高密度电阻率法逐级反演与实践——以湖南省常德市鼎城区某地质剖面为例

为提高高密度电阻率法的探测精度和效果,在常德市鼎城开发区开展了基于比照印证已有地质钻孔数据进行约束模型的一维到二维的逐级反演试验.文中首先阐述了一维层状模型的正反演解析解的计算方法,并完成了高密度电阻率法二维模型的正演响应公式和基于高斯牛顿法的反演理论推导;其次设计层状模型利用有限单元法进行了正演模拟,从其响应数据中抽取了单点测深数据进行层状反演,并利用一维反演结果结合已有地层电阻率信息构建了二维初始模型进行反演,实现了高密度电阻率法逐级反演的理论研究;最后,选取常德市鼎城区跨越常德—益阳区域构造的高密度电法剖面进行试验,并根据地质情况和钻孔信息对野外采集的连续剖面的每个测点的数据进行了层状划分,构建二维模型对其进行反演,完成了高密度电阻率法逐级反演的应用研究.结果表明:在城市开发区利用逐级反演的思想对高密度电阻率法探测数据进行处理,有助于提高反演精度和地质解释的准确度.     

流域社会经济发展对山东省东平湖水环境影响评估及优化调控

针对我国湖泊生态环境保护及"一湖一策"工作的需要,开展了流域社会经济对东平湖水环境效应评估及联合调控方案研究.在基于"压力状态响应"评估方法、系统动力学模拟和情景分析的基础上,全面评估了东平湖当前水平、未来变化速率和主要瓶颈,确定了流域社会经济系统调控战略的必要性及潜力、方向和底线.结果表明:1)东平湖评估指数从2000年的52.4提升到2010年的61.6,其评估等级从Ⅲ级提升到Ⅱ级,若仅维持现状水平和高速发展速度,未来20年评估指数将很可能呈现缓慢下降趋势,长期处于Ⅲ级,甚至达到Ⅳ级;2)为了确保维持现状等级及稳中小幅度上升的趋势,到2030年,东平湖流域社会经济发展速度控制在过去11年平均增长速度的75%,环境响应措施提升到评估标准的Ⅰ级水平;3)建议东平湖的流域生态系统管理工作应先削减已有的和潜在的污染源排放量,随后以自然恢复为主,使湖泊水质进一步改善.     

洛阳地震台模拟水氡仪FD-105K与SD-3B观测资料对比

在相同观测条件下,对比分析洛阳地震台观测井FD-105K型与SD-3B型模拟水氡仪同期观测资料,结果显示,实际观测变化趋势一致,数据动态变化类似。一阶差分分析表明,FD-105K仪观测数据整体波动性较SD-3B仪小,且观测质量较优;一致性检验(相关系数分析、F检验、t检验)结果表明,FD-105K和SD-3B仪观测数据相关性良好、变化趋势一致,但方差和均值变化不一致。     

电容耦合式电阻率法在城市遗址考古勘探中的应用

城市密集柏油公路网和坚硬水泥地面给地下遗址考古勘探造成了很大困难,传统的高密度电阻率法需要插置电极,无法在城市环境中使用。电容耦合式电阻率法采用非侵入式的方式,通过特制电极与大地形成电容器产生电流进行电法勘探,特别适合城市硬地表介质的条件。为了检验电容耦合式电阻率法在城市遗址考古勘探中的应用效果,在地处杭州市主城区的吴越捍海塘遗址进行了电容耦合式电阻率法探测试验,采集多个收发距的电法数据,对数据进行反演处理,将反演结果与考古发掘结果进行对比分析。结果表明,反演的电阻率图像推断结果与考古发掘结果基本吻合,电容耦合式电阻率法是城市遗址考古勘探的有效方法,具有广泛的应用前景。      

考虑动态克林伯格系数的煤储层渗透率预测模型

随着储层压力的降低,克林伯格效应对渗透率的影响越来越大.现有的煤储层渗透率预测模型大都忽略了克林伯格系数的变化,其预测结果与实际生产存在一定的差异,尤其是在低储层压力阶段.本文以体积不变假设为基础,基于火柴棍模型给出在储层压力降低过程中动态克林伯格系数的计算公式,并建立考虑动态克林伯格系数的渗透率预测模型;深入分析在煤储层压力降低过程中,煤储层渗透率和克林伯格系数的变化规律.研究结果表明：随着储层压力的降低,克林伯格系数呈先增大后减小的变化趋势;在相同储层压力下,克林伯格系数随渗透率增加呈指数减小趋势,随温度增加呈线性增大趋势.本文建立的渗透率模型参数简单易获取,预测结果与实际煤储层渗透率变化规律符合性较好,尤其是在低储层压力阶段,能准确预测煤储层渗透率变化.     

