地热井花岗岩地层钻进提速技术研究与应用进展

复杂多变的地质环境和恶劣的施工条件给地质钻进过程控制提出了巨大挑战,大数据、人工智能等前沿技术的蓬勃发展给钻探行业带来了全新的发展机遇。首先,从钻进过程感知与建模、钻进过程智能优化与钻进过程控制3个方面阐述地质钻进过程智能控制的国内外发展现状。在钻进过程感知与建模方面,利用多源钻进过程信息,建立地质环境模型,实现地质环境变化和钻进过程状态的感知,基于钻进信息特征进行故障诊断和预警;在钻进过程智能优化方面,建立钻速预测模型,提出适合地质钻进过程的钻速优化算法,面向多样约束条件和优化指标探索最优钻进轨迹的设计;在钻进过程控制方面,通过建立钻柱、钻进轨迹、钻井液循环模型,设计控制器来调整钻压、转速、泵量等操作参数,保障钻进过程的安全高效。其次,论述了地质钻进过程智能控制系统及其工程应用情况。最后,展望了未来需要攻克的基于工业物联网的信息物理融合与钻进过程智能控制技术,包括多目标和高维约束的优化决策与控制一体化技术以及融合大数据、云边协同技术的网络化智能管控,从而提升地质钻进这类复杂工业系统的感知深度、综合调度和全局优化能力。随着新一轮找矿突破战略行动的开展,需加快推进人工智能、新一代信息技术与地质钻探相关工艺、理论方法和技术的深度融合,突破地质钻进过程智能控制的关键科学问题,研发先进的智能地质装备,为资源勘探和开发提供技术支撑。

     

广西丹池成矿带芒场矿田岩浆岩源区特征及锆石U-Pb年龄分析

丹池成矿带是我国重要锡多金属成矿带,过去对丹池成矿带成岩成矿研究主要集中在大厂矿田及五圩矿田,而对丹池成矿带北部的芒场矿田岩浆作用时代、源区特征及其成矿性缺少分析。芒场矿田岩浆活动强烈,发育隐伏斑状花岗岩及有关的花岗斑岩脉和隐伏细粒花岗斑岩及有关的白云母花岗斑岩脉。本文分析花岗斑岩脉U-Pb年龄及花岗斑岩脉和白云母花岗斑岩脉主、微量元素组成,以探讨岩浆活动时代、岩浆源区特征及其成矿潜力。芒场矿田花岗斑岩脉锆石U-Pb年龄为89.1±0.9Ma（MSWD=0.9）,和丹池成矿带内大厂矿田岩浆活动时代相近,表明丹池成矿带岩浆活动时代都发生于90Ma左右。白云母花岗斑岩脉具高A/CNK比值（2.69~2.88）,含高铝硅酸盐矿物白云母及在Th-Rb图上沿S型花岗岩趋势线分布,和大厂矿田S型黑云母花岗岩的特征基本一致,表明其主要为S型花岗岩。花岗斑岩脉形成时代晚于白云母花岗斑岩脉,但其具有更低的SiO₂含量和更高的MgO、Fe₂O₃^T、CaO和TiO₂含量,且在SiO₂与TiO₂、Fe₂O₃^T、Al₂O₃和P₂O₅关系图中分布于不同区域,没有线性变化关系,显示两者不是同一岩浆结晶分异演化形成的,而为不同沉积变质岩部分熔融形成的。白云母花岗斑岩脉富Al₂O₃、K₂O、Rb、Cs、Sn、W、Nb和Ta,在Rb/Ba-Rb/Sr图上位于富粘土源区,为强风化作用形成的富粘土质富稀有金属源区部分熔融形成的产物。华南西部基底发育经强风化作用形成的富粘土质富稀有金属元素沉积变质源区,为华南西南缘大规模锡矿床的形成提供了物质基础。

     

广东一次飑线过程中一个雷暴单体成熟阶段的电荷结构演变特征的数值模拟

为了进一步印证以往观测反推得到的广东地区雷暴云多偶极性电荷结构的结论,利用加入了起放电参数化方案的WRF模式,模拟了广东在2017年5月8日发生的一次飑线过程,并对这次飑线过程中一个雷暴单体成熟期的电荷结构演变特征进行分析,通过分析动力、云水含量、各水成物粒子混合比及携带电荷情况,讨论了电荷结构的形成及演变机制。结果表明,成熟阶段的单体,电荷结构从三极性逐渐演变为偶极性。这是因为在成熟初期,霰粒子在有效液态水含量适中且温度较高的地方与冰晶/雪花粒子发生了非感应碰撞,因此底部霰粒子携带正电,雷暴云底部形成次正电荷区,电荷结构为三极性。而在成熟后期,由于丰富的云水含量,使冰粒子的凇附过程增强,霰不断增加,冰晶和雪花不断被消耗,温度较暖区域与霰共存的冰晶和雪花急剧减少,使得该区域大小冰粒子的非感应碰撞起电急剧减少,此处霰粒子不能再通过非感应碰撞获得正电荷,底部次正电荷区随之消失,雷暴云的电荷结构转变为偶极性。此结果和以往观测反推得到的结论不同,这表明,对南方雷暴电荷结构还需继续深入认识。     

