四川盆地基底断裂对长兴组生物礁的控制作用研究

四川盆地长兴组生物礁油气藏是国内外该类型油气藏的一个典型代表。在前人主要针对川东北地区提出台地边缘是生物礁发育有利部位的基础上,从盆地更广的尺度,结合国内外已有实例,着重从基底断裂角度,分析了其对生物礁发育的影响与控制作用。结果表明,盆地内长兴组发育有大量NE和NW向深大断裂,地层、岩相和构造证据均反映这些断裂在晚二叠世处于正断活动期,并形成了台—槽相间和台内棋盘格状堑垒构造格局。基底正断活动通过对古地理的影响来实现对生物礁的控制,生物礁受张性正断层上升盘"断隆"控制,分布于基底断裂古上升盘断阶处,如环海槽的台地边缘和台地内部断垒周缘。因此,除已获得重大突破的"环海槽礁滩气藏富气带"外,在台地内部靠基底断裂带附近,礁滩也可能发育,可作为今后油气勘探重点考虑的对象。这一研究新认识有助于拓展区域油气勘探思路,并为生物礁型油气成藏理论研究提供新的参考信息。     

煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

针对煤矿井下钻场人员需求大、安全隐患多、一人操作难以同时控制钻机动作并从全局视角知悉钻机运行状态等问题,引入了数字孪生技术,设计开发了钻机远程服务平台。该平台系统以ZDY25000LDK钻机为载体,融合了钻机远程控制系统、数字孪生模型和参数监测系统3方面技术,通过检测与执行层、数据传输层和远程集控层实现钻机远程控制、钻机运行全生命周期映射与参数监测。钻机远程控制系统实现了实时远距离控制钻机,数字孪生模型能够映射钻机各运动部件的运动状态,并能通过仿真实验为钻探施工提供先验参考,参数监测系统实现了对钻机状态参数和钻进参数的实时监测。基于该钻机远程服务平台,进行了平台的功能性和实时性验证。试验结果表明：钻机远程服务平台能够实现钻机远程控制,并从全局视角上映射和监测钻机运行状态和参数,通过数字孪生体仿真,得出钻机上扣过程中动力头回转速度和给进速度的最优比值为4.28,与实际上扣情况相符。平台操作方便、实时性高、可靠性好、人机交互友好,为煤矿井下钻探工作的减人增效和智能化升级提供了解决方案。

     

济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径（流量占比40.21%）、东南部补给路径（流量占比47.42%）、西部补给路径（流量占比47.13%）、南部补给路径（流量占比51.04%）,研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。     

基于高密度电阻率法的土体干缩裂隙动态发育过程精细监测研究

土体在气候作用下发育干缩裂隙是一种常见的自然现象,裂隙的存在会极大弱化土体的工程性质,诱发许多岩土与地质工程问题。为了实时掌握黏性土中干缩裂隙网络的发展状态,提出了一套基于高密度电阻率层析成像技术（ERT）的土体干缩裂隙动态发展过程精细监测方法。分别开展模型试验及原位试验,利用自行研制的测定系统持续采集电流-电位差数据,随后利用自行开发的有限元法电阻率层析成像（FemERT）系统进行数据处理,获取了裂隙网络在不同发育阶段的空间分布特征。结果表明：（1）ERT可以实现土体裂隙发育过程的精细监测,具备监测三维裂隙网络几何形态的能力,裂隙宽度的识别精度达到毫米级,裂隙深度的识别精度达到厘米级;（2）ERT的感度分布特征解释了裂隙发育对于土体电阻率的影响规律,测定电阻值时程曲线因裂隙产生位置的不同而呈现不同的变化规律;（3）反演电阻率及其相对变化率（Rev）可以直观表征裂隙网络在不同阶段的空间几何形态,凸显裂隙动态发育过程对于土体导电性的影响。     

