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地质科技通报
中国地质大学
地质科技通报

中国地质大学

姚书振

双月刊

2096-8523

kjqb@cug.edu.cn

027-67885048

430074

湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号中国地质大学东区

地质科技通报/Journal Bulletin of Geological Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《地质科技通报》是我国著名的地学刊物之一，持续多年为中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊、北大中文核心期刊，中国科技核心期刊，为世界学术影响力指数WAJCI-Q2科技期刊（2020，2021），多年位于中国地学领域高质量科技期刊分级目录T2区。被美国《化学文摘》（CA）、美国《地质学参考数据库》(GRP)、俄罗斯《文摘杂志》（PЖ）、《日本科学技术振兴机构数据库》（JST）、中国科学引文数据库》（CSCD）、《北大核心期刊要目总览》、《中国期刊全文数据库》（CNKI）、万方数据知识服务平台、《维普中文科技期刊全文数据库》、《博看网数据库》等国内外权威性检索期刊和数据库收录。连续荣获每届 “中国高校优秀科技期刊”、“湖北省优秀期刊奖”“先进集体” 。2021年，获湖北省科学技术协会“科技创新源泉工程”优秀科技期刊称号。
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    塔里木盆地塔中隆起中北部地区断裂构造特征及演化

    姜忠正唐大卿沙旭光沈向存...
    120-132页
    查看更多>>摘要：为系统揭示塔里木盆地塔中隆起中北部地区断裂构造特征及其成因演化,通过对该区大连片三维地震工区精细构造解析和相干体等分析,并结合区域动力背景,系统论述了该区的断裂构造类型、几何学特征、差异活动机制及其构造演化过程.研究结果表明,塔中隆起中北部发育了 4类7期断裂构造,其中逆冲断裂和走滑断裂尤其发育.平面上北西向弧形逆冲断裂与北东向、北西向及南北向走滑断裂相互交切与耦合;垂向上断裂分层差异活动特征明显,下奥陶统及其以下地层,断裂发育数量多且以线形为主,中奥陶统-中下泥盆统多呈雁列式,上泥盆统-二叠系仅在塔中Ⅱ号断裂带、顺北5号断裂带西南端等地区发育少量断裂.研究区断裂活动受多期、多方向不同性质应力场所控制,经历了极其复杂的演化历史:加里东早期以塔中Ⅱ号断裂带等少量北倾正断层活动为主;加里东中期Ⅰ幕断裂活动强烈,表现为逆冲断裂与走滑断裂协同演化和相互耦合特征,走滑断裂对逆冲断裂的切割或限制作用明显;加里东中期Ⅲ幕断裂活动基本继承了加里东中期Ⅰ幕的构造格局,但在工区北部的顺北4号、5号等断裂带张扭性断裂活动特征显著;加里东晚期-海西早期,部分断裂发生继承性活动且张扭断裂发育范围进一步向南扩大;印支-燕山期,仅有少数断裂发生继承性活动;喜山期该区构造比较稳定,早期形成的复杂断裂构造进入深埋阶段.

    逆冲断裂走滑断裂张扭性断裂构造特征及演化塔中隆起中北部塔里木盆地

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    淮北煤田钱营孜矿井控煤构造特征及其动力学背景分析

