深部咸含水层CO2注入的流体迁移模拟研究 ——以松辽盆地三肇凹陷为例

CO2地质封存是减少温室气体向大气排放的有效措施之一,而深部咸含水层CO2地质封存是目前可行的最有潜力的封存技术。先前研究表明,松辽盆地是一个潜在的封存场地。基于对松辽盆地地质资料的初步分析,选取三肇凹陷的姚家组1段和青山口组2、3段地层作为CO2的注入层,建立一个典型二维模型,研究CO2注入后的迁移规律。结果表明,CO2注入后会向上和侧向迁移,后期可能出现的对流作用能促进CO2的溶解。残留气体饱和度、注入层水平和垂直渗透率的比值对模拟结果影响最大。此外,储层中的薄页岩夹层有利于CO2的溶解,因此,在保证注入性和封存量的情况下,储层中低渗透性夹层是允许的。     

Theoretical Prediction of Gibbs Free Energies of Formation for Crystalline α-MOOH and α-M2O3 Based on a Linear Free-Energy Relationship

In the present study, the modified Sverjensky–Molling equation, derived from a linear-free energy relationship, is used to predict the Gibbs free energies of formation of crystalline phases of α-MOOH (with a goethite structure) and α-M2O3 (with a hematite structure) from the known thermodynamic properties of the corresponding aqueous trivalent cations (M3+). The modified equation is expressed as ΔG0f,MVX=aMVXΔG0n,M3++bMVX+βMVXγM3+, where the coefficients aMVX, bMVX, and βMVX characterize a particular structural family of MvX (M is a trivalent cation [M3+] and X represents the remainder of the composition of solid); γ3+ is the ionic radius of trivalent cations (M3+); ΔG0f,MVX is the standard Gibbs free energy of formation of MvX; and ΔG0n,M3+ is the non-solvation energy of trivalent cations (M3+). By fitting the equation to the known experimental thermodynamic data, the coefficients for the goethite family (α-MOOH) are aMVX=0.8838, bMVX=?424.4431 (kcal/mol), and βMVX=115 (kcal/mol.?), while the coefficients for the hematite family (α-M2O3) are aMVX=1.7468, bMVX=?814.9573 (kcal/mol), and βMVX=278 (kcal/mol.?). The constrained relationship can be used to predict the standard Gibbs free energies of formation of crystalline phases and fictive phases (i.e. phases that are thermodynamically unstable and do not occur at standard conditions) within the isostructural families of goethite (α-MOOH) and hematite (α-M2O3) if the standard Gibbs free energies of formation of the trivalent cations are known.     

迭代法计算H2O-CO2-NaCl包裹体均一压力的改进及其应用

文章在宋玉财等于2007年提出的利用迭代法计算流体包裹体成分及均一压力的基础上,结合Duan等通过热力学模拟研究所获得的最新的热力学方程及H2O-CO2-NaCl包裹体pVtx计算程序,对宋玉财等所提出的H2O-CO2-NaCl包裹体成分及均一压力的迭代计算法提出了改进意见,同时对其进行了适当的修改。文章利用中-低温条件下求解CO2在盐水中的溶解度及摩尔体积的方程,提高了原方法的计算精度,并将原方法的适用范围（均一温度≥300 ℃）扩展到中_低温（0～260 ℃）、中_低压力（0～1 000×105Pa）以及中等盐度的范围。本方法适用于求解CO2部分均一温度高于笼形物融化温度、不含石盐子矿物且完全均一到水溶液相的H2O-CO2-NaCl包裹体。     

双站InSAR和ICESat-2测高相结合的西昆仑山近20年冰川物质平衡变化监测

山地冰川物质平衡是研究冰川变化的重要参数。自21世纪初,全球气候变暖背景下大部分山地冰川消融加速,而青藏高原西昆仑山冰川却呈现稳定甚至冰量增加趋势,被认为是“喀喇昆仑异常”的中心,但该地区近年来冰量变化是否仍延续正平衡趋势还存在一些争论。因此,本文利用新近发布的ICESat-2卫星测高和TanDEM-X 90m DEM数据,定量估算了2013—2019年间西昆仑山冰川厚度变化和物质平衡,并结合SRTM DEM、冰流速资料和Landsat光学影像分别分析了该地区近20 a冰川物质平衡变化趋势、冰川跃动情况和冰川面积变化。结果表明：(1)2013—2019年间,西昆仑山大部分冰川仍处于积累或平衡状态,物质积累速率为0.228±0.055 m w.e./a;(2)近20 a内,冰川整体呈正平衡趋势,但2013—2019年冰川物质年均积累速率大于2000—2013年(0.173±0.014 m w.e./a);(3)2013年后,冰川跃动仍广泛分布,发现5Y641F0046冰川首次发生跃动,西昆仑冰川东支和5Y641F0073冰川近20 a内一直处于活跃期,中峰冰川由2013年前的活跃状态转为...     

