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2019年  第38卷  第5期

目次
目次
2019, 38(5).
摘要:
矿产地质
蒙古国铜矿床成矿规律
江思宏, 韩世炯, 陈郑辉, 梅燕雄, 武昱东, 杨言辰, 刘翼飞, 张莉莉, 康 欢
2019, 38(5): 1-19.
摘要:
随着欧玉陶勒盖这个世界级铜矿的发现与开发,蒙古国已成为全球重要的铜资源大国.在前人研究基础 上,对蒙古国境内的铜矿床主要成矿类型及其时空分布特点进行了总结,认为蒙古国内的铜矿床主要类型是斑岩 型,其次是 VMS型.根据这些铜矿床的形成时代与产出特点,可以将其划分为南、北2条铜矿带,分别为与古亚 洲洋构造体系有关的斑岩型和 VMS型 CuGAuGMoGZn多金属成矿带(Ⅰ),和与蒙古-鄂霍茨克洋构造体系有关 的斑岩型 CuGMoGAu成矿带(Ⅱ).其中南部 Cu矿带又可以进一步细分为:①泥盆纪 VMS型 CuGZn成矿亚带 (Ⅰ1);②晚泥盆世斑岩型CuGAuGMo成矿亚带(Ⅰ2);和③石炭纪斑岩型Cu多金属成矿亚带(Ⅰ3).而北部Cu矿 带则可以进一步划分为西部三叠纪斑岩型 CuGMo成矿亚带(Ⅱ1)和东部三叠纪-早侏罗世斑岩型 CuGMoGAu成 矿亚带(Ⅱ2).根据蒙古国的构造演化历史及其所产出的矿化特征,认为蒙古国铜矿的找矿潜力仍然是以斑岩型 为主,其次是 VMS型,与基性-超基性岩有关的 CuGNi硫化物型矿床也具有一定的找矿潜力.
塔里木盆地玉北地区构造特征及对奥陶系成藏输导体系的控制
岳 勇, 罗少辉
2019, 38(5): 20-30.
摘要:
玉北地区经历了加里东期-喜山期多旋回构造叠加影响,多期构造特征使得玉北地区断裂差异活动.除 玉北1断裂后期叠加基底卷入断裂外,其余均以盖层滑脱断裂为主,中西部则以高角度基底卷入断裂为主,具有 东早西晚、由东向西迁移的演化特征.多旋回演化导致寒武系盐下烃源岩多期生烃,玉北奥陶系油气赋存沥青、 中-重质油及轻质油-天然气,中-重质油区含烃盐水包裹体 PVTX 的模拟等容线方程模拟出捕获时的温度、 压力更为贴近实际,主成藏期为海西晚期、喜山期.主成藏期断裂控制油气输导体系较为复杂,主要为断裂型、不 整合面、输导层型及其组合.区域盖层巴楚泥岩之下,NE、EW 向基底卷入“穿盐”断裂及其控制输导层和不整合 面叠置是油气垂向、侧向运移的关键,其构造脊线决定了油气优势运移的方向和·径,中西部 NE、EW 向“穿盐” 断裂控制输导层及 NE向构造脊等是晚期油气主要成藏单元.
西藏龙根铅锌矿床矽卡岩矿物学特征及其地质意义
郭欣然, 高顺宝, 郑有业, 张永超, 姜军胜, 黄 建, 栾 康, 张树志
2019, 38(5): 31-45.
摘要:
龙根铅锌矿床λ于念青唐古拉铅锌多金属成矿带西段,目前该矿床的矿物学特征研究较为薄弱.以主要 矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对其矿物学特征进行了研究.龙根铅锌矿床是由深部岩浆结晶分异 产生的成矿流体从深部向上运移过程中,在温度与压力的驱动下沿灰岩和花岗斑岩的岩性分界面选择性交代形 成,属于岩浆热液接触交代型矿床.研究结果表明:龙根铅锌矿床从花岗斑岩至灰岩矽卡岩矿物分布具有良好的 空间分带性,矿床从早到晚可划分为2个成矿期、5个成矿阶段;成矿环境由早期的弱酸性、中低温、高氧逸度转变 为晚期的碱性、较低温度、较高氧逸度;矿床不限于铅锌矿化,深部可能有 CuGMo矿的成矿潜力,下一步矿区勘探 工作应该Χ绕岩体接触带进行布置,继续往深部进行勘查.
甘蒙地区北山盆地群中口子盆地侏罗系烃源岩特征及评价
韩小锋, 牛海青, 卜建军, 魏建设, 张慧元, 王宝文
2019, 38(5): 46-53.
