山西阳泉矿区煤层气分层排采分析

煤层气开发过程中,由于各煤层及其顶底板之间物性特征等方面的差异,易导致层间干扰,影响煤层气产能。阳泉矿区煤层气资源储量丰富,主要可采煤层有3#、8#、9#、15#煤层,其中3#煤层为局部可采煤层。以该区YQ-191和YQ-359井为例,通过分析8#、9#、15#煤层在渗透率、储层压力、煤层厚度、含气量、埋藏深度、水文地质条件的差异,发现,YQ-191井8#、9#的各项参数较为接近,层间干扰小,适宜合层开采;YQ-359井8#、15#煤层渗透率与储层压力相差较大,层间干扰严重,合层开采严重影响15#煤层的产能,该井8#、15#煤层不适宜合层开采。     

Influence of relative density,particle shape,and stress path on the plane strain compression behavior of granular materials

Two types of stress path-controlled plane strain compression tests were performed on both loose and dense specimens of angular and sub-angular sands and two rounded glass beads with different particle sizes. Digital image correlation method was used to analyze local deformation developments, especially shear band patterns. The material behavior in response to shearing has been found to be dependent on the relative density, particle shape, and stress path. The results of analysis on local deformation developments showed that the onset of shear bands occurred prior to their peak strengths in both dense and loose specimens. The growth rates of local maximum shear strain along a shear band were approximately consistent with an increasing global axial strain after the onset of shear band. The shear band width was influenced by both the mean particle size and the particle shape. The measured shear band inclination angles were in between those estimated by Coulomb’s and Roscoe’s formulas.     

MONITORING POLYNUCLEAR AROMATIC HYDROCARBONS IN SEDIMENT POREWATER BY SPMD

A new mimic biological Semi-permeable Membrane Device (SPMD) introduced for sampling organic pollutants yielded satisfactory results when it was frrst used as a passive sampler to concentrate and determine 16 kinds of polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) by means of capillary GC on an HP 5890 GC-FID in coastal sediment perewater. The concentration of PAHs in sediment porewater for naphthalene(N), acenaphthlene(AL), acenaphthene (AE), fluorene (F), phenaphthene(P), anthracene(A), fluoranthene(FA), pyrene(Py), benzo[a]anthracene(B[a]A), chrysene(Chr), benzo[b] fluor- anthene(B[b]F), benzo[k]fluoranthene(B[k]F), benzo[a]pyrene(B[a]P),indeno[1,2,3,-cd]-Pyrene(I[123]P), dibenz[a,h]anthracene(D[ab]A) and benzo[g,h,i] perylene(B[ghi]P) were:50.36, under detection limits(UD), 18.19, 8.41, 8.40, 1.44, UD, 8.01, 524.15, 168.47, 50.13,123.66, 63.48, 27.40, 82.04 and 58,81 ng/L, respectively.     

TBC 4.0软伴下的长基线数据处理精度分析

针对工程测量中高精度数据处理的需要,大宝公司研发的新版本TBC 4.0软件不仅兼容多导航定位系统,而巨显著改进了长基线解算精度.本文基于IGS观测数据,将TBC 4.0软件的基线解算精度与Bernese软件、GAMIT软件基线解算精度进行了对比,并与日版本TBC软件解算能力进行了比较.结果表明,在1000 km长基线的情况下,TBC 4.0软件获得了与Bernese、GAMIT软件相当的解算精度,三维位置精度为毫米级,巨不受星历类型的限制.另外,与日版本TBC相比,TBC 4.0软件的基线解算能力有了很大的提高.     

