天津高新技术产业园区海泰小区路面塌陷成因

路面坍陷是威胁城市安全运行的重要隐患。天津高新技术园区海泰区段路面塌陷、地下暗穴空洞和污水管渗漏三者之间,存在着密切的联系。作者通过现场勘查、地质雷达探测、管线机器人内窥探视技术、工程钻探、三维地质建模等综合方法研究其塌陷成因机理。研究表明,其成因机理在沿海地区具有代表性和典型性,即脆弱的自然(地质)系统与人工(工程)系统在多种因素复合控制下的相互作用,管线埋设于软土层中,由于自然沉降和后期压实作用,导致软土层垂向和侧向差异迁移,引起拼接而成的污水管线在接触部位产生缝隙、破损,使高于管线的地下水向管内渗漏,土层因颗粒物质流失而形成空洞,进而导致路面塌陷。据此,提出管线埋设前和塌陷后所采取的治理措施,重点在于防止因管线破损而造成地下水和管线内的排泄水产生交换,避免管线外转的土层颗粒流失。     

吉尔嘎郎图凹陷赛汉塔拉组沉积特征与超厚煤层异地成因分析

吉尔嘎郎图凹陷的赛汉塔拉组沉积于基底减速沉降-充填演化阶段,是凹陷进入湖泊萎缩阶段早-中期的产物,其层序地层单元属于水退体系域。自下而上由浅湖相、三角洲相和曲流河相组成。其中的超厚煤层与大量薄层浊积砂岩共生,形成于该凹陷的次级深断槽中,沉积环境应为浅湖和局部较深湖。传统的煤沉积模式难以解释其超厚煤层的成因。通过对煤层和夹矸的沉积学研究,以及凹陷充填序列分析,建立了一种陆相超厚煤层异地成因新模式--“弱风暴及水下泥质、砂质重力流亚模式”,简称为胜利盆地亚模式。推测成煤物质是由远源河流搬运而来的巨量异地高灰泥炭,可能先沉积于滨湖三角洲,后经滑塌和浊流作用转移至浅湖中,并经再次分异、沉积成为超厚的低灰煤层。     

周向应力在地壳运动中的作用

地壳运动的驱动力一直存在争议。目前虽然提出了很多假说,但这些假说所描述的驱动力数量级均较小,不足以推动地壳运动;另外,大量实际地应力测量表明,水平主压应力在三个地应力分量中最大,被看作地壳“异常”压力,其机理也没有统一的认识。因此,有必要弄清楚地壳运动的动力来源是什么及为什么会出现这种水平应力占主导的现象。受背斜构造或石拱桥的侧向支撑的启发,通过地球模型受力分析得出,地壳作为球壳在自重下会相互挤压,在圆周方向产生很强的周向应力。周向应力大于重力,且由重力派生,和实测的地应力特征是一致的。推测该应力在20 km深处约为900 MPa,足以驱动板块运动(>500 MPa)。因软流圈是可流动的,其上面的岩石圈只要存在薄弱带,该应力就会释放,板块之间从而产生相对运动。整个洋壳和拱桥类似,在该力的作用下,会在俯冲带处下插至陆壳深部,俯冲带就是岩石圈的薄弱区,它因此会承担部分甚至全部洋壳的重量。最后提出,没有独立于重力的、可独立起作用的构造力或碰撞力,周向应力是地壳运动的唯一具有足够数量级的驱动力。     

矿产资源勘查定量化表达的集成模式与关键技术

矿产资源勘查的目的是系统地了解矿产资源的赋存情况, 以进一步支持资源评价和生产.在这一过程中, 数据的分析与处理可以全面借助信息技术来提高其效率与质量.通过分析矿产资源勘查信息处理过程和当前发展现状, 认为可以通过数据管理、三维可视化和虚拟现实这3个环节对矿产资源勘查信息处理的全程进行系统集成, 并就其中的关键问题进行比较详细的分析, 提出了一种新的三维数据组织方式和一种基于上述3个环节的系统表达地质实体的新方法, 并应用于多项勘查工作中, 取得了良好的效果.      

