有利于煤矿瓦斯赋存的几个矿井边界构造组合型式

瓦斯地质研究表明,煤矿瓦斯的赋存与地质构造有着十分密切的关系。从煤矿生产的角度考察,我国现行煤矿生产是以矿井或矿区为单位进行管理和组织生产的。掌握一个矿井(指矿井或矿区,下同)的瓦斯赋存情况,对以采煤为目的、把防治瓦斯灾害作为保证安全生产的矿井来说,具有战略上的意义。矿并边界的划分,除了人为因素外,主要是以自然的地质边界,而其中又多以构造为边界。褶皱和断层都是划分矿井边界的构造,本文仅就断层作为矿井的边界,讨论有利于煤矿瓦斯赋存的几个断裂构造组合型式。      

利用多波段热光碳分析仪解析碳质气溶胶特征:以兰州市为例

利用多波段热光碳分析仪解析了2014年12月至2015年11月兰州市大气碳质气溶胶的特征.结果表明,兰州市大气气溶胶中黑碳和有机碳平均浓度分别为6.7和25.4μg m~(–3),并呈明显的冬高夏低季节变化特征,这与中国北方其他城市的研究结果较为一致.一次有机气溶胶(POC)和二次有机气溶胶(SOC)分别约占碳质气溶胶的60%和17%,且SOC的季节变化不明显,表明其来源在全年变化不大.气溶胶中黑碳的吸收截面(MAC632nm)归一化结果为7.1m2g–1,略高于新排放的黑碳的值.不同波段黑碳的MAC值相差较大,紫外和可见光波段(8.5~10.2m~2g~(–1))要大于近红外波段(4.9~5.7m~2g~(–1)).气溶胶吸收光学厚度随波长的变化整体上从近红外到近紫外呈降低趋势,且冬季高于夏季,说明不同季节黑碳组分的贡献存在差异.棕碳(BrC)的埃斯特朗吸收指数(AAE)值约为2.75,与柴油燃烧产生的BrC的AAE值(2.3)相当, BrC在635nm波段对光吸收的贡献可达34%.该研究表明多波段热光碳分析仪可定量给出大气气溶胶中BrC的吸光性,丰富了我们对碳质气溶胶的认识,为进一步的气候模式模拟提供了关键参数.     

天气因素对武汉市出租车出行活动的影响

天气状况作为人们生活环境的组成要素之一,对居民日常出行可产生显著的影响,具体可表征为特定空间位置和用地类型范围内出行活动的需求量以及道路交通路线选择的变化。高效、智能化的交通应急管理和城市规划建设亟需理解天气因素影响交通出行时空分布的基本规律。本文选取武汉市作为典型研究区域,基于出租车、气象和空气质量等数据,对不同天气下的居民出行模式和司机路径选择模式进行时空分析,并解释2类模式产生变化的原因和机制。结果表明：① 从时间上看,工作日的出租车需求量更容易受到天气变化的影响,其中降雨、气温的升高和风速的增强会显著降低居民对出租车的需求;② 从全市域空间尺度上看,降雨使得居民对出租车的需求量在工作日时段减少,而在周末时段增加,其中降雨主要刺激短距离出租车出行需求而抑制中长距离出行需求;③ 从城郊区空间尺度上看,雨天时段主城区内部的中距离流量减少,郊区内部的短距离流量增加,往返于主城区和郊区的中长距离流量在工作日减少、在周末增加;④ 从功能区空间尺度上看,下雨使得行政办公用地的出租车需求量减少,商业金融用地的出租车需求量在工作日减少、在周末增加,工业用地的出租车需求量在工作日增加、在周末减少;⑤ 从行驶路径上看,出租车司机在晴天时偏好根据距离来判断最佳路线,而在雨天倾向于改变原先路线选择策略,将距离和车速共同作为最佳路线的指标,选择用时最少的最佳路线。本文研究成果可帮助城市和交通管理部门更加深入地理解城市居民出行规律及其时空分布特征。     

