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基于BO-GBDT的水库大坝震害快速评估
陈翔宇, 郭永刚, 周兴波 ZhouXingbo, 卫璐宁, 肖烊, 秦得顺
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240425
摘要 PDF下载 icon11 icon2
摘要:
水库大坝是重大生命线工程，地震发生后如何快速有效地进行水库大坝的震害评估，对制定抢险方案和灾后修复意义重大。为了快速准确地对遭受地震侵袭的水库大坝的破坏状态进行评估，本文选取汶川8.0级大地震各水库大坝的震损详情，结合大坝的结构特点和地震强度构建样本数据集，使用k近邻插补法对样本的缺失值进行处理，并判断样本特征相关性，提出了一种基于梯度提升树算法的水库大坝震害快速评估模型。使用网格搜索(Grid Search，GS)、粒子群搜索（Particle swarm optimization，PSO）、贝叶斯搜索（Bayesian optimization，BO）和超带搜索（HyperBand Search，HS）四种超参数优化方法对梯度提升树（GBDT）回归算法进行参数优化，根据各模型的性能指标（决定系数R2、均方根误差RMSE、平均误差MAE）进行对比，并对最优模型的特征重要性进行排序。结果表明：BO-GBDT模型能以最短的耗时以及较高精度对水库大坝震害程度进行评估，其决定系数R2高达0.99，特征重要性分数表明最大缝宽是影响最大的因素。使用该模型与基于改进经验统计模型的土坝震害评估模型评估结果对比，准确度有进一步提高，验证了该模型在水库大坝震后震害快速调查评估应用上的可靠性。
准噶尔盆地西北缘石炭系火山岩风化壳储层分带性及勘探方向
史乐
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240018
摘要 PDF下载 icon10 icon4
摘要:
衡水市分层沉降时空演化特征及对环境因子的响应机制
王琴, 宫辉力
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240022
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摘要:
受气候变化及人类活动的影响，衡水地区地下水资源常年处于超采状态，从而直接诱发了严重的地面沉降，这已成为该地区主要的地质灾害问题之一。本文以分层标监测获取的衡水市主城区2009年1月-2022年12月的累积沉降量作为基础，对三个压缩层位(从浅至深依次为F1、F2、F3层)的地面沉降机理进行分析和研究；首先用Gompertz模型分别拟合三个压缩层位的累积沉降量，对拟合结果进行一阶求导得到各层位的沉降速率，并以0.5mm做为阈值，得到各层位沉降生、沉降速率快速增长、沉降速率递减及沉降趋于稳定的时段；然后采用零生长(ZG)模型将各层位的沉降量区分为不可逆的沉降期(GRC)序列和可逆的回弹期(SWD)序列，分析沉降期和回弹期的波动特征；最后，采用线性混合模型(LMM)分析降水、蒸散发、浅层地下水位和深层地下水位等环境因子对各层位沉降期压实沉降 (GRC_rate)的贡献。结果表明：(1) 各层位的累积沉降量拟合曲线均呈“ S”形，沉降速率曲线呈单峰模式，并表现出“慢-快-慢”的趋势，各层位的主要沉降期开始时间、结束时间、累积沉降量和沉降速率均有所差异；(2)在累积沉降量和月沉降增量幅度上，整体呈现出F3层＞F2层＞F1层，在回弹幅度上，总体呈现F1层＞F2、F3层；(3) 蒸散发和浅层地下水位对F1、F2层的压实沉降贡献最大，浅层地下水位和深层地下水位对F3层的压实沉降贡献最大。
基于轻量级卷积神经网络的岩石图像岩性识别方法
刘善伟, 马志伟, 魏世清, 魏忠勇
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240348
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摘要:
【目的】岩性识别是油气勘探和开发过程中的重要环节，对于油气勘探定位、储层评价以及建立储层模型具有重要的指导意义。但传统的人工岩性识别方法耗时耗力、经典的深度学习模型虽然识别精度高，但模型的参数量较大，为了提高模型识别精度，同时降低模型的参数量，使模型适用于岩性实时识别工作。【方法】本文首先收集了白云岩、砂岩等8种共3016张岩石图像构建岩性识别数据集，然后以轻量型卷积神经网络ShuffleNetV2模型为基础网络，提出了一种Rock-ShuffleNetV2岩性识别模型（下文简称为RSHFNet模型）。模型中将混合注意力模块（Convolutional Block Attention Module，CBAM）以及多尺度特征融合模块（Multi Scale Feature Fusion Module，MSF）融入基础网络中以加强模型的特征提取能力，提升模型识别性能，并优化模型中ShuffleNetv2单元的堆叠次数以减少模型参数量。【结果】实验结果表明：与基础模型相比，本文提出的RSHFNet模型的准确率达到了87.21%，提高了4.98%；同时，模型参数量与浮点运算量降低到了8.69×10^6与9.3×10^7，分别是基础模型的67 %与63 %，模型参数量明显降低；并且RSHFNet模型的综合性能明显优于现有的卷积神经网络。【结论】本文提出的RSHFNet岩性识别模型具有较高的识别精度和较好的泛化能力，同时更加的轻量化，为实现野外实时的岩性识别工作提供了新思路。
滇东南那能金矿矿床成因：来自硫化物原位微量元素和同位素的证据
管继云, 张七道, 曹毅, 徐磊, 兰开军, 孙康, 赵洋
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240520
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摘要:
【目的】那能金矿床是滇东南地区一个重要的中型卡林型金矿，研究其矿床成因对在滇东南地区寻找此类金矿床具有重要意义。【方法】在详细的野外调研和室内观察中发现那能金矿发育两个世代黄铁矿（PyI和PyII），利用LA-ICP-MS技术对载金矿物黄铁矿和毒砂进行了原位微量元素和硫同位素分析，探讨了成矿物质来源和矿床成因。【结果】LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au（均值6.37×10-6），主要富集Co、Ni、Se、W等元素；与PyI相比，PyII微量元素分布特征相似，但Au含量（均值68.02×10-6）偏高，相对富集Au、As、Sb、Cu等元素；毒砂中Au含量均值为36.02×10-6，主要富集As、Ni、Sb、Se、Au等元素，Zn、Ag、Hg、Tl元素含量较低。载金矿物δ34S值分布范围较为一致，主要集中在13.7‰～16.5‰，暗示载金矿物的S可能主要来自于围岩地层。【结论】初步认为在那能金矿形成过程中，富含Au、As、Sb等微量元素的中低温热液流体，在相对稳定的环境中形成PyI黄铁矿，少量Au以固溶体（Au+）形式与PyI同时沉淀，在PyII阶段，区内强烈的构造活动使得成矿流体上涌，与围岩地层发生硫化反应后，流体中H2S浓度降低，Au-HS络合物失稳，Au过饱和沉淀后以纳米级包裹体（Au0）形式在PyII黄铁矿中大量富集。
湟水河流域矿泉水水化学分布特征及界限指标来源分析
胡峰, 刁玉山, 何钟强, 黄鑫, 邓斌, 罗安平, 孟越, 张子茵
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240055
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摘要:
天然矿泉水不仅是宝贵的矿产资源，还能够为地表水环境系统（例如湿地与河岸带）提供补给水源，在保持生态系统多样化方面扮演重要角色。发源于青海省海晏、湟源的湟水河流域内发现了大量富锶矿泉水，少量泉水同时富含锂和偏硅酸。然而，目前对矿泉水中这些界限指标的来源及其相关水化学演化过程尚缺乏研究，同时个别采样点存在限量指标超标的情况，直接影响了矿泉水的开发利用，是目前亟待解决的问题。本文以青海湟水河流域为研究区，通过采集流域内天然泉水样品，采用水文地球化学分析及物质迁移模拟方法揭示矿泉水水化学特征与成因机制，这对理解湟水河流域地下水水化学演化过程具有重要意义。研究区地下水样品中大部分达到了国家饮用天然矿泉水的标准，且锶含量全部大于0.2 mg/L，少数样品富含锂和偏硅酸。水化学分析结果表明，地下水从补给区到排泄区，其水化学类型逐渐从HCO3-Ca·Mg型过渡到SO4-Na型，这是地下水在运移过程中不断溶解石膏层的结果。从Sr与HCO3-、SO42-和Cl-的相关性分析中可以看出，碳酸盐岩对地下水Sr含量的贡献程度有限；相反，由于Ca与Sr化学性质相似，在矿物中易发生原子交换，从而石膏层或蒸发岩类矿物中可能富集含Sr矿物，此类岩层在水岩作用下会释放一定量的Sr。地下水中锂的来源主要与古咸水湖沉积环境有关，过量的偏硅酸则来源于地热水在深循环过程中溶滤的铝硅酸盐矿物。通过物质迁移模拟分析发现，在北部流径上，地下水主要溶解石膏、石盐和伊利石，而天青石和锂辉石的溶解贡献了锶和锂；在南部流径上，石膏和石盐的溶解导致高TDS值，且去白云石化过程显著。研究成果能够为矿泉水资源的合理开发利用和保护提供科学依据。
基于TPE优化集成学习的岩石弹性模量预测模型
孟祥龙, 王胜建, 朱迪斯, 马彦彦, 李大勇, 迟焕鹏, 岳伟民
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240325
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摘要:
油气工程中常利用地球物理资料获取地层弹性模量并结合小样本的岩心实验数据进行校正，但这种方法在复杂地质条件下往往表现不佳。【目的】为提高岩石弹性模量的预测精度和泛化能力，提出了一种利用基本岩石物性参数的弹性模量智能预测模型。【方法】分别采用三种集成学习算法（RandomForest，XGBoost，LightGBM）构建了岩石弹性模量智能预测模型，并采用TPE方法对模型进行超参数优化，最后利用SHAP归因分析探讨了各输入变量对模型的贡献，【结果】结果表明：（1）提出的智能预测模型明显优于传统模型，能够实现弹性模量的精确预测并具有较强的泛化能力，其中XGBoost模型表现最佳（R2=0.87，RMSE=6.94，MAE=4.96）；（2）横波速度对模型贡献最大，纵波速度次之，密度最小，精确横波速度对弹性模量预测有重要意义。【结论】该方法无需对工区及地层进行预先识别即可实现弹性模量的精准预测，对油气工程设计及实施有重要参考意义。
高温高压条件下非纯CO2-水体系的pH原位测量和预测模型
高启荣, 雷宏武, 蔡雨娜, 白冰, 李静
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240421
摘要 PDF下载 icon24 icon0
摘要:
【目的】含CO2的气体注入到深部含水层中会溶解形成碳酸，导致含水层的pH值下降，进而造成管道的金属腐蚀以及矿物的溶解或沉淀，影响CO2地质利用与封存的安全性和有效性。通过实验测量纯/非纯CO2饱和溶液体系的pH值，并结合模型预测可以评估CO2地质封存条件下的化学变化。【方法】本文在原位条件下通过电势法和光谱法测量了温度范围35~93℃，压力范围0.38~18MPa时，纯CO2-水体系和非纯CO2-水体系的pH值；并建立了基于溶解度校准的组分化学平衡模型，对纯/非纯CO2-水体系的pH值进行了计算和预测评价。【结果】结果表明：N2和CH4会对CO2饱和体系产生影响，使CO2在水中的溶解度降低，pH增大，且CH4的影响大于N2。模型能较好地进行纯CO2-水体系的pH值预测，最大偏差不超过0.05个pH；在非纯CO2-水体系中有一定的偏差，主要为50℃以及CO2和杂质气体比例为1：9的条件下，偏差在0.15个pH以内。【结论】本文的研究成果为非纯CO2注入地层产生的化学变化提供理论参考，对提高碳封存的安全性和有效性具有重要意义。
古龙凹陷青一段页岩层系沉积构造特征与测井识别方法
韩宗晏, 王贵文, 武宏亮, 冯周, 田瀚
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240641
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摘要:
沉积构造类型的精细划分与定量表征是页岩油勘探开发中的一个关键问题。为此，以松辽盆地古龙凹陷青山口组一段（K2qn1）陆相页岩层系为例，基于岩心和薄片观察、全岩矿物X射线衍射和电成像测井资料，明确了岩性差异下的沉积构造特征，建立了适用于陆相页岩层系的沉积构造测井定量识别方法。结果表明，K2qn1页岩层系的不同岩性下沉积构造特征的差异主要体现在纹层的矿物组成和层理（纹理）的厚度变化上，沉积构造类型基于单层厚度的大小可分为纹层状（单层≤1cm）、层状（1cm＜单层＜10cm）和块状（单层≥10cm）；充分依托电成像测井切片图像的高分辨率优势，利用边缘检测和霍夫变换识别电成像切片中的层界面，基于层界面厚度的大小，实现沉积构造类型的定量划分；该方法不仅克服了传统动静态成像测井图像对毫米级纹层表征精度不足的难题，同时弥补了以往利用纹层密度不能对测井单位窗长内层状和纹层状沉积构造进行精细划分的弊端。总体上，本文提出的基于电成像切片的沉积构造测井识别方法，精度高、推广性好，可为后续陆相页岩储层有效性评价提供有力支撑。
松辽盆地现今岩石圈热结构特征 及主控因素
代登亮, 王守志, 边远, 王鹏, 刘宗堡, 赵容生
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230609
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摘要:
【目的】松辽盆地的热结构分析多局限在南北分区的沉积层尺度，缺乏岩石圈尺度的全盆地热结构刻画，制约了以地球动力学为背景的成因分析。【方法】综合利用已发表的地表热流、地温梯度以及热物性参数，补充了姚家组、青山口组和泉头组的热物性测试分析，并增加了多个地温场数据，全面刻画了整个松辽盆地的地温场特征，剖析了现今岩石圈尺度的热结构特征。【结果】结果表明，松辽盆地地温梯度范围是21.10-63.45℃/km，平均值是41.41℃/km，高于全球平均的地温梯度值30℃/km；地表热流值的分布范围是30.38-106.58mW/m2，平均值是71.85mW/m2，也高于全球平均的地表热流值60mW/m2，是一个典型的“热”盆。受太平洋板块俯冲作用、拆沉作用和热侵蚀作用的影响，热岩石圈明显减薄至现今的58.59km。由减薄地壳中放射性元素生热产生的热流仅为16.40 mW/m2，占地表热流的22.83%；而受滞留板片脱水作用的影响，部分熔融的地幔热物质上涌，地幔热流贡献高达55.45 mW/m2，占地表热流的77.17%。【结论】因此，受控于岩石圈减薄作用和地幔上涌作用，松辽盆地具有“热”盆属性和“热幔冷壳”的岩石圈热结构特征。
非均质包气带土壤含水量分布定量刻画及其模拟
王铭森, 邓斌, 张晚祺, 孙志坚, 刘延锋, 张林
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240256
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摘要:
