矿化度界面对震电测井波场的影响

震电测井的现场试验中测得电磁首波幅值大于伴随电场幅值,这种情况在前人的理论模拟和模型井测量中从未出现.本文研究矿化度界面对震电测井波场的影响,基于Pride方程和边界连续条件模拟了震电测井波场,其中井外孔隙地层可以视为均匀的或者是径向分层的.计算结果表明：对于均匀孔隙地层,当井内流体矿化度大于井外地层孔隙流体矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;井内流体矿化度与井外地层孔隙流体矿化度的比值越大,电磁首波相对伴随斯通利波的电场的幅值越大.对于径向分层地层,当井内流体矿化度大于内层地层的孔隙流体矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;当外层地层矿化度小于内层地层矿化度时,电磁首波幅值可以比伴随斯通利波的电场幅值还大;增加内层地层厚度,电场全波幅值减小,电磁首波相对伴随电场的幅值减小.本文的模拟结果表明,震电测井中确实会出现电磁首波幅值比伴随电场幅值还大的情况,这对于解释震电测井的测量结果具有指导意义.

     

大型浅水湖泊水体对流混合速率分析

湖泊水体的对流混合是最基本的物理过程,其能显著影响湖泊生态系统温室气体等循环,但浅水湖泊水体对流混合的研究鲜有报道.本研究基于太湖(面积2400 km2,平均水深1.9 m)中尺度通量网的原位、高频、连续和多点的观测数据,分析该大型浅水湖泊水体对流混合速率w*的时空特征.结果表明太湖水体w*的均值为2.49 mm/s,因太湖的风速、水温和辐射等物理参数无空间变化,w*也无明显的空间变化.但是研究表明w*呈现显著的昼夜变化和季节变化,且昼夜变化幅度强于季节变化.总体上夜间w*是白天的4倍多,冬季w*(均值1.79 mm/s)明显低于春季(均值2.42 mm/s)、夏季(均值2.91 mm/s)和秋季(均值2.82 mm/s).太湖w*主要受风速和能量收支影响,白天风速是主要驱动因子,夜晚能量收支是主要驱动因子.     

海南岛典型河口表层沉积物重金属和多环芳烃的累积和生态风险评价

重金属和多环芳烃具有致畸性、致癌性和致突变性,是生态研究和环境保护领域的热点。海南岛是中国首个生态文明试验区,城市化进程的不断加快会增加河口地区环境保护的压力。昌化江、罗带河和三亚河是海南岛重要的入海河流。目前缺少对昌化江和罗带河沉积物中重金属和多环芳烃的报道,对三亚河的相关研究结果也存在差异。为了解这三条河流河口表层沉积物中重金属和多环芳烃(PAHs)累积特征和生态风险,本文采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)测定重金属元素(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量,气相色谱-质谱法(GC-MS)测定PAHs含量。根据污染物组成和相关性探讨其来源,并利用潜在生态风险指数和沉积物环境质量标准进行风险评估。结果表明：①昌化江沉积物中重金属As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均值分别为3.24、0.03、7.03、5.33、0.007、3.06、16.9和14.1mg/kg;罗带河对应重金属平均值为4.81、0.02、7.69、4.56、0.010、3.29、18.3和14.7mg/kg;三亚河对应重金属平均值为5.83、0.05、15.3、8.28、0.021、4.91、21.4和29.8mg/kg。除As外,重金属均低于或接近海南岛土壤基准值。三个河口区沉积物中的As以及三亚河中的Cd、Cu具有较高的富集因子,表明受人为因素影响较大,可能与周边农业活动有关;其余重金属具有较低的富集因子和较高的相关性,表明受区域地质背景控制;②昌化江、罗带河、三亚河沉积物中PAHs含量分别为3.48~56.6μg/kg、8.72~56.8μg/kg、6.41~573.9μg/kg,均以中低环为主,表明生物质的低温燃烧是PAHs的主要来源;③生态风险评价结果显示,研究区沉积物没有受到重金属和PAHs污染,均以低生态风险为主。本研究结果可为河口区污染物生态风险防控提供参考。     

覆盖区智能地质填图的探索与实践——以森林沼泽区为例

截至目前,中国已经完成的1:5万区域地质填图工作主要分布于基岩裸露地区,很少涉及覆盖区。为了满足和适应新时代国家经济建设对地质调查工作的需求,未来中国地质填图工作必须向覆盖区推进。所以,利用机器学习与数据挖掘技术,按照地质填图的要求对海量多源异构地质数据融合与综合分析,是实现覆盖区智能化地质填图的关键环节。以浅覆盖森林沼泽区为例,充分利用航空磁测、土壤地球化学等结构化数据和遥感影像、地表地质等非结构化数据,开展聚类分析与人机交互深度学习2种算法模型的对比试验。结果表明,单一数据的聚类分析无法进行有效的地质单元划分,而利用多源数据进行人机交互深度学习和训练所获得的预测模型结果图件经检验与实际地质单元基本一致。本次试验,充分利用了机器学习功能和特殊算法,实现了计算机代替地质人员进行地质填图的探索,为森林沼泽区地质填图工作中设计地质图、工作部署和成果总结提供了示范案例,为覆盖区智能地质填图提供了借鉴。     

