基于梯度提升算法的岩性识别方法

传统的岩性识别方法如岩屑录井、钻井取心及测井资料解释等技术,对录井质量的依赖程度较高,识别精度与效率低,泛化能力差。随着计算机技术的迅速发展,将测井资料与计算机技术相结合开展岩性研究已成为岩性识别的有效手段。本文提出了一种基于梯度提升算法XGBoost和LightGBM的岩性识别方法。以苏里格气田苏东41-33区块下碳酸盐岩储层为例进行测试验证,采用该方法结合测井资料中的声波时差、自然伽马、光电吸收截面指数、密度、深侧向电阻率和补偿中子等6种参数进行岩性识别,并与KNN （K近邻分类器）、朴素贝叶斯和支持向量机等传统算法进行对比,结果表明,3种传统算法的岩性识别准确率分别为78.45%、74.43%和78.72%,基于梯度提升算法XGBoost和LightGBM的识别准确率分别达到了98.90%和98.72%,远高于传统算法。     

气候变化与人类活动对石家庄市藁城区地下水位埋深的影响分析

为了探寻石家庄市藁城区地下水埋深动态变化规律,以藁城区2001—2018年的年降水量、地下水人工开采量等数据为基础,对藁城区地下水位埋深进行研究。首先采用P-Ⅲ型曲线法确定降水序列的丰、平、枯年份,分析不同降水量情况下地下水位埋深变化规律;其次,利用地下水开采潜力系数法和灰色关联度法对人工开采量和地下水位埋深的关系进行研究。结果表明：1）藁城区地下水位埋深在2001—2016年逐渐增大,在2016—2018年趋于减小,2016年为转折点;在空间上藁城区地下水位埋深呈现出北部埋深小、南部埋深大的特征,北部水位埋深较同期南部水位埋深要浅5~10 m。2）降水是驱动藁城区地下水位埋深变化的重要因素,枯水年水位埋深变幅在0.8~1.5 m之间,平水年水位埋深变幅在0.3~1.2 m之间,丰水年水位埋深变幅在0.3~1.1 m之间。主灌期（3—6月）的地下水位埋深增加速率均为cm/d级,非主灌期（7—10月）的地下水位埋深减少速率均为mm/d级。3）人工开采是驱动藁城区地下水位埋深变化的主导因素,其中农业开采量占人工开采量的80%。综上认为,藁城区一直处于严重超采状态,地下水累计超采量每增加1亿m³,地下水位埋深增加0.45 m。     

二叠系火山碎屑岩气藏天然气地球化学特征及气源分析——以四川盆地成都—简阳地区永探1井为例

2018年12月底,在四川盆地二叠系火山岩发育地区部署的风险探井永探1井测试获得22.5万m³/d的高产工业气流,实现了二叠系火山碎屑岩的重大勘探突破,展现了火山碎屑岩气藏的巨大勘探潜力。本文根据该钻井成果资料,应用分析化验数据,采用不同地区气-气对比方法,开展了成都—简阳地区天然气地球化学特征分析、源-储接触关系解剖及气源综合对比。在此基础上,对二叠系火山碎屑岩气藏天然气成因进行了鉴别,对天然气来源进行了判识。结果表明：永探1井火山岩气藏天然气均为典型的干气,干燥系数达0.997,CH₄质量分数高,平均为99.03%,C₂H₆质量分数低,平均为0.35%,C₃H₈几乎没有,不含H₂S;天然气甲烷、乙烷碳同位素值均较轻,甲烷碳同位素平均值为-32.17‰,乙烷碳同位素平均值为-34.27‰,且岩心及镜下可见大量残余沥青,天然气成因鉴别分析表明永探1井火山岩气藏天然气为原油二次裂解气;通过源-储接触关系解剖以及天然气甲烷、乙烷碳同位素对比分析,表明永探1井火山碎屑岩气藏天然气主要来源于德阳—安岳台内裂陷内发育的巨厚下寒武统筇竹寺组优质烃源岩,部分来源于中二叠统。     

坦桑尼亚林迪地区纳钦圭阿石墨矿床地质特征及找矿模型

坦桑尼亚林迪地区是世界上重要的石墨成矿带,纳钦圭阿石墨矿是成矿带新发现的典型矿床之一。矿区分南北2个矿段,共圈定工业矿体17条,推断石墨矿物资源量>100万t,固定碳平均品位为4.05%。矿体赋存于石墨片岩-片麻岩中,呈层状、透镜状产出,走向北东—北北东,产状与围岩一致,矿体与围岩呈渐变过渡关系。矿石类型为石墨片岩-片麻岩型,矿石矿物为鳞片状石墨,脉石矿物主要为石英、长石、云母及少量金属矿物。矿石中片度≥147 μm（+100目）的石墨占94.43%,工业类型为大鳞片晶质石墨矿石。以视极化率6%为异常下限,共圈定4处激电异常,高极化率异常与低电阻率异常对应良好,探矿工程确定为矿体出露位置。该石墨矿的找矿模型：新元古代莫桑比克活动带中一套中高级副变质岩系为区域找矿标志,石墨片岩、石墨片麻岩露头为矿区找矿的直接标志,延伸方向与地层走向一致的条带状低阻、高极化异常带为地球物理找矿标志。该石墨矿的地质特征及找矿模型可作为在坦桑尼亚寻找同类矿床的参考。     

