低频数字电磁测深仪器系统及其在攀-西地区的应用

本文介绍了在CTM-302型三分量磁通门磁力仪的基础上,研制的低频数字化大地电磁测深仪器系统;并根据该系统的功能和在攀-西地区的应用情况,对其发展前景进行了探索。     

基于压汞实验研究低渗储层孔隙结构及其对渗透率的影响——以鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长7储层为例

压汞是研究孔隙结构的有效岩石物理学方法,毛管压力曲线能为我们提供多孔介质孔隙结构的大量信息。本文对鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长7低渗储层的20个样品进行了压汞测试。主要从毛管压力曲线形态特征、孔喉分布特征、孔隙结构分形特征三个方面对储层的微观孔隙结构进行了深入研究。在此基础上,运用逐步回归法分析了孔喉参数对储层渗透率的影响。结果表明最大渗透率贡献半径对储层渗透率的影响最为显著,分选系数、孔喉均值和歪度也是影响储层渗透率的重要因素。并且发现,对于同一岩样,由双曲线顶点确定的半径值总是接近于但略小于对渗透率贡献最大的半径值。最后,讨论了运用逐步回归法优选出的四个孔喉参数对储层渗透率的影响,并对其它可能影响渗透率的因素作了有益探讨。     

CCSD HP-UHP变质岩中石英脉微量元素和稀土元素地球化学

利用等离子质谱(ICP-MS)测定了CCSD HP-UHP变质岩中石英脉及东海水晶的微量元素和稀土元素组成,结果显示其中微量元素总体含量很低,Bb/Sr、Nb/Ta和Zr/Hf变化很大,说明Rb和Sr、Nb和Ta、Zr和Hf之间发生了不同程度的分异,但变质岩未曾发生过广泛强烈的水岩反应.部分样品中Rb和Cs含量特别低,显示CCSD中部分石英脉可能曾经历过超高压变质过程.CCSD石英脉和东海水晶均具有LREE富集而HREE明显亏损的特征,显示其来源主要为壳源.CCSD石英脉中正负Ce异常同时出现,显示板块俯冲前,超高压变质岩的原岩曾在地表较氧化的环境下经历过强烈的风化作用.对比研究显示,CCSD不同围岩中石英脉、地表石英脉和东海水晶的微量元素N-MORB标准化模式和BEE球粒陨石标准化配分曲线,与其各自围岩具有一定的对应相似关系,表明大多数石英脉(水晶)来自于围岩,同时显示板块俯冲和折返所释放的流体活动范围较小,没有发生大规模的迁移.     

中国大陆科学钻探（CCSD）UHP岩石石英脉中磷灰石团块独居石出溶物的U-Th-Pb化学定年

CCSD主孔榴辉岩等UHP岩石石英脉中存在团块状到不规则脉体状的磷灰石集合体,显微镜下观察发现其中存在四种出溶物:磁铁矿和赤铁矿的连生体、赤铁矿、独居石和锶重晶石;出溶物的长轴和生长方向均基本平行于磷灰石之C轴,显示它们可能是基本同时出溶的。其中独居石出溶体多为菱形到板状自形晶体,宽约6—10μm,长约50～75μm。运用CHIME化学定年方法对CCSD磷灰石团块中的独居石出溶物进行了年代学研究,获得其Th-Pb等时线年龄为202±28．3Ma,表明磷灰石团块形成于榴辉岩在折返过程中的重结晶和退变质,时代为晚三叠世。该年龄可能也代表了CCSD中UHP岩石中包裹磷灰石团块的石英脉的形成时代。     

高速磁浮轨道结构抗震性能分析

磁浮轨道结构是整个磁悬浮系统最大和最昂贵的子系统，一旦在地震作用中破坏，将造成严重的直接和间接经济损失。通过对上海线典型轨道结构进行抗震分析，从墩柱强度、轨道梁的位移反应和支座抗震检算三方面对轨道结构的抗震性能进行评价。     

焦家深部金矿床成矿流体来源:来自黄铁矿微量元素及S-He-Ar同位素的约束

焦家金矿是胶东蚀变岩型金矿的典型代表，金储量超过200t。矿体受焦家主干断裂控制，呈脉状产出，发育钾化、绢英岩化、硅化和碳酸盐化等蚀变，矿石中主要载金矿物为黄铁矿。热液成矿期主要可分为四个阶段：黄铁矿-石英阶段（i）、金-石英-黄铁矿阶段（ii）、金-石英-多金属硫化物阶段（iii）和石英-碳酸盐阶段（iv）。本文选取焦家金矿床深部I号主矿体为研究对象，采集了不同标高（-600~-1100m）的钻孔岩心样品，分析了黄铁矿的微量元素和S-He-Ar同位素组成，以此讨论成矿流体的组成、性质及来源。研究发现：焦家深部I号矿体黄铁矿呈浅黄色，强金属光泽，自形-半自形粒状结构，粒度50~1000μm，呈浸染状-细脉状分布于黄铁绢英岩化碎裂岩中，为第ii成矿阶段的产物。黄铁矿的稀土元素含量较低，ΣREE为3.27×10^-6~38.5×10^-6，富集轻稀土元素，δCe值为0.81~1.05，δEu值为0.67~1.43，Th/La、Nb/La比值均小于1，指示成矿流体为富Cl的还原性流体。Co/Ni比值介于0.54~1.57之间，平均值为0.99，与变质流体相近；Y/Ho比值在21.9~35.5之间，与地幔值（25~30）和中国东部大陆地壳值（20~35）接近，指示成矿流体与壳-幔相互作用有关。Y/Ho值、Zr/Hf值和Nb/Ta值变化范围较大，表明成矿热液体系发生了交代作用或有外来热液加入。与大陆地壳相比，黄铁矿富集Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni等亲硫、铁族元素，亏损高场强元素。焦家深部金矿床黄铁矿的δ³⁴S值介于7.5‰~9.8‰之间，平均值为8.7‰，低于浅部矿床δ³⁴S值，呈现出由浅到深δ³⁴S值逐渐降低的特点。胶东金矿硫同位素组成整体一致，绝大多数矿床δ³⁴S值均为正值，变化范围主要集中在6‰~12‰，其来源与古老的变质基底岩系、中生代花岗岩以及幔源流体具有继承演化关系。δ³⁴S值整体呈现出：石英脉型 < 硫化物石英脉型 < 蚀变岩型的变化规律，说明矿化类型的差异是造成硫同位素组成差别的最主要因素。黄铁矿的³He/⁴He值为1.6±0.1Ra~1.8±0.1Ra，⁴⁰Ar/³⁶Ar值为750~3106，均显示混合来源特征。幔源He所占比例为20%~22%，表明幔源流体可能参与了成矿过程。焦家金矿成矿与燕山晚期中国东部强烈的壳幔相互作用密切相关。     

