汶川地震断裂带科学钻探项目钻井液技术与应用

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目地层极端复杂,主要表现在强破碎、强水敏和高地应力,施工难度极大。在理论分析的基础上,提出了对这些问题的解决对策。在WFSD项目几个钻孔的钻探施工中,选用并演化了改性磺化、LBM-GLA、钾铵基聚磺以及钾石灰聚磺4种不同的钻井液主体系,并取得了良好的应用效果。对各钻井液体系的特点与适用范围进行了总结。此外,提出了在深孔复杂地层钻探施工钻井液应用的一些体会与建议。     

基于线框架模型的三维复杂地质体建模方法

提出了一种基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法,在准确表达复杂地质体各要素空间几何形态与相互关系的基础上,实现地层交错情况下断层面、地层面模型及复杂地质体模型的准确快速构建.建模实践表明:基于线框架模型的复杂地质体三维建模方法是准确高效的,能适应常见复杂地质条件下三维复杂地质体模型的构建.     

骑田岭矿——新发现的一种超结构复杂氧化物

骑田岭矿是在我国湖南省南部骑田岭花岗岩中发现的新矿物。它产于钾长石化铁锂云母伟晶岩中,共生矿物有石英、钾长石、钠长石、铁锂云母、白云母、锡石、黑钨矿、铌黑钨矿等。矿物呈黑色,半金属至金属光泽;薄板状,粒度0.2×0.1×0.01mm。D=6.42(g/cm~3)。在光片中矿物呈黄白色,双反射弱,Rp≈Rg=12—14％,弱非均质性;Hv(50)=520—580kg/mm~2。电子探针定量分析(以相应氧化物为标样)结果:MnO6.01,Nb_2O_534.06,Ta_2O_511.73,FeO14.64,WO_332.30,TiO_21.23,SnO_20.36,总和100.33。以氧为10计算的化学式为:(Fe_(1.345)Mn_(0.559))_(1.904)(Nb_(1.691)Ta_(0.350)Ti_(0.102)Sn_(0.016))_(2.159)W_(0.919)O_(10),理想化学式为(Fe,Mn)_2(Nb,Ta)_2WO_(10),Fe>Mn,Nb>Ta。矿物在稀盐酸中不溶解。经华森堡单晶照相法和四圆单晶衍射证明:该矿物属斜方晶系,空间群为Pbcn,a=23.706(7),b=5.723(2),c=5.045(3)。矿物依发现地而命名,样品保存于中国北京地质博物馆。     

基于多源数据和先验知识约束的复杂地质体三维建模研究

三维地质模型可以直观的展现地下地质情况,对传统地矿行业的转型升级和城市规划建设都具有重要意义。针对复杂地质条件下三维模型的构建,笔者等提出了一种基于多源数据和地质先验知识约束的三维地质建模方法。以成都市为例,基于MapGIS10.0 软件三维地学建模模块,在DEM数据、数字地质图、综合地质剖面图、钻孔数据、物探解译数据、构造纲要图等多源数据,以及地质体展布形态、产状和厚度变化,断层性质、延伸方向、产状变化、对地质体的错切,褶皱类型、形态特征、两翼产状变化等地质先验知识的共同约束下,开展复杂地质条件下三维地质模型构建研究。笔者等详细介绍了复杂地质体三维建模数据源的准备、建模流程与方法、模型的构建与可靠性分析。认为采用分块建模技术可有效降低复杂地质体三维模型构建的难度,提高建模效率,实现模型的无痕拼接,且易于后期模型的修改完善。本次基于多源数据和地质先验知识约束,采用分块建模技术首次构建了成都市三维地质模型。笔者等通过地质先验知识（地质规律）和静态数据（可视化和抽稀钻孔数据）对模型的可靠性进行了分析,其中抽稀钻孔数据分析采用未参与建模的真实钻孔对三维地质模型中地质体埋深和分层厚度进行误差计算,获得地质体埋深误差均值为33.15 m,分层厚度误差均值21.37 m,认为模型的可靠性较高,可为成都市城市规划和重大工程选址提供重要的基础地质数据支撑。     