摘要：【目的】包气带作为连接植被与地下水的重要纽带，其岩性结构是影响地下水生态功能的主要因子之一，为了探究包气带岩性结构如何影响土壤含水量分布，【方法】设计了均质土柱（O），单薄层状土柱（A），单厚夹层土柱（B）以及双夹层土柱（C）四个土柱，开展了室内层状非均质土柱释水实验和入渗实验，探究土壤水分下渗时水分运移及剖面分布规律，重点研究了细粒土夹层上方毛细水带的形成机制与水量分布；依据物理实验开展了变饱和水流数值模拟，探究了更为准确预测层状非均质土体中含水量剖面的模拟方法。【结果】实验过程中，细粒土夹层结构导致水分在夹层内部和夹层上下界面处滞留，形成了水分聚集区；相较于O柱，A柱、B柱和C柱释水过程持续时长分别增加了290h、500h和780h，持水量分别增加了6.20cm，7.90cm和7.83cm；其中A柱、B柱和C柱夹层中及夹层界面处滞留的水量分别占总持水量的24.50%、33.09%、45.77%和3.19%、5.01%、11.38% ；数值模拟结果表明采用修正后的van Genuchten模型能更好地模拟层状土含水量剖面。【结论】细粒土夹层对入渗水下移特征会产生明显阻滞效应，水分主要滞留在夹层内部和夹层上下界面处，夹层厚度、层数增多会导致夹层内和夹层界面处均滞留更多水分，通过引入虚拟变量和毛细高度修正van Genuchten模型，并将其对应的相对渗透率方程分为三段式，可有效提升层状土壤含水量剖面模拟精度。
地球深部探测国际前沿动态及发展方向
赵睿, 王海华, 陈思, 房大任, 王华
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240456
摘要 PDF下载 icon35 icon6
摘要:
【目的/意义】地球深部探测是一项多学科、复杂的工作，旨在了解大陆及其边缘的结构、动态和演变。研究地球内部并深入了解地球的运作方式，关乎全世界社会的共同利益。开展地球深部探测半个世纪以来，全球多个国家开展了一系列战略计划，在技术方法取得显著突破的同时积累了丰富的经验和成果，对于我国深地探测具有重要借鉴意义。【分析/评论/进展】本文通过整理21世纪以来美国、欧洲、澳大利亚等国家和地区代表性的地球深部探测相关计划最新进展，对其所采用的研究技术手段和取得成果进行分析，把握地球深部探测国际动态。【结论/展望】总结出地震层析成像与地球深部结构探测，大地电磁与矿产资源勘查，全球导航卫星系统监测地球运动和状态变化，地球表面和深部动力学过程耦合作用，先进数据处理、分析与建模能力，数据开放共享与交流等6个地球深部探测前沿及重点发展方向，以期为我国“SinoProbe-Ⅱ”深部探测计划、“Earth CT”国际合作研究计划以及地球深部探测和矿产资源勘查国家科技重大专项等相关研究提供信息支撑和参考。
白鹤滩库区活动滑坡识别及形变影响因素分析
韦春豪, 李为乐, 吴章雷, 周胜森, 王新程, 李雪清, 李雨森
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240351
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摘要:
【目的】水库滑坡是水电工程建设中的一种常见的地质灾害，当滑坡滑入库区中可能会引起涌浪、江河堵塞甚至溃坝，从而造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此，研究水库滑坡形变特征对如何高效及时地开展对水库滑坡早期识别与监测具有重要意义。【方法】本文以白鹤滩库区为研究区域，基于哨兵一号（Sentinel-1）雷达影像，采用干涉堆叠法（Stacking interferometry synthetic aperture radar，Stacking-InSAR）、小基线集干涉测量（Small baseline subset interferometry synthetic aperture radar，SBAS-InSAR）方法开展了广域的活动滑坡灾害识别并获取白鹤滩库区滑坡蓄水前后的形变信息，结合哨兵二号（Sentinel-2）影像利用自动水体提取指数（Automated Water Extraction Index，AWEI）提取库区水位数据，选取了形变较大的上升型、下降型、蓄水前形变型滑坡各一个作为典型滑坡，探讨水库水位波动和降雨与滑坡变形的关系。【结果及结论】研究认为：结合Sentinel-2影像利用AWEI提取库区水位数据的方法在本研究区应用效果较好，提取水位与实测水位平均误差为0.89 m，该方法对无水位数据的区域具有研究价值。白鹤滩库区在观测期内升轨、降轨影像共探测出活动滑坡共103处，其中前缘涉水活动滑坡37处，由水位波动引起形变的滑坡有23处。库岸滑坡变形与水位波动有较强相关性，与降雨量相关性较弱，且水位下降对库岸滑坡形变的影响较大。
基于时序InSAR技术的木鱼包滑坡时空变形特征分析
刘艺梁, 樊西丰, 申高伟, 左清军, 唐玄, 李永奕, 朱前
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240489
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摘要:
自2003年三峡库区蓄水以来，木鱼包滑坡持续变形，严重威胁长江航运和库区人民生命财产安全。【目的】为全面精准地分析滑坡地表变形信息，【方法】采用斯坦福永久散射体-多时相InSAR(StaMPS-MTI)技术和短基线集时序InSAR(SBAS-InSAR)技术结合哨兵一号数据反演木鱼包滑坡2017-2022年的地表形变，并与GNSS监测数据进行对比分析，结合两种技术的优点，点面结合对滑坡的时空变形特征进行了分区研究。【结果】研究结果表明：InSAR技术得到的形变信息可靠，两种时序InSAR技术各有优劣；对比各个分区的形变速率区间值滑坡东侧坡面（-30.6~-46.2 mm/a）>主滑面东侧（-25.2~-37.8 mm/a）>主滑面西侧（-21.5~-31.5 mm/a）。【结论】在InSAR形变结果和前人研究基础上，对木鱼包滑坡变形模式进行了总结：木鱼包滑坡变形受降雨和库水影响分为整体变形和局部变形。在高水位运行期，滑坡受浮托减重作用发生整体变形，库水阈值约为168 m。强降雨入渗岩体使地下水位升高，促使整体变形的同时，影响浅层土体和破碎岩体导致局部变形。在库水下降期，滑坡受浮托减重和动水压力共同影响，其中浮托减重作用占主导地位，动水压力存在约36天的滞后时间。在低水位运行期和库水上升期，整体变形停止，强降雨使局部变形区发生变形。研究结果证明时序InSAR技术可以有效识别和监测滑坡，可以为地质灾害防治、风险评价提供技术支撑。
集中降雨影响下辽南仙人洞国家级自然保护区滑坡灾害多因子风险评价
郑德凤, 潘美伊, 高敏, 闫成林, 李媛媛, 年廷凯
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240509
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摘要:
摘要:【目的】位于辽宁省南部的仙人洞国家级自然保护区及毗邻区域，近年来由于集中降雨，多次发生滑坡等地质灾害，因此亟需开展地质灾害的空间分布和风险评价研究，这对于地质灾害应急和风险防控具有重要意义。【方法】首先利用SMOTE-Tomek综合采样法耦合XGBoost模型，在地形地貌、地质岩性、水文气象因子和人类工程活动四个方面选取12个指标因子，开展滑坡灾害易发性评价；在此基础上，考虑集中降雨诱发灾害成因，综合累年平均暴雨强度和三日累积降雨量数据，量化滑坡灾害危险性评价；其次，考虑承灾体的易损性特点，绘制研究区滑坡灾害承灾体易损性分区图；最后，以防灾、应灾和灾后重建为准则，综合评价区域防灾减灾能力，结合危险性和承灾体易损性评价结果，构建适用于研究区的多因子滑坡灾害风险评价模型，进而得到研究区滑坡灾害风险性评价分区图。【结果】结果表明：较高及以上风险区面积占研究区总面积的9.8%，主要分布在仙人洞镇的东北部地区，步云山镇的北部地区；中度风险区主要分布在蓉花山镇的中部和南部地区，长岭镇大部和荷花山镇西南部。【结论】未来应重点关注滑坡地质灾害风险较高的仙人洞镇和步云山镇，加强监测和预测工作，为整个研究区的地质灾害防控提供决策支持。
太原盆地控盆构造研究
关成尧
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240208
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摘要:
【目的】为了以地质力学方法确定太原盆地及邻区的控盆构造，认清太原盆地的构造属性，【方法】应用推测性构造线分析法，根据第四纪沉积条带展布、线性地貌、盆地边界地貌及已确定断层的体系化延长，组合成断层系统。【结果】认为研究区存在经向构造体系、纬向构造体系、华夏系、北西向构造体系。【方法】通过局部构造的分析，【结果】认为存在太岳山北段多字形构造体系、南北向帚状构造体系、北西向斜扭构造体系、南北向人字形扭动构造体系四个局部扭动构造体系和北西向直扭构造体系、东西向直扭构造体系两个全局性扭动构造体系。【方法】应用现代地貌阶区分析法，将研究区围区的地貌高程分为若干个区域，形成若干个地貌台阶，【结果】显示盆地形成和围区山地地貌区的形成具有联动性和机制统一性，【结论】山西地堑系的伸展是阶段性的含围区造山带的全面伸展垮塌。【结果】据此推断出6种成盆或者对成盆活动有贡献的区域活动模式。【结论】在伸展行为方面，太原盆地及围区存在系舟山、太岳山、云中山的NNW-SSE向新近纪伸展垮塌事件，太原盆地属于复杂断块控制的断陷盆地，各类局部或全局的运动模式共同影响了盆地形态及次级构造单元的分布，但不同子区域的成盆影响因素不同，是多构造体系和多成盆模式参与的复杂多变的多因成盆模式。
准噶尔盆地吉南凹陷二叠系芦草沟组烃源岩地球化学特征及油源分析
温旺彪, 赵红静, 王志勇, 金颖, 王杰, 甘应星, 刘锋
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240443
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摘要:
【目的】近年，准噶尔盆地吉南凹陷井井子沟组常规砂岩油藏勘探取得重要进展，三级储量过亿吨，勘探潜力巨大，中二叠统芦草沟组作为凹陷内主力源岩层，目前研究相对薄弱。【方法】利用多项地球化学测试手段，对芦草沟组不同层段烃源岩地球化学特征进行对比，并据此厘定了二叠系油气来源。【结果】结果表明：①依据测井曲线特征可将芦草沟组分为三段，其中芦一、芦二段发育“优质”质量烃源岩，母质类型为Ⅰ-Ⅱ1型，处于低熟～成熟阶段，且芦二段生烃能力更强；芦三段主体为“非～一般”烃源岩，母质类型亦为Ⅰ-Ⅱ1型，受上覆火成岩影响，局部成熟度较高。②基于分子地球化学特征，芦草沟组沉积期整体处于偏还原环境中，有机质保存条件较好，但不同层段水体咸化程度有异，芦一段>芦三段>芦二段。在生物组成方面，证明了芦草沟组存在绿藻和蓝细菌（蓝藻）两种特征生烃母质，前者证据是与年代相关的生物标志物（C28甾烷），后者为β-胡萝卜烷和中链单甲基烷烃的检出，其中芦一、芦三段成烃生物中显示出蓝藻的主要贡献，芦二段则具有较高的绿藻和陆源高等植物输入，湖盆水体盐度的差异是影响蓝、绿藻繁盛的关键因素。③芦一和芦二段烃源岩具有特征的高丰度C30 αα-藿烷（受控于热演化程度），C30 αα/αβ有望成为判识成熟度的新指标。④吉南凹陷二叠系存在三种类别不同的原油，Ⅰ、Ⅱ类原油分别对应芦一和芦二段烃源岩，Ⅲ类原油显示非芦草沟组油源特征，主要来自井井子沟组上部泥岩。研究对吉南凹陷未来油气勘探与开发具有参考意义。
基于非接触测量楔形危岩体稳定性快速评价
张航, 胡海瑞, 朱杰清, 胡彬, 葛云峰, 陈钱
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240496
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摘要:
【目的】 基于传统接触式测量无法满足楔形危岩体施工快速高效安全需求的现状，本文将采用非接触测量的方法获取与分析楔形危岩体参数，通过得到的参数分析楔形危岩体在不同工况下的稳定性。【方法】 以某抽水蓄能电站上水库楔形危岩体为例，在工程地质野外精细调查的基础上，开展了三维激光扫描野外测量，获取了楔形危岩体高精度点云数据。采用最小二乘法拟合得到临空面所在的平面，确定楔形体所在边坡的坡角和坡高。点云运用局部点云拟合的办法确定法向量，将得到的法向量通过计算求出结构面产状。结合Alpha Shapes的方法计算得出危岩体体积，利用刚体极限平衡法对楔形危岩体进行稳定性评价。【结果】 结果表明：在天然、暴雨和地震工况下，楔形危岩体的稳定性系数分别为：1.131（基本稳定）、0.896（不稳定）和0.917（不稳定）。【结论】 本文将非接触测量与智能识别运用到楔形危岩体的稳定性评价中，整体用时102分钟，大大提高了稳定性评价效率并降低了工程施工的风险，为今后危岩体的稳定性快速评价提供了一个新方法。
耦合确定性与随机结构面的岩质边坡概率稳定性分析
常志璐, 余琦, 蒋水华, 黄河, 孟京京, 黄发明
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240388
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摘要:
【目的】岩质边坡广泛发育确定性和随机结构面，使得岩体具有不连续性和非均质性特征，直接影响边坡的稳定性、变形特征和破坏模式。然而，目前研究较少同时考虑确定性结构面和随机结构面网络对岩质边坡概率稳定性分析和破坏机制的影响。【方法】本文采用离散元方法和结构面网络模拟技术，构建边坡确定性和随机结构面耦合分析模型，并基于此提出边坡概率稳定性分析方法，最后以简化岩质边坡模型和锦屏一级水电站左岸坝肩边坡（天然和开挖工况）为例，验证提出方法的有效性。【结果】结果表明：（1）提出方法不仅可以准确模拟确定性与随机结构面网络，而且实现了结构面网络与边坡模型耦合建模；（2）同时考虑确定性和随机结构面边坡概率稳定性分析方法可以获得边坡稳定系数概率分布图，计算结果更全面和符合工程实际；（3）随机结构面网络在开挖边坡工况下对边坡稳定性影响更显著，并且控制边坡的失稳路径和和破坏机制。【结论】研究成果可为制定岩质边坡开挖和支护方案提供参考，同时为地质灾害防治提供理论依据。
机器学习模型在地热开发水温预测中的应用
董珮瑶, 杜利, 赵磊, 包一凡, 尹茂生
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240063
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摘要:
地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景，可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向，然而在地热资源开发方面，相关研究和应用较少。本文剖析了油气资源开发中大数据与人工智能应用的重要价值，对当前地热资源开发中人工智能技术的应用与探索进行了介绍。以陕西咸阳地热田为例，采用长短期记忆神经网络（LSTM）构建了以灌定采模式下单井水温的时间序列模型；采用随机森林和XGBoost算法，建立了多个井地热水温度的预测模型。研究结果表明，本研究建立的机器学习模型在地热水温度预测方面表现优秀，模型准确度均在95%以上，且速度快。该地区地热水温的首要影响因素是取水段顶深，模型验证了渭北断裂带对热储的重要作用。实例应用验证了机器学习模型在解决地热资源开发复杂难题中的优越性，人工智能技术的合理应用能够为地热资源的高效开发和科学降本提质增效提供更多有效的决策依据。
断裂填充物封堵性演化阶段厘定研究——以贝尔凹陷大一段内F3断裂为例
史集建, 付广, 丁云浩
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240302
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摘要:
