育的主要地质灾害类型,以及各种不同类型的地质灾害对油气管道的危害方式,然后提出了相应的风险消减措施建议。     

江西贵溪塘边组细粒碎屑岩地球化学特征及其地质意义北大核心CSCD

江西贵溪地区的晚白垩世圭峰群塘边组以紫红色细粒碎屑岩为主,通过对采自贵溪剖面16个细粒砂岩样品的主、微量元素地球化学分析,可以为认识赣东北地区晚白垩世陆相红层的物源区构造背景、古气候条件提供重要证据。该砂岩样品的地球化学分析结果表明,物源区构造背景为被动大陆边缘,主要为沉积岩和花岗岩的混合为特征。稀土元素标准化配分曲线呈轻稀土明显富集、重稀土平坦和弱Eu异常特征,沉积物源岩的原始物质应来自上地壳,以长英质岩石为主。结合区域地质特征,认为研究区基底新元古代变质岩及燕山期火山-侵入杂岩在断陷盆地形成、发展过程中提供了主要的碎屑物源。经过校正的化学蚀变指数(CIA)为70~76,反映了较低的古风化条件,进而指示了赣东北地区塘边组沉积时期(Campanian期)干旱、炎热的的古气候条件。     

浙西虎山公园丹霞地貌成景地层的沉积相分析北大核心CSCD

浙江省江山市虎山公园位于金衢盆地西部,下白垩统衢江群中戴组以发育红色碎屑岩,是构成景区丹霞地貌的岩石基础,目前对虎山成景地层的沉积相认识还比较薄弱。研究区的丹霞地貌以孤峰为主,属于演化晚期阶段。研究结果表明,景区红层砾石成分以紫红色凝灰岩为主(78%),大小主要为0.6～4.0cm,以次棱角状—次圆状为主(92%)。砂岩样品主要为砖红色细粒岩屑石英砂岩,碎屑颗粒大小为0.12～1.5 mm、主要为次棱角—次圆状、分选性较差,在粒度曲线上以跳跃组分为主。通过野外露头沉积构造和室内镜下显微组构研究,认为该套红层为冲积扇沉积体系的产物。这些厚度巨大的砾岩和砂岩地层被后期地壳抬升、断层切割、风化侵蚀后形成丹霞地貌。     

长江中下游深部构造及其中生代成矿动力学模式

长江中下游地区是中国重要的成矿带之一。本文利用地震、大地电磁数据以及野外地质调查,并结合前人研究的地球物理和岩石地球化学资料,明确了长江中下游地区现今深部构造,系统分析了其成矿动力学演化机制。本区发育有三大断裂体系:大别-苏鲁前陆断裂系、江南-雪峰断裂系和中国东部NE-NNE向走滑断裂系。大别-苏鲁前陆断裂系为一自北向南的叠瓦式逆冲推覆构造,而江南-雪峰断裂系为一自南向北的多级逆冲推滑构造,它们沿来安-望江-阳新-天门一线形成强烈的挤压对冲构造样式。中国东部NE-NNE向走滑断裂系早期主要表现为左行平移走滑并侧向挤压,参与了对冲构造形成过程,只是部分切割其它两个逆冲体系。这三大断裂体系均经历了印支-燕山期穿时递进的构造变形。152~135Ma,古太平洋板块向欧亚大陆俯冲时,板片可能沿着转换断层撕裂并产生底侵体。下地壳在底侵体的烘烤作用下熔融并受到混染,其岩浆在多级逆冲推覆和滑脱构造背景下充分结晶分异形成低镁埃达克岩,于断隆或隆坳过渡带生成铜矿。135~127Ma,长江中下游成矿带深部地幔开始上隆,诱发加厚岩石圈沿着郯庐断裂带局部拆沉,并引发富集地幔上升流。其与残留地壳交代反应,在郯庐断裂带两侧形成高镁埃达克岩。古太平洋板块继续向南西俯冲并发生逆时针旋转,长江中下游地区大多数NNE向断裂已转变为右行走滑,形成右行右阶的走滑拉分盆地。上隆地幔的基性岩浆沿着深切地壳的走滑断裂上升到盆地中,快速冷却形成橄榄玄粗岩岩系,从而在接触带或潜火山岩体顶部分异产生铁矿。     