贵州黑色岩系金-铂族元素地球化学特征及成因分析

为探讨贵州下寒武统黑色岩系中铂族元素物质来源及钼-镍、钒多金属形成的沉积环境与成矿作用,在钼-镍、钒多金属层及其顶底页岩、底部硅质岩中采集样品测试分析。通过对样品中金、铂族元素含量(质量分数)及其地球化学特征值研究,结果表明：黑色岩系中金及铂族元素含量显示协同变化特征;Pd富集,Ru、Ir亏损明显,Pt、Rh、Os基本持平或略有变化;样品的原始地幔标准值标准化模式配分曲线从Os、Ru、Rh、Ir、Pt到Pd大致呈“W”型,配分曲线略呈左倾,总体上呈现w(Pd)>w(Pt)>w(Os)>w(Rh)>w(Ru)>w(Ir)的变化关系;黑色岩系铂族元素来源与正常海水及海底热水喷流作用关系密切,地外来源可能性极小;黑色岩系钼-镍、钒多金属层中铂族元素的富集存在单独成矿作用或成矿作用的叠加,而且在钒多金属层内局部存在分层或条带分异。     

大九湖泥炭地现代植物不同组分的δ18O特征及其古气候意义

最初学者利用泥炭植物同位素重建气候变化是参考树轮的研究方法,而树轮中不同组分的同位素对气候变化的响应不同。泥炭地植物不同组分的同位素对气候的响应是否也存在差异,需要进一步探讨和研究。此外,不同泥炭地植物δ¹⁸O的气候学解译存在一定的争议,这些解译的差异要求我们在利用泥炭δ¹⁸O重建古气候时需结合泥炭地现代过程的监测。文章以中国东部季风区的大九湖泥炭地为研究区域,测试研究区现代植被α纤维素与综纤维素的δ¹⁸O,对比两者的分布特征及其在时间序列上的相关性,进而探讨它们对气候因子的响应程度。结果表明：大九湖泥炭地植物δ¹⁸O分布较离散,平均值为25.09‰,α纤维素的δ¹⁸O比综纤维素δ¹⁸O偏正0.79‰~1.06‰,两种组分的δ¹⁸O在季节变化序列上没有明显的相关性。通过与区域气候因子的对比,我们发现温度是影响该地区植物δ¹⁸O变化的主要因素,而且植物α纤维素的δ¹⁸O比综纤维素的δ¹⁸O对温度响应更敏感,植物α纤维素更适用于作为研究古气候变化的载体,这一结果为中国东部季风内将泥炭地植物α纤维素的δ¹⁸O作为温度变化的代用指标提供了实验支持。

     

基于DFOS的地面变形监测技术研究进展与展望

近30年来,随着基础设施建设和工业化、城镇化进程的加快,我国各地出现了一系列与地面变形相关的灾害,造成了很大的经济损失和人员伤亡。地面变形的监测对预防地面塌陷、地面沉降和地基失稳等灾害有着极其重要的地位,亟需一种灵敏度高、动态范围大、性能稳定同时兼顾经济性的监测系统,以弥补常规技术在实时性、覆盖面与精度等方面的不足。本文详细介绍了分布式光纤传感（DFOS）的基本原理和其在地面变形监测工作中的独特优势,列举了几种常见的DFOS技术,并综述了这些技术的研究进展及其在地面变形机理研究及工程实践中的应用,对不同的监测方案和铺设工艺进行了对比分析。最后总结了基于DFOS的地面变形监测技术当前存在的瓶颈,指出了今后该课题研究的发展趋势。     

