碳酸盐岩溶蚀模拟实验技术进展及应用

碳酸盐岩溶蚀作用是指流动的侵蚀性流体与碳酸盐岩之间相互作用的过程及由此产生的结果,从地表到深埋藏地层中均可发生。碳酸盐岩溶蚀模拟实验是指通过模拟地层环境来再现碳酸盐岩溶蚀作用的过程和结果,是研究碳酸盐岩储层规模溶蚀有利条件和分布规律的重要方法。中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室自主研发高温高压溶解动力学模拟装置,最终建成由岩石内部溶蚀、岩石表面溶蚀和高温高压原位可视化检测组成的碳酸盐岩溶蚀模拟实验技术。利用高温高压溶解动力学模拟实验装置,开展了碳酸盐岩埋藏溶蚀温度窗口和孔隙演化样式的实验研究,取得2个方面的认识:①高盐度流体背景模拟实验表明,随着温度增加,碳酸盐岩的溶蚀量具有缓慢下降—缓慢上升—快速下降的特征,由于地层水两种相反离子效应的作用,在80～110℃范围内存在一个有利于碳酸盐岩溶蚀的温度窗口;②通过粒间孔隙型、晶间孔隙型、溶蚀孔洞型、鲕模孔隙型和格架孔隙型5种碳酸盐岩溶蚀模拟的对比实验,认识到连通孔隙是埋藏溶蚀发生的先决条件和有利区域,碳酸盐岩内部组构差异会进一步加剧储集空间在孔、洞和缝组合上的复杂性。     

一种基于GPU和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法

高分辨率遥感图像处理经常面临程序执行时间过长和内存空间不足的问题,虽然并行计算技术可以提高遥感图像的处理速度,但是无法降低算法占用的巨大内存空间。为了解决这一问题,本文提出了一种利用CUDA和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法,并以K-Means算法为例进行了实现。其中,CUDA技术可以有效利用GPU强大的并行计算能力,而内存映射文件技术降低了磁盘I/O速度较慢对算法性能的影响。实验结果表明,本文方法比传统K-Means聚类算法计算速度提高了30倍左右,内存使用量降低了90%以上。     

基于拉格朗日拟序结构的黑潮区域海流运输结构提取和分析

海流的拉格朗日运动对于研究物质输送有着重要意义，拉格朗日拟序结构(LCSs)作为研究海流结构的新型方法，相比于传统欧拉方法更为客观。本文提出了一种新的计算LCSs束的方法，基于25年的平均速度场，利用变分方法计算得到黑潮区域的气候态LCSs，并通过简化合并的方法得到了气候态LCSs束，该LCSs束能够突出地显示出海流特性和运输模式，其代表的平均拉格朗日环流有很强的约束作用，且具有鲁棒性。最终我们获得了气候态下12个月份的流场结构图，揭示了月周期性拉格朗日环流规律。本文还利用虚拟粒子输运、多年浮标轨迹以及气候态温盐异常3种方法进行了验证，与拉格朗日运输模式相吻合，证明了海流拉格朗日拟序结构的准确性和可靠性。     

西藏雅江中西段流域夏季降水量变化特征

利用西藏雅鲁藏布江流域6个代表站降水资料,研究了雅江流域近53年的夏季降水量变化特征。主要结论包括:1963~2014年雅江流域6个站各站年平均降水量在286.2~447.9mm,夏季(6~8月)平均降水量在221.4~355.4mm,占年降水量的71%~85.5%。年最大降水量出现在拉萨,其次是日喀则和泽当,位于雅江偏西段的定日和江孜降水量最少;夏季降水量空间分布特征与年降水量的分布特征基本一致。雅江流域年降水量存在显著的年际和年代际变化特征,降水总量呈增多趋势。夏季降水量对年总降水量的贡献最大,占年降水总量的77%。夏季(6~8月)降水量变化与年降水量的变化趋势一致,即总体呈增多趋势。拉萨、定日、日喀则、浪卡子夏季降水量的变化趋势与雅江流域整体趋势特征一致,其中拉萨最明显,而泽当和江孜降水量呈减少趋势。雅江流域夏季降水量在1998年出现了明显突变,21世纪以来的十几年内存在短时间的突变现象。雅江流域夏季降水量主要存在2~4a和7~8a的变化周期。      

那曲地区植被NDVI时空变化及成因分析

利用GIS和遥感技术方法分析了2000—2014年那曲地区植被归一化指数(NDVI)的时空分布特征和变化趋势,探讨了NDVI与几种气象因子的关系。结果表明:空间上,研究区植被NDVI在空间上呈自西向东、自南向北逐步增大,高海拔地区小于低海拔地区的分布特点;时间上,近15a的NDVI总体上呈不显著性下降趋势,NDVI变化可以分为3个阶段,分别为2000—2005年较好,2006—2008年略差,2009—2014年好转。植被面积变化趋势表现为西北部植被处于稳定状态的面积居多,变化较明显的区域集中在中部和东南部地区的人口密集区,改善和退化区域呈现交错出现的特点。那曲地区植被变化的主要影响因素为降水量和热量因素引起的,人类活动在较短时间尺度上对植被也有较大影响。     

