新型圆筒型FPSO垂荡抑制结构优化设计

针对传统圆筒型FPSO垂荡运动剧烈的特点,提出一种带有垂荡抑制结构的圆筒型FPSO。采用1∶77.8的缩尺比制作模型,进行垂荡纵摇衰减试验,得到带有不同垂荡抑制结构模型的固有周期和无因次阻尼系数,进而选取最优的垂荡抑制结构型式。之后计算并对比传统圆筒型FPSO和新型圆筒型FPSO垂荡纵摇运动的固有周期和幅频响应函数。在此基础上,结合我国南海海洋环境条件,设计新型圆筒型FPSO的系泊系统,计算分析自存工况下的耦合动力响应,并与传统圆筒型FPSO进行对比。结果表明,文中提出的垂荡抑制结构可以有效增大系统垂荡纵摇运动的固有周期,改善运动性能,提高系泊的安全性。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

碳中和背景下我国清洁能源发展所需矿产资源供需特征

碳达峰、碳中和迫切需要加大清洁能源供给,而清洁能源发展需要更高的矿产资源消耗强度。分析了镍、铅、铜、锌、铝、铁6种清洁能源所需关键矿产资源的供需特点,结果表明：精炼镍、精炼铜供需缺口较大,次为锌板,年均缺口占年均消费量比例分别为34.23%、30.46%、7.56%;预测未来达到需求峰值时,精炼镍、精炼铜、锌板缺口占需求峰值的比例分别为34%、30%、8%;镍矿、铜矿、铁矿资源的对外依存度较高,铝矿资源对外依存度次之,铅锌矿资源对外依存度较小。随着清洁能源技术对矿产资源的需求增长,针对供需缺口较大、对外依存度较高的矿种,中国需加强国际矿业合作,保障资源供应。     

湘东南太和仙铅锌矿床流体包裹体研究

太和仙铅锌矿床位于东南地洼区之南岭成矿带中段,为了了解其流体性质及演化,探讨成矿机制,通过现场调查,对矿区不同成矿阶段的矿石进行了流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针分析。该矿区成矿作用分为3个阶段,依次为石英-黄铁矿毒砂阶段(早阶段)、石英-铅锌多金属硫化物阶段(中阶段)、石英-方解石-黄铁矿阶段(晚阶段)。包裹体研究表明:矿床中主要发育富液相水溶液包裹体(Ia型)、富气相水溶液包裹体(Ib型)、CO_2包裹体(Ⅱ型)、含CO_2的三相水溶液包裹体(Ⅲ型)4类。早阶段中均一温度为235~349℃,盐度为2.03%~7.44%(NaCleq,质量分数,下同);中阶段包裹体均一温度为159~272℃,盐度为1.39%~10.86%;晚阶段包裹体均一温度为128~205℃,盐度为1.39%~7.58%。激光拉曼探针测试表明,3个阶段中包裹体的组分主要为H2O,其次有少量CO_2和还原性气体CH4、N2。早阶段成矿流体在演化过程中发生了不混溶作用,表现为CO_2等气相成分的逸失是导致金属元素沉淀富集的主要因素。中阶段成矿流体在演化过程中发生不同流体间的混合作用,表现在以大气降水及层间水的混入是导致大量金属元素沉淀成矿的主要因素。晚阶段流体以大气降水为主,推测可能流体自然冷却致使成矿元素沉淀富集。     

基于湖积物硅藻与地球化学记录的古环境变迁反演——以桂林会仙岩溶湿地为例

通过对狮子潭柱状沉积物的放射性定年、地球化学与硅藻分析,反演桂林会仙岩溶湿地全新世的古湖沼演替,与其响应的气候变迁与人类活动记录。放射性210Pb、14C定年结果显示该湖在6 400 cal BP开始有湖积物保存,在2 700 cal BP—公元1943年间有沉积间断事件,且于公元1943年再度沉积。在6400—5 200 cal BP,高比例的浮游型硅藻反映高水位状态,可对应到气候暖湿的中国全新世大暖期鼎盛期。在5 200—2 700 cal BP,沉积物内稀酸可溶相Ca、Mg、Sr浓度降低,Mg/Ca、Sr/Ca值明显增加,且浮游型硅藻几乎消失,显示当时湖泊水位显著降低,气候逐渐变干。在公元1943年沉积物再度沉积,可能与战争造成人口迁徙与废耕有关。自公元1973年以来,硅藻壳片大量堆积,反映人类过度活动造成藻华的现象。湖泊沉积物内硅藻组成及沉积物的地球化学特征能够很好地反演古气候、环境变迁。     

