地质材料结构与功能射线成像方法与技术

地质材料结构与功能射线成像是采用射线对地球自然物质进行结构与功能成像,是研究地质材料物质组分、结构、特性与功能的重要手段,是认知地质现象、过程与动因的重要途径。在分析射线成像方法的基础上,分别梳理地质材料表面结构成像、三维结构成像与原位结构成像方法技术及适用条件,提出了地质材料功能成像方法与技术,并指出了地质材料结构与功能射线成像适用条件与发展趋势:（1）可见光、红外射线束和电子束射线等可实现地质材料表面的高精度成像;（2）X射线、γ射线和中子射线能量较高,可穿透地质材料实现三维成像;（3）地质材料的颗粒、矿物与基质等三维内部结构的静态成像研究已经比较成熟;地质材料原位（温度、应力和空隙压力等物理场）条件下的结构进行成像,是近年来地质材料结构成像的发展趋势;对地质材料的生成富集、储集、渗流等功能及过程进行射线成像是未来地质资源能源开发的重大需求,目前仍处于初步探索阶段。     

本期文章导读

正563利用纳米透射X射线显微成像技术研究页岩有机孔三维结构特征作者:王羽,汪丽华*,王建强,姜政,金婵,王彦飞导读撰文:本刊编辑部页岩纳米级孔隙的三维结构特征是完善页岩储层流动模型亟需解决的核心问题。纳米透射X射线显微成像(纳米CT)技术作为研究物质三维结构特征的主要方法之一,在页岩纳米级孔隙三维研究中得到了广泛应用。但受CT自身分辨率与CT方法研究尺度的限制,如何改进三维成像技术、明确CT方法     

松科二井深层沙河子组泥岩三维显微CT成像及对深部油气预测的启示

为深化认识松科二井深层页岩气垂向变化规律,选取沙河子组3500～5700 m层段开展了X射线三维计算机断层扫描(X-ray 3D Computed Tomography,简称CT)成像实验。对19块直径2 cm的柱状岩心进行X射线CT扫描,获取了无损岩心扫描数据,并将其转化为灰度值信息。灰度值信息反映了样品中不同的组分,灰度高值代表骨架和矿物,灰度低值代表孔隙和裂缝。在此基础上,建立分辨率高达15μm的岩心三维图像空间结构,对重建岩心孔隙模型的孔隙形态、空间展布和配位数进行了对比,对样品孔隙度和连通性在垂向上的分布规律进行了统计分析。结果表明,等效孔隙直径大的区域孔隙度高,配位数大的区域连通性好,孔隙度和连通性的垂向分布规律与传统认识相符,与测录井信息可以相互印证。实验证明,基于三维CT成像的数字岩心技术具有数据分辨率高、信息丰富的优势,可作为今后深部油气预测与评价的重要辅助手段。     

CS404小口径超声成像测井探管研制

介绍了由核工业北京地质研究院自主研制的一型可用于铀矿勘查和开采领域的CS404小口径超声成像测井探管,其直径Φ40 mm、换能器工作频率为1.2 MHz、方位精度±1°、单圈成像扫描点数为180点、测井速度2 m/min时纵向分辨率为6.67 mm。在探管研制实现的基础上,进行了该型探管与QL40探管在室内模型和相山铀矿田CUSD1科学钻孔的对比测量试验,结果表明:CS404小口径超声成像测井探管声幅成像与时差成像对比明显、成像效果清晰,系统实现性能指标及成像结果均达到国外先进进口设备水平,能够为铀矿勘查和开采中的裂隙、破碎带识别以及产状提取提供一种全新的技术手段。     

地球物理新进展—地学成像技术

借鉴医学ＣＴ发展起来的地学成像技术比常规物探方法具有更高的勘探精度和分辨率，文章介绍了该方法的特点、数学基础，并分别阐述了电磁波成像、地震成像和电阻率成像的原理，最后展望了地学成像技术的应用前景。     

中分辨率成像光谱仪(MODIS)数据在地学中的应用前景

中分辨率成像光谱仪（MODIS）具有高效的数据存储格式（HDF），信息丰富，数据获取快和覆盖范围广等特点，使其在对地实时监测方面有较大的应用价值。MODIS数据对于开展自然灾害，环境监测研究具有重要意义，在地质资源勘查，植被，土地监测等方面具有广泛的应用前景。     

电磁波CT成像技术在防水工程场地勘查中的应用

电磁波CT成像技术是基于地下介质的物性差异，利用各种波源透视探测目的体及地质现象的一种地球物理方法，文章介绍了电磁波CT成像技术的原理和工作方法、某防水工程场地电磁波CT成像勘查实例及应用效果。     

便携式X射线荧光分析仪的研制与应用

采用Si-PIN高分辨率探测器，研制了2408道X射线荧光分析仪，其体积小、重量轻、携带方便。能量分辨率为203eV/Mn Kα；稳定性为5％（8h）；配备了专门的、操作简便的软件系统。在地质和矿物样品中分析中进行了应用，与封闭正比计数器X射线荧光分析仪相比，检出限降低了一个数量级。     

无损检测技术在致密砂岩储层孔隙结构表征中的应用

<正>无损检测技术在我国工业中发挥了十分重要的作用[1]。近年来,针对工业检测与科学研究及量测应用的广泛要求,如无损结构检测和缺陷分析,质量保证和产品控制等,无损检测技术中的X射线断层成像技术越发成为强有力的检测工具,其储层孔隙结构表征中的应用也越来越广泛[2-3]。X射线断层成像技术的优势在于对岩石样品全方位、大范围快速无损扫描成像,通过CT扫描得到的数字岩心可以更加直观地研究储集岩的孔隙特征,其在孔隙结构评价方向的应用将更加广阔。     

