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期刊信息

吉林大学学报(地球科学版)
ISSN 1671-5888
CN 22-1343/P
主 任:邱殿明
编 辑:蒋 函 王晓丽
    刘 莉 刘宇轩
电 话:0431-88502374
    13756165364
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2023年, 第53卷, 第2期 刊出日期:2023-03-26
珠江口盆地西江主洼珠琼运动的沉积响应及构造意义
单玄龙, 热西提·亚力坤, 刘 培, 陶文芳, 张 琴, 郝国丽, 李克成, 姚佳利
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  329. 
摘要 ( 221 )   [HTML] ( ) PDF(18129KB) ( 153 )  

珠江口盆地西江主洼经历了早—中始新世的珠琼运动一幕和晚始新世—早渐新世的珠琼运动二幕,期间分别沉积了文昌组和恩平组。为研究两幕运动的差异,通过对古近系沉积岩样品主微量元素分析来判断物源成分,从而理清珠琼两幕运动期间西江主洼的物源转换规律。结果表明:西江主洼珠琼运动一幕晚文昌期主要为风化酸性火成岩,缓坡处文一、二段顶部出现中性火成岩成分;珠琼运动二幕恩平组在主洼中部和东部主要表现为中性火成岩风化产物,28洼恩四段底部由长英质变为中性岩母岩,洼陷西部则未出现中性岩母岩,珠海期由酸性火成岩向石英岩母岩成分过渡。基底岩性研究表明,研究区古近系存在珠一坳陷内低凸起酸性花岗岩和坳陷南部隆起带中性花岗岩两类不同局部物源区,文昌期珠一坳陷内低凸起为主要物源区,在珠琼运动二幕时洼陷中部和东部物源区发生转换,物源来自珠一坳陷南部东沙隆起带,洼陷西部物源在恩平期没有转换,直到珠海期南海运动时与中、东部共同转变为接受北部统一的区域物源控制。洼陷不同部位物源转换存在差异,说明珠琼运动两幕之间存在物源的继承性发育,但具有不同的沉积演化特征。

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松辽盆地北部中央古隆起带基岩风化壳气藏富集规律
白雪峰, 刘家军, 陆加敏, 孙立东, 李军辉, 李笑梅, 狄嘉祥, 刘丽娟, 戴世立, 杨 亮
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  343. 
摘要 ( 192 )   [HTML] ( ) PDF(14180KB) ( 96 )  

为明确松辽盆地北部中央古隆起带基岩风化壳气藏分布规律及主控因素,利用岩心、测井及地震等油气勘探资料,探讨了研究区天然气成藏的烃源岩、储层及盖层条件及气藏形成的地质背景。结果表明:主力烃源岩以徐家围子断陷沙河子组为主,储层以花岗岩类风化壳为主,区域盖层为登娄库组泥岩;早期区域隆升、晚期差异沉降形成近SN向的中央古隆起带。基岩风化壳具有新生古储、侧向运移的成藏模式,富集规律分析结果表明:基岩与泥岩对接、供烃窗口大的地区是天然气藏富集的平面有利区;纵向上,风化淋滤作用控制着天然气藏在基岩风化壳内富集;花岗岩类为优势岩性,是天然气富集高产的重要因素之一。

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黄骅坳陷孔西斜坡区奥陶系原生油气藏成藏过程及模式
韩学雨, 李玉海, 楼 达, 王文庆, 王铸坤, 孙沛沛, 郑 直, 远光辉
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  356. 
摘要 ( 197 )   [HTML] ( ) PDF(50926KB) ( 60 )  


 

