海岛环境下地下水封油库海水入侵数值模拟研究

海水入侵是影响海岛地下水封油库施工及运营安全的重要因素。海岛环境下建设地下水封油库,大规模的地下开挖将显著改变海岛天然地下水渗流场,海水入侵地下洞室一方面引发突水风险,另一方面海水中的氯离子将会对地下洞库结构设施造成侵蚀,影响地下油库的使用寿命。因此在海岛环境下建造地下水封油库,除了需要考虑水封可靠性与岩体稳定性外,还需要关注海水入侵等现象。科学设置水幕系统可以有效地减弱海水入侵风险,论文基于污染质运移相关理论,采用有限元数值模拟方法,以拟建浙江省舟山市某海岛大型地下水封油库为例,模拟了地下油库建造及运营期的海水入侵现象,研究表明:若不设置淡水水幕系统,开挖地下洞室会直接导致海水入侵;设置水平水幕后在确保水封可靠性的前提下,能在一定程度上减弱海水入侵;而设置垂直水幕系统则能较为明显地抑制海水入侵的发生。该成果为海岛环境下建造地下水封油库可能遇到的海水入侵问题研究提供了理论依据。     

基于吸附位理论的CO_2/CH_4在高岭石中竞争吸附的分子模拟

为了阐明CH4与CO_2在高岭石中的竞争吸附机理,采用蒙特卡洛方法构建了高岭石超胞模型,模拟计算了高岭石吸附CH4与CO_2在不同温度及压力条件下的变化规律,分析了不同孔径对高岭石吸附CO_2和CH4的影响。结果表明,不同温度下高岭石对CH4与CO_2分子的吸附量均符合Langmuir模型,在相同压力条件下,高岭石对CO_2分子的吸附量远远大于对CH4分子的吸附量;293.15 K时,高岭石对CO_2的吸附具有明显的竞争优势,CH4在CO_2分子的影响下不再符合Langmuir曲线,说明高岭石与CO_2分子的相互作用强于与CH4之间的相互作用;随着孔径的增大,高岭石对CH4与CO_2的吸附量均减小,表明CH4和CO_2主要吸附在微孔中;高岭石吸附CH4与CO_2分子后体系的总能量和非成键能发生了变化,说明高岭石与CO_2的相互作用能要强于高岭石与CH4的相互作用能,高岭石对CH4的吸附为典型的物理吸附,而对CO_2的吸附以物理吸附为主,且伴随着微弱的氢键作用。研究结果为阐明CO_2和CH4在黏土矿物的赋存机理以及CO_2驱替CH4的研究提供了一定的理论依据。     

滇西腾冲-梁河地区土官寨离子吸附型稀土矿床形成条件及找矿预测

滇西腾冲-梁河地区是近年来寻找离子吸附型稀土矿床的热点地区,但关于该类型矿床在滇西高海拔地区的控矿因素、形成条件等研究接近空白.通过分析土官寨稀土矿床的风化壳结构、矿体垂向-走向变化特征,总结了区域成矿地质条件和找矿标志.滇西腾冲-梁河地区与花岗岩有关的离子吸附型稀土矿主要受控于母岩稀土元素丰度和地形,"高山丘陵区"和"盆-山过渡带"内的"低山丘陵区"是有利成矿地形区.基于上述认识,对江东地区开展了小范围找矿预测,取得了良好的找矿效果.      

酸性矿山废水对合山地下水污染的硫氧同位素示踪

以广西合山煤矿为例,应用硫酸盐硫、氧同位素示踪并量化酸性矿山废水对矿区地下水的污染。合山矿井水表现出高浓度SO2-4和低p H值的酸性矿山废水特征,其硫酸盐硫、氧同位素组成显著富集轻同位素,表明煤矸石中黄铁矿的氧化是其产生的主要机制,反应途径为微生物作用下Fe3+对Fe S2的氧化。利用硫酸盐硫、氧同位素组成并应用三元混合模型计算,结果表明矿区地下水基本都受到酸性矿山废水的入渗影响,其对地下水硫酸盐的贡献比例为16%~52%。硫酸盐硫、氧同位素能够示踪酸性矿山废水对地下水的影响,是示踪与评价矿山开采活动对地下水污染的有效手段。     

