黄河壶口瀑布国家地质公园地质遗迹的保护与开发利用

重要的地质遗迹是国家的宝贵财富 ,是生态环境的重要组成部分。黄河壶口瀑布是我国最大的瀑布之一 ,其特有的侵蚀型、潜伏式黄色瀑布属世界罕见。黄河壶口瀑布位于华北板块南缘 ,鄂尔多斯地块的东南端 ,基底由太古代变质岩系构成 ,晋陕峡谷段主要出露三叠系中统纸坊组 (T2 z)和铜川组 (T2 t) ,产状近于水平 (倾角 3°～ 5°)。其构造运动以整体升降为主 ,地层有轻微的波状褶曲 ,并发育两组节理 :一组走向为 NE15°,基本顺河流谷底水流的流动方向 ;另一组走向为横跨河谷的 NE70～ 80°方向。黄河壶口瀑布的形成与此背景有着密切的关系。在壶口瀑布漫长的形成、发展演化的过程中 ,遗留下了许多重要的地质遗迹景观 ,主要为河流、干河周边支流、面流、潜流等冲蚀形成的地貌景观 ,以及重力侵蚀、风力、水力综合侵蚀和特殊意义的地质遗迹 ,具有很强的典型性、科学性和观赏性及国际对比意义。作者分析了黄河壶口瀑布地质遗迹的类型及特点 ,提出了开发利用与保护地质遗迹的原则、设想及措施     

黄陵基底穹隆北部石墨矿床成矿物质来源的地球化学约束

在黄陵基底穹隆北部已发现的几个大鳞片晶质石墨矿区中采取少量新鲜石墨样品(含少量大理岩围岩)进行了矿石岩相学及地球化学测试,通过相应分析、图解,探讨其成矿物质来源。该区石墨矿石赋存于黄凉河岩组(Pt1h)一套孔兹岩系内,主要矿石类型为石墨片岩及石墨片麻岩。根据其主微量元素及碳同位素分析,恢复矿石原岩为一套含炭质的(砂)泥质沉积岩,其固定碳质绝大多数来源于有机物而不是大理岩中的无机碳。根据矿层的元素组成及古地史证据,推测黄凉河岩组的蚀源区以野马洞岩组(Ar2y,拉斑玄武质)为主,东冲河片麻杂岩(Ar2D,花岗质)次之,而不是前人认为的单一"以花岗质岩石为蚀源区"。从供给源到成矿母岩的演化过程中,发生了强烈的地球化学变化,而不只是物质简单的机械转移。     

关于钻探设备制造应用柔性制造系统的讨论

针对我国目前钻探设备制造技术现状，介绍了柔性制造系统(FMS)的内涵及组成，分析了我国钻探设备制造业应用FMS的必要性及发展前景。     

松嫩地块西缘前寒武岩浆事件——来自龙江地区古元古代花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学证据

松嫩地块位于中亚造山带东段,该陆块是否具有前寒武纪结晶基底以及基底的规模和性质一直存在争议。我们在龙江地区识别出~1.8Ga的岩石,揭示了松嫩地块西缘古元古代结晶基底的存在。本文对其进行了岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和Hf同位素研究,为探讨松嫩地块西缘古元古代晚期构造演化提供了重要信息。研究结果表明,马山二长花岗岩中的锆石大多具有清晰的振荡生长环带,结合较高的Th/U比值(1.30~2.64),表明其为岩浆成因,岩浆锆石的~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1808±14Ma,形成于古元古代晚期;马山二长花岗岩具有富硅(Si O_2=69.50%~75.11%)、碱(K_2O+Na_2O=5.30%~8.69%)和铁(Fe O~T=2.86%~4.53%),贫钙(Ca O=0.46%~1.87%)、镁(MgO=0.25%~0.93%)的特征。稀土总量较高(∑REE=357.2×10~(-6)~587.1×10~(-6)),具强轻稀土分异((La/Yb)_N为12.2~17.6)和负Eu异常(δEu为0.27~0.77)的"燕式"稀土分配模式。大离子亲石元素Rb、Ba等富集,亏损HFSEs(Nb、Ta、Ti)和P、Sr等元素。结合岩石的Zr+Nb+Ce+Y(772.1×10~(-6)~911.1×10~(-6))和10000×Ga/Al比值(2.41~3.17)较高,全岩锆石饱和温度为891~940℃,暗示其为A型花岗岩,具造山后A_2型花岗岩的特征。马山二长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值介于-9.2~-2.8之间,t_(DM2)=2992~3520Ma,与华北板块北缘~1.8Ga岩浆岩具有相似的锆石Hf模式年龄。上述结果表明,马山A型花岗岩起源于幔源岩浆底侵作用引起的中-新太古代地壳岩石的部分熔融,证明陆壳已转入伸展拉张构造环境,是Columbia超级大陆裂解事件在松嫩地块西缘的响应。综合资料发现,松嫩地块已经发现的新太古代-中元古代的岩浆事件在华北克拉通都有同期的构造地质事件响应,初步认为松嫩地块与华北克拉通具有一定的亲缘性。     

