基于合成孔径雷达回波信号的海洋溢油监测方法研究

海洋油污染是各类海洋污染中最常见、分布面积最广且危害程度最大的污染之一。近年来,海洋特别是近海人类活动频繁,且随着海上运输和石油加工业的发展,油田井喷、钻井平台爆炸、船舶碰撞等所造成的溢油事故增多,因而,监测海洋溢油具有重要的经济和社会现实意义。研究采用MatLAB工具,通过图像预处理(图像校正和增强)、特征提取和神经网络识别等方法,对合成孔径雷达(SAR)海洋溢油图像进行处理,最终期望实现半自动区分SAR图像上各类目标,并进行多种神经网络方法效果比较。研究首先对SAR海洋溢油图像进行初步人工识别;然后进行图像预处理(几何校正、滤波处理等)和基于灰度共生矩阵的特征值计算;最后,借助神经网络方法对溢油区域和疑似溢油区域进行分类,输出分类处理后的图像。通过输出图像分析发现,神经网络能对SAR海洋溢油图像中溢油、海水、土地3类目标进行明确分类,且RBF神经网络模型精度高于BP神经网络。本文提出的半自动分类方法不仅能提高SAR图像处理效率,将分类目标扩充有溢油和非溢油扩充到溢油、海水、土地3类,提高图像处理的全面性,同时通过比较RBF和BP神经网络在SAR溢油图像分类上的具体优劣,有着较好实际意义。     

丹霞地貌定义、分类及丹霞作用研究

丹霞地貌以广东丹霞山最为典型而得名,是一种发育赤壁丹崖群的特殊地貌类型,近年来随着旅游开发不断升温而成为景观地貌学关注的重要对象,但其中一些基本问题长期争论不休。本文从命名地的地质、地貌特征和我国区域地质发展史角度出发,重新厘定了丹霞地貌的定义与分类,强调丹霞地貌的三大基本要素:赤壁丹崖地貌特征、燕山旋回以来陆相红层基础和以流水侵蚀为主的地质营力。西北地区也广泛发育丹霞地貌,一类是黄土覆盖下的古丹霞,另一类是干旱区片流侵蚀和泥乳贴膜的丹霞。丹霞作用是对中新生代陆相碎屑岩经流水侵蚀、重力崩塌和风化剥落等多种地质作用的统称,其产物就是丹霞地貌。岩性控制和崖壁片流垂蚀是丹霞作用的两种特殊机理。红层盆地的沉积相及其岩性差异控制着丹霞地貌的发育及其景观类型,据此在地貌发育的构造、外力和时间三个因素基础上增加了岩性因素。南方典型的红层盆地中,边缘冲积扇相粗碎屑岩地区可经历青年、中年和老年等发展阶段,盆地中央湖泊相泥岩、粉砂岩却没有经历过绝壁陡崖发展阶段。暴雨水流在丹霞崖壁上发生近垂直向下的侵蚀作用叫片流垂蚀作用。其中冲蚀作用形成竖状沟槽、竖状洞穴,涡蚀作用(借助风力吹动发展成垂直崖壁的涡旋)形成圆锥状洞穴、串珠状洞穴,后者使得洞穴沿软弱岩层分布,进一步扩大成扁平状洞穴。这些洞穴形成年代具有垂向一致性,不具有上老下新变化趋势,而在水平方向上,不同部位洞穴的形成年代可能不同。     

厚层切叠砂体自然层描述方法:以北一区断东葡一组1-4小层为例

将多期切叠河道砂体归类合并,建立一个“垂向连续,横向联通的表外砂岩空间体”(其中砂岩间夹层厚度≤0.4 m)的自然层概念来控制多期河道复合切叠厚砂体。以北一匹断东萄一组1-4小层为例,利用自然层间砂体厚度、切叠程度、测井曲线形态、相叠加类型及砂体叠加期次将自然层分为5类;再依据砂体间切叠位置、切叠程度和切叠形态的差异建立自然层剖面表征方法;依据砂体叠加期次,建立自然层在平面上表征模式。     