摘要:
北山盆地群侏罗系是我国西北地区潜在的油气勘探新领域,为深化其石油地质认识,进一步明确资源潜 力,优选北山盆地群中勘探程度相对较高的中口子盆地侏罗系为研究对象,以有机质丰度、类型及成熟度等有机 地球化学分析数据为基础,分析了侏罗系烃源岩基础特征,并基于生物标志化合物资料,探讨了该区侏罗系烃源 岩的有机质来源及沉积环境.结果表明,中口子盆地侏罗系烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较好,主要为中等 -好烃源岩,干酪根类型以Ⅱ2 型为主,生烃母质主要是½源高等植物,主要形成于氧气量适中的弱氧化-弱还原 古环境,靠近或λ于凹陷中心的烃源岩形成环境还原性稍强,较有利于有机质保存.区内黑帐房凹陷烃源岩已经 成熟,而南泉凹陷烃源岩主要为低熟.因此建议黑帐房凹陷中心或者临近中心区域,寻找保存条件好的油藏是取 得下步油气勘探突破的重点.这些认识可供西北地区侏罗系沉积古环境和资源潜力研究时对比参考.
放射性元素钍测井在物源分析中的应用
胡晨钰, 胡光明, 何幼斌, 李积永, 李汉阳, 许玛丽, 李 军
2019, 38(5): 54-63.
摘要:
用传统的重矿物方法分析物源,其分析结果容易受到取样点的限制,而且成本较高.以柴达木盆地扎 X 井区为例,分别通过测井中钍元素质量分数和岩心锆石及其他重矿物质量分数分析了扎 X井区物源方向,并研究 了二者之间的相关性.研究表明,在独居石较少、锆石较丰富的沉积地层中,可以用放射性测井中的钍测井取代 重矿物锆石来研究物源.将这一认识应用到鄂尔多斯盆地西南部山西组的物源分析中,分析结果与该区的沉积 体系展布相吻合,表明该项研究对于改进用重矿物锆石分析物源的方法有重要意义.
塔河油田托甫台区块奥陶系一间房组裂缝分布特征
刘志远, 冒海军, 鄢宇杰, 宋志峰
2019, 38(5): 64-70.
摘要:
新疆塔河油田托甫台区块奥陶系一间房组灰岩为主力储层,其内部发育大量的裂缝,影响地层的应力场 与油藏分布.通过开展裂缝在成像测井曲线与地震剖面中的识别与提取,对裂缝进行统计分析,揭示出裂缝的发 育特征,建立了裂缝的平面与空间分布图,对裂缝系统进行了定量评价.结果显示:①本区裂缝主要为高角度裂 缝、低角度裂缝、共轭裂缝与诱导裂缝4类;②裂缝走向主要集中在 NEE70°~80°与 NW300°~330°区间内,以大 角度裂缝为主,倾角为70°~90°;③测井识别出的裂缝以小裂缝为主,其长度小于6m,地震识别出的裂缝规模较 大,在300~800m 范Χ为主;④构造作用对裂缝的控制明显,在北部构造高部λ,裂缝相对发育,南部地区裂缝发 育较少;⑤裂缝走向基本上与断层走向保持一致,受断层控制作用明显.
水平总梯度法在化探异常圈定中的应用:以青海省某地区1∶5万水系沉积物地球化学测量为例
贾 琳, 石文杰, 魏俊浩, 葛心逸, 张新铭, 闵超朋
2019, 38(5): 71-80.
摘要:
由于不同地质环境背景值的差异,单纯通过成矿元素含量的差异圈定异常,可能会忽略低值异常和放大 高值异常,造成异常与已知矿床不对应的现象.地球化学场是一个连续、可导的场,通过一阶梯度分析可以将不 同含量范Χ的元素含量变化率反映出来,更接近真实的异常情况.以青海省某地区1∶5万水系沉积物测量数据 为研究对象,运用水平总梯度法将研究区4107个原始数据进行梯度分析,绘制出Cu、Pb、Zn、Ag单元素水平总梯 度异常图,通过与传统方法进行对比,发现水平总梯度法可以将传统方法所忽略的离散、不成规模的小异常更好 地呈现出来,而且圈定的异常结果分带性更好,浓集级数变高,浓集中心突出,异常更加明确,与已知的矿床(点) 吻合程度更好.因此,水平总梯度法能更好地反映异常信息,比较准确地圈定异常区域,具有很好的应用前景.
基于滑动窗口对数标准离差法的地球化学异常识别:以青海多彩地区1∶5万水系沉积物地球化学测量为例
石文杰, 魏俊浩, 谭 俊, 王凤林, 葛心逸
2019, 38(5): 81-89.
