大兴安岭扎兰屯地区晚古生代格根敖包组埃达克岩的发现及地质意义

大兴安岭中段扎兰屯地区晚古生代埃达克岩主要岩石类型为安山岩、粗面安山岩、英安岩和粗面英安岩,取得一个安山岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(316.9±2.4)Ma,代表火山岩喷发的年龄.岩石具有较高Si(Si O2=54.97%~63.80%),富碱并相对略富Na(Na2O/K2O1),富Al(Al_2O_3=14.97%~17.69%),高Sr(715.98×10~(-6)~2100×10~(-6)),低Y(12×10~(-6)~18.41×10~(-6))和Yb(1.02×10~(-6)~1.91×10~(-6))的特点.在原始地幔标准化蛛网图中,富集LREE,亏损HREE,Eu呈微弱正异常(δEu=0.97~1.30).同时Mg值介于0.35~0.57,平均0.46.总体特征属于高钾钙碱性埃达克岩(为C型埃达克岩的一种),来源于增厚的玄武质下地壳的部分熔融.扎兰屯地区晚古生代高钾钙碱性埃达克岩的发现,为兴安地块与松嫩地块的拼贴作用提供了新的线索,对正确认识区域地壳演化有着重要的构造意义,为本区寻找与埃达克岩有关的矿产提供了线索.     

天然气水合物孔底冷冻取样技术

本研究提出的天然气水合物孔底冷冻取样方法是通过外部冷源采用主动式降温的方法在孔底冷冻天然气水合物岩心,从而抑制水合物分解来获得水合物岩心的方法。首先,分析了孔底冷冻取样方法的可行性。然后,借助室内冷冻模拟试验确定了干冰法冷冻方式。最后,研制了FCS型天然气水合物孔底冷冻取样器,通过钻进实验取得冷冻岩心。本研究提出天然气水合物孔底冷冻取样思想,为天然气水合物取样器的设计提供了新的思路。     

分水钻具的设计及其数值模拟分析

岩（矿）心采取率低是单管取心钻进的主要问题。在钻进时由于冲洗液对岩心的冲刷作用,使岩（矿）心中的矿物颗粒不断被冲洗液带走,造成岩心缺失、岩心采取率过低。从钻具内部流速分布、冲洗液冲刷作用、岩心采取率、冲洗液携粉等角度出发,分析了单管钻进时造成岩心采取率过低的原因,采取分流、降速等方法,设计了一套可以在一定程度上提高岩心采取率的分水单管钻具,通过数值模拟,证明了该钻具在满足及时清除孔底岩粉的条件下,能使单管钻具中岩心周围冲洗液流速降低25%左右,进而解决常规单管钻进岩心采取率不足等问题。     

天然气水合物泥浆制冷系统的野外试验研究

天然气水合物钻探取样过程中,泥浆制冷系统具有十分重要的作用。介绍了吉林大学研制的天然气水合物泥浆制冷系统的结构及工作原理。通过在西藏羌塘盆地、祁连山木里盆地和东北漠河盆地大兴安岭地区的野外应用试验,表明该套系统应用范围广,工作性能稳定可靠,可用于高海拔、高纬度的冻土带等特殊地区的水合物钻探。     

高盐强酸性地下水中复合苯系污染物原位芬顿氧化实验研究

在原位氧化过程中,实际场地地下水和含水介质的物化特征是影响氧化效果的重要因素,而目前对此影响的研究较少。以某场地实际高盐强酸性复合苯系污染地下水为研究对象,以地下水中2-硝基-4-甲氧基苯胺（2-nitro-4-methoxyaniline,2-N）和3-硝基-4-甲氧基苯胺（3-nitro-4-methoxyaniline,3-N）为特征污染物,探究芬顿（Fenton）试剂原位氧化特征,并研究液相环境因素（初始H2O2浓度、初始Fe2+浓度、初始pH值、初始醋酸（Acetic acid,HAc）浓度、初始 < span class="inline-formula-span" > < span class="inline-formula-span" > < span class="inline-formula-span" > ${\rm{SO}}_4^{2-}$ < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181048.png'/ > < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181048.png'/ > < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181048.png'/ > 浓度）以及含水层介质对Fenton法去除2-N和3-N的影响。结果显示：（1）Fenton法去除2-N和3-N效果显著,且在初始液相条件为c（H2O2）=7 mmol/L、c（Fe2+）=4 mmol/L、pH=4、c（HAc）=0 mg/L和c（ < span class="inline-formula-span" > < span class="inline-formula-span" > < span class="inline-formula-span" > ${\rm{SO}}_4^{2-} $ < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181118.png'/ > < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181118.png'/ > < /span > < img text_id=' class='formula-img' style='display:none;' src='202012021_Z-20210203181118.png'/ > ）=0 mmol/L时去除效果最佳;（2）各因素对Fenton法氧化2-N和3-N的影响不同,加入H2O2和Fe2+使2-N和3-N去除率上升,增大HAc浓度使2-N和3-N去除率下降;（3）含水层介质对2-N和3-N具有一定吸附性,且对3-N的吸附性强于2-N,二者在本实验中最大吸附态占比分别为29%和42%,而吸附态的存在会抑制Fenton法对2-N和3-N的去除;（4）矿物分析结果显示介质含有少量黄铁矿,在硫酸环境下,介质腐蚀溶解释放Fe2+,在达到一定浓度后,无需额外添加Fe2+即可完成Fenton反应进而去除2-N和3-N。     