2010年云南复杂山地年降水量精细化分布研究

针对云南山高谷深、降水差异大的特点,以2010年为例,提出一套气象站与格点相结合的年降水量精细化(1 km×1 km格点)分布推算方法。该方法首先应用主成分分析法(PCA)对全省气象站和格点的地理、地形因子(包括经度、纬度、海拔、坡度、坡向,以下简称因子)去除高相关性处理,生成降维的因子主成分,然后应用K-means聚类法以气象站年降水量及因子主成分为聚类因子,将气象站划分为不同降水类型,然后针对每种降水类型,以气象站因子主成分为自变量,以气象站年降水量为因变量拟合回归方程,并用求出年降水量残差值(实测值与拟合值之差),应用朴素贝叶斯分类法(NBC)学习气象站分类特征,将所有格点归入不同的降水类型,应用每个降水类型的回归方程,求出各格点年降水量拟合值,再将气象站年降水量残差值进行空间插值作为格点年降水量订正量,将格点年降水量拟合值与订正量相加便获得2010年云南全省降水量精细化格点分布。该方法较好地再现了2010年云南年降水的空间分布特点,不仅区分出哀牢山西、东两侧作为西南暖湿气流迎风坡和背风坡的降水类型差异,也识别出西部、南部边缘地带的多雨形态,经气象站检验,该方法平均相对误差(MRE)仅为0.17。     

复杂地形水泥厂窑尾烟囱高度的确定

针对水泥厂烟囱高度的确定,已不单纯从满足工艺生产的需要,还应从满足环境保护的要求出发,以本溪市辽宁公路水泥厂(5000 t/d新型干法水泥生产)为例,阐述了窑尾烟囱高度、地形条件与气象因素之间的内在联系。通过对窑尾烟囱高度的合理性论证,最后得出窑尾烟囱高度宜取130m的结论。     

准噶尔盆地南缘"双复杂"区全层系精细层速度研究及应用

分析准噶尔盆地南缘"双复杂"区速度研究方法存在的问题,据研究区地质和速度资料特点,改进速度校正方法.以三维复杂构造实体模型为基础,开展井震联合层速度校正、全层系层速度反演.通过频率域融合井震联合校正速度和反演层速度优势,直观地体现了层速度在空间上的变化,为"双复杂"区圈闭落实及钻前压力预测提供可靠的速度基础资料.     

可持续TOD建设视角下的轨道站点客流潜力模型构建

轨道是缓解城市交通问题的重要设施,增加出行者选择轨道出行的概率,有利于交通与土地利用协调和TOD可持续发展。本文提出站点客流潜力的概念,并根据复杂网络特征和出行模式构建站点客流潜力模型,通过协调潜力值与实际客流为TOD研究提供新视角。以北京市轨道站点POI数据构建Space-L模型,并依据站点客流潜力模型计算北京市364个站点的客流潜力。研究发现：(1)本文提出的站点客流潜力具有吸引力和承载力两类内涵,能定量分析站点空间与站域客流的协调情况;(2)北京市站点客流潜力值空间分布为“核心-边缘”模式,区间概率分布为等差数列分类的指数分布和等比数列分类的正态分布;(3)根据出行目的设置四类出行情景。不同情景下出行者选择轨道出行的概率具有差异,早高峰和晚高峰情景下轨道出行概率大,受潜力值影响小,非工作出行情景下轨道出行概率小,受潜力值影响大。实例分析表明相比于单独考虑复杂网络特征,潜力值具有更好的可解释性和科学性;(4)耦合度C <0.5时认定站点失调,其中标准化的实际客流与潜力值的比值Z> 1,表示客流过饱和,如西二旗等,会造成站点拥堵,Z <1表示站点交通地理优势未充分发...     

复杂地表相控震源正演模拟与照明分析

震源作为地震资料采集的重要组成部分,直接影响地震勘探效果。在实际勘探过程中,地表情况通常十分复杂,因此,研究复杂地表条件下相控震源的定向理论十分必要。本文基于复杂地表相控震源激发原理、有限差分数值模拟方法和波动方程照明分析理论,对简单的理论模型和地表起伏的Marmousi模型进行了相控震源地震波场的正演模拟和照明分析。模型试验结果表明：相控震源在复杂地表条件下可以定向激发地震波,改变震源的激发延时可以调整波场的传播方向,起到改善目标数据信噪比的作用;该方法对于简单的水平层状模型、楔形构造模型以及复杂的Marmousi模型均适用。