川西坳陷中段雷口坡组烃源岩评价及气源分析

在对川西坳陷中段雷口坡组烃源岩评价基础上,结合雷口坡组天然气地球化学特征与成藏地质条件分析,探讨了该区不同构造带雷口坡组天然气的气源及差异.烃源岩分析表明:该区雷口坡组烃源岩有机质类型为Ⅱ型,Ro 大于２％,但有机质丰度偏低,w(TOC)平均值普遍低于０．３％,普遍未达到有效烃源岩,能为雷口坡组提供的气源非常有限.天然气组分分析显示:新场构造带雷口坡组天然气更富烃类组分,不含或含微量 H２S,而龙门山前构造带雷口坡组天然气更富非烃组分,天然气中 H２S体积分数为３．５０％~９．９７％,平均值为４．９１％,属高含 H２S气藏.受雷口坡组烃源岩生烃有限与雷口坡组多套膏盐层封堵的影响,新场构造带雷口坡组天然气主要来自上覆须家河组烃源岩.龙门山前构造带雷口坡组气藏得益于沟通下伏海相层系的断裂与下伏发育的多套优质烃源岩,下伏海相层系为该区雷口坡组气藏提供了主要的气源.两构造带气源的差异导致了天然气组分特征的显著差异.      

二元结构库岸边坡失稳机制试验研究

水位升降条件下库岸边坡变形失稳问题是水库建设中必须考虑的重要安全性问题。二元结构是库岸岩土体的一种特有结构,其变形破坏失稳有特殊的力学机制及规律。为揭示库岸边坡处于不同坡角及不同土岩界面倾角条件下的失稳机制,尤其是水位变化条件下库岸岩土体浸润线的分布及演化特征,文章通过构建水位升降条件下的二元结构库岸边坡物理实验模型,借助监测及摄影的技术手段观测边坡土体内浸润线及岩土体变形破坏特征,揭示二元结构库岸边坡的变形失稳机制。研究结果表明:二元结构库岸边坡在水位升降条件下整体坡角的改变会引发不同的变形破坏模式:55°边坡以垮塌失稳为主,35°边坡稳定性较好,45°边坡易发生由坡脚破坏牵引的局部失稳;土岩界面倾角对边坡稳定性也产生较大影响,较大的倾角易于引发坡体沿土岩界面发生滑动失稳。本研究结果可为揭示二元结构库岸边坡失稳致灾机制及有效防治提供借鉴。     

湘西北民乐毗邻区深部电性结构及其地质意义

为揭示湘西北民乐毗邻区南华纪大塘坡组含锰沉积地层结构,深化对地堑-地垒成锰地质空间的认识,实现地球物理深地探测技术对南华纪沉积型锰矿床的找矿指导,对区内经过民乐锰矿的大地电磁测深剖面进行了处理和解释,结合地质信息反演了南华纪古盆地地层构造格局。首先通过频率域大地电磁探测数据进行了阻抗张量和相位张量分解分析,揭示了湘西北民乐地区在高频区(大于0.01 Hz)主要呈现二维构造特征;其次利用Swift分解和相位张量分解结果对剖面所有测点数据进行了电性主轴分析,判断了剖面主要构造走向总体上呈北偏东37°,计算了TE、TM两个极化方向的卡尼亚视电阻率和相位;最后针对TE、TM两个模式利用Occam反演方法分别进行了单独和联合反演,得到了民乐地区深部电性分布并进行了地质解释。研究结果表明:湘西北民乐地区由浅至深电性结构比较简单,地层由新到老分层性较好,大体可分为高台组白云岩中阻层、清虚洞组灰岩高阻层、石牌组—牛蹄塘组低阻层、留茶坡组—陡山沱组较高阻层、南沱组—大塘坡组低阻层、古城组和富禄组中阻层6层;大地电磁反演电阻率模型等值线图中的“凹中凹”地层结构是圈定成矿靶区的主要地球物理标志;民乐—花垣一带为古天然气渗漏口的过渡相和边缘相,含锰地层具有越往东北向埋深越浅、厚度也越来越薄的特点。     

