构造的第三副面孔——地貌的构造分析

地貌构造分析或叫新构造分析,是大地构造研究中最重要的领域。新构造学探讨地貌及相关的沉积特征,以阐明岩石圈近地表部分的新构造作用。由于Ｓ．Ｓ．Ｓｃｈｕｌｔｚ、Ｖ．Ａ．Ｏ－ｂｒｕｃｈｅｖ、Ｎ．Ｉ．Ｎｉｋｏｌａｅｖ、Ｎ．Ａ．Ｆｌｏｒｅｎｓｏｖ等人的工作,新构造学已作为一门独立的学科出现在苏联地学界。新构造学理论的基础是年轻内生作用的速率和特征与地球表面地貌的相关性。区域和应用新构造学研究的目的在于依据地貌资料编汇新构造图及进行各类地质预测。本文以中亚、东亚及整个地球为例进行了探讨。     

盐沼潮滩生物动力地貌演变研究进展

盐沼潮滩作为滨海湿地的一个重要类型,为河口海岸地区提供了多种关键的生态服务功能,具有重要的社会、经济与生态价值,其地貌演变规律的认知是海岸带保护修复和科学管理的基础。回顾国内外近一个世纪以来针对潮滩动力地貌过程的研究工作,发现研究热点已逐渐从传统的研究潮滩水-沙-地貌相互作用过渡到探索植物、动物、微生物等生物作用与动力、地貌之间的互馈机制,涉及海岸动力学、地貌学、沉积学、环境生态学等多个学科,是典型的交叉学科前沿研究领域。归纳了盐沼植被与潮滩多种因子的相互作用,总结了常用的盐沼潮滩地貌演变模拟手段及取得的机理认知,并提出今后在生物作用、陆海耦合动力地貌模型研发等方面的科学问题和发展方向。     

构造的第三副面孔─—地貌的构造分析

地貌构造分析或叫新构造分析，是大地构造研究中最重要的领域。新构造学探讨地貌及相关的沉积特征，以阐明岩石圈近地表部分的新构造作用。由于Ｓ．Ｓ．Ｓｃｈｕｌｔｚ、Ｖ．Ａ．Ｏ－ｂｒｕｃｈｅｖ、Ｎ．Ｉ．Ｎｉｋｏｌａｅｖ、Ｎ．Ａ．Ｆｌｏｒｅｎｓｏｖ等人的工作，新构造学已作为一门独立的学科出现在苏联地学界。新构造学理论的基础是年轻内生作用的速率和特征与地球表面地貌的相关性。区域和应用新构造学研究的目的在于依据地貌资料编汇新构造图及进行各类地质预测。本文以中亚、东亚及整个地球为例进行了探讨。     

主要构型要素细分下的曲流河单砂体识别

单砂体的识别始终是曲流河储层描述中重点与难点。构型理论极大地丰富了单砂体描述的方法与内容,然而主要构型要素内部多样的测井相类型与组合特征严重干扰了油藏精细描述的结果。在前人研究的基础上,将Bridge的基础理论简化到油藏描述范畴,简述同一点坝（以及与之相伴生的河道）不同位置下的流体特征与沉积序列,并探讨如何利用测井相组合来识别砂体叠置的6种类型,并应用于油田实践。研究结果表明:1）小层范围内主力砂体内部测井相类型的复杂多变反应了沉积过程中复杂的水动力特征,由于环绕单一点坝砂体的最大流速靠近坝头一侧而远离坝尾一侧,使得坝头以箱型韵律为主,坝尾以钟形韵律为主,并以此作为油藏描述中刻画点坝展布的理论基础;2）在研究砂体叠置类型的过程中,可以根据剖面上测井曲线的变化情况来识别砂体的不同部位和不同拼接方式,从而建立更为精确的砂体叠置样式类型;3）该理论与露头调研的吻合度较高,在储层应用过程中,在曲流段保存相对完整的层段有着良好的应用效果。     

大气运动的慢流形概论

从动力学系统的慢流形（slow manifold）的一般概念及数学描述出发，系统地论述了大气运动的慢流形的存在性和一般性质。文中侧重于讨论与大气运动的慢流形密切相关的一些重要问题，包括平衡运动或平衡流的性质以及它对惯性重力波的自发辐射（spontaneous emission）、PV反演理论和应用、与数值模式初始化问题的联系等，并对上述研究领域的研究历史和现状也进行了较为全面的综述，旨在为国内气象界相关方向的研究者提供了解该领域概貌并较快切入具体研究问题的线索。     

The characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin

The Central Gas Field is a famous large-sized gas field in the Ordos Basin of China. However, identification of main gas sources of the Ordovician reservoirs in this gas field remains puzzling. On the basis of a lot of geochemical data and geological research on natural gases, the characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin were studied. The results indicated that natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin have similar chemical and isotopic compositions to highly mature and over-mature dry gases. Both coal-derived gases and oil-type gases coexist in the Central Gas Field in the Ordos Basin. The former was derived mainly from Carboniferous-Permian coal measures and the latter from Lower Paleozoic marine carbonates. It is suggested that coal-derived gases occur in the eastern part of the Central Gas Field while oil-type gases may be produced mainly in the northern, western and southern parts of the Central Gas Field in the Ordos Basin.     

全金属动力钻具马达部件制造材料调研分析

全金属容积式动力钻具是当前深部钻探研究的热点之一,其在井下工作受到金属摩擦、高速冲蚀、高温腐蚀、拉伸、扭转、振动等复杂工况影响,对制造材料提出了较高的要求。本文首先调研了当前井下机具马达部件定转子的常见选材成分、力学特性和加工性能;随后介绍了超深井对全金属动力钻具马达部件的要求并分析了现存难点;初步优选了定子、转子制造材料,并考虑转子部件上采用新型铜基-铁基材料复合结构;调研分析了其加工处理技术发展现状;提出了加工建议。为全金属动力钻具马达部件的设计和寿命研究提供了参考依据。     

鄂尔多斯盆地中部气田天然气混源的地球化学标志与评价

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气藏的气源问题是迄今尚有争议的重要问题。在前人大量研究的基础上，系统研究了该气田天然气混源的地球化学特征与标志，并利用多指标综合评价了气藏的气源。研究结果表明，鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气具有高一过成熟干气的组分和同位素特征。天然气的来源比较复杂，既有以石炭一二叠系来源为主的煤成气，又有以下古生界来源为主的油型气。该气田东部区块的天然气主要为煤成气，中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气。     

剪切带构造-流体-成矿系统动力学模拟

剪切带构造成矿系统动力学模拟可以定量,并能展示成矿系统时空结构与发展,从而揭示其本质。可从质量平衡、输运反应耦合、转换界面成矿和动力分形弥散等四个方面对剪切带构造成矿系统动力学进行理论分析与数值模拟。质量平衡分析指出：（１）剪切蚀变作用过程中,各种物质组分发生了不同程度的迁移;（２）体积应变为增加型,金矿床定位于剪切带的扩容带中;（３）存在较大的流体与岩石比值,金矿体定位于流体流量最大部位。耦合成矿动力学模拟表明：（１）金属硫化物成矿作用发生于剪压构造变形岩相向剪张构造变形岩相转换的时空界面;（２）其决定因素是成矿元素的地球化学特性及成矿流体的特征和性状;（３）岩浆侵入后,形成以岩体为中心的温度梯度带,是热液成矿作用的主要动力之一;（４）成矿流体的流速可以促进混合热液的生长,剪切破碎带是强烈输运反应耦合成矿的有利场所。动力弥散作用过程理论分析与计算机模拟指出：（１）点源淀积弥散机制,Ｃ＝Ａρｖ２ｄｘｄｙｄｔｅ－ｋｒ／［２π（ｈ２－ｖ２ｔ）ｄｌ］;（２）分形弥散度,αｍ＝ｘｓ２Ｄ－１σ２（εｃ１－Ｄ）／２;（３）剪切带构造成矿系统是自相似的变形变质系统,在动力系统作用下,矿源系统与输运系统耦合,弥散作用发生;?     