摘要:黄骅坳陷孔西斜坡区经历了多期构造运动,上古生界煤系烃源岩多次生排烃,奥陶系储层发生两期油气充注。该斜坡区具有较大的油气资源潜力。针对该地区成藏过程与成藏模式认识不清的问题,通过三维地震解释、测录井资料分析、岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体测温、气相色谱分析等方法,结合埋藏史-生烃史模拟,以孔西斜坡区构造演化过程为基础,开展了下古生界奥陶系碳酸盐岩油气藏储层特征、成藏过程及模式的综合研究。结果表明:储集空间分为孔隙型和裂缝型两类,其中多期次半充填裂缝是最主要的储集空间类型。加里东运动导致华北地区大规模抬升,奥陶系长期差异性剥蚀形成岩溶储层,早、中三叠世三叠世孔西斜坡区广覆式生烃,油气向下进入奥陶系的岩溶储层,古油藏形成;早中侏罗世晚期孔西斜坡区在构造应力作用下形成西高东低的逆冲带,古油气藏向构造高部位调整,原油被水洗、氧化等破坏;古近纪早期孔西地区普遍接受沉积,至始新世地势发生反转,逆冲带深埋,深洼区煤系烃源岩二次生烃,油气通过逆断层及裂缝进入奥陶系储层;逆冲带奥陶系油气藏顶部和侧部地层以泥岩为主,具有良好的封堵条件,使油气聚集成藏,盖层及侧向封堵层不利的斜坡区高部位和凸起区,油气难以保存,形成了低部位产油产气、高部位产水的局面。

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基于正断层差异生长演化分析识别不同类型断层相关背斜圈闭——以苏北盆地高邮凹陷汉留断层为例
王有功, 吕 超, 于爱暄, 刘世瑞
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  373. 
摘要 ( 138 )   [HTML] ( ) PDF(9231KB) ( 117 )  

为了明确正断层差异生长演化特征,以及断层相关圈闭成因与分布规律,本文以苏北盆地高邮凹陷内的汉留断层为例,通过断层垂直断距-距离(T-X)曲线和垂直断距-埋深(T-Z)曲线对苏北盆地高邮凹陷汉留断层运动学进行分析。得到汉留断层自W向E由Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段组成,呈左阶斜列分布,各断层段形成时期与生长演化特征不同,表现在运动学上为相互独立的4个断层段。戴南组时期,Fh1段和Fh3段东部(Fh3b段)最先形成;三垛组时期,Fh1段存在新生的断层核与下部戴南组时期形成的断层段最初在垂向上是分离的,随着上下断层段的传播最终发生垂向连接,Fh3b段继承性活动,同时形成Fh2段和Fh3段西部(Fh3a)段。各个断层段相互作用并沿走向发生几何连接或者形成重叠带,最终形成了Fh1、Fh2和Fh3等3个断层段。断层在沿走向平面分段生长过程中,在其分段连接部位或重叠处可以形成背斜构造;同时在断层垂向分段生长过程中由于围岩流变学特征差异也可形成背斜构造,这2种不同类型的断层相关背斜构造均可构成油气富集的有利场所。


 


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孙吴—嘉荫盆地沾河断陷构造变形及其对沉积作用的制约
刘希雯, 刘志宏, 高 翔
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  393. 
摘要 ( 178 )   [HTML] ( ) PDF(17891KB) ( 94 )  

 为了揭示孙吴—嘉荫盆地的构造特征、构造变形及其对沉积作用的制约,本文对沾河断陷的地震剖面进行了精细地质解释和相应的研究工作。沾河断陷为孙吴—嘉荫盆地的一个一级构造单元,自白垩纪开始主要经历了2个构造变形阶段:下白垩统宁远村组—淘淇河组上段下部沉积时期为NW—SE向伸展作用阶段,形成NE向大型犁式正断层及由其控制的箕状断陷,盆地连续接受沉积,断陷的沉降中心始终位于控陷正断层上盘靠近断层的部位,断陷盆地的规模与沉积范围随着控陷断层规模和断距的增大逐渐扩展,盆地具有裂谷盆地的性质;下白垩统淘淇河组上段上部—新近系孙吴组沉积时期为NW—SE向挤压作用阶段,形成反转构造、断层传播褶皱和走滑构造。在反转作用过程中,早期伸展断陷受到强烈改造,不仅在断层上盘靠近断层的部位形成大型反转背斜,而且使远离控陷断层的断陷缓坡带发生旋转式隆升,盆地的沉降中心迁移到盆地中间部位;随着反转背斜的隆升速率逐渐大于断陷缓坡带的隆升速率,盆地的沉降中心也逐渐向盆地的NW侧迁移,盆地绝大部分区域的沉降速率、沉积速率始终大于隆升速率,地层是连续沉积的,不存在沉积间断。仅在永安村组—鱼亮子组沉积时期,反转背斜带较高部位的隆升速率大于沉积速率,形成一系列超覆不整合,使永安村组、太平林场组和鱼亮子组的部分地层在构造高部位缺失。孙吴—嘉荫盆地在NW—SE向挤压作用阶段处于活动大陆边缘的陆内区域,盆地性质应属于陆内挤压坳陷盆地。孙吴—嘉荫盆地与松辽盆地在构造演化方面存在差异,晚期NW—SE向挤压作用的强度较弱,与挤压作用相伴沉积的生长地层的厚度远小于松辽盆地的坳陷层。与松辽盆地相似,孙吴—嘉荫盆地规模较大的断陷中白垩系—新近系为一套连续沉积建造。

