胶莱盆地龙口-土堆金矿床成因：微量元素特征与C-H-O-S同位素约束

龙口-土堆金矿大地构造位于胶莱盆地东北缘,胶-辽-吉构造带南段,华北克拉通东南缘,成矿地质条件优越.研究区虽经多年的勘探开采,但其成矿流体和成矿物质来源研究薄弱且存在较大争议,严重制约了成矿机理研究和进一步勘探工作.文章从与成矿密切相关的方解石脉和其他矿物的微量元素与C-H-O-S同位素地球化学特征入手,探讨了龙口-土堆金矿床流体地球化学特征和矿床成因.微量元素分析表明,不同类型方解石具有明显不同的Fe、Mn含量,其中主成矿期含矿方解石具有最高的w(Fe+Mn)(114070×10-6),荆山群大理岩w(Fe+Mn)最低(3971×10-6),而不含矿的方解石的w(Fe+Mn)(5410×10-6)介于前两者之间.不含矿方解石样品δ13CPDB值在?6.90‰～?0.19‰之间,δ18OSMOW值在5.38‰～12.15‰之间;含矿方解石样品δ13CPDB值在?8.56‰～?6.41‰之间,δ18OSMOW值在8.66‰～10.61‰ 之间;荆山群大理岩样品 δ13CPDB值在?3.83‰～?6.73‰ 之间,δ18OSMOW值在14.39‰～16.28‰之间.研究表明:方解石的C-O同位素组成指示含矿碳酸盐脉形成于花岗岩和地幔多相体系;不含矿碳酸盐形成于火成碳酸岩和地幔多相体系;含矿方解石形成于地幔多相体系.石英和方解石流体包裹体氢氧同位素分别为δDwater=?51.5‰～?119.9‰和δ18Owater=0.6‰～7.81‰,表明成矿流体主要为岩浆水,同时可能存在大气降水和地层建造水的参与.矿石硫化物的δ34S值介于8.5‰～12.7‰之间,硫同位素组成呈明显的正态分布,以富集34S为特征,显示了岩浆硫和壳源硫混合的同位素组成特征.结合区域成矿地球动力学背景,文章认为龙口-土堆金矿床为岩浆热液有关的构造蚀变岩型金矿,其流体来源于壳幔混源的多相体系.综合成矿条件分析,文章完善了胶东金矿成矿模式,指出矿区中碳酸盐脉富Fe+Mn的地球化学特征可能指示围岩含矿或近矿.该研究成果可为胶东金矿床的深部及外围找矿勘查提供新的科学依据.     

共和盆地干热岩体人工裂隙带结构的控热机理与产能优化

人工压裂是获取干热岩型地热资源的关键环节,压裂后的人工裂隙带结构对开采条件下水热传递过程具有重要控制作用。结合我国共和盆地干热岩储层地质条件,采用数值模拟方法着重分析干热岩不同产状人工裂隙带的渗透率与宽度对热储中水热传递过程的影响机理,明确不同人工裂隙结构条件下水热产出能力,进而优化井间距。结果表明:当人工裂隙带渗透率较小时（小于5 D）,裂隙带规模越大,开采井温度越高;当渗透率较大时（大于10 D）,在水平裂隙带中,随着裂隙带规模的增加,由于注入冷水的快速扩散导致整体低温区域增加,开采井温度反而降低。在水平裂隙带中注入冷水主要为水平向流动,随着渗透率的增加,开采井温度更易受注入冷水的影响而降低;但在垂直裂隙带及倾斜裂隙带中,随着渗透率的增加,垂向自由对流增强,注入冷水更易于向储层底部高温区域流动,经加热后到达开采井,使得开采温度提升。综合比较,同一井间距条件下,低渗水平裂隙带以及高渗垂直裂隙带的产热能力较其他裂隙带更强。     