摘要:
利用滑动窗口对数标准离差法对青海省多彩地区1∶5万水系沉积物地球化学测量 Cu,Mo,Pb,Zn等主 成矿元素进行了异常信息提取,该方法与常规的数据处理方法相比,在低背景区识别出了多处异常,且异常的面 积以及与已知矿床点的套合率相对于传统统计法均提高了2~3倍,此方法不仅可压制高背景宽缓异常,而且可 有效强化低背景区弱小异常.通过野外异常查证,在低背景区新圈定的龙格东多与米扎那能东2处异常区内均 发现了含铜矿化蚀变带,证明了该方法提取异常信息的有效性.
塔南凹陷反向断层形成机制及其在油气成藏中的作用
胡玉双, 张伟健, 王贵友
2019, 38(5): 90-96.
摘要:
大量油田勘探实践证实,绝大多数油气藏的形成受反向正断层控制.为了深入探讨反向断层形成机制及 控藏机理,以塔南凹陷为研究靶区,从反向断层形成机制出发,结合研究区构造演化规律,系统分析反向断层在油 气成藏中的作用.研究结果表明:(1)反向断层的形成受控于断层掀斜-翘倾作用;(2)反向断层在油气成藏中的 作用主要体现在4方面:① 伴随断层掀斜-翘倾作用,反向断层控制了盆地斜坡背景的形成,为油气勘探目标优 选提供了指向;②反向断层在下盘形成断鼻型圈闭,提供了有利的圈闭条件;③反向断层抬升、剥蚀和淋滤3期同 步作用,形成优质储层;④反向断层下盘储层段与上盘大套泥岩形成典型对接封闭或泥岩涂抹封闭,为油气顶封 提供了良好的保存条件.
基于多相流模型的缝洞型油藏数值模拟软件研制与应用
崔书岳, 康志江, 邸 元
2019, 38(5): 97-104.
摘要:
缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间由溶洞、裂缝、溶蚀孔洞组成,溶洞是该类油藏的主要储集空间,也是区别 于其他类型油藏的最主要特点.现有的多重介质模拟方法无法准确描述δ充填溶洞内流体流动的特征.为此, 在多相流模型和有限体积数值解法的基础上,建立了溶洞内多相流体计算模型,实现了溶洞内多相流体流动的描 述,并针对缝洞型油藏特点研制了数值模拟软件平台.该软件实现了缝洞型油藏数值模拟的数据管理、方案管 理、模拟计算、数据显示等功能.应用实例表明该软件能够实现缝洞型油藏数值模型建立、生产历史拟合、剩余油 定量描述、潜力区域分析等工作.
致密砂岩储层可动流体赋存规律及制约因素研究:以鄂尔多斯盆地华庆油田长6段储层为例
谢升洪, 李 伟, 冷 福, 王学峰
2019, 38(5): 105-114.
摘要:
可动流体能相对独立地表征储层流体流动性质及采收率,但关于致密砂岩储层可动流体赋存规律及制约 因素方面的研究仍然存在不足.为了提高致密砂岩储层勘探开发效果,明确可动流体赋存及控制因素,以鄂尔多 斯盆地华庆油田长6段储层为例,采用物性分析、薄片鉴定、X 射线衍射、压汞及核磁共振等实验手段,在储层基 础性质研究的基础上,挑选典型样品对可动流体含量及其影响因素进行了详细研究.结果表明:华庆油田长6段 储层孔隙度平均值为9.42%,渗透率平均值为0.38×10-3 μm2,为典型的致密砂岩储层.利用离心法测定的 T2 截止值推算出的可动流体饱和度平均为31.22%,较经验法所得结果准确;储层物性、黏土矿物质量分数、成岩演 化及孔喉参数对储层可动流体饱和度有不同程度的影响.其中,孔隙度与可动流体饱和度的关系较渗透率密切, 黏土矿物质量分数越低可动流体饱和度下降趋势越明显;压实作用导致可动流体饱和度明显减少,早期胶结通过 保存孔隙、晚期胶结通过封闭优势通道扩大波及面积来提升可动流体饱和度;孔喉参数中,主流喉道半径是控制 可动流体饱和度的最关键的参数,可动流体饱和度<30%的样品其饱和度随着孔喉配置关系变差而急剧降低. 对比结果表明,利用离心法能够对储层可动流体饱和度进行更准确的评价,储层主流喉道半径及压实作用对可动 流体分布具有明显的控制作用.
基础地质
滇东北会泽蜂子箐剖面寒武系纽芬兰统生物地层学和年代地层学
易雨昊, 李先昀, 冯庆来
2019, 38(5): 115-125.