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新疆准噶尔盆地东缘中—晚二叠世植物群及其地质意义
黄 睿, 张 颖, 史 骁, 孙跃武
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  403. 
摘要 ( 207 )   [HTML] ( ) PDF(28412KB) ( 145 )  

本文首次报道了新疆准噶尔盆地东缘胜利沟中二叠世平地泉组植物化石11属19种和晚二叠世黄梁沟组植物化石7属9种,并结合前人对这一地区中—晚二叠世植物化石记录,讨论了两个植物群的地质时代。研究认为:中二叠世平地泉组植物群以安加拉植物群为主,混生个别欧美植物群分子;晚二叠世黄梁沟组植物群为混生少量华夏植物群分子的安加拉植物群。在此基础上,探讨了中—晚二叠世植物群演替、植被变化、植物群混生与中亚造山带板块聚合之间的关系,认为中二叠世的暖温带温湿气候在晚二叠世转变为季节性干热气候,准噶尔盆地东缘中—晚二叠世植物群混生与准噶尔—吐哈地块、塔里木板块、佳蒙地块、华北板块的拼合和古亚洲洋的关闭密切相关。

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内蒙古五十家子—新城子地区火山岩型铀矿地质特征及找矿方向
吴燕清, 王常东, 余弘龙, 周 舰, 林天发, 于 兵, 董小宇
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  418. 
摘要 ( 191 )   [HTML] ( ) PDF(27811KB) ( 151 )  

内蒙古五十家子—新城子地区位于滨太平洋成矿域兴蒙造山带铀-多金属成矿省,扎兰屯火山岩型铀成矿远景带南端,是我国北方热液型铀-多金属矿集区之一。区内中生代火山活动频繁且强烈,成矿地质条件优越,具有较好的找矿前景。根据富集储矿构造环境将研究区火山岩型铀矿划分为蚀变裂隙带和次火山岩2种类型,认为研究区铀成矿高峰期为晚侏罗世晚期—晚白垩世早期,相对集中在148.91~99.10 Ma之间,具时间跨度大、多期多阶段的特征;铀矿化异常主要沿西拉木伦河、黄岗粱—乌兰浩特断裂分布,多产于EW、NE向次级断裂和构造裂隙带内;富集于上侏罗统满克头鄂博组酸性熔岩、燕山晚期侵入岩内外接触带附近;主要受地层、断裂构造、火山机构、不同界面构造、次火山岩及热液蚀变复合控制。研究区铀矿找矿标志为火山盆地边缘靠近基底隆起带一侧发育酸性次火山岩部位,NE向控矿断裂带派生次级断裂交汇部位,花岗斑岩、流纹岩接触部位且硅化、赤铁矿化、紫黑色萤石化、水云母化蚀变叠加部位,物化探测量异常带耦合度较高的部位。初步建立研究区成矿模式,预测了曹家营子、王家大院、五间房、板山图4处重点铀矿勘查区。

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大兴安岭东北部多宝山矿集区二道坎银铅锌矿床磁铁矿地球化学特征
李玉洁, 李成禄, 杨元江, 袁茂文, 李博文, 苏 航
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  436. 
摘要 ( 293 )   [HTML] ( ) PDF(15440KB) ( 123 )  

