“双碳”目标下推进中国煤层气业务高质量发展的思考与建议

煤储层水力压裂裂缝的有效支撑是确保煤层气高效产出的重要条件。通过可视化实验研究了裂缝形态、压裂液量、排量和性质对裂缝内支撑剂运移的影响。结果表明：首先,单一开度不变裂缝内支撑剂分布相对均匀,而局部单一变开度裂缝和网状裂缝内,支撑剂运移受压裂液流速变化、裂缝壁阻挡等作用,能够形成具有支撑剂柱和无支撑剂房的房柱式支撑;房柱式支撑对于深部应力敏感伤害严重的储层是一种有效的支撑方式。其次,单一变开度裂缝和网状裂缝内会发生明显的颗粒架桥效应,使得具有不同开度的各级裂缝允许通过的支撑剂粒径范围存在较大差异;同时当裂缝发生砂堵时,进一步注入压裂液会促进裂缝转向开启新裂缝,说明端部脱砂有利于缝网改造。最后,随压裂液量和排量增大,支撑剂运移距离增加,且网状裂缝内支撑剂能够进入更多分支裂缝,裂缝支撑面积显著提升;而向压裂液中加入减阻剂后黏度增加,能够有效提升压裂液携砂能力,并进一步增大裂缝内支撑剂运移距离和支撑面积。基于上述结果,建议采用大排量、大液量水力压裂,并采用低伤低阻压裂液与包含粉砂、细砂、中砂和粗砂的多级配支撑剂,提升储层内各类、各级裂缝支撑效果,促进流体高效产出。研究结果能够为煤层气、煤系气储层压裂工艺的优化提供实验支撑。

     

龙门山断层地震周期及其动力学过程模拟研究

在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地震孕育位置、地震周期不同阶段的应力/应变场演化特征.不同于近垂直走滑断层上的地震周期行为,大陆铲形逆冲断层上的构造应力的积累和释放过程更复杂、有其独特性.我们得到如下认识：（1）铲形逆冲断层上的地震复发是准周期行为.（2）龙门山断层最大库仑应力位于断层17~20 km深处,应力长期积累和同震释放都在此深度最大,说明地震会在此处孕育、发动.（3）在断层破裂的深部和浅部,同震滑动大小和构造应力释放大小并非同步,而是差异悬殊.（4）地震仅部分释放区域积累的应变能,断层上盘上地壳顶部和底部的褶皱、破裂等永久变形形式也是释放应变能的重要形式.（5）应变能密度增量的演化图像分为：震间、同震、震后期,清晰反应了龙门山断层附近的地震动力学过程.（6）地震发生除释放能量外,同时也对近断层的中地壳和断层底部有很大的应变能加载;这些加载,在震后期可能通过震后滑移、余震或中下地壳乃至上地幔的驰豫形变用几十年时间释放.以上对大陆内铲形逆冲断层上变形特征的了解,有助于我们在其地震周期行为中评估地震危险性.

     

内蒙古中东部油房西Pb-Zn-Ag多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄及地质意义

油房西Pb-Zn-Ag多金属矿床为近年来在兴蒙造山带内发现的中型脉状矿床,伴生Cu和Mo。该矿床主要产出于潜火山机构外侧的断裂系统内,与潜火山活动有明显的空间关系。成矿作用可以划分为3个阶段,即:早期钼矿化阶段;主成矿期铅、锌和银矿化阶段,伴生铜;晚期碳酸盐化阶段。早期钼矿化阶段,细脉浸染状钼矿化主要产出于潜火山相的花岗斑岩内,矿化较弱,伴随轻微的钾化和强烈的硅化和黄铁矿化,后期叠加了强烈的泥化;主成矿阶段,主要形成脉状闪锌矿、方铅矿、黄铁矿以及次要的黄铜矿化,以脉状充填产出于围岩裂隙内,围岩蚀变主要为硅化,局部有强烈的萤石化;晚期碳酸盐化阶段,主要发生绿泥石化和碳酸盐化。为进一步查明油房西矿化区成矿作用发生的时间,文章对矿床早期钼矿化阶段形成的辉钼矿开展了Re-Os同位素分析,4件样品分析结果获得的模式年龄加权平均值为(138.4±1.2)Ma,MSWD值为0.63,等时线年龄为(136.4±4.9)Ma。结果表明油房西地区Pb-Zn-Ag多金属矿床形成时间为早白垩世,属燕山期构造-岩浆活动的产物。     