复杂性科学在页岩油气勘探和研究中的应用

复杂性科学是当今世界科学重要的前沿领域之一。为了促进复杂性科学的基本理论和方法在页岩油气勘探和研究领域的广泛应用,笔者等重点围绕地质系统复杂性的基本内涵,从地质系统构成单元的多重耦合和相互作用、地质作用的复杂时空结构、地质作用过程中的自组织临界过程动力学以及矿产资源形成在混沌边缘等方面,介绍了地质系统复杂性研究的基本理论和研究方法。将上述地质系统复杂性理论运用于页岩油气系统,探讨了利用复杂系统的总体特征通过局域组成单元相互作用的“涌现”机制,来解决目前页岩储层中存在的如何利用微观局域精细表征进行客观刻画宏观储层特征问题;分析了利用地质作用的时空结构理论,建立页岩储层非均质性的静态和分形时空结构的方法;在整体论思想指导下,根据地质系统在混沌边缘分形生长这一规律,探讨了页岩油气在自组织临界态的混沌边缘富集预测方法。复杂性科学的理论和方法,必将在页岩油气的勘探研究中发挥越来越重要的作用。     

山西省地热资源规律及其地质背景研究

中国大陆蕴藏丰富的地热资源,山西省局部地热异常特征明显。通过收集山西省典型地热区域流体数据,选取典型钻孔分析,探讨并总结山西省地热资源赋存规律和成因机制,为后期地热资源勘探及开发利用提供重要参考依据。通过分析研究结果得出以下几点认识：山西省水热型地热储层水温分布在28～78℃,北部以太古代花岗片麻岩为主,中部以古生代灰岩为主,南部以古生代碳酸盐岩为主;北部热源主要来自花岗岩中放射性元素衰变产生热量,中部和南部热源受地幔上隆及岩浆活动影响;省内深大断裂构成地下热水运移通道,热传导性较好;第四纪和第三纪松散层为省内地热良好的保温盖层,岩性以粘土、砂质粘土及砂层为主。结合前人水文地球化学研究成果,认为山西省地热水pH值呈弱碱性,其中Sr、Li、SiO₂与Cl大体上存在正相关关系,大部分地热水氚含量小于1TU,水源主要为大气降水补给,部分地热田出现δ¹⁸O漂移,氧同位素交换作用显著。     

汶川县绵虒镇板子沟“8·20”大型泥石流堵河特征及危害性预测

汶川地震后,板子沟曾发生过多次大规模泥石流,尤其是2019年“8·20”泥石流对沟口的道路桥梁以及村寨造成了严重的破坏,将主河道向对岸严重挤压,今后仍存在较大堵河的风险。文章在野外调查以及对泥石流基本特征和形成条件综合分析的基础上,分析了堵河特征,计算了不同频率下泥石流的堵河参数,并预测了各频率下溃决洪水对绵虒镇可能产生的影响。计算结果表明,频率为2％、5％和10％的泥石流造成岷江堵塞的可能性较小,假设发生堵河事件,绵虒镇也不会受到溃坝洪水的危害。频率为1％的泥石流很可能造成主河堵塞。体积约57.38×104 m3的泥石流物质可以到达岷江,形成高度约为51.61 m的堰塞坝。在主河洪水的作用下,堰塞坝发生溃坝,溃坝洪水的峰值流量为5 935.49 m3/s,到达绵虒镇后降至2 312.25 m3/s。由于相应的洪水深度（4.00 m）大于防护堤的高度（3.50 m）,因此溃坝洪水很可能会对绵虒镇防护堤附近民房造成破坏。为今后大型泥石流堵河特征的分析,以及溃决洪水对下游城镇可能造成的影响提供了参考。     

Application and discussion of statistical seismology in probabilistic seismic hazard assessment studies

Earthquakes are one of the natural disasters that pose a major threat to human lives and property. Earthquake prediction propels the construction and development of modern seismology;however, current deterministic earthquake prediction is limited by numerous difficulties. Identifying the temporal and spatial statistical characteristics of earthquake occurrences and constructing earthquake risk statistical prediction models have become significant;particularly for evaluating earthquake risks and addressing seismic planning requirements such as the design of cities and lifeline projects based on the obtained insight. Since the 21 st century, the occurrence of a series of strong earthquakes represented by the Wenchuan M8 earthquake in 2008 in certain low-risk prediction areas has caused seismologists to reflect on traditional seismic hazard assessment globally. This article briefly reviews the development of statistical seismology, emphatically analyzes the research results and existing problems of statistical seismology in seismic hazard assessment, and discusses the direction of its development. The analysis shows that the seismic hazard assessment based on modern earthquake catalogues in most regions should be effective. Particularly, the application of seismic hazard assessment based on ETAS(epidemic type aftershock sequence)should be the easiest and most effective method for the compilation of seismic hazard maps in large urban agglomeration areas and low seismic hazard areas with thick sedimentary zones.     

