甲烷和固态硫酸钙的热化学还原反应模拟实验初步研究

碳酸盐岩地层中常伴有硫酸盐岩的沉积，在一定的温度和压力条件下，干酪根热降解生成的气态烃与硫酸盐岩接触后发生热化学还原反应(简称为TSR反应)，使气态烃消失，这可能是造成生气死亡线的主要原因之一。本文对CH4-CaSO4热化学还原反应的热力学问题进行了探讨，发现该反应能够自发进行，而且升高温度对反应有利。利用高温高压模拟装置对CH4-CaSO4反应体系进行了初步的模拟实验研究，通过微库仑、气相色谱和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等分析手段对实验结果进行了进一步验证。结果表明，甲烷和固态硫酸钙能够发生热化学还原反应，生成硫化氢、碳酸钙和水。最后，将CH4-CaSO4反应体系同国内外的研究工作进行了对比，认为本实验研究能够更好地补充和完善TSR反应体系，解释地质条件下工业气藏的死亡线问题。     

渝东南盆缘转换带五峰组—龙马溪组页岩压力体系与有机孔发育关系

四川盆地东南部及其盆缘转换带（以下简称渝东南盆缘转换带）是中国常压页岩气勘探的热点地区。为了厘清渝东南地区页岩气富集规律、优选水平井穿层层段及指导多层系立体开发建设,本文基于扫描电镜的图像定量表征技术,结合三轴力学、液氮吸附等实验分析结果,研究了页岩压力体系与有机孔的发育关系。结果表明：渝东南盆缘转换带五峰组—龙马溪组页岩下部①—②小层有机孔孔径小（1~30 nm）,孔隙发育的密集程度高（55.55~808.03个/μm²）;其上部③—⑤小层有机孔孔径变大（30~50 nm）,孔隙发育的密集程度低（47.31~466.42个/μm²）;压力系数与有机孔圆度有明显的正相关性。基于液氮吸附实验的孔隙体积分形维数结果表明,研究区龙马溪组页岩孔隙内流体压力的增加,能够对孔隙进行更好的支撑作用,保证孔隙不会因为上覆地层压力而造成变形,使得孔隙能够得到更好的保存。因此,有机孔发育差异是上覆地层压力和孔隙内流体压力共同造成的结果。对于常压区,上覆地层的压力对孔隙发育有着更为重要的影响;对于超压区,孔隙内流体压力的增加会减缓孔隙的变形和消失。三轴力学实验表明,①小层上部观音桥段的存在使得岩石的抗压强度变大,由此在纵向上形成一种压力隔断,引起了上下压力系数的差异,形成了不同的亚压力体系,从而导致了孔隙发育特征的差异。     

20世纪初以来青藏高原东南部岗日嘎布山的冰川变化

采用地形图、航空摄影相片、中巴资源卫星和Landsat TM数字影像, 对青藏高原东南部岗日嘎布山区20世纪初以来的冰川变化进行了研究, 分析了该地区冰川对20世纪后期全球变暖的响应. 结果表明: 20世纪初期至1980年, 研究区的冰川基本处于退缩状态, 期间冰川面积减少了13.8%, 储量减少了9.8%, 储量减少量相当于249.2×108 m3水当量, 因冰川萎缩导致其对河川径流的调节作用减弱了一半左右. 1980年以来, 本区气候表现出升温和降水增加, 在此气候变化背景下, 冰川总体呈面积减小的退缩状态, 但有一定数量的冰川处于前进之中, 这可能与不同规模冰川对气候变化的响应特点和响应时间有关.     

青藏高原土壤水热过程模拟研究(Ⅰ):土壤湿度

模拟青藏高原土壤水分和热量迁移过程的连续变化对于全球变化研究具有非常重要的意义,其准确模拟是提高陆面过程模拟精度的重要条件.利用大尺度水文模型中对冻土中水分和能量平衡过程的描述,对沱沱河站点超过一年时间的土壤湿度进行了步长为1h,总时间为399d的连续模拟.与Game Tibet项目中同一时刻的土壤湿度观测资料比较的结果表明,Fuchs方程对于描述冻土中的最大未冻水含量是有效的,利用能量平衡计算获得的土壤各层的湿度与观测值相比较,其连续变化基本合理.结果表明,用该模型对高原水热过程进行长期模拟是可行的.     

