应用扫描电镜与X射线能谱仪研究黔北黑色页岩储层孔隙及矿物特征

页岩储层研究已经成为页岩气研究的重点,页岩组构特征的特殊性使得页岩储层发育纳米/微米级孔隙。岩石及矿物中的纳米/微米级空隙是黔北黑色页岩的结构组分之一,传统的光学显微镜方法由于分辨率及放大倍数的限制无法对页岩储层的孔隙类型进行观察;核磁共振等仪器虽能准确测试页岩储层的孔隙度,但是无法获得孔隙的形貌及分布特征等信息。本文整合扫描电镜微区分析与X射线谱学分析的优点,运用Hitachi S-4800型场发射扫描电镜与IE250X-Max50牛津能谱仪组合,对黔北黑色页岩储层中矿物的分布、形态特征及矿物的组成元素进行分析测试。分析结果表明,利用场发射扫描电镜发现黑色页岩中发育微裂缝、纳米/微米级粒内溶孔;通过X射线能谱发现黑色页岩矿物主要有伊利石、石英、钠长石,其次为绿泥石、白云母、白云石等。黔北黑色页岩中裂隙直径为0.1~20μm,其中主要分布在1~5μm,均大于甲烷分子直径(0.414 nm),因此可作为天然气的运移通道与储集空间。此外通过X射线能谱仪对黔北黑色页岩中的石英、方解石、白云石、伊利石等脆性矿物进行分析,发现石英的含量(9.1%~78%)较高,伊利石(17.6%~25.5%)等黏土矿物含量较低,所以该页岩具有很高的脆性,易产生裂缝,可为游离气提供运移通道及储集空间,提高页岩气的产能及储量,进而为黔北地区储层评价及预测等提供依据。     

西秦岭中—新生代红层的构造层划分及其构造意义

西秦岭及其邻区中—新生代红层地层包括白垩系、古近系和新近系。这些红层地层的沉积组合、构造变形、空间分布及相互关系等是西秦岭中—新生代陆内地质过程的客观记录,对其系统研究是重建西秦岭及其邻区中—新生代构造演化过程之基础。依据这些红层地层之间的角度不整合、沉积序列与沉积环境、空间分布型式和构造线方向及构造样式,西秦岭及邻区中—新生代红层地层可分为早白垩世、晚白垩世、古近纪—新近纪三个构造层。三个构造层对应于西秦岭中—新生代陆内构造演化的三个不同阶段,即早白垩世北东向盆—山构造、晚白垩世区域左旋走滑拉分构造和渐新世—上新世区域伸展泛盆地阶段。结合印支期多块体拼贴形成的中国大陆中—新生代陆内构造格局与岩石圈动力学过程分析,认为西秦岭早白垩世北东向盆山构造格局是中生代以来西太平洋板块向西俯冲导致的东亚区域性伸展构造的组成部分;晚白垩世走滑拉分盆地则是白垩纪拉萨地块与羌塘—昌都地块汇聚碰撞背景下中国西北大陆区域性左旋走滑作用的结果;而渐新世—上新世的泛盆地阶段则指示了印度板块与欧亚板块碰撞的远程构造—地貌响应之前经历了漫长区域伸展均衡坳陷和侵蚀夷平期,这说明上新世,西秦岭尚未成为现今青藏高原的组成部分,也就是说新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞汇聚的构造响应起始于上新世末期。     

