基于岩溶洞穴旅游活动中洞穴环境因子的研究

随着人们生活水平的不断提高,岩溶洞穴旅游活动日益频繁,使得对洞穴环境的综合研究以及洞穴旅游管理变得尤为重要。通过调研国内外岩溶洞穴旅游管理的现状,结合岩溶洞穴环境的研究成果,综合分析岩溶洞穴环境因子,如温度、相对湿度、洞穴CO2浓度等,对岩溶景观的影响,探讨溶洞环境的自净能力以及景观保护与修复措施等问题;针对目前岩溶洞穴旅游开发的有限空间与无序客流的矛盾,提出了合理调控洞穴旅游客流量,增强洞穴旅游景观资源保护意识,从地学、旅游、环境以及健康等角度评估和开发洞穴,使旅游活动对环境因子的影响限制在可控范围,实现洞穴旅游的可持续发展。     

西藏马攸木金矿富CO2超临界流体特征及矿床成因探讨

马攸木金矿床是产于西藏雅鲁藏布江缝合带西段重要的独立岩金矿床。本文通过显微测温分析首次发现该矿床的富CO2流体包裹体具有临界均一的特征,成矿流体属于超临界流体。研究结果表明:成矿流体主要为低盐度的CO2-H2O超临界流体。超临界流体可能是从岩浆出溶的,这种流体萃取了围岩中的金等成矿元素。流体经历了相分离-不均一捕获-跨越临界点-大气降水加入的过程,正是由于成矿流体在跨越临界点时析出部分成矿物质,形成早期矿化体;成矿后期流体与大气降水混合最终导致矿质大量沉淀。     

基于下一代三向车轮双星编队改善地球重力场空间分辨率研究

由于当前GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)串行式编队存在"南北向条带误差"等缺陷,因此本文基于星间速度插值法开展了利用下一代三向车轮双星编队ACR(Along-Cross-Radial)-Cartwheel提高地球重力场空间分辨率的可行性研究论证. 第一,采用GRACE卫星轨道参数和关键载荷精度,利用三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演了120阶地球重力场.结果表明:基于ACR-Cartwheel-A/B双星编队反演地球重力场的模拟精度较德国波茨坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的实测精度平均提高2.6倍,从而检验了基于下一代三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B反演地球重力场精度优于当前GRACE串行式双星编队的可行性. 第二,通过星间速度插值法,采用卫星轨道参数(初始轨道高度350 km、平均星间距离100 km、初始轨道倾角89°、初始轨道离心率0.0046)、卫星关键载荷精度指标(星间速度10-7 m·s-1、轨道位置10-3 m、轨道速度10-6 m·s-1、非保守力10-11 m·s-2)、观测时间30天和采样间隔10 s,基于经向车轮双星编队Lo-AR(Longitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B、纬向车轮双星编队La-AR(Latitudinal-Along-Radial)-Cartwheel-A/B和三向车轮双星编队ACR-Cartwheel-A/B,分别反演了120阶地球重力场;在120阶处,累计大地水准面精度分别为5.115×10-4 m、4.923×10-4m和3.488×10-4 m. 结果表明:(1)由于La-AR-Cartwheel-A/B编队的轨道稳定性优于Lo-AR-Cartwheel-A/B编队,因此基于La-AR-Cartwheel-A/B编队反演重力场精度高于Lo-AR-Cartwheel-A/B编队;(2)由于ACR-Cartwheel-A/B编队可以同时获得轨向、垂向和径向的重力场信息,卫星观测数据具有各向同性优点,因此ACR-Cartwheel-A/B编队是建立下一代高精度和高空间分辨地球重力场模型的优化选择.     

珠江口盆地阳江东凹高含CO2油气藏的类型、成因及成藏过程

通过对阳江东凹高含CO2油气藏的流体组分组成、P-T相图、原油生物标志化合物、天然气组分及同位素、流体包裹体进行研究,分析了高含CO2油气藏的类型、成因及成藏过程。结果表明,阳江东凹高含CO2的油气藏分为3类：第一类为含CO2溶解气的常规油藏,第二类为含CO2溶解气的挥发性油藏,第三类为含溶解烃的CO2气藏。油气藏中原油主要为浅湖-半深湖相及半深湖-深湖相烃源岩成熟阶段的产物,烃类气均为原油伴生气,CO2属于幔源型无机成因气。EP20-A井原油的充注时期为12～10.7 Ma,CO2充注时期为5.6～1.7 Ma。EP20-C井存在两期原油充注及两期CO2充注,第一期原油充注时期为14～6 Ma,为主要充注期,第二期原油充注时期为4～0 Ma,第一期CO2的充注时期为11～10 Ma,第二期CO2的充注时期为5～1.5 Ma。根据CO2充注强度的相对大小,分别形成了EP20-C井含溶解烃的CO2气藏,EP20-A井含CO2溶解气的挥发性油藏,EP20-B井含CO2溶解气的常规油藏。     

CO2-CH4置换水合物开采方法及其强化技术研究进展

天然气水合物具有资源储量大、分布范围广等特点,是一种潜力巨大的替代能源,经济、高效、安全地开发天然气水合物是目前研究的热点。CO2-CH4置换水合物开采法既可以置换出水合物储层中的甲烷,同时还将CO2封存其中以保持地层稳定,受到了广泛的关注。本文从CO2-CH4置换的可行性、实验模拟与数值模拟的角度综述了近些年CO2-CH4置换水合物开采法的最新研究进展,并针对置换过程效率低、速度慢等缺点,探讨了改变CO2注入相态、CO2协同小分子气体以及CO2置换联合开采法等强化置换技术,指出了不同强化方法的技术壁垒及应用局限,展望了CO2-CH4置换水合物开采技术的研究方向和发展前景。     

