中国西南地区地质调查工作十年(2011-2020)进展综述

近十年(2011-2020年),随着我国工业化的持续推进,对矿产资源的需求旺盛,生态文明建设日益受到重视,地质工作适应需求变化历经深度的转型发展,西南地区地质调查工作取得一系列重大进展和成果。本文作者基于中国地质调查局西南地区地质调查项目管理和地质调查研究掌握的情况,结合西南各省(市、区)找矿突破战略行动(2011-2020年)评估报告、油气企业勘查成果,并查阅各专业领域大量文献资料,对西南地区地质调查(含矿产勘查等)进展进行较全面地总结和阐述,并提出未来十年西南地区地质调查展望。近十年的重要进展包括较大幅度提高了1∶5万为主的区域地质调查程度;提出了特提斯构造演化、上扬子陆块前寒武纪构造-地层格架等新认识;提交新发现矿产地1400多处,实现了铜、锰、铝、金、锂、铅锌、铍、晶质石墨、磷、天然气等战略性矿产勘查突破和多个新区、新类型、新层系页岩气的重要发现;提高了西南山区地质灾害早期识别和监测预警水平;查明了重点地区和流域的水文地质和水资源状况,解决了乌蒙山等贫困缺水地区大批群众的用水困难;圈定了约53600平方千米富硒土地资源;新兴了生态地质调查、城市地质调查、资源环境承载能力评价和国土空间开发适宜性评价、自然资源综合调查等诸多调查新领域,探索建立了相关的调查理论与技术方法。调查成果提高了我国部分能源和矿产资源的安全保障,有效地支撑服务区域内重大工程规划建设、脱贫攻坚、国土空间规划、城市地质安全、生态环境建设和自然资源管理等工作,地质调查转型发展的成效显著。预计未来十年的地质调查会在支撑服务能源和矿产资源安全、地质安全风险防范、自然资源综合调查监测、生态环境整治、国土空间利用、区域地球科学理论、地质调查信息化建设等方面不断取得创新发展。本文可为同行了解西南地区地质调查进展和理解新时期地质工作转型发展提供重要参考。     

地电阻率长趋势变化及其预测意义

为了深入研究地电阻率1年尺度以上趋势变化的区域性和同步性,本文从地电阻率与水位、水准的关系以及地电阻率固体潮现象的角度,通过理论、实验、实例分析了地电阻率趋势变化产生的原因.分析结果显示,地电阻率趋势变化与观测系统或水位(非构造水位)无关,而与周围构造变化有关,且趋势上升和下降分别反映了周围应力场的压性和张性变化.在此基础上,以高邮台和成都台为例,从地电阻率与周围地震的关系分析了地电阻率趋势变化的场兆特征,结果表明地电阻率在上升趋势转折时更具有短期的预测意义.本文结果可以为研究地电阻率的长期趋势变化现象提供参考; 未来地震的预测需在综合各台站观测结果的基础上才能有效地判定区域应力场的方向和相对幅度,从而给出有意义的地震前兆预测结果.      

江苏05井、06井水温的中短期地震异常典型特征研究

江苏宿迁05井、金湖06井自2001年数字化改造以来,水温观测记录到的典型中短期异常较好地对应了华东地区的几次中等地震,并较成功地应用于日常短临预报工作。对这两口井水温的典型异常图像和预报实践进行总结,结果表明:水温作为地震的直接前兆异常观测项目,在地震预报中具有相当突出的短临特征,它更多的反映了井孔区域内的中等地震引发的应力活动,在江苏地震的短期、短临预报方面发挥了较好的作用。     

形变观测序列变振幅年周期探测方法研究

针对形变观测数据振幅非均匀变化的情况,分别采用最小二乘法、基于F检验的分段最小二乘法及滑动傅里叶法进行年周期拟合,通过比较拟合残差分析各种方法的优劣和适用性。结果显示,在年周期振幅不变或渐变的情况下,3种方法拟合效果均较好,滑动傅里叶拟合略优于其他两种方法;在年周期振幅变化复杂且存在相位差的情况下,分段最小二乘法明显最优,但在分段点会产生阶跃及周期不连续的现象。     

古琴

古琴,中国最古老的弹拨乐器之一,本世纪初才被称作"古琴".古琴,亦称瑶琴、玉琴、七弦琴. 琴的创制者有"昔伏羲作琴"、"神农作琴"、"舜作五弦之琴以歌南风"等说,由此可看出琴在中国有着悠久的历史.2003年,古琴被联合国科教文组织认定为"人类口头及非物质遗产".2006年,古琴艺术列入第一批国家级非物质文化遗产名录.     