黑龙江依兰地区蓝片岩的变质演化P-T-t轨迹

黑龙江省依兰地区出露了一套经高压变质形成的蓝片岩、云母片岩、长英质糜棱岩和少量超基性岩及大理岩并经历了强变形作用改造,一直被认为是佳木斯地块与其西侧松嫩地块碰撞拼贴所形成的缝合带产物。本次研究,通过岩相学与矿物化学分析,根据矿物组合的不同,识别出研究区内三种不同类型的蓝片岩;并获得了绿帘蓝闪石片岩(T=350~550℃,P=10~14kbar)、蓝闪霓辉石片岩(T=350~550℃,P=10~14kbar)和石榴石冻蓝闪石片岩(T=500~540℃,P=10~12kbar)的峰期变质温压条件。结合前人发表的地质年代学数据,建立了变质演化P-T-t轨迹。其中,绿帘蓝闪石片岩具"发卡式"变质演化P-T-t轨迹;而蓝闪霓辉石片岩与石榴石冻蓝闪石片岩具顺时针的演化轨迹。我们推测其成因可能为不同类型的蓝片岩形成于不同的俯冲阶段,由动力学机制的变化所造成。该研究成果为进一步探索佳木斯地块与松嫩地块碰撞拼贴的构造演化过程提供重要的依据。     

内蒙古额仁陶勒盖地区侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

额仁陶勒盖银矿床是中国内蒙古地区一个大型浅成低温热液型银矿床。通过对矿区石英斑岩、石英二长岩、黑云母正长花岗岩及细粒花岗岩等侵入岩进行了年代学及地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄结果表明,4件侵入岩样品的锆石U-Pb年龄分别为(285.4±1.9)Ma、(294.3+0.6)Ma、(287.0±1.2)Ma及(243.9±1.6)Ma,表明矿区主要侵入岩形成于2个时期,即海西晚期与印支期。前3者的年龄表明其均为海西晚期岩浆演化产物,其地球化学特征显示,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等大离子不相容元素,显著富集K、亏损Ta,弱的负Eu异常,(Y+Nb)-Rb和Yb-Ta花岗岩构造环境判别图上均显示为弧花岗岩,且为过铝质S型花岗岩;结合区域构造演化认为其形成受古亚洲洋闭合的影响,形成于同碰撞构造环境。细粒花岗岩的锆石U-Pb年龄为(243.9±1.6)Ma,表明其为印支期岩浆演化的产物,其地球化学特征显示,同样亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等大离子不相容元素,显著富集K、亏损Ta,弱的负Eu异常,(Y+Nb)-Rb和Yb-Ta花岗岩构造环境判别图上显示为弧花岗岩,且为过铝质S型花岗岩;结合区域构造演化认为其形成受蒙古-鄂霍茨克洋陆内俯冲作用的影响,形成于火山弧构造环境。依据前人研究成果,矿区赋矿围岩为中侏罗统塔木兰沟组火山岩,其~(40)Ar-~(39)Ar等时线年龄为(162.6±0.7)Ma,说明本次所采集的侵入岩与矿床的形成均无成因联系。     

异常高压凝析气顶油藏地质储量计算模型

异常高压凝析气顶油藏的气顶油环协同开发过程伴随着复杂的相态变化。综合考虑气顶反凝析、油环溶解气逸出、原生水蒸发、储层岩石弹性膨胀、外部动态水侵等因素,依据体积守恒原理建立了异常高压凝析气顶油藏物质平衡方程。此外在物质平衡方程的基础上采用迭代计算的方法计算出了凝析气顶油藏的原始地质储量,并对影响地质储量计算的各项因素进行了敏感性评价。应用实例表明,以综合考虑各因素得到的地质储量为基准,分别忽略气顶反凝析、油环溶解气逸出、原生水蒸发以及地层岩石膨胀等因素而计算得到的原始天然气地质储量均偏大,误差最大的是忽略气顶反凝析,其次是忽略油环溶解气的逸出,较小的是忽略地层岩石压缩系数和水蒸汽含量。     

碳酸盐岩中与古暴露面相关的成岩作用

碳酸盐岩沉积物记录了环境演变、古气候变迁以及后期成岩环境等重要的指示信息,同时碳酸盐岩也是重要的油气地质储集体,因而受到人们的普遍关注。碳酸盐岩不整合暴露面通常发育3层结构:风化土壤层带、半风化岩石带、原岩带。相比而言,半风化岩石带碳酸盐岩成岩作用比碎屑岩更为复杂,尤其是沉积物埋藏后的抬升,使之再次暴露,导致碳酸盐岩形成复杂的成岩响应。系统总结了碳酸盐岩埋藏后的抬升暴露所形成的与古暴露面相关的成岩现象,分别从风化带古土壤、半风化带与暴露面相关的成岩结核、古岩溶以及角砾岩化等方面阐述了与古暴露面相关的标志特征及其形成机制,从而为碳酸盐岩中古暴露面的识别提供充足的地质依据。     

