重力场基准图的最优匹配尺度研究

地球重力场具有多尺度特性,本文以重力匹配辅助惯性导航的需求为研究背景,围绕重力场基准图开展重力场的最优尺度分析研究,并引入小波分析方法建立重力场基准图数据的多尺度表达模型,选择适合重力匹配的最优尺度,用粗糙度特征选取重力场可匹配区域,然后通过ICCP和TERCOM算法在可匹配区域内进行重力匹配实验,检验理论计算得到的最优尺度是否适合于匹配定位,从定量的角度证实了最优尺度选择结论的正确性。     

聊城—兰考断裂及其土壤汞、氡气异常

分析了聊城—兰考断裂带形成和地质背景,将断裂带划分为3段,分述各段不同时代构造特征和地震活动等。土壤汞气、氡气测量得出,该区域存在明显的汞气、氡气异常,且异常位置接近,异常区宽度多在90～200m,表明地壳存在着汞气和氡气向上运移通道,证实了隐伏断裂存在,而且具有活动性。     

高位定向钻孔分层布置与瓦斯抽采效果分析

为了提高顶板高位定向钻孔在采空区及上隅角瓦斯治理的效果,提出了高位定向钻孔分层布孔方案,在曙光煤矿开展现场试验,对不同层位高位定向钻孔瓦斯抽采数据和高位定向钻孔整个瓦斯抽采周期内瓦斯抽采效果分析研究,结果表明高位定向钻孔在整个抽采周期内瓦斯抽采效果总体呈波动状态,中间孔段由于处于顶板裂隙带内,瓦斯抽采效果较稳定,两端孔段由于处于钻孔造斜孔段未进入顶板裂隙带内及受前后钻场钻孔搭接影响,瓦斯抽采效果波动较大。为提高高位定向钻孔瓦斯抽采效果,可采用大角度开孔或大角度螺杆马达造斜以降低造斜孔段长度,并增加相邻两钻场钻孔搭接长度,从而降低两端孔段比例,提高中间孔段比例。     

鄂尔多斯盆地演化-改造的时空坐标及其成藏(矿)响应

鄂尔多斯盆地的发育时限为中晚三叠世—早白垩世,晚白垩世以来为盆地的后期改造时期;盆地主体具克拉通内盆地特征;现今盆地为经过多期不同形式改造的残留盆地。该盆地叠加在早、晚古生代大型盆地之上,又属多重叠合型盆地。鄂尔多斯盆地集油气、煤和铀于一盆,多种能源矿产丰富。根据盆地及周缘地区主要地质构造特征和地质事件,结合对盆地各区裂变径迹年龄的综合研究认为,在盆地发育时期(T2—K1)至少发生了4期明显的构造变动,将盆地的沉积-演化过程划分为4个阶段:中晚三叠世和早中侏罗世富县—延安期为盆地发育的两个鼎盛阶段,广泛接受沉积,湖盆宽阔,沉积范围为今残留盆地面积的2倍多;形成重要的含油和成煤岩系。这两个阶段被期间发生的区域抬升变动(J1)所分隔。抬升导致沉积间断,延长组顶部遭受强烈而不均匀的侵蚀下切,形成起伏较大的侵蚀地貌。延安期末盆地抬升变动不强烈,沉积间断和剥蚀延续时间短。随后又复沉降,进入盆地发育的第三阶段中侏罗世直罗-安定期:沉积范围仍较广阔,但湖区面积明显减小。晚侏罗世构造变动强烈,在盆地西缘形成逆冲-推覆构造带,在其东侧前渊局限堆积厚度不等的砾岩,盆地中东部地区遭受剥蚀改造;今黄河以西地区初显东隆西坳格局。在早白垩世阶段,沉积分布仍较广阔,不整合超覆在前期西缘冲断带和南、北边部隆起之上。在盆地演化的前三个阶段,沉积中心均分布在延安附近及其以东;而堆积中心则位于邻近物源的盆地西部,且不同阶段位置有别;直到早白垩世,盆地的沉积中心和堆积中心的分布位置才大体一致,主要位于盆地西部的中南段。早白垩世末,鄂尔多斯盆地整体抬升,大型盆地消亡;盆地开始进入后期改造时期。在晚白垩世以来的盆地后期改造时期,鄂尔多斯盆地主要发生了以下重要地质事件:1盆地主体持续幕式、差异性整体抬升和强烈而不均匀的剥蚀,东部黄河附近被剥蚀的中生界厚度最大可达2000m;2盆地本部长期幕式整体的差异抬升和剥蚀,形成3期区域侵蚀-夷平面(E32—E12,E23和N21);3地块边部裂陷,周缘断陷盆地相继形成,接受巨厚沉积;4持续达2亿多年的东隆西降运动于中新世晚期(8MaBP)反转易位;东部开始沉降,广泛接受红黏土沉积;六盘山、地块西缘和西部相继隆升;标志着中国西部区域构造运动对该区的影响更为重要;5分别在8MaBP和2.5MaBP,风成红黏土、黄土开始广泛堆积,先后形成红土准高原和黄土高原及黄土高原面;6黄河水系的发育、外流和侵蚀地貌的形成。根据各主要地质事件的发生和动力学环境的演变,将该区晚白垩世以来划分为5个演化阶段(K2—E1;E2-3;N1-21;N31—N2;Q)。这些地质事件的发生和构造变动,与周邻各构造域,特别是中国东、西部(含青藏高原)重大构造运动的复合、叠加及其与时彼此消长变化密切相关;其活动和改造,使中生代盆地的原始面貌大为改观。鄂尔多斯盆地多种能源矿产成生—成藏(矿)和定位的主要期次,与盆地中新生代演化和改造的阶段有明显的响应联系和密切的耦合关系。盆地演化末(晚)期及之后的整体差异隆升和区域剥蚀,对鄂尔多斯盆地多种能源矿产的成藏(矿)和分布及其相互作用的影响最为重要。     