【目的】断裂充填物封堵性演化阶段划分的不合理，可能造成无法合理解释断层圈闭内不同部位油气分布的差异性。【方法】为了解决该问题，本文建立了对断裂充填物和其下伏储层岩石的紧闭指数和愈合指数的评价及其演化的研究方法。进而通过比较断裂填充物和下伏储层岩石的紧闭指数和愈合指数之间相对大小的转变，综合厘定断裂填充物封堵性演化阶段。【结果】利用其厘定海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁背斜构造大一段内F3断裂填充物封堵性演化阶段，结果表明：测点2、4、6、9-11处断裂填充物处于紧闭及愈合皆不封堵阶段，无油气获得；测点1、3、5处断裂填充物目前处于紧闭封堵阶段，但由于成藏关键时期处于紧闭及愈合皆不封堵演化阶段，也无油气获得；测点7、8、12-15处断裂填充物处于紧闭及愈合皆封堵阶段，有利于油气在南二段内聚集与保存，获得了工业油气流。【结论】因此，厘定断裂充填物封堵性演化阶段的方法是可行的，对于判断断层圈闭封堵性及其形成时间，提高油气勘探效率具有重要意义。
地质灾害物理仿真实验发展现状及趋势分析
肖子亢, 许冲
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240454
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摘要:
【意义】在近20年中，地质灾害物理仿真实验呈现出学科交叉、应用广泛、更新迅速的发展现状。开展地质灾害物理仿真实验发展现状及趋势分析，有助于让相关研究人员掌握行业现状并根据发展趋势设计实验、研发设备、更新技术，促进地质灾害关键理论的创新发展。【分析】本论文调研大量的国内外地质灾害物理仿真实验相关文献，总结了开展地质灾害物理仿真实验的5个意义，并对6个物理仿真关键技术逐一进行现状分析。其中模型箱和水槽是应用最广泛的仿真技术。底摩擦仿真技术在二维场景中实现了模型与重力场的耦合；振动台和离心机技术可为仿真实验提供振动与重力环境，在物理仿真实验中发挥着不可替代的作用。原位仿真技术在避免缩尺效应、边界效应、重力失真等方面具有显著优势。【展望】地质灾害物理仿真实验正朝着场景构建复杂化、实验规模大型化、材料选择科学化和数据采集智能化的方向发展，这对实验技术与经济成本提出了更高的要求，亟需营造良性发展环境，让物理仿真技术在地质灾害研究中的发挥出更大作用。
Cr(III)在不同氧化还原环境中的转化
李刚, 王聪, 解科峰, 魏小雅, 牛宏
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240407
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摘要:
【目的】当环境处在氧化还原波动时，含Fe(II)粘土矿物如何影响Cr(III)的吸附解吸和价态转化，值得深入研究。【方法】通过制备氧化态、还原态、还原再氧化态三种不同状态的蒙脱石，对Cr(III)进行吸附实验，测定吸附值、Fe(II)/总Fe、羟基自由基浓度以及价态变化，并且对吸附前后的蒙脱石固体材料进行XPS、XRD、FTIR表征。【结果】结果显示，氧化态和还原态蒙脱石对Cr(III)的吸附率随pH值的增大而增加，还原态蒙脱石吸附率最高，因为铁含量最高，这两种状态下不发生价态变化。而还原再氧化态蒙脱石的吸附率最小，是由于Fe(II)迅速将氧气活化产生羟基自由基，Cr(III)被迅速氧化为Cr(VI)，pH越低，氧化率越高，在8h测得Cr(VI)又被还原性物质Fe(II)再次还原为Cr(III)。通过Fe(II)/总Fe值及羟基自由基浓度变化，验证了氧化还原环境发生改变，Fe(II)的消耗率和羟基自由基的生成率有较高的相关性。【结论】通过实验可以发现，还原再氧化后会产生羟基自由基，影响Cr(III)的吸附解吸，并且强氧化性的羟基自由基可以氧化Cr(III)为有毒的Cr(VI)，验证了地下环境氧化还原波动后会使铬出现返黄的假定。
基于LA-GraphCAN的甘肃省泥石流易发性评价
郭玲, 薛晔, 孙鹏翔
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240324
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摘要:
【目的】针对目前泥石流灾害易发性相关研究中尚未考虑泥石流灾害的地理位置关系以及空间依赖性的局限性。【方法】本文构建包含10198个样本点的甘肃省泥石流数据集，提出一种基于LA-GraphCAN的泥石流易发性评价方法，首先，以样本点的经纬度投影坐标为基础，利用KNN构建最近邻图；其次，使用GCN高效聚合局部邻域信息，提取关键地理和环境特征，同时，引入GAT添加动态注意力机制，细化特征表示；再次，验证所提方法的有效性，并从不同角度对比分析，最后，对甘肃省泥石流易发性进行评价。【结果】结果表明，LA-GraphCAN准确率、精确率、召回率以及F1分数分别为0.9441、0.9287、0.9375以及0.9331，与主流机器学习模型随机森林、CNN等相比最优。基于LA-GraphCAN评价的甘肃省泥石流高易发区中历史泥石流灾害点数量为4055个，占甘肃省历史泥石流总数的95%，与历史灾害分布基本一致。【结论】性能评估和甘肃省泥石流易发性评价结果均表明考虑泥石流灾害空间依赖关系的LA-GraphCAN方法的评价结果更优，在泥石流易发性评价研究中有较好的适用性。
基于点云数据的高陡岩质边坡结构面识别与稳定性分析
奚望, 陈宜伟, 张文广, 边林松, 门林, 梁鹏飞, 周博
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230667
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摘要:
通过三维激光扫描技术获取某高陡岩质边坡三维点云数据，通过对点云数据进行滤波前处理，采用开源程序Discontinuity Set Extractor (DSE)对点云数据进行半自动化识别与分类，获取边坡岩体结构面的产状、迹长、间距等关键参数信息及点云聚类信息。通过对点云聚类信息进行拟合分析得到其概率分布模型并建立岩体的离散裂隙网络（DFN）模型，进一步基于点云数据采用“Rhino-Griddle-3DEC”联合建模方法建立了高陡岩质边坡的三维块体离散元模型，通过离散元模拟分析了该边坡的稳定性与潜在失稳区域。结果表明：在重力作用下，边坡整体稳定性系数约为1.5，坡顶突出危岩体竖向位移较大且稳定性系数较小，为潜在失稳区域。因此，采用该方法识别获取的结构面参数信息能够较好地反映岩体工程力学性质，对高陡岩质边坡稳定性分析与评价具有重要指导意义。
走滑型断溶体油气藏形成机制与控藏作用研究进展
王露露, 代宗仰, 李阳, 高洋, 任铌, 郭子家
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240149
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摘要:
【意义】断溶体在国内多数盆地普遍发育，其资源量巨大，已经成为地学界研究的热点课题。但由于其埋藏深、勘探难度大，学者们对断溶体的圈闭划分、形成机制、发育控制因素观点不一，亟需形成一致的认识。【进展与结果】在文献调研的基础上，文章深入探讨了断溶体的形成机制。断溶体是一类在多期构造活动影响下，通过岩溶作用在碳酸盐岩地层中形成的缝洞型储集体。文章首先回顾了断溶体的基本概念，指出其具有埋藏深、非均质性强、流体性质差异大等特点，并强调了走滑断层在油气储集和运移中的重要作用。通过对塔里木盆地顺北地区及其他地区的地质数据进行分析，文章揭示了断溶体的圈闭类型、形成机制及其控藏因素。研究认为，走滑断层的分段性、溶蚀流体的活动以及烃类的及时侵位对断溶体油气藏的发育至关重要。文章还讨论了大气淡水、热液流体和烃类流体在储层改造中的作用，以及它们如何共同影响断溶体油气藏的形成和分布。最后，文章总结了断溶体油气藏的成藏模式。【展望】断溶体油气藏的发现和认识开拓了新的油气勘探领域和方向。
近30年吐鲁番盆地坎儿井年径流量变化特征
余孝营, 徐伟伟, 周金龙, 赵鹏博, 杜明亮, 丁启振
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240094
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摘要:
【目的】坎儿井是吐鲁番盆地重要的水利设施。为了缓解坎儿井日趋减少的现状，查明近30年的坎儿井年径流量的变化特征，对于农业灌溉、文化遗产保护和旅游发展等具有重要的意义。【方法】依托1990年至2022年间，研究区域内坎儿井13年不连续的年径流量数据，同时考虑逐年机井开采量和地表水源供水量，运用SPSS 20软件进行深入的统计分析，对缺失的数据进行了科学插补，并通过趋势分析法和突变分析法确定了三者的变化曲线和突变年份。【结果】结果表明：1949年至2023年吐鲁番盆地坎儿井数量由1084条减少至169条（减少速率为16条/年），同时流量由16.11m3/s下降至3.6m3/s；坎儿井年径流量与机井开采量、地表水源供水量、灌溉面积和降水量之间的相关性系数依次为-0.890、-0.149、-0.660、0.764；通过构建坎儿井年径流量与机井开采量、地表水源供水量间的关系模型，实测值与预测值的平均相对误差仅为1.8%，有效解决了数据缺失的问题；此外，机井开采量、地表水源供水量整体呈现波动上升态势，坎儿井年径流量发生上升突变时间为2006年，且突变原因可能与政府实施坎儿井的保护条例有关。【结论】鉴于坎儿井所具有的重要文化价值和工程价值，未来需加大力度保护坎儿井，以促进吐鲁番盆地水资源的可持续利用和高质量发展。
鄂尔多斯盆地西南缘侏罗系延安组油页岩发育特征及其古环境恢复
杨俊, 徐清海, 母彩霞, 海连富, 徐皓玮, 杨治宇
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240171
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摘要:
【目的】鄂尔多斯盆地西南缘侏罗系延安组发育多套与煤伴生和非伴生的油页岩，但是长期以来对本区油页岩的特征及其沉积环境研究相对缺乏。【方法】本文通过对研究区钻井岩心进行取样，开展低温干馏、岩石热解、主微量元素测定和气相色谱等实验，对油页岩的工业指标、地球化学特征和沉积古环境进行分析。【结果】研究区油页岩含油率为3.8%~6.7%，灰分质量分数为49.46%~75.58%，全硫为0.31%~2.29%，发热量为11.95 kJ/g（平均值）；测井曲线呈现高伽马、高电阻率和低自然电位特征，明显区别于煤层和泥岩；有机质类型主要以Ⅱ2型为主，有机质丰度较高，整体处于未熟-低成熟阶段；总体属于中品质、硅质灰分、特低硫的油页岩。主量元素以SiO2和Al2O3为主，分别为48.26%（平均值）和17.57%（平均值），微量元素Sr、Th和U富集，Ni、V和Ba亏损，元素分析表明研究区有较多含钾矿物和镁铁成分，且稳定组分较高。【结论】通过古环境元素标志和饱和烃色谱分析认为有机质主要来源于混合有机质，古生产力中等，且沉积环境具有独特性，属于温暖湿润的贫氧陆相淡水洼地环境。分析各环境因素显示，氧化还原条件为有机质富集主要影响因素，建立了不同沉积时期的延安组油页岩演化沉积模式。研究成果为鄂尔多斯盆地西南缘侏罗系延安组油页岩勘探开发提供了重要理论指导和技术支撑。
藏南地区桑谷沟冰川泥石流形变历史分析和运动过程模拟
孙靖宜, 杨金, 吴永宁, 李群, 章广成, 周哲晟, 徐红剑
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240172
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摘要:
摘要：藏东南雅鲁藏布江流域冰川型泥石流规模大、持续时间长、冲击力强，研究桑谷沟泥石流形变特征与影响因素，为藏东南地区冰川泥石流灾害的预测预警及防控提供科学参考。由于传统方法难以定量描述大尺度泥石流形成机理问题，根据桑谷沟流域泥石流现场实地调研、无人机航拍、卫星影像信息以及地质气象数据，揭示桑谷沟泥石流的暴发与物源、降雨量等因素之间关系，提出一种联合InSAR与RAMMS技术全面分析泥石流爆发前物源形变过程与爆发期间泥石流运动特征的方法；首先基于SBAS-InSAR技术，针对桑谷沟泥石流两次爆发期间形的变进行分析，结合卫星影像图、无人机影像图以及现场勘察，实现了桑谷沟泥石流灾害爆发前形变过程反演和灾变趋势预测，形变监测分析表明，泥石流形成区后缘物源受降雨下渗作用逐渐向前缘移动，揭示了其在水动力作用下的发育过程；采用RAMMS泥石流数值模拟软件对桑谷沟泥石流爆发期间运动过程进行模拟，根据不同步时状态下泥石流堆积深度和流速状态，将研究区演进过程划分为初始运动、加速运动、减速-最终三个阶段。该方法联合冰川泥石流形变历史分析和运动过程模拟，对泥石流发展趋势及预测提供科学依据，并为工程防治设计提供参考。
鄂尔多斯盆地北部新召地区山西组砂岩储层压力演化与弱低压成因
景海杰, 王琳霖, 侯宇光, 叶云飞, 刘宇坤, 陈芳, 马立元
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240130
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摘要:
鄂尔多斯盆地北部新召地区上古生界砂岩储层富含天然气且普遍发育异常低压，针对古压力演化以及现今异常低压形成机理认识尚不够深入，制约了致密砂岩气成藏规律的认识和增储上产。本文运用流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼分析技术，综合分析了山西组二段储层中油气充注历史，获取了成藏关键时期的古压力；利用盆地模拟法恢复了古压力演化史，建立了古流体压力演化与油气充注的耦合关系，并进一步探讨了异常低压成因与致密气成藏的成因联系。研究表明：（1）研究区山二段CO2包裹体捕获于距今170~180Ma，此时烃源岩处于中—低成熟阶段，甲烷包裹体捕获于距今138~121Ma的生烃高峰期；（2）山二段储层在早侏罗世开始发育超压，并在早白垩世末规模达到最大，古压力及古压力系数约为50MPa和1.31；（3）由于温度降低、孔隙反弹和气体扩散等因素造成山二段地层压力降低分别约占总地层压力下降幅度的49%，14.5%和36.5%。山二段储层经历了常压—中等超压—常压—低压的演变过程，生烃增压与压力传导是古超压形成的主要原因，温度降低和天然气扩散是山二段异常低压形成的主控因素。 关键词:致密砂岩气；古压力演化；低压成因；山二段；鄂尔多斯盆地
鄂尔多斯盆地延长探区本溪组物源分析
樊宇洁, 孟祥振, 蒲仁海
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240191
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摘要:
碎屑物质来源是控制延长探区内本溪组砂岩储层发育和展布的重要因素之一。本文在前人研究的基础上，对延长探区内37口井的砂岩和泥岩样品开展了碎屑锆石年龄、重矿物组合类型、微量元素以及砂砾岩粒径统计分析四种方法来进行本溪组物源分析。研究表明探区内延528井的1912Ma和2425Ma两个年龄峰值与华北克拉通北缘相对应，其他五口井的年龄峰值段435-447Ma、952-976Ma则与北秦岭的年龄峰值相对应，据此可将探区内物源划分为北东和南部两个方向；而在重矿物组合类型分析中，通过锆石、电气石和金红石等含量的不同，可将南方物源进一步划分为西南和东南两个方向；与重矿物分析结果相对应，在微量元素锆铌比分析中，存在西南陇东地区和东南豫西地区两个方向的物源；最后，通过对砂砾岩粒径在平面上的分布特征进行分析，显示出研究区存在来自南东方向的物源。综合分析可得，延长探区本溪组总体上可划分为北东、南西和南东三个物源区，分别指示了盆地北缘阴山、盆地南缘祁连山和北秦岭东段剥蚀区，其中南东方向物源对探区影响较大，距延长探区最近。该成果探明了研究区内的三个物源方向以及其影响区域，对延长本溪组砂体分布预测和沉积相划分具有重要的参考意义。
高放废物处置北山预选区地下水化学形成机制模拟研究
李杰彪, 周志超, 郭永海, 梁修雨
