山东平邑石膏矿矿难大口径救援钻孔施工技术

2015年“12.25”平邑矿难钻孔救援是我国首例通过钻孔救生的成功案例。由于地层不断坍塌变形,导致了复杂地层条件的产生,给救援钻孔的施工带来极大困难。针对这一特殊情况,采用空气反循环钻井工艺技术,处理钻孔事故时采用气举反循环工艺技术。总结了大口径钻孔施工经验,对今后施工大口径救援钻孔提出有待改进的问题和建议。     

基于贝叶斯机器学习的生态模型参数优化方法研究

参数优化方法是准确估计生态模型参数、降低其不确定性的有效手段。本文提出一种基于贝叶斯机器学习的No-U-Turn Sampler（NUTS）生态模型参数优化方法。NUTS是一种高效的参数优化方法,每次取样中利用递归算法生成候选参数集（二叉树）推断参数的后验信息,如果满足约束条件“非U型回转”,不断构建子树更新参数;否则,记录本次抽样的“最优”参数集,并开始下一次取样,直到获取足够样本。该算法在每次取样中充分优化参数,避免因随机游走行为产生冗余抽样,提高了参数优化效率。本文以千烟洲亚热带人工针叶林碳通量模拟为例,基于Pymc3框架利用NUTS参数优化方法实现了碳通量（Net Ecosystem Exchange,NEE）模型参数反演,并与Metropolis-Hastings（MH）方法进行对比。结果表明,本文算法的参数值达到稳定波动时的抽样次数减少了85%左右,参数优化效率提升3倍左右。参数优化后,2种NEE模型中7个参数不确定性降低10%~53%。此外,NEE模拟效果明显提升,模拟值与实测值的R²分别提高23%和17%,RMSE分别降低3%和4%。综上所述,本文提出的参数优化方法对生态领域的参数估计或数据同化工作具有一定的借鉴意义。     

北秦岭西段黄牛铺岩体锆石U Pb年代学、岩石地球化学特征及其地质意义

对北秦岭西段黄牛铺岩体进行了LA ICP MS锆石U Pb年代学与岩石地球化学分析。结果显示,黄牛铺岩体的锆石U Pb年龄为(4493±49) Ma,表明其形成时代为晚奥陶世。黄牛铺岩体属于准铝质高钾钙碱性系列,在成因类型上具有I型花岗岩的岩石矿物学与地球化学特征,其稀土元素配分曲线呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损(LREE/HREE=983~1155)、铕弱负异常(δEu=082~095)的右倾型,微量元素Rb、Th、U、Sm等富集,Ta、Nb、Ti、Hf等明显亏损,表现为岛弧岩浆岩的地球化学特征。结合区域地质资料,认为黄牛铺岩体形成于晚奥陶世商丹洋俯冲过程中的岛弧环境,是壳幔岩浆混合作用的产物,这为进一步研究北秦岭的构造演化过程提供了更加充分准确的岩浆活动证据。     

新疆准噶尔盆地中侏罗世斯卡布勒果(Scarburgia)一新种

报道在新疆准噶尔盆地白杨河地区中侏罗世西山窑组首次发现的松柏类斯卡布勒果属(Scarburgia)的一个新种—白杨河斯卡布勒果(新种)。新种以果穗附属物(大孢子叶)紧密螺旋状排列、大孢子叶柄以宽角从轴上伸出、卵圆形种鳞的鳞片的顶端上卷、并具一短尖头等特征区别于斯卡布勒果属已知种。由于斯卡布勒果属以往在中国发现较少且时代大多为早白垩世,当前新种的发现是中国侏罗纪斯卡布勒果属化石的新记录。     

变荷载下不排水桩复合地基桩间土和下卧层土固结分析

基于悬浮不排水桩复合地基超静孔隙水压力解答,建立了变荷载条件下复合地基桩间土和下卧层土平均固结度的解析解。通过与有限元解答的对比,证明了解析解的正确性和有效性。利用解析解对桩间土和下卧层土的固结性状进行了分析。研究发现,桩间土的固结速率远大于下卧层土,并随置换率和桩土模量比的增加而增大。在工程设计采用的置换率范围内,桩的贯入比较小时,下卧层土的固结速率受置换率和桩土模量比的影响很小;桩的贯入比较大时,下卧层土的固结速率随置换率和桩土模量比的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结存在临界置换率和临界桩土模量比,超过临界值后,桩间土和下卧层土的固结速率不随桩土模量比和置换率的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结速率随加荷速率的增加而增大。     

基体差异对电感耦合等离子体质谱法测定过程中Ba氧化物产率的影响及其对Eu测定结果校正的研究

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS） 测定地质样品中稀土元素的过程中,尤其对于高Ba基体的地质样品,由Ba形成 的氧化物和氢氧化物离子对Eu元素会产生质谱峰的重叠干扰,严重影响Eu测定结果的准确度和精确度。通过标准溶液的 条件实验,测定Ba干扰项相对Ba总量的比例（干扰率） 并进行相应的Eu扣除,是一种解决干扰导致Eu测定结果偏高的思 路。然而该干扰率在不同基质溶液中是否一致,且随着Ba含量变化是否稳定目前尚不明确。本文通过对不同基体溶液中Ba 对Eu干扰率的测定（低分辨模式测定）,发现随着溶液中Ba浓度的变化,同一基体溶液中该干扰率较为恒定,而不同基体 溶液中干扰率有明显的差别。这说明在对Eu测定结果进行干扰扣除时,需要利用匹配的基体溶液来获取准确的Ba干扰 率。应用这种方法扣除得到的Eu结果与质谱的高分辨模式（R=10000） 下的测定结果较为一致,数据的重现性也较为理 想。因此,利用基体匹配的方式来进行Ba对Eu的数学扣除是一种可行的方法。     

