基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

东昆仑金水口地区格林威尔期超高温麻粒岩

格林威尔期构造事件是了解罗迪尼亚超大陆形成的关键。本文报道了东昆仑造山带东段金水口地区古生代花岗岩中新发现二辉麻粒岩包体,其峰期变质矿物组合为单斜辉石+紫苏辉石+钙长石+石英+磁铁矿。通过锆石U-Pb测年,我们确定二辉麻粒岩样品的峰期变质年龄为995±34Ma,并受到泥盆纪(～417Ma)构造热事件的叠加改造。利用单斜辉石-斜方辉石温压计估算出该区二辉麻粒岩变质峰期温度867～1079℃,压力46～89kbar,属于低压超高温变质的温压范围,可能形成于高地温梯度的岛弧环境。该二辉麻粒岩是首次在东昆仑地区发现的格林威尔期超高温麻粒岩,代表罗迪尼亚超大陆汇聚过程中低压高温变质的产物。该发现对了解东昆仑造山带前寒武纪基底的构造属性和起源有重要意义。     

四川理塘地区二叠—三叠纪硅质岩的地球化学特征及地质意义

甘孜—理塘蛇绿混杂岩带位于西南"三江"东缘,为义敦—理塘弧盆系的重要组成部分,其内部发育大量不同时代不同类型的硅质岩。本次研究在理塘县理觉公路硅质岩夹层泥岩、泥灰岩中发现含有大量的中二叠—晚二叠世牙形石,在查日查东村附近硅质岩中采获中三叠世放射虫。通过对研究区硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨硅质岩的成因类型及其沉积环境。结果表明,理塘地区硅质岩SiO_2质量分数为66.13%～85.89%, Al_2O_3质量分数为4.69%～7.85%, Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.44～0.73之间, U/Th比值为0.10～0.19,δCe值为1.00～1.63,这些特征共同指示其为生物成因硅质岩。Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)质量比为0.52～0.79, MnO/TiO_2质量比为0.05～0.27,∑REE为(49.26～165.41)×10~(–6),平均为94.37×10~(–6),(La/Yb)N比值为0.78～2.32,(La/Ce)N比值为0.72～1.26,指示其应形成于大陆边缘环境。理塘地区理觉公路和查日查东村二叠—三叠纪大陆边缘型硅质岩的厘定,不仅丰富了甘孜—理塘蛇绿混杂岩带的物质组成,也为甘孜—理塘洋盆二叠—三叠纪地质演化提供了新的证据。     

微量硫化物、硫酸盐硫同位素EA-IRMS在线测试分析

常规EA-IRMS硫同位素测试中, 硫化银(Ag2S)的需样量为0.2~1.0 mg, 硫酸钡(BaSO4)的需样量为0.35~1.5 mg, 较大的需样量已难以满足珍贵样品及微区样品的分析要求, 因此如何减少测试样品量已成为EA-IRMS测试分析工作中急需解决的问题。通过对EA-IRMS测试系统的研究发现, 在采用常规方法测试样品时, 由于初始He载气流速(100 mL/min)、进入分流接口时的流速(10 mL/min)与进入离子源时流速 (0.3 mL/min)的差异导致样品燃烧产生的目标气体中99.7%的气体被浪费, 样品的总体利用率仅有0.3%。因此如何减少样品在测试过程中的损耗, 提高样品的利用率, 从而减少需样量的关键在于缩小载气流速的差距。本实验在常规EA-IRMS测试技术基础上进行了关键改进,在元素分析仪和分流接口之间设计增加一个由六通阀和自动加热冷阱构成的装置, 自动加热冷阱可在Load模式时收集SO2气体, 六通阀在Load-Inject模式之间切换时可改变He载气流速, 通过与分流接口匹配的反吹He载气(10 mL/min)将冷阱中富集的SO2气体送入分流接口, 从而保证进入分流接口前样品燃烧产生的SO2气体全部收集。这一改进, 理论上可以将样品的利用率提高10倍, 该系统需硫量降至3~13 μg, 并且可以提高反应管的寿命, 降低清灰的频率, 提高工作效率。同时有效避免了拖尾的产生, 提高分析结果的精密度。本次微量样品实验获得的硫同位素数据与常规方法一致, 分析精度优于0.15‰(1SD), 测量值与真值的差异在0.4‰以内, 达到国际同类实验室先进水平。此外, 该方法可为微量有机碳、氮同位素EA-IRMS测试分析工作的开展提供参考经验。     

烃源岩不同性质有机酸的分离及其检测方法

烃源岩中的有机酸来源于有机质，但有机质具有不同的赋存形式，有机酸具有不同性质，这将影响有机酸与不同赋存有机质的关系，进而影响分离和检测方法。文章在总结前人对有机质赋存形式和有机酸性质等特征的基础上，提出烃源岩中的有机酸并以非单一的形式存在，具有水溶性、脂溶性和难溶性有机酸三种类型，游离有机质中存在水溶性和脂溶性有机酸，而结合有机质中存在水溶性、脂溶性和难溶性有机酸。因此在检测方法上需采取分步分离的方法，且根据有机酸的性质选取合适的检测方法，即水溶性有机酸利用离子色谱检测，索氏抽提得到的脂溶性有机酸利用气相色谱—质谱检测，通过酸解抽提残渣得到的难溶性有机酸利用红外光谱检测，全面系统地认识烃源岩中有机酸含量和类型等特征。这对进一步探讨烃源岩各种类型有机酸特征和演化规律，深化烃源岩有机质生烃以及有机—无机相互作用等机理都具有重要意义。     

天然裂缝影响下的花岗岩水力裂缝扩展数值模拟

水力压裂技术是成功实现干热岩资源开发利用的重要手段之一，数值模拟技术能够精准预测水力裂缝扩展。针对典型花岗岩，借助黏性单元法，分别模拟了致密花岗岩和天然裂缝存在情况下的水力裂缝扩展特征，得出以下结论：致密花岗岩的水力裂缝形态单一，天然裂缝的存在增加了压裂后裂缝的复杂性；致密花岗岩水力裂缝拓展主要分为憋压和拓展两个交替往复的阶段，当存在天然裂隙时，水力压裂过程会变得复杂；天然裂缝存在时，水力裂缝的缝长和缝宽分别为致密花岗岩的5. 7倍和1. 7倍；缝网的形成需要借助复杂的压裂工艺实现。研究结果可以为增强型地热系统(EGS)储层水力刺激工作提供理论支持。     

川北小南海剖面栖霞组岩石微相及沉积环境

近年来，四川盆地西北部下二叠统栖霞组已成为油气勘探的热点和重点。但川北地区勘探程度较低，钻井和剖面资料较少，栖霞组岩石类型分类粗略，沉积模式尚存争议。故选取川北地区露头出露良好的小南海剖面，通过实测观察和室内岩石薄片鉴定，共识别出4类11种岩石类型，并在此基础上分析其岩石微相类型及沉积环境。结果表明:川北地区栖霞组为开阔台地相沉积，生物化石类型丰富，碳酸盐颗粒强烈泥晶化，发育相对低能的似球粒颗粒滩，有别于鲕粒滩和生物碎屑滩，为川北地区下二叠统栖霞组台地沉积模式提供了新的依据。似球粒浅滩的形成环境对进一步认识上扬子二叠纪古地理环境具有重要意义，可为川北地区在今后的勘探工作提供理论指导。此外，梁山组—栖霞组应为一个完整的三级层序，海平面变化是栖霞组沉积相横向迁移和纵向演化的主要控制因素。