古大陆再造与中国主要块体运动特征

收集整理了我国近20年来古大陆再造研究和古大陆再造编图的新进展、新成果、新方法,通过整理并筛选最新的华北块体、扬子块体和塔里木块体的古地磁数据,辅以最新的地质依据,分析三大块体古生代以来的运动特征以及主要块体之间(华北与扬子、华北与塔里木、塔里木与哈萨克斯坦)的拼合碰撞时代.     

三维可视化动态地质建模系统研发与应用

地质体三维可视化动态建模软件系统的研发涉及地质数据三维可视化、地质体三维动态构模和地质专业空间决策分析等一系列方法、技术问题。采用基于非均匀有理样条(non uniform rational B-spline,简称NURBS)等多种函数的空间插值法,基于钻孔、剖面、散点集和多源数据的构模法,以及基于单体塌陷的通用网格简化算法(general mesh simplification,简称GSM)和Grid+CSR-Tree三维空间混合索引法,在QuantyView软件平台上研发了一个具有快速动态重构能力的三维动态地质建模系统。在多个地区的实际应用表明,开展"玻璃国土"建设对于推进地质勘查与开发工作信息化具有重要的意义。     

基于三维数字地质模型的地质空间动态剪切分析技术

基于三维数字地质模型的地质空间剪切分析是"玻璃国土"建设所面临的关键技术之一。其难点包括复杂三维数据环境中的高效实体布尔运算方法,以及相关三维实体语义信息的实时查询处理。采用基于BSP树的多边形合并与分解技术,实现三维空间实体的布尔运算与矢量剪切;采用多线程实现不同要素集合的并行裁剪运算,并在三维空间数据库引擎的支持下,进一步提升地上地下一体化信息处理和语义查询效率。以武汉市规划信息系统为例,实现了地下硐室和隧道动态开挖过程的三维地质空间剪切分析,并结合水利水电工程地下厂房设计和矿山三维巷道设计实例,说明了基于三维数字地质模型的地质空间分析的综合应用效果。     

“玻璃油田”建设与油气勘探开发信息化

探讨了"玻璃油田"与"数字油田"的关系,针对油田勘探开发及其信息化方法和技术的特殊性,详细阐述了"玻璃油田"建设的思路和若干关键技术问题:深部探测技术、三维地震数据智能解释技术、四维"数字油藏"表征与分析技术、四维数字油气成藏模拟技术、三维可视化技术、虚拟现实技术、增强现实技术等;最后指出了"玻璃油田"建设将为油田勘探开发信息化带来的发展前景。     

复杂条件下的回剥反演方法——最大的深度法

常规回剥反演方法仅能面对简单情况,对于地层多次隆升剥蚀和多时代连续剥蚀的复杂情况,计算起来十分麻烦,既难以按统一的方式进行处理,也以实现回剥反演的自动化。提出了一种更适用的回剥反演法－最大深度法,其主要思路是始终寻找从古至今各时间柱中埋深最大的一柱进行回剥反演。该算法逻辑简单明了,回剥反演过程简单,能自动实现,并可方便地推广到三维空间,实验三维构造史模拟。通过某地区实际资料处理,表明该方法正确可靠     

东营凹陷牛庄—王家岗区块输导层油气运移初值三维重建方法与应用

输导层油气运移初值的三维重建是衔接排烃史三维模拟和人工智能运聚模拟的模块,是为了解决在排烃史三维模拟之
后油气从烃源岩层运移至输导层的路径和数量,同时为人工智能运聚模拟做输烃量的预分配。该方法对于模拟自生自储油气藏
和透镜体油气藏具有特别的优势,同时,所提出的方法综合考虑了岩相变化、断层和流体势对油气运移初值三维重建的影响,即通
过流体势差值、岩性和断层性质判断油气的运移方向,并根据流体势差值所占比例、岩性和断层性质的差异来分配油气输导的比
值。应用该方法在地质体的三维角点网格模型的基础上,对东营凹陷牛庄-王家岗区块进行了输导层油气运移初值的三维重建
并获得了较好的模拟结果。模拟结果显示该区块从沙四上亚段沉积末至现今有14.0%的油滞留在烃源岩中,运移出来的油中有
98.4%的油向上运移至输导层,0.065%的油向下运移至输导层,1.535%的油侧向运移至输导层。