直角正交电网络模型上对裂隙和岩溶含水层的模拟

笔者对×水电站库区左岸的渗漏进行了直角正交电网络模拟。圈定了裂隙发育强带及岩溶通道的位置,并用不同比例(对全区1:2000,对裂隙带1:500,对岩溶通道1:125)进行模拟,得出了渗漏量。其结果与实际资料基本吻合。     

鞍山岩溶地面塌陷环境地质质量系统聚类分级

系统聚类分级法是运用聚类分析原理进行计算机分析的数值分级方法,本文采用系统聚类分级法对鞍山岩溶地面塌陷环境地质质量进行分级评价,评价结果合理、可靠.为鞍山市建设规划布局提供了可靠的地质依据,同时也为岩溶地面塌陷环境地质质量评价提供了一个新的方法.     

岩溶作用过程试验方法研究——以岩溶作用仪研制为例

通过对前人试验装置的分析,以岩溶作用原理及其影响因素为基础,结合仪器使用单位的试验需求,研制岩溶作用仪。通过分析不同的CO₂起源、岩溶发育深度、不同pH条件以及地下水循环深度的地质环境条件,提出了仪器的基本功能和适用条件,进行岩溶作用仪功能模块的论证设计和研制,并进行了验证性试验,且达到预期目标。得到如下成果：提出了四种岩溶作用模式,研制了五个岩溶作用功能模块,总结分析了功能模块与岩溶作用内在关系以及功能模块组合原则,提供不同地质环境条件下的岩溶作用试验。仪器可以实现：模拟地下水循环深度0~200 m,环境温度0~70 ℃,CO₂起源：表生、内生起源Pco₂=0.0~2.0 MPa,不同酸度背景条件：pH可控,不同水流速度条件下的沉积作用可控,岩溶裂隙张开度的沉积作用（可组合）。     

基于三维激光扫描技术的裂缝随机模拟：以库车坳陷库车河剖面为例

库车坳陷是塔里木盆地重要的天然气勘探开发目标区,其大北-克深地区含气层系下白垩统埋深超过7 500 m,岩性致密孔隙度平均为4.8%,但仍然获得高产工业气流,岩层内所发育的裂缝成为天然气高产的核心要素.因此利用合理技术对裂缝数据进行有效表达是明确深层致密砂岩裂缝发育特征及空间分布规律的关键,是有效开发裂缝型气藏前提.利用三维激光扫描能够获得大数据的优势,运用点数据拼接、去噪、切割处理方法,直接识别点云数据中的有效裂缝信息,并结合野外剖面实测获得的裂缝数据对所识别的裂缝信息进行修正处理,建立目标区域裂缝信息地质知识库.确定目标区域裂缝发育的空间范围,裂缝密度发育规律,裂缝方位分布状态,为后期随机模拟确定约束条件.在三维激光扫描点云处理数据的约束下,应用随机模拟技术的fisher函数能够较好的表现裂缝发育区域单条裂缝之间方位偏转现象,体现自然裂缝的随机发育特征.利用裂缝开度信息,应用Oda计算方法对对每条裂缝的渗流能力进行了计算分析,定量确定裂缝发育区对围岩流体渗流影响的大小.库车坳陷库车河剖面计算结果显示：右侧裂缝簇导致的渗流带宽度可达3.1 m,延伸长度平均为2.6 m;中间区域所展现...     

微量元素模拟限定大别造山带中生代花岗岩类的源岩成分

摘 要　 大陆碰撞造山带中花岗岩浆主要是因下部地壳缺乏流体熔融过程而形成的。对其源 岩成分限制而进行的微量元素模拟不仅要考虑源岩和熔体中有关矿物相比例的变化‚还要考 虑熔融过程中源岩矿物相组合的变化‚并选择合适的元素用于模拟。Rb、Sr、Ba 和 REE 模拟 结果显示‚上溪群杂砂岩作为扬子隆起带中生代花岗岩类的源岩是不合适的：大别隆起带中 的中生代花岗岩类也不可能完全由大别杂岩中的 TTG 质片麻岩熔融形成‚更可能是变基性岩 和 TTG 质片麻岩构成的复合源岩熔融的结果。     