重庆金佛山羊口洞滴水δD和δ18O变化特征及其环境意义

为探究重庆金佛山羊口洞滴水δD、δ18O化特征及其环境意义,于2011年10月—2013年8月,在重庆市南川区金佛山逐月采集大气降水样品及羊口洞6个滴水监测点的滴水样品进行氢氧稳定同位素测定。通过比较降水和滴水δD、δ18O的分布特征、季节变化及其与降水量和温度的相关性发现：（1）6个滴水点δD、δ18O较均匀地分布在当地降水线附近,表明从降水到形成滴水的过程受蒸发作用影响不大,滴水δD、δ18O现了当地大气降水δD、δ18O均水平。（2）受洞穴上覆岩土层的调蓄作用影响,羊口洞各滴水点δD和δ18O变化范围（—46.77~—62.09‰,—7.05~—9.96‰）远小于洞外大气降水（5.17~—115.63‰和—1.44~—16.10‰）,且较降水存在明显滞后性。但滴水δD、δ18O体上也表现出与降水相同的夏季偏轻、冬季偏重的趋势,主要受降水水汽源地季节性差异影响。而各个监测点滴水δD和δ18O节变化差异较大,可能受滴水点上覆岩层裂隙管道发育、覆盖层厚度、岩溶水滞留时间、形成滴水前的运移路径、滴水点的高度和滴率、滴水点距离洞穴出入口的距离等多种原因影响。（3）降水δ18O现出＂降水量效应＂和＂负温度效应＂,羊口洞滴水δ18O降水量总体上也呈负相关关系,而与温度（水温、洞温）的关系则呈现多样化：1#、2#、5#、6#监测点滴水δ18O温度不相关,3#点为正相关,4#点为负相关,这与各监测点滴水δ18O节变化差异较大有关。（4）总体而言,羊口洞滴水δD和δ18O季节变化不够明显,利用羊口洞石笋进行季节分辨率的古气候重建可能性较低,但滴水δD和δ18O承了当地大气降水信息,其石笋δ18O用于重建年际~十年际及更长时间尺度的古气候变化。     

喀斯特洞穴灯光照明系统研究述评与展望

灯光照明是开展洞穴旅游的必备条件,是喀斯特洞穴旅游开发与可持续发展的重要内容。文章通过对万方数据、CNKI、Springer Link、Elsevier SDOL、EBSCO、Google Scholar、Google、超星学术发现系统等8个国内外数据库和搜索工具进行检索,结合纸质文献,最后获得有关洞穴灯光照明系统的研究文献56篇（部）。研究内容主要涉及洞穴灯光照明的起源与发展、洞穴照明光源的类型及选择、洞穴照明灯具的选择与安装、洞穴灯光照明系统的设计、洞穴灯光的操控系统、洞穴灯光照明系统的安全控制、洞穴灯光照明等7个方面。学术界对该领域的研究历史较长、研究方法多样,但研究成果数量有限,研究的视角较为微观,研究成果的普适性较弱。在未来的研究中应重点关注以下问题：研究的系统性、多学科的融合性、研究的针对性、洞穴灯光照明系统技术标准的制订、新材料与新技术在洞穴照明中的应用、洞穴灯光照明系统的经济性、洞穴照明光源的比较研究等。     

江苏淮安浅层地温能资源开发利用条件分析

通过对淮安市太阳能照射条件、气候条件、地形地貌等自然因素及构造、岩土体热物理特征、水文地质条件等地质因素的介绍,阐述了浅层地温能赋存条件、分布特点;结合不同地热泵系统应用条件,初步评价其适宜性。淮安市浅层地温能资源赋存条件优越,开发潜力巨大,地源热泵系统应用前景广阔,但在开发利用浅层地热能资源时,从保护地质环境、预防地质灾害的角度出发,不适宜采用地下水热泵系统,推荐选用垂直地埋热泵系统。     

柴达木盆地油砂山油田下油砂山组高分辨率层序地层分析

以高分辨率层序地层学理论为指导,通过岩芯、钻井、测井资料的综合研究,进行了柴达木盆地油砂山油田下油砂山组地层划分与对比。以测井曲线上识别出的区域稳定的标准层建立单井层序框架,在单井层序划分的基础上,在研究区选择大致平行和垂直物源2个方向,进行密集井网的连井剖面对比,建立了研究区高分辨率层序地层格架。以短期和超短期旋回层序为等时地层格架内的对比单元,在地层格架内研究砂体的展布、沉积相的发育演化过程,预测储层,指导油田后期的开发。     

西准噶尔阔尔真阔腊金矿区玄武安山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

萨吾尔地区位于西准噶尔东北缘,广泛发育古生代岩浆岩,这些岩浆岩的年代学以及地球化学研究对于限制西准噶尔地区区域构造演化具有重要的意义。阔尔真阔腊金矿床是萨吾尔地区最重要的金矿床,矿区内主要出露玄武安山岩、安山岩、闪长玢岩和少量闪长岩,其中玄武安山岩和安山岩是直接赋矿围岩。玄武安山岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb 谐和年龄为339.4±4.8Ma,表明其形成于早石炭世。矿区内玄武安山岩和安山岩属于高钾钙碱性系列,相对洋中脊玄武岩富集Sr、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素。玄武安山岩和安山岩具有较高的Th/Yb（0.87～4.84）值,较低的Th/Zr（0.023～0.071）值,这些特征与形成于岛弧环境中的火山岩相似,其原始岩浆可能为受俯冲板片析出流体交代的地幔部分熔融形成,板片熔体交代作用并不明显。同处于西准噶尔地区的哈图金矿床赋矿玄武岩具有岛弧玄武岩和N-MORB的地球化学特征,受俯冲流体交代作用弱,可能形成于弧后盆地环境。在西准噶尔地区,岛弧和弧后盆地环境中都可以形成火山热液型金矿床。