摘要:
滇东及滇东北地区前寒武纪-寒武纪地层连续、出¶良好,是全球重要的前寒武系-寒武系研究区域之 一.区内发育众多典型剖面,包括滇东晋宁÷树村剖面、滇东北肖滩剖面以及会泽地区老林剖面和朱家箐剖面 等.尽管这些剖面的生物地层学研究已较为详细,但同λ素年代学研究相对缺乏,仅在÷树村剖面和肖滩剖面有 报道.本次研究在会泽蜂子箐剖面纽芬兰统朱家箐组中谊村段下部发现了一凝灰岩层,实验获得 LAGICPGMS锆 石 UGPb年龄(532.0±3.5)Ma.根据从该剖面朱家箐组中处理出的小壳化石以及岩石地层序列的详细调查,蜂子 箐剖面可与滇东及滇东北典型剖面进行较好的岩石地层和生物地层对比.此外,该剖面中谊村段凝灰岩锆石年 龄值与÷树村剖面第5层凝灰岩锆石年龄值相近,可能源于同一火山喷发事件,若此,该事件的沉积在滇东及滇 东北有较为广泛的分布,可作为本区域纽芬兰统对比的一个新标志,值得今后研究关注.
济源地区中-下三叠统碎屑锆石年代学特征及其物源分析
彭深远, 杨文涛, 王艳鹏, 仲聪聪
2019, 38(5): 126-137.
摘要:
沉积物源组成及其演化是研究沉积盆地及盆山系统演化的关键.对济源地区中-下三叠统3个组进行 了碎屑锆石 UGPb同λ素 分 析,结 果 显 示,下 三 叠 统 刘 家 沟 组 碎 屑 锆 石 具 有 6 个 年 龄 峰 值:270,329,385,450, 1885,2511Ma,其中晚古生代碎屑锆石应来自内蒙古¡起,早古生代碎屑锆石来自秦岭造山带,而新太古代-古 元古代碎屑锆石则来自华北克拉通基底.下三叠统和尚沟组碎屑锆石年龄主峰值为420 Ma,次峰值为745 Ma 和952 Ma,均来自秦岭造山带.中三叠统二马营组碎屑锆石年龄主峰值为254 Ma,可能来自华北板块南缘再旋 回的沉积物,次峰值为1690Ma和2524Ma,应来自华北克拉通基底,其中1690Ma的碎屑锆石对应了华北板块 南缘广泛出¶的熊耳群.新元古界碎屑锆石由刘家沟组至和尚沟组增多,说明秦岭造山带基底逐渐剥¶,是造山 作用增强的体现.中三叠世末,秦岭造山带进入全面碰撞造山阶段,从地质演化过程来看,秦岭造山带在中三叠 世也应处于持续¡升状态,然而二马营组中却û有来自秦岭造山带的碎屑锆石记¼,而是以华北板块南缘盖层和 基底为主,推测秦岭造山带的造山作用影响到了华北板块南缘,使华北板块南缘不断抬升,阻挡了秦岭造山带为 济源地区提供沉积物.
内蒙古崇根山地区超基性岩岩石地球化学特征及构造环境分析
王 成, 任利民, 张晓军, 余国飞
2019, 38(5): 138-146.
摘要:
针对出¶在二连浩特-贺根山缝合带东段的崇根山超基性岩进行了野外地质调查、岩石学和岩石地球化 学方面的分析研究,结果显示:崇根山超基性岩已发生了强烈蛇纹石化,基本已经蚀变成蛇纹岩;主量元素表现出 高 Mg(w(MgO)=36.00%~38.25%)、高 Cr(w(Cr2O3)=0.17%~0.46%)、高 Ni(w(NiO)=0.21%~0.24%)、低 Si(w(SiO2)=39.79%~42.35%)、贫 Al(w(Al2O3)=1.04%~1.96%)、低 Fe(w(FeOT)=6.79%~9.47%)的特 征,其 Mg# 值为90.05~93.04,m/f 值为8.72~11.60,属典型的þ质超基性岩,原岩可能为方辉橄榄岩;稀土元素 总量很低,w(∑REE)为1.28×10-6~2.94×10-6,稀土元素配分模式为轻稀土元素微弱富集的近平坦型,其(La/ Yb)N 为2.25~5.95,具一定程度的负 Eu异常(δEu=0.35~1.16)和负 Ce异常(δCe=0.48~0.68);微量元素富集 Ba,U,Ta,亏损 Nb,Ti.崇根山超基性岩属变质橄榄岩,是 SSZ型蛇绿岩的底部组成单元,为原始地幔经5%~ 15%部分熔融形成的亏损地幔岩,形成于俯冲带环境中的洋内弧后盆地环境.
广西灵山1936年63/4级地震震中第四系地层研究
潘黎黎, 李细光
2019, 38(5): 147-154.