川东南马尾状褶皱带特征与形成机制的物理模拟

川东南地区是我国南方重要的天然气探区,气藏分布受与该区的褶皱带构造演化密切相关.该区褶皱带呈现马尾状平面构造样式,对于这种特殊褶皱样式的形成机制存在不同的观点.构造物理模拟是研究构造形成机制的有效手段.为此,笔者在对该区马尾状褶皱特征详细分析的基础上,设计了5组模型,分别考虑边界几何形态、地层流变学结构、韧性层粘度和基底摩擦系数等4个因素,对该褶皱带的形成机制开展系统研究.结果表明:（1）该区马尾状褶皱带的形成与川东华蓥山断裂和齐岳山边界断裂形态关系密切;（2）脆/韧性地层厚度比和脆性层的厚度差对褶皱波长和样式具有重要控制作用;（3）适当的基底摩擦力是形成马尾状褶皱带的重要条件;（4）四川盆地内部、川东地区和湘鄂西地区基底流变学强度差异对该区马尾状褶皱带也具有重要影响.      

矿床四维时空定量评价的新认识——以西藏玉龙斑岩铜矿床为例

大型、超大型斑岩铜矿的定量研究正在受到广泛关注,集中体现在现代矿产资源勘探模式趋向于从经验找矿、理论找矿和信息找矿3大传统找矿方法向集成信息技术方向发展。本项研究以青藏高原典型的玉龙斑岩铜矿床为例进行分析,提出了矿床定量评价的4个方面的新认识:(1)区域矿床发生、发展的年代与消亡速率的确定是研究矿床规模与保存环境的重要参数;(2)研究区的古地理、古气候特征有利于斑岩体的剥蚀起始时间的估算,研究区不同时代地层剖面的对比分析以及成矿古地理环境的模拟有利于正确评价斑岩矿床的形成与保存现状;(3)地层、岩体、构造和DEM数据的三维空间定量研究是正确评价"多位一体"成矿模式的重要因素;(4)3S技术发展了三维可视化技术、数据融合和模拟技术,能够最大限度地利用各种多元数据(地质、地球物理、地球化学和遥感等)资料,有助于提高发现大型矿床或潜在矿床的成功率。     

一种计算环境样品中石油类总量的红外标准曲线法

石油类是环境监测必测指标之一,主要以烃类形式存在,所以红外分光光度法是公认测定石油类总量最可靠的检测方法。红外分光光度法测定石油类总量目前有三波数的校正系数法和非色散的单波数标准曲线法。校正系数法计算步骤多、工作量大;单波数标准曲线法虽然简单,但是文献中有的未明确使用哪个波数进行计算,有的由于计算结果偏差较大而被限制适用范围或被直接舍弃。本文针对标准曲线法计算石油类总量的方法开展研究,通过三个波数处吸光度建立了5种标准曲线法,并对原油、高温润滑油、机油、0#柴油和92#汽油五种配制油品进行计算结果比对,确定了三波数吸光度之和标准曲线法是5种标准曲线法中的最佳方法。用芳香烃占比试验考察了油品适用范围,并进行了样品加标实验和实际样品实验验证其实用性,结果表明在芳香烃占比小于50%时。该方法精密度为5.9%~8.0%,加标回收率为76.4%~98.2%,满足环境标准要求。该方法拓展了标准曲线法的适用范围、简单易懂、操作性强,是现行校正系数法的有益补充。     

西藏尕尔穷铜金矿花岗岩类形成的地球动力学机制探讨

1岩体地质特征区内岩浆活动频繁,燕山晚期的中性-中酸性侵入岩分布较广,出露面积约占矿区面积的50%。侵入体有以闪长玢岩(δμ53)、石英闪长岩(δo53)、花岗闪长岩(γδ53)、花岗闪长斑岩(γδπ53)、花岗斑岩(γπ53)、细晶岩(Z53)等为主的一套钙碱性系列中性-中酸性复式杂岩,并显示出侵入活动的多期、多阶段性。     

