太平洋海山地形与钴结壳资源分布的分形研究

通过海山地形与钴结壳资源量的分形研究表明,海山地形与钴结壳资源量间呈多重分形分布。海山坡度与资源量分形呈三段式,引起海山坡度与资源量分段分形的原因是不同类型结壳分布叠加的结果。水深—资源量分形呈三到四段式,引起水深—资源量复杂分形的原因可能与海山基底洋壳有关,海山基底洋壳年龄老于165 M a的海山呈四段式分布,而小于165 M a的海山呈三段式分布。同一区域或不同区域内海山地形与资源分布各不相同。      

贵州荔波地区2000年来石笋高分辨率的气候记录

通过对荔波董哥洞石笋进行高精度的ICP MS或TIMS U系测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区2 300a B.P.来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,贵州荔波地区2 300a B.P.以来石笋记录的季风气候变化,大致可分为8个气候(亚)期:① 2 300～1 800a B.P.为降温期,显示东亚夏季风减弱,东亚冬季风增强,气候干旱寒冷;② 1 800～1 080a B.P.气温有所回升,显示东亚冬季风缓慢减弱,东亚夏季风有所回升,表现为半湿润的温凉气候期;③ 1 080～680a B.P. 为降温期,气温再次下降,显示东亚冬季风再次增强,但降水相对增大,表现为寒冷湿润的气候期,是气候变化的关键转折时期;④ 680～550a B.P.温暖期,显示东亚夏季风再次增强,气温升高,降水增大,表现为温暖湿润的气候期。⑤ 550～400a B.P.寒冷期,显示东亚冬季风快速增强,气温下降,表现为寒冷湿润的气候环境,是近1 000年以来最冷的时期;⑥ 400～364a B.P.温凉期,显示东亚夏季风有所增强,气温有所回升,表现为温凉湿润气候环境;⑦ 364～324a B.P.冷凉期,显示东亚夏季风有所减弱,气温有所下降,表现为冷凉湿润气候环境;⑧ 324a B.P.至今,气候相对波动期,同位素记录曲线呈锯齿状波动,在其内包括若干个冷凉半湿润、冷湿的气候变化亚阶段。根据荔波董哥洞石笋的高分辨率的古气候变化的连续记录,揭示了荔波地区2 300a B.P.以来的一些百年尺度的重大气候事件——干旱寒冷期、隋唐温暖期(或小温暖期)、小寒冷期以及一些十年尺度的降水、温度变化。石笋记录的这种百年、十年尺度的突发性气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。     

用于颗粒土微观力学行为试验的微型三轴试验仪

颗粒土的微观力学行为（如土颗粒的运动与破碎等）决定着其宏观应力-应变行为,如应变局部化、应力硬化等。为研究颗粒土的微观力学行为,开发了一台微型三轴试验装置。它的轴向加载系统由伺服控制的步进转动马达与涡轮传动的减速器组成,围压由GDS压力控制器提供,压力室采用高透光率,高强度的轻质材料制成。借助于X射线显微CT及图像处理分析技术,该装置能实现对干砂土微尺寸试样（直径为8 mm,高度为16 mm）在三轴剪切条件下微观特性的无损检测。采用该三轴试验装置对粒径为0.60～1.18 mm 的LBS（Leighton Buzzard sand）试样在1.5 MPa的围压下进行了试验。结果显示,试验装置测得应力-应变曲线合理,显微CT 图像特征清晰,能够用于颗粒土体微观土力学行为的试验研究。     

考虑砂土抗剪强度空间变异性的盾构开挖面稳定性分析

采用传统研究方法对盾构开挖面稳定性的分析多基于土体是均质、各向同性材料的假设,显然与其本身的非均质性相违背。为此,开展了考虑土体抗剪强度参数的空间变异性对盾构开挖面稳定性的影响研究。在随机场理论的基础上,采用协方差矩阵分解法建立了描述砂土内摩擦角空间变异性的三维随机场模型,借助于数值分析软件平台研究了内摩擦角的变异系数、自相关距离对开挖面失稳模式、极限支护应力的影响规律,并采用概率分析法探讨了极限支护应力特征值的选取。结果表明：砂土内摩擦角的空间变异性对开挖面稳定性有重要的影响;随内摩擦角的变异系数的增大,极限支护应力的概率分布离散性越大;开挖面失稳模式与自相关距离的大小密切相关,当自相关距离与隧道直径比较接近时,开挖面可能出现局部失稳;提出了开挖面极限支护应力特征值的概念,并结合失稳概率给出了其初步确定方法。     