“鸟起巢中，水出源头”：区域产业动态的碳排放效应

在“双碳”目标下,区域产业结构及动态的碳效应成为重要议题。基于中国工商企业注册数据库和CEADs碳排放数据库,实证分析了中国区域产业动态的碳排放效应。研究发现：(1)中国的区域碳排放格局具有明显的空间分异性,呈现“北高南低”以及向大中城市簇状聚集的分布格局。(2)不同要素密集型产业具有异质性碳排放效应。资本密集型及知识密集型产业的进入有利于城市减少碳排放;资源密集型以及劳动力密集型产业具有比较优势的城市会产生更多的碳排放。具体而言,煤炭开采和洗选业、金属制品业等产业进入对区域碳排增长有显著正向影响。(3)政府推动下的清洁化生产与数字化转型能够削减产业动态的碳排增长效应,其调节效应同样存在产业异质性。相关研究成果对“双碳”目标下中国区域产业转型与高质量发展具有一定的指导意义。     

利用各方向均方差相关系数进行位场边界检测（英文）

位场边界检测在位场数据处理中占有重要的地位,大多数的检测方法都是基于位场的梯度计算,因此算法易受干扰、稳定性较低。本文基于数理统计理论,不需要进行位场梯度计算,提出了利用各方向均方差相关系数进行位场边界检测,并且对算法及其合理性进行了详细的阐述与分析。在模型试验中,分别做了单一模型、组合模型以及加入随机噪声的组合模型试验,验证了方法的可靠性,并进一步与其它边界识别方法作了比较。各方向均方差相关系数法的特点为:算法简单稳定,结果辨识度较高,能同时对不同埋深的地质体边界都有较好的检测效果,能较好地保留边界形态,对噪声敏感度较低。最后将方法应用于老挝万象附近某地实测布格重力异常的处理中,利用研究区遥感解译的构造格架作为佐证,说明了各方向均方差相关系数法在实际应用中的可行性,为进一步判读区内构造展布提供了依据。     

黑斑蛙(Rana nigromaculata)早期发育过程中乳酸脱氢酶同工酶

用垂直平板聚丙烯酸胺凝胶电泳技术对黑斑蛙早期胚胎发育过程中乳酸脱氢酶（LDH）同工酶进行研究。结果表明,黑斑蛙胚胎各个不同发育时期LDH同工酶谱有很大差异：LDH1在整个胚胎发育过程中均处于活化状态,LDH2、LDH4在原肠中期开始出现,LDH3在尾芽期开始出现。从尾芽期到尾血循环期只出现LDH－1、－2、－3和-4四条酶带,但不同时期各种同工酶的表达活性不同。     

奥林匹克坝铜-铀-金-银-稀土矿床最新研究

奥林匹克坝铜-铀-金-银-稀土矿床是世界著名的氧化铁型铜金(IOCG)矿床,赋矿岩体为奥林匹克坝角砾杂岩体(ODBC),
主要产出在被斯图尔特覆盖的伯戈因岩基中。角砾杂岩体的矿石类型主要分为赤铁矿角砾岩、异化角砾岩和花岗角砾岩,并
携带丰富的铜、铀、金、银、稀土等元素。该矿的地球化学、流体包裹体和稳定同位素特征显示成矿物质来自壳源。其勘查史表明,
该矿是在理论指导下,采用地球物理、地球化学方法,并通过钻探最终才被成功地发现。      

