氧化钒晶体的半导体至金属相变的理论研究

本文利用第一性原理方法研究了金红石相和单斜相VO₂晶体的电子结构和热力学性质.在计算中采用局域密度近似结合Hubbard U模型(LDA+U)描述电子的局域强关联效应,同时也利用微扰密度泛函方法计算了两种相结构的声子谱.计算结果表明V原子3d电子轨道中x²-y²轨道能级分裂决定了VO₂晶体在不同相结构下的金属和绝缘体特性.零温状态方程计算揭示了在68 GPa时可以发生从单斜结构     

近50a华东地区夏季极端降水事件的年代际变化

利用中国华东地区90站点1960--2009年夏季（6—8月）逐日降水资料,分析了近50a来华东地区各类极端降水事件的强度和发生频次的年代际变化。结果表明：华东地区极端降水事件年代际变化特征明显。近20a来,不论是极端降水事件的平均强度还是发生次数都要明显高于前30a;1990年代是极端事件多发且强度较强的年代;华东区域极端强降水过程事件的连续降水日数多在9d以下,而极端连续降水日数事件基本在9d以上;较之华东地区其他区域,福建地区存在更多的强度大、持续久的降水过程;华东地区最大极端降水量出现在江西北部与安徽南部的交界区域。极端降水事件频发带存在南北摆动的年代际变化,这一特征在极端日降水事件和极端强降水过程事件上表现得更为明显。同时,存在两个极端事件频发带,分别位于长江流域附近。在后3个年代,这两个频发带呈现出分一合一分的年代际变化特征。     

焦作市矿产资源开发的环境地质问题

焦作市是在矿产资源开发基础上建立起来的新兴工业城市,随着社会经济的发展,环境地质问题日益突出。现有采空区149 km2,煤矸石堆存量1 180.77×104t,占地41.81×104m2,尾矿坝4座,方量已达2 660×104m3,矿坑突水700余次,经济损失达3亿多元,矿区水环境污染严重,大部分地下水为Ⅳ类、Ⅴ类水。每年投入治理与赔偿地面变形、塌陷损失金额达数百万元。本文分析认为矿产资源开发环境保护的法律法规不健全,环境保护意识淡薄,矿区环境恢复治理资金不畅,技术投入不足是造成矿区生态环境地质问题与影响矿区生态环境治理的主要因素。加强宣传教育,推广实用技术,从源头减少矿产资源开发诱发的环境地质问题,建立矿山生态环境保护与恢复治理相关制度,实施矿业权资产化管理,是有效预防因矿产资源开发诱发生态环境恶化及进行恢复治理的重要途径。     

煤矿井下定向钻孔中电阻率探测技术与应用

受高瓦斯/承压奥灰水威胁的工作面开采前,一般采取定向钻进技术在工作面底板开展压裂或注浆工程保障开采安全。利用底板定向钻孔开展孔中探测工作,可更加精细揭露工作面内隐伏构造,还可实现“一孔多用”。为解决定向钻孔内的探测问题,提出一种在水平定向钻孔中进行直流电阻率法探查的方法。定向钻孔施工完毕后,退出定向钻孔施工的通缆钻杆,送入内平钻杆,将孔中高密度电缆通过钻杆尾端特制水便送入钻孔,使孔中电缆平铺于钻孔中,在定向钻孔水平段,进行孔内直流电阻率法径向探测。在理论上通过数值模拟研究层状介质下单孔测量工作模式的接收信号衰减规律、视电阻率曲线变化特征、顶底板岩性对测量结果的影响等,并采用单孔测量数据对孔旁异常范围进行反演定位。数值模拟研究表明,孔中电阻率探测方法对隐伏的异常体有良好的探测效果。通过在陕西韩城某矿井下实际煤层底板探测试验,对研究区2个定向抽采钻孔孔中探测数据进行处理,反演结果异常区与工作面内隐伏小断层位置吻合,验证了定向钻孔中电缆布置的可行性和定向钻孔内通过孔内径向和孔间透视探测隐伏构造的可靠性。      

南黄海崂山隆起中、古生界油气保存条件分析

崂山隆起位于南黄海盆地中部,海相中-古生界分布广泛且厚度大,其构造演化经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山等多期构造运动,早期油气聚集可能在后期受到不同程度的破坏,因此,油气保存条件是崂山隆起油气勘探能否取得突破的关键因素。通过综合分析构造运动中抬升剥蚀作用和断裂作用与油气保存的关系,以及盖层条件与油气保存的关系,探讨崂山隆起内部油气保存条件的差异性以指导该区油气勘探。结果表明：崂山隆起呈差异性油气保存特点,位于崂山隆起中南部的高石稳定带是一个早期断裂不发育的弱变形区,后期构造运动改造破坏程度较弱,特别是下古生界具备较为优越的生储盖组合,构造多以断背斜和低幅宽缓背斜为主,发育多个大型圈闭,岩浆活动相对较弱,油气保存条件较为优越;而崂山隆起北部的青峰变形带断裂系统发育,地层褶皱变形强烈,单个圈闭规模较小,油气保存条件相对较差;高石稳定带中南部是进一步油气勘探和调查参数井钻探的重点目标区。     

