基于DTS技术的菏泽地层导热性研究

为了确定山东省菏泽市某地区的地下热物性参数,本文基于线源热传导理论,将DTS技术与现场热响应试验（TRT）相结合,利用测温光缆对现场单U和双U地埋管加热（或冷却）过程的钻孔温度进行了分布式测定,对该地区每一地层的导热系数进行了计算。试验结果表明:利用DTS技术可在现场热响应试验中准确可靠地获得各个地层导热系数分布,评价各个地层的热交换能力;渗流对地层导热性具有显著的提高作用;双U管试验的测试结果比单U管试验所获得的结果更准确;受热量累积效应的影响,换能试验时间越长,所得到的导热系数越小,并逐渐趋于一稳定值。本研究成果可为地源热泵设计提供基本依据。     

乌鲁木齐西山井田原位煤层瓦斯中H_2S含量的影响因素及成因分析

H2S是一种剧毒、有害性气体,乌鲁木齐西山井田是我国最早发现煤层瓦斯中H2S异常的井田之一。为了新建矿井煤炭资源开采安全,基于煤田地质勘查和矿井开拓成果,分析了影响原位煤层中H2S含量的因素,探讨了H2S异常的成因。研究结果表明:1)在煤田勘探范围内(埋深浅于600m),实测H2S含量与煤层埋深、煤层瓦斯总含量、CH4、CO2、N2含量、水分含量(Mad)、灰分产率(Ad)呈负相关趋势,与全硫含量(St,d)、挥发分产率(Vdaf)呈正相关趋势;2)H2S异常的主要成因为煤层自燃、BSR、TDS、TSR混合成因及地下水的迁移。     

新疆玛纳斯湖近40年间时空变化图谱及其驱动机制

以新疆玛纳斯湖为研究区,利用1972—2014年间8期遥感影像数据,在提取了湖泊水域信息的基础上对近40 a间玛纳斯湖水域演化进行了研究。结果表明,1972—2014年间玛纳斯湖呈现明显"增加—减小—增加—减小"变化态势,水域重心不断往西南方向偏移。1972—1999年间玛纳斯湖长期处于干涸状态,2000年恢复至研究期间最大水域面积(248.69 km~2),之后经历了2000—2008年和2011—2014年2次萎缩周期,面积变化幅度和动态度的计算结果显示,水域面积的退缩周期在缩短,退缩速度在加快。玛纳斯湖水域面积变化整体受气候变化的影响不大,但与极端高温和降水天气引起的超标准洪水关系密切,流域内人类活动是玛纳斯湖演化的主要原因。     

Study on frost resistance of rapid-hardening magnesium phosphate-ferro-aluminate composite cement北大核心CSCD

随着冬季抢修抢建混凝土工程的增多,研发适用于严寒地区具有良好抗冻性的快硬水泥意义重大。磷酸镁水泥具有早期强度高、初凝时间短、与混凝土相容性好等特点,被视为混凝土工程的良好快修快建材料。然而,磷酸镁水泥制备的水泥砂浆或混凝土在北方地区的冬季往往会受到冻融循环作用,导致其耐久性和强度出现不同程度的退化。为增强磷酸镁水泥的抗冻性,在磷酸镁水泥制备中用铁铝酸盐水泥代替一定数量的过烧氧化镁,制备出快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥。通过冻融循环前后磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件的质量损失测试、强度试验、孔隙率测试及SEM-EDS测试,得出：铁铝酸盐水泥代替氧化镁的数量在30%~40%时,制备的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件冻融循环后的质量损失率最小,抗压强度和抗折强度达到峰值,抗压强度和抗折强度剩余率最高,孔隙率最小,因而该配合比的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥具有最好的抗冻性。由SEM-EDS测试可知磷酸镁水泥砂浆试件冻融循环后,基体中的胶凝材料K-鸟粪石部分溶解,试件整体结构疏松,晶体间存在大量间隙;磷酸镁水泥制备中掺入铁铝酸盐水泥后,制得的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥水化生成大量晶体填充于砂浆试件基体内部,无定形水化产物对砂浆试件的强度有一定补偿作用,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件在冻融循环后孔隙率大幅减小,密实度得到提高,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性能得到了显著增强。磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥为北方严寒地区冬季混凝土抢修抢建工程提供了一种新材料。     

基于自组织特征映射网络-随机森林模型的滑坡易发性评价

为深入探讨评价单元和非滑坡样本选取对滑坡易发性预测的影响,构建了一种基于自组织特征映射网络-随机森林模型的滑坡易发性评价模型。该模型针对栅格单元和斜坡单元在滑坡易发性评价中的不足,结合栅格单元和斜坡单元的相互关系,提出了滑坡易发性指数的优化计算方法。在此基础上,基于随机森林Tree Bagger分类器构建滑坡易发性评价模型,通过对比分析自组织特征映射网络和随机方法选取非滑坡样本对评价结果的影响,探讨自组织特征映射网络、随机森林和自组织特征映射网络-随机森林三种评价模型的有效性;将评价模型应用于大余县滑坡易发性评价。结果显示,随机森林模型和自组织特征映射网络-随机森林模型的预测精度较高,分别达到91.19%和94.94%,成功率曲线的AUC值分别为0.822和0.849,表明自组织特征映射网络-随机森林模型具有更高的预测率和成功率, 自组织特征映射网络聚类的预测精度虽然有限,但作为非滑坡样本的选择方法,能够有效提高随机森林模型的评价精度。     

