华北东部平原地下水垂向循环的水化学与同位素标示

在华北平原东部,选择典型地区(地调局衡水水文地质科学试验场),开展不同层位的抽水试验工作,在充分分析研究区水文地质条件的基础上,揭示在抽水试验过程中不同层位、不同时间的地下水的水化学和同位素组成,探索地下水垂向循环特征。研究表明:研究区地下水划分为三种地下水类型,随地下水埋藏深度的增加,水质逐渐变好,地下水溶解性总固体减小,硬度降低,具有垂向分带性。第Ⅰ含水组为现代水,由大气降水补给,第Ⅱ、Ⅲ含水组为现代水与古水的混合水,水力联系密切,有浅层地下水的越流补给;第Ⅳ、Ⅴ含水组为古水,水力联系不如前者密切,没有上部含水层发生越流补给;第Ⅲ、Ⅳ含水层没有水力联系。     

压(扭)性动力学环境下动力机制转换与板内沉降坳陷形成

中国大陆自海西构造运动末期-印支构造运动初期,各主要洋盆基本碰撞关闭并褶皱成山,焊接为统一大陆板块,构成中新生代山-盆体系,形成在印度板块和太平洋板块夹持作用下,以板内构造特点发展演化的格局。板内盆地是指中国大陆在二叠纪末(或三叠纪初)大洋板块关闭,焊接为一体的大陆板块全部或基本转为陆相沉积时期的重要构造类型。中国西北区中新生代盆地形成演化进程归属汇聚板缘洋壳俯冲或碰撞构造动力远距离传递影响下的板内构造动力学和运动学作用范畴。文章通过对中国西北部中新生代盆地在压性、压扭性动力场环境中,不同类型原型盆地(或坳陷)的沉降运动轨迹和方式,及其形成、演化过程的构造及沉积层系蕴育的构造运动学过程遗迹及后期演化、改造的证据研究,探索盆-山耦合动力系统的构造运动学过程及其对构造变形体系的制约机制,以揭示中国西部盆-山耦合体系构造动力学机制及其动力转换。     

软岩填料的长期沉降变形特性及分析

通过现场试验路堤和室内模型试验研究了几种较有代表性的软岩填石料的长期沉降变形特性,证明了软岩填石料的长期变形性能除了与填石料的岩石特性和压实密度有关外,风化程度、干湿循环是影响填石料的长期变形性能的主要因素。     

利用电导率测井与压水试验联合评价岩体渗透性的方法

进行地下水封洞库的水封条件分析评价必须获得准确可靠的建库岩体渗透性参数,而获取岩体渗透系数常用的传统水文地质试验方法存在明显的不足。为了试验数据的精确性,文章基于广义径向流（GRF）理论,依托烟台某地下水封洞工程,以丙烷洞库交通巷道钻孔为例,开展压水试验并采用非稳定流理论的GRF模型优化解析试验数据,结合电导率测井试验确定导水裂隙位置并求出裂隙范围内的渗透系数。试验结果表明:GRF模型比稳定流模型解析结果大1~2倍。原因在于裂隙岩体进行分段压水时,各段水流维度不一,传统稳定流理论假设水流维度只有二维流,而GRF模型为空间n维裂隙流用压水过程全部数据进行拟合,不同时段在相应维度下进行计算,因此其求算的渗透系数K更接近于试验段真值,具有更好的兼容性和实用性。同时利用电导率测井试验计算长度（导水裂隙范围）远远小于压水试验段计算长度的特点,可将GRF模型解析得出的分段渗透系数做进一步细化平均以提高压水试验解析结果的精度,为水封洞库效果评价、洞库涌水量预测提供更加科学可靠的数据基础。     

骨架矿物—粘土矿物碱耗协同效应研究

选择了克拉玛依油田二中区Ｔ２ｋ１砂砾岩储层中的六种储层矿物,石英,正长石,微斜长石,Ｃａ－蒙脱石,高岭石,伊利石。在不同的条件下研究了这六种矿物的碱耗量,还研究骨架矿物与粘土矿物按照一定的质量配比而成的复配矿物的碱耗量,探讨了矿物碱耗的协同效应,结果表明单矿物的碱耗序列为,蒙脱石（Ｓ）〉高岭石（Ｋ）〉伊利石（Ｉ）〉微斜长石（Ｍ）〉石英（Ｑ）〉正长石（Ｊ）,复配物的碱耗总体上受粘土矿物控制,尤其是蒙     

不受地理位置限制的地热和太阳能联合发电系统

为解决能源问题,开发可再生能源,利用闭式循环将地热系统和太阳能系统联合起来发电.发电系统可以避免因大规模开发利用地热水资源可能造成的地震、地面沉降、地热水资源衰减、地热水有害成分污染、热污染等环境问题,也可以克服地热发电和太阳能发电受地理位置限制的缺点.地热系统地下部分由两垂深3～5km的井在井底由一5～7km的水平井连接而成,水平井中流体温度可达150℃左右,适合于ORC发电.太阳能系统采用槽式聚光镜集热,集热流体可选水或油,最高温度可达350℃以上.ORC一级循环工质为水,二级循环工质为异丁烷;ORC发电效率,白天最大为20%,晚上最大为12%.系统采用化学储能,储能密度为显热储能和潜热储能的10倍以上.钻井和完井、太阳能热能转换、载热流体、ORC和储能等技术的研究结果证明该系统是可行的.     