尼日尔Termit盆地上白垩统成藏条件分析与勘探策略

尼日尔Termit盆地纵向上主要发育白垩系和古近系两套大的成藏组合,其中上组合古近系Sokor组为主力成藏组合,下组合白垩系为潜在成藏组合。盆地整体从下到上发育了下白垩统陆相-上白垩统海相-古近系陆相沉积旋回,发育了特殊的海侵层序。随着Termit盆地古近系主力成藏组合的勘探程度越来越高,亟待开辟新的勘探领域。基于研究和勘探实践,对Termit盆地下组合(白垩系)勘探新层系进行了探索。下组合白垩系又可以细分为K1、Donga组和Yogou组上段(YS3段)3个成藏组合,通过构造建模、沉积体系研究和油气成藏条件分析,认为YS3段具有较好的成藏条件,是下步勘探的重点领域。YS3段形成于海平面高频震荡下行时期,总体为海陆过渡相,三角洲体系发育,以砂泥互层沉积为主;其中发育的泥岩为该盆地主力烃源岩且大面积成熟,生烃潜力大,同时又是非常好的局部盖层;三角洲相石英砂岩结构和成分成熟度高,可做良好储层,且与烃源岩交互发育,埋藏适中,因此YS3段具有良好的“近源”油气成藏条件。结合构造研究和钻井揭示特征进行Yogou组时期沉积体系研究,建立时间与空间演化序列特征,评价物源体系和储层发育特征,进而优选有利勘探区带。通过盆地东、西和南缘沉积期古地形的对比研究,认为Yogou组时期盆地在不同盆地边缘位置具有不同的地形和沉积体系发育特征,西部Dinga断阶带为“陡坡带”特征,隆起区通过几组深大断裂快速进入深凹区,连接隆起和深凹区的斜坡区较窄;南部Yogou斜坡区和东部Fana低凸起地区地形较缓,斜坡区域面积大,有利区带广,据此建立了“陡坡带”和“缓坡带”沉积模式。东部隆起带在晚白垩世为Termit盆地的主力物源区,西部和南部为次要物源区,因此在海侵层序后期在东部广泛发育大规模三角洲前缘砂与泥岩互层的层序,南部次之,西部规模最小。烃源岩研究认为YS3段烃源岩为陆源有机质,与物源规模有关。因此沉积体系研究认为盆地西南部和东南部“缓坡带”储层和烃源岩都更加发育,成藏条件和可勘探面积都优于盆地西部“陡坡带”。下组合白垩系Yogou组YS3段与上组合古近系Sokor组比缺乏区域盖层,上组合反向断块勘探策略不适合YS3段层系,应重点针对背斜圈闭、小断距反向断块、顺向断块和岩性圈闭进行勘探。     

尼日尔Termit盆地低阻油层成因机理及综合识别技术

尼日尔Termit盆地地层水矿化度低(矿化度为200×10-6~1 500×10-6),油气水系统和流体类型非常复杂,不仅发育多套油气水系统,而且正常油气层、低阻油层均存在。实践证明,应用单一的资料和相同的方法很难评价如此复杂的流体类型,尤其是低阻油层的识别。通过已钻井证实,该盆地古近系Sokor1组和白垩系Yogou组普遍存在低阻油层,其电阻率特征主要表现为两类,一是同一沉积时期内油层电阻率与相邻水层电阻率相近,二是油层的电阻率与邻近泥岩的电阻率相近。根据薄片、扫描电镜、黏土X 衍射、压汞等资料,考虑岩石粒度、孔隙结构、黏土矿物含量及类型、油层厚度、导电矿物等,分析研究了该盆地低阻油层成因的微观机理和宏观影响因素。研究结果表明,岩石颗粒细、黏土含量高及微孔隙发育导致束缚水含量高是目标盆地低阻油层形成的主要微观机理。宏观影响因素主要是油层薄和咸水泥浆侵入。根据低阻油层成因及其测、录井资料的响应特征分析研究认为,综合利用电阻率和自然伽马、电阻率和自然电位相对值交会图,将录井油气显示定量化得到的录井油气显示级别的综合指数GEOFI与气测总烃TG交会图,RFT压力资料计算的流体密度可以有效识别该盆地低阻油层。研究还揭示了低阻油层在Termit盆地平面和纵向上的分布规律,平面上分布在Dinga地堑、Fana低凸起和Yogou斜坡的各油田中,纵向上主要集中在第三系Sokor1组的E1、E2小层河流相沉积及白垩系三角洲和湖相沉积的砂泥岩互层中。     