安徽太湖县地质灾害特征及其危险性评价

太湖县地处安徽省西南部、大别山区南缘,地质条件复杂,地形切割较大,山体陡峭,岩石风化强烈,加上人类工程活动活跃,降雨集中,在很大程度上改变了原有的地质环境条件,在内外动力作用下,导致该地区存在或者发育多种地质环境问题,如水土流失、矿山环境问题和滑坡、崩塌、泥石流等.其中滑坡、崩塌和泥石流等是这一地区较为严重的地质环境问题,因地质灾害而造成的经济损失较为严重.本文分析了县域内地质灾害发育特征、分布规律及地质灾害形成条件,对该区地质灾害危险性进行了分区评价,并就如何加强地质灾害防治提出了建议.     

地球科学大数据的管理与共享：以英国地质调查局为例

大数据驱动的研究范式正在引起地学领域的革命,而海量大数据的有效管理和共享是数据高效利用的前提。英国地质调查局作为最早成立的国家地质调查局,拥有海量的地学数据资源,通过近年来对数字化工作的全面推进,在数据的开放共享方面走在了世界各国的最前沿。文章对英国地质调查局的数据资源管理和数据共享方式进行了分析调研,详细介绍了他们的一站式管理平台——开放地学的主体组成,以及他们与同行合作建设的数据库。开放地学全面汇总了地调局内的数据资源,并通过一系列数据共享将所有数据集有机链接,通过数据和模型的巧妙结合,在满足用户数据需求的同时,对数据的应用进行了全方位的拓展,是地球系统科学研究框架下地球科学数字化工作的良好典范。     

Geochronological and geochemical evidence for a Late Ordovician to Silurian arc-back-arc system in the northern Great Xing'an Range,NE China

The early Paleozoic tectonic evolution of the Xing'an-Mongolian Orogenic Belt is dominated by two oceanic basins on the northwestern and southeastern sides of the Xing'an Block,i.e.,the Xinlin-Xiguitu Ocean and the Nenjiang Ocean.However,the early development of the Nenjiang Ocean remains unclear.Here,we present zircon U-Pb geochronology and whole-rock elemental and Sr-Nd isotopic data on the gabbros in the Xinglong area together with andesitic tuffs and basalts in the Duobaoshan area.LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of gabbros and andesitic tuffs yielded crystallization ages of 443-436 Ma and 452-451 Ma,respectively.The Early Silurian Xinglong gabbros show calc-alkaline and E-MORB affinities but they are enriched in LILEs,and depleted in HFSEs,with relatively low U/Th ratios of 0.18-0.36 andεNd(t)values of-1.6 to+0.5.These geochemical features suggest that the gabbros might originate from a mantle wedge modified by pelagic sediment-derived melts,consistent with a back-arc basin setting.By contrast,the andesitic tuffs are characterized by high MgO(>5 wt.%),Cr(138-200 ppm),and Ni(65-110 ppm)contents,and can be termed as high-Mg andesites.Their low Sr/Y ratios of 15.98-17.15 and U/Th values of 0.24-0.25 and moderate(La/Sm)_n values of 3.07-3.26 are similar to those from the Setouchi Volcanic Belt(SW Japan),and are thought to be derived from partial melting of subducted sediments,and subsequent melt-mantle interaction.The Duobaoshan basalts have high Nb(8.44-10.30 ppm)and TiO2 contents(1.17-1.60 wt.%),typical of Nb-enriched basalts.They are slightly younger than regional adakitic rocks and have positiveεNd(t)values of+5.2 to+5.7 and are interpreted to be generated by partial melting of a depleted mantle source metasomatized by earlier adakitic melts.Synthesized with coeval arc-related igneous rocks from the southeastern Xing'an Block,we propose that the Duobaoshan high-Mg andesitic tuffs and Nbenriched basalts are parts of the Late Ordovician and Silurian Sonid Zuoqi-Duobaoshan arc belt,and they were formed by the northwestern subduction of the Nenjiang Ocean.Such a subduction beneath the integrated Xing'an-Erguna Block also gave rise to the East Ujimqin-Xinglong igneous belt in a continental back-arc basin setting.Our new data support an early Paleozoic arc-back-arc model in the northern Great Xing'an Range.     

Compression behavior of MICP-treated sand with various gradations

Acta Geotechnica - One-dimensional compression tests on quartz sands treated by microbially induced carbonate precipitation (MICP) were carried out to evaluate the effects of gradation and calcium...     

Investigation of the penetration characteristics of snake skin-inspired pile using DEM

Acta Geotechnica - Snake can perfectly utilize its scales to move. Inspired by the snake scales, this study investigated the characteristics of the snake skin-inspired pile penetration process. Six...     

A generalized model for effective thermal conductivity of soils considering porosity and mineral composition

Acta Geotechnica - Soils have a variety of mineral compositions. Although a number of thermal conductivity models have been developed for soils, few quantitatively investigated the effect of...