中国大陆井水温对汶川8.0级、玉树7.1级、芦山7.0级和岷县6.6级地震响应特征的对比研究

收集和统计了2008年汶川MS8.0地震、2010年玉树MS7.1地震和2013年芦山MS7.0、岷县MS6.6地震引起的中国大陆井水温同震响应现象,分析了其特征。结果显示:这4次地震对中国大陆地下流体影响显著,井水温同震响应特征有很大差异,后三次水温同震响应范围、幅度和持续时间远不及汶川地震,即使震级相差不大的玉树和芦山地震,同震响应的特征也不尽相同。最后探讨了这种现象的成因机理。     

滇东南洒西白钨矿床稀土元素地球化学特征及其成因指示意义

洒西白钨矿床位于滇东南老君山矿集区内,呈层状、似层状产出。矿区围岩为一套中深变质岩,其稀土元素组成特征为:矿区围岩LREE/HREE比值为4.37~6.87,δEu为0.67~1.49,δCe值为0.62~0.98;外围混合片麻岩LREE/HREE比值为4.51~5.58,δEu平均为0.14。矿石Eu正异常与Ce负异常同时存在说明矿石沉淀时相对高温的热水流体和较低温的海水在海底发生了对流混合,部分样品中Eu负异常的形成可能与后期岩浆热液叠加改造作用有关。结合矿床地质特征,洒西白钨矿床成因为喷流沉积-后期岩浆热液改造型。     

地下流体数据处理与产品加工软件系统设计

在"十一·五"背景场探测项目"前兆数据处理软件系统"总体设计的框架下,以满足背景场项目完成后国家地下流体台网中心所有常规和应急产出产品的数据处理、加工制作需求为目标,对地下流体数据处理与产品加工软件系统的功能、处理模型与数据库结构进行了设计,并对主要的处理模型进行了测试。软件系统设计已经通过地下流体学科专家组的评审,被背景场项目实施组采纳。     

局域双曲线Radon变换压制散射波研究与应用

一般而言,由于地下非均质体的存在所产生的二次波源,由它再生成新的波场,叫散射波场。目前,将散射波作为有效波来成像,已开始在溶洞和裂缝等特殊地质体的识别中得到应用。但对于野外资料采集来说,地表复杂地区,如戈壁、砾石区和山前带,大量存在的散射波却是干扰波,它们的存在会严重影响资料的品质,而其研究与实际应用国内外还很少。因此,通过正演模拟,分析散射波的基本特征,在此基础上研究散射波的去噪方法显得十分必要。本文从地震波运动学时距关系出发,研究了反射波和散射波的几何特征;然后用有限差分正演,模拟了散射波场,用理论模型研究并测试了局域双曲线Radon变换散射波去噪新方法。对于实际炮集资料,分析了F-K滤波方法压制散射噪声的局限,采用局域双曲Radon变换有效地去除了炮集中存在的散射噪声,取得了较好的应用效果。     

南盘江盆地西南缘麻栗坡八布地区碎屑岩时代的厘定及其构造意义

南盘江盆地处于特提斯构造域和滨太平洋构造域的交汇部位。盆地西南缘的麻栗坡八布地区发育一套巨厚碎屑岩,因与八布蛇绿岩直接接触而意义重大,但目前还没有准确的同位素年代学依据,属性还存在争议。本文首次报道了碎屑岩上段中沉凝灰岩夹层的锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄,结果为226±1Ma (n=17,MSWD=1.1)。结合古生物和接触关系,证实这套碎屑岩是中—上三叠统安尼阶到卡尼阶的板纳组—兰木组—平寨组。首次从上部层位厘定出一套滨岸- 潮坪相石英质细砾岩、石英砂岩、细砂岩沉积,发育平行层理、浪成交错层理、透镜状层理、干涉波痕等。从中三叠世的巨厚海相陆源碎屑浊流沉积到晚三叠世卡尼末期滨岸- 潮坪相沉积的演化,代表了南盘江前陆盆地中—晚三叠世的充填序列,卡尼阶平寨组与拉丁阶个旧组的平行不整合代表了印支运动第II幕。