钻探技术在重庆“四山”地下水监测中的应用

由于隧道施工、采矿等人类工程活动的影响,导致重庆缙云山、中梁山、铜锣山和明月山（简称“四山”）地区地下水严重疏干,植被损毁,直接影响到重庆都市经济圈5473 km2 范围的生态环境。通过实施20个钻孔、总进尺4646 m的钻探工程,进行抽水、压水试验,对“四山”地区地下水水质、水量进行评价。应用井中电视成像仪在孔内进行连续成像,利用编录资料及孔内成像资料,建立三维可视化地质模型。完井后在孔内安装监测仪器,建立长期观测站点,在办公室电脑上,即可实时监测地下水动态变化,并自动生成各类图表,为相关部门提供基础水文地质参数,为城市规划、工程设计施工、政府决策提供第一手资料。     

Weathering characteristics of the Lower Paleozoic black shale in northwestern Guizhou Province,south China

The northwestern Guizhou in the Yangtze Craton of south China has a tremendous potential of shale gas resource. In this paper, we present results from major and trace elements, total organic carbon, mineralogical composition analysis and petrophysical parameters to characterise shale weathering features. Further, the differences of black shale between underground and outcrops have also been presented to examine the changes of black shale after weathering. Our results show that the trace elements of shale have varying degrees of loss in the weathering leaching process, both in Niutitang shale and Longmaxi shale, the loss of B, V, Ni, Cu, Zn and Ba is obvious, but the element migration quantity in the former is greater than in the latter. Decomposition of minerals such as pyrite, feldspar and calcite result in the leaching of Na, Ca, Mg and Fe. The loss rate of total organic carbon (TOC) in black shales ranges from 18% to 70% with an average of 43%; moreover, the loss of organic carbon in samples with high TOC content is larger than in those samples with low TOC content. Results following the testing of porosity and permeability show that porosity increases significantly after weathering but permeability changes little. Furthermore, the increment of porosity is greater in the Niutitang shale (with more sulphide minerals) than in the Longmaxi shale, suggesting that the oxidation of sulphide minerals may have led to the formation of an acidic environment, causing the other minerals in the black shale to weather more quickly, thus resulting in increased porosity. The content of clay minerals in the core samples is slightly lesser than the outcrop samples, but the TOC content in the core samples is greater and has a larger specific surface area. This suggest that the TOC content played a decisive role on the specific surface area of shale. In addition, changes in the black shale caused by the weathering process mainly depend on the mineral composition and the TOC content in shale. In this study, we try to establish relations between outcrop samples and core samples, in order to better understand the underground characteristics of shale reservoir.     

北京十三陵——西山髫髻山组火山岩年龄及其地质意义

北京西北部地区分布着大量的火山岩,对北京西山大台和十三陵地区的髫髻山组火山岩分别进行了SHRIMP锆石U-Pb和LA-ICP-MS定年,并对十三陵地区的髫髻山组火山岩进行了地球化学研究。结果表明,十三陵地区的髫髻山组火山岩地球化学特征和北京西山髫髻山组火山岩具有相似性。火山岩地球化学特征表现为高Al_2O_3、Ca O、Na_2O,低Ti O_2和Mg O,在TAS图中落入粗安岩和英安岩区域,REE分馏明显,LREE富集,HREE亏损,Eu异常不明显,富集大离子亲石元素K、Sr、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,高的Sr/Y比值,同时Yb和Y的含量较低。在大台地区,分别获得了髫髻山组火山岩底部角砾岩和中部安山岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为152.1±1.9Ma、149±2Ma,侵入到髫髻山组下覆九龙山组地层中一闪长岩岩床年龄为149±3.2Ma;在十三陵地区,分别获得了髫髻山组底部凝灰岩、中部火山角砾岩和上部安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为157.2±1.2Ma、155.2±1.7Ma、153.1±2.2Ma。结合前人研究,十三陵地区髫髻山组火山时代为157~153Ma,大台地区髫髻山组火山活动时间为152~137Ma,十三陵地区的火山活动时间要稍早于北京西山大台地区。大台地区和十三陵地区地球化学、地质年代学及区域地质特征表明,北京西山和十三陵地区喷发时间的差异是由于燕山运动所形成不整合面的穿时性导致的,位于髫髻山组之下的不整合是一个主不整合面。     

开采沉陷区埋地管道力学反应分析

开采沉陷引发地表变形,导致埋地管道大范围弯曲变形,对管道安全运行构成严重威胁。采用概率积分法预测沉陷区地表三维变形,考虑管-土间的轴向作用和管材非线性等因素,推导管道物理伸长和几何伸长的变形协调方程,迭代求解管道轴心应力和应变。通过实例分析了开采沉陷区埋地管道的应力-应变分布。结果表明,管道除了发生空间弯曲变形外,管-土间的摩擦力还导致管道产生轴向拉、压变形。解析方法计算结果与有限元方法吻合较好,适于以任意角度穿越沉陷区埋地管道的应力-应变计算。分析了开采参数、管道参数以及回填土性质等对管道的变形和应力影响,提出沉陷区埋地管道最大应力与应变的简化评定公式     

