Modeling the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland in the Baiyangdian Basin of the North China Plain

The water movement and soil nitrogen cycle of the Baiyangdian Basin were simulated, and the risk of nitrate leaching and nitrate runoff loss from intensive farmland was assessed by using the distributed hydrological soil and water assessment tool (SWAT) in this study. The model assessment showed that SWAT was able to simulate water and nitrate movement in the region with satisfactory results. The modeling analysis indicated that fertilizer application was the overriding source of soil nitrogen and might result in a large amount of nitrate accumulation in soils; this nitrate might be lost by leaching or runoff driven by water movement. In 2009, nitrate nitrogen leaching represented 19.5 % of the total amount of nitrogen fertilizer application, while nitrate nitrogen runoff represented 1.7 % only. Thus, it showed that the nitrate leaching was the main approach of soil nitrogen movement in farmland because of strong percolation. It also showed a significant variation of nitrate leaching from different soil depths, with the largest amount leached from surface soil layers and the smallest amount leached from lower soil layers. Therefore, it could be further revealed that the nitrate concentration was very low at soil layers lower than the root zone of crops (1.2 m). Validated by groundwater observations, groundwater pollution by nitrate derived from fertilizers was not serious because of the deep groundwater level in the study plain. However, the risk of groundwater pollution would increase significantly if precipitation increased.     

重庆城口地区早前寒武系黑色岩系研究:(1)铂族元素成矿潜力评估

重庆城口地区从震旦统到下寒武统发育有丰富的黑色岩系,20世纪末期在该地区黑色岩系中开展了大量的铂族元素(PGE)的找矿工作,但是由于种种原因,关于该地区是否存在PGE矿化异常,还没有得到最终的结论.本次研究在PGE分析方法论证的基础上,进行了大量样品的PGE分析和微量元素分析.主要结论如下①区域上上震旦统槽区和断块区两套黑色岩系在原始的沉积环境和物源供给上有较大的差异,虽然槽区上震旦统的黑色岩系具有和下寒武统黑色岩系相似但强度较低的V-Cu-Y-Mo-U异常,但基本上不具有明显的PGE-Au-Ag异常.②断块区水井沱组黑色岩系和平剖面西段新发现的U-V-Mo-PGE异常可能是今后工作的重点,Pt＋Pd最高达248.9×10-9,局部U-V都达到了工业品位.③槽区巴山组硅质岩四个剖面都揭示了在硅质岩中广泛存在连续的PGE异常,87个碳质硅质岩平均含Pt＋Pd 57.2×10-9,有10个样品Pt Pd》100×10-9,最高达196.5×10-9;大部分碳质硅质岩都具有不同程度的V-Cu-Y-Mo-Tl-U组合异常,V都达到了独立矿床的品位要求,其中猪草河、燕子河等剖面还存在厚度较大的富矿地段,特别是燕子河剖面,局部还存在REE＋Y的高异常,值得深入研究.④城巴地区下寒武统黑色岩系存在广泛的PGE异常,但没有达到PGE的矿化要求,建议加强该地区的钒矿和铀矿勘探研究,PGE可以综合评价.     

济南典型地区地基土污染腐蚀性质变异研究

随着城市化进程加快,济南市面临日益严重的环境岩土工程问题。以济南市典型地区的地基土为研究对象,在室内开展了水-土化学作用的物理力学效应实验,在现场对已经污染腐蚀的地基原状土样进行了物理力学性质实验。结果表明,地基土腐蚀后其物理力学性质有显著地变化。遭受污染腐蚀的地基土和无腐蚀的地基土相比,前者液塑限和压缩模量减小,液性指数和压缩系数增大。     

微生物-CMC无固相钻井液固壁作用与机理初探

松散破碎性地层孔壁失稳一直是困扰钻探工程界的难题之一,增强该类地层的胶结性,提高其力学性能是有效解决孔壁失稳的技术关键。本文将微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术与CMC无固相钻井液相结合,构建微生物-CMC无固相钻井液体系。通过岩心浸泡实验、X射线衍射实验（XRD）以及扫描电镜分析两种微观分析手段对微生物-CMC无固相钻井液的固壁作用与机理进行了初探。结果表明：微生物-CMC无固相钻井液对松散破碎性地层具有较明显的加固作用,且作用时间越长,初始菌种浓度越高,钙源浓度越大,固壁效果越好。在固壁过程中,微生物随钻井液渗透进入试样内部,在松散颗粒之间诱导生成碳酸钙晶体,填充孔隙空间,将松散颗粒胶结成整体,并具有一定的力学强度,从而达到加固孔壁的目的。本研究结果为解决松散破碎性地层孔壁失稳提供了新的钻井液技术方案。     