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240194
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摘要:
（目的或意义）研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。（方法）本文采用水文地球化学综合分析和模拟方法，主要探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机制。（结果）结果表明：区内地下化学类型主要为Cl·SO4-Na型和SO4·Cl-Na型，pH值多在7.5~8.3之间。基岩裂隙水对岩盐、石膏、萤石、绿泥石以及长石类等矿物多处于未饱和状态，而对粘土类矿物则多处于过饱和状态。从补给区到排泄区，基岩裂隙水化学表现出较为明显的水平分带性。马鬃山一带是区域地下水主要补给区，地下水矿化度低，水化学组分形成主要受溶滤作用控制；沉积盆地是地下水主要排泄区，地下水矿化度高，水化学组分形成主要受蒸发作用的控制；在径流区，地下水化学形成主要受岩盐、石膏等矿物的溶解控制，而碳酸盐类和硅酸盐类矿物的溶解或沉淀作用微弱。（结论）该区基岩裂隙水化学形成主要受蒸发浓缩作用及水-岩相互作用的影响和控制，该结果为高放废物处置库选址提供了地下水化学基础信息和数据。
柴达木盆地西部英雄岭页岩天文旋回识别与高沉积速率下的沉积充填响应特征
盛军
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230492
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摘要:
柴达木盆地英雄岭页岩油勘探开发潜力巨大，但目前在旋回地层学方面的工作较为薄弱，本文通过对英雄岭页岩发育的下干柴沟组上段地层开展4口井的频谱分析，综合岩心、测井、地化分析等方面的成果，识别出该套地层中的多组米兰科维奇旋回，并依据404.858ka的长偏心率周期建立了英雄岭页岩“浮动”天文标尺，估算出下干柴沟组上段地层沉积时间在4.86Ma、平均沉积速率达到了340.44m/Ma，明确了高沉积速率是英雄岭页岩的重要特征之一。基于长偏心率周期分析的总有机碳含量沉积响应特征表明柴达木盆地英雄岭页岩的有机碳富集程度受沉积速率控制明显，随着沉积速率的增大，总有机碳含量呈升高趋势，当沉积速率超过450m/Ma时，受到碎屑稀释效应影响，总有机碳出现显著下降。基于岁差周期建立的沉积构造响应模式发现，当岁差参数处于最小值时，主要发育贫有机质层状灰云岩，而岁差参数处于最大值时，主要发育富有机质纹层状灰云岩。英雄岭页岩表现出的这种明显轨道强迫响应，将有助于页岩油有利层段预测，可为今后英雄岭页岩油高效勘探开发提供一些新思路。
山区机场高填方滑坡特征、成灾机理、防治及启示—以攀枝花机场为例
赖国泉
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240216
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摘要:
随着我国交通运输业的快速发展，我国山区修建了大量支线机场。由于特殊的工程地质环境条件，产生了大量的高填方边坡工程，其面临的最大问题为运营阶段高填方边坡变形控制与长期稳定。以攀枝花机场为例，在系统回顾了其建设期及运营期地质灾害史的基础上，详述了运营期3处典型高填方滑坡发育特征，并分析了高填方滑坡成因及演化机理，最后提出了控滑关键技术。结果表明：①有利于地表水汇集的地形地貌和有利于降雨入渗特殊的上软下硬单向顺坡缓倾坡体结构是其产生的内因。降雨集中且短时暴雨多发，地下水丰富且容易富集于相对隔水层是其产生的诱发因素；②攀枝花机场高填方边坡失稳演化机制可以概括为：强降雨长期入渗—地下水升高—基覆截面软弱面土体软化且抗剪强度衰减—推移式蠕滑－支挡结构失效－累进性滑移剪断－整体滑动；③此类高填方滑坡再整治应采取抗滑强支挡结合疏排地下水并重的治理理念。研究结果可为其他高填方工程变形机理及变形控制技术的研究提供借鉴。
琼西南九所地热田水文地球化学特征及成因研究
周艺颖, 欧阳正平, 徐子东, 王文梅, 杨勇昌, 王江思, 黄泽佼, 马荣林, 梁海艳, 林毅
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240242
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摘要:
摘 要：海南岛地热资源丰富，以往的地热勘查大多停留在生产层面，对地热水化学成分的来源、水-岩作用、多方法评价热储温度和地热田成因机制等未深入研究。【目的】本文基于前人资料，深入分析，旨在加深对成因机制的认识，为地热田开发提供参考。【方法】利用离子的比值及相关性、Piper图、F-浓度分布图、硅焓图解与SiO2混合模型和硅-焓方程法，探讨了九所地热田热水化学组分的来源、阳离子交换、F-成因、热储温度和循环深度，提出了成因概念模型。【结果】结果显示：热水化学类型为SO4·HCO3-Na型；SO42-主要源于安山岩、流纹岩区硫化物氧化；含F矿物溶解、离子交换是F-浓度的控制因素。热储温度99～169 ℃，冷水混合比80%～93%，冷、热水混合前蒸汽损失的质量比约10%。循环深度1.8～3.8 km。【结论】概念模型揭示：热水沿构造运移，从花岗岩区流向安山岩、流纹岩区，同时汲取热能，发生矿物溶滤和离子交换，导致F-、SO42-等组分浓度改变，引起水化学类型演化，在水力差和浮力差双重驱动下上升，于地下浅部与孔隙冷水混合存储于沉积盖层之下形成地热田。琼西南地热田的热源是否存在幔源热？目前没有充分证据，需进一步深入研究。
基于贝叶斯实验设计优化跨孔高密度电阻率法监测四维水文地质过程
彭勃, 强思远, 施小清
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230600
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摘要:
【目的】地球物理方法可以有效监测四维水文地质过程中水流的动态和物质的传输，其成像精度往往与监测布置方案密切相关。以常用的高密度电阻率法ERT为例，为了获得良好的成像精度往往需要大量的电极排列，导致监测时间较长，因而不能实时响应四维水文地质动态过程。已有ERT监测方案优化研究多侧重地表ERT，很少针对跨孔ERT。【方法】由于跨孔ERT在研究区域高精度刻画方面更具优势，本研究提出采用贝叶斯实验设计优化跨孔ERT监测方案。通过室内静态/动态试验以及野外场地，对比优化电极排列与传统电极排列的测量用时与测量精度，验证贝叶斯实验设计优化方案的有效性。【结果】室内试验结果表明：优化后监测方案能减少约75%的测量用时，而且优化方案反演结果能更精准地动态刻画电阻异常区域，显著改善传统方案监测四维水文地质过程的滞后性误差。野外场地试验验证表明：在保证监测精度的前提下优化方案可减少约95%的监测时间。【结论】基于贝叶斯实验设计优化跨孔ERT电极排列监测方案为四维水文地质过程的高效监测提供了技术支撑。
一种新型环剪仪的研制及其应用
陈琼, 崔德山, 张扬景皓, 朱俊峰
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230340
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摘要:
研发一种测量并控制孔隙水压力的环剪仪能够获得试样受到的总应力、孔隙水压力和有效应力，从而有效地揭示试样应力—应变—孔压演化特征。本文采用自主研发的可以控制排水条件的全自动环剪仪，实现了环剪过程中控制孔隙水压力，测量孔隙水压力、试样排水体积、扭矩和轴向位移等参数。以黄土坡滑坡滑带土为例，分别开展了固结排水环剪试验、固结不排水环剪试验、变孔压环剪试验和环剪试样渗透试验。试验结果表明：采用侧边密封+顶底部设置三通阀门的方式，可以保证环剪室承受0~1000kPa的孔隙水压力；当下环剪盒底部进水阀打开并连接体积压力控制器时，可以控制孔隙水压力，测量某一孔压下试样排水或吸水体积，体积量程为0~200cm3；当上环剪盒顶部出水阀打开并连接孔隙水压力传感器时，可以测量不排水条件下试样内部的孔隙水压力，其量程为0~1000kPa。试验过程中，剪胀剪缩由轴向位移传感器来测量，其量程为0~10mm；环剪力由高精度扭矩传感器测量，其量程为0~300N·m。除了上述功能之外，结合新型环剪仪还可开展孔隙水压力动态变化对环剪强度的影响试验，固结或环剪过程中试样常水头渗透试验等。一种新型环剪仪可以精确地开展试样在大变形、不同孔压条件下的环剪试验，为揭示滑坡长距离滑动过程中孔隙水压力的演化机理提供技术支撑。
珠江口盆地新生代裂陷形成和演化的时空差异性及其成因机制探讨
纪凯, 邓超
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240054
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摘要:
【目的】为加深对珠江口盆地内不同构造单元之间裂陷形成和演化的时空差异性的认识。【方法】本文基于二维地震剖面资料，通过构造解析、平衡剖面恢复和断裂活动速率计算等方法，分析了珠江口盆地先存构造、基底岩性、断裂体系及构造演化的时空差异性，并结合岩浆活动和动力学背景，探究了珠江口盆地内坳陷构造差异的成因。【结论】取得如下认识：珠江口盆地基底先存构造主要发育了一系列NE向逆冲断裂和与之共轭的NW向先存逆冲断裂体系；盆内断裂发育自西向东以NE、NEE、近EW和NWW走向为主，控制着盆地裂陷期的构造格局；裂陷期部分断裂沿基底先存断裂长期继承发育，部分断裂由于基底先存构造及岩性的差异具有不同的抗张和抗剪强度，同时受控于周缘板块运动、岩浆作用和区域应力场变化等，发生由NE-NEE向伸展性质顺时针转变为近EW-NW向伸展-走滑主导的变化过程；在裂后期间断裂活动减弱，但在盆地中部近EW向和NW向断裂较为活动，盆地裂陷结构由北向南发生“下厚上薄”狭长型窄地堑、半地堑向“上厚下薄”宽缓型地堑、半地堑转变，盆地沉积中心展布呈现沿NE向迁移的规律。
塔里木盆地顺北地区奥陶系天然气地球化学与成因
曹自成, 云露, 平宏伟, 李海英, 耿锋, 韩俊, 黄诚, 毛庆言, 丁勇
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240099
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摘要:
（目的）经历多年勘探，顺北地区走滑断裂带陆续取得油气突破，形成北部油藏、南部凝析气藏、东部过渡到干气藏的油气类型和相态分布格局。因此，从整体油气分布讨论其天然气成因机制、来源和热成熟对下一步超深层油气勘探持续推进具有重要参考意义。（方法）本文通过系统采集不同断裂带天然气样品、对顺北地区天然气地球化学特征进行详细剖析。研究结果表明：除断裂带局部存在较强的热化学硫酸盐还原作用（TSR）改造外，顺北地区天然气总体受TSR改造较小。顺北1号和5号带北段和中段天然气主要为来自干酪根初次裂解的原油伴生气，而5号带南段和4号带天然气主要为早期干酪根裂解气（油伴生气）与晚期原油裂解气的混合。顺北12号带天然气则为深部高温原油裂解气成因，原油裂解级别达到湿气裂解。（讨论）研究区天然气主要来自下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，生气母质具有底栖藻类或者底栖藻类和浮游藻类混源特征。最终，本文建立了针对玉尔吐斯组烃源岩生烃过程甲烷碳同位素热成熟度回归方程。研究结果可为下一步超深层天然气成因、来源和热成熟度分析提供重要参考。
武汉蔡甸区浅层地下水氮污染来源识别及其迁移转化过程解析
曹益, 李逸凡, 周传富, 李朋, 李俊霞
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230357
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摘要:
【目的】近年来，随着人类活动的不断加剧，地下水氮污染成为全球范围内典型的环境问题。为识别浅层地下水氮污染源、贡献比例、及迁移转化特征，采集湖北省武汉市蔡甸地区主要供水区地表水14个、浅层地下水24个及土样样品7个，并测试分析了其水化学指标、氮同位素、氢氧同位素等。【方法】基于当地土地利用类型，综合水化学及δ15N-NO3-、δ18O-NO3-双同位素示踪技术，判别研究区地下水硝酸盐氮污染源及迁移转化规律，同时进一步运用Iso-Source模型定量识别不同氮污染源的贡献比例。【结果】区域氮污染类型以硝酸盐氮为主，其中约66.7%地下水采样点NO3-浓度超出WHO规定限值（10mg/L），污水和粪便、土壤有机质以及含氨肥料硝化为主要NO3-来源，其对浅层地下水硝酸盐氮的贡献率均值分别为：48.6%、32.9%、18.5%，受较为明显的人类活动影响；进一步结合区域水化学及氢氧同位素组成显示，区域地表水及地下水氮的形态转化主要受到硝化作用影响与控制。【结论】研究结果将为进一步了解蔡甸区氮循环过程及氮污染治理提供理论基础。
山西省屯留区富硒土地质量综合评价与利用研究
王大莹, 崔新宇, 曹培丽, 崔杰, 张仕裕, 樊文华, 冯志强, 何俊辰, 雷勇
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230666
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摘要:
开展土地调查与评价和发展特色产业是实现乡村振兴，巩固脱贫成果的重要工作。为更加精准有效指导区域农业生产布局及特色产业开发，本文选取富硒产业质量、生态环境和耕地地力三方面的指标构建富硒土地综合质量评价体系，在山西省长治市屯留区开展富硒土地评价工作。运用模糊数学法、熵权法、综合指数法等方法评价与划分土地等级。结果表明：①屯留区高硒和硒适量土壤占比54.47%，集中分布于全区东部；耕地地力等级分布不均，整体为西低东高；全域生态环境状况清洁。②全区一等富硒土地面积299.33平方千米，占比26.61%，集中分布于东部平原地区。③屯留区小麦、尖椒和青椒达到富硒标准，尖椒富硒率为100%，农作物清洁状况良好。依据评价结果，结合屯留区国土空间规划，划分出三类土地：A类地（富硒富肥且清洁）规划种植富硒小麦和绿色蔬菜，同时发展观光农业；B类地（硒适量且清洁）规划种植富硒辣椒，同时发展农产品深加工；C类地（非富硒富肥）打造农产品深加工体系，同时发展农贸和旅游。本文为屯留区富硒农业产业规划以及区域协同发展提供了理论支持及科学建议。
基于机器学习和SHAP算法的声波测井曲线重构及可解释性分析
黎子豪, 蒋恕
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230504
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摘要:
（目的）测井技术是查明地下岩性、地层及地质流体的关键技术手段，在石油勘探行业中发挥着至关重要的作用。然而，由于仪器损坏、井眼条件等因素，经常造成测井数据缺失、曲线不全等问题，传统多元线性回归或经验公式方法无法合理地构建测井曲线间的关系模型使得曲线重构精度相对较低，机器学习算法虽能在大量数据之间找到最为合适的数据映射关系进而提高了模型精度，但相较而言其所构建的黑箱模型无法得到良好的解释。近期，可解释性算法的运用使得机器学习在重构测井曲线中的应用更为合理。（方法）本文通过将Support Vector Regression（SVR），Random Forest（RF）以及eXtreme Gradient Boosting（XGBoost）和传统多元线性回归方法（Linear Regression，简称LR）对比对英国能源局22-30b-11号井声波测井曲线进行模型重构并基于Shapley Additive Explanations（SHAP）算法对XGBoost模型进行解释。（结果）结果表明，XGBoost在测试集上的R2和MSE分别为0.996、6.371优于SVR的0.990、15.755和RF的0.993、9.871，而传统多元线性回归方法则为0.969、48.895，表明XGBoost对声波时差曲线的重构具有更高的准确度和更好的泛化性能。本文创新性的采用SHAP算法对XGBoost黑箱模型进行解释，表明在模型构建选择重要特征时，XGBoost模型采用地层温度数据作为特征明显合理于多元线性回归方案采用的井径测井数据。最后基于SHAP对模型进行单点和全局特征交互解释。（结论）上述结果表明在声波测井曲线重构方面，机器学习算法明显优于传统的多元线性回归方法，并证明了SHAP算法在声波测井曲线重构机器学习模型解释方面的可行性，为后续机器学习在测井解释中的发展提供了新的思路。
