热力学计算模拟对初始月幔结构的约束SCIEI北大核心CSCD

月球岩浆洋结晶形成的初始月球内部结构是其后续演化过程的开端,其结晶过程受月球岩浆洋的初始深度和物质组成这两个参数的制约。由于缺少直接来自月球深部的岩石样品,目前关于月球岩浆洋演化过程的探讨主要依赖实验和计算模拟手段。岩浆洋模型中形成的月壳厚度是否与探测结果一致是月球岩浆洋演化模型合理性的重要约束。最新的GRAIL(Gravity Recovery and Interior Laboratory)探测数据推算月壳厚度为34~43km,低于阿波罗时期认为的约70km,这对已有的月球岩浆洋演化模型提出了挑战。本文采用并修正FXMOTR程序包,针对月球岩浆洋在不同的初始深度和物质组成情况下的结晶过程,进行了一系列热力学计算模拟。通过量化月球岩浆洋的初始深度和物质组成对月壳厚度的影响,结合关于月球内部微量元素分配的研究结果,对比了月球岩浆洋结晶后期的残余熔体与原始克里普组分(urKREEP)的成分。本文的模拟结果显示,一个全月幔熔融且初始成分为月球初始上月幔组成(LPUM)的岩浆洋将在其深部结晶2.5%石榴子石,形成的月壳厚度符合GRAIL的约束,并且结晶出了合适的urKREEP成分。在此模型的基础上获取了月球初始的内部成分和密度结构,并对后期月幔翻转(Overturn)的程度进行了探讨。     

脑动脉粥样硬化斑块中钙化物矿物学特征研究

脑动脉钙化与脑动脉系统病变有密切联系。本文从矿物学角度出发,使用偏光显微镜(POM),扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、显微红外光谱(micro-FTIR)、同步辐射微区X射线衍射(μ-SRXRD)以及同步辐射微区X射线荧光光谱(μ-SRXRF)对脑动脉粥样硬化斑块中的钙化样品进行了研究。结果表明,钙化主要有球状和块状两种集合体形态,球状钙化具有同心环状或同心放射状构造,直径约0.3~5μm;块状钙化中可见球状钙化被杂乱分布的柱状纳米晶体包裹。钙化主要矿物相为B型碳羟磷灰石(B-CHA),并含Na、Mg、Zn、Fe和Sr等元素,与主动脉钙化中的矿物组成类似。钙化在其形成初期呈分散的小球状,后期大量球体逐渐被CHA纳米晶体充填胶结形成了致密的块状钙化。     

漏失地层沥青堵漏的工艺实践

安徽铜陵铜金多金属矿集区在以往的钻探生产中施工难度大,溶洞、裂隙发育,导致钻孔施工中冲洗液漏失严重,施工周期长,成本高。通过配制沥青球对ZK6616孔冲洗液漏失的灰岩及大理岩裂隙地层进行堵漏,取得了良好的效果,降低了冲洗液的消耗,提高了钻探效率。与此同时,对采用常规堵漏手段无法封堵的漏失地层,也有着良好的借鉴作用,沥青堵漏的研究对漏失地层钻探施工有着重要的意义。     

扶余油田注水开发过程中储层非均质性动态演化特征

研究油田注水开发过程中储层非均质性的动态演化特征,对于查明剩余油分布规律意义重大。扶余油田已进入高含水期,综合含水率已超过90%。为了科学有效地开发该油藏,调动剩余油潜力,有必要针对储层的宏观和微观非均质性进行深入细致的研究。选取不同含水期密闭取心井的物性、薄片、电镜、压汞及粒度等分析化验资料,通过详实对比分析储层不同含水期的物性和非均质性变化特征,得到了储层高含水期非均质性相关参数的动态演化规律。研究表明,扶余油田储层非均质性随含水率上升而逐渐减弱,呈现出由低含水期的中孔、中渗储层向高含水期的中高孔、中高渗储层演化趋势;注水开发对孔隙半径影响较小;储层碎屑颗粒在低含水期以接触式为主,中高含水期转变为孔隙-接触式、接触-孔隙式接触,高含水期以孔隙式接触为主。     