中国陆相油页岩含油率与总有机碳的响应机理

为了建立稳定可靠的利用油页岩总有机碳预测含油率的模型,揭示中国陆相不同成因类型油页岩含油率与总有机碳的内在关系极其重要。通过不同类型盆地油页岩钻井取心测试的关键参数,结合沉积学、有机地球化学、热模拟等学科技术,探讨油页岩含油率与总有机碳的响应机理。结果表明：不同盆地类型与沉积背景下发育的油页岩含油率与总有机碳质量分数均呈现良好的正相关性（R²=0.81~0.97）;中国陆相油页岩的成因类型进一步划分为5种类型,制约着含油率与总有机碳的内在关系;油页岩的升温加热模拟呈现3个失重阶段（温度<150、300~550、600~750℃）,明确了含油率与总有机碳参数的物理意义;相同类型盆地与沉积背景下形成的油页岩具有相近的母质生源组合,从而具有大致相当的再生烃效率。中国陆相油页岩成因类型的细划、含油率与总有机碳物理意义的明确、油页岩再生烃能力的分析,有助于理解中国陆相油页岩含油率与总有机碳的内在响应关系。     

珠江口盆地荔湾凹陷上渐新统—早中新统物源特征及其对沉积充填的影响

利用化学蚀变指数法恢复物源区的风化历史及沉积物通量是一种经济实用、行之有效的方法。前人对珠江口盆地荔湾凹陷对应物源区的研究相对薄弱。本文通过对区内岩心测试数据进行化学蚀变指数分析,恢复晚渐新世—早中新世物源区的风化历史,并进行沉积物通量的估算,在此基础上探讨物源特征对研究区内沉积充填的控制作用。研究表明,晚渐新世研究区对应物源区经历了强烈风化阶段,该阶段产生的丰富的沉积物供给是研究区西北部快速进积、规模壮观的陆架边缘三角洲及斜坡重力流沉积体系发育的重要控制因素之一;早中新世,西北物源区风化减弱,沉积供给减少,但研究区东部沉积物供应较西部要充分得多,表明早中新世,研究区南部除了来自西北部的主要物源外,局部物源对该时期的沉积具有重要影响;推测东部物源(东部古隆起、兴宁古隆起)的突然复活是促进研究区东部早中新世沟槽形成发育的重要原因之一。在超深水区进行沉积物源区的研究中,这种半定量的方法对盆内局部物源的确定具有重要的指示意义。     

Identifying the accidental-natural mortality of leporids in the archaeological record: insights from a taphonomical analysis of a pitfall without evidence of human presence

Leporids (Lagomorpha, Mammalia), especially the mountain hare (Lepus timidus) and the European rabbit (Oryctolagus cuniculus), have been among the most abundant small game in western Europe since the Pleistocene. These animals are preferred prey for more than 40 predators, which increases the chances of finding their skeletal remains at archaeological or natural sites, and in particular karstic formations alternately occupied by Palaeolithic human societies and other predators. Moreover, specific eco-ethological characteristics for both species also offer the possibility to produce a substantial quantity of their bones accumulated by natural mortality without predation, making it more difficult to identify their origin in the fossil record. Despite this fact, the taphonomic signature of accidental-natural accumulations of leporids in karsts, such as pitfalls, has never been properly characterised. In order to address these issues, we carried out a detailed taphonomic study of leporid remains in a pitfall without any evidence of human activity, namely at Coulet des Roches (Monieux, Vaucluse, south-eastern France). At this site, leporids are the most abundant species throughout the Last Glacial Maximum sedimentary sequence. The bone accumulation was analysed in order to determine the most relevant criteria to identify a natural accumulation that results from the accidental fall of individuals in the pitfall. The relative proportions of each species are consistent with their current ethology, and their mortality profiles are compatible with the structure of a living natural population. The completeness rate of the different skeletal portions for both species is relatively high, bones are less fragmented and, unlike what might be expected, very few anatomical connections were preserved. The observed anatomical representation, breakage, and bone surface modification patterns are discussed and compared with available data concerning accumulations with predation. Taken together, the identified criteria contribute valuable help in the recognition of accidental mortality in the fossil record, as well as to evaluate the proportion of leporid bones accumulated naturally and those accumulated by predation, human or not, in a deposit.     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马六段白云岩特征及形成机制研究