摘要:
采用地质调查、地层剖面测量、地层横向或纵向对比等方法,对广西灵山县平山镇东南1936年灵山6**级 地震震中区第四系地层进行了研究.对该区域第四系地层初步划分出13个层级单元,沉积类型主要为冲积层和 洪冲积层,其中冲积层包含5个层级单元,沿夏塘至灵东水库河流两岸发育,由河流的河漫滩、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级阶 地构成,时代为中更新世—全新世;洪冲积层包含8个层级单元,发育在高垌—高塘一带的罗阳山西北´上,时代 为早更新世—中更新世.
鄂尔多斯盆地中部马五段盐下储层成岩作用与孔隙演化
左智峰, 熊 鹰, 何 为, 杨 勃, 任 灵, 文汇博, 刘 耘, 刘 灵, 谭秀成
2019, 38(5): 155-164.
摘要:
马五段盐下碳酸盐岩储集层是鄂尔多斯盆地重要和新拓展的油气探勘领域,近期在盆地中部的该层λ取 得了重要突破,展示出马五段盐下的巨大探勘潜力.基于岩心薄片观察、测¼井及储层物性等资料,分析总结了 马五段盐下碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙演化.结果表明,马五段盐下发育一套台内丘滩相的碳酸盐岩储集体, 储层孔隙类型丰富且经历了多阶段多种成岩作用的共同改造,包括准同生白云石化、压实压溶、暴¶溶蚀、埋藏重 结晶及胶结充填作用等.在孔隙演化过程中,准同生期大规模白云石化作用增强了储层岩石抗压能力,有利于原 生孔隙保存;随后丘滩体的局部暴¶溶蚀是原生孔隙扩溶增大和优质储层形成的关键,产生了粒间溶孔、铸模孔、 窗格孔、溶洞等大量次生孔隙;埋藏成岩阶段相对高孔渗的丘滩储集层在地层流体的改造下发生强烈重结晶作 用,使储层岩石结构和孔隙空间得到优化调整,最终形成现今以晶间孔占主导的粉-细晶白云岩储层.
滇西剑川盆地剑川组岩石特征及火山喷发-沉积期次
覃 琼, 徐亚东, 郑国栋, 张克信, 魏明浩
2019, 38(5): 165-173.
摘要:
滇西剑川盆地为青藏高原东南缘的一个新生代拉分盆地,其沉积记¼和盆缘构造的耦合可以揭示始新世 晚期剑川盆地的环境特征.通过分析剑川组岩石特征,得出其物质来源和形成演化,反映剑川组火山岩是大½造 山后(板块碰撞以后)由½内形成的岩浆喷发活动;通过分析剑川组的岩相特征,得出剑川组火山记¼由强到弱表 现为明显的特征,下段为火山喷发期次,上段为火山沉积期次.综合岩性岩相结果,得出剑川盆地始新世晚期板 块碰撞后期的火山喷发沉积规律.
内蒙古西乌旗中更新世晚期以来古环境变迁的孢粉记¼
张晓飞, 王永立, 黄 猛, 樊航宇, 李明辰, 李继军
2019, 38(5): 174-185.
摘要:
通过对内蒙古西乌旗新郭勒河边的ZK07钻孔进行孢粉资料的分析,重建了内蒙古西乌旗地区154.3ka 以来的古植被及古气候的演变过程,该演变过程具体为:154.3~146.3ka,以榆属和云杉属为主,且发育少量湿生 水生植物莎草科和香蒲属,降水量增多,植被类型为针阔叶混交林-草原,气候寒冷湿润;146.3~133.9ka,周Χ 山地森林萎缩,植被稀疏,转变为草本植物为优势的景观,气候变得温暖偏干,植被类型为疏林-草原植被景观; 133.9~121.0ka,气候凉爽偏湿,植被类型为针阔叶混交林-草原景观;121.0~102.9ka,树林覆盖率较低,落叶阔 叶树榆属增加,此时气候为温和干旱,植被类型为稀树-草原植被景观;102.9~81.4ka,气候温暖偏湿,植被类型 为针阔叶混交林-草原景观;81.4~60.0ka,云杉突然大量增多,榆树减少,气候变得寒冷湿润,植被类型为针叶 林植被景观;60.0ka至今,温度回暖,气候为温暖偏干,植被类型为针阔叶混交林-草原植被景观.
工程地质
基于演化过程的互层斜坡深层倾倒稳定性评价
王 飞, 唐辉明, 宁奕冰, 章广成, 刘 晓
2019, 38(5).