胡杨树干液流日变化及其与气象因素的相关关系

选取塔里木河中游胡杨林自然保护区内不同长势和直径的六棵胡杨（Populus euphratica Oliv.）样木,利用热比率树干液流仪（SFM1）进行树干液流测定,并分析其日变化规律;同步监测各样地的气象因子,建立气象因子与树干液流速率日变化之间的逐步回归方程（Stepwise Regression Equation）,分析气象因子对胡杨树干液流的影响。研究结果如下：（1）不同长势和直径的胡杨树干液流速率差异很大,但其整个日变化过程类似,均有明显的昼夜变化规律。旺盛胡杨树干液流日变化特征呈单峰曲线,而衰弱胡杨呈双峰曲线。（2）大直径胡杨树干液流速率和日累计液流量大于小直径胡杨;长势旺盛的胡杨树干液流速率和日累计液流量均大于衰弱胡杨。各胡杨样木日累计液流量的大小排序为：旺盛大直径胡杨 > 旺盛中直径胡杨 > 衰弱大直径胡杨 > 旺盛小直径胡杨 > 衰弱中直径胡杨 > 衰弱小直径胡杨。（3）虽然胡杨各样树在长势和直径结构上有差异,但其树干液流速率日变化与气象因子的关系大致相同,均与太阳辐射、气温、风速和土壤温度呈显著正相关（P<0.05）,而与空气湿度呈显著负相关。（4）在诸多气象因子中,气温、太阳辐射和空气湿度是影响树干液流速率的主要因子。     

准噶尔盆地阜康凹陷侏罗系烃源岩特征与页岩气勘探潜力分析

页岩油气正在成为中国油气勘探的重要对象之一。准噶尔盆地是中国西部最大的叠合盆地之一,盆地中是否存在页岩油气是能否打开油气勘探新局面的关键问题。本文通过对比其最大的生烃凹陷(阜康凹陷)的侏罗系烃源岩特征与Barnett页岩,来评价准噶尔盆地页岩油气的勘探潜力。阜康凹陷侏罗系烃源岩与Barnett页岩有以下相似性:①烃源岩规模稍大。阜康凹陷侏罗系主要发育八道湾组、三工河组和西山窑组三套泥质烃源岩层,累计厚度(最大950m)大于Barnett页岩;②干酪根类型相当。阜康凹陷干酪根类型在纵向上表现出一定的差异,下部八道湾组以Ⅱ型—Ⅲ型为主,中上部以Ⅲ型为主。③有机质的丰度偏小,但是存在厚层的煤。阜康凹陷有机质丰度分布符合正态分布,主要分布在1.2%~2.5%,与Barnett页岩相比略微偏小。但是从页岩气的角度来看,阜康凹陷发育多层单层厚度5m的煤层,总厚度超过50m,最大单层厚度超过20m,弥补了泥岩丰度不足的缺憾;④烃源岩已经进入中—高成熟阶段。表征烃源岩成熟度的Ro=1.6%,与Barnett页岩相当。上述对比结果表明阜康凹陷具有生成页岩油气的潜力。在此基础上,本文试图通过生烃潜力法的残留烃量评价本区页岩油气的勘探潜力,评价结果表明残留烃的规模为874.6亿吨,展示出阜康凹陷良好的页岩油气勘探潜力。     

新疆三塘湖盆地地下水赋存控制因素分析

新疆三塘湖盆地水文地质条件较为复杂,水文地质研究程度低。通过对控制地下水赋存及其富水性的机制进行分析,确定了控制盆地地下水的赋存及其富水性的主要因素有补给源、控水构造、地层厚度和地形地貌。盆地内地下水富集区均与控水构造活动密切相关,在盆地内非储水构造分布地段,地下水富水性较弱或无地下水赋存。     

新疆肖塘冬季土壤呼吸特征及影响因素

采用LI-COR8150多通道土壤碳通量观测系统对塔克拉玛干沙漠北缘肖塘地区盐碱地和流沙地土壤的冬季呼吸速率、土壤温度、含水量的日变化动态进行定位连续监测,并深入分析土壤水热因子对呼吸速率的影响。结果表明:(1)肖塘地区盐碱地和流沙地的土壤呼吸速率较低,具有明显的日变化规律,并会因土壤类型的不同而有微弱差异,总体上均呈不对称"钟形"的单峰型曲线。(2)夜间及凌晨2类土壤的呼吸速率多为负值,表明该时段土壤成为碳元素的汇集区,然而在日尺度上沙漠地区仍属于碳源,但相对较为微弱。(3)盐碱地和流沙地的土壤呼吸速率与土壤表层0~5cm平均温度均具有较为一致的昼夜变化趋势,且分别存在极显著的线性和指数回归关系。温度敏感性指数Q10在2类土壤中均较小,其中盐碱地Q10相对较大。(4)土壤呼吸速率与土壤表层0~5cm平均含水量在盐碱和流沙两地昼夜变化趋势均较为一致,且存在极显著的线性关系。(5)相对于单因素影响下的一维回归方程,土壤温度和含水量对土壤呼吸速率的二维回归方程能够更好地解释土壤呼吸随时间的变化情况,且土壤温度和含水量对于土壤呼吸速率均表现出明显的时滞效应。     

西伯利亚地台西南部某些金矿床地质学与地球化学

西伯利亚地台西南缘加里东褶皱系中,金矿床发育有两种建造类型：a.金-硫化物-石英建造：b.金-矽卡岩建造。它们形成于古岛弧的地动力学构造环境,一般位于蛇绿岩建造带中,成因上与原地型深成花岗岩类岩体有关。矿石的伴生元素有Cu、Pb、Zn,丰度值一般高于围岩10-20倍。As、Sb、Mo、W、Bi、Te等元素可作为工业矿体之标志性元素。