新月形沙丘与线形沙丘共生现象探讨——以撒哈拉沙漠为例

沙丘共生问题是风沙地貌研究的热点,目前尚缺乏较为深入的探讨。以共生沙丘分布最为广泛的撒哈拉沙漠为例,基于Google Earth高清卫星影像对新月形沙丘和简单线形沙丘共生区域进行参数识别,并对其区域风况特征和形成发育环境进行分析,以探讨共生沙丘形成的可能原因。结果表明：撒哈拉沙漠共有17处典型的共生沙丘区域,是世界上最大的共生沙丘分布区。区域及单个共生沙丘形态参数之间均存在一定相关性,但并不具有理论上应具有的良好相关性,表明影响沙丘共生的因素较为复杂。共生沙丘在低、中、高风能环境以及不同风向变率下均可发育,但主要在低风能环境、中等风向变率,锐双峰风况下形成。单一的起沙风风向是共生沙丘形成的重要条件,合成输沙势方向与沙丘走向基本一致。除风况外,障碍物如山脉、河流等因素同样对沙丘共生发挥了重要作用。     

敦煌莫高窟大气可吸入颗粒物的化学元素特征

利用电感耦合等离子体质谱仪测定了敦煌莫高窟洞窟内外大气可吸入颗粒物中 27 种元素 的质量浓度。结果表明：典型地壳元素 Na、Mg、Al、K、Ca、Fe 占测定元素总质量浓度的 96%以上。 通过洞窟内外 PM2.5 与 PM10-2.5 中元素质量浓度对比发现,Li、Na、Mg、K、Ca、Co、Ni、Zn、Sr、Cs、Ba、U 等 元素主要存在于 PM10-2.5 中。沙尘天气时,洞窟外环境中的 Co、Ga、As、Cs、Ba 元素质量浓度降低,表 明沙尘过程对这些元素有稀释作用。富集因子分析显示,洞窟内外可吸入颗粒物中 B、Na、Ca、Mn、 Cu、Zn、As、Sr、Tl、Pb、Bi、U 的 EF 值均大于 10,表明人类活动产生的污染物对以上元素的富集起主 要作用。富含 Ca、Mn、Cu、Zn、As、Pb 等元素的矿物颜料在洞窟壁画制作中被大量使用,其对区域环 境大气可吸入颗粒物微量元素的富集也有一定的贡献作用。游客数量与洞窟内外元素 Bi 浓度存 在较显著的线性关系,表明环境中的 Bi 元素浓度变化受游客活动影响。本研究首次对莫高窟大气 可吸入颗粒物中元素含量进行了监测和分析,研究成果为石窟文物及其赋存环境中可吸入颗粒物 污染的治理及控制提供了科学依据。     

渤海氮污染的来源结构与污染压力空间分布

近30年渤海环境发生了巨大变化,陆源污染输入是导致渤海环境恶化的主要原因。为研究陆源污染压力强度与海域污染的空间关系,采用层级嵌套的水污染输出分区方法,将环渤海地区划分为23个陆海统筹管理分区,并基于土地利用数据、社会经济统计数据和污染普查等资料,估算出环渤海地区五类社会经济活动的总氮排放量,进而分析各分区单元的陆源污染压力。研究结果表明：① 渤海周边陆域总氮排放量约85万t,农业农村面源污染是氮污染的主要来源,占总排放量的57.4%,工业污染贡献有限,渤海湾沿岸城镇居民生活排放突出;② 23个陆海统筹管理分区之间的污染压力差异巨大,辽东湾、渤海湾和莱州湾周边的分区陆源污染压力大,其它分区的压力相对较低,各分区内陆域污染压力与对应海域污染状况在空间上高度一致;③ 各分区之间污染的来源构成差异显著,渤海湾氮污染的主要来源是居民生活排放,辽东湾工业污染相对突出,莱州湾农业面源污染占比大;④ 渤海周边陆源污染排海压力短期内难以缓解。