芳香族分子示踪在海洋油气勘探中的开发和应用

苯 (benzene)、甲苯 (toluene)、乙苯 (ethylbenzene)和二甲苯 (xylene) (缩写为BTEX)等单环芳烃化合物是原油的主要成分。地层水中苯的痕量分布作为油气藏分子示踪的研究 ,得到国外石油地球化学家们的广泛重视。Burtell等人利用测试海洋石油钻井附近地层水中苯系化合物的含量确定新井位 ,在海洋油气资源勘探方面获得了巨大成功。文中主要介绍了国内在海洋石油勘探的随钻检测和面积化探中应用该类指标的效果和相关方法。通过渤中凹陷试验区取得的地球化学成果 ,验证并揭示了芳香族化合物中分子量级的BTEX指标与油气藏的关系。BTEX指标异常与油气藏直接相关 ,与烷烃类指标相比具有高分辨、高精度特点 ,是有价值的海洋油气地球化学勘探指标。BETX指标应用的关键是高精度测试出样品中芳香族化合物的分子级含量 ,激光单原子高技术为该技术的应用提供了技术保证。在油气资源勘探中 ,利用此指标 ,结合测井、地震等地球物理方法综合分析研究可以减小多解性 ,获得较好的预测效果。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析 进展评述

激光剥蚀电感耦合(LA-ICP-MS)等离子体以其高空间分辨率、高灵敏度、多元素同时测定并可提供同位素比值信息的检测能力在原位微区分析中已得到广泛应用。现从仪器的发展、基础研究等方面评述了近年来LA-ICP-MS微区分析的进展,重点介绍了与等离子体质谱(ICP-MS)联用的激光器(纳秒和飞秒激光器)的发展、校正方法、分馏效应及其在地球科学微量元素、同位素、包裹体分析中的应用。并简要地阐述了LA-ICP-MS分析技术存在的局限和发展趋势。     

CO2-Laser Extraction-Static Mass Spectrometry Analysis of Ultra-Low Concentrations of Nitrogen in Silicates

A new installation for the analysis of picomole quantities of nitrogen has been designed and constructed. It permits the simultaneous analysis of N and rare gases extracted from silicates by heating. The extraction procedure involves the use of a CO₂ laser as a heater, and the analysis is made by static mass spectrometry using a high sensitivity, high resolution mass spectrometer. Procedural blanks of 2 picomoles N₂ (60 picogram N) allow us to analyse routinely N in mg-sized samples such as mantle-derived and meteoritic minerals, and Lunar soil grains.     

基于三维激光扫描的文物保护管理系统的建立

三维激光扫描技术是一种全自动高精度立体扫描技术,给测绘数据获取方法、服务能力和水平、数据处理方法等带来空前的技术革命。利用三维扫描技术建立二、三维一体的文物时空信息云平台,然后与文物保护管理系统相挂接,形成一个集时空数据与智能管理为一体的综合平台,不仅可以解决传统方式所带来的问题,还可以进行科学的分析与处理,充分了解人类历史发展的轨迹、演变规律和历史内涵。     

基于最小二乘三维表面匹配算法的滑坡变形测量

针对已有利用地面三维激光扫描(TLS)技术实施变形测量的局限性,如变形提取的一维性及对小变形的不敏感性。提出了一个基于重复扫描数据实施滑坡变形监测的新方法,该方法主要包括3个步骤：原始TLS数据的获取、TLS数据的总体配准以及基于子区域的变形计算。其核心是给出的一种三维表面匹配新算法（最小二乘2维图像匹配的泛化）。该方法可充分利用TLS数据的高冗余性,实现高精度的全三维变形测量,得到监测对象的位移量和旋转量,同时,在应用上具有高度的灵活性。通过模拟试验验证了该方法的性能。此外,利用该方法分析了一个滑坡变形监测实例,进一步证实了模拟试验的结果。该方法适用于变形监测,尤其是人员难以到达的面灾害监测领域。对促进变形监测从点测绘向形测绘的转变具有一定的实际意义。     

