傍河三维与二维井流的电模拟对比试验研究

本文采用连续介质水电比拟法,对不完整河旁三维井流与完整河旁二维井流作了对比研究。结果表明,当其他条件相同时,前者水井出水量只能达到后者出水量的80％左右;实测的两类流场图,显示出三维井流与二维井流的许多重要特征和区别,对此作了详细对比分析,阐明了流量显著变小的机理;指出不完整河旁井流问题按三维流计算的必要性;对当前工作提出了重要且可行的建议。     

四川盆地涪陵地区龙马溪组含气页岩段上部气层平面非均质性特征及其发育主控因素

涪陵地区五峰组-龙马溪组底部发育一套富有机质页岩,依据页岩品质、含气性将该套页岩储层纵向上细分为9个小层,并明确下部(1)～(5)小层优质含气页岩段为主力开发层系.2017年,焦石坝区块针对龙马溪组一段上部中低品位页岩气层((6)～(9)小层)启动了分层开发调整工作并取得了较好成效,但是上部气层页岩品质及厚度在平面上具备较强的非均质性,影响了分层开发调整工作的正常推进.通过对海底古地貌、水动力条件等开展系统研究,明确了上部气层的平面非均质性特征及其发育主控因素.上部气层自涪陵地区南部和北部向中部梓里场-白涛地区由混合页岩相(粘土和陆源石英二元混合)转变为长英质页岩相(岩矿以陆源长英质为主)和粘土页岩相,页岩品质略有变差,中部梓里场-白涛地区的北缘和南缘(7)小层出现明显减薄,普遍缺失上半段;同时在部分井区缺失(7)～(9)小层,缺失区呈现北东向条带状展布.构造火山活动、海平面升降、海底古地貌、陆源供给及底流沉积作用共同控制了上部气层的平面非均质性展布特征.     

地下水水源地集中开采对咸淡水界面变化的影响研究

地下水水源地集中开采过程中可能会引起水源地周边水文-生态环境变化,导致例如地下水泄出带下移,湿地退缩,天然植破坏、地表沙化、地面沉降等环境问题,因此,在地下水集中水源地建设前应对其影响进行分析。本文通过应用地下水解析法中的地下水井流数学模型对集中水源地在不同开采强度下引起的地下水咸水倒灌问题进行分析,确定不同开采强度下咸淡水分界面的变化情况,最终测算出在高强度的集中开采过程中咸水倒灌问题影响较小,对后期水源地建设可能引起的环境问题提供设计依据,也为今后地下水集中水源地引起的水文-生态环境等问题的分析提供参考及实用方法。     

内蒙古陈巴尔虎旗莫勒格尔河地区钼成矿潜力分析

内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗莫勒格尔河地区位于德尔布干断裂带东侧,区内北东和北西向构造发育,为矿床形成提供容矿空间及导矿通道。笔者通过野外地质调查,结合元素综合异常特征、激电异常特征、地表槽探工程,在该地区圈定Mo矿体4条,Mo矿化体9条。其中,工业矿体2条(Ⅰ号和Ⅱ号)、低品位矿体2条(Ⅲ号和Ⅳ号),赋矿岩性为满克头鄂博组蚀变流纹质晶屑凝灰岩。借助Mo元素异常特征将莫勒格尔河地区划分为4个成矿潜力区,其中1、2、3号区寻找热液型矿产,4号区寻找斑岩型钼及多金属矿产,1号和2号区成矿潜力巨大,3号和4号成矿潜力区有望成矿,并对4个成矿潜力区下一步找矿指明方向。     

中国铝物质流历史变化分析和再生铝资源利用研究

本文采用物质流分析(Material Flow Analysis, MFA)的方法, 构建了铝全生命周期动态物质流分析框架, 自上而下的追踪了1949—2021年中国铝的流量、存量和供需情况。结果表明: 1)1949—2021年中国铝土矿铝物质累计流入量5.86亿t, 国内开采与进口各占一半左右。实际铝物质累计消费量3.74亿t。生命周期内铝损失严重, 铝物质损失量2.39亿t。2)2021年人均铝物质社会存量208.9 kg/人, 与同经济发展时期的北美、日本基本一致。3)1990年以来中国再生铝产量快速增长, 累计0.77亿t, 以国内生产为主, 占比76.7%。随着含铝产品到达寿命及未来铝需求量的持续走高, 将迎来含铝产品的报废时代。建议从全生命周期的角度出发, 减少铝在各个环节的损失量; 合理布局再生铝产业, 提高再生铝的利用, 优化铝供应结构, 促进铝工业低碳转型, 支撑“双碳”目标的实现。     

