上地幔顶部电导率异常的起因

地球物理深部探测研究表明,上地幔顶部个别地区具有显著的电导率异常,表现为高电导率和各向异性。造成上地幔顶部电导率异常的机理,一直以来是地球科学中极具争议的问题之一。目前比较流行的解释是由部分熔融产生的熔体和橄榄石中耦合的结构水所致,其它的解释包括由颗粒边界的石墨或硫化物以及其它一些导电性强的矿物所致。这些不同的模型,对于认识上地幔的结构、组成和性质有直接的影响。综合评述了近年来基于岩石学、地球化学、地球物理学、数值模拟和高温高压实验研究等方面的进展,对已有模型伴随的各种问题进行了探讨。局部地区的电导率异常可能主要由固态导电机制造成,但其主要载体可能不是构成地幔主体的橄榄岩,而很可能与上地幔岩石学组成上的宏观不均一性有关。不同地区上地幔顶部的电导率异常,可能由不同的因素造成,可能并不存在所谓的"单一"导电机制。     

川西裂缝性致密碎屑岩气藏高渗区成因机理及预测

川西深层上三叠统须家河组二段致密碎屑岩气藏非均质性极强,裂缝网络与相对优质储层叠加形成的高渗区分布预测是钻井获得高产稳产的技术关键。通过地表露头调查、钻井资料统计分析及地震地质综合研究,剖析了高渗区地质成因机理,认为在砂岩及岩性相变带、相对薄层及地层厚度突变带、优质储层发育区、强构造褶皱变形区、断裂附近等易于形成裂缝及高渗区。通过高渗区储层测井及波阻抗特征、地震响应特征对比分析、模型正演等方法,建立了“杂乱弱反射”地震暗点识别模式,利用吸收处理、像素成像、三维可视化等地震技术手段,预测了高渗区分布,解释了各高渗区地质成因,钻井验证了预测结果。     

基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题,短临地震预报是地震预报的难点,有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题,研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪,成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程,初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制,可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时−空−强”的准确预报,提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设,进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律,建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径,渴望破解强震短临预报的世界难题。     

汉南杂岩高桥沟花岗斑岩体岩石地球化学特征及侵位机制时代归属探讨

高桥沟花岗斑岩体位于扬子板块北缘,属于汉南杂岩的一部分。锆石LA−MCP−MS U−Pb定年结果显示其形成时代为（794.4±5.7）Ma,为南华纪早期。岩石地球化学特征为高Si（75.78%～76.51%）、富碱(K2O＋Na2O=7.78%～7.84%)、富K（K2O/Na2O=1.07～1.10),属高钾钙碱性系列。稀土总量∑REE为272.57×10–6,轻重稀土元素组之间分馏明显。二长花岗斑岩形成于岩浆演化中晚期阶段,岩浆上侵过程中部分熔融沉积岩、火山岩物质。高桥沟花岗斑岩体形成于后造山构造环境,强力就位的侵位机制。     

某机场高填方边坡变形机理及支护设计研究

西南地区山区机场因复杂的地质、地形及净空条件,导致出现大量的挖填量巨大、填料极为复杂、施工条件恶劣等工程难度巨大的高填方机场,对这类典型案例进行分析总结对类似工程具有很大的借鉴意义。本文以西南某高填方机场为例,系统地分析了边坡出现裂缝的原因,经过理论分析提出了坡脚反压、铺设土工材料、边坡下部设置抗滑桩、改造排水系统及增设仰斜排水孔的治理措施,治理后超过1.5a的监测资料表明上述措施大幅地减小了边坡变形速率,工程措施可靠有效。本文对机场高填方边坡变形原因的探讨、理论计算方法及治理措施对类似工程具有较大的借鉴意义。     

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。     

Research Progress and Prospect on Reactivation of Ancient Landslides

The ancient landslide has endured long-term slope evolution which results in its complicated material and special rock-soil properties. The risk of ancient landslide reactivation is substantially increasing due to the increase of intensified human engineering activities and the frequency of extreme weather events. Many ancient landslides have been reactivated all over the world and led to serious fatalities and severe damage to many important engineering facilities such as transportation and hydropower engineering projects. On the basis of the analysis of the research situation about the ancient landslides at home and abroad, the main research advances were summarized including the regional developing laws and recognizing of the ancient landslides, the mechanics properties of ancient landslide body and related sliding zone, reactivation mechanism of ancient landslides, reactivating process and modeling analysis of ancient landslides, early recognization of ancient landslide reactivation, etc. To meet the demands of disaster prevention and reduction, three key scientific issues were put forward to be solved: ①automaticaly establishing the methodology and identification criterions for recognition of ancient landslide; ②revealing the reactivation mechanism of ancient landslide based on a new strength theory; ③establishing the early rapid recognition method and predictive model for ancient landslide reactivation. Solving the above mentioned scientific theory and methodology will facilitate the planning and site selection of major projects as well as the disaster prevention and reduction in ancient landslide developing areas.     

超临界CO2岩石致裂机制分析

超临界CO2是一种介于气体和液体之间的特殊状态的CO2流体,具有低黏、高扩散性和零表面张力等独特的性质。利用超临界CO2作为压裂液,有助于裂缝的起裂和扩展,同时可避免储层伤害。通过研究超临界CO2射流破岩和压裂特性,分析得到了超临界CO2岩石致裂机制。研究结果表明,超临界CO2低黏等特性使其更容易进入岩石微孔和微缝之中,在岩石内部建立大小不一的流体压力系统,使岩石发生拉伸和剪切破坏;常规流体压裂起裂压力较高,裂缝一般为单条或多条平直裂缝,大多沿着同一方向贯穿强度较高的胶结颗粒,且裂缝断面光滑、平整;超临界CO2压裂起裂压力相比于常规流体压裂低,在岩石中形成的裂缝网络较为复杂,裂缝互相连通,一般沿着强度较低的胶结物开裂,较少贯穿胶结颗粒,裂缝断面较为粗糙。该研究结果可为超临界CO2压裂技术的实施提供理论支撑。     

桩-承台-土复合受力体的拟静力模型试验

在1.2 m×1.2 m×1.2 m小型土工箱中完成了4组采取不同桩头连接构造的单桩-承台-土复合受力体缩尺模型的低周往复水平加载抗震试验,获得了试件破坏形态、荷载-位移滞回曲线、刚度退化曲线、桩身弯矩及桩侧土压力等数据,研究了不同桩头连接构造对试件水平受力性能的影响。研究表明：桩头部位采取不同的节点连接构造措施对桩头破坏形态和破坏程度、体系耗能能力和水平极限承载力及桩身弯矩分布规律均有一定的影响,但对桩与承台侧面的土压力分布规律和大小的影响并不显著。对于桩头普通连接的情况,以桩头嵌入深度为0.5D（D为桩径）为宜。桩头加强环连接与桩头嵌入深度1.0D时的连接具有大体相当的桩头约束效果,但加强环的制作相对复杂,其约束效果和破坏形态与加强环的截面尺寸、混凝土强度及配筋参数均有关系,应进一步深入研究。     

张家口崇礼小西湾侵入岩成矿条件及矿化机制研究

张家口市崇礼区北部完成了1∶5万地球化学测量,小西湾侵入岩位置恰与化探工作圈定的AS33,即小西湾综合异常高度套合.利用区域资料及异常查证所获得的大比例尺地质、物化探数据,对该区成矿条件进行了综合分析,并推测了矿化蚀变的形成机制及其矿化蚀变体主要赋存位置.通过推断该区矿化机制并建立模型,认为该区具有寻找中高温热液型多金属矿床的潜力,并对下一步的勘查方向提出了建议.