Theoretical Model and Dynamic Analysis of Soft Yoke Mooring System

As a popular solution for mooring an FPSO （Floating Production, Storage and Offloading） permanently in shallow water, the soft yoke mooring system has been widely used in ocean oil production activities in the Bohai Bay of China. In order to simulate the interaction mechanism and conduct dynamic analysis of the soft yoke mooring system, a theoretical model with basic dynamic equations is established. A numerical iteration algorithm based on error estimation is developed to solve the equations and calculate the dynanfic response of the mooring system due to FPSO motions. Validation is conducted by wave basin experimentation. It is shown that the numerical simulation takes only a few iteration times and the final errors are small. Furthermore, the calculated results of both the static and dynamic responses agree well with those ones obtained by the model test. It indicates that the efficiency, the precision, the reliability and the validity of the developed numerical algorithm and program are rather good. It is proposed to develop a real-time monitoring system to further monitor the dynamic performance of the FPSO with a soft yoke mooring system under various real sea environments.     

北黄海盆地东部M隆起构造特征及演化

北黄海盆地是中国东部近海中生代断陷型盆地,详细记载着中国东部复杂的构造活动信息,期间经历了多期岩浆活动和构造反转。M隆起位于北黄海盆地东部,其构造活动记录比周边的坳陷更为详细。为充分认识M隆起的地质结构及沉积响应关系,在充分利用地震、钻测井等资料的基础上,结合区域构造背景,从构造运动学和动力学等方面探讨分析其构造演化历程,进而为北黄海盆地乃至中国东部地区的构造演化提供新的依据。高精度三维地震资料及地质分析揭示,该隆起区发育有5个典型的不整合面,纵向上可划分为5个构造层。结合北黄海盆地所处构造位置、构造变形和沉积充填特征,及板块运动和区域构造演化史,将北黄海盆地东部M隆起自中侏罗世至今的构造演化划分为5个阶段(共9期):裂陷阶段(稳定沉积期、掀斜形成期、早白垩世凹陷沉积期)、构造反转阶段(晚白垩世抬升剥蚀期)、再次裂陷阶段(早渐新世初沉积期、早渐新世末剥蚀期、F2断层活跃期)、再次构造反转阶段(整体抬升期)、区域沉降阶段(区域沉降期)。     

超压对碎屑岩机械压实作用的抑制与孔隙度预测

为了研究超压对碎屑岩储层机械压实作用的抑制作用和预测超压背景下碎屑岩储层的孔隙度,本文根据压力平衡原理,推导了地层超压与有效埋深的关系方程,并在综合考虑超压、溶蚀和胶结作用的基础上,建立了超压背景下储层孔隙度的预测模型。结果表明,盆地中地层的密度越小,超压对碎屑岩储层机械压实的抑制效果越明显。三个不同时代、不同类型沉积盆地的孔隙度预测结果表明,应用本文建立的储层孔隙度预测模型所预测储层孔隙度的误差均低于Gluyas和Cade方程,而且孔隙度预测的误差随地层时代的变老而增大。在储层胶结物小于10%的条件下,新生代超压盆地碎屑岩储层孔隙度的预测误差小于2%,而中生代超压盆地储层孔隙度的预测误差大于5%。本文建立的超压背景下的碎屑岩储层孔隙度预测模型仅适用于时代较新超压盆地的孔隙度预测。     

基于GIS的西平县土地利用变化分析

在遥感和地理信息系统软件支持下,通过2002年的ETM＋和2007年的CBERS遥感图像分析,利用马尔科夫链的元胞自动机模型与构建土地利用适宜性图层,模拟西平县2012年土地利用变化。结果表明：到2012年,西平县城镇及工矿用地将在原有基础上向四周辐射发展,交通运输用地将在原来基础上拓宽,村镇居民点及公路周围的耕地将减少,林地、其他用地也将减少。     

华南二叠-三叠系的成因地层序列及古特提斯海重建

总结各类沉积盆地的沉积和地层格架，厘定出６类等时性地层界面和５个级别的成因地层单位，在分析地层界面性质和各类成因地层单位沉积构成的基础上，将华南二叠－三叠系划分为７个沉积幕、３个构造沉积幕和２个沉积盆地域、恢复了华南板块二叠－三叠纪的演化过程，论述了板块构造运动，海平面升降和源区侵蚀作用对各级成因地层单位的控制意义，证明了华南的古特提斯海经历了陆表海和伸展裂谷海两个演化阶段。