二道坎银铅锌矿床是近几年在大兴安岭东北部多宝山矿集区新发现的一个大型银铅锌矿床。矿区内共发育2条矿体,银品位最高达25 516 g/t,并伴生有铅锌、锰矿产出(铅+锌平均品位为1.2%,锰平均品位为9.5%)。矿石主要赋存于上志留统—中泥盆统泥鳅河组中,以石英脉胶结的热液角砾岩矿石为主,岩石已遭受蚀变;矿石中金属矿物主要为磁铁矿、黝铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等;成矿阶段可划分为黄铁矿-磁铁矿-石英阶段、沥青-含银多金属硫化物阶段和碳酸盐阶段;常见的热液蚀变类型主要为硅化、碳酸盐化及赤铁矿化等。本研究以二道坎银铅锌矿床中的磁铁矿为研究对象,利用LA-ICP-MS测试了磁铁矿中的稀土、微量元素,以探讨磁铁矿的成因信息。结果显示:磁铁矿中稀土元素总量w(∑REE)为 (27.94~81.54)×10-6,LREE/HREE为2.77~67.31,表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的右倾模式;(La/Yb)N介于9.42~280.59之间,Eu/Eu*基本小于1,Ce/Ce*介于0.89~1.54之间,La/Sm介于1.29~97.54之间,Gd/Yb介于0.02~117.11之间,表明磁铁矿在形成过程中经历了氧化还原环境的变化。其他微量元素投图显示,二道坎银铅锌矿床中的磁铁矿具有岩浆热液成因特征。

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漠河盆地中侏罗世绣峰组物源分析及构造意义
周传芳, 冯 嘉, 杨华本, 段明新, 王久懿, 陈 卓, 杜兵盈, 梁中恺, 孙彦峰, 于俊博, 姜 平
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  450. 
摘要 ( 153 )   [HTML] ( ) PDF(27758KB) ( 122 )  


 

漠河盆地位于大兴安岭北部,绣峰组作为漠河盆地最下部层位,其形成时代、物源区特征及大地构造背景等对研究漠河盆地的形成与演化具有重要意义。本文对漠河盆地西南缘绣峰组砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和地球化学分析。锆石年代学研究表明,147组碎屑锆石年龄分布于778~181 Ma之间,显示出一个主峰约为198 Ma,分为778528~393252223~181 Ma4个年龄组,分别与新元古代Rodinia超大陆裂解事件、额尔古纳地块与兴安地块碰撞拼合岩浆活动事件、古亚洲洋俯冲闭合岩浆活动事件和蒙古—鄂霍茨克俯冲闭合岩浆活动事件相对应。砂岩岩石地球化学分析结果显示:wSiO2)为70.59%~73.29%wAl2O3)为13.91%~14.93%Al2O3/SiO2值为0.19~0.21K2O/Na2O值为0.66~1.22,化学蚀变指数(CIA)值为52.58~56.04,平均为53.82,反映绣峰组砂岩形成于低等化学风化程度的古气候环境;稀土元素球粒陨石标准化曲线呈右倾模式,重稀土元素配分曲线平坦,与活动大陆边缘的曲线吻合较好,LREE/HREE值在3.74~5.73之间,(La/YbN值为11.27~19.08,δEu值为0.59~0.98,具中等偏弱的负Eu异常;全球平均大陆上地壳(UCC)标准化稀土元素配分曲线较为平缓,(La/YbUCC值为1.01~1.72,平均为1.26,(δEuUCC值为0.84~1.40,平均为1.13,与全球平均大陆上地壳的稀土元素质量分数接近;亏损高场强元素NbTaTiP和大离子亲石元素BaSr,富集高场强元素ThHf和大离子亲石元素RbK,在原始地幔标准化微量元素蛛网图中,曲线与活动大陆边缘相似。综合研究认为,绣峰组砂岩物源主要为晚三叠世—早侏罗世火成岩,物源区构造环境为与蒙古—鄂霍茨克造山带俯冲闭合有关的活动大陆边缘。

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东海大衢岛高压麻粒岩的发现及其构造指示意义
曹译文, 周喜文, 刘建辉
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  475. 
摘要 ( 167 )   [HTML] ( ) PDF(29252KB) ( 107 )  