苏丹Muglad盆地Fula坳陷油气地球化学特征与成藏意义

Fula坳陷位于Muglad盆地东北部,面积约5 000 km2,FN油田是该坳陷最大的亿吨级油田。油气储层主要为白垩系Abu Gabra、Bentiu和Aradeiba组。应用油藏地球化学的方法对FN油田的成藏期次进行了探讨。FN油田Abu Gabra、Bentiu和Aradeiba组原油特征相似,来源于同一套烃源岩,原油既表现出正构烷烃、藿烷、甾烷系列分布完整等正常油特征,又表现出色谱基线抬升、高峰度UCM、25 降藿烷出现等生物降解油特征,这些特征表明FN油田经历了至少两期成藏过程,早期充注的原油遭受生物降解后又接受后期成熟度较高的原油充注。根据构造演化、埋藏史和生排烃史可以研究生烃期次及油气成藏特征。Abu Gabra组烃源岩发生了两次生烃作用,第一次生烃作用发生在晚白垩世,Ro达到0.6%以上,进入生排烃作用阶段,晚白垩世末构造抬升作用使这次生烃产物遭受较为严重的生物降解;第二次生烃作用发生在古近纪,Abu Gabra组烃源岩进入生油高峰阶段,是本区最重要的一次生油作用和成藏过程,与该次成藏事件相关的构造圈闭是Fula坳陷油气勘探的重点。     

长江三角洲地区TZK3孔碎屑锆石U-Pb年龄及其物源意义

以TZK3孔的磁性地层学为基础,结合沉积物的岩性、结构构造及锆石年龄谱系特征,探讨沉积物的物质来源及长江贯通的时限。古地磁结果表明:96.7 m、263.3 m、603.75 m分别对应B/M界线、M/G界线、晚上新世/早上新世的界线（3.58 Ma）。锆石年龄谱系数据显示,TZK3孔的U-Pb锆石年龄主要分为5组:100~300 Ma,400~500 Ma,700~850 Ma,1800~2000 Ma,2400~2600 Ma。其中3.7 Ma的锆石年龄谱相对简单,以白垩纪（100~150 Ma）为主,物质主要来自于长江中下游的火山盆地,为近源沉积。TZK3孔3.04 Ma以来,锆石年龄谱变得复杂且主峰相对较多,表明物源区更广且加入了远源的成分。3.04 Ma的锆石年龄谱中开始出现峨眉山玄武岩年龄段（251~260 Ma）的锆石,表明在此时期长江上游的物质就已到达了长江三角洲地区,即长江贯通的时限为3.04~3.7 Ma。      

基于自适应加权广义逆矢量方向滤波估计地震同相轴倾角

在断层等不连续位置处估计局部地震同相轴的方向较为困难。在断层、地质边界等处,同相轴不连续,结构不稳定,导致倾角等地震属性变化大。为了克服这个问题,本文提出一种自适应加权广义逆矢量方向滤波方法,通过光滑经过逆转的梯度矢量场来估计局部地震倾角剖面。计算过程是：首先由改进的梯度算子计算梯度矢量场;然后设置垂直向下为参考方向,对梯度矢量场进行逆转;最后通过自适应加权广义逆矢量方向滤波方法估计倾角剖面。自适应加权广义逆矢量方向滤波方法在不连续位置处具有传统倾角估计方法不具有的高分辨率,能够稳健高效地估计地震数据的倾角剖面。理论模型和实际地震资料处理得到的局部地震倾角剖面表明,所提出的方法能够高分辨率地保持构造细节信息。     

潜水器在线绝缘检测方法研究

为了提高潜水器工作的安全性和可靠性,对潜水器的在线绝缘检测方法进行了研究。描述了无源检测法和有源检测法的工作原理,并基于有源检测法提出了绝缘检测对电气系统设计的要求,同时给出了绝缘故障的排查、定位和隔离方法。最后,通过在潜水器上的实际应用,验证了有源检测法的实用性和有效性。