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿区英云闪长岩锆石U-Pb定年、地球化学及其地质意义

东昆仑哈日扎铅锌多金属矿区地处东昆仑造山带东段,属青海都兰县境内,是近年来新发现的一处具有良好前景的铅锌多金属矿勘查区。矿体赋存于英云闪长岩中,与其具有密切的成矿关系。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb 测年技术,获得英云闪长岩加权平均年龄为(422.3±1.9) Ma(n=26,MSWD=0.42),确定其形成时代为晚志留世,属加里东晚期。这也是该区首次发现与成矿密切相关的加里东晚期岩体。岩石地球化学研究表明,该英云闪长岩为强过铝质高钾钙碱性系列岩石;明显表现为富集Rb、K等大离子亲石元素、LREE 和活泼的不相容元素(U、Th),相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素和Sr元素,显示了轻稀土元素强烈富集的右倾式稀土元素配分型式,具较明显的负Eu异常。岩石物质来源具有壳幔混熔的特点。综合东昆仑区域地质构造演化特征,认为哈日扎英云闪长岩可能形成于后碰撞构造阶段,为东昆仑造山带早古生代构造旋回的产物。      

中国前陆冲断带油气勘探、理论与技术主要进展和展望

我国中西部地区发育有16个前陆冲断带,油气资源总体较为丰富。前陆冲断带在天然气加快发展中地位与作用重要,是近期勘探突破发现、增储上产的重要领域和补充。2011年以来前陆冲断带勘探获得塔里木盆地库车深层天然气及柴达木盆地西南缘石油两项重大突破、准噶尔盆地西北缘石油及四川盆地西北缘天然气两项重大进展、准噶尔盆地南缘及塔里木盆地西南缘和鄂尔多斯西缘油气3个重要苗头,进一步夯实了西气东输资源基础,推动了前陆盆地大油气区勘探进程。前陆冲断带地质研究在盆地原型恢复和晚期构造改造、深层结构刻画与构造解剖、储层演化与油气充注机制、断-盖控藏模式与油气有效聚集3-R评价方法、区域成藏特征与油气分布规律5个方面形成创新认识,发展了中西部前陆冲断带油气聚集理论。前陆冲断带勘探配套技术研发在复杂构造建模技术、复杂构造深度域地震成像技术、复杂油气藏综合评价技术、前陆深层钻完井和储层压裂改造技术4方面取得进展,推动了前陆核心技术形成和油气勘探发现。前陆冲断带近期勘探显示出较大增储潜力与挑战共存的局面。展望了前陆基础地质、油气勘探、勘探技术研究3方面特点与发展趋势,分析了近期勘探的3点启示与增储潜力,针对未来前陆冲断带在勘探生产、地质研究、配套技术上面临的挑战,提出了相应的4方面勘探研究对策与建议。     

砂岩循环冻融损伤的低场核磁共振与声发射概率密度研究

为了研究不同水化环境下的砂岩经多次冻融循环后的损伤情况,将饱和蒸馏水与3%NaCl水溶液的砂岩试样,在冻结温度为-30℃、融化温度30℃的环境下进行循环冻融试验;并同步采集冻融中的声发射信号,每3次冻融循环后进行1次低场核磁分析与光学显微观测,在冻融循环结束后再进行单轴压缩试验。试验结果表明:蒸馏水环境和3%NaCl溶液环境作用下,随着冻融循环次数的增加,砂岩试样的T_2谱向右偏移、T_2谱总面积增加、孔隙度增加、内部显微结构破坏,且3%NaCl溶液冻融组变化更为严重;循环冻融后砂岩的单轴压缩声发射绝对能量概率密度依然满足幂定律分布,但临界指数增加,而3%NaCl循环冻融组的增量更大;每次冻融循环过程中,随着循环次数的增加,声发射概率密度的临界指数表现为先增加后降低,与已有的超声波检测试验结果相一致,而融化过程的临界指数峰值超前于结冻过程,冻融损伤主要是因静压、渗透压破坏以及水化介质对岩石的溶解、侵蚀造成的。本研究将为寒区岩体工程损伤破坏机制和稳定性评价提供一定的参考价值。     

湖北武汉典型地区岩溶发育特征分析

本文在分析以往地质资料和完成的武汉市1∶5万岩溶塌陷调查成果的基础上,从武汉市岩溶发育的形态及规模、不同岩溶条带、不同构造条件、不同地层、不同埋深和不同地貌七个方面,分别系统总结了武汉市典型地区岩溶发育的特征。区内岩溶总体中等发育,岩溶形态主要为溶隙、溶孔以及小规模溶洞;在水平方向上存在5个走向NWW—SEE、各自相对独立的碳酸盐岩条带,其中白沙洲条带岩溶最为发育,在垂直方向上浅层溶蚀发育;各地层的岩溶发育强度依次为P2q>T1d>C2h+d>T1-2j;在褶皱核部或转折端、断层带附近、长江一级阶地、山前补给局部地区等地下水交替循环强烈地带和可溶岩与非可溶岩接触带,岩溶发育相对强烈。结论可为武汉市岩溶塌陷地质灾害防治提供地质基础支撑。