干湿循环作用下软硬相间地层滑坡-抗滑桩体系劣化特性FDEM模拟研究
冼树兴, 叶阳, 李长冬, 姚文敏, 张华伟
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230700
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摘要:
【目的】三峡库区秭归盆地广泛分布以软硬相间地层为主的易滑地层，在长期的库水浸泡冲刷、降雨等作用下，地层岩土体发生劣化损伤，成为降低滑坡稳定和影响工程安全的重要内因。【方法】以软硬相间地层岩土体为研究对象，采用有限-离散元法(FDEM)对不同干湿循环作用下软硬相间地层中硬岩和软岩的力学参数进行标定，然后通过改进的泰森多边形程序进行网格重划分，实现零厚度黏聚力单元的嵌入功能，提出并建立软硬相间地层滑坡-抗滑桩体系FDEM数值计算模型，最后对不同干湿循环作用下滑坡裂纹的形成过程和抗滑桩的嵌固机理进行研究。【结果】研究结果表明：①滑坡模拟裂纹数量随着干湿循环次数的增加而增多，裂纹宽度也逐渐增大，并与马家沟滑坡现场裂缝进行对比，模拟结果与现场基本一致；②滑坡-抗滑桩体系的模拟裂纹呈现两种演化模式，一是裂纹从桩顶侧岩土体沿着桩身向下扩展，二是裂纹从抗滑桩周围逐渐向滑体内部延伸，与横向裂纹和竖向裂纹连通，最终形成大型的贯通裂纹；③当干湿循环次数增加时，抗滑桩桩身水平位移、弯矩和剪力也随之增加；④抗滑桩嵌固段的软硬相间地层基岩内的裂纹具有局部化发育特征，而且随干湿循环次数的增加，区域内的应力逐渐减小，位移和应变则逐渐增大，相应的裂纹也愈发密集。【结论】本研究成果可为不同干湿循环作用下软硬相间地层滑坡防治提供支撑。
基于Pearson卡方检验算法评价指标优选的波密-墨脱地区泥石流易发性评价
李群, 徐红剑, 杨金, 王林康, 孙靖宜, 章广成
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240091
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摘要:
西藏地区地貌单元复杂、地质构造活跃，为该地区泥石流提供了良好的孕育环境，也对人类生命财产构成了极大威胁，开展泥石流易发性评价可为地区防灾减灾明确重点区域。以西藏自治区波密县-墨脱县为研究区域，利用Pearson卡方检验算法优选出高程、坡度、地层岩性、降雨量等12个对泥石流影响较高的因素作为评价指标，以研究区282个泥石流点和非泥石流点为样本数据库，基于ArcGIS平台利用信息量法和机器学习方法建立了4种易发性评价模型，并引入ROC曲线和AUC指标对泥石流易发性精度进行评估。研究表明：（1）考虑不同维度泥石流类型和主控因素不同，采用纬度和气温相融合的归一化系数作泥石流易发性评价指标，在一定程度上消除了低海拔地区泥石流对温度的过度响应。（2）气温、距水系距离、距道路距离、地层岩性、高程是研究区泥石流发生的主控因素；植被覆盖率、地形湿度、坡度等因素也发挥着重要作用。（3）考虑泥石流灾害点和影响因子分级属性关系，对影响因子各分级属性赋分，作为输入特征进行训练，机器学习模型预测效果较好，平均AUC为0.980，整体优于传统的信息量模型。（4）SVM模型的AUC高达0.987，高易发区FR值为41.13且预测面积占比最小，具有在大尺度区域内进行高精度预测的能力。
冻融循环作用下砂岩的动态冲击压缩特性试验研究
孙峤, 孙路平, 王泽成
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240103
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摘要:
为研究冻融循环对砂岩微观结构特征和动态力学性能的影响，对冻融0、30、60、90、120次的砂岩进行了核磁共振检测、电镜扫描以及冲击速度分别为3、6、9 m/s的动态冲击压缩试验。结果表明，在相同冲击速度下，随着冻融循环次数的增加，砂岩的动态力学性能不断劣化；各动态力学性能指标均具有率相关效应。此外，建立了冻融砂岩的动态峰值应力指数衰减模型，证明了冲击速度可以在一定程度上补偿冻融循环的损伤劣化作用，使冻融砂岩衰减常数减小，半衰期延后。冻融砂岩的动态冲击破坏模式整体上为粉碎破坏，随着冻融循环次数和冲击速度的增加，砂岩的破碎程度加大，碎块尺度减小，碎块数量和粉末占比增多，分形维数增大。基于上述试验，探究了冻融循环作用下砂岩的损伤破坏机制，发现冻胀破坏是造成砂岩冻融损伤的主要原因；随着冻融循环次数的增加，砂岩内部损伤程度加剧，矿物晶体和胶结物质之间的粘结作用减弱，孔隙尺寸扩大且数量增多，甚至出现沿晶裂纹和穿晶裂纹。该研究可为寒冷地区岩石工程提供相关参考。
基于运动学三维模拟的山区公路崩塌灾损评价及治理
张乐, 陈沛, 向波, 张俊云, 何云勇, 叶尚其, 龚臻, 徐鸿彪, 李颖
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240068
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摘要:
【目的】考虑斜坡地貌特征的运动学三维模拟是山区公路危岩崩塌灾损评价的重要依据，其计算结果亦可支撑崩塌灾害治理。【方法】基于实地调查和无人机航测，分析了研究区危岩分布、物质组成和灾变特征，并采用RocPro3D软件进行危岩崩塌运动学三维模拟，对灾损情况进行评价，并计算不同粒径危岩和防护设施下的工程治理效果。【结果】结果表明，构造挤压和临空卸荷产生的组合节理切割形成危岩，底部风化凹腔降低危岩稳定性，后缘裂隙静水推力和裂隙渗水是危岩崩塌的典型诱因；危岩崩塌后运动速度和冲击能量先增大后减小，弹跳高度起伏波动且整体趋于降低；研究区危岩带对坡脚管理用房具有重大威胁，清方至危岩直径低于0.8m，并采用5.0m高、防护能级1000 kJ的被动防护网是有效的处置措施；危岩崩塌运动迹线空间分布局部集中位置应适当增强防护。【结论】运动学三维模拟能够获取危岩崩塌运动迹线、速度、能量、弹跳高度和单元密度等信息，突破了二维剖面计算在空间上的局限性，对灾损评价和地质灾害防治具有重要意义。
幕阜山岩体西北缘伟晶岩中石榴子石成因及对稀有金属成矿的制约: 成矿和未成矿伟晶岩对比
杨紫文, 李艳军, 周豹
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230563
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摘要:
江南造山带中段幕阜山地区已成为我国重要的稀有金属资源基地之一。断峰山伟晶岩型铌钽矿床是幕阜山复式岩体西北缘唯一的大型矿床，其成因及物理化学条件不明确，尤其是对新发现的微斜长石伟晶岩型铌钽矿化研究甚少。本文以断峰山地区成矿与未成矿两种微斜长石伟晶岩脉中石榴子石为研究对象，进行了BSE和CL微观结构观察、电子探针(EPMA)和LA-ICP-MS原位微区主微量元素分析，探讨石榴子石成因及其对微斜长石伟晶岩成矿作用的指示。断峰山地区伟晶岩中石榴子石均属于铁铝榴石-锰铝榴石(Alm48.61-Sps48.21)固溶体系列，成矿伟晶岩脉中石榴子石以铁铝榴石为主(Sps42.56Alm54.63)，而未成矿伟晶岩脉中石榴子石以锰铝榴石为主(Sps58.93Alm37.18)。两种石榴子石稀土元素均呈HREE富集、LREE亏损、明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0-0.09)的特征。结果表明，该地区成矿和未成矿伟晶岩中石榴子石均为岩浆成因，可能由同时代不同岩浆演化形成。两者均形成于中高温、中低压力环境。成矿伟晶岩中石榴子石较低的Mn含量(12.07-19.00 wt.%)是由于铌钽矿物结晶的影响，稀有金属成矿与外接触带伟晶岩脉低的过冷程度有关。石榴子石Y/Gd和Y/Dy比值及电气石的出现均证实伟晶岩岩浆富含挥发分，有利于Nb和Ta等稀有金属元素的富集。但未成矿伟晶岩由于内接触带高的过冷程度导致岩相分带不发育。
川南云锦地区茅口组岩溶微地貌识别及储层特征
刘珍
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230576
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摘要:
川南地区下二叠统茅口组岩溶储层发育，是川南常规油气勘探关键层系。表生岩溶型储层发育程度直接受控于丰富多变的岩溶微地貌，所形成的岩溶储层横向非均质性强。本文利用三维地震资料，结合地层厚度、梯度结构张量属性和地质体雕刻技术刻画了云锦地区东吴期岩溶微地貌特征，并通过模型正演和振幅属性预测了表生岩溶储层有利区带。研究认为：①云锦地区在东吴期岩溶微地貌差异大，发育一系列岩溶塌陷体，在地震上表现为茅口组顶界地震同相轴“下拉”的特征；②利用梯度结构张量属性结合地质体雕刻技术有效刻画了云锦向斜区岩溶塌陷体，分析了其展布规律，平面上呈孤立、线状或连片3种展布方式；③岩溶塌陷体边缘两侧地震振幅减弱区，岩溶作用强烈，溶蚀孔洞发育，为储层发育有利区带，该研究成果为后续茅口组储层预测工作具有指导意义。
岩质边坡生态修复基材配比及性能研究
苏丹辉, 颜阳, 王永忠, 张济法, 冯海波, 李冉, 谭思祺, 段佳文, 周建伟
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230445
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摘要:
【目的】随着我国经济的高速发展，矿产资源开发、道路电力等基础设施的建设产生了大量岩质边坡，对区域生态系统产生了严重影响。由于工艺简单，经济高效的特点，客土喷播技术广泛应用于岩质边坡的生态修复工作。但传统喷播基材粘结性及稳定性较差，导致高陡岩质边坡的修复效果不可持续。因此，亟需开发针对性的生态修复基材。【方法】本研究通过盆栽实验和正交实验，探索了不同配比的基材性质的优劣，包括基材保水性、水平收缩率、容重、植物发芽株数、植物生长高度，并筛选出性能优良的土壤基材。在此研究基础上，通过抗冲刷试验，分析筛选出的土壤基材的抗冲刷性能，并进一步筛选适用于高陡岩质边坡生态修复的最优配比基材。【结果】结果表明，适量的保水剂可提高植物的发芽率与生长高度，而稍高含量的粘结剂（大于0.15%）不仅使植物的生长高度减小，还会降低植物的生长速率；不同配比基材的性能具有明显差异，但各指标几乎都优于空白对照组的自然土壤；经过筛选，P6、P10、P16、P1、P15组基材的植物生长状况、物理结构及保水性良好；随着坡度和降雨强度的升高，基材流失量明显增加，并且P15组基材具有优越的抗冲刷性能。【结论】因此，当边坡坡度较小（60°以下）或者偶发大雨时，基材可直接应用于边坡生态修复；当边坡坡度较大（60°以上）或者频发大到暴雨时，基材应用时应搭配防护网等工程。该研究对于岩质边坡的生态修复具有重要的指导意义。
深水超浅层疏松砂岩含水合物气层的识别与饱和度计算
汤翟, 裴健翔, 赵军, 骆玉虎, 郭璃, 贾将
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240082
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摘要:
在海域天然气水合物的勘探过程中，针对含水合物气层电性响应特征异常复杂，导致针对含水合物气层的定性识别与定量评价存在较大的困难。为此，基于南海深水超浅层疏松砂岩含水合物气层测井响应特征，结合孔隙度差值法、中子-密度曲线重叠法、剪切模量法等定性识别方法，识别含水合物气层并利用循环迭代法同时反演纵波速度与电阻率寻找最小联合误差的方法求解含水合物气层的饱和度。计算结果表明，声波和电阻率测井联合反演计算含水合物气层饱和度的方法是可行而可靠的，可同时计算得到水合物饱和度和浅层气饱和度，L区块Z井联合反演计算结果与岩心饱和度吻合度为81.25%,L区块Y井联合反演结果与单独使用水合物或浅层气计算模型计算结果吻合度接近85%，可为现场含水合物气层的识别与饱和度的计算提供借鉴依据。
基于NMR与CMP实验的致密砂岩孔喉结构表征方法
李浩, 樊志强, 谢雨芯, 巩肖可, 郝博斐, 孙龙, 雷小兰, 闫健
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230484
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摘要:
致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育，需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征，以更好认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上，采用场发射扫描电镜（FESEM）、恒速压汞（CMP）和核磁共振（NMR）等方法，研究了岩心样品的孔隙类型及结构特征。采用CMP数据对NMR孔隙分布进行了修正，识别了喉道半径与孔隙半径的分布范围，建立了适用于致密砂岩的孔隙半径分类方法。研究结果表明，目标储层可动水与不可动水孔隙度之比仅为0.14~0.47，渗流能力差。将NMR与CMP数据相结合可精确识别出目标储层喉道半径中值为0.151~0.380μm，孔隙半径中值为4.38~9.76μm。孔隙内赋存水类型分为可动水、束缚水和黏土结合水，对应的饱和度平均值分别为23.35%、14.75%和9.4%。微小孔隙（T2＜T2c1）、中孔隙（T2c1＜T2＜T2c2）和大孔隙（T2c2＜T2）的平均孔隙度分别3.12%、3.42%和1.35%。孔喉半径r2c1可作为储层渗流能力划分的评价指标，r2c1的降低会导致微小孔（即吸附孔）孔隙度的降低，以及中孔和大孔（即渗流孔）孔隙度的增加。研究成果为优选致密砂岩优质储层，提高致密油采收率提供了参考和借鉴。
干热岩开发循环试验的研究进展和发展建议
王丹
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230644
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摘要:
【目的/意义】干热岩是一种开发前景广阔的地热资源。增强型地热系统是当前干热岩开发的主要方式，需要通过多个工程环节衔接实施，循环试验是其中的重要步骤。循环试验实施过程具有长期性和复杂性的特点，亟需技术突破降本增效。【分析/评论/进展】本文简要总结了国内外较为典型的干热岩开发EGS工程的循环试验经验和探索方向，阐述了多种因素对于循环试验的影响，并结合青海共和场地的实际情况提出了发展建议。可以看出，以往提高循环试验效果主要是通过开发层位及井组调整、长期循环、储层改造以及化学刺激等方法实现的，而当前技术人员主要通过解决准确获取工程参数，以及改进注采井组设计和储层改造工艺进行探索。【结论/展望】循环试验的方案制定需要充分考虑地质因素，且数值模拟、储层刺激、流程设计、工程实施等方面都值得进行深入研究。随着开发技术的日趋成熟，干热岩地热资源将会成为我国能源结构中的重要一环，为经济发展和环境保护发挥重要的作用。
基于XGBoost算法的走滑断裂内部特征带的精细识别
赵军, 汪峻宇, 赖强, 文晓峰, 邬光辉, 焦世祥