南秦岭柞水地区小磨岭杂岩基性岩类的地球化学特征及其地质意义

小磨岭杂岩主要由基性、中性和后期侵入的酸性岩类组成。基性岩类主要由变质玄武岩和辉绿岩组成,二者具有类似的元素地球化学特征,稀土元素配分曲线显示轻稀土元素富集的特征：MORB标准化的微量元素蛛网图显示“大隆起”型的配分形式,具有轻微Nb、Ta亏损及富集大离子亲石元素的特点．La／Nb、Th／Yb及Hf/Ta比值特征揭示岩浆源区受到陆壳混染作用的影响,显示板内伸展背景下幔源岩浆成因的特点。另外,相对高的Zr／Y、Ta／Yb和低Zr／Nb比值亦指示板内岩浆作用的特点。综合地质、地球化学研究结果认为,小磨岭杂岩中的基性岩形成于板内构造环境,在岩浆演化过程中受到了陆壳物质的混染,是南秦岭新元古代末陆内扩张背景下岩浆作用的产物。     

典型石油烃组分在地下水中的自然衰减规律

为了解石油烃类污染物在地下水中的自然衰减规律,以苯、萘、菲作为目标污染物,采用实验场地4种天然砂土作为含水层介质进行了室内模拟实验。结果表明：在单组分和混合组分溶液中,苯、萘和菲在地下含水层介质中的自然衰减均符合一级动力学方程;在不同含水层介质中,苯和萘的衰减速率大小顺序为粉砂>中砂≈粗砂>砾砂,而菲的自然衰减速率大小顺序为粉砂≈中砂≈粗砂>砾砂;微生物降解在苯和萘的自然衰减中起重要作用,而固相吸附在菲的自然衰减中起重要作用。3种物质共存时,苯和萘的自然衰减加快,菲的自然衰减减慢。     

石油类污染场地的自然衰减作用

在野外石油类污染场地地质、水文地质调查的基础上,对场地地下水中总石油烃的吸附、生物降解等自然衰减作用进行研究。开展了砂质粉土、粉砂、细砂等场地包气带、含水层介质对总石油烃的吸附动力学实验、等温吸附实验、不同矿化度吸附实验、生物降解实验和挥发实验等。实验结果显示,砂质粉土、粉砂、细砂的吸附平衡时间分别为4、7和10 h;通过计算确定了每种介质对总石油烃的等温吸附模型。矿化度对介质吸附总石油烃能力的影响表现为,矿化度越高吸附量越高。生物降解实验结果表明,在场地水土条件下,降解能力最强,且降解符合一级衰减动力学方程。研究表明,地下水受到污染后,吸附、降解、挥发等自然衰减作用对地下水石油类污染物的去除具有非常重要的作用。     

某石化污染场地含水层自然降解BTEX能力评估

地下水污染问题是国家关注的重要环境问题之一,监测与评估含水层自然降解污染物能力是防治地下水污染的基本手段,也是国外地下水中修复技术研究热点课题。以华北平原某石油化工类场地为案例,通过调查场地水文地质条件、土壤及地下水污染现状,监测场地地下水中苯系物(BTEX)浓度及相关化学参数变化,运用微生物水文地球化学方法和水文地质方法,估算了该场地含水层自然降解苯系物量。这一研究成果为评估我国石油类场地地下水污染的自然修复能力提供了实证和基础数据。     

地下水石油烃生物降解作用研究

在对某石油污染场地地质、水文地质条件、污染源污染方式调查基础上,根据地下水样测试结果,分析了地下水石油烃污染分布特征、污染晕中指示生物降解作用的电子受体、代谢产物以及重要地球化学参数的变化规律,通过计算矿物饱和指数和采用含水层介质X射线矿物衍射方法研究了污染晕中矿物沉淀反应,计算了含水层的氧化容量。结果表明：由于SO42-背景浓度值较高,硫酸盐还原是污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应;菱铁矿、黄铁矿和FeS的沉淀反应是HS-、Fe2＋浓度异常的原因;SO42-的氧化容量在含水层中的氧化容量（OXC）所占比例最大,可进一步推断硫酸盐还原反应是引起污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应。     

Prokaryotes as a Source of Petroleum Hydrocarbons

Doklady Earth Sciences - The regularities of the distribution of aliphatic and cyclic petroleum hydrocarbon biomarkers in different individual prokaryotes and their communities are considered....     

