Thermodynamic modeling of binary CH4-H2O fluid inclusions

This work reports the application of thermodynamic models, including equations of state, to binary (salt-free) CH₄-H₂O fluid inclusions. A general method is presented to calculate the compositions of CH₄-H₂O inclusions using the phase volume fractions and dissolution temperatures of CH₄ hydrate. To calculate the homogenization pressures and isolines of the CH₄-H₂O inclusions, an improved activity-fugacity model is developed to predict the vapor-liquid phase equilibrium. The phase equilibrium model can predict methane solubility in the liquid phase and water content in the vapor phase from 273 to 623 K and from 1 to 1000 bar (up to 2000 bar for the liquid phase), within or close to experimental uncertainties. Compared to reliable experimental phase equilibrium data, the average deviation of the water content in the vapor phase and methane solubility in the liquid phase is 4.29% and 3.63%, respectively. In the near-critical region, the predicted composition deviations increase to over 10%. The vapor-liquid phase equilibrium model together with the updated volumetric model of homogenous (single-phase) CH₄-H₂O fluid mixtures (Mao S., Duan Z., Hu J. and Zhang D. (2010) A model for single-phase PVTx properties of CO₂-CH₄-C₂H₆-N₂-H₂O-NaCl fluid mixtures from 273 to 1273 K and from 1 to 5000 bar. Chem. Geol.275, 148-160), is applied to calculate the isolines, homogenization pressures, homogenization volumes, and isochores at specified homogenization temperatures and compositions. Online calculation is on the website: http://www.geochem-model.org/.     

PS加固对非饱和遗址土的渗透特性影响研究

高模数硅酸钾（简称PS）对西北干旱区的土遗址具有明显的加固效果,其加固后的土体也具有较好的渗透性。采用VJ-T非饱和土渗透仪和常规压力板仪测试了PS加固前后饱和样的渗透系数和非饱和土的土-水特征曲线(SWCC),并利用相关模型预测了非饱和土的渗透系数。结果显示,PS加固以后,在各个含水条件下的渗透性都有一定程度的提高,7%PS加固样表现非常明显。其原因是PS与土颗粒进行了非常复杂的物理化学变化,在反应中颗粒的几何形状发生变化,大量棱角弱化或消失,土颗粒磨圆度变好。同时,孔隙壁变得光滑、平直,孔隙弯曲因子减小,有效孔隙增大,这些因素导致了非饱和黏土的渗透性能有较大幅度提高。电镜测试分析了PS加固以后黏土颗粒及孔隙的变化,较好地验证了渗透性试验的结果     

贵州大厂锑矿有机质与有机成矿作用

用有机地球化学方法对矿区与右江盆地有机质的分析研究表明，容矿的大厂层有机碳与锑含量相对较高；有机包裹体主要是气态烃包裹体与沥青包裹体，在气态烃包裹体中含0％～30％的液态烃，发暗黄色荧光；有机气相成分中四种烷烃甲烷、乙烷、丙烷、丁烷均有显示；从主成矿期萤石中的沥青及右江盆地再沉积火山碎屑岩中的干酪根的生物标志物测定结果来看，二者在正烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷与甾烷标志物特征上较为接近，表明右江盆地沉积物中的有机质与锑矿中的有机质有亲缘关系。模拟实验证明原油对锑有较强的萃取迁移能力；而有机质在锑成矿过程中主要起三方面的作用：淋滤、萃取迁移及还原沉淀。     

上海地区超高层建筑桩基沉降计算方法探讨

本文根据已有的建筑经验,应用明特林应力分布理论及双层地基概念和土的临界应力的分析,提出了更符合实际的沉降计算方法,并论证了在第三类土层排列区(即埋深30～40mm的⑦层粉砂层)超高层桩基设置的可能性,以大大减少工程造价。     

四川米易海塔地区混合岩型铀矿流体包裹体特征

混合岩型铀矿是康滇地轴上最有希望取得找矿突破的铀矿类型,海塔地区的铀矿化即是该类型铀矿的典型代表。本文针对区内的长英质脉矿石、富晶质铀矿石英脉矿石和含矿热液石英脉中的石英流体包裹体进行了研究。结果表明,海塔地区混合岩型铀矿的成矿作用可分为2个阶段:早期混合岩化热液成矿阶段为高温、中低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在380～540℃,盐度变化范围为16.15%～23.18%NaCl eqv,是区内铀成矿的主要阶段;晚期热液叠加改造成矿阶段为中低温、低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在140～220℃,盐度变化范围为5.56%～23.18%NaCleqv,是区内富铀矿的形成阶段。流体包裹体的气相成分测试表明,长英质脉矿石石英包裹体中以CH₄、CO₂为主,其次为H₂O和N₂;而富晶质铀矿石英脉及含矿热液石英脉石英包裹体中以H₂为主,部分含有CO₂、CH₄、H₂O。氢、氧同位素研究表明,早期混合岩化成矿阶段的成矿流体可...     