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230583
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摘要:
受制于走滑断裂内部强烈的非均质性、储集空间多变及流体分布复杂的影响，走滑断裂内部裂缝带、破碎带和溶蚀带这三个特征带之间的测井响应复杂多变，为有效利用成像及常规测井资料识别走滑断裂内部三个特征带造成了困难。分析了走滑断裂内部“三带”测井响应特征，优选敏感测井曲线构建基于均值及方差的特征向量空间集，采用极端梯度提升算法，建立走滑断裂溶蚀带、破碎带和裂缝带“三带”的XGBoost回归预测模型，并通过多分类评价指标对XGBoost模型的关键参数进行调优，提高了走滑断裂内部“三带”的识别精度。利用构建的XGBoost模型对研究区走滑断裂内部“三带”进行了识别，识别正确率达88.89%，表明基于XGBoost算法的走滑断裂内部特征带识别模型能够有效地识别裂缝带、破碎带和溶蚀带“三带”，对走滑断裂内部结构的精细刻画有一定借鉴意义。
基于U-Net神经网络的微地震有效事件自动拾取方法
田佳, 李萌, 罗浩
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230689
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摘要:
【目的】有效事件自动拾取是微地震监测的重要环节，拾取的准确性直接影响后续震源定位和震源机制反演的精度与可靠性。【方法】本文构建了10层U-Net神经网络模型框架，将三维有限差分模拟的原始微地震数据与实测储气库微地震原始数据制作为标签图像，将其切割为128*128大小切片并输入U-Net神经网络学习，输出预测后的切片并将其合并，在对预测后的图像进行二值化，最后提取微地震有效事件的P波初至。使得背景噪声与有效信号图像的边缘分割更加精细，提高了微地震有效事件的自动拾取效率与准确性。【结果】定量分析与对比了U-Net方法与STA/LTA法的拾取率、错拾率和拾取误差，测试结果表明，U-Net的拾取效果优于STA/LTA法，而且U-Net也具有较强的抗干扰能力与泛化能力；评价不同标签宽度对初至拾取结果的影响，结果表明依据事件的主周期制作的标签拾取效果最佳。【结论】本文建立的U-Net神经网络初至自动拾取算法是高效、高精度储气库完整性微地震智能监测系统的重要组成部分，对提高我国微地震监测技术水平具有重要意义。
基于多剖面生成露天矿三维边坡最危险滑面
陈应显, 叶永超, 杨红霞, 李佳莹
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230690
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摘要:
目前，普遍采用二维剖面进行边坡稳定性分析，该方法能高效且较为准确地评估边坡的稳定性。然而，二维剖面不能描述边坡最危险滑面的三维空间形态和三维滑体。为解决此问题，在二维剖面边坡稳定性分析的基础上，通过将多个剖面与三维边坡模型进行关联，使用样条函数拟合出边坡三维最危险滑面。首先，通过对剖面线和二维剖面图中图元的剖面名称、水平坐标定位及高程定位等的设置，建立二维剖面图与三维边坡空间的关联；其次，分别自动生成各剖面的最危险滑面线，使用坐标转换公式将每个二维剖面的最危险滑面线转换到三维边坡空间；最后，利用样条函数插值对三维空间中的各最危险滑面线进行拟合，构建三维最危险滑移面。以内蒙古锡林浩特某露天矿西南帮边坡为例，建立边坡三维工程地质模型，生成5个边坡稳定性分析二维剖面，通过该方法，成功生成了该边坡的三维最危险滑面及三维滑体。
复杂脉状矿体精细化三维建模方法探讨
李宏达, 吴志春
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20240050
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摘要:
[目的]利用三维建模技术模拟地质体的三维形态，能够有效揭示地质体的空间分布特征。与隐式建模方法相比较，显式建模方法在小尺度的地质结构特征上刻画更加精准，然而对于形态复杂脉状矿体等地质体的大比例尺精细化三维建模，还存在建模速度慢、难度大、精度偏低等问题亟待解决。[方法]本文针对部分复杂脉状矿体，综合运用加密约束点、构建矿体劈分线、分段式建模、矿体缝合等技术，系统开展了分枝分岔复合矿体、存在无矿天窗矿体、含夹石矿体、断层切割矿体等四种复杂脉状矿体的显式三维建模方法研究。[结果与结论]实现了复杂脉状矿体的高精度快速三维建模，该建模方法对稀有、贵金属等复杂脉状矿体的精细化三维建模、矿产资源量估算、矿产资源开发利用方案制定等具有重要意义。
基于光谱指数和端元混合模型的滨海地下水溶解性有机质来源示踪
邰晋, 龚绪龙, 梁莹, 马瑞, 姜雪, 马凯歌, 刘晨, 张安广
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230711
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摘要:
滨海地下水中溶解性有机质（DOM）长期受到陆源、海洋源等多种有机质混合，定量评估其来源对认识滨海地区碳迁移转化具有重要意义。本研究选取江苏连云港市为研究区，利用同位素示踪和光谱指数识别了地下水DOM来源，并通过光谱指数与端元混合模型（EMMA）定量评估了不同端元对滨海地下水DOM的贡献占比。结果表明，滨海地下水DOM受河水DOM、海水DOM和沉积物可溶性有机质混合影响，三个端元贡献占比分别为44%±22%、33%±10%和22%±13%。研究区北侧地下水受到海水混入和淡水补给共同影响，地下水DOM具有较高海水DOM贡献占比和自生源特征；而研究区南侧地下水咸化严重，高盐度地下水在径流过程中促进了沉积物可溶性有机质释放，地下水DOM具有较高的沉积物可溶性有机质贡献占比和腐殖化特征。本研究为滨海地下水DOM来源的计算提供了评估方法。
基于离散元模型的聚合型滑坡碎屑流聚合角度影响研究
杨锟, 叶永, 谢旋
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230564
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摘要:
摘要：【目的】滑坡碎屑流是一种常见的地质灾害，它有着规模宏大、滑动距离远、速度快的特征，而山坡沟谷等地形会影响着滑坡碎屑流的运动轨迹，进而对其进行阻拦、转向、堆积等一系列影响，所以滑坡碎屑流不仅仅只有简单的直线路径，受到地形因素的影响，其运动路径复杂多样。【方法】本文主要基于滑坡碎屑流不同的运动轨迹中的聚合行为，采用EDEM软件，分析对称聚合型滑坡碎屑流在不同聚合角度中的运动冲击和堆积特性。【结果】研究结果表明：（1）聚合角度对于运动速度的影响：聚合角度越大，Vy越小，滑坡碎屑流分离程度更高，滑坡滑动时间更长；（2）聚合角度对于堆积形态的影响：聚合角度越大，滑坡稳定在坡脚处，其堆积区的形态，在滑道一侧的长度增加，而在拦挡结构处的高度减小；(3) 聚合角度对于冲击性能的影响：聚合角度越大，对拦挡结构的冲击力峰值更低且更晚出现峰值；在停止运动形成静态堆积区后的残余冲击力也更低，残余冲击力的值也与冲击力峰值更加接近。【结论】研究成果为滑坡碎屑流复杂路径运动深入研究提供基础作用，为滑坡碎屑流防治结构优化提供理论参考。
致密砂岩碎屑颗粒粒度定量表征及对产能的指示意义
姚梦麟, 陶云贺, 贺洪举, 候克均, 刘海军, 熊宇, 张冲
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230582
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摘要:
【目的】粒度分析可以判别地层沉积环境和评价储层渗透性，对碎屑岩油气储层评价十分重要。【方法】以四川盆地天府气田沙溪庙组致密砂岩储层为研究对象，首先分析了碎屑岩颗粒大小和形状对储层渗透性的影响，以此为基础，结合粒度中值、粒度C值、分选系数等参数，提出了一个综合表征粒度的指示参数PI，其次对颗粒粒度比较敏感的测井参数自然伽马、光电吸收截面指数和中子进行主成分分析，降维成一个主成分参数，并建立了粒度指示参数PI与主成分参数的指数关系模型，最后结合测试及测井资料，分析了粒度指示参数PI与储层产能的相关关系。【结果】统计了天府气田沙溪庙组7口井8个测试气层段，并通过上述方法计算出了7口井的粒度指示参数PI值，分析了测试段无阻流量与粒度指示参数PI的响应关系，结果显示：天府气田沙溪庙组测试段无阻流量与粒度指示参数PI的累加值X呈现指数关系，其相关系数R2达到0.85。【结论】研究说明：对于岩性主要以中—细粒砂岩为主，粒级变化大，且储集空间以残余粒间孔为主的储层，粒度指示参数PI一定程度上可以指示该种类型储层的产能大小。
幕阜山岩体北缘鄂南地区构造特征与构造控矿作用
林子晗, 夏元, 张航川, 徐先兵
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230525
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摘要:
江南造山带中段幕阜山地区发育规模巨大的早白垩世Li-Be-Cs-Nb-Ta等稀有金属和Pb-Zn-Cu-Au-Sb等有色金属岩浆-热液成矿系统。幕阜山岩体南、北缘的湘东北和鄂南地区具有相同的成矿物质基础，但现有矿产勘探成果差距明显，可能是构造变形差异所致。本文通过构造解析、古应力场反演以及矿床分布特征，探讨了鄂南地区的构造控矿作用。构造解析表明E-W走向江南断裂形成于新元古代，保存了三叠纪由S向N的逆冲作用、晚白垩世断层上盘向SE的正断作用和古近纪E-W走向左行剪切作用；而NE-
胶东大柳行地区中生代花岗岩地球化学、锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素特征及其构造意义
赵智华, 邵玉宝, 纪旭波, 王江波, 黄兴龙, 王勇军, 王鹏, 戚树发, 崔煜烽, 黄鑫, 路长勇, 宋宇, 李秀章
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230693
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摘要:
【目的】为了确定胶东大柳行地区中生代花岗岩岩石类型、成岩时代及其形成构造背景，探讨其与金矿成矿的关系，【方法】本文选取位于胶东栖霞-蓬莱金成矿带北部的中生代燕山期玲珑型花岗岩（齐家沟二长花岗岩）和郭家岭型花岗岩（崮寺店二长花岗岩），开展了地球化学、锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素研究。【结果】结果表明，齐家沟二长花岗岩锆石U-Pb年龄为172.8±1.5 Ma，锆石的εHf(t)值为-27.7 ~ -20.3。崮寺店二长花岗岩锆石U-Pb年龄为127.3±0.8 Ma，锆石的εHf(t)值为-15.7 ~ -13.4，其花岗岩的87Sr/86Sr比值为0.710937 ~ 0.712735，εNd (t)变化范围为-16.8 ~ -11.3。【结论】齐家沟二长花岗岩源区为古老下地壳，主要为华北克拉通下地壳，岩浆源区可能混入了扬子克拉通地壳的成分。崮寺店二长花岗岩是由下地壳镁铁质岩石部分熔融作用形成的，在形成过程中有幔源成分的加入，成岩构造背景为伸展状态，这可能是由于太平洋板块的俯冲后撤导致的。崮寺店二长花岗岩的上述特征与胶东早白垩世金矿成矿特征具有较高的协调性，暗示崮寺店二长花岗岩可能与该区金矿成矿有关。
渭河地堑南北源汇特征及其对沉积体系与储层特征的影响
柏立广, 王维, 刘子玉, 杨香华, 刘志峰
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230531
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摘要:
物源性质对于我国近海盆地古近系沉积与储层发育具有重要的控制作用，然而受限于取芯成本与地震资料多解性，相关认识缺少直观证据支撑。渭河地堑为新生代断陷盆地，区域地质研究揭示其南北物源体系差异显著，其构造背景、物源配置与近海盆地具有较强的类比性。本文基于渭河地堑野外露头与系统采样进行锆石U-Pb年代学、铸体薄片、背散射以及X衍射分析，对渭河地堑南北砂体物源体系、沉积及储层特征进行精细解剖。北部花城剖面碎屑锆石具有华北克拉通两个典型古老峰值以及对应加里东与海西运动的年轻峰值，层序底部砾岩砾石类型以碳酸盐岩、钙质碎屑岩以及变质岩为主，具备鲜明的渭北隆起物源特征；南部骊山周缘剖面碎屑锆石以加里东晚期与印支晚期峰值为主，砾石类型以花岗岩与变质岩为主，具备鲜明的南部秦岭物源区特征。渭北隆起碳酸盐岩物源区对应沉积体规模小且富泥，储层中泥质与钙质含量高。南部秦岭造山带对应沉积体展布规模大，多旋回富砂沉积，储层以砂砾岩、净砂岩为主，储层钙质含量低。不同类型物源体系为储层及后续成岩作用提供了物质基础与先决条件。渭河地堑野外露头系统分析可以为我国近海盆地相关研究提供借鉴。
酸性淋滤液对碳酸盐岩的溶蚀损伤试验研究
宗劭康, 褚学伟, 张佳欣, 梁柱, 杨凤竹
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230633
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摘要:
强酸性废水对碳酸盐岩有很强的腐蚀性，可以导致碳酸盐岩的物理力学性质发生重大改变。本文通过开展不同流速条件下，不同时长磷石膏酸性淋滤液对灰岩的溶蚀试验研究，分析试验前后灰岩试样的表观特征、质量、孔隙度、单轴抗压强度以及声发射计数等指标的变化规律，探讨了酸性淋滤液对碳酸盐岩的溶蚀损伤和力学损伤，揭示了酸性淋滤液对碳酸盐岩物理力学特性的影响。试验结果表明：岩样的溶蚀率、孔隙度增量与溶蚀时间及淋滤液流速均成正相关关系，力学强度与溶蚀时间及淋滤液流速均成负相关关系。随着溶蚀的进行，岩样表面会附着越来越厚的萤石矿物，使得岩样的溶蚀速率变慢。单轴试样的破坏形式由剪切破坏向张拉破坏逐渐转变。在磷石膏淋滤液溶蚀的酸性环境下，灰岩内部矿物成分被溶解，从而引起宏观力学参数的变化，研究结果可为酸性废水影响条件下岩溶介质稳定性分析、酸性废水处理、尾矿工程安全设计等方面提供理论与试验数据依据。
黔西南下石炭统打屋坝组页岩的天文旋回识别及层序地层划分
王嘉伟, 金思丁, 陈义才, 李露艳
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230546
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摘要:
【目的】黔西南下石炭统打屋坝组发育了一套极具勘探潜力的页岩地层，然而，对该套地层层序划分方案不统一，层序发育机制认识不清，一定程度制约了非常规油气勘探的发展。因此，本文针对该套页岩地层开展旋回地层学与层序地层学研究，旨在从天文旋回的角度，实现对页岩“定量”层序地层的划分。【方法】选取黔水地1井（1457-2466 m）为研究对象，以自然伽马测井曲线为替代指标，采用时间序列分析、INPEFA分析和小波分析等方法，开展旋回地层学分析与层序地层学研究。【结果】黔西南下石炭统打屋坝组页岩地层有明显的天文周期信号，经COCO估算出该套地层的最优沉积速率为16.4 cm/ka，匹配的66.42 m沉积厚度代表405 ka长偏心率周期。对黔水地1井GR分段（1457-1932 m和1932-2466 m），再次进行频谱分析和天文检验，估算出上段最优沉积速率为16.5 cm/ka，下段为11.2 cm/ka。分段滤波结果显示，打屋坝组一共记录了19个长偏心率周期；以此建立了打屋坝组的“浮动”天文年代标尺，估算出打屋坝组持续时限约7.86 Ma。通过建立研究层段的沉积噪音模型（DYNOT和ρ1），恢复打屋坝组相对海平面变化曲线。在旋回地层学研究建立时间框架的基础上，根据相对海平面变化曲线的极值，并结合INPEFA分析和小波分析的结果，对黔水地1井进行三级层序界面和最大海泛面的识别。黔水地1井打屋坝组共识别了6个三级层序界面，划分出5个三级层序，并认为三级层序的发育受控于稳定的约1.2 Ma斜率振幅调制周期。【结论】将旋回地层学的研究方法应用于黔西南地区下石炭统打屋坝组页岩地层的层序划分中，探讨不同时间尺度下天文轨道参数与相对海平面变化的关系，实现三级及四级层序地层的划分。旋回地层学为海相页岩万年时间尺度的等时对比提供了可能，为页岩油气勘探中优质烃源岩发育层段预测提供精细的年代框架，为页岩地层的油气勘探提供理论指导。