晚侏罗世东亚多向汇聚构造体系的形成与变形特征

板块构造研究成果与同位素精确定年数据的积累,使我们对发生在中国东部的晚侏罗世-早白垩世东亚多向汇聚作用有了深刻的认识.全球三大洋在晚侏罗世(165±5)Ma近乎同时的开启,以及东亚周边占太平洋、新特提斯洋和蒙古-鄂霍茨克洋的俯冲消亡,在中国中东部和东亚地区形成了多向挤压汇聚的燕山期构造体系,即东业多向汇聚构造体系(简称东亚汇聚).东亚汇聚启动了经典的燕山运动,发育了独特的构造变形特征.东亚汇聚构造体系具有两个近乎稳定的刚性陆核,即鄂尔多斯地块和四川(盆地)地块,在它们的周缘形成了晚侏罗世-早白垩世陆内多向挤压变形和似前陆盆地,如大巴山晚侏罗世前陆.此外,东亚多向汇聚构造体系影响了东亚和中亚大部分地区的板内变形作用,在中国大陆及其周边形成了反映南北向挤压的蒙古弧共轭走滑断裂系统、燕山-阴山陆内造山带、大别山-大巴山侏罗纪陆内造山带等典型的燕山期构造带.东亚汇聚具有深刻的全球构造背景与动力来源,是重要的科学研究问题.     

海域天然气水合物资源开采新技术展望

随着全球海域天然气水合物资源勘探工作的深入和油气开发技术装备水平的提升,深水浅层天然气水合物资源商业化开采的前景逐渐明晰。自2013年开始,日本、中国相继进行了多次海域水合物试开采尝试,连续产气时间、累计产气量和日均产气量逐步获得提升。2020年中国率先实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的跨越。然而,以“降压”为核心理念的开采技术单井产气量瓶颈明显,制约了水合物资源产业化发展进程,必须在已有技术方法基础上创新发展,形成高效、安全、经济的海域天然气水合物资源开采专有技术体系。笔者梳理了近年来海域天然气水合物开采技术研发领域内的新进展,分析了包括“原位分解采气”和“原位破碎抽取”两大开采框架指导下,多种开采技术的创新升级进展和存在的主要问题,在此基础上展望了未来海域天然气水合物资源开采技术的研发方向。     

烟台西部近岸海域冬季悬浮泥沙浓度时空变化及其输运特征

基于2017年12月在烟台港近岸海域6个站位大、小潮期的海流和悬沙同步观测资料,分析了悬浮泥沙浓度的时空变化规律,利用悬浮泥沙通量机制分解方法计算了研究区的悬浮泥沙输运通量,并初步讨论了潮流作用下悬浮泥沙的输运机制。结果表明,研究区各站位悬浮泥沙含量大潮期大于小潮期;大潮期各站位悬浮泥沙浓度多出现2~4个峰值,小潮期各站位悬浮泥沙浓度变化较为复杂,其规律性较弱;悬浮泥沙变化一般滞后于流速变化1~2 h。从平面分布上来看,研究区大潮期各站位悬浮泥沙浓度差异较大,小潮期差异较小;垂向上,大小潮期各层位悬浮泥沙含量变化不大,层化现象较弱。研究区水体的平流输运项主导着这一区域的悬浮泥沙输运,垂向净环流项起辅助作用,其他输沙项的贡献很小,研究区悬浮泥沙净输运方向与余流方向大致一致。大潮期垂向净环流项对悬浮泥沙输运的贡献略大于小潮期,小潮期平流输运项对悬浮泥沙输运的贡献略大于大潮期,大小潮变化对研究区泥沙输运影响显著。     

GPS基线向量方差-协方差阵转换到高斯平面上的研究

根据GPS基线解算给出的方差-协方差阵,详细推导由空间直角坐标系的方差-协办差阵转为大地坐标系的方差-协方差阵.再由大地坐标系的方差-协方差阵转为高斯平面直角坐标系的方差-协方差阵,进而导出由直角坐标系的方差-协方差阵直接转到高斯平面直角坐标系方差-协方差阵的计算公式,最后通过范例给出解算结果.     

从钻井测温曲线看地下水流方向及油气储藏条件--以川东南地区丁山1井为例

实测丁山1井测温曲线显示：温度向井底持续升高,井口温度25 ℃左右,井底温度1075 ℃。温度曲线在1〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000～3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000 m深度范围内出现“上凸”的扰动现象。现今平均地温梯度纵向上分段明显：三叠系及二叠系地层平均地温梯度为2394 ℃/km; 志留系和奥陶系地层平均地温梯度较大,为3727 ℃/km; 寒武系地层平均地温梯度较低,为1665 ℃/100m。根据地温梯度分段性特征与地层热导率、地层岩性的相关性分析认为地下流体垂向上升运动造成了温度曲线扰动。进而推断出下奥陶统—中寒武统的地层具有较高的孔隙度和渗透率,而中奥陶统—志留系的地层则具有良好的封堵性,而这种上盖下储的地层组合,对油气成藏较为有利,反映了川东南地区下组合良好的油气储藏条件。     

江汉盆地钻井地温测量和大地热流分布

盆地的稳态温度是分析地温场和大地热流的基础,是盆地构造热演化的必要前提。本文根据最新获得的9口钻井的稳态温度数据和124块岩石热导率,结合已有资料对江汉盆地地温梯度和大地热流进行了系统分析。结果显示江汉盆地热流419～609 mW/m2,平均523 mW/m2,盆地总体表现为较低的大地热流,反映了中新生代以来构造活动逐渐减弱,盆地不断冷却的结果; 从盆地内热流分布看,热流分布南高北低,反映了江汉盆地构造活动的不均一性。