过渡型流体转换对洪水型重力流沉积研究的启示及地质意义

洪水型重力流是重力流沉积学的研究热点,以往研究认为洪水型重力流具有紊流支撑的流体性质,对于其流体性质转化及其沉积记录的识别不够深入。近年研究揭示重力流沉积过程中可形成多种过渡型流体,具有特殊流体转换机制和沉积特征。通过调研国内外最新文献,系统介绍了过渡型流体基本特征、沉积机制方面的研究进展,并讨论了其对洪水型重力流沉积研究的启示及地质意义。研究结果表明：在少量黏土矿物影响下,沉积物重力流流体的性质即可由紊流向层流转化,形成特殊的过渡型流体。转化过程主要取决于黏土矿物含量和类型控制的流体内聚力和流速控制的紊流应力二者之间的相互作用。过渡型流体可以产生大型流水沙纹（large current ripple）、砂质纹层—泥质纹层间互形成的低幅度沙波（low amplitude bed wave）等独特的底床类型。尽管实验研究揭示了过渡型流体可能形成的沉积底床特征,针对洪水型重力流沉积记录中过渡型流体的解释仍十分缺乏,尤其是过渡型流体转换机制及其沉积响应仍亟待深入探索。过渡型流体的沉积底形是研究洪水型重力流沉积动力机制的重要载体,可为深入理解洪水型重力流沉积过程提供新视角,同时可能具有更广泛的沉积学研究价值。     

页岩层系不同岩矿组合试样渗透率变化规律差异及其机理分析

页岩地层垂向岩矿组合变化大,页岩气开采需要对储层进行大规模人工水力压裂改造。笔者等基于样品的全岩X-射线衍射分析,通过对不同岩矿组合的3块页岩试样进行流—固耦合物理模拟实验,获得了3点认识,反映了不同岩矿成分的页岩在不同条件微裂缝与渗透率的变化特征,以及碳酸盐矿物含量高时的影响。这一实验对于研究页岩储层在压裂过程中的变化具有探索性,对于页岩气生产具有重要的参考意义。     

波—流相互作用机制与复合流的沉积构造鉴别标志*

波—流相互作用是复杂水动力条件下流体相互作用的主要方式之一,由波—流相互作用形成的复合流沉积是目前沉积学在流体相互作用这一领域研究较多的一种沉积类型。以已有的文献为基础,对波—流相互作用下细砂级颗粒的运动机制进行了综述,预测了波—流相互作用的沉积特征,总结了复合流的沉积构造鉴别标志。取得的主要认识有: (1)波—流相互作用总体上属于衰弱流(waning flow)悬浮沉积,其微观的沉积机制可分为5种: 越过崩落点的喷射沉积(S1)、残余涡动沉积(S2)、未到崩落点的喷射沉积(S3)、背流面的崩落沉积(S4)、垂直降落沉积(S5);(2)波—流相互作用的沉积过程总体上受悬砂量和沉积时间的控制,5种微观沉积机制在不同的悬砂量和沉积时间条件下可形成不同的沉积机制组合,从而导致不同的底床形态;(3)复合流沉积构造鉴别标志主要有: 复合流波痕、复合流层理、爬升型复合流层理、不对称丘状交错层理、准平行层理和频繁交替的不能充分发育的浪成波纹层理与流水层理等6类。上述认识对于复杂水动力条件下的沉积学研究及对深水、浅水沉积环境的识别均具有重要的意义。     

青藏高原错那—沃卡裂谷中部电性结构及其动力学意义

藏南裂谷作为青藏高原最显著的伸展构造样式之一,是研究高原生长过程的重要窗口,但目前其深部成因机制仍存在较大争议。本文利用沿错那—沃卡裂谷中部的大地电磁数据,分析裂谷区域的大地电磁测深曲线特征和相位张量,并通过三维大地电磁反演获得邛多江地堑和沃卡地堑深部电性结构。三维大地电磁反演结果显示,沃卡地堑和邛多江地堑深部存在一条连续的显著高导异常,并呈现“俯冲”形态,且上覆高阻结构体,而在邛多江地堑两侧浅部则分布低阻异常。结合早期的研究结果,本文支持错那—沃卡裂谷深部的高导异常为地壳部分熔融,可能与南向地壳流相关,并研究认为在南北向持续挤压作用下,裂谷下方的弱地壳层,通过解耦上地壳和下部地壳,促进了藏南裂谷系的发育。     

区域地下水流理论的发展历程与教材演变

Tóth提出的区域地下水流理论为盆地尺度地下水循环研究提供了定量分析方法.从4个方面总结区域地下水流理论发展历程,对比国外多本水文地质学教科书对区域地下水流理论的描述情况,系统梳理我国《水文地质学基础》教科书自1986到2018年的4个版本对区域地下水理论描述的演变情况.分析认为,我国《水文地质学基础》教科书对我国学者开展区域地下水流研究发挥了重要的推动作用,最后提出了区域地下水流理论有待解决的科学问题和引导更多青年学生从事该领域研究的建议.