多源遥感数据融合的高陡边坡危岩体信息提取方法研究
李虹江, 于昕左, 马佳, 董秀军
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230695
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摘要:
摘要：【目的】我国山区存在大量的高陡边坡，因其具有隐蔽性及危险性等特点，目前人工调查和单一非接触式测量都难以准确获取高陡边坡上岩体分布位置及特征信息。【方法】本文将机载激光雷达、地面激光雷达及无人机倾斜摄影测量获取的点云数据进行多源数据融合，将每种数据的优势进行互补；随后运用融合后的点云对高陡边坡危岩的规模边界、后缘特征、产状信息及结构面特征参数进行信息提取。【结果】结果表明：本文使用的多源数据融合方法有效互补了多种数据优势，运用融合后点云对高陡边坡危岩进行规模边界、后缘信息及结构面特征参数信息提取，其提取精度满足相关规范要求。【结论】该论文为山区高陡边坡岩体几何参数信息精细化提取提供了一种技术方法。
高压电脉冲-水力压裂耦合过程中岩体缝间扰动规律研究
饶平平, 宁肯, 崔纪飞
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230364
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摘要:
为了研究高压电脉冲-水力压裂岩体缝间扰动及裂缝扩展规律，以弹性力学、断裂力学、损伤力学为基础，采用扩展有限元法对高压电脉冲在水压(3 MPa)下的放电过程进行了数值计算，并对岩体裂缝进行了分析。结果表明：在5 kV放电电压下，高压电脉冲-水力压裂较传统水力压裂的最大裂缝宽度提高了35%，且随着放电电压增大，裂缝的最大缝宽和起裂压力均增大，缝间干扰能力增强。此外，岩体中缝间干扰还与主应力差、注入速率、裂缝数量有关。具体而言，在相同的电压下，注入速率越快，裂缝长度越长，应力阴影效果越明显，缝间扰动越强；在注入速率相同的情况下，主应力差越大，裂缝朝最大主应力延伸的方向性越明显，起裂压力和最大缝宽均随着主应力差的增大而减小；多个裂缝分支可以同时扩展并相互交叉，三条裂缝的应力阴影区比两条裂缝的影响范围更广。研究结果旨在为水下高压电脉冲压裂和煤层增透技术的研究提供理论依据和研究方法，并且为实际工程人为控制裂缝奠定一定基础。
深层-超深层致密砂岩储层特征及物性差异成因—以库车坳陷博孜地区巴什基奇克组为例
姜潇俊, 史玲玲, 杨海军, 杜浩, 石万忠, 莫涛, 董国宁
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230567
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摘要:
摘要：【目的】库车坳陷博孜地区在8000m以深仍发育优质储层且高产工业气流，但其巴什基奇克组致密砂岩储层物性平面上存在着明显的差异。为明确此类储层发育的特征，降低深层-超深层油气勘探的风险。【方法】基于测录井、铸体薄片、高压压汞及PVT相图等实验分析结果，探讨了致密砂岩储层特征及物性差异成因。【结果】研究结果表明：博孜地区巴什基奇克组储层岩石类型为中-细粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩，碳酸盐胶结物含量平面分布差异大；中-细粒砂岩储层原始孔隙度介于32.4~38.1%，颗粒间压实强度相似，以点-线接触为主；南部储层平均孔隙度为8.6%，平均渗透率为3.4mD；中部储层平均孔隙度为6.53%，平均渗透率为0.65mD；北部储层平均孔隙度为4.9%，平均渗透率为0.62mD；南部储集空间以原生粒间孔为主，北部和中部以残余粒间孔和溶蚀孔隙为主；南部较北部和中部储层孔喉结构更好。【结论】博孜地区砂岩储层物性受沉积、成岩和构造作用（裂缝）共同控制，其中碳酸盐胶结是后期储层物性改造的主要因素。超压、烃类流体充注及裂缝发育影响了碳酸盐胶结，进而造成储层物性差异。超压较强，油气充注时间较早及裂缝充填较低导致博孜南部储层物性好于北部与中部。
浅水扇三角洲沉积特征及演化规律：以准噶尔盆地玛东斜坡区百口泉组为例
代超, 康逊, 谭静强, 连丽霞, 李际, 胡瑞璞
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230518
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摘要:
【目的】砾岩作为一类特殊的油气储集层，理解其沉积成因及发育规律对于准确预测优质储层的分布至关重要。【方法】基于岩心描述、岩矿鉴定、重矿物与粒度分析等研究，结合测井、录井等资料，明确了玛东斜坡区下三叠统百口泉组砾岩的沉积特征、空间展布规律与沉积物来源，厘清了该组砾岩的沉积机制并构建了其沉积模式。【结果】研究结果表明，玛东斜坡区百口泉组沉积于浅水扇三角洲，扇体发育了扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前扇三角洲3个亚相，包括泥石流、水上辫状河道、洪泛沉积、水下泥石流、水下主干河道、水下分支河道、砂质碎屑流、远砂坝、前扇三角洲泥共9种沉积微相，其中包含了10类岩相。【结论】结合研究区早三叠世由干旱转为湿润的古气候背景，该组砾岩为洪水诱发重力流的沉积产物，具有岩相组合复杂、事件性沉积标志显著、沉积模式受古气候主导、后期湖浪改造明显等特点。在空间上，玛东斜坡区百口泉组砾岩自下而上粒度逐渐变细，体现出湖侵的退覆式沉积序列，同时呈现出泥石流、水下泥石流和水下河道沉积多期叠置的特点。
鄂尔多斯盆地临兴地区本溪组铝土岩储层特征 及其发育控制因素
吴见, 杨昊宇, 徐延勇, 蒋庆灵, 袁隐, 伏海蛟, 王小明, 庞智英, 吴鹏
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230657
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摘要:
近年来，鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩气勘探取得重大突破，吸引了国内外的广泛关注。同期，临兴地区本溪组铝土岩气也取得一定进展，但对于该区铝土岩储层特征及其发育控制因素认识不清，制约了勘探进程。【目的】为了明确临兴地区本溪组铝土岩的储层特征与控制因素，【方法】本文通过开展全岩XRD衍射、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附、常规孔渗检测等分析手段，对铝土岩储层的矿物组成、孔隙结构、储层物性等进行精细表征，并结合地震测井等资料对铝土岩储层发育的控制因素进行探讨。【结论】研究表明：临兴地区本溪组铝土岩中含铝矿物主要为硬水铝石，孔隙类型主要为粒内溶孔、粒间溶孔、基质溶孔、晶间孔隙以及微裂隙，偶见有机质孔隙。此外，铝土岩孔隙体积主要由介孔和宏孔提供，孔峰分布范围主要为30-70 nm、80-130 nm以及4-13 μm。再次，铝土岩储层物性条件一般，孔隙度平均为3.28%，渗透率平均为1.398×10-3 μm2，但底部硬水铝石含量较高层段仍具有较好的物性条件。最后，临兴地区铝土岩储层发育受控于古地貌形态、古沉积环境和成岩作用，其中，洼地和沟槽的古地貌形态和封闭—半封闭的间歇沼泽和泻湖沉积环境控制了铝土岩的富集和分布，成岩作用则是在沉积环境基础上控制了铝土岩储层储集空间类型和物性条件。
基于三轴压缩模拟试验的页岩低阻成因机制探究
高天, 刘睿, 徐璐, 陈增裕, 李佳明, 龙思宇, 廖强, 刘鹏, 李鹏艳
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230533
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摘要:
【目的】川南地区五峰-龙马溪组页岩气储层在多个地区出现低电阻异常现象。统计显示，低阻页岩（<10 Ω·m）与构造断裂带在空间分布上存在叠合关系。为揭示页岩电阻率与构造断裂带之间的关联机制，【方法】本文基于薄片鉴定、X-射线衍射分析、激光拉曼光谱分析、全岩沥青反射率测定以及常规物性分析等手段，确定了页岩试样的岩石学特征和地球化学特征；再基于三轴压缩物理模拟试验确定了变形过程中页岩试样电阻率的变化特征，明确了裂缝发育及盐水的侵入对页岩低阻现象的影响。【结果】结果表明：黏土矿物、黄铁矿和高热演化程度有机质相对均一的页岩试样，在饱和不同浓度盐水后，电阻率显著降低，且电阻率降低幅度（95.07% ~ 98.70%）与盐水浓度之间存在正相关关系；饱和盐水的页岩试样受压破裂后电阻率进一步降低，降低幅度介于5.7 Ω·m ~ 25.7 Ω·m（平均值为13.3 Ω·m），且页岩试样饱和盐水后的电阻率与其破裂后的电阻率符合正相关线性关系。【结论】页岩内部裂缝系统的发育后导电流体的侵入，是页岩电阻率降低的主要控制因素。页岩受压破裂后电阻率的降低幅度受到入侵溶液浓度和裂缝发育程度的双重影响。研究成果解释并补充了构造断裂带对页岩电阻率的影响机制，丰富了低阻页岩成因机制理论，对低阻页岩层段的勘探开发具有重要意义。
河南省滑坡灾害易发性制图研究：多种机器学习模型的对比
曹文庚, 潘登, 徐郅杰, 张文培, 任宇, 南天
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230338
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摘要:

河南省具有复杂的地貌类型，面临着频繁发生滑坡灾害的挑战，因此进行高效准确的滑坡易发性制图对于地方政府和居民具有重要意义。【目的】但是，在滑坡易发性制图研究中，如何选取适合河南省滑坡灾害数据集的机器学习模型提高评价精度的对比研究仍需进一步开展。【方法】以河南省为研究区，收集滑坡数据并编录成滑坡灾害数据库。通过递归特征消除法筛选出对滑坡相对影响最高的11个因子（坡度、高程、平面曲率、剖面曲率、土地覆盖、岩性、土壤类型、降水量、道路密度、河流密度、断裂带密度）整合成空间数据集，训练多层感知机神经网络、随机森林、极端梯度提升和支持向量机模型并使用接收者受试特征曲线下面积（AUC）评估各个模型性能，制作高精度滑坡易发性分区图。【结果】研究结果表明，MLP模型对河南省滑坡灾害数据集适配性最强，AUC达到0.95。相较于SVM、XGBoost和RF模型，MLP模型预测的滑坡灾害高易发区的面积占比最小，能加精确地识别潜在滑坡灾害高风险区域。预测的极高和高易发区主要分布在豫西山地、丘陵地区，地形因素对河南省滑坡灾害发育具有主导作用。【结论】研究成果可为大尺度区域开展高精度滑坡灾害易发性评价提供参考。
MICP加固土抗冻融性能试验研究
李俊, 张伟丽, 陈宗武, 李明依
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230462
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摘要:
近年来微生物诱导碳酸钙沉积技术（MICP）受到学界的广泛关注，在土体加固领域也取得一定进展。微生物加固后土体性能整体得到提升，但是冬冻春融的循环作用，使得土体结构逐渐松散，导致土体强度、抗冲刷性和保水能力均有所降低。目前针对冻融循环对MICP固化土性能影响研究较少。本文采用喷洒法对试样表面进行MICP固化处理，对多组试样给与不同冻融周期作用，并进行无侧限抗压强度测试、冲刷试验和水分蒸发试验，探讨试样水分蒸发速率随冻融周期增加的变化规律，以及冻融对加固土性能的影响。基于土体抵抗冲刷破坏作用机理，结合不同冻融周期下试样的表观松散程度和试验结果，探究冻融循环导致加固土性能下降的原因。试验结果表明：试样无侧限抗压强度（UCS值）从43.83kPa提高到加固后的69.92kPa，经历20次冻融循环，加固试样的UCS值为未加固试样1.48倍，且加固试样冲刷侵蚀量远小于未加固试样的一半。研究表明微生物诱导生成的碳酸钙沉积物能够有效填充土体内部孔隙，粘结松散土颗粒，从而大幅提高土体强度，有效削弱冻融对土体的破坏作用。虽然冻融循环作用周期增加使得土体的加固效果逐渐劣化，但在短期冻融环境下，MICP加固后土体仍具有较高的强度，并能有效抵抗雨水的冲刷侵蚀作用。
基于多源融合建模和热-流耦合模拟的张掖盆地地热资源分布特征及成因机制研究
尹政, 陈庆祥, 何剑波, 王春磊, 骆进
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230590
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摘要:
摘要：传统基于已有钻孔数据插值的温压场分析方法不能很好地反映地热资源渗流-传热耦合过程，造成对地热资源的成因机制认识不足。本文首先基于钻孔信息、物探信息、高程数据等多源数据进行相互融合，建立了张掖盆地高精确度三维地质模型。对比传统插值模型可知，多源数据融合建模能提升孔间地层精度50-300m。基于三维地质模型开展了盆地渗流-传热场耦合数值模拟，对比关键点空间插值法，多场耦合分析更合理地揭示研究区储层温压特征。研究区地热水整体由南东向北西渗流，经断层补给储层，渗流过程中被地温场充分地加热，温度场表现为中间高四周低，中心温度可达78℃；水头在盆地中心靠东南处较高，逐渐向盆地北东方向降低。最后，建立了三维地热概念模型，结合构造、水文地质和地热地质条件等综合解释了盆地地热资源的成因机制。较之以往的二维模型，本文三维概念模型和热-流耦合的方法更准确的描述了资源地空间分布特征和更合理地解释了资源成因机制。
基于测井曲线深程度耦合的页岩岩相智能识别方法研究
刘粤蛟, 赖富强, 徐浩, 王濡岳, 张晓树, 罗彤彤, 杨彬跃
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230361
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摘要:
【目的】四川盆地渝西区块五峰组-龙马溪组是国内典型的页岩气储层，其层间强非均质性，导致采集的测井曲线信息存在大量冗余且曲线间耦合关系复杂，岩相测井识别难度高、精度低，亟需技术方法创新。【方法】本文在岩相划分与分析的基础上，联合主成分分析法与随机森林算法构建了一种岩相智能识别方法。【结果】研究结果表明：①利用主成分分析法对测井曲线进行优化，可以使测井曲线深程度耦合，削减测井信息冗余及曲线间复杂耦合关系等因素对岩相识别的影响，得到了更加科学有效的数据信息；②向原始数据添加不改变其岩相的微量变化，可以达到数据增强的效果，在一定程度上解决随机森林算法由于数据集比较小或者不平衡时，模型的泛化能力和稳定性差的问题；③联合主成分分析法与随机森林算法构建的岩相智能识别方法运用识别精准达83%以上，适用性强，准确率高。【结论】该方法不仅在一定程度上克服了研究区岩相识别困难的问题，也极大提高了岩相识别效率，对促进研究区页岩气经济高效具有重要意义。
基于数据驱动的南岭地区花岗岩岩体含矿性判别
花旗, 夏庆霖, 刘奇锋
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230363
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摘要:
【目的】花岗岩作为成矿作用的重要参与者，对它的研究有利于了解钨锡成矿作用的地球化学过程和区分岩体的含矿性。【方法】本文收集了南岭地区含钨花岗岩、含钨锡花岗岩和不含矿花岗岩的主量元素和稀土元素数据，共42个岩体466组数据。总结对比了三类岩体的地球化学特征，从数据驱动和机器学习的角度区分了三类岩体的含矿性和岩石地球化学特征之间的关联，运用受限玻尔兹曼机来训练自编码神经网络以消除主量元素和稀土元素之间量级的差别，并且提取中间特征，再将中间特征输入随机森林和多层BP神经网络，建立AE-RF和AE-BP岩体含矿性分类模型。通过随机森岭输出了分类特征重要性。【结果】结果表明，含钨花岗岩的演化程度最高，含钨锡花岗岩次之，不含矿花岗岩最低。两种模型在测试集上都有很高的正确率（>90%），并且在盲测试集上AE-BP模型的实际运用效果更好。随机选择了6组岩体作为盲测试集，二十一个岩体中有13个岩体正确率大于80%，有两个岩体正确率大于70%小于80%，有两个岩体正确率大于50%小于70%。还有四个岩体正确率小于50%。铁锰磷钙镁等主量元素和轻重稀土元素是区分三类岩体的重要特征。【结论】机器学习能够很好地反映出三类花岗岩的含矿性，地球化学特征的相似性会导致模型错误分类，陂头岩体有一定的成矿潜力。铁锰磷钙镁等主量元素决定了岩体能否含矿，而轻稀土是区分含钨岩体和含钨锡岩体的重要指标，认为岩浆的分异演化程度决定了岩体能否含矿，而幔源物质的加入是区别岩体含钨还是含钨锡的特征。
一种规模序列法中对油气藏规模变化系数（k）改进的取值技术及应用实例
于京都, 陈双玲, 郑民, 吴晓智, 王小娟, 王建
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230371
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摘要:
规模序列法基于Pareto定律，有效获取油气藏规模变化系数（k）的取值长期以来是该方法应用中的关键及难点，并制约了该方法的应用成效。通过求取已发现油气资源规模比，利用已发现油气资源可能具有的规模序列号，构建了一种对k的优化取值技术，主要包括：以资源规模序列号与k为坐标轴建立坐标系，根据已发现油气资源规模比做数据交汇，当不同规模比下的交汇数据点近似位于垂直于k轴的直线上时，该直线与k轴的交点即为k的一个解；并进一步提出了在获取k及规模序列解集后，对解集进行优选定解的原则，以满足油气资源评价需求。对已发表文献中经典数据的分析表明，通过应用该技术可有效获取油气藏规模变化系数（k）的取值；并进一步构建了对川中金秋气区盐亭区块侏罗系沙溪庙组6号砂组天然气资源的应用实例，表明预测与实际拟合结果较好，评价结果符合当前盆地天然气勘探认识。该技术对地质经验依赖程度低、不需要设定分析步长、无复杂的行列式-矩阵运算环节，有效降底了在k取值过程中的主观性和计算强度，并实现了程序化，提高了分析时效性，可为规模序列法的深入应用提供帮助。
基于不同地质环境分区的重庆市滑坡降雨阈值模型研究
谢洋义, 殷坤龙, 杜娟, 刘书豪, 邬礼扬, 刘谢攀
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230375
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摘要:
（目的）考虑区域历史滑坡的降雨特征与地质环境，构建合理的降雨阈值模型，对区域滑坡灾害的预测预报十分重要。（方法）本文以重庆市2013-2021年的1368个降雨型滑坡为研究对象，基于详细的滑坡编录数据和区域地质环境资料，划分降雨事件，构建滑坡样本库。利用随机森林（RF）算法，建立了当日激发降雨量-前期有效降雨量（Rd-Rp）降雨阈值模型，基于概率分级划分了不同预警等级。以中等预警概率按孕灾环境、工程岩组、土地利用和土壤类型四种地质环境分别构建了19个临界降雨阈值判据。（结果）结果表明：Rd-Rp阈值模型能够很好的反映当日激发降雨和前期有效降雨对滑坡发育的影响，且前期有效降雨量在滑坡诱发中占主导作用。不同的地质环境类型对降雨因子的敏感性不同，地质构造、岩土体工程性质、植被覆盖以及土壤性质等对滑坡发育有重要影响。以坚硬岩为主的岩组阈值高于以软弱岩为主的岩组，林地的阈值大于耕地，受人类工程活动破坏严重的区域阈值会降低。（结论）本文利用随机森林方法为重庆市不同地质环境分区建立了降雨阈值判据，本研究可为重庆市降雨型滑坡的气象预警管理方面提供新的思路与借鉴依据。
基于鸟粪石沉淀法的富磷地下水磷回收的可行性与影响因素研究
陈惟希, 杜尧, 谢先军, 邓娅敏
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230379
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摘要:
摘要：磷供应短缺和水体磷污染已成为严重的全球性危机。鸟粪石沉淀法是最为经济有效的磷回收方法，目前已广泛应用于污水中磷的资源化。地质成因富磷地下水近年来在世界范围内被广泛发现，但目前尚未有基于鸟粪石法开展富磷地下水中磷回收的报道。本研究探讨了在富磷、富钙、富铁、富黄腐酸（FA）地下水中以鸟粪石法回收磷的可行性与影响因素。采用X射线衍射、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对人工合成地下水和天然地下水开展了研究。结果表明，高浓度的钙能显著抑制鸟粪石的形成；铁和黄腐酸对鸟粪石形成的影响相对较弱；这些因子的共存会进一步抑制鸟粪石的形成。值得注意的是，三个因子共存条件下得到的鸟粪石沉淀与实际地下水中得到的沉淀最为相似，说明三个因子的共存决定了鸟粪石能否在地下水中有效沉淀。本研究识别了鸟粪石沉淀法回收地下水中磷的影响因素与机制，研究结果将有助于制定富磷地下水中磷的回收策略。
基于改进YOLOv7的露头区岩石裂缝检测识别研究
王婷婷, 王洪涛, 黄志贤, 杨明昊, 赵万春, 郑雄杰
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230425
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摘要:
【目的】野外露头区岩石裂缝的检测对于裂缝性油气藏的地质勘测具有重要意义，但传统的图像处理算法对岩石裂缝检测效果欠佳，经典的深度学习模型网络复杂度较大、收敛与检测速度较慢且对复杂地质背景的岩石裂缝检测精度较低，因此本文提出一种改进的露头区岩石裂缝检测算法YOLOv7-PCN。【方法】首先，融入PConv（Partial Convolution）卷积模块替换主干网络的部分标准卷积，降低网络计算量提高网络检测速度；其次引入CA（Coordinate Attention）注意力机制模块，增强对裂缝关键位置特征的提取能力；最后边界框回归损失函数使用NWD（Normalized Wasserstein Distance）度量方式，优化了网络的训练收敛速度，提高了复杂环境下的分辨率较低小目标裂缝的定位检测精度。同时在数据处理方面结合数据增强方法构建露头区岩石裂缝数据集，提高网络模型的泛化能力。【结果】实验结果表明，该算法在4种岩石类别的裂缝检测上的平均精度均值达到82.5%，相比于原YOLOv7算法，提升了7.7%，同时模型参数量减少了29.6%，模型计算量节省了31.2%，模型检测速度提升了39.2%，证明了所改进算法模型的有效性。【结论】本文所提出的改进YOLOv7的岩石裂缝检测算法，综合了传统卷积神经网络模型和目前深度学习目标检测模型的优点，在拥有较少的参数量及计算量的轻量化的同时使得复杂环境下的裂缝检测结果更加准确，满足岩石裂缝检测任务的准确性和实时性要求。
迁移学习及其在固体地球科学中的应用
左仁广
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230429
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摘要:
随着地球科学进入大数据时代，机器学习成为可发现和描述数据复杂结构与模式的新兴工具，被迅速应用于固体地球科学领域。作为机器学习的一个重要子领域，深度学习通过构建多级隐含层的方式，层层递进地学习海量数据，可达到提高分类或预测效果等目的。然而机器学习模型往往需要海量数据作为支撑，从而限制了其在固体地球科学领域的广泛应用。迁移学习是针对在训练样本不足情况下的一种机器学习方法，旨在通过利用预先学习类似任务的知识来提高新任务的性能，其利用从源域学习到的知识并将其迁移到目标域，在一定程度上可以克服训练数据不足的问题。本文简要综述了迁移学习的基本概念和类别，通过分析迁移学习在固体地球科学中的典型案例，讨论了现有迁移学习方法在固体地球科学领域中面临的挑战。当前，深度迁移学习方法已经在岩石矿物自动识别与分类、地球化学异常识别等方面表现出了较大潜力，其具备提高模型泛化性能、避免过拟合的能力，在固体地球科学领域具有广阔的应用前景。
基于MIC的非吻合裂隙等效水力开度的表征模型研究
朱悦, 梁烨, 孙自豪, 王亮清, 范斌强, 姚浔万
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230443
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摘要:
等效水力开度可以定量表征粗糙裂隙在达西流态下的导流能力，等效水力开度的精准预测对很多实际应用工程具有重要的意义。【目的】粗糙裂隙的等效水力开度受控于复杂的壁面形貌和开度分布等几何特征，本文综合考虑裂隙几何信息，通过最大互信息系数（MIC）的方法确定了等效水力开度的主控因子，并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。【方法】首先，基于Barton 10条标准曲线构造了900组非吻合粗糙裂隙，通过壁面几何信息得到13个几何参数并采用直接数值模拟获取了所有裂隙的等效水力开度试验值，然后，采用最大互信息系数方法分析了等效水力开度与13个几何参数之间的相关性，【结果】共确定了4个主控因子，并基于主控因子建立了粗糙裂隙等效水力开度的表征模型。【结论】基于900个粗糙裂隙数据，选取已有的两个等效水力开度表征模型进行对比分析，分析结果显示本文提出的水力开度预测模型具有更好的表征性能。最后，研究了尺寸效应对建立等效水力开度表征模型的影响，并讨论了将本文的研究推广至三维裂隙的方法。
基于分子动力学模拟的CO2/N2置换页岩油机理研究
陈汉钊, 吴正彬, 蒋恕, 陈掌星
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230456
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摘要:
摘要：【目的】利用分子动力学模拟来研究致密油的赋存状态以及CO2置换致密油的机理。【方法】采用蒙特卡洛法和分子动力学模拟算法，建立不同分子量烷烃在岩石壁面的赋存状态模型，研究烷烃分子在不同岩石壁面的赋存特征，分析CO2和N2置换致密油的微观机理。模拟温度和压力条件选取四川盆地致密储层的温度和压力条件（343.13k、20MPa）。【结果】测得石英壁面和方解石壁面中，C7在CO2中的扩散系数分别为1.88×10-5和1.83×10-5，在N2中分别为6.4×10-6和9.01×10-6。【结论】结果表明CO2置换致密油的效果明显好于N2。随着相对分子量的增加，烷烃分子从岩石壁面置换的难度增大，方解石壁面对烷烃分子的吸附作用要强于石英壁面。根据本文模拟结果总结CO2置换机理大致分为四个阶段：分子扩散阶段、竞争吸附阶段、乳化溶解阶段以及混相阶段（低分子量烷烃）。
基于皮尔逊Ⅲ型曲线的不同降雨工况下的崩滑地质灾害危险性评价
王灿星, 朱杰勇, 刘家恺
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230472
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摘要:
摘 要：【目的】降雨是诱发滑坡崩塌等地质灾害的重要因素之一，极大的威胁着群众的生命财产安全，为有依据的采取防治措施以及避险搬迁。【方法】本文以叶枝镇为研究区，选取高程、土地利用类型、坡度、坡向、地貌类型、工程地质岩组、土地利用类型、河流距离、断层距离、曲率等9个评价因子，以栅格单元作为评价单元，采用随机森林算法和加权信息量法对评价因子进行权重分析，作出易发性评价，并再此基础上选择降雨量作为危险性评价因子，通过计算和皮尔逊Ⅲ型曲线预测研究区十年一遇、二十年一遇、五十年一遇、百年一遇的降雨量，得出4种不同的降雨工况，作出危险性评价。【结果】由统计所得，将易发性评价结果按照自然间断点法分成低、中、高、极高易发区4个等级，分别占据研究区面积32.8%、34.02%、21.96%、11.22%，用ROC曲线对其作精度验证，AUC值为89.2%；4种降雨工况条件下的地质灾害危险性评价结果，分别分出低、中、高、极高危险区4种等级，并对评价结果进行对比分析。【结论】通过与实际调查情况对比，本文得出的崩滑地质灾害危险性评价结果与实际情况较为吻合，能够为防灾减灾、避险搬迁提供合理依据。
基于升降轨InSAR数据的高山峡谷区滑坡易发性评价研究
张伟, 陈宏, 纪成亮, 杨庆义, 席文勇, 孙旭, 张勇, 于天文, 倪冰冰, 徐智慧, 李德营
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230560
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摘要:
【目的】近年来，反应地表变形因子的InSAR（Interferometric Synthetic Aperture Radar）数据被逐渐被引入到滑坡易发性评价中。然而这些研究未考虑SAR影像差异。特别是在高山峡谷区InSAR升、降轨成像效果差别大，对地表变形的反应存在较大误差。为了在滑坡易发性评价中更准确地使用InSAR数据，【方法】本文选择象鼻岭水电站库区作为研究区，经过指标因子相关性分析后，选择了和高山峡谷区滑坡发生相关的11个孕灾因子与升轨、降轨InSAR变形数据组合进行进行滑坡易发性评价。【结果】比较是否使用变形数据和使用不同变形数据之间的结果发现，在易发性评价中补充采样点较稀疏的升轨数据反而会降低易发性评价精度，补充采样点较多的降轨数据能一定程度上提高2.7%的易发性精度（AUC=0.9248）。【结论】因此，InSAR变形数据作为因子引入滑坡易发性评价中会影响评价结果，在高山峡谷区选用合适的InSAR变形数据可提高易发性评价精度。
“9.5”泸定地震人口密集区域地震诱发滑坡空间分布规律研究
宋静园, 刘洋, 董秀军, 袁阳杰
, doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20230619
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摘要:
2022年9月5日，四川甘孜泸定县发生Ms6.8级地震，造成了重大的人员伤亡及经济财产损失。由于此次地震灾区多为高山峡谷地貌且植被茂密，导致人工地面排查地质灾害困难，同时基于光学影像对高植被覆盖下的震裂滑坡边界难以准确识别。因此为深入了解本次地震诱发滑坡的空间分布特征，本文首先基于获取得到的震后0.2m分辨率光学影像（DOM）进行同震滑坡目视解译，然后利用0.5m分辨率的数字高程模型（DEM）对植被层下的同震滑坡边界进行修正，同时补充解译植被层下“裂而未动”的潜在地震滑坡，再结合野外调查，最终得到此次地震诱发滑坡9248处，累计滑坡总面积约45.57km2。在此基础上分析了地形地貌、地质构造、地震因子等地质背景与地震诱发滑坡分布的关系，旨在为灾区地质灾害隐患排查、灾情评估、灾后安置选址提供重要依据，同时为灾后重建、地质灾害防治等提供重要基础和保证。

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