广东茂名大放鸡海区文昌鱼分布与底质关系

利用2003年8月至2004年5月南海大放鸡岛周围水域4个季度采集的文昌鱼Brarchiostoma belcheni和砂样,对文昌鱼进行生物学测定和对干燥后的砂样用12、24、50、100、200和300目等6种筛眼的网筛分选,取得不同粒径砂粒的百分比数据,以砂样数据分别与文昌鱼的平均生物量和资源密度数据配对聚类,发现砂粒粒径为0.36—0.78mm的分布与文昌鱼分布最为密切,且无季节性差别;采用SPSS10.0进行相关性检验表明砂粒粒径为0.36—0.78mm的砂粒百分比与文昌鱼分布相关性高度显著。曼-惠特尼U检验表明砂粒粒径为0.36—0.78mm百分比>50%时文昌鱼密度显著高于粒径百分比≤50%时文昌鱼密度;文昌鱼资源密度和平均生物量分别与砂粒粒径为0.36—0.78mm的砂粒百分比等值线进行叠图分析发现,文昌鱼的季节性移动与砂粒百分比等值线的移动基本一致;利用文昌鱼的资源密度与砂粒粒径为0.36—0.78mm砂样的百分比进行曲线拟合分别得到幂函数曲线、混合曲线、等比级数曲线、指数曲线等4个回归方程,回归相关检验均高度显著,但以混合曲线、等比级数曲线和指数曲线拟合度最好,误差概率最低。     

二氧化碳羽流地热系统水-岩-气相互作用:以松辽盆地泉头组为例

二氧化碳羽流地热系统(CPGS)是利用CO2地质储存场地进行地热能开发的一种工程技术,也是整合CO2减排与开发深部地热资源的理想方式。但伴随着对深部地热的提取,注入储层的超临界CO2使深部咸水的pH值降低,导致周围岩体产生溶解和沉淀,从而引起孔隙度、渗透率等地层物性的变化,最终改变系统的生产能力和净热提取效率。以松辽盆地泉头组为目标储层,采用室内实验、数值模拟等技术手段,通过实验和数值计算结果的对比,揭示系统水-岩-气相互作用对热储矿物组分的改变。研究结果显示:实验过程中矿物溶解对温度和盐度变化较为敏感,而受压力影响较小;在实验和模拟时间内发生溶解的矿物主要是长石类矿物,方解石在反应后全部溶解;石英、伊利石和高岭石的矿物组分体积分数有所增加,并有少量菱铁矿生成。     

粤西沿海渔港物流阻力面模型研究

利用最小累积阻力面模型,计算和绘制了粤西沿海地区渔港公路物流阻力面形态图和最小累积阻力面图。结果表明粤西沿海地区在广湛高速、渝湛高速公路和325国道、207国道附近,形成了两条物流快速通道,一条以阳江、阳西、电白、茂名、湛江、雷州、徐闻等地为基点的沿海快速通道;另一条以遂溪、高桥、博白为基点的西南大通道。物流过程阻力从沿海向内陆方向迅速增强。水产品物流方向在湛江市以霞山为区域核心,指向西南和粤东;茂名市的博贺和阳江市的沙扒、闸坡、东平则直接指向粤东。在粤桂交界的廉江和阳春形成两个水产品物流战略点。     

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。      

增强型地热系统：国际研究进展与我国研究现状

干热岩地热能源已经受到全世界广泛关注。基于干热岩能源的巨大潜力和我国日益增长的能源需求,近年来,政府、大学、科研院所和企业在干热岩资源勘查、增强型地热(EGS)等方面做了许多科学研究与技术开发。为了促进我国干热岩资源的开发和增强型地热系统(EGS)示范场地的建设,本文收集和整理了国内外大量文献和相关资料,分析了目前国际典型EGS示范场地最新研究动态,总结了2013~2016年国际上开发最为活跃的EGS场地在开发过程中所取得的经验和教训。结合我国现有EGS场地的具体条件,详细阐述了我国干热岩远景区存在的问题,并对我国未来干热岩的开发和示范场地的建设提出建议。     