A Modeling Approach for the Study of Contamination in a Fractured Aquifer

The study of contaminants propagation in fractured and karstic aquifers shows uncertainties caused by the conditions of anisotropy of the medium and by the presence of cavities and residual products that could make fluid flow and solute transport unforeseeable. Therefore, in aquifers characterized by fissured and fractured solid matrix, in order to set up remediation strategies, it is necessary to represent the conditions of groundwater flow and contaminant propagation in such a way as to take into consideration the high heterogeneity connected to the presence of fractures and channels that act as preferential flow ways. The study carried out in a specified site, located in the city of Bari, heavily contaminated by petroliferous substances allows to build a model able to simulate subterranean draining conditions that prove to be as near as possible to the real ones. This simulation could be helpful for the prevision of the dynamic behavior of the aquifer during the period of the treatment in order to allow optimizations on the technical and economical point of view and in order to check the effective functionality of the system in the presence of anthropic constraints.     

管道流对非均质岩溶含水系统水动力过程影响的模拟

为深入研究管道流对岩溶含水系统水动力过程的影响,运用排水沟模块和管道流程序分别模拟实验室条件下的管道设置方式,并对模型结构以及模型参数的不确定性进行分析。岩溶地区的高度非均质性和观测资料的匮乏严重影响模型的精度,根据实际实验设置情况,建立3个不同的岩溶含水介质水文地质概念模型,并对渗透系数、给水度进行全局灵敏度分析。研究结果表明:出流总量对给水度的灵敏度高于对渗透系数的灵敏度,而出流过程对渗透系数和给水度的灵敏度大小随着时间变化;通过增加上覆孔隙含水层来改进模型结构的等效连续介质模型(排水沟模块)和准确刻画管道流紊流特征的双重孔隙模型(管道流模块)精度相差不大,模型结果的决定性系数分别为0.89和0.91。     

Aquifer Discharge Drives Microbial Community Change in Karst Estuaries

Karst estuaries are unique systems governed by freshwater inputs that flow directly to the sea through karst conduits and/or matrices. Because they are found at the interface between terrestrial and marine environments, they can act as sentinels to climate change and as indicators of aquifer health. The physical and geochemical gradients formed in karst estuaries are a direct result of the interactions between inland hydrological conditions and sea level. To examine the influence these gradients have on microbial communities in the water column and sediment of a karst estuary, we studied the spring-fed Double Keyhole Karst Estuary in west central Florida for a 2-year period. Four sites were monitored within this system starting at the Double Keyhole Spring Conduit extending 2 km west through the estuary toward the Gulf of Mexico. Water column and sediment samples were collected quarterly at all sites from September 2011 through September 2013. Archaeal, bacterial, and microbial eukaryote communities were analyzed using quantitative PCR and length-heterogeneity PCR. The biological communities were analyzed in the context of hydrological, physical, and geochemical parameters in order to determine which factor(s) governed the observed changes of microbial abundance and richness. The major finding of this study was that microbial community change in this karst estuary was primarily driven by the volume of aquifer discharge and associated physical gradients, and less by the geochemical fluctuations within the system.     

基于WellTester的岩溶含水层水文地质参数估算

Well Tester是计算地热含水层水文地质参数的软件,该软件通过对水压力过程曲线进行拟合,进行参数计算。该软件界面友好、操作简单,且具有输出单井报告功能。文章对Well Tester软件各模块及各界进行简要介绍的基础上,以＂北京岩溶水资源勘查评价工程＂中新建岩溶水井为例,对各个操作步骤进行了介绍。通过对比分析Well Tester软件与经验法的结果,表明该软件可对岩溶裂隙含水层的水文地质参数进行计算,且该软件对成井质量评价有一定指导意义。目前该软件还未广泛应用于岩溶裂隙含水层,为获取较多的水文地质参数,笔者认为该软件在我国具有一定的推广价值。     

某四氯化碳污染场地自然恢复的地球化学特征

为了给某四氯化碳污染场地修复设计提供理论基础,在场地监测采样的基础上结合地球化学还原脱氯作用的反应过程,筛选了硫酸盐、二价铁、氯化物、三氯甲烷、碳酸氢盐作为标志性组分,开展了场地自然恢复的地球化学特征分析,划分对比了污染羽中部内外两区域各指标的质量浓度差异,结果显示：污染羽中部范围内标志性组分间具有明显的空间相关性,即反应物硫酸盐质量浓度明显降低,伴随了生成物二价铁所占比例的明显升高和降解产物氯离子与三氯甲烷质量浓度的升高,且显示了碳酸氢盐质量浓度的减少;上述指标之间的关系说明了四氯化碳脱氯作用的发生。本次地球化学特征分析显示出该污染场地具有较强的自然恢复潜势。