内蒙古扎鲁特盆地坤都地区满克头鄂博组流纹岩锆石U-Pb年龄及岩石成因

为研究内蒙古扎鲁特盆地坤都地区晚侏罗世火山岩的构造属性,对研究区内流纹岩开展了锆石U-Pb定年和原位Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示,流纹岩形成于151.2±1.2Ma,属于晚侏罗世。岩石地球化学研究表明,火山岩具高硅富碱、贫镁钙的特征,稀土元素总量为110.38×10~(-6)~138.88×10~(-6),轻、重稀土元素分馏中等,弱负Eu异常(δEu=0.72~0.98),微量元素特征为富集Cs、Rb、Ba和轻稀土元素,强烈亏损Sr、P、Ti,相对亏损Nb、Ta,ε_(Hf)(t)值为-10.1~4.9,对应的地壳模式年龄(T~C_(DM))为1192~3639Ma,反映其岩浆来源于元古宙、太古宙地壳物质的部分熔融,之后经历矿物分离结晶作用。通过对比大兴安岭地区同时代岩浆-构造活动,研究区满克头鄂博组流纹岩形成于后造山伸展背景,与蒙古-鄂霍茨克造山后伸展作用有关。     

黄陵矿区富油煤对流加热原位转化开发效果数值模拟

有效开发富油煤提取石油对缓解我国油气紧张具有重要的现实意义,地下原位开采对流加热技术是富油煤有效开发的主要技术之一。以黄陵矿区延安组富油煤层为例,将高温蒸汽和氮气作为加热介质,采用地下原位转化开采对流加热的技术手段,分别研究2种加热介质在不同注入压力下的开采效果与能量回报率。结果表明：当注入气体的温度为400℃时,注蒸汽开采的加热效率更高,相同注入压力下注蒸汽开采将地层干酪根开采完所需要的时间小于注入高温氮气,二者比例为0.52～0.68,节省时间效果明显,注蒸汽开采与注氮气开采的天然气总产量比例为1.07～1.11,油总产量比例为0.82～0.85,二者差值随注入压力的增加而逐渐减小。注蒸汽开采与注氮气开采的能量回报率比例为1.754～2.363,注蒸汽开采注入压力为6 MPa时能量回报率在4.99 a达到峰值1.796,注氮气开采均未达到能量正收益。无论哪种加热介质,增加注入压力都能够缩短加热反应时间,有利于提高注蒸汽能量回报率。注氮气开采的地层流体有效渗透率较高,利于油气在地层中流动。注蒸汽开采在富油煤清洁开采方面具有优越性,为富油煤清洁开采的具体生产过程提供一定的数据参考依据。     

高压-工频电加热裂解油页岩技术室内试验及 氧的驱动效应分析

高压-工频电加热原位裂解油页岩是吉林大学与俄罗斯托木斯克理工大学合作研究的具有占地面积小、污染小、工艺简单等优点的油页岩开采技术。先对油页岩使用高压电击穿,再使用电加热的二步法,可以达到快速裂解油页岩的效果。为了确定裂解油页岩的工艺参数,以及更好地掌握高压-工频电加热裂解油页岩技术,本文对油页岩在有、无氧气条件下的裂解过程进行了热分析试验。试验表明,在有氧与无氧加热条件下,都可完成油页岩的裂解,且裂解过程是相同的,都属于二段式裂解过程。氧在油页岩加热裂解时具有驱动作用,可以降低油页岩的裂解温度、节省能量、提高裂解速度。     

基于生态参数的岩溶峰丛区石灰岩基岩表面溶蚀率遥感反演

为了探索岩溶峰丛区生态参数与石灰岩基岩表面溶蚀率的相关性,用相关生态参数反演土层下石灰岩基岩表面的溶蚀率,从而间接估算其变形。选择桂林丫吉村岩溶峰丛区为研究区,以Landsat5 TM多光谱数据为信息源,提取归一化差值植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、地面温度及土壤湿度等遥感参数;运用SPSS统计软件对这3种参数分别与石灰岩溶蚀率进行了相关分析,确定其相关系数分别为-0.91,0.85及0.93;在此基础上,通过逐步回归分析,建立了运用NDVI估算植被覆盖下石灰岩表面溶蚀率的遥感反演模型。结果表明:NDVI与石灰岩溶蚀率相关性最大,所以植被信息是石灰岩表层基岩溶蚀的主要间接标志;溶蚀率与NDVI指数存在线性关系,因此只要已知研究区其他地区的NDVI指数,即可估算出该地区的石灰岩基岩表面溶蚀率。     

回顾、探索与开创——第十届天然气水合物国际会议评述

第十届天然气水合物国际会议(ICGH10)于2023年7月9—14日在新加坡召开,参会人数700余人,由新加坡国立大学主办。ICGH10共收到摘要538份,分为292份口头报告和246份墙报展示。ICGH10总结了近6年来水合物相关领域的研究进展,本文主要就能源勘探与开发、流动保障、水合物应用技术3个方面重点评述：作为一种清洁低碳能源,天然气水合物在基础理论和试采工程方面取得了许多突破性进展,但距商业化开发利用仍具有一定距离;为实现油气管道的高效输送,与水合物堵塞有关的流动保障技术受到广泛研究,研发了许多环境友好型的水合物动力学和热力学抑制剂;水合物应用技术在碳封存、水处理和气体储运方面也逐步由实验研究走向商业应用。本文对会议内容做简要梳理,旨在介绍国际上水合物领域的最新研究及发展趋势。     

立轴式岩心钻机转速检测方法的改进

立轴式岩心钻机是岩心钻探工程中应用最广泛的钻机。对立轴式岩心钻机转速检测方法进行改进,并且研制了以传感器、计数器模块和采集机为核心的钻机转速检测系统。对转速检测系统中的计数器模块进行优化设计,提高了转速测量的准确性。经漠河盆地天然气水合物钻探试验井的应用,系统工作准确可靠,满足使用要求。