基于混合聚类的岩体结构面优势分组方法

提出一种基于凝聚层次法和模糊C均值法的混合聚类法,用于对岩体结构面的优势组划分。该方法将结构面投放到在单位球面上,并使用欧式距离作为极点的相似性度量准则。先剔除结构面数据中的孤值产状,然后用凝聚层次法得到初步聚类结果,并将其作为FCM法的初始聚类中心,最后用FCM法划分优势组。通对人工生成产状样本的分组,验证了该法的正确性。将该方法应用于大藤峡坝址区实测的结构面数据的划分。在实测数据中寻找到两个孤值产状,成功将大藤峡D1y^1-3地层岩体结构面划分为两组,得到了符合实际的分组结果。     

变荷载下双层地基一维非线性固结近似解析解

目前考虑土体非线性压缩及渗透特性的双层地基非线性固结解均假定土体固结系数保持不变,能反映固结系数变化的双层地基非线性固结解还很鲜见。引入经典的e- 和e- 非线性关系描述土体的非线性压缩、渗透特性,在假定双层地基上、下土层压缩指数与渗透指数比值 相等且不等于1的基础上,得到变荷载下考虑土体固结系数变化的双层地基一维非线性固结近似解。该解答在 1条件下可退化为已有的 1时双层地基一维非线性固结解。基于此解探讨了双层地基上、下土层参数的相对比值对非线性固结性状的影响。结果表明：单面排水条件下 越小,下层土与上层土的相对压缩性越低、相对渗透性越高,则双层地基非线性固结速率越快;减小 值,增加双层地基中压缩性小、渗透性高的土层的厚度,会加快地基的固结速率。     

新场-向阳山地段地下水化学数据的多元统计分析

高放废物处置库选址过程中,地下水水化学特征的研究对场址筛选具有非常重要的意义。为研究北山预选区新场-向阳山地段的地下水水化学特征,笔者对研究区27件浅部地下水水样的9项指标综合运用描述性分析、因子分析和聚类分析的方法进行了系统分析。结果表明:影响研究区水化学特征的主要因素是以Na⁺、 Cl^-、 SO₄^2-等为主要载荷变量的蒸发浓缩作用,贡献率高达73.93%;其次是以HCO₃^-为主要载荷变量的溶滤作用,贡献率仅为11.39%。     

黄土洞室掘进深度与围岩位移变化规律研究

应用PLAXIS 2D/3D有限元分析软件,对某黄土洞室进行了二维、三维分步掘进、三维一次掘进等工况的弹塑性有限元分析,研究分析了不同工况下洞室围岩位移的变化规律,并对掌子面的空间效应进行了分析。分析结果表明,二维与三维分步计算的最终位移基本一致,可以用二维的计算结果来估算洞室开挖的最终位移。三维分步掘进的分析表明,不同埋深的洞室其位移比的变化规律基本一致,当L/B<1时(L为掘进深度,B为洞室跨度),位移比呈线性增加;当L/B>1时,位移比呈非线性增加;当L/B>3时,其最大位移接近最终位移。掌子面的空间效应分析表明,在掌子面处的位移约为最终位移的1/3,距掌子面0.5倍跨度处的位移约为最终位移的2/3,距掌子面2.5倍跨度处的位移基本达到了最终位移。     

基于BP神经网络与数学形态学的彩色地质图面要素信息智能提取

地质图是一个区域地质研究的重要成果,也是前人留下的宝贵资料,更融合了地质专家的丰富知识。本研究的目的是通过新的思路将彩色地质图信息提取出来,使其结果能直接进行数据分析,并用于决策和分析。以机器学习为指导,在分析半结构化（栅格）地质图特征的基础上,根据图例信息,提出一种彩色地质图信息提取新思路,对彩色地质图进行分层信息提取,并结合数学形态学和多层前向反馈式神经网络,探索半结构化数据转换为结构数据的有效技术方法。利用图像信息提取技术将半结构化地质图转化为结构化数据,可用于成矿预测等研究。这一变化将改变传统地质数据的结构,地质研究的信息基础和来源将会增加,对于获取更多的数据源和信息源,进一步开展地质分析研究具有重要意义。