海安地震台深埋电极地电阻率观测分析

通过对海安地震台深埋电极和表层电极对比观测结果进行分析,发现相对表层电极观测,深埋电极观测能有效降低表层影响系数,对改善年变特征具有很好的效果,并且在避免表层干扰和提高观测精度上具有明显意义。深埋电极观测方式为解决地电阻率场地中的金属干扰、降雨影响等提供新的思路。     

观测资料中大西洋和青藏高原东部地区冷暖波动的同步性

利用观测及模式模拟研究了大西洋多年代际振荡(AMO)对青藏高原(TP)夏季气温的影响。观测资料的分析表明:大西洋多年代际振荡(AMO)是TP夏季气温年代际变化的重要远程驱动因子。AMO与TP东部地区夏季气温存在显著的同步变化关系并且TP气温的年代际变率可以在很大程度上由AMO所解释。基于观测和大气环流模型(AGCM)模拟,进一步确定了从北大西洋到TP远程影响的物理机制。观测和AGCM模拟都表明:AMO暖位相会引起海平面气压在大西洋-欧亚大陆地区形成纬向偶极子型,导致TP局地气压异常升高和异常的下沉运动,进一步引起TP东部地区在夏季出现异常的干旱和高温。     

海域天然气水合物吸力筒式开采装置及方法

天然气水合物具有很高的资源价值,众多国家正在开展相关研究与勘探,试采设备和技术取得了一定的发展,但离商业化开采还有很多关键技术问题需要解决。提出一种新型海域天然气水合物开采装置——吸力筒式开采装置及方法,主要包括开采筒、沉贯水泵和气液举升系统等,其整体由钢结构组合而成,依靠吸力和重力作用进入储层,然后进行降压开采,待作业结束后可回收重复使用。参照我国南海神狐海域地质,从理论上分析了新装置两个不同形态的贯入原理,并通过CMG STARS模拟研究新型开采方法的产能提升情况,由于吸力筒式开采装置能实现更大降压幅度并且扩大水合物分解面积,故产气效率相对于传统方法提高约2.46~11.69倍。吸力筒式开采装置具有结构强度高、开采半径大和施工简便等特点,有望做到“提产降本”,为实现海域天然气水合物商业化开采提供一条新思路。     

四川盆地下寒武统膏盐岩“多潟湖”沉积模式

早寒武世晚期四川盆地构造背景为"两隆夹一凹"的格局,气候干旱炎热,为膏盐岩的发育创造了有利条件。通过野外剖面、钻井剖面、岩石薄片及区域地质调查等资料,总结了下寒武统膏盐岩发育特征。基于岩性特征、岩性组合方式及分区的不同,对水动力特征、沉积构造、膏盐岩单层厚度、发育规模及位置等方面的差异进行对比,结合岩相古地理研究,建立了四川盆地下寒武统膏盐岩沉积模式。研究结果表明:1）膏盐岩主要以含膏白云岩类和石膏岩类为主,膏盐岩厚度介于0.74~419.9 m,具有分布广、变化大等特点,沉积中心分别位于重庆-合江一带、利川-彭水一线,整体上呈现"山字型"展布特征;2）膏盐岩岩性组合类型可分为:白云岩或泥（砂）岩夹膏盐岩组合、膏盐岩与白云岩呈韵律性互层组合、膏盐岩夹白云岩或页岩组合,分别发育于潮上带、潮上带相对低洼处及潮上带-潮间带上部水体较深且循环受限的凹陷处;3）膏盐岩主要形成于川东南静水潟湖、其次为川东及川西南扰动潟湖与混积潮洼,即"一主两副"的多潟湖环境。