鄂尔多斯盆地马六段在盆地大部分地区被剥蚀,仅在盆地周缘地区分布,因此,有关该盆地马六段白云岩成因研究较少。本文通过对马六段白云岩岩石学特征、阴极发光特征、微量元素特征以及碳氧同位素地球化学特征进行分析,对鄂尔多斯盆地南部马六段白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明,盆地南部马六段白云岩主要由细—中晶白云岩组成,白云石具"雾心亮边"结构,阴极发光呈暗红色光。微量元素总体上具有较低的Fe、Mn值,平均值分别为447×10~(-6)和62×10~(-6),较高的K、Na值,平均值分别为517×10-6和252×10~(-6),以及中等含量的Sr元素值,平均值为155×10~(-6)。δ~(13)C值平均为-0.617‰,δ~(18)O值平均为-7.6‰,以上特征均反映出海源流体特征。白云石的"雾心"和"亮边"结构中微量元素含量相差不大,认为是在相同成岩环境的不同成岩阶段形成,其中"雾心"形成于浅埋藏环境的渗透回流白云石化作用,而"亮边"是在深埋藏环境下对早期白云石的调整和加强。     

微生物勘探技术在潮汕坳陷油气勘探中的应用初探

东沙海域潮汕坳陷中生界研究程度相对较低,油气分布规律不明,为了加强对该区油气分布和富集规律的研究,针对潮汕坳陷西部地质目标首次应用微生物地球化学勘探技术(MGCE),探讨其含油气性。MGCE技术以轻烃微渗漏理论为基础,采用地质微生物学方法和地球化学方法检测研究区海底表层的微生物异常和吸附烃异常,预测研究区下伏地层中油气的富集区及其油气性质。检测结果显示研究区西部凹陷的斜坡区微生物异常呈块状发育,轻烃微渗漏强度变化大,可能为潜在油气富集区,酸解吸附烃成果显示可能的油气性质为干气和凝析油气。     

松辽盆地长岭凹陷乾安地区青山口组一段沉积相特征与古环境恢复——以吉页油1井为例

松辽盆地上白垩统青山口组一段富有机质泥页岩岩发育,层系内部滞留烃富集,具有可观的页岩油资源潜力。沉积古环境控制了泥页岩的分布、有机质发育特征及滞留烃富集程度。因此,恢复青一段泥页岩沉积古环境,明确沉积特征,对揭示青一段泥页岩中页岩油富集规律具有重要意义。本文基于长岭凹陷乾安地区青一段取心井——吉页油1井的岩心观察及测井曲线组合特征,划分了青一段泥页岩沉积微相,应用自然伽马能谱测井、岩性扫描测井数据,选取环境评价参数,对青一段沉积古环境及其演化过程进行了恢复,分析了古环境参数与泥页岩中滞留烃含量的相关性。结果表明:松辽盆地长岭凹陷乾安地区青一段泥页岩是在三角洲外前缘-浅湖-半深湖-深湖沉积体系中形成的,主要发育半深湖-深湖泥、浅湖泥沉积微相。青一段泥页岩沉积古环境经历了水深由浅变深,气候由半潮湿到潮湿,水体由淡水-微咸水,还原性由弱到强,水动力条件由中等到弱的演化,在青一段地层中存在明显的沉积环境变化界面,上下层段沉积环境不同。青一段泥页岩中滞留烃含量主要受沉积古气候、古氧化还原条件控制,潮湿气候还原条件下形成的泥页岩有机质类型好,以腐泥质为主,生油能力强,滞留烃含量高。     

TWO-PHASE OIL MIGRATION IN COMPACTING SEDIMENTARY BASINS MODELLED BY THE FINITE ELEMENT METHOD

The upstream-weighted finite element method with lumped mass matrix is applied to the modelling of oil migration in compacting sedimentary basins. An implicit formulation is made in Lagrangian co-ordinates of a pressure, saturation and a temperature equation, which is based on immiscible two-phase flow of oil and water. The formulation accounts for the compaction of the sediments, the generation of oil from solid organic material (kerogen), the eventual pore space generated by kerogen breakdown, and the density variations of the fluids which may set up thermal convection. The model is validated by comparison with results from a one-dimensional (1D) fractional flow-based migration model. A 2D case example showing oil expulsion from source rocks, and the filling of a trap is presented. The mass balance of the model is easily checked because all oil in the basin originates from breakdown of kerogen. Compared with other alternatives, the simple upstream-weighted finite element method is suggested as a possible first choice for a numerical method for the modelling of oil migration in compacting sedimentary basins. It easily deals with the complex geometry of a basin, it yields reasonably good results, is simple to implement, and the same implementation applies to all spatial dimensions. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.