西藏谢通门县雄村斑岩型铜金矿床成因讨论——来自元素的空间分布特征的证据

西藏谢通门县雄村铜金矿的成矿与含眼球状石英斑晶的角闪石英闪长玢岩有关,并至少受3个玢岩岩枝控制。主成矿元素为Cu,伴生元素为Au、Ag、Zn、Pb,其他微量元素Mo、As、Ba、Bi、Cd、Co、Mn、Ni、Sb含量较高。元素在垂向上具有分带特征,即从矿体中心向外可依次划分为Cu、Au、Ag、As、Sb、(Bi)→Co、Ni→Mo→Mn→Ba→Pb、Zn、Cd、Bi、(Sb),上述元素的异常和组合是寻找和评价该类矿床的重要地球化学标志。矿床的形成经历了早期Cu—Au—Ag成矿和晚期Zn—Pb—Cu—Au—Ag成矿两个阶段:早期成矿阶段形成了Cu—Au—Ag主矿体,晚期叠加Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化。Cu与Au、Ag呈显著的正相关,Cu主要呈独立矿物黄铜矿产出,Au、Ag主要赋存于黄铜矿中。矿石的K/Na值为6.9、Rb/Sr值为0.8,显示出矿床矿富K、Sr和贫Na、Rb的成矿环境;而Au(平均品位0.6×10-6)0.4×10-6、Au(0.6×10-6)/Cu(0.4%)1和n(Cu)/n(Au)(为20678)40000以及Mo(19.7×10-6),说明该矿床富金而贫钼。矿床所处的大地构造位置,成矿与偏中性的斑岩有关,元素组合特征,异常元素在垂向上的分带特征,主成矿阶段的Cu—Au—Ag矿化和晚期叠加的Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化,富Cu、Au、Ag和贫Mo的成矿元素组合及富K、Sr和贫Na、Rb的成矿环境,均表明矿床具有产于岛弧或类似岛弧环境的斑岩型铜金矿床的特征且叠加斑岩成矿系统晚期呈脉状产出的浅成低温热液型Zn—Pb—Cu—Au—Ag矿化。     

Geochemistry and Origin of Layers in Single Manganese Nodule from the Philippine Sea and Manganese Nodules from Offshore Minami-Torishima,Western Pacific

Layers from one manganese nodule dredged from the Philippine Sea(16°56'N, 129°48'E; water depth, 5700 m) and 45 bulk nodules from offshore Minami-Torishima Island, Japan(23°3'N, 153°22'E; water depth, 1200 m) were analyzed chemically and their origin is discussed based on geochemical constraints. In general, Cu, Ni, Zn and Mo tend to increase with increasing Mn content, while Co, Pb, Ba, V, Sc, Th, and the rare earth elements(REEs) show less variation with increasing Mn content. Nodule 42 H from the Philippine Sea has an average Mn/Fe ratio close to 1 and shows a positive Ce anomaly, suggesting a predominant hydrogenous origin. Profiles of 230Th230 ex and Thex/232 Th ratios in the outer ~0.3 mm of nodule 42 H indicate a steady growth rate of ~1.7 mm/Myr. Nodule E30 from offshore Minami-Torishima is characterized by lower Mn, Fe, Mn/Fe(0.53) and Mo/V(0.2) ratios but higher P and Cu/Ni(0.31) ratio relative to other nodules from that area. The Ce content of E30 is unusually low(82 ppm) when compared with other nodules from the area and it is the only nodule analyzed with a negative Ce anomaly(-0.64). Based on the geochemical data we suggest that most nodules from offshore Minami-Torishima are primarily of hydrogenous origin except E30, which is dominated by hydrothermal input, and E45, which has about a 35% hydrothermal contribution.     