ICESat-2与Sentinel-2数据融合的深度学习浅滩水深测量

目前卫星测深(SDB)被广泛应用于近海岸水深测量,然而常用的经验模型较简单,无法适用于各类复杂浅滩环境。为突破传统方法的局限性,本文提出一种ICESat-2与Sentinel-2数据融合的深度学习浅滩水深测量方法。以美国密西西比州猫岛(CI)、巴克岛(BI)为研究区,利用ICESat-2提取先验水深点,再基于Sentinel-2数据训练一维卷积神经网络(1-DCNN)以获取研究区水深图;同时采用波段比值模型(BR)、随机森林(RF)和多层感知器(MLP)作为对比方法进行精度定量分析发现,本文方法在CI、BI测得水深的均方根误差和决定系数分别为0.20 m、0.94和0.95 m、0.95,精度验证优于其他方法,因此该方法提高了水深反演精度。     

乐山地区酸性降水特征、规律及防治对策

酸雨已成为世界性问题之一．它给人们造成了巨大的危害和损失。研究乐山酸雨污染形成机理、特征、变化规律以及防治对策,对于乐山这个优秀旅游城市来说．具有非常重要的意义。     

真三轴条件下Q2黄土的破坏模式与强度特性研究

基于西安理工大学自主研发的新型真三轴试验仪,对不同含水率Q2黄土在不同b值、不同固结围压条件下进行了真三轴试验研究,分析了真三轴试样破坏方式、中主应力对抗剪强度参数的影响以及π平面上的强度破坏面。结果表明,Q2黄土真三轴试样破坏方式主要有侧胀破坏、锥形破坏、梯形破坏、六边形破坏;不同b值应力路经条件下黏聚力与三轴压缩条件下黏聚力的比值在0.9～1.9之间,内摩擦角比值在0.7～1.5之间。土的结构性和土体破坏方式对π平面上的强度破坏面的形状影响较大,固结围压对π平面上的强度破坏面的大小影响较大;原状Q2黄土在π平面上的强度破坏面形状主要呈现梨形和轴对称六边形;随着结构性由强到弱,π平面上的强度破坏面形状由梨形向轴对称六边形变化。     

青藏高原湖泊Mg~(2+)、Ca~(2+)和Mg/Ca盐度指示意义的初步分析

总结了青藏高原地区400多个湖泊湖水的Mg2+、Ca2+和Mg/Ca等水化指标与湖水盐度的相关关系,以及这种关系随着湖水变化(不同采样时间和采样点以及自然蒸发)而产生的变化规律.结果表明:青藏高原湖泊湖水的Mg2+浓度与盐度具有较为稳定的正相关关系,而Ca2+和Mg/Ca与盐度的相关性较弱.在对于某一特定水化学类型的湖泊,一般碳酸盐型湖泊的Mg2+、Ca2+以及Mg/Ca等指标与盐度均没有明显的相关性;硫酸盐型湖泊中Mg2+浓度和盐度呈现较高的正相关关系,而Ca2+以及Mg/Ca与盐度的相关性仍很弱;而在氯化物型湖泊中,Mg2+浓度与盐度呈更高的正相关性,Ca2+浓度也与盐度呈一定的正相关性,Mg/Ca这一指标与盐度的相关性依然很弱.而对某一特定湖泊,在不同演化阶段或不同的采样地点,Mg2+浓度与盐度仍然保持明显的正相关关系,而Ca2+以及Mg/Ca与盐度的相关性仍然不稳定或很弱.在青藏高原作古环境重建应用的时候,湖水Mg2+浓度是古盐度一个较好的转换指标,而Ca2+以及Mg/Ca的古盐度指示意义相对较弱.     

独立坐标系下卫星影像立体测图技术研究

利用境外某地区的WorldView-2卫星影像、独立坐标系下的控制点,进行卫星影像的立体测图试验,设计了一种独立坐标系下有理函数模型RFM和Toutin模型相结合的立体测图方案,解决了无法获取满足条件的控制点或者缺失相关坐标系转换参数情况下的测图难题.实验与分析表明,采用该方案在小范围内进行立体观测,平面和高程精度都优于2m.