东海陆架作为华夏地块东部的重要块体,其成因问题一直存在争议,关键是对其变质基底情况认识不清。本文通过对东海陆架西部舟山群岛变质表壳岩开展调查与研究,在其中的大衢岛发现了具有“石榴石+单斜辉石+斜长石+石英”特征组合的高压麻粒岩,通过计算压力-温度视剖面图确定其峰期变质温压条件为860~890 ℃、(1.28~1.32)×106 kPa,具有顺时针样式温压演化轨迹;峰期后经历近等温降压(ITD)过程,反映了加厚地壳的快速减薄过程,其成因很可能与造山作用有关。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得该高压麻粒岩的变质时代为(247.9±1.7)Ma,代表了峰期后麻粒岩地体抬升阶段年龄。变质表壳岩的碎屑锆石年龄介于963~339 Ma之间,既不属于新元古界陈蔡群,也不属于古元古界八都群,可能是一套独立的变质沉积建造。尽管其变质时代与华夏板块印支期退变榴辉岩相近,但变质过程迥异,可能不是同一造山带产物。

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乾安碳酸型盐渍土的孔隙特征
陈剑平, 李兴华, 王 清, 韩 岩, 刘 经, 韩梦霞
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  491. 
摘要 ( 145 )   [HTML] ( ) PDF(13773KB) ( 152 )  

为了研究盐渍土的孔隙特征,在乾安地区选择冻深范围内的代表性剖面,取样并进行盐渍土基础物理性质测试和压汞试验,得到地表以下冻深范围内不同深度处土体基本性质及孔隙分布特征。试验结果表明:盐渍土的原状剖面表观形态、粒度成分、土体孔隙分布特征均呈现一致的三层分带;天然状态下碳酸型盐渍土的孔径可分为微、小、中、大与超大孔隙5级,界限孔径依次为0.040、0.400、4.000、40.000 μm;随着深度增大,3层土体的孔隙分布曲线峰值个数减少,各深度土体的孔隙以大孔隙为主,中孔隙次之,超大孔隙体积分数仅在表层较高但整体低于中孔隙,微、小孔隙体积分数较低且在小范围波动。分析认为自重应力对土体结构的压密作用、蒸发淋滤产生水分及细粒的迁移、气候变换导致的冻融循环作用是影响研究区孔隙分布特征的三大因素。

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不同施工季节对多年冻土区锥柱式基础地温回冻影响
张 军, 张 泽, 郭 磊, 谢春磊, 金豆豆, 翟金榜
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  502. 
摘要 ( 154 )   [HTML] ( ) PDF(13528KB) ( 256 )  

为研究多年冻土区输电线塔基锥柱基础在不同季节施工条件下其地温的整体回冻过程,以及不同季节施工对多年冻土的扰动特点,从保持多年冻土地温稳定性的角度优化大开挖类基础施工时期,采用数值模拟的方法,以青藏直流输电工程为背景,利用查拉坪地区地质及气象资料,并选择了典型月份(1月、4月、7月和10月)对锥柱基础不同季节施工后早期地温场进行了计算分析。结果表明:秋冬季(10月和1月)施工后,锥柱基础周围土体将保持冻结,其中1月施工后最快10 d回填区土体和天然冻土的温度差异即可消失,回填土热扰动较小;春夏季(4月和7月)施工会增大回冻期活动层深度和基础底部的融化深度,特别是7月施工可使活动层深度降低至基底(4.0 m),而4月施工由于增高了回填土土体温度,导致整个回冻时间长达195 d,不利于基础的重新冻结和后续工作的开展。考虑到10月后外界气温逐渐降低,因此,10月至次年1月可以作为多年冻土区锥柱基础的最佳施工期。

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基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级
柴乃杰, 周文梁
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  514. 
摘要 ( 152 )   [HTML] ( ) PDF(8488KB) ( 143 )  

为解决坝基岩体质量指标参数不确定性问题,特别是处于相邻等级分界线附近的岩体分类问题,本文提出基于优化组合权-模糊可变集的坝基岩体质量分级模型。首先选取岩石单轴饱和抗压强度(Rc)、结构面间距(Jd)、岩石质量指标(RQD)、完整性系数(Kv)、声波纵波速度(VP)和地应力修正系数(Q)等6个主要影响指标,将每个指标划分为5个等级;然后利用改进的序关系分析法(G1法)和最大离差法分别确定指标的主客观权重,通过矩估计法优化指标的组合权值,同时借助单因素轮换法(OAT)分析指标的敏感性;最后以金沙江旭龙水电站坝基岩体的7个标准样本作为实例,应用模糊可变集模型进行坝基岩体质量分级评判,将分级结果与云模型的判定结果进行了对比。结果表明:7个样本中,除岩体样本N3的分级结果存在差异外,其余样本的分级结果均吻合;根据野外实地勘测结果,样本N3属于Ⅱ类的概率高达80%,与本文分级结果相吻合,验证了本文方法的可靠性,也弥补了云模型关于评判坝基岩体质量的不足。此外,指标的敏感性由高到低的排序为Rc>RQD>Kv>VP>Q>Jd。