广东贵屿土壤Cd、Hg潜在威胁评价

通过表层土壤、深层土壤、水稻样品及水样的采取与分析,结果表明,水俣病的元凶Hg在广东省贵屿镇土壤中具有极高的富集系数,易在酸性条件下向有效形态转化的弱有机结合态Hg占全Hg的17.74%;痛痛病的元凶Cd在部分土壤中的含量已超过环境承受的极限,且最易与生命体发生作用的水溶态Cd和离子交换态Cd占全Cd的比例高达16.2%。Hg、Cd的块金系数均大于70%,具明显的表层富集特征,与家电拆解作坊表层土壤重金属元素同源性较好,说明Cd、Hg的分布、富集受人类活动影响强烈,其对生态环境和居民健康存在极强的潜在威胁,在特定条件下有可能引发各类地方病。     

河南桐柏围山城地区主要金银矿床的成矿年代学研究

河南省桐柏县围山城地区是秦岭-大别造山带上一个重要的金银矿集区,主要有破山大型银矿床、银洞坡大型金矿床和银洞岭大型银矿床.文章对围山城地区主要金银矿床内的蚀变矿物开展了40Ar/39Ar年代学研究,其中在破山银矿床内蚀变云斜煌岩的黑云母里获得的40Ar/39Ar坪年龄为(129.0±1.1)Ma,等时线年龄为(128.4±3.5)Ma(2σ),MSWD＝0.12,40Ar/36Ar初始比值为(304±84)(2σ);银洞坡金矿床含金石英脉中绢云母的40Ar/39Ar坪年龄为(373.8±3.2)Ma,等时线年龄为(373±13)Ma(2σ),MSWD＝0.073,40Ar/36Ar初始比值为(301±320)(2σ);银洞岭银矿床矿化蚀变岩中绢云母的40Ar/39Ar坪年龄为(377.4±2.6)Ma,等时线年龄为(377.8±5.7)Ma(2σ),MSWD＝0.70,40Ar/36Ar初始比值为(312±55)(2σ),这些年龄基本上代表了矿床的形成时代.研究结果表明,围山城地区主要金银矿床(包括银洞坡金矿床、银洞岭银矿床和破山银矿床)的形成与二郎坪弧后盆地闭合导致的碰撞与挤压变质作用有关,均属于造山型金银矿床.由于受后期梁湾岩体燕山期岩浆活动的影响,破山银矿床可能遭受了改造,故在矿区蚀变云斜煌岩的黑云母里记录下了这期较晚的成矿事件.     

城市深层地下空间地质环境韧性评估模型与应用

【研究目的 】评估城市深层地下空间地质环境韧性有助于提高城市地下空间开发利用的安全性,减少灾害事件造成的经济损失。【研究方法 】本文从城市深层地下空间的灾害事件严重度、地质体脆弱性、抵御力、恢复力和适应力等方面出发,建立了城市深层地下空间地质环境韧性多因素综合评估模型,并结合某城市一起突发事件的相关数据对评估模型进行了应用。【研究结果 】评估模型具有较高操作性和可行性,可在各种复杂地质环境的城市中开展深层地下空间韧性评估工作;所评价灾害事件的严重度为5.601,属严重水平;地质体的暴露性为5.735,灾损敏感性为6.146,脆弱性综合评价结果为35.247,属脆弱地质体;预警能力指数为1.00,防灾能力指数由原来的5.66提高至灾后的7.00,故抵御力综合评价结果由15.38提高至19.02;通过填砂、地下注浆等措施后,恢复力为2.00,且由于地质环境趋于稳定,地质环境适应力综合分析为1.00。【结论 】若受灾害影响,地质环境韧性水平的演化可分为正常、受灾、抵御、恢复、适应和新的正常水平6个阶段,韧性水平曲线呈现出先减小再增大后趋于稳定,且在受灾和抵御的节点处达到最小值。