安徽马鞍山市当涂地区地下水水化学特征及演化机制

【研究目的】 了解长江中下游平原地区地下水流系统并深入分析其地下水水化学特征及其演化机制。【研究方法】 综合马鞍山市当涂地区的水文地质条件、水动力场等,基于研究区水化学基本特征,运用多元统计分析、水化学图件、离子比值和反向水文地球化学模拟等方法对该地区浅层地下水水化学演化进行分析。【研究结果】 结果表明：（1）研究区地下水主要为低矿化度偏碱性水,地下水组分中阳离子以Ca²⁺和Mg²⁺为主,阴离子以HCO₃^-和SO₄^2-为主。（2）研究区地下水水化学类型主要可分为7类,其中松散岩类孔隙含水岩组和碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组的水化学类型主要为HCO₃^-Ca型、HCO₃^-Ca·Na型、HCO₃·Cl-Ca·Na型以及HCO₃^-Ca·Mg型;基岩类裂隙含水岩组的化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型和SO₄·HCO₃^-Ca·Mg型。（3）研究区浅层地下水水样超标率为46%,总体水质较差,超标率较高的组分依次为Mn、高锰酸盐指数（COD_Mn）、硝酸盐（以N计）、Fe、As、氨氮（以N计）等。（4）研究区地下水的化学组分主要受到岩石风化作用的控制;此外,还存在Na-Ca的正向阳离子交替吸附作用。反向水文地球化学模拟结果进一步定量论证了水岩相互作用对本区浅层地下水组分的形成和演化起着主导作用。【结论】 研究区地下水主要为低矿化度偏碱性,主要可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩类裂隙水。主要离子比例和反向水文地球化学模拟揭示了本区浅层地下水化学组分主要是地下水溶滤方解石、白云石等碳酸盐矿物、石英、长石等硅酸盐矿物,高岭土等黏土矿物以及岩盐、石膏等达到过饱和之后形成的。     

南海北部天然气水合物远景区末次冰期以来底栖有孔虫稳定同位素特征及其影响因素

底栖有孔虫碳同位素负偏移是地质记录中天然气水合物释放的重要证据之一.对南海北部西沙海槽和东沙陆坡等天然气水合物远景区XH-27PC和DS-4PC柱状样分别进行顶空气甲烷含量分析、有机碳含量分析、粒度分析和有孔虫氧碳同位素分析.结合碳酸盐含量及AMS 14C测年,揭示研究区末次冰期以来底栖有孔虫的稳定同位素特征.结果显示:西沙海槽BSR区沉积物中甲烷含量较低;底栖有孔虫碳同位素负偏不明显,与顶空气甲烷含量呈弱正相关(R=0.32),与有机碳含量有强负相关(R=-0.82),说明低通量甲烷不足以引起底栖有孔虫碳同位素显著偏移,在无甲烷或甲烷轻微渗漏的环境中有机碳的厌氧氧化是影响底栖有孔虫碳同位素组成的主要因素.东沙陆坡BSR区沉积物中含有大量的甲烷气体;底栖有孔虫氧同位素记录在末次冰期异常偏重,可能与天然气水合物的分解释放有关;同时可识别出多期碳同位素快速负偏事件,其成因很可能是末次冰期海平面下降导致海底沉积物的温度、压力条件发生变化,从而引发水合物甲烷失稳分解,底栖有孔虫吸收富12C的甲烷源碳致使壳体碳同位素负偏移.