高应力区砂岩加卸载条件下能量变化规律及损伤分析

根据高应力区砂岩三轴压缩试验和峰前卸围压试验的结果,分析了砂岩在不同应力路径下的能量变化规律。试验结果表明,相同围压下,峰前卸围压试验的各能量指标(总吸收能、弹性应变能、耗散能)均小于三轴压缩试验,能量变化特征与其初始应力路径密切相关,且随围压的增大而增大。峰前储存的弹性应变能比耗散能多,耗散能只在临近峰值点处才迅速增加。能量的耗散会导致岩石产生损伤,并且使岩性劣化、丧失强度,从能量角度定义的损伤变量,可以得出结论:开始卸荷低围压下的损伤变量大于高围压下,临近破坏时高围压下的损伤变量大于低围压下;卸围压使岩样束缚减小,加速了损伤的发展,岩样所受的应力状态愈趋不平衡。因此,基于能量的角度来表征岩石的损伤演化更符合实际。     

云南会泽铅锌矿床1号矿体Pb-Zn元素三维空间变异函数模拟

会泽铅锌矿床位于扬子地块西南缘的川滇黔铅锌成矿域中部,由矿山厂和麒麟厂2个矿段组成,具有规模大(Pb+Zn金属量超过500万t)、品位高(Pb+Zn质量分数超过25%)等特征。矿山厂矿段主要由1号矿体构成,矿石类型以氧化矿为主,已探明的Pb+Zn金属量超过100万t。变异函数模拟是反映区域化变量空间变化规律的有效手段之一。通过对矿山厂矿段1号矿体Pb、Zn元素的变异函数模拟,发现二者在走向、倾向和垂向上具有不同的基台值和变程,且数据规律显示矿体具有层控特征,这与地质特征相吻合;另外模拟还显示二者在倾向上具有较好的连续性。通过变程值的计算,当勘探网度设计为65m×145m时,即可达到较好的储量控制。     

人工阶梯-深潭破坏案例与稳定性分析

通过2006—2010年4个修建人工阶梯-深潭系统的治理山区河流案例,总结其治理效果和最终破坏原因.以单个阶梯为分析对象,给出其受力表达式,建立单个阶梯-深潭的简化稳定性模型,进而分析来流量和冲刷角变化对其稳定性的影响.单个阶梯的稳定性取决于关键石块粒径、河道坡降、流量和冲刷角.洪水期的洪峰流量和阶梯下游冲刷是阶梯破坏的主要原因,上游来流量增加和冲刷角越大,阶梯越易发生破坏.人工阶梯-深潭系统在洪水期的稳定性是其发挥长期治理效果的关键.     

黄河上游某灌区地下水防污性能评价及预测

以黄河上游某灌区的地下水为研究对象,分别建立灌区潜水的DASLTCU模型和承压水DLCA模型对灌区地下水进行防污性能评价。选取潜水埋深(D)、含水层厚度(A)、地表土层厚度(S)、地表坡度(L)、地表岩性(T)、含水层渗透系数(C)、灌区现状图(U)作为灌区潜水的综合防污性能评价因子;选取承压水埋深(D)、隔水层岩性(L)、隔水层连续性(C)、隔水层厚度(A)作为灌区承压水的防污性能评价因子;应用ARCGIS和MODELFLOW对灌区地下水的综合防污性能进行评价和预测。得出现有灌溉规模下,潜水综合防污性差及较差地区占总面积24%,中等及以上地区占76%,灌区综合防污性总体较好。绘制出灌区潜水的现状防污性能分区图及30年后潜水的综合防污性能预测分区图。     

苏北盆地建湖隆起碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水成因

碳酸盐岩储层中的硫酸盐型热矿水是宝贵的旅游疗养资源。我国苏北盆地北部分布有丰富的热矿水,其中,盱眙县的一口热水井的单井流量达到3 616t·d-1,矿化度(TDS)达到4g·L-1,温度为53.5℃,为优质硫酸盐型热矿水。采用水化学和同位素方法,结合钻孔地质资料,研究了其形成机理。该地区热矿水的SO2-4离子含量较高,部分热矿水的阴离子中SO2-4离子占主导,成为硫酸盐型水。热水的氢氧稳定同位素(δ2 H、δ18 O)值证明了其来源于大气降水。建湖隆起存在石膏层,主要分布在白垩系浦口组,该组属盐湖相沉积,发育大范围的含膏质泥岩,其中石膏、硬石膏含量较多。根据水样的Sr/Ca摩尔比,该区热水中的硫酸盐来源于石膏的溶解。基于碳酸盐岩热水的pH值和SI值、14 C含量等数据的分析,排除了硫酸盐型热矿水的形成与金属矿的风化或氧化的关系,认为是石膏或硬石膏溶解形成。