基于Agent的水资源管理模型研究进展

基于Agent的模型(Agent-based models,ABM)研究已成为水资源管理研究理论与方法的重要补充。对水资源管理ABM研究进行归纳与展望,有助于探索优化中国水资源管理体制和机制。在阐述水资源管理ABM概念及内涵的基础上,提炼出主体决策规则和互作机制两个建模核心内容,并对其方法进行了归纳分析;从流域水资源优化配置、城镇居民用水管理和灌区水资源管理3个方面,对2009—2018年主要水资源管理ABM研究进行了综述;针对当前研究的难点与不足,提出未来研究重点:①拓展复杂适应理论在水资源管理领域的应用;②加强不确定性水资源管理ABM研究;③探索基于机器学习的决策规则建模方法;④重视参数校准和结果校验及检验方法;⑤加强模型表述格式标准化进程;⑥综合权衡水资源管理ABM框架。     

Intrusion and upliftment of Mahakoshal rocks between Vindhyan and Gondwana in Narmada Son Lineament, Central India

The Narmada-Son Lineament (NSL) is one of the most prominent geomorphic features in Central India, which, divides the Indian Peninsula into two parts, northern and southern India. The present study carried near the Shahdol-Katni area of Narmada-Son lineament situated in complex transition zone, encompasses with seismically active, robust changes of gravity-magnetic field, undulating sub-surface topography, existence of hot springs and complex geological setting, which, cause the resettlement of inner dynamic progression. The area covers a range of diverse formations viz. alluvial, Deccan traps, Gondwana, Vindhyan and Mahakoshal groups with different ages. Geologically the area is divided into two parts, Vindhyan and Gondwana. The Vindhyan are exposed in the northern part and Gondwana are exposed in the southern part. It can be inferred that the Mahakoshal rocks are non-magnetic and reasonably higher density rocks which are exposed and intruded in between the Vindhyan and Gondwana rocks during the crustal resetting processes, which, may cause changes in magnetic field in the central part near Tala-Barhi area. Based on magnetic data, the area can also be divided into two parts, the northern part containing higher magnetic values (upto 900 nTesla) and the southern part with the values upto -1000 nTesla. The resettlement process may cause the separation of Vindhyan and Gondwana rocks because of the two existing active faults viz. Son Narmada North Fault (SNNF) and Son Narmada South Fault (SNSF). To know the geological setting of the Narmada Son Lineament, the knowledge of basement depth study plays a major role for understanding the inner mechanism of structural scenery of the ground sub-surface. There are number of studies carried out in and around the study area, but present technique plays an important role with sufficient evidences to validate the structural setting carried by the earlier geoscientists. Werner and Euler deconvolution techniques have been jointly carried out over the study area on the available magnetic dataset for basement depth estimation. As per study, the basement depth varies from 4 km to 5 km in the central part compared to both the split ends of the profiles, which, convincingly correlate the consequences carried by earlier studies. As the magnetic method can provide a non-unique solution, it is always recommended for integrated approach for better understanding and substantiation.     

全球变化过程的数学模拟和定量预测

本文首先介绍了全球变化过程数学模拟问题的由来、主要研究内容和重要意义,进一步讨论了全球变化过程综合模拟的数学模型及其已经取得的进展和系统分析的可能应用,然后介绍了过去全球变化过程的数学模拟以及已有的部分区域性工作基础和几种数学方法的可能应用。作者综述了GCM模型的应用现状和存在问题,并讨论了全球变化过程的定最预测,分析了若干新技术的可能应用,提出了对开展此项工作的看法和建议。     

基于地质统计学反演方法的洛带气田储层预测

研究区域为洛带气田遂宁组,该储层具有厚度薄、低孔隙度、低渗透层等特征,单一的约束稀疏脉冲反演难以达到精确刻画有利相带。地质统计学反演适用于复杂储层的地震预测和描述,与常规波阻抗反演相比,具有较高的垂向分辨率,能更有效地反映厚度薄的储层,反演结果更接近实际地质特征,能够很好地弥补约束稀疏脉冲反演缺陷,实现对储层特征的精细描述。针对研究区地质特点,根据储层发育特征和地质规律,基于地质统计学理论,采用岩性划分及统计学参数分析等技术方法进行储层预测,有效地预测了洛带气田的砂体厚度、平均孔隙度平面以及储层厚度。     