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土岩复合地层超深圆形基坑内衬墙作用效果及优化
赵一行, 詹刚毅, 石钰锋, 简庆华
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  526. 
摘要 ( 162 )   [HTML] ( ) PDF(16867KB) ( 125 )  

为选择合理的支护方案,满足复杂地层条件下基坑的安全稳定和高效施工,以佛山市某超深圆形基坑为研究背景,采用数值模拟及现场监测手段,对土岩复合地层内衬墙作用效果进行分析,并分别对内衬墙厚度、施工方法、内衬墙布置形式进行优化。研究表明:内衬墙对地连墙受力变形起有利作用;相比有内衬墙支护,无内衬墙支护时地连墙受力变形增加较多,但均未超过规范要求预警值,表明该复合地层内衬墙具有一定的优化空间;地连墙水平位移、地连墙环向应力、坑外地表沉降量最大值与内衬墙厚度呈负相关,内衬墙厚度减小至0.80~0.60 m之间时,地连墙水平位移及环向应力作用效果减弱,内衬墙厚度减小至0.60~0.40 m之间时,坑外地表沉降量作用效果有所减弱; 在最优厚度基础上,采用顺逆结合的施工方法既可保障基坑安全稳定,又可提高施工便利性。提出了不连续内衬墙布置形式,即,在最优厚度基础上,采用受压区较小时隔两层施作一层、较大时隔一层施作一层的布置形式,既安全又经济合理。

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L形边裂隙单圆孔砂岩单轴压缩力学特性
邓志颖, 范 祥, 何忠明, 崔志猛, 姜旭东
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  541. 
摘要 ( 156 )   [HTML] ( ) PDF(16389KB) ( 134 )  

 为加深对含交会裂隙圆孔岩石裂纹扩展和断裂机理的认识,分别对含一对水平边裂隙(A系列)和L形边裂隙(B系列)的单圆孔砂岩试样开展单轴压缩试验,建立颗粒流模型以提取加载过程中的位移云图和微裂纹数量,对比两个系列试样的变形和开裂差异,获得不同裂隙长度与倾角砂岩试样模型的接触力分布演化和颗粒位移分布情况。结果表明:1) 边裂隙弯折缝改变了岩样的破坏模式,随裂隙长度增加或倾角增大,含水平边裂隙砂岩试样先后发生剪切破坏和翼型拉伸破坏,而含L形边裂隙砂岩试样先后发生共面剪切破坏和共面拉伸破坏;2) 单轴压缩下砂岩试样中圆孔与裂隙的开裂相互作用,产生了剪切、共面剪切、翼型拉伸、共面拉伸和反向拉伸5种类型的裂缝,揭示了含边裂隙单圆孔砂岩试样的裂缝贯通机理;3) 裂隙长度一定时,与含水平边裂隙砂岩试样相比,含L形边裂隙砂岩试样开裂晚、变形小、强度低、破坏早、稳定性差。

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傍河地下水位监测断面的优化设计
束龙仓, 栾佳文, 宫 荣, 鲁程鹏, 丁 峰, 陶月赞, 龚建师
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  555. 
摘要 ( 150 )   [HTML] ( ) PDF(15623KB) ( 208 )  


 

为了对傍河地下水位监测断面进行优化设计,更好地掌握地下水位动态时空变化特征,以安徽省亳州市河水-地下水监测断面为例,分别采用克里金法和时间序列法,通过分析监测断面上9口地下水位观测井及河水位观测点在19821月—199812月的水位观测数据,对观测井空间布局、井数和观测频率进行优化。结果表明:空间布局优化后的观测井数量由原来的9减少到3,平均相邻井距为1 000 m,优化后的水位克里金估计标准误差平均值为0.019 2 m,误差波动范围较小;观测频率优化后由5日一测变为10日一测,能够满足观测精度要求。