惠东高潭三次极端强降水过程成因对比分析

基于ECMWF的ERA-Interim全球大气再分析资料、MICAPS实况数据和广东省气象观测资料,对比分析了广东惠东高潭1979年、2013年和2018年的三次极端强降水过程的成因。结果表明:造成高潭极端强降水的影响系统有台风本体环流、登陆后的台风残余环流、季风低压外围环流等,其中2018年季风低压影响过程降水量最大;不同过程对流层低层强迫暖湿气流辐合抬升方式不同,分别为冷暖气流相互作用、西南季风和偏南季风地交汇、季风涌、边界层急流等;各过程中伴随的低空西南气流和偏南气流的风速大小差异明显,2013年台风残余环流影响时低空西南(偏南)风风速最大。相同点有:影响天气系统移动缓慢,并长时间维持,为极端强降水的发生发展和维持提供有利的动力条件;西南(偏南)季风、边界层急流或西南气流源源不断的水汽输送,为极端强降水的发展和维持提供了充足的水汽条件,同时低空暖湿气流的输送使得暴雨区大气层结不稳定状态长时间维持,利于持续性强降水的发展。研究结论可为今后高潭及其附近地区极端强降水的预报和决策服务提供理论支撑。     

改良最短距离法在合金样品分类中的应用研究

运用改良最短距离法分类原理对合金样品进行分类研究,从样本个数,训练集特征值范围及试验集插入位置等方面对识别率的影响进行了探讨。改良最短距离法对未知样品有较高的识别率,但该方法的外推预测能力不足。     

面向复杂山地的机载LiDAR与无人机影像融合应用

本文针对LiDAR点云与无人机影像数据特征的优缺点,利用LiDAR点云与无人机DOM影像融合,将影像数据光谱信息赋给LiDAR点云数据,使其不仅具备精准的空问结构信息,还能得到清晰的纹理信息.为验证融合数据应用的可行性与数据提取的准确性,对融合前后的点云数据进行地面点提取与DEM构建.试验表明:将无人机影像的光谱信息赋...     

光谱地质遥感研究进展

地质遥感是最能体现与发挥光谱遥感技术特点与优势的应用领域之一.本文从矿物岩石光谱模拟、矿物岩石光谱特征分析、遥感光谱仪技术指标的优化设计、辐射定标与数据辐射校正、地表光谱反演、信息提取、信息产品验证、地质应用8个方面总结了最新的研究进展,并对目前光谱遥感地质应用存在的问题和发展趋势进行了深入的论述.     

坡缕石粘土的磷吸附机制及其铁负载效果研究

比较了3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了坡缕石粘土的磷吸附机制,并研究了不同形态铁负载对坡缕石粘土吸附净化磷污染水体性能和机制的影响.结果发现,3种天然坡缕石粘土对不同程度磷污染水体均有一定的吸附净化能力,其中含白云石较多的坡缕石粘土的磷吸附能力最强,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程(R2=0.977 6)比Langmuir方程(R2=0.924 9)拟合效果更好;准一级方程、冥函数方程、抛物线扩散方程、准二级方程均能较好地模拟坡缕石粘土对磷的吸附动力学过程,说明坡缕石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附.此外,不同形态铁负载均能显著增强坡缕石粘土对不同程度磷污染水体的吸附净化能力,吸附等温曲线呈L型,Langmnir方程(Fe2 :R2=0.96,Fe3 :R2=0.967 7)比Freundlich方程(Fe2 :R2=0.965 7,Fe3 :R2=0.936 1)能略好地拟合铁负载坡缕石粘土的磷吸附等温结果,说明铁负载坡缕石粘土的磷吸附过程可能是均匀介质的单分子吸附.适量白云石有助于提高坡缕石粘土的磷吸附净化性能,铁负载可能通过改变坡缕石的表面电荷和吸附活性位点来改变其磷吸附机制,从而提高其磷吸附性能.     

吉林省松花江流域产业系统与环境系统时空耦合特征

采用耦合协调模型对2001-2014年吉林省松花江流域产业系统与环境系统时空耦合特征进行了分析,并对两大系统耦合关系的影响因素进行研究。结果表明:流域产业-环境系统耦合度呈现"M"型曲线特征,具有明显的经济烙印。耦合发展度不断升高,流域产业系统对环境系统的胁迫作用不断降低,环境系统对于产业系统的支撑作用不断增强;产业-环境系统耦合度经历了流域特征明显到不明显的过程,且耦合发展度区域差距不断缩小反映了资源型城市产业-环境系统耦合状况趋佳,产业生态化得到一定程度发展;二三产业增加值总额和人均工业废水排放量是影响产业-环境系统耦合发展度的主要障碍指标,并且人均水资源量以及外商合同投资额/GDP的障碍作用愈加突出。另外产业结构与产业规模是影响产业-环境系统耦合发展度的主要障碍子系统,而产业效率与环境污染是潜在障碍子系统。     

共接收点倾斜叠加波动方程偏移

共接收点倾斜叠加波动方程偏移,本质上是一种叠前偏移方法.每给定一个斜率P,对经过叠前（动校正前）常规处理的地震记录中的各共接收点道集,沿直线t=τ+px进行倾斜叠加,就形成一个共接收点倾斜叠加剖面.对之进行波动方程偏移,该偏移剖面将代表地下真实构造.对一系列的p,我们可以得到一系列这样的偏移剖面.对它们作共接收点叠加,偏移叠加剖面的信噪比将超过水平叠加剖面.本文导出了在均匀、水平层状及非均匀介质条件下的共接收点倾斜叠加波动方程偏移算法.