强磁性体ΔT异常计算的误差分析研究

本文主要针对当前磁法勘探中高精度处理解释的需求,对强磁性体ΔT异常计算存在的误差进行分析研究.我们首先通过理论模型计算试验,证明常规计算采用的投影关系的ΔT与实际测量的模量差ΔT之间的误差E在磁异常幅值大时是明显存在的,其影响不容忽视.其次,当磁性强且剩磁存在时,投影ΔT曲线及其误差曲线在磁化方向与地磁场方向改变时具有一定的对称性;地磁场T0、磁性体形态(如二度水平圆柱体模型的半径r、柱体埋深R)和磁性参数(如磁化率κ)等参数确定的情况下,最大误差值出现在磁性体正上方,且其大小与磁性参数(κ)和模型体规模(如r/R)之间皆是指数关系;另外,研究还发现ΔT的计算误差曲线的一些其他规律特点,如在各纬度带上,ΔT计算误差的最大值Emax曲线的极值主要分布在中纬度地区;磁异常矢量 T a与地磁场 T 0的夹角θ逐渐变化时,随θ变化Emax曲线的极值分布在θ=90°~120°范围内;当磁异常幅值小于10000 nT时,最大误差近似为磁异常矢量垂直于地磁场方向的测点附近的误差值;另外,磁性体(圆柱体为例)的半径(即尺度)与埋深的比值r/R超过0.5,且磁化率超过0.1SI时误差已达到3.9 nT,磁化率增大与对应的Emax的值呈指数增长特点.因此,我们的研究表明,在强磁性体、磁异常幅值大的数据处理、反演及解释时,现有方法会产生较大的误差,应该基于严格的模量差ΔT,完善相应的处理以及反演方法.     

无线节点采集技术在东部复杂地表区地震勘探中的应用及效果

随着东部老油田油气勘探程度的不断提升,后续复杂地质目标的勘探对地震资料的分辨率和成像精度提出了更高要求,导致地震采集方案日趋强化,野外采集作业投入的设备数量急剧增加,地震勘探面临巨大的成本压力.面对东部老油区人口稠密、地表障碍密集的特点,无线节点具有放样不受地物制约、自主连续接收、采集排列可室内灵活定义的优势;与可控震源高效激发技术相配套,可实现复杂地表区三维地震采集的高效作业,从而缩短地震采集工期,缓解地震勘探成本的压力.2020年东方地球物理公司辽河物探处在辽河坳陷SJP地区的三维勘探表明,无线节点采集技术在复杂地表区适用可行,可以有效提高复杂地质目标的成像精度,是东部老油区地震勘探技术经济一体化的发展方向.     

UH模型在有限元分析中的应用

由姚仰平等提出的超固结土统一硬化模型(UH模型)能够描述超固结土的硬化、软化、剪缩和剪胀等应力应变特性以及应力路径对它的影响。通过改进,直线型的Hvorslev线由抛物线型的Hvorslev线代替,UH模型的参数与剑桥模型(Cam-clay模型)的参数相同。应用该模型,对三轴试验进行有限元模拟,分析了与应用Cam-clay模型所得应力应变关系曲线的异同点;针对刚性承压板试验,进行了地基承载力的三维有限元分析,比较了与应用Cam-clay模型和摩尔库仑模型(Mohr-Coulomb模型)等所得p-s曲线的不同,分析了地基中不同点处的应力-应变关系曲线,并与Boussinesq弹性理论计算的应力做了比较;进行了地基固结沉降数值分析,比较了孔压、沉降的变化规律,体现了UH模型的优越性。     

华北地台北缘地球物理场特征与金属矿床预测

对华北地台北缘的地球物理场特征进行了探讨,根据重、磁异常数据反演计算了该地区的莫霍界面、居里界面、磁性界面的起伏.利用地球物理场资料和反演计算结果对该地区的构造格架和断裂进行了推断,同时预测了9个成矿远景区:(1)集宁一呼和浩特金成矿区;(2)张家口一赤城金、银多金属成矿区;(3)密云一高岭金、铜成矿区;(4)青龙一马兰庄金成矿区;(5)秦皇岛、金多金属成矿区;(6)郝家营多金属成矿区;(7)承德地区金、多金属成矿区;(8)赤峰一喀喇沁旗金成矿区;(9)宁城东金、多金属成矿区.