干湿循环作用下原状黄土力学性质及细观损伤研究

增湿-减湿循环作用是黄土地区工程发生病害的主要原因之一,探究增湿-减湿循环对黄土体结构损伤机理有重要的理论和工程意义。本文以延安地区的黄土为研究对象,开展不同含水率、不同次数的原状黄土增湿-减湿循环试验,分析干湿循环诱发黄土孔隙率、抗剪强度及其参数的变化规律,同时使用核磁共振技术获取黄土内部裂隙发展的损伤演化。结果表明:随着干湿循环次数的增多,土体呈现出孔隙率逐渐增大、液限和塑性指数相继减小、塑限基本不变的规律,究其原因是内部颗粒的集、散动态变化引发了黄土损伤;干湿循环次数和含水率的增加弱化了土体颗粒的胶结作用,使得抗剪强度、黏聚力和内摩擦角降低,当试样含水率超过塑限后下降趋势更加明显;黄土历经核磁共振表明,试样内部小于0.025 μm的微孔隙随着干湿循环次数的增加逐渐向0.025~0.63 μm的小孔隙组过渡,同时新生孔隙开始产生。     

合肥盆地磨墩水库石墨片岩变形变质分析及构造意义探讨

合肥盆地中南部肥西县磨墩水库南岸防虎山组侏罗系砾岩下发育一套石墨片岩系,两者之间呈断层接触.该石墨片岩不同于钻井揭示的合肥盆地石炭纪一二叠纪沉积岩,亦不同于河南固始县杨山煤系.经分析认为该石墨片岩应属于北淮阳佛子岭群岩系,原岩为炭质泥岩或炭质粉砂岩.石墨为有机成因,石墨化程度较低,但变形强烈,部分已糜棱岩—超糜棱岩,反映出俯冲—碰撞带变形变质特征.通过对白云母、石墨XRD衍射和电子探针测试分析,认为石墨片岩为绿片岩相,估算其变质温度为450～ 500℃,压力0.55 ～0.8GPa.根据显微构造特征和变形—变质条件推断,该石墨片岩为扬子板块北缘的沉积盖层(佛子岭群部分),在扬子板块与华北板块碰撞过程中受到强烈挤压,变形—变质成糜棱岩、石墨构造片岩.该变形带暗示了扬子板块向华北板块缝合带的位置,即石墨片岩出露区及其附近,部分被新生代沉积所覆盖.     

强水动力湖泊夏季分层期氮的生物地球化学循环初步研究:以贵州红枫湖南湖为例

湖泊在夏季由于藻类生长而消耗大量硝酸盐,水体硝酸盐含量一般要低于春季。而红枫湖南湖水体硝酸盐含量却高于春季(比平均含量高0.83mg/L),说明尚有其他重要的硝酸盐来源。据估算,南湖水体硝酸盐含量升高0.83mg/L约需要1.66×105kg硝酸盐,另外有约10.1×105kg硝酸盐随下泻水输出南湖,再加上夏季藻类生长(生产的chla量约为640kg)所消耗的硝酸盐3.52×105kg,共消耗硝酸盐15.28×105kg。扣除河流输入的4.42×105kg硝酸盐,南湖尚存在约10.86×105kg硝酸盐的亏空。利用氮稳定同位素示踪技术,结合硝酸盐及叶绿素a(chla)含量、溶解氧(DO)等的变化,认为这部分硝酸盐来自湖泊中下部(斜温层)有机质的大量矿化(硝化),是水动力驱动高DO的上部水体下沉从而引起下部有机质(硝化)的结果。南湖这种强水动力湖泊整个夏季分层期氮的生物地球化学循环是斜温层有机质矿化(硝化)释放硝酸盐和变温层藻类生长同化硝酸盐为有机质同时发生的特殊类型。     

云南楚雄红层盆地六苴砂岩铜矿区断裂的地质特征及其与成矿的关系

云南六苴铜矿区分布有六苴、凹地苴等典型砂（页）岩型铜矿床。在矿区大比例尺填图的基础上,运用构造成矿动力学的理论和方法,筛选典型断裂进行断裂面力学性质的鉴定,划分构造期次,总结构造体系,对区内不同期次、不同方向断裂的地质特征及其与成矿的关系进行了系统的阐述。认为矿区断裂的发育经历了早期近东西向挤压、晚期北东-南西向挤压和后期近南北向挤压的过程。早期近东西向主应力作用时期是铜富集成矿的重要时期,形成的近南北向压性断裂为成矿提供了有利的场所和必要的条件;晚期北西向压扭性断裂、北东向扭张性断裂促使矿体进一步富集;后期近东西向压扭性断裂开始破坏矿体。将矿体向全浅色砂岩一侧错动。