东北冻土区天然气水合物科学钻探试验及钻进效率影响因素分析

东北冻土区天然气水合物钻探试验MK-2井中,采用了天然气水合物取心技术,同时还装备了钻井参数监控系统。利用钻井参数监控系统采集到的钻井深度、钻压、钻速、转速、回转扭矩、流量、泥浆循环泵压力等数据,结合地层情况,对影响钻进效率的因素进行了分析。分析表明：①在破碎带、碳质板岩和糜棱岩的地层中钻进效率低,在砂岩、砂质泥板岩、泥板岩和板岩的钻进效率较高;②得到了在不同地层中的最优钻压;③ MK-2井钻探试验使用的技术、设备和试验结果对于以后的天然气水合物钻探具有一定的借鉴意义。     

天然气水合物钻井泥浆冷却系统的设计及现场应用

从天然气水合物赋存的温压条件入手,说明了制冷泥浆的重要性。介绍了天然气水合物钻井泥浆冷却系统的结构组成、工作原理及设计过程。进而阐述了该套系统在中国冻土区天然气水合物科学钻探施工中的应用情况。试验证明：该套系统完全达到了设计要求,并首次成功地在青藏高原木里盆地永冻区钻获天然气水合物样品。     

黄河壶口瀑布国家地质公园开发建设构想

地质公园是地质遗迹景观和生态环境的重点保护区,是地质科学研究与普及的基地。黄河壶口瀑布的形成经历了一个复杂而漫长的演化过程。显露在河床及河谷两岸的地质遗迹,揭示着黄河壶口瀑布演化进程,对研究黄河发育史、晋陕峡谷的形成、瀑布成因、演化等问题,具有重要的科学理论价值。因此对黄河壶口瀑布国家地质公园的地质旅游资源进行了科学的综合评价,提出了开发构想。使黄河壶口瀑布地质地貌能得以科学的保护与合理的开发利用,不仅要将壶口瀑布建成我国著名的地质公园,更要将其建成我国的瀑布科学研究中心和科普教育基地。     

大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭北段龙江盆地光华组碱流岩进行了岩石地球化学及锆石U-Pb年龄研究,并对其岩石成因及构造意义进行了讨论。结果表明,龙江盆地碱流岩的锆石具有典型的岩浆振荡生长环带和较高的Th/U值(0.71~2.12),反映了岩浆成因特征,LAICP-MS锆石U-Pb年龄为122.4±1.7Ma(n=19,MSWD=0.77)。岩石富硅、富碱,贫Mg、Ca;稀土元素配分曲线呈现右倾"V"字形特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素显示具有较低的Sr和Ba丰度,以及较高的Rb、Th、U、Zr等特点。以上特征表明,龙江盆地碱流岩类似于铝质A1型花岗岩,为长英质地壳部分熔融及其后斜长石和Ti、Fe氧化物分离结晶作用的产物,代表了伸展的构造环境。     

三江盆地富地1井软塑地层钻探技术

具有中生界海相和海陆相交互沉积、且被多次构造运动改造后的三江盆地,其覆盖层均为软塑地层,并且厚度较大;针对三江盆地厚覆盖层软塑地层保直钻进施工存在的难点,从钻进方法、井身结构、钻井液护壁、工艺措施等方面进行研究,分析得出适合于在三江盆地软塑地层不下套管的情况下,实施保直取心钻进的技术措施,并且在生产实践中解决了钻进技术难点,取得较好的经济效果。