岩石损伤检测技术的研究进展

岩石损伤变量的测定是岩石损伤力学分析研究的基础，岩石损伤理论付诸岩石工程实践必须解决岩石损伤检测的问题。总结当前国内外的岩石损伤检测方法，可将其分为结构分析法和陛能测试法，具体包括扫描电镜分析、计算机断层扫描检测、应力应变测试、声波探测、声发射测试以及红外辐射探测等。在采用不同的测试技术时，必须谨慎考虑损伤与相应物理力学描述之间的耦合关系，尽可能使得所定义的描述能真正反映损伤变量的值。具体应用时应该在符合热力学原理的前提下尽可能选择易于测量且利于分析的损伤变量描述形式及相应的检测技术。     

长岭断陷构造演化与成藏期研究

长岭断陷经历了三大演化阶段: 断陷期、坳陷期和反转期。在营城、嫩江和明水末期,断陷整体隆升,地层遭受剥蚀。依据地震、钻井和测井资料,选用声波时差法和地层趋势延伸法,对断陷中的4 口井进行了剥蚀量计算。结果显示,营城、嫩江和明水末期平均剥蚀量分别为417. 5 m、205 m 和342. 5 m。在地层剥蚀量计算的基础上,进行了构造演化史恢复和研究。结合储层流体包裹体的均一温度测试结果,得出长岭断陷各构造单元油气成藏期次,双坨子构造营城组和登娄库组天然气均具有两期成藏,哈尔金构造营城组和登娄库组具有一期成藏,伏龙泉构造泉头组天然气具有一期成藏。     

东海陆架盆地新生界咸水层二氧化碳封存地质条件及封存前景

目前可用于封存二氧化碳的地质体包含深部咸水层、枯竭油气田、玄武岩等，其中，深部咸水层广泛分布于全球大多数沉积盆地，具有封存能力大、技术成熟、安全性高、成本低等优点，是一种重要的二氧化碳封存地质体。相较于陆域，海域碳封存具有封存潜力大、安全性高、环境影响小、封存周期长等优点，是实现“双碳”目标的重要途径。东海陆架盆地面积大，盆地构造稳定性较高，属于次冷-次热盆地，碳封存目标层厚度大、分布广，具有良好的咸水层二氧化碳封存地质条件，且盆地油气勘探开发程度较高，实施二氧化碳咸水层地质封存的工程条件成熟。在中国海域含油气盆地中，东海陆架盆地咸水层二氧化碳地质封存适宜性为高适宜。综合考虑勘探开发程度、区域构造稳定性、地热条件、二氧化碳咸水层地质封存物质条件和地质封存工程实施条件等可影响二氧化碳地质封存前景评价的参数，分别评价了各区带二氧化碳封存前景。其中，台北坳陷和浙东坳陷碳封存前景最好，适宜实施二氧化碳地质封存；长江坳陷和海礁隆起碳封存前景较好，可作为实施二氧化碳地质封存的备选区带。     

鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩多出露于盆地西南边缘，盆地内部露头少，钻井取心资料有限，研究较少，而盆地内部凝灰岩的分布规律、年代及地球化学特征分析对于地层时代及区域构造环境的确定具有重要指示作用。本文以鄂尔多斯盆地内部钻井取心和测井资料为基础，结合野外露头、岩石薄片、锆石U-Pb年代学和主、微量元素等分析方法，对奥陶系凝灰岩平面展布、年龄及地球化学特征进行了研究。结果显示，盆地内奥陶系马家沟组典型层段凝灰岩具有南厚北薄的特点，总体厚度具有从盆地西南边缘向内部(东北方向)减薄的趋势，指示凝灰物质主要来源于盆地西南部。盆地内、外奥陶系凝灰岩的锆石U-Pb年龄均为晚奥陶世(445.0～449.9 Ma)。在Zr/TiO₂-Nb/Y图解上凝灰岩样品点落入流纹/英安岩、粗面安山岩系列，说明凝灰物质来源于中酸性岩浆；在Th-Ta-Hf和Rb-(Y+Nb)图解上样品点均落入火山弧系列；在锆石微量元素Th/Nb-Hf/Th图解中，绝大部分样品都落入岩浆弧/造山带环境，反映凝灰岩与火山弧活动密切相关。结合区域构造背景及前人研究结果，本文认为鄂尔多斯盆地奥陶系凝灰岩所代表的沉积事件与北秦岭...     

海湾地质碳汇网格化计算——以三门湾为例

河口海湾地区因沉积物富含有机质和高沉积速率成为地球上重要的碳汇区，在专题性碳汇调查不足情况下，如何更好地发掘前人地质调查数据资源，科学计算河口海湾地质碳埋藏能力，是科学评价海洋碳汇能力支撑双碳目标的重要挑战。以浙江省三门湾海域表层沉积物和沉积柱状样品为研究对象，综合运用粒度分析、有机地球化学分析、210Pb和137Cs测年等测试手段，充分考虑海湾地区海底地形复杂、海陆交互强烈、人类活动活跃等典型特征，探索海湾碳汇网格化计算方法，建立了海湾地质碳汇评估模型。计算表明：三门湾有机碳年埋藏速率为64.04 gC·m^-2·a^-1，有机碳年埋藏量达89.71 GgC，河口和潮滩区有机碳埋藏速率高，为74.02 gC·m^-2·a^-1，海湾中部和深水区为52.93 gC·m^-2·a^-1。