国内外地震科学钻探与测井技术应用

大地震发生后, 在断裂带开展科学钻探是研究地震发震机理的快速反应和科学计划手段。 测井技术是重要的井中地球物理探测方法。 本文结合日本Nojima断层科学钻探、 美国San Andreas科学深钻、 台湾车笼埔钻探和中国汶川地震科学钻探研究成果, 综述了国内外地震科学钻探计划实施和研究进展, 对比和分析了测井技术在其中发挥的作用和取得的成果。 最后, 对地震科学钻探井中观测研究提出了建议, 并展望了测井技术在地震科学钻探中的应用。     

汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔成像测井岩心空间归位

2008年汶川大地震发生后,我国迅速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD).钻井取心是研究地下情况的直接资料,但取心时通常采用非定向取心技术,缺少准确的深度和方位信息,需要利用测井资料对其进行深度和方向的还原,即岩心空间归位.针对汶川地震断裂带科学钻探项目一号孔(WFSD-1孔),利用成像-岩心扫描图像综合处理软件(CCSDLogCore)精确和直观的完成了2055块岩心图像的空间归位.对归位成果进行了分析,发现随着钻孔深度的增加,岩心深度误差增大,说明了归位结果符合实际情况,为下一步地质构造分析奠定了基础,文章还总结了归位过程中遇到的问题并提出了建议.     

我国深部探测技术与实验研究进展综述

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008-2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划.专项开展了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(含78种元素),完成了青藏高原、华南-中央造山带、华北和东北等四条超长深地震反射剖面,部署了罗布莎、金川、腾冲、南岭、庐枞和铜陵等大陆科学钻探实验,开展了青藏高原东南缘和华北地区地应力监测;在我国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效.同时,专项还开展了岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟、大陆地壳结构与演化的综合研究.专项全面实施以来,已经完成约6000 km的深地震反射剖面,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了我国深部探测的进度,在国内外产生了强烈的反响.专项实现了技术组合创新、技术进步与重大科学发现的并举,适应我国地质地貌条件和地壳/岩石圈结构特征,初步形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系,建立了若干各具地质特色的探测试验基地.专项实验已经取得了一系列重大突破与重要成果,深部探测关键仪器装备自主研发获得重大突破,为全面开展地壳探测工程的组织实施奠定了必要的技术基础.     

井下综合观测技术发展现状

21世纪以来,井下观测以日、美等国为首迅速进入“深钻井,多分量,宽频带”的发展时期,我国也紧随其后开始了井下综合观测技术的研究.本文介绍了10年来井下综合观测技术在世界各国大陆、大洋科学钻探工程中的应用,展示了各国井下综合观测技术上的成果,并分析比较了各种技术的特点,最后对深井高温高压环境、多测项集成技术和井下安装检测工艺等关键问题进行了分析和总结.在我国,井下综合观测仍属于技术创新项目,虽然第一批井下综合观测系统已成功研制出来,并在500m以内的钻孔中进行了小规模的实验,但成功经验较少,与技术领先的发达国家相比仍有不小的差距.     

Wellbore breakouts of the main borehole of Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) and determination of the present tectonic stress state

The Sulu-Dabie high-pressure (HP)-ultrahigh-pressure (UHP) metamorphic belt as the product of subduction-collision between the northern China plate and Yangtze plate underwent a process of formation and evolution from deep subduction→exhumation→extension→slow uplift. The study of its modern tectonic stress field has great significance for a complete understanding of the process of formation and evolution of the HP-UHP metamorphic belt, especially the exhumation and uplift of the belt. Wellbore breakouts are the most visual tectonic phenomenon which can characterize the modern stress action in the main borehole of Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD). Ultrasonic borehole televiewer reflection wave data show that wellbore breakouts began to occur at 1216 m depth of the main borehole. A total of 143 borehole televiewer images were collected from 1216 to 5118 m depth (hole completion depth). After data processing and statistics, the average azimuth of the long dimension of the wellbore breakout obtained was 319.5° ± 3.5°, indicating that the average azimuth of the maximum horizontal principal stress causing wellbore breakout initiation was 49.5° ± 3.5°. The maximum and minimum horizontal principal stress values at 52 depths in the interval of 1269 to 5047 m were estimated using the elements of wellbore shapes (wellbore depth and width), combined with the cohesive strength and internal frictional angle of the rock obtained by rock mechanical tests on samples, and the static load stresses at corresponding depths were calculated according to the rock density logging data. The results indicate that: the maximum and minimum horizontal principal stresses are 41.4 and 25.3 MPa at 1269 m depth respectively and 164.7 and 122 MPa at 5047 m depth respectively; the maximum vertical stress is 141.3 MPa at 5047 m depth with a density of 2.8 g/cm³; the in-situ stresses increase nearly linearly with depth. The magnitudes and directions of the three principal stresses reflect that the regional stress field around the CCSD main borehole is mainly in a strike-slip state, which is consistent with the basic features of the regional stress field determined using other methods.     

海洋资源——人类可持续发展的依托

广阔的蓝色海洋蕴藏着丰富的金属、能源和生物资源,除了传统的石油与天然气,近年来,一些非常规的资源受到全球性的广泛关注,并在国际上引起新一轮的"蓝色圈地"运动。大洋多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、天然气水合物、深海热泉生物等新型资源具有很好的科研与商业应用前景,被誉为21世纪人类可持续发展的战略接替能源。在各种海洋资源可利用性分析的基础上,针对应用开发,提出的海洋资源开发中的重大科学理论与技术集成应引起科学界与管理部门的充分关注,包括深海生物资源商业应用开发的技术集成、海底热液成矿作用理论研究、水（热液）-岩反应研究、天然气水合物与固体金属矿产的识别与开采技术集成。海洋高技术是建立在现代海洋科技理论和相关技术领域最新成就基础上的综合技术体系,重大科技理论创新突破与技术集成将成为海洋科学与海洋工程发展的动力。     

“科钻一井”主要技术方案实践与认识

介绍了“科钻一井”主要技术方案及目前施工进展，根据实际情况，对“科钻一井”的技术方案进行了评价。     

科学发展动力学模型与学术带头人培养

本文将物理学上力学系统的运行与科学发展进程对比，提出了科学发展的动力学模型，运用这一模型分析了国家地震局系统的学术带头人队伍现状及进一步发展应解决的问题。科学发展能力可近似为三种基本力。本文针对地震系统的具体情况，定量给出了三种力的作用方式，相应的动力学近似为三种基本力。本文针对地震系统的具体情况，定量给出了三种力的作用方式，相应的动力学模型，并就模型涉及的科学惯性问题、科学能力的有机构成问题，以及系统可控性问题、反馈问题等做了一此讨论，进而指出了如何加速系统、增大产出（科研成果等）、培养创造型人才及学科带头人的可能途径。     

高校实验室建设在教学和科研中的地位和作用

高校实验室是学科建设,科学研究和人才培养的重要基地,也是对学生进行综合素质教育的重要课堂,反映了高校的教学、科研和管理水平     

关于在农村科学开发利用水资源的几点意见

廊坊市的缺水状况越来越严重，已经成为国民经济和社会发展的主要制约因素。为了稳定农业生产，贯彻可持续发展战略，必须通过“节流”、“开源”、“优化水资源配置”等科学开发利用水资源的措施，合理地解决水的问题。