电极材料对电化学改性无烟煤前后甲烷吸附解吸特性影响的实验研究

针对电化学作用能够显著增强煤中甲烷解吸渗流特性,但对其电极材料的选择缺乏依据的问题,采用实验的方法研究了铝、铁、铜和石墨四种电极材料对电化学改性无烟煤甲烷吸附解吸特性的影响．结果表明：（1）未改性自然煤样的甲烷饱和吸附量a为39.92mL·g~(-1),由铝、铁、铜和石墨四种电极材料进行电化学改性后阳极区域煤样的甲烷饱和吸附量a分别降低了5.22%、8.48%、9.24%和11.33%,阴极区域煤样的甲烷饱和吸附量a分别降低了9.53%、4.97%、6.25%和4.97%;(2）未改性自然煤样在300min的甲烷解吸率为83.17%,经铝、铁、铜和石墨四种电极材料改性后阳极区域煤样的甲烷解吸率分别提高了9.50%、7.10%、8.36%和15.75%,阴极区域煤样的甲烷解吸率分别提高了1.76%、1.12%、6.10%和16.23%;(3）采用石墨作为电极的电化学对无烟煤甲烷解吸的影响效果最为明显,原因在于石墨阳极处电解反应生成较多的H~+离子,一方面对煤表面进行酸化,抑制了煤甲烷的吸附,另一方面更多地溶蚀煤中的碳酸盐和硫酸盐矿物,增加了煤中的孔隙,使得甲烷最终解吸率有所升高．本文的研究结果可为电化学强化煤甲烷解吸电极材料的优选提供基础依据．     

大姚铜矿紫色砂岩的压拉变形特性试验研究

介绍了一种可对同一岩石试样分别进行单轴压缩和单轴拉伸实验的试验装置,该装置改变了因岩样不同而导致的压拉试验结果无法进行直接对比分析的现状,为岩石从受压转向受拉或从受拉转向受压的过渡特性的试验研究提供了可能。以云南大姚铜矿紫色砂岩为例,研究了其在压拉试验条件下的变形特性。结果表明：该种岩石从压缩到拉伸阶段弹模变化不大,但压缩泊松比与拉伸泊松比的变化较为复杂。试验同时证明该类岩石的压缩与拉伸并不是截然不同的两种过程,单轴压缩试验的卸载曲线与直接拉伸试验的加载曲线具有很好的连续性。     

水资源水文地质图数据采集及地下水资源评价研究——河南省为例

以多角度评价地下水资源当前现状为目的,对水资源水文地质图数据采集及地下水资源评价方法进行研究。该方法使用GIS系统结合无人机搭载相机方式获取水资源水文地质图像,经过大气辐射误差校正、图像去噪和图数据融合处理后,获取水资源水文地质图数据,构建地下水资源评价指标体系;使用层次分析方法和GIS空间叠加分析方法构建地下水资源评价模型,以各评价指标为模型输入,输出地下水资源评价等级。最后以河南省为研究对象进行实验,实验结果表明,该方法可快速绘制高精度水资源水文地质图,可从多个方面对水资源使用功能进行评价,效果较好,能够为水资源合理规划利用提供有效的技术方法。     

西藏纳木错流域冻土环境初步研究

利用在西藏纳木错流域念青唐古拉山北坡（NQN,海拔5 400 m）和西北保吉乡（BJ,海拔4 730 m）布设的两台带有四层土壤探头自动气象站(AWS)2005—2006年冬季10个月观测数据进行了统计分析。结果表明：观测期间NQN日及月平均气温均低于BJ,但变化幅度均小于BJ,土壤冻结时间比BJ长,两处的气温梯度为0.31℃/100 m。与安多月平均气温比较,推断NQN存在高山多年冻土。NQN大气—土壤及土壤内热传输速度快于BJ;冻结期内土壤中未冻水含量在0～-2.5℃时发生跃变且与土壤温度存在较好的线性关系;相同深度处NQN土未冻水含量较小。土壤温度日变化在0～40 cm深度处较明显,40cm深度以下变化很小,未冻水含量日变化在5 cm深度较明显,20 cm以下变化微弱。利用两观测点冻结深度（Df）与冻结积温（Tg）的良好相关建立模型,NQN为：Df n= 0.0016Tg+ 1.69,R2=0.9958;BJ为：Df b= 0.002 Tg+ 1.13,R2= 0.9424,并由此推断出两观测点最大季节冻结深度分别为1.69 m和1.13 m。     

中国古生界油气勘探前景展望

几十年来,中国古生代海相成油一直是国内外石油地质学家关注的大问题,1984年塔里木盆地沙参2井实现古生代海相油气重大突破,首次证明"中国古生界海相含丰富的石油".但中国古生界海相油气前景如何?其一认为是油气勘探重点战略接替领域,其二认为前景不大,只是天然气勘探的辅助领域之一。本文从近10年来古生界油气勘探重大进展、古生界油气资源潜力、有利的地质构造条件、多时代成油组合、广泛的勘探领域等方面论述了中国古生界海相油气勘探前景巨大,将是中国油气勘探重要的战略接替领域之一。