试论新疆天山地区石炭纪海相火山岩型铁矿成矿条件

天山地区火山岩带是我国富产铁矿的火山岩带之一。建国以来,该带进行过大量的地质工作,并取得了丰富成果。为研究、总结天山地区石炭纪火山岩及其与铁矿的成矿关系,我队火山岩专题研究分队,于1981—1983年又对本地区火山岩进行了野外重点检查和全面资料收集工作。综合分析结果表明:石炭纪是天山地区火山活动的极盛时期,也是火山岩型铁矿     

顾及轮廓特征的建筑物对象级三维变化检测方法

建筑物对象级三维变化检测是城市三维建筑模型更新及违法建筑查违等应用的核心关键技术。针对现有变化检测方法的限制,创新性提出了顾及轮廓特征的建筑物对象级三维变化检测方法,充分利用倾斜实景三维模型来进行变化检测。首先通过高度分析提取建筑物的轮廓线,同时过滤掉植被和地形等无关因素的影响;然后将不同高度的轮廓进行拟合后进行对比检测,并构建三维包围盒。该方法针对建筑物进行变化检测,检测对象单一,语义明确,既避免了对差值DSM滤波时不够彻底,又准确地保留了建筑物的有效信息,同时筛选出了未发生对象级变化的建筑物,可以更高效地对其做进一步的结构级变化检测。     

天然矿物光电效应:矿物非经典光合作用

地球上生物因受到太阳光辐射作用而进化出结构精致的光合作用系统。太阳光辐射对地球表面广泛分布的无机矿物的影响与响应机制长期未被重视与理解。我们新发现的地表“矿物膜”转化太阳能系统,具有潜在的产氧固碳作用,体现出自然界中固有的矿物光电效应与非经典光合作用。本文在总结自然界中矿物光电子能量特征,特别是地表“矿物膜”特征及其光电效应性能的基础上,重点探讨铁锰氧化物矿物表现出的光电效应、产氧固碳作用与地质记录。提出矿物享有光电效应特性,地表“矿物膜”富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿物,在日光辐射下具有稳定而灵敏的光电转换性能,产生矿物光电子能量;提出矿物拥有非经典光合作用的性能,自然界无机矿物转化太阳能系统类似生物光合作用吸收转化太阳能的产氧固碳系统,地表“矿物膜”光催化裂解水产氧作用及其转化大气和海洋二氧化碳为碳酸盐矿物作用,孕育出“矿物光合作用”;提出矿物具有促进生物光合作用的功能,生物光合作用中心Mn₄CaO₅在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的锰簇化合物结构体,初步认为水钠锰矿可能促使蓝细菌光合作用系统的起源,矿物影响与削弱水分子氢键以改变水的性质,可提高水的分解程度与光合作用效率,为进一步探索矿物促进生物光合作用机理提供科学技术突破的机遇。     

含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究

利用红外发射光谱研究了含白云石天然碳酸盐岩及主要组成矿物的红外发射光谱特征,探究了影响其红外辐射性能的因素。X射线衍射(XRD)和微区拉曼光谱(Raman)结果显示白云石(70%)、方解石(25%)和石英(5%)是该天然碳酸盐的主要组成物相。基于黑体辐射定律以及在80℃时、400～2 000 cm-1各矿物的辐射能量谱,显示碳酸盐岩、白云石、方解石和石英的发射率依次减少(1. 010、1. 000、0. 997、0. 958),白云石是碳酸盐岩红外辐射性能的主要贡献者。在本文研究的温度和波长范围内,含白云石碳酸盐岩中主要组成矿物的热容是温度的函数,白云石高的热容有利于提高整体的热辐射性能;矿物颗粒直径对热辐射的传播有一定的影响,颗粒直径接近于辐射波长时热辐射出现衰减导致发射率降低;当化学键(C—O键、Si—O键)的振动出现在发射光谱窄的发射带范围内(1 350～1 500 cm-1和950～1 275 cm-1)则会导致相对较高的辐射能和发射率。     

X射线荧光分析技术在四川龙塘铅锌矿成矿规律研究与资源评价中的应用

本文以四川龙塘铅锌矿为例,对X射线荧光分析的技术条件、资料处理、方法应用等方面进行较系统地研究,并把现场测量成果与地质研究密切结合,总结成矿规律,指导找矿预测和资源评价,取得良好效果。     

利用GNSS高频数据分析研究大震同震响应

在介绍GPS单历元定位方法的基础上,利用陕西GNSS连续站的高频数据,通过高精度数据处理软件GAMIT／GLoBK的运动学定位模块Track,计算得到2011年3月11日日本东海M9．0级地震以及2012年4月11日印尼苏门答腊M8．6级地震时连续运行观测站的水平同震变形。解算结果表明：测站的同震变形能够体现地震波的传播过程,并在地震波特性和地震类型判定方面具有一定帮助。