基于激光扫描仪数据的建筑物立面特征信息提取

基于激光扫描数据进行建筑物三维建模,可以采用扫描数据直接建模,配以影像纹理;也可用扫描数据提取建筑物立面的特征信息,配以单影像建模。而后者速度快,效率高,且能满足三维城市建模的一般精度要求。对于建筑物立面的激光扫描数据来说,具有数据量大,点云复杂等特点,提取建筑物特征信息具有一定难度。本文提出一种“水平点参照系”特征提取方法,这种方法运行速度快,能够减少数据量,有效剔除噪声,并得到实际应用的检验。     

氯盐溶液的拉曼光谱特征及测试探讨

常温下氯盐溶液水的拉曼包络线歪斜度受氯离子浓度和阳离子的影响,水拉曼包络线歪斜度很难准确评价复杂流体中的氯离子浓度,在-170℃下氯盐溶液的拉曼光谱研究表明,H2O和nCl-[H OH-]n的拉曼光谱峰能很好地分解并明显地显示,其中nCl-[H OH-]n的拉曼峰与H2O的拉曼峰比值与氯盐的浓度呈正相关,用nCl-[H OH-]n的拉曼特征峰强度(I3401～3413.18cm-1)与H2O的拉曼特征峰强度(I3088～3106cm-1)比值(InCl-[H -OH-]n/IH2O)为纵座标,作相关图,二者的相关性较好,可以应用于溶液中氯离子摩尔浓度测定。     

Particle size distribution analysis of sand-sized particles by laser diffraction: an experimental investigation of instrument sensitivity and the effects of particle shape

Laser diffraction is now widely used for particle size distribution analysis of sediments and soils. The technique can be very precise, and offers advantages of speed and cost over many other methods when used to analyse mixtures of sand, silt and clay. This study presents the results of an experimental investigation that examined the sensitivity of the Beckman-Coulter LS230 instrument to mixtures of different grain populations and differences in particle shape. The instrument was found to have high sensitivity to coarse particles in a finer matrix (detection threshold 1–2%), but much lower sensitivity to finer particles in a coarser mixture (detection threshold 12–17%). Experiments using near-spherical ballotini showed that laser analysis provides very similar values to dry sieving for the mean, median and mode, but for a range of natural sand samples values for the mean, median and mode were offset by 8–21%, with an average of ca 15%, compared with sieving. Analysis using a Beckman-Coulter RapidVUE instrument, which provides both size and shape information, provided support for the hypothesis that the differences between laser analysis and sieving are partly attributable to the effects of particle shape. However, an additional factor is the way in which the laser software interprets the optical diffraction data. The software predicts a high degree of log-normality in the size distribution, such that highly skewed, truncated or bimodal samples are poorly represented. Experiments using sieved fractions of ballotini indicated that, even with near-perfectly spherical particles, the particle size distribution predicted by the laser software includes a relatively large percentage of particles outside the sieve class limits.     

全球定位系统的新进展(讲座三)——GPS中的民用测距码

介绍了C/A码、L2C码以及L5码的生成方式、测距精度及特性,并对GPS系统中测距码的扩充作了简要介绍。     

活动断裂调查中的高分辨率遥感技术应用方法研究

郯庐断裂带是我国东部地区最为重要的大型活动断裂之一,具有较强的发震能力,断裂带沿线多处穿过人类活动及聚集的城市。为了研究郯庐断裂带的几何展布及活动性特征,选取郯庐断裂带的沂沭断裂莒县至郯城范围为研究对象,考虑东部地区植被覆盖,采用机载激光雷达和地基激光雷达手段采集了断裂带沿线左山(一步涧)段、钟华山段、岌山段、马陵山段以及蒋家岭等地高精度地形数据,对断裂的滑动分布特征进行分析。通过对测量得到的点云数据进行点云匹配、镶嵌、植物滤除以及不规则三角网建模处理,得到了0.1 m空间分辨率的数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),实现了对断裂微地貌形态的高清晰度三维再现,提取了断裂断错冲沟右旋水平位错量和断层陡坎垂直位错量,结合地质填图和探槽揭露的古地震事件进行验证和对比,对郯庐断裂带莒县至郯城段的断层活动特征进行了定量分析。结果表明,沿断裂带左山(一步涧)段、钟华山段、岌山段和马陵山段的水平和垂直位错量具有分级特征,晚第四纪以来可能发生过多期(3~5次)活动和多次古地震事件。研究成果为进一步研究郯庐断裂运动学和几何学提供了重要依据,同时也说明地基激光雷达和机载激光雷达技术在活动断层研究中有着广泛的应用前景。