岩土破损演化理论(I)：破损空间

指出当前利用CT数研究岩土力学的所有方法为观察研究,浪费了宝贵的CT定量化信息。利用CT数定义了岩样某点的完整度和破损度。根据完整度和破损度的水平以及集合论定义了 水平完整域、 水平破损域和( - )截理,利用测度论精确度量它们的大小,在此基础上建立了岩土介质完整空间和破损空间的概念,为利用CT数开展岩土介质力学性质定量分析开创了新途径。如果将 水平由细观值逐渐放大到宏观值,则该方法适应于宏观岩土力学,实现了宏观力学与细观力学的统一描述,实现了连续介质力学与多孔或裂隙介质力学的统一描述。     

关于"中央造山带”几个问题的思考

“中央造山带”的提法响亮,瞩目,但其真正含义应加以分析,思考,从地理山脉综合分析表明它们不是统一山脉,但现实却出现一带山系,横贯中国大陆中央,故地理上可知经而统之称其为一道“中央山系”地质含义分析证明它们不是统一造山带,但祁连,昆仑,秦岭和大别可为广义统一造山带,有东古特提斯和中国大陆完成其主体最后拼合的关键地带之一,研究“中央造山系”有以下几个关键问题;（１）新生代,尤其是新第三纪以来中央造山带     

High-order Statistics of Spatial Random Fields: Exploring Spatial Cumulants for Modeling Complex Non-Gaussian and Non-linear Phenomena

The spatial distributions of earth science and engineering phenomena under study are currently predicted from finite measurements and second-order geostatistical models. The latter models can be limiting, as geological systems are highly complex, non-Gaussian, and exhibit non-linear patterns of spatial connectivity. Non-linear and non-Gaussian high-order geostatistics based on spatial connectivity measures, namely spatial cumulants, are proposed as a new alternative modeling framework for spatial data. This framework has two parts. The first part is the definition, properties, and inference of spatial cumulants—including understanding the interrelation of cumulant characteristics with the in-situ behavior of geological entities or processes, as examined in this paper. The second part is the research on a random field model for simulation based on its high-order spatial cumulants. Mathematical definitions of non-Gaussian spatial random functions and their high-order spatial statistics are presented herein, stressing the notion of spatial cumulants. The calculation of spatial cumulants with spatial templates follows, including anisotropic experimental cumulants. Several examples of two- and three-dimensional images, including a diamond bearing kimberlite pipe from the Ekati Mine in Canada, are analyzed to assess the relations between cumulants and the spatial behavior of geological processes. Spatial cumulants of orders three to five are shown to capture directional multiple-point periodicity, connectivity including connectivity of extreme values, and spatial architecture. In addition, they provide substantial information on geometric characteristics and anisotropy of geological patterns. It is further shown that effects of complex spatial patterns are seen even if only subsets of all cumulant templates are computed. Compared to second-order statistics, cumulant maps are found to include a wealth of additional information from underlying geological patterns. Further work seeks to integrate this information in the predictive capabilities of a random field model.     

柳江盆地亮甲山组岩石地层组成及一维数字描述

岩石地层数字化与可视化是数字地层研究的基础, 是地层学从传统离散式描述中解脱出来探索简明的、科学的描述模式的开始.以基本岩石地层单元为“地层细胞”, 探索了一个简单的沉积单元是如何经历侵蚀、改造、埋藏、成岩, 最终形成多种复杂成层岩系的地质过程, 并以自主研发的一维岩石地层数字描述系统为平台实现了对亮甲山组岩石地层的一维数字描述.经调查证实, 虚拟运算的结论符合野外地质调查所观察到的现象.亮甲山组岩石地层的数字描述揭示, 尽管不同地区亮甲山组地层记录表象差异显著, 但它们都源自于相同的基本岩石地层单元, 为定义亮甲山组岩石地层单位提供了一种新的理论、程序与技术方法, 同时为定量描述古盆地系统的运动幅度、速率等细节提供了理论基础与技术方法, 既节省了野外及室内研究的重复工作量, 还可实现对岩石地层蕴藏信息的深度挖掘.      

地下水脆弱性的概念、评价方法与研究前景

地下水脆弱性概念的发展过程是一个由简单到复杂,由单纯考虑内因到综合考虑内外因,由分歧到趋同的不断丰富、完善与发展的过程.评价方法则相应的由应用图件定性描述发展到应用数学模型定量表达.指出了目前地下水脆弱性评价中存在的若干问题,并指出应用灰色系统理论,模糊数学理论,AHP方法与GIS技术进行地下水脆弱性评价将是地下水脆弱性研究的一个主要的发展方向.