自适应锚索锚固岩质边坡地震动力响应分析

强震作用下常规锚索往往会因材料变形能力不足导致应力过载而被拉断,一旦锚索失效将直接危及整个锚固结构的安全。为研究自适应锚索的动力响应规律以及在自适应锚索支护下锚固边坡的动力特性,以新型抗震锚索为原型,设计自适应锚索锚固岩质边坡试验模型,并利用振动台试验系统对试验模型进行加载。试验中采用正弦波、天津波、EI波以及Taft波等4种地震波进行研究,监测锚索的应变和边坡动力响应。结果表明：锚索的轴力和地震波幅值、类型、地震激励频率等因素密切相关;锚固边坡坡面加速度及位移沿边坡高程均有不同程度的放大,相对于无锚索支护边坡,锚固边坡坡面加速度和位移峰值均有减小;自适应锚索随着预设滑移恒阻力的不同,锚索会产生不滑移、瞬间滑移、逐步滑移3种工况,对应的锚索应变时程曲线和锚固边坡动力安全系数时程具有显著不同的特征;自适应锚索滑移工况下,滑体的安全系数虽然有局部减小的阶段,但是锚固结构的安全储备较大,可适应边坡大变形和瞬态冲击荷载的作用。试验结果可为强震区路堑边坡的支护和自适应锚索抗震设计提供一定参考。     

滇西丽江地区新生代富碱斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

滇西丽江地区新生代富碱斑岩位于滇西“三江”褶皱造山带与扬子板块西南缘结合部位,岩石类型多样,可分为碱性岩和碱性花岗岩,前者主要有正长斑岩、正长岩及粗面斑岩;后者主要包括花岗斑岩、二长花岗斑岩及石英二长斑岩。锆石LA ICP MS U Pb定年研究确定区内斑岩结晶年龄为346～371 Ma,侵位于始新世晚期。碱性岩石的SiO2含量为5454%～6770%,K2O＞Na2O,具有钾玄岩的特征;碱性花岗岩的SiO2含量为6716%～7066%,K2O＜Na2O,具有高钾钙碱性的特征。两类岩石都具有富碱(Na2O+K2O=703%～1170%)和准铝质—弱过铝质(A/CNK=064～115)的特征。富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Sr、Ba、K、Pb等),相对亏损重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Ti等),且具有高Sr、Sr/Y和La/Yb比值及低Y、Yb和镁值(Mg#＜05),表明区内斑岩兼具钾玄质岩石和埃达克质岩石的特征。综合研究认为,区内斑岩形成于印度－亚洲大陆碰撞造山的后碰撞阶段,其形成与减压熔融及幔源岩浆底侵促使增厚下地壳底部岩石发生部分熔融有关,是青藏高原东南缘构造转换带对主碰撞带造山作用过程的岩浆事件响应,进而分析确认本区具有斑岩-热液型金多金属矿床的找矿潜力,为深入认识丽江地区构造-岩浆-成矿作用提供了重要约束。     

藏北多龙矿集区地壳基底性质、演化及其对成矿的制约——来自波龙火山-侵入岩中继承锆石U-Pb年龄的信息

地壳基底性质及其演化对区域金属成矿类型和成矿潜力具有重要影响。藏北多龙矿集区是目前中国规模最大的斑岩-浅成低温热液型铜多金属矿集区之一,其地壳基底性质与演化缺少研究,制约了对区内铜多金属成矿构造背景和成矿物质来源的全面认识。多龙矿集区内波龙火山-侵入岩中继承锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,14颗继承锆石具有新太古代—古元古代年龄(2581~1670Ma),这些锆石多为自形-半自形颗粒,具有原地来源的特征,表明多龙矿集区深部存在新太古代—古元古代结晶基底。该基底应该是南羌塘中心地区古老基底向南延伸的一部分。该基底在中元古代—早古生代遭受多次构造-岩浆热事件改造,尤以泛非期—早古生代最强烈。进入晚中生代后,由于年轻地幔物质的加入,多龙地壳发生明显的垂向生长,形成富含金属和成矿组分的新生下地壳,该新生下地壳在早白垩世发生活化,为多龙成矿体系提供大量的金属及其他幔源有用组分。多龙矿集区是一个"两期岩浆叠加成矿"的典型例子。