西藏次玛班硕地区由秋米斑岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征

西藏次玛班硕地区含矿斑岩体具备斑岩型铜矿成矿有利地质条件,结合本地区野外工作的新认识和新发现,展开该地区成岩成矿地质背景及成因等问题研究.对次玛班硕地区由秋米斑岩体开展了详细的锆石U-Pb测年及岩石地球化学研究,结果表明:花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为15.2±0.8 Ma~15.2±0.7 Ma,即形成时代为中新世.花岗闪长斑岩具有高硅（SiO₂=65.08%~66.85%）、高钾（K₂O=3.85%~4.58%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.87%~8.90%）、贫镁（MgO=1.51%~1.84%）、准铝质（A/CNK=0.88~0.95）地球化学特征.稀土元素配分模式右倾,具有弱的铕负异常,（La/Yb）_N=36.60~47.43,富集强不相容元素（Rb、Th、U、K）和亏损高场强元素（Nb、Ta、Ce、P、Ti）;特殊地,岩石具有典型埃达克岩地球化学特征,即:高Sr（674×10-6~876×10-6）、低Yb（0.560×10-6~0.757×10-6）、低Y（7.97×10-6~9.98×10-6）、高Sr/Y比（73.84~109.98）.全岩Sr-Nd同位素组成中（87Sr/86Sr）_i=0.707 878、ε_Nd（t）=-8.26,Nd二阶段模式年龄T_2DM=1 503 Ma,说明其岩浆源于基性下地壳部分熔融.结合区域的火成岩,认为岩石形成于印度大陆与亚洲大陆后碰撞伸展构造背景.      

西藏南冈底斯叶巴火山弧的构造-地层属性及其演化

南冈底斯岩浆岩带出露的一套早—中侏罗世火山-沉积建造经历了多期构造变形,致使这套火山-沉积层序发生了强烈的面理置换,形成了典型的构造-岩石地层。依据造山带地层划分方法将叶巴火山弧厘定为叶巴岩群,并根据内部岩性组合特征和构造变形特征将其进一步划分为邦堆岩组、叶巴岩组、甲玛岩组。运用构造解析原理划分了3期构造变形事件。第一期构造变形为脆-韧性剪切变形,剪切方式为纯剪占优的一般剪切变形,透入性面理S₁普遍置换层理S₀(S₁∥S₀),伴生倾伏向85°~100°陡倾的拉伸线理,运动学指示顶面朝西运动,存在左行和右行两个方向的剪切旋转碎斑共存的现象;EBSD实验结果显示变形的温度≤380 ℃,石英颗粒细粒化明显,重结晶方式为亚颗粒旋转重结晶;⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学结果表明该期构造变形时代约为79 Ma,其可能代表新特提斯洋板片低角度(平板式)俯冲引起在弧后挤压背景下形成的挤出构造。第二期构造变形表现为S₁面理发生纵弯褶皱变形形成的轴面劈理S₂,轴面产状倾向北或南,倾角40°~70°,枢纽向西或北西西倾伏;结合区域地质演化特征,认为其可能是在晚白垩世(79~68 Ma)南北向持续的挤压应力条件下,南冈底斯弧后盆地整体向上挤出,引发上地壳缩短、加厚进而导致褶皱作用的发生。第三期主要为浅层次膝折构造和近东西向正断层,最大主压应力方向为铅直向,最小主压应力方向(伸展方向)为近南北向;结合区域构造演化特征,认为该期变形可能代表渐新世末—中新世初期(23.74~21.1 Ma),印度岩石圈或青藏高原岩石圈或两者组合的拆沉作用引起冈底斯岩基隆升(主要动力学机制)和GCT活动并共同作用导致近南北向伸展滑覆事件发生。     

联合钻孔资料及地形数据估算宝鸡地区vS30

将地形数据经过坡度计算，利用坡度与v_S30相关关系，计算宝鸡地区场地近似v_S30。为了得到接近实际的波速分布，借助宝鸡地区钻孔资料，研究选定区域内v_S30近似值与实测结果的差异，并对差异的空间变化趋势进行分析，在此基础上，对模型估算的v_S30进行修正，进而得到接近实际的v_S30分布，并给出基于NEHRP的宝鸡地区场地分类。     

联合钻孔资料及地形数据估算宝鸡地区v_S30

将地形数据经过坡度计算,利用坡度与v_S30相关关系,计算宝鸡地区场地近似v_S30。为了得到接近实际的波速分布,借助宝鸡地区钻孔资料,研究选定区域内v_S30近似值与实测结果的差异,并对差异的空间变化趋势进行分析,在此基础上,对模型估算的v_S30进行修正,进而得到接近实际的v_S30分布,并给出基于NEHRP的宝鸡地区场地分类。     

西藏冈底斯岩带曲水杂岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

曲水杂岩体位于冈底斯构造-岩浆岩带东段南缘,其岩浆活动与雅鲁藏布江新特提斯洋壳向北俯冲、消减以及印度与欧亚板块碰撞息息相关。本文以曲水县-昌果乡广泛分布的中酸性花岗岩体为研究对象,进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果表明,曲水杂岩体由3期时代和规模不同的花岗质岩体构成,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为95.2±1.0～88.5±1.0Ma、65.2±0.6Ma和48.5±0.5～43.3±0.7Ma;岩石地球化学研究表明,晚白垩世和古新世花岗岩以中性-中酸性为主,属钙碱性系列,具中铝特征,A/CNK比值小于1.1,属于I型花岗岩,是玄武质下地壳部分熔融产物,指示其形成于特提斯洋壳俯冲过程的岛弧构造环境。始新世花岗岩以高钾钙碱性系列为主,并出现钾玄岩系列,具偏铝-过铝质特征,指示岩浆上侵过程中遭受了不同程度的地壳物质混染,其形成于印度-欧亚板块强烈碰撞的构造环境。