澳大利亚雅克比铅锌矿区土壤地球化学特征及找矿方向

历史上雅克比铅锌矿勘查区开展的地质勘查工作有限,可利用的资料较少,矿权区内的找矿工作未见大的突破。为 了对勘查区找矿潜力达到初步认识的目的,在区内开展了1:10000土壤地球化学测量工作。依据测量结果,从数理统计学的 角度,应用因子分析、相关分析和聚类分析的方法,研究矿区内成矿元素的组合;对土壤分析元素应用异常下限进行异常 圈定,发现元素异常的分布受地层组中发育的节理、裂隙等构造控制。德雷里安（Delamerian）造山期及以后的构造活动 可能为金属元素的活化、转移、富集、沉淀提供了储矿空间条件及热源条件,矿质可能来源于大陆风化产物及围岩。在结 合前期地质工作的基础上,在土壤地球化学测区内,提出三个找矿远景区,为下一步找矿工作提供依据。     

数据域特征波反射走时反演

地震波的运动学信息(走时、斜率等)通常用于宏观速度建模.针对走时反演方法,一个基本问题是走时拾取或反射时差的估计.对于成像域反演方法,可以通过成像道集的剩余深度差近似计算反射波时差.在数据域中,反射地震观测数据是有限频带信号,如果不能准确地确定子波的起跳时间,难以精确地确定反射波的到达时间.另一方面,如果缺乏关于模型的先验信息,则很难精确测量自地下同一个反射界面的观测数据同相轴和模拟数据同相轴之间的时差.针对走时定义及时差测量问题,首先从叠前地震数据的稀疏表达出发,利用特征波场分解方法,提取反射子波并估计局部平面波的入射和出射射线参数.进一步,为了实现自动和稳定的走时拾取,用震相的包络极值对应的时间定义反射波的到达时,实现了立体数据中间的自动生成.理论上讲,利用包络极值定义的走时大于真实的反射波走时,除非观测信号具有无限带宽(即delta脉冲).然而,走时反演的目的是估计中-大尺度的背景速度结构,因此走时误差导致的速度误差仍然在可以接受的误差范围内.利用局部化传播算子及特征波聚焦成像条件将特征波数据直接投影到地下虚拟反射点,提出了一种新的反射时差估计方法.既避免了周期跳跃现象以及串层等可能性,又消除了振幅因素对时差测量的影响.最后,在上述工作基础之上,提出了一种基于特征波场分解的新型全自动反射走时反演方法(CWRTI).通过对泛函梯度的线性化近似,并用全变差正则化方法提取梯度的低波数部分,实现了背景速度迭代反演.在理论上,无需长偏移距观测数据或低频信息、对初始模型依赖性低且计算效率高,可以为后续的全波形反演提供可靠的初始速度模型.理论和实际资料的测试结果证明了本文方法的有效性.     

化学刺激技术在干热岩储层改造中的应用与最新进展

干热岩是一种没有水(或含有少量水而不流动)的高温(180℃)岩体,多为变质岩或花岗岩,岩性致密,很少存在孔隙或裂隙,渗透性极差。增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)是利用水力压裂、化学刺激等措施形成人工地热储层,通过注入载热流体从低渗透性干热岩中经济有效地开采出热能的人工地热开采系统,是开发干热岩型地热资源的有效方法。增强型地热系统成功的关键在于可控性良好的储层改造手段,化学刺激即为储层改造常用的方法之一。通过回顾国内外有关增强型地热系统储层改造中化学刺激技术研究的最新成果,总结了实际应用化学刺激技术的增强型地热系统工程经验。结果表明:增强型地热系统中采用的化学刺激剂多数为酸性化学刺激剂,其中螯合酸具有阻垢性、缓速性、催化性、二次沉淀少、腐蚀性弱等优点,能够实现深穿透、低伤害的储层激发;单一的碱性化学刺激剂(NaOH和Na_2CO_3)的室内实验结果较为理想,但是场地应用效果并不令人满意,添加了NTA、EDTA等螯合剂的碱性化学刺激剂可减少次生沉淀的生成,从而取得良好的储层改造效果。最后,针对青海共和盆地正在开展的干热岩开发示范工程项目,提出热刺激和碱性化学刺激联合的储层刺激工艺,该工艺有可能在深部高温岩体中产生改造体积更大的地热储层,提高储层改造的效果。