探秘“能源新星”——干热岩

干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源,指埋藏于地球表面3000 m以深,不含或含少量水或蒸汽等流体,温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系,干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大,开发利用过程低碳环保、节能高效,是国际社会公认的优质清洁能源,但是干热岩研究程度低,开发难度大,需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题,以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。     

临界包裹体及其在金矿地质研究中的应用

临界包裹体具有在热动力过程中气液相比不变直至均一成一个流体相的特征.它在超临界流体中,当临界体积为一定值时才能形成.它可以在各类岩浆岩、火山岩、深变质岩以及铁、铜、金等多金属矿床中出现.利用临界包裹体的临界均一温度结合该流体体系的相图,可以获得如成矿流体体系的热力学状态、流体基本组分特征、临界压力、盐度、密度等成矿物理化学信息.通过多年研究发现,临界包裹体在中国北方深变质岩区的很多金矿床都有出现,它的临界均一温度都小于纯水的临界温度(374.2℃),表明成矿早期的超临界流体是由一种低盐度CO2-H2O体系组成,它可能来自古老的深变质岩.另一种较高盐度的成矿热液来自与矿床毗邻的中生代中酸性小岩体.它们通过超临界流体成矿地质作用,形成了具有中国特色的多源多期多成因金矿床.这在包裹体冷冻法及其成分分析和包裹体水的氢氧同位素分析的结果中也得到证实.     

某核电厂边坡锚索预应力损失影响因素及对策分析

预应力锚索的预应力损失是造成锚索失效的关键问题。锚索预应力损失是不可避免的,但是可以采取措施保证锚索有效预应力。本文利用锚索监测数据、边坡变形监测等资料,得出其锚索预应力变化规律,分析锚索预应力变化的影响因素及其影响程度。研究表明,锚索预应力损失最快的阶段发生在锚索张拉后的十几天内;可以采取优化措施以保证锚索初始的有效预应力;已产生变形的坡体进行锚索加固,其预应力快速降低段持续的时间较长。     

贵州织金含稀土磷矿床的Sm-Nd同位素年龄及其地质意义

为探讨贵州织金含稀土磷矿床的形成时间和成矿物源, 利用Sm-Nd同位素稀释法对该矿床磷块岩中6个小壳化石及胶磷矿样品进行了年龄测定.样品的质谱分析测试结果显示, 样品的147Sm/144Nd与143Nd/144Nd构成了一条相关性良好的线性等时线; 计算结果表明织金含稀土磷矿床具有533±22Ma的Sm-Nd等时年龄, ε_Nd (t) 值为-2.44~-2.77, 表明它们具有相同的成因和相近的形成时代, 本次测得年龄代表着真实的成矿年龄; 二阶段Nd的模式年龄为1313~1338Ma.结合前人对该矿床稀土元素地球化学的研究成果表明, 织金含稀土磷矿床的成矿物源有新生地幔物质组分的加入.      

德昌大陆槽稀土矿床的发现及其意义

着重阐述德昌大陆槽稀土矿床的发现经过，矿床基本地质特征和发现的重大意义．     

水平定向勘察技术在长大隧道勘察中的应用现状与展望

西南高山峡谷区是我国重大铁路交通工程规划建设的重点区域,如川藏铁路建设等,深埋、长大隧道数量多,常规垂直孔勘察方法无法满足精细化地质勘察的需求。采用水平定向勘察技术沿隧道设计轴线施工水平定向孔为隧道勘察提供了一种有效的手段。水平定向勘察技术的核心包括钻进技术、取心技术、钻孔轨迹控制技术、随钻测量/随钻测井技术、综合测井技术等。结合国内外水平定向勘察技术的发展应用现状,分析了目前存在的问题,提出了开展单次钻探长度超3000 m的水平定向多工艺钻进关键技术与装备攻关,构建安全、高效、经济合理的水平定向勘察技术体系的建议。     

基于ArcEngine的数字高程模型更新方法研究

采用COM技术,以ARCENGINE所提供的类库和凸包算法,实现了数字高程模型(DEM)数据更新的边界检测和利用矢量地形数据采集更新数字高程模型数据的方法。保证了数字高程模型数据的精度,可以满足数字高程模型的现势性需求。     

深部泥岩渗透率测试方法及数据适用性分析

针对深部地层同一种泥岩,先后采用常规渗透测试、变围压渗透测试和三轴压缩下瞬态法3种方法开展渗透率的测试研究。试验发现,3种方法下泥岩的渗透率差别极大,其中常规渗透测试所得的渗透率高出后两种方法3~5个数量级;变围压法在围压大于5 MPa后与三轴压缩下的瞬态法所测得的渗透率值较为接近;瞬态法下泥岩渗透率随偏应力增加而缓慢 降低,偏应力高达30 MPa时仍未出现扩容现象。测试显示泥岩的渗透率具有强烈的压力敏感性,其内在原因是较高围压下裂隙闭合、孔隙压紧、孔喉连通性减小,进而导致渗透率下降,而制样、烘干处理等对渗透率也有一定影响。基于试验结果与泥岩所处实际地层应力状态,提出可采用变围压法开展油气储集层的盖层的渗透率及其演化规律研究,而三轴压缩下瞬态法则更适用于能源储库盖层及核废料处置室围岩的渗透规律研究;常规渗透方法所得数据的应用则须商榷。研究结论对研究深部泥岩的渗透特性和密封性能有一定参考价值。     

辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组致密砂岩特征与成因机制*

渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组中发现了低产油气流和工业油气流,储集层具有低—特低孔隙度、特低—超低渗透率、低压的特征,属于典型的致密砂岩储集层。应用大量的薄片、扫描电镜、粒度分析、压汞和物性等测试资料,研究了致密砂岩的微观特征,探讨了致密砂岩的形成机理。研究结果表明,致密砂岩(孔隙度小于10.0%)大多发育在凹陷区;矿物成分、粒度、分选、磨圆等沉积学参数与致密砂岩的形成关系不大;致密砂岩的孔隙类型主要为次生孔隙,孔隙结构整体上具有中孔径、微细喉以及喉道分选不均匀等特征;机械压实作用和胶结作用导致了致密砂岩的形成,该致密砂岩属于次生型致密砂岩。     

渤、黄、东海夏季环流的三维斜压模型

基于拉格朗日时均观点描述环流，建立起潮流与准定常流共同占优势系统中的陆浅海环流模型，并诊断计算了夏季渤、黄、东海的三维环流图。模拟结果较好地再现了渤、黄、东海主要流系的特征。对照冬季结果，对渤、黄、东海环流的季节变化做了阐述。从环流垂向分量的分布图上，可发现渐闽近海、长江口外存在较明显的上升流区。另外，对夏季渤、黄、东海的热盐环流和潮致余流分别进行了模拟，发现它们均能在黄海构成一逆时针向的五流系统，这对形成和维持夏季黄海冷水团的存在有重要作用。热盐环流的模拟结果表明，黄海冷水团环流含有“热成流”的成分；通过Lagrange余流的计算发现环绕黄河冷水团的环流还含有“潮成流”的成分。