国外遥感卫星发展简介（1）

从美国发射其第一颗遥感卫星一陆地卫星－1算起的30余年里，世界范围内商业遥感卫星技术已经有了巨大的进步，越来越多的国家和国际团体拥有自己的遥感卫星。除了更多各类的遥感器得以使用外，卫星的图像分辨率和覆盖能力也有了很大的改进。未来的发展更加令人振奋。国外遥感卫星（包括已经发射和计划要发射的卫星）简介是根据从国内外出版物中获得的信息整编而成，旨在给遥感应用提供一个现在和未来图像信息源的总的概念。     

岩溶探测中的弹性波CT方法

弹性波CT方法,又称地震波层析成像技术.这种技术利用大量的地震波速度信息进行专门的反演计算,得到测区内岩土体弹性波速度的分布规律.利用这种方法探查岩溶的分布、形态及连通性与其它测试方法比较,分辨率高、效率高、空间位置准确.在岩溶发育地区进行工程勘察,采用常规钻探与弹性波CT成像相结合的勘察方法,可消除工程安全隐患.     

青田石、寿山石、昌化鸡血石和巴林石的产地特征初步比较研究

文章通过X射线粉晶衍射、电子顺磁共振等方法对青田石、寿山石、昌化鸡血石和巴林石的产地特征进行了初步研究,发现在矿物组成、有序度、多型特征、Fe3+的赋存状态和致色机理等方面存在差异.     

声发射的理论研究和应用

声发射的理论研究和应用李东华（研究生）汤凤林（导师）声发射技术已经成为研究与解决岩石力学和工程问题的有力手段．许多专家学者对岩石破碎过程的声发射现象作了初步的研究．为了更深刻地认识岩石声发射现象的本质及其有关规律．作者引用晶体化学和断裂力学的有关成果...     

用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术拓宽地质市场的可行性

改革开放的形势,要求冶金地质工作打破传统观念和传统运行模式,拓宽工作领域,进入商品经济市场。要尽快地成功地实现这种转变,除了依靠开创精神和国家的支持之外,充分利用多年积累的资料和技术是重要条件之一。但是更重要更有活力的是依靠现代高新技术。一、遥感和地理信息系统进入商品市场的实力遥感(RS)和地理信息系统(GIS)是实用性很强的两项现代高新技术。现有的航天遥感资料已达到地面分辨率10m、立体成像的水平。航空遥感几何分辨率达到厘米级。光谱分辨率64通道的产品已经投放市场。90年代中期将发射地形制图和环境监测卫星,可以提供1/50000～1/24000地形图,使用0.4～2.4μm、32个波段,用以探测资源和监测环境。加拿大计划于1994年底至1995年初发射雷达卫星,地而分辨率为     

人体乳腺癌矿化的同步辐射研究

同步辐射具有常规光源不可比拟的优良性能,可用于微量生物矿化样品的物相、结构、形貌和成分研究。本文利用基于同步辐射光源的X射线粉末衍射(SR-XRD)、傅立叶变换红外光谱(SR-FTIR)、X射线荧光分析(SR-XRF)和X射线三维成像,对人体乳腺癌矿化进行了表征。研究表明,乳腺癌矿化的主要矿物物相为碳羟磷灰石,含有Sr、Zn等微量元素,其中砂粒体矿化具有独特的分层结构。研究结果为乳腺癌的病理研究和诊断提供了矿物学参考信息。     

地球物理CT成像技术概述

本文介绍了地球物理层析成像技术的基本原理和在直射线模型下地球物理层析成像的基本公式及算法。     

我国主要白云母的矿物学特征研究

利用X射线荧光光谱分析（XRF）、常规化学分析、X射线光电子能谱分析（XPS）和粉晶X射线衍射分析（XRD）等手段对我国主要白云母进行了系统的矿物学研究，并与印度白云母进行了详细的对比分析，探讨了我国白云母与印度白云母在表丽化学组成和化学态、体栩化学成分、晶体结构方面的差异。研究发现：印度白云母表面K更多地表现为缺失留下空位，表面O严重缺失、不足，四面体层中Si有更多的暴露，表面化学键的不饱和程度高于我国白云母，表现出更高的表面活性。我国主要白云母产地的白云母为2M；型白云母，晶胞参数a、b值随结构中铁和镁离子含遗的增加而增大。     

绕射波信息提取与成像技术研究——以某盆地海相碳酸盐岩为例

绕射波是提高地震分辨率或超分辨率的重要信息载体,绕射波的提取与成像技术是地震勘探提取小尺度异常体的有效途径.基于传统的反射成像的处理过程没有充分地利用到绕射信息,特别是一些常规处理方法通常对绕射信息有着压制作用.为了进一步提高地震资料中绕射波的使用效率,重点研究了在成像道集上采用预测反演算法对绕射波进行提取与成像,并以...     

电磁波CT成像技术在防水工程场地勘查中的应用

电磁波CT成像技术是基于地下介质的物性差异,利用各种波源透视探测目的体及地质现象的一种地球物理方法,文章介绍了电磁波CT成像技术的原理和工作方法、某防水工程场地电磁波CT成像勘查实例及应用效果.     

不同产地绿松石无损检测及岩相结构特征研究

概述了绿松石的使用历史和产地来源。利用质子激发X射线荧光光谱（PIXE）、X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）技术对来自伊朗、湖北郧县和西藏等地的绿松石样品进行岩石矿物学特征分析，从成分组成方面探讨绿松石的呈色机理。结果显示，不同产地、不同质地绿松石的成分组成存在较大差别，但主成分含量基本一致；绿松石的颜色主要由其中CuO和Fe2O3的含量比值变化决定，比值由大至小，实现了绿松石颜色由天蓝色到绿色的转变。