摘要:
互层倾倒是一类典型的深层倾倒模式,为准确评价其稳定性,开展互层倾倒的工程地质特性及稳定性评 价研究.以雅砻江上游发育的深层倾倒体为典型实例,利用基于演化过程的研究方法,在构建倾倒体工程地质模 型的基础上,从变形过程和演化阶段上定量评价斜坡整体稳定性.研究表明:互层倾倒是由块体倾覆和板梁弯曲 形成的复合倾倒模式,即:硬岩发生块状-弯曲倾倒,而软岩发生弯曲倾倒;空间上,一个发育完备的倾倒体可划 分为:滑动区(A 区)、强倾倒区(B区)、弱倾倒区(C区)以及原岩区(D区).基于实测数据提出的斜坡倾倒定量描 述体系,可以作为岩体倾倒变形识别和变形程度分级的基本依据;时间上,互层倾倒演化过程主要经历4个演化 阶段:卸荷回弹陡倾拉裂面阶段,初始变形阶段,板梁根部折断、剪切面贯通阶段以及破坏阶段,并最终转化为蠕 滑-拉裂模式形成滑坡.该滑动面受强变形岩体中倾向坡外结构面控制,而并非沿最大弯折带发育;滑动区(A 区)的出现意ζ着斜坡最终破坏的发生,对应于演化的第三阶段,为斜坡的极限平衡状态,稳定性系数介于1.0~ 1.05之间.基于演化过程的评价方法,能有效解决互层倾倒稳定性评价问题.
三峡库区堆积层滑坡间歇性活动预测:以白水河滑坡为例
孙一清, 李德营, 殷坤龙, 陈丽霞, 汪 洋
2019, 38(5).
摘要:
三峡库区堆积层滑坡在季节性降雨和库水λ周期波动的影响下呈现间歇性活动特征,滑坡活动强度与诱 发因素作用强度和时间关系密切.以三峡库区白水河滑坡为例,分析了堆积层滑坡间歇性活动特征和诱发因素, 发现降雨和库水λ下降是滑坡变形的主要诱发因素.根据滑坡时序曲线特征,将滑坡累积λ移分解为趋势项λ 移和周期项λ移,采用多项式拟合的方法来预测趋势项λ移,利用长短期记忆神经网络模型来预测周期项λ移, 并与极限学习机模型、广义回归神经网络模型的预测结果进行了对比分析,发现长短期记忆神经网络模型预测滑 坡间歇性活动精度更高.
陕西泾阳南塬多序次黄土滑坡演化特征及成灾模式
郭 晨, 许 强, 魏 勇, 张一希, 周小棚, 朱冬雪
2019, 38(5).
摘要:
陕西泾阳南塬自1976年引水灌溉以来黄土滑坡频发,调查发现,塬边黄土滑坡表现出明显的多期次滑动 特点,且随着灌溉的持续,滑坡类型也在发生变化.以野外详细地质调查为基础,结合无人机航拍等技术手段,重 点研究了蒋刘滑坡和庙店滑坡2个具代表性的多序次黄土滑坡,依据滑坡的运动堆积特征将泾阳南塬黄土滑坡 划分为低λ挤推式、高λ堆积式和高λ滑出式黄土滑坡3种类型,并详细阐述其成灾模式.结果表明:低λ挤推 式黄土滑坡大多是在20世纪80年代大面积引水灌溉的基础上,黄土层底部长期浸水形成软弱基座从而产生的 较大规模的黄土滑坡,因剪出口多低于地表,滑坡高速运动推挤前缘阶地在地表形成波浪状地形,内部则形成复 杂的逆冲推覆等小型构造;高λ堆积式黄土滑坡大多为第一期滑坡后壁的浅表层滑动或崩塌,受第一期滑坡后缘 平台或凹陷的阻挡,具体积小、滑距短等特点;高λ滑出式黄土滑坡为近年来蒋刘村一带滑坡发展演化的主要类 型,受该区S5古土壤层形成的相对不透水底板影响显著,该类滑坡具有剪出口较高、高速远程运动、流动性显著 等特点,后两类滑坡可随着地下水文条件的改变而交替出现.
环境地质
古气候变化对大同盆地第四纪沉积物中砷富集过程的影响
何俊蓉, 谢先军, 池泽涌, 刘文静, 皮坤福
2019, 38(5).
摘要:
为揭示古气候变化对大同盆地第四纪含水层中砷(As)富集的影响,对盆地中部的第四系沉积物钻孔样品 进行了地球化学分析.结果表明,大同盆地第四系沉积物中的铁矿物、黏土矿物以及有机质均为 As的重要赋存 载体.根据沉积物地球化学特征,可将沉积物由深到浅依次划分为4层,分别对应中更新世暖湿期、中更新世干 冷期、末次间冰期暖湿期及末次冰期的干冷期.暖湿期沉积物中的 As及铁矿物、黏土矿物、有机质含量均明显高 于干冷期,说明暖湿气候更有利于铁矿物、黏土矿物和有机质在沉积物中埋藏堆积,促进了沉积物中 As的富集.