2021年青海玛多MW7.4地震地表破裂带CO2脱气特征

大气圈温室气体CO₂浓度的增加是人为排放和自然过程排放共同作用的结果, 其中活动断裂带、火山地热区等地质源温室气体释放是导致大气温室气体浓度增加的重要自然因素。活动断裂带是地球脱气的重要通道之一, 释放规模巨大的CO₂温室气体, 尤其是在地震时气体释放会有明显的增强。2021年5月22日玛多M_W7.4地震在地表产生了约160km长的破裂带。利用静态暗箱法在破裂带开展了系统的CO₂通量测量, 获得了震后破裂带CO₂脱气特征。结果表明: 1)玛多M_W7.4地震地表破裂带平均CO₂释放通量为22.25g/(m² ·d), 最高CO₂释放通量为103.18g/(m² ·d)。CO₂通量剖面具有对称的特点, 在剖面中心点主破裂处通量值最高, 远离主破裂面, 通量值逐渐递减; 2)沿地震地表破裂带走向CO₂释放通量和同震水平位移具有较好的对应关系, 同震水平位移大的破裂位置, 具有较高的CO₂释放通量; 3)玛多M_W7.4地震地表破裂带震后年CO₂释放量为0.76 Mt, 释放规模相当于中国大陆新生代典型火山-地热区的3.5%。活动断裂带尤其是地震后产生的地表破裂带, 其CO₂释放量对大气圈温室气体的贡献不可忽视, 需要引起重视和深入研究。

     

国际岩矿地球化学固碳技术研究进展

针对"全球变暖"问题, 为实现碳中和, 利用自然碳汇增速固碳的技术研发愈加受到国际社会的重视和增强的资金投入。地质增汇方案中, CO2的碳酸盐矿化固碳为通过矿物、岩石的化学风化反应, 将大气中CO2转化为碳酸盐矿物稳定封存。由于该方案在固碳后CO2返还回大气的风险小, 可达到永久固碳, 因此近年来国际上针对这一固碳方案开展了不少前瞻性研究和工业化运用。该类技术的实现及广泛运用面临的主要挑战和问题有如下几方面: 哪些地质过程可带来快速CO2的碳酸盐矿化, 如何人为利用相关的物理、化学因素以进一步增汇, 以及如若进行大规模工业化技术实施, 其可行性、安全性和成本将如何评估。首先简要归纳无机地质碳汇过程的岩石地球化学原理及控制矿物溶解、碳酸盐化反应速率的主要物理、化学因素; 随后在此理论基础上, 重点介绍地球化学固碳增汇技术的最新国际研究进展, 主要包括基性-超基性岩原位增温固碳技术和异地加速岩石化学风化固碳技术。当前国际上的此类地球化学矿化固碳增汇技术虽绝大多数仍处于探索阶段, 安全性、成本评估体系也尚未完善, 但该类方案的可用资源丰富, 具有巨大的固碳潜力, 而现有的方案也可随着能源结构的转型进一步降低成本。我国具备良好的地质条件, 本文希望国内同行能在这些国际研究进展的启发下, 根据我国国情研发创新性地质增汇工程, 充分挖掘我国的地质碳汇潜力, 解决国家对达成碳中和的紧迫需求, 服务我国2060年碳中和战略。     

CO2地质封存三维地质结构建模与表征研究进展

碳捕集、利用与封存(CCUS)技术在快速、大规模地减排二氧化碳和实现我国"碳达峰"和"碳中和"的"双碳"目标等方面具有非常重要的应用价值。CCUS技术的成功实施离不开对目标封存场址的储层、盖层及地质结构的精细描述与定量刻画, 因此, 亟需对CO2地质封存场址的三维地质结构进行精细化建模和透明化表征。本文简要阐述了三维地质建模技术在CCUS工程应用中的研究进展, 归纳了适用于CCUS技术的三维地质结构透明化表征方法和流程, 指出了目前三维地质建模精度和效率等与CCUS实践需求不适应的问题, 并提出了针对性的建议, 为推动我国CCUS领域三维地质建模和结构表征方法的研究与软件开发提供了重要的理论和技术支撑。     

玉树地震前电离层VLF信号信噪比变化

2010年4月13日23点49分38秒(世界时), 青海省玉树县发生了M_S7.1地震. 根据法国DEMETER卫星电场探测仪(ICE)实验数据, 研究震区上空半径500 km范围内电离层10—20 kHz甚低频(VLF)电场频谱信噪比发现, 玉树地震前3个不同频率的地面VLF发射站信号对应的信噪比均出现相同的变化特征, 即震前DEMETER卫星1个重访周期内的平均信噪比明显减弱, 而2009年相同时段和区域的平均信噪比并未出现相似变化趋势. 分析认为, 玉树地震孕震期信噪比衰减现象很可能是由地震-电离层耦合所致.     

超临界CO2萃取技术在地表油气化探中的应用

超临界CO2流体萃取技术萃取地表油气化探样品中的稠环芳烃,以荧光光谱仪进行测定,重复性和稳定性较好,其相对标准偏差小于5%,与常规化探冷萃取方法对比显示出明显的优势.将该技术应用于南阳凹陷N65井区剖面上,分析测试数据,并与顶空气轻烃、酸解烃等化探指标进行对比,随后在南阳凹陷黑龙庙地区开展地表油气勘探,结果发现,超临界CO2技术在圈划油气聚集区方面有一定作用.