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气TSR效应及气源启示

综合分析四川盆地高石梯—磨溪地区(高-磨地区)震旦系—寒武系天然气、储层沥青及膏盐分布等,发现高-磨地区天然气发生过不同程度硫酸盐热化学还原作用(TSR)反应。主要基于:①天然气中含一定丰度H_2S,震旦系灯影组H_2S含量为0.6%～3%,寒武系龙王庙组为0.2%～0.8%;其δ~(34)S值普遍较重(21‰～23‰),为TSR反应产物;②储层沥青S/C原子比介于0.06～0.4之间,远远超过有机质裂解生成沥青中S/C比的最高上限(0.034),峰值甚至超过了TSR反应强烈的川东北普光气田飞仙关组储层沥青的比值(0.06～0.12),为TSR过程无机S加入所致;③四川盆地寒武系底部发育膏盐类沉积,为TSR反应提供了SO_4~(2-)和Mg~(2+)等物质,灯影组发育富Ca~(2+)/Mg~(2+)、贫Na~+/K~+型地层水,证明盐、膏类溶解的普遍性。地层水中相对缺乏SO_4~(2-),应为TSR反应消耗所致。TSR反应明显氧化乙烷,导致天然气干燥系数增加、δ~(13)C_2变重;TSR反应程度不同造成了龙王庙组和灯影组天然气特征的差异,龙王庙组TSR反应程度相对较弱,天然气甲乙烷碳同位素明显倒转;而灯影组TSR反应程度相对要强,甲乙烷同位素正序分布。考虑TSR效应,恢复原始组成,高-磨地区寒武系—震旦系天然气应有明显的甲烷、乙烷碳同位素倒转现象,这种倒转跟该盆地及世界高—过成熟页岩气特征高度一致,暗示高-磨地区主力气源可能为源岩晚期所成天然气。这一认识可以很好诠释甲烷δ~(13)C_1值较重、普遍低于储层沥青这一为现在主流认识(高-磨地区主体为原油裂解气)所不好解释的现象。对于重新认识天然气成藏聚集规律具有重要意义。     

基于互联网信息快速估计汶川地震有感范围

通过搜索和分析互联网上有关汶川地震的信息得出,汶川地震后3h为有感信息密集发布时段,信息总量为4 515条。分析信息的发布时间、地域和有感强度分布特征,对信息按照无感、有感和强有感进行分类,提取分布于199个地区的2 289条有感信息作为数据源进行有感范围的空间插值拟合处理。空间插值选用反距离权插值、径向基函数插值和克里格插值3种方法,通过对不同插值结果的比较分析发现,克里格插值方法在一定的插值模型和参数下对有感范围的拟合效果与汶川地震实际影响范围基本吻合,尤其是强有感范围基本反映了地震灾区范围。该项研究为震后快速获取地震有感范围提供了有效途径,同时也为地震灾害速判提供了动态修正依据,为地震应急提供第一时间的灾情信息。     

光谱角—欧氏距离的高光谱图像辐射归一化

辐射归一化旨在减小不同时相遥感影像间因获取条件不一致而导致的非地表辐射变化的差异,是土地覆盖变化监测的重要前提条件。本文根据高光谱图像上同类地物的谱形及数值的相似性,利用光谱角距离(SAD)和欧氏距离(ED)双重判定选取不变特征点,提出了一种基于光谱角—欧氏距离的辐射归一化方法。在评价指标中除了常用的均方根误差和相对偏差,更增加了高光谱特色的衡量光谱保真性指标:皮尔森系数、光谱扭曲程度。利用高光谱遥感CHRIS图像对本文提出方法进行验证,并与基于多元变化检测(MAD)的辐射归一化方法比较。结果表明,本文方法不仅在辐射特性上优于基于多元变化检测(MAD)的方法,而且具有保持光谱特性的优势,具有较好的应用前景。     

南海北部陆坡琼东南盆地晚中新世以来沉积物来源及输送样式

为了更好地揭示南海北部陆坡琼东南盆地晚中新世以来的沉积物输送样式,本次研究将盆地裂后期加速沉降阶段以来的沉积物充填样式作为研究对象,基于前人对这一区域潜在物源区的分析,通过对已有勘探成果的总结和归纳,对深水沉积体的类型进行识别,建立具有成因关系或相同来源的深水沉积体组合,尝试对沉积物输送样式进行划分和归类。研究结果认为,晚中新世以来,琼东南盆地主要存在海南岛物源、莺西物源、南部隆起带物源和神狐隆起物源等4个潜在物源区,沉积物输送样式可划分为垂向沉积物输送、轴向沉积物输送和转向沉积物输送3种类型。     

20世纪90年代以来中国大陆地震Ⅵ度烈度区的分析研究

本文以105°E为界将中国大陆分为西部和东部, 对20世纪90年代以来中国大陆102个典型震例实际调查烈度结果进行分析研究。 分别研究了地震Ⅵ度烈度等震线的长轴与短轴之间、 长轴与震级之间的数量关系, 并给出了一定的经验相关系数; 另外, 还分析了地震Ⅵ度烈度区长轴方向与震中附近断层走向的一致性情况。 本文的思路和结果对快速准确判断地震影响范围具有一定实际意义。     

广佛区域土地利用结构对非点源污染的影响

在野外布点采样的基础上分析了非点源污染评价指标,同时,利用GIS技术研究广佛区域内不同土地利用结构与非点源污染之间的关系.结果表明,在以单一土地利用类型为主控制的单元中,由林地和基水地控制的地表水水质明显优于以耕地或城镇、农村居民点为主的单元;在不同的土地利用类型的组合结构中,各项污染物浓度往往介于林地、基水地或耕地为主控制的研究单元之间;在其他条件相似时,随着研究单元内林地和基水地的增加,非点源污染降低,而随着耕地或城镇、农村居民点比例的升高,非点源污染有逐渐增大的趋势.此外,土地利用结构对非点源污染的