河岸带蜿蜒性与植被密度对潜流驻留时间的复合效应

潜流驻留时间是反映潜流交换、溶质迁移转化、生物组成、生态过程的重要特征变量。应用双循环可控式河岸带模型,以NaCl为示踪剂,深入研究了河岸带蜿蜒性与植被密度对潜流驻留时间的复合效应;应用量纲分析和主成分分析法,探析了潜流驻留时间的关键影响因子及其作用程度和敏感性。结果表明:①河岸带植被密度对潜流驻留时间具有促进作用,但存在一定的阈值。②潜流驻留时间分布与河岸蜿蜒形态呈类镜像效应;潜流驻留时间在河岸带蜿蜒波不同位置差异明显,迎水面平均驻留时间约为背水面的1/2。③河岸带蜿蜒性与植被密度是影响潜流驻留时间的关键因子,总作用程度达91.07%。潜流驻留时间对蜿蜒性最敏感,对植被密度敏感性较弱,对复合因子的敏感性介于两者之间;迎水面内组合因子对潜流驻留时间具有共同促进效应,背水面内组合因子对潜流驻留时间具有抑制和促进双重效应。     

北山地区红柳园组沉积时代、沉积环境及源区构造背景分析

北山地区位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块交汇带,晚古生代构造演化倍受关注且久有争议,该地区晚古生代地层的研究对探讨大地构造演化具有重要意义。利用同位素定年、沉积相分析、粒度分析和碎屑成分统计分析方法对北山地区早石炭世红柳园组进行研究。在下部火山岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为359.9±1.4 Ma,参考区域古生物资料,其形成时代应为早石炭世早期。红柳园组上部碎屑岩中发育大量浊流沉积构造和典型鲍马序列,其中砂岩成熟度较低,并且粒度分析结果显示具有浊流沉积的粒度特征,这些证据共同指示红柳园组为近物源浊流沉积。此外通过碎屑组分统计和Qt-F-L、Qm-F-Lt以及Qp-Lv-Ls图解对沉积构造背景进行了探讨,发现研究区红柳园组物源主要来自火山弧,表明其形成的构造环境应为与岛弧邻近的沉积盆地。     

珊瑚混凝土在海洋环境中氯离子扩散实验

采用自然扩散法研究了珊瑚混凝土在海水环境中的氯离子扩散特性,探讨了养护龄期、暴露时间和环境差异性对珊瑚混凝土表观氯离子扩散系数的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,珊瑚混凝土的表观氯离子扩散系数呈幂指数衰减规律;且延长养护龄期可降低珊瑚混凝土的表观氯离子扩散系数;随着强度等级增加,混凝土的表观氯离子扩散系数降低。我国实际海洋工程中珊瑚混凝土结构的表观氯离子扩散系数比实验室条件要提高3个数量级。因此,适当延长养护时间、提高强度等级有助于延长珊瑚混凝土结构在海洋环境的服役寿命。     

基于综合承载力的北京市适度人口研究

北京作为中国的政治、经济和文化中心,资源短缺、交通拥堵和生态环境恶化等问题日益严重,确定其适度人口规模,对引导区域人口合理流动和环境保护具有一定的现实意义。本文基于综合承载力,对已有的适度人口模型进行了改进：利用主成分分析法和熵权法确定生态、经济和资源承载系统的权重;经济承载人口测算指标不局限于地区生产总值（GDP）这一单一指标;资源承载人口综合考虑了土地资源和水资源承载力。本文通过综合分析2004-2014年北京各项承载人口和适度人口,结果表明：① 生态承载人口规模在波动中有增长的趋势,由717.38万人上升至753.14万人,一直处于人口超载状态;② 经济承载人口一直处于富余状态,但规模由5297.18万人减少至3802.06万人。第三产业产值所承载的人口对经济承载人口的贡献最大,在2014年达到65.15%;③ 资源承载人口规模处于波动状态,2014年为139.61万人,超载率逐年增加。土地资源承载力对资源承载人口的贡献大于水资源,2014年贡献率达79.91%;④ 北京市适度人口规模从2004年的2031.15万人减少至2014年的1550.67万人,2008年开始出现人口赤字,且人口超载率逐年攀升。经济承载人口对适度人口贡献率维持在80%以上,生态和资源承载人口的贡献率平均值分别为14%和3%。人口资源压力指数在波动中有上升的趋势,从2004年的9.45上升至2014年的15.41,资源约束已经成为阻碍城市发展的主要因素,经济承载力是维持适度人口规模缓慢减小的主要动力。