赣南地区水稻-根系土系统中硒含量影响因素分析
付中彪, 何宁洁, 鲍征宇, 田 欢, 马 明, 陈国光
2019, 38(5): 220-229.
摘要:
硒是人体必需微量元素之一,而水稻作为我国第一大主粮,其硒含量的高低与人体健康关系密切,因此研 究水稻-根系土体系中硒含量的影响因素,可为富硒地区水稻种植及开发富硒农业提供科学理论依据.以赣南 为研究区,采集138组水稻籽实及配套根系土样品进行了测试分析,探究赣南地区土壤理化条件对硒在水稻及其 根系土中的实际影响效应,对富硒水稻及土壤进行质量综合评价,并构建富硒水稻地球化学适生模型.结果表 明:赣南地区水稻根系土Se平均质量分数为0.29mg/kg,Se水平主要为足硒水平,富硒土壤仅占14.5%;有效硒 (Sebio)质量分数平均为46.0μg/kg,占总硒质量分数的16.44%;水稻的Se平均质量分数为0.05mg/kg,无重金属 元素超标的安全富硒水稻率达到45%,富硒水稻对 Cd,Zn,Cu的生物富集能力较强.相关分析表明,根系土中Se 质量分数与 TFe2O3,MnO,MgO,有机碳(Corg)质量分数呈极显著正相关,与主要重金属元素存在一定程度的伴 生关系.水稻Se质量分数与根系土Se,Sebio,SiO2 质量分数和pH 值呈极显著正相关,与 Al2O3,有机碳(Corg)质 量分数呈极显著负相关.单项污染指数表明研究区根系土中重金属元素基本属于清洁和尚清洁水平,Cd,Pb, As,Hg,Cu存在一些样品超标,其中 Cd超标率最高;内÷罗综合污染指数表征77.0%的样品属于安全等级;富硒 土壤综合评估显示研究区主要为良级富硒土壤,优级富硒土壤仅占8.7%.通过最佳子集回归分析最终选取了根 系土总Se、有机质、pH 值为自变量构建富硒水稻地球化学适生模型,拟合的模型可以解释水稻中 Se30.6%的变 异.
长江经济带矿区土壤重金属污染特征与评价
方传棣, 成金华, 赵鹏大, 刘锦钿
2019, 38(5): 230-239.
摘要:
研究长江经济带矿区土壤重金属污染特征,是完善长江经济带矿区环境保护措施的前提.在收集2000 年以来有关长江经济带矿区土壤重金属污染特征资料的基础上,统计分析了矿区土壤重金属元素含量,并分区评 价了污染特征.结果表明:从地区来看,长江经济带的 As,Cr,Ni,Zn,Cd平均含量以中游地区最高,Cu,Pb,Hg平 均含量以上游地区最高.从元素来看,Cd,Hg是长江经济带矿区土壤重金属元素污染的主要元素,上游地区2种 元素的地累积指数 平 均 值 分 别 为 6.32 和 7.04;中 游 地 区 分 别 为 16.93,-14.19;下 游 地 区 分 别 为 -18.41 和 -105.23.从分布来看,w(Cd)均值大于1.5mg/kg的矿区均匀分布在长江经济带内,w(Hg)均值大于2mg/kg 的矿区分布在长江中、上游地区.为今后长江经济带矿区土壤重金属元素污染预防和治理制定了健康风险评估、 开展农产品安全研究、合理调控开发总量的策略.
技术方法
基于 GPU 和 CPU 协同并行的三维各向异性介质地震波场正演模拟
刘春成, 顾汉明, 陈宝书, 焦振华, 马 凯, 蔡志成, 张 立
2019, 38(5): 240-246.
摘要:
莺歌海盆地中深部地层具有多套超低速层、异常高压、垂向裂隙发育等特点,使得介质具有各向异性,地 震波场特征复杂,正演模拟是研究波场特征和观测系统优化的主要手段之一,而海上震源子频带宽、主频高,要求 正演模拟网格剖分小,导致计算量大.为此,发展了基于 GPU 和 CPU 协同并行的海上三维各向异性介质正演模 拟方法,通过将模型分割并分配到不同进程上和任意选择并行计算的方向和ÿ个方向上并行计算的进程个数,不 仅可以减小ÿ个进程上内存消耗,而且减少计算时间.简单3D模型的正演模拟验证了该方法可极大地提高计算 效率,复杂构造各向异性介质模型中的模拟炮集记¼的偏移成像结果验证了方法的可靠性,可适用于任意各向异 性介质地震波场正演模拟.