多重指标体系下的京津冀城市群地质环境质量综合评价

地质环境质量是影响区域规划建设的重要因素,目前单一评价指标体系无法对多地貌类型区域的地质环境质量进行合理有效的评价。为了研究适用于多地貌类型的区域地质环境质量评价方法,本文建立了基于山区和平原区两种地貌类型的地质环境质量评价体系,利用层次分析法和综合指数法获取了评价指标权重,建立了地质环境质量评价模型,通过空间分析技术开展了京津冀城市群地质环境质量综合评价研究。评价结果表明,京津冀地区的地质环境质量空间分布差异较大,平原区地质环境质量分布受地面沉降、地下水超采及地下水污染的影响突出,山区地质环境质量分布受活动断裂、地形条件及地质灾害的影响明显。可见,多重指标评价体系下的地质环境质量评价能够降低不同地貌类型地质环境质量主要评价指标间的相互影响,评价结果能够更加合理准确地体现区域地质环境质量分布特征。     

结合马氏距离与梯度描述符的稠密匹配

针对稀疏匹配点无法满足三维重建工作需要及传统密集匹配算法面对明暗变换影像匹配无力等问题,本文提出了一种结合马氏距离与梯度描述符的密集匹配方案。该方案首先利用初始可靠同名点建立同名三角网;然后以各三角形的对应中点作为加密匹配基元,以描述符与马氏距离作为两种影响因素,建立得分计算公式;最后以超过该得分阈值者作为匹配点,遍历所有三角形,更新三角网重复上述步骤,直至没有新的匹配点产生。利用网络公开数据集进行验证,试验结果表明,本文提出的密集匹配方案较好地解决了传统算法面对明暗变换影像适应性较差的问题,同时对多种变换影像有着较好的适应性与稳定性。     

测绘工程专业GIS实验混合式教学方法探讨

本文首先在当前GIS实验教学模式的基础上,结合笔者学校毕业生主要的就业方向、市场需求、工程教育专业认证的相关要求等,重组了测绘工程专业的“GIS原理与应用实验”课程的教学内容。然后结合当前疫情防控需要和网络教学的特点,应用“学习通”线上教学平台,开展了线上线下混合式实验教学方法的改革与探索,发展形成了新的教学方案,可以满足不同行业GIS人才培养的需要。教学实验表明,该方案具有理论基础与实践技能并重、课内与课外相结合、组合方式多等优点,不仅能提高学生实践操作能力,而且在巩固理论教学方面有显著优势,有利于发挥学生的主观能动性,可为相关专业的GIS实验教学提供借鉴与参考。     

2020年长春市黑臭水体遥感识别研究北大核心CSCD

以长春市城乡黑臭水体为研究对象,利用野外实测数据,分析长春市黑臭水体的水质参数和光学特性;在黑臭水体与非黑臭水体光学特性差异性分析的基础上,采用水体纯度与透明度相结合的黑臭水体遥感识别方法,利用2020年7~10月的“吉林一号”卫星的遥感影像数据,识别长春市的黑臭水体;利用野外实测数据,对长春市黑臭水体识别结果的精度进行验证。研究结果表明,长春市黑臭水体的色素颗粒物、非色素颗粒物和有色可溶性有机物吸收系数的平均值都大于非黑臭水体;与仅根据水体纯度的黑臭水体识别结果相比,采用水体纯度与透明度相结合的方法识别的黑臭水体的精度更高;当采用水体纯度与透明度相结合的方法识别“吉林一号”卫星影像中的长春市黑臭水体时,对农村黑臭水体的识别精度低于对城区黑臭水体的识别精度,这可能与农村黑臭水体的来源更复杂有关。