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中国北方地区水资源演变和供水构成变化特征

杜新强, 何立滢, 任思睿, 姚泓钰, 乔琪庭
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  566. 
摘要 ( 179 )   [HTML] ( ) PDF(5771KB) ( 275 )  

中国北方地区水资源与经济社会发展不匹配的问题日益凸显,为在宏观尺度上全面认识北方地区水资源时空演变过程和各类水源供水分配比例,本文利用Mann-Kendall和Theil-Sen等统计学方法,对北方地区15个省级行政区2003—2019年降水量、水资源量和供水量数据进行分析。结果表明:北方地区近17年降水量低于多年平均值,但处于上升周期,年际水资源总量演变规律与降水量变化基本一致;供水量在2013年达到拐点,由持续增加转为缓慢下降并相对稳定;供水水源以地表水源为主且其占比逐年上升,地下水源供水占比逐渐下降,其他类型水源(污水处理再利用、集雨工程、海水淡化等)供水占比均增长明显。目前我国北方地区供水结构变化主要以需求为主导因素,对水资源演变趋势的考虑和主动适应措施不足,仍有进一步调整和优化的空间。

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基于归一化特征值的重磁数据边界识别方法及其在西藏古堆地热勘探中的应用
赵 强, 管彦武, 卢鹏羽, 周 帅
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  578. 
摘要 ( 144 )   [HTML] ( ) PDF(15490KB) ( 123 )  

基于重磁数据的地质体边界识别是地球物理数据解释的重要内容。随着重磁梯度张量测量技术的不断发展,基于梯度张量数据圈定地质体构造边界位置的方法也在不断发展。本文定义一种基于梯度张量特征值的归一化边界识别滤波器,可同时进行不同深度目标体的边界位置圈定。为验证本文方法的有效性,将建立方法应用于合成的重磁数据中,相比于传统边界识别滤波器,本文滤波器具有更高的水平分辨率和精度,并且在正负叠加异常的试验中,可有效地避免虚假边界的产生。最后,将归一化特征值边界识别滤波器应用于西藏古堆地热田的地质构造解释,结果表明,基于特征值的边界圈定方法能够更准确地显示地质构造的边界位置,发现更多地质体构造细节特征。

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基于SVR的定向井随钻电磁波测井层厚影响快速计算
胡向阳, 秦 敏, 张恒荣, 杨 冬, 袁 伟
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  589. 
摘要 ( 143 )   [HTML] ( ) PDF(10680KB) ( 186 )  

大斜度井和水平井的快速发展使得仪器测量环境变得更加复杂,其测井解释、地层评价方法和模型与直井有很大的区别。本文通过建立三维层状介质模型,利用三维有限元方法得到大斜度井和水平井随钻电磁波测井响应,分析了三维地层模型下井斜角、层厚和围岩对随钻电磁波测井响应的影响。研究结果表明:当地层厚度小于等于3 m时,随钻电磁波测井响应易受围岩和层厚影响;当层厚大于3 m 时,随钻电磁波测井响应基本不受围岩和层厚影响;且直井、大斜度井和水平井中随钻电磁波测井响应存在明显差异,井斜角越大,仪器受层厚及围岩的影响越大。因此建立了不同井斜角条件下随钻电磁波测井围岩校正图版,并据此研究随钻电磁波测井层厚影响快速计算方法。本文利用支持向量回归(SVR)的机器学习算法进行建模,并用十折交叉验证法对算法进行迭代优化,使模型达到最优,最终计算得到的测井响应与基于三维有限元数值方法的计算结果具有很好的相关性,平均相对误差只有0.62%,说明该方法可以用于大斜度井和水平井随钻电磁波测井响应的快速实时计算。

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复杂地表起伏多重变加密网格有限差分法波动方程数值模拟
张志佳, 孙章庆, 王瑞湖, 韩复兴, 陆济璞, 刘亚光, 岑文攀, 高正辉
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  598. 
摘要 ( 167 )   [HTML] ( ) PDF(12556KB) ( 216 )  