基于长时间序列遥感数据的太原市建成区近50年扩张规律分析

本文基于太原市1973-2020年遥感影像,利用人工目视解译结合Google历史影像校正提取建成区,引入紧凑度、扩张强度、扩张速度及重心迁移模型等指标对太原市建成区近50年的时空演变特征进行深入分析,并分析太原市建成区扩张的主要驱动力因素。研究表明：①1973-2020年太原市建成区面积扩张了15.12倍,平均年增长面积为7.85 km²;建成区紧凑度普遍较低,在南北方向扩展明显,重心沿南西约30°方向迁移了约3500 m。②引起太原市建成区扩张的主要因素有经济、人口扩张等,其中国民生产总值与人均GDP起到关键性作用。     

GNSS/MODIS信号紧耦合水汽层析算法

GNSS水汽层析技术凭借高精度、高时空分辨率及全天候监测等优点,已成为探测大气水汽最具潜力的技术之一。目前,融合多源大气遥感数据逐步成为弥补传统层析模型GNSS信号几何缺陷的研究热点。本文利用Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS)提供的观测数据,首先分析了传统体素模型融合MODIS信号的不足;然后提出了基于体素节点模型的GNSS/MODIS信号紧耦合水汽层析算法,该算法将高分辨率MODIS PWV以三维信号的形式引入层析模型中;最后利用2016年7月徐州地区的15幅MODIS影像及同步GNSS数据对3种模型的层析结果质量进行了评估。试验结果表明:利用本文所提出的紧耦合算法,层析模型的平均有效观测信号数量提高了34.15%,层析结果平均RMSE(root mean square error)值降低了25.10%。此外,以邻近时刻探空站数据作为参考值,发现0~2 km的近地层,紧耦合算法的层析结果明显优于传统算法,这表明融合MODIS观测信号可改善近地层三维水汽场的重构质量。     

达坂城铜沟铜矿床地质特征及流体包裹体研究

新疆达坂城铜沟铜矿床产于下石炭统七角井组一套火山-沉积岩地层中,矿体受断裂控制,呈脉状、似层状产出。流体包裹体研究表明,方解石矿物中以发育Na Cl-H2O型气液包裹体为特征。测温结果显示,成矿流体完全均一温度为93℃~340℃,峰值130℃~170℃;冰点温度峰值-2.8℃~-0.1℃;流体盐度峰值为0.18%~4.65%Na Cleqv,流体密度为0.59×10-3~0.97×10-3kg/m3,平均0.89×10-3kg/m3,表明成矿流体具有低温度、低盐度、低密度的流体特征。对成矿压力和深度的估算表明,成矿压力为11.9~80 MPa,捕获深度小于2.67 km,表明其具浅成热液矿床的特征。同时硫同位素显示出混合硫特征。结合矿床地质特征,铜沟铜矿床属中低温脉状热液矿床。     

广西防城港近岸海域主要灾害地质因素的分布及特征

根据研究区近岸海域地质、地球物理测量所获取的大量实测资料,分析了防城港近岸海域存在的主要灾害地质因素：活动性断裂、不规则浅埋基岩、埋藏古河道、潮流冲刷槽、凸地和水下浅滩等特征及其分布范围,为该区防灾减灾提供信息资料,为海洋开发及用海工程设计提供科学依据。     

塔里木西南缘棋盘河乡玄武岩锆石U-Pb年代学和地球化学研究

通过对塔西南棋盘河乡尤勒巴斯地区玄武岩进行了LA-ICP-MS 锆石 U-Pb同位素研究。获得锆石²⁰⁶ Pb/²³⁸ U同位素年龄为298.3±2.8 Ma(MSWD=2.6), 代表玄武岩的结晶年龄。本次研究的玄武岩具有高的Ti、Nb: Ti/Y为513.86~577.35、Nb含量为28×10^-6~35.7×10^-6、La/Nb为5.06~6.25以及低的Zr/Nb比值(10~10.86), 表明该玄武岩的形成与富集岩石圈地幔有关。而相对低的Nb/U(近30)和Ce/Pb(近15)比值, 指示研究区玄武岩来自大陆岩石圈或受一定程度的地壳混染。尤勒巴斯地区玄武岩具有高TiO₂和P₂O₅, 富集轻稀土和Rb、Ba, 指示具有地幔柱的地球化学成分特征。基于塔里木地区大规模的火山岩喷发以及富集不相容元素的地球化学特征和岩相古地理特征支持, 塔西南玄武岩可能是由地幔柱火山作用, 或由于地幔柱的供热和上升导致富集的岩石圈地幔部分熔融而形成。