二氧化碳爆破致裂建造增强型地热系统热储层工艺探讨
徐 超, 窦 斌, 田 红, 喻 勇, 肖 鹏
2019, 38(5).
摘要:
人工建造热储层是干热岩热能开发的关键技术,二氧化碳爆破致裂具有爆破压力大、爆破压力可控、作业 时间短、造缝均匀、经济环保等优势,可用于建造增强型地热系统(EGS)热储层.分别从爆破压力、爆破过程、裂 缝形态以及对岩体和环境的影响方面,探讨了二氧化碳爆破用于储层建造的可行性;并对二氧化碳致裂器的结构 进行了改进,使其适应 EGS热储层高温、大井深环境;提出了二氧化碳爆破与水力压裂相结合的分层分段致裂 EGS热储层新工艺,即分层钻进注入井水平井段与生产井水平井段并使两者处于同一垂面,在各水平井段先进行 二氧化碳爆破制造均匀裂缝,再使用水力压裂沿裂缝扩展贯通形成规模裂隙.该工艺可为建造 EGS热储层、商 业化开发干热岩提供参考.
基于 HBase的海量地理空间数据的空间索引模型构建与优化
朱 静, 刘振华, 乔 栋
2019, 38(5): 253-260.
摘要:
传统关系型数据库在海量地理空间数据的存储与管理上面临着高并发访问规模限制、数据库扩展能力不 足等困难.非关系数据库如 HBase等以其强大的扩展能力与计算能力为该问题提供了新的思·与方法.空间索 引模型和分布式存储模式设计是影响基于非关系数据库的海量地理空间数据的存储与查询效率的关键因素.对 当前主要基于 HBase的索引模型和空间数据存储设计进行了研究,设计了基于行政区划编码与矢量要素编码结 合的 RowKey(行键),使空间数据在 HBase存储中得到很好的聚类效果,并针对要素重叠与边界划分等问题提出 了一种基于四叉树GR树的改进的空间索引模型.该模型基于四叉树结构将空间数据划分为多个子网格,为ÿ一个 子网格构建 R树索引,利用 Hilbert(希尔伯特)曲线对子网格进行编码,并设计了基于 MapReduce的并行化索引构 建算法和相应的空间查询算法.经实验测试,该存储设计和空间索引模型具有较好的查询效率.
三轴加载下页岩水力裂缝特征参数动态响应试验
高 强, 曹 函, 王天一, 张 政, 彭灿威
2019, 38(5): 261-268.
摘要:
为了研究页岩三轴加载条件下低渗储层中水力裂缝的特征,以湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对 象,采用自行研制的三轴加载水力压裂试验装置进行了水力压裂裂缝扩展试验,在不同环压和流量下,对裂缝扩 展过程中的缝内水压、声发射特征参数进行了监测,并分析裂缝的形态.研究结果显示:(1)由试样水压曲线可 知,随着环压增大,水压曲线峰值、试样起裂压力值增大;从时间上则表现为水压波动时间变短、实际裂缝贯通时 间增长;随环压(压差)的增大,裂缝形态从纵向延伸转为横向扩展,最终演化为复合型裂缝;声发射幅值则随环压 增大而增大,而振铃计数则先变小后增大.(2)随流量的增大,水压变化率在压力急剧上升阶段逐渐增大;而当裂 缝起裂后,不同流量下的水压曲线变化趋势基本一致;裂缝形态显示,大流量对沿注液方向的裂缝延伸具有增强 效果,而小流量则对裂缝的转折发育和次生裂缝的发育具有促进作用;声发射幅值与振铃计数都随注液流量的增 大而明显增大.
用于混凝土管道结构性修复设计的Χ土荷载模型
何春良, 曾 正, 马保松, 赵雅宏, 张海丰
2019, 38(5).
摘要:
混凝土管道在我国排水管网中广泛应用,受管道自身质量、施工质量和外荷载过大等因素的影响常产生 结构性破坏,其中较典型的结构破坏形式之一便是产生纵向裂缝.对混凝土管道进行结构性修复设计时,需要确 定管道破坏时的土荷载,综合考虑管道和土体的相互作用,目前国内外尚无这方面的研究.分析了管道新建、使 用、破坏3个阶段的土荷载变化规律,建立混凝土管道破坏后土荷载模型.建立的模型中管顶土荷载按土柱荷载 计算,管底土荷载按均布荷载计算,管侧荷载等于静止侧向土荷载与三角形分布荷载之和,并根据新建立的模型 计算管壁环向内力系数,为混凝土管道非开挖结构性修复设计提供参考.