常规变加密网格有限差分波动方程数值模拟方法采用水平分层加密网格,该网格剖分策略在适应地形起伏和近地表速度结构变化特征方面效果较差。针对该问题,提出一种起伏多重变加密网格有限差分波动方程数值模拟方法。该方法根据地形起伏和近地表低速层到高速层的速度分布特征进行网格加密;采用不同网格中的变系数差分格式离散声波方程,在保证波场模拟精度的同时兼顾计算效率;同时,为了进一步保障地表附近波场模拟的精度,地表附近最细网格中的差分格式不做降阶处理,针对位于地表以上的虚像点的波场值,提出一种融入自由地表边界条件的法向虚像外推法。算例分析验证该算法对速度模型不同区域进行的网格多次加密显著提高了计算效率,以黄土塬实际模型为例,耗时为常规1 m×1 m网格耗时的43.3%,并可达到和细网格基本一致的模拟精度,模拟误差控制在10-12范围内,同时表现出很好的近地表散射压制和边界吸收效果,且算法能稳定地适应实际复杂地表介质。

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基于融合残差注意力机制的卷积神经网络地震信号去噪
刘 霞, 孙英杰
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  609. 
摘要 ( 277 )   [HTML] ( ) PDF(11453KB) ( 905 )  

由于U型卷积神经网络(Unet)在地震数据去噪中存在计算量大、网络退化和泛化能力弱等问题,本文为了提高去噪效果以及增强模型的泛化性,提出了一种融合残差注意力机制的卷积神经网络(RAUnet)。该网络结构主要由编码和解码两部分构成,网络的每个卷积层之后都加入了批标准化和带泄露整流激活函数。在编码器中,为了提高对噪声的提取能力,引入了残差结构和卷积块注意力模块。残差结构利用残差跳跃连接的方式减弱了网络退化,降低了特征映射的难度。卷积块注意力模块使用通道和空间的混合注意力权重,能提升相关度高的特征并抑制相关度低的特征。在解码器中,为了提升特征融合的维度恢复能力,选用双线性插值方式进行上采样。实验测试结果表明,对于合成地震信号,本文方法对简单模型和复杂模型随机噪声的压制效果均更有效,并且更好地保护了有效信号;对于实际地震信号,本文方法仍然能在去噪的同时尽量保持有效信号中的细节,对叠前数据和叠后数据都展现出了良好的泛化性。


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地质-地球物理综合岩性边界刻画技术及其在C油田中的应用
娄 敏, 蔡 华, 何贤科, 黄 鑫, 刘英辉, 王 伟
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  622. 
摘要 ( 173 )   [HTML] ( ) PDF(28951KB) ( 136 )  

上倾尖灭型油气藏是重要的岩性油气藏类型之一,岩性尖灭边界刻画是论证圈闭有效性的关键。为了提高圈闭刻画的有效性,降低勘探开发的风险,本文提出地质-地球物理相结合的方法综合刻画储层边界。通过西湖凹陷C油田花港组岩心相-测井相-地震相分析、地震沉积学分析、储层构型分析等地质方法开展储层平面展布精细刻画,厘定沉积相类型,定性预测砂体展布规模。在此基础上,采用地震多属性分频融合分析和神经网络聚类分析、波形聚类分析以及砂描解释等多种地球物理技术方法精细落实储层尖灭位置。结果表明,研究区为浅水三角洲沉积,三角洲平原河道宽约1 000 m,前缘水下分流河道宽约680 m;利用地震多属性、波形聚类以及砂描解释联合确定了西块三角洲平原河道砂体的边界。

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山西沁水寿阳ST区块煤储层三维精细地质建模
李忠城, 李丹丹
吉林大学学报(地球科学版). 2023 (2):  635. 
摘要 ( 184 )   [HTML] ( ) PDF(33805KB) ( 137 )  

煤储层三维地质模型的精确性直接影响到后期煤层气开发方案的部署和煤层气井的产量。本文以山西沁水盆地寿阳ST区块为例,基于地质数据、岩心数据、测井数据和地震数据等资料,提出了井震约束条件下煤储层的三维地质建模方法。通过建立构造模型,采用序贯指示模拟方法模拟煤层在三维空间的分布,建立研究区岩相模型。通过序贯高斯模拟方法模拟煤层含气量、孔隙度、渗透率等参数分布规律,建立反映煤层气特征的精细三维属性模型,预测了相关属性参数的空间分布特征。基于地质模型划分了产能潜力区,结合产能数值模拟技术,进行了煤层气井单井产能预测。本文划分的煤层气产能潜力区与产能预测结果,与目前区块内煤层气开发部署和实际产气情况吻合。



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