    汪伟民顾承串程龙艺吴基文...
    133-146页
    查看更多>>摘要：钱营孜矿井位于淮北煤田宿县矿区的西部,毗邻徐宿弧形推覆构造南段的外缘带.为认识该矿井构造变形与演化规律、动力学机制以及指导未来资源探采方向提供重要地质依据.利用最新的矿井地质勘探与生产资料,对钱营孜矿井开展构造格架和控煤构造样式分析,划分矿井构造期次,讨论构造发育的区域大地构造背景.结果表明,矿井内石炭纪-二叠纪含煤地层总体呈一轴向NNE、向SSW仰起的宽缓向斜;矿井内断裂构造非常发育,逆断层数量大于正断层,2类断层的走向均以NE至NNE向为主,其次为NS向;矿井构造格架显著受控于数条NS向至NE向的大型断层,自西向东受南坪断层、F22、F17、DF200及双堆断层等主干断层的分割,呈现东、西分带特征;矿井控煤构造样式可以划分为挤压、伸展和走滑3个类型,以及逆冲牵引褶皱、对冲式构造、冲起构造、叠瓦状构造、地堑、地垒、阶梯状断层、正花状构造、羽状雁列式构造9个亚类型;构造组合分析表明,F17断层除逆冲活动之外,还存在显著的平移活动.矿井构造可划分为5期,从早到晚分别为:轴向NNE的冯家向斜、近NS向逆断层、NNE向逆-左行平移断层及NE向逆断层、近NS向正断层、NE向正断层.矿井内第1,2期缩短构造分别是印支期华北克拉通与华南板块汇聚过程中的前陆变形及随后陆-陆碰撞造山变形的影响结果;第3期压扭性构造与西太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆边缘快速斜向俯冲有关;第4,5期伸展构造则是早白垩世以来中国东部强烈伸展背景下发育而成.

    控煤构造样式构造分期大地构造背景南坪断层钱营孜矿井淮北煤田

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    基于随机森林算法的二氧化碳驱油与封存主控因素研究

    任俊帆薛亮聂捷肖镭...
    147-156页
    查看更多>>摘要：在碳达峰、碳中和目标背景下,二氧化碳驱油与封存是经济可行的碳减排的主要技术手段.明确影响二氧化碳驱油与封存效果的主控因素,是实现二氧化碳高效驱油与封存的基础.在行业标准算例PUNQ-S3模型的基础上,综合考虑二氧化碳与原油混相作用和二氧化碳构造、残余、溶解、矿化封存机理,构建了二氧化碳提高原油采收率与地质封存一体化数值模拟模型,结合随机森林智能算法,开展了影响二氧化碳驱产油量和封存量的储层和生产参数特征重要性分析,考虑驱油与封存时间尺度的差异,建立了参数时序特征重要性分析方法,实现了在不同二氧化碳驱油与封存阶段的主控因素分析.结果表明,二氧化碳驱油与封存时序随机森林模型准确性高,在二氧化碳驱油与封存前期,二氧化碳构造封存量受储层含水饱和度控制,溶解封存量受地层水矿化度控制;在二氧化碳驱油与封存中、后期,二氧化碳构造封存量则受储层渗透率控制,溶解封存量则受储层渗透率与地层水矿化度控制;残余封存量在二氧化碳驱油与封存前期较小,导致其主控因素不明显,在二氧化碳驱油与封存中后期受储层渗透率与含水饱和度控制;二氧化碳矿化封存量在整个二氧化碳驱油与封存阶段受地层水pH值与矿化度控制;二氧化碳驱油量在整个二氧化碳驱油与封存阶段受储层渗透率及含水饱和度控制.时序随机森林算法可以明确不同二氧化碳驱油与封存阶段的主控因素,为二氧化碳提高原油采收率和地质封存的高效实施提供了技术支撑.

    二氧化碳驱油与封存随机森林算法特征重要性分析原油采收率数值模拟地层水矿化度储层

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    方解石脉体形成时间与流体来源及其地质意义:以苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层为例

    陈俊林黄亚浩郭小文罗涛...
    157-169页
    查看更多>>摘要：裂缝方解石脉是构造成岩作用的产物,记录了裂缝开启和流体活动的信息.基于岩石薄片观察、阴极发光和U-Pb同位素定年在厘清苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩中方解石脉发育期次和形成时间,通过稀土元素特征,C、O、Sr同位素特征综合分析了方解石脉体成脉流体来源.结果表明:黄桥地区青龙组发育4期方解石脉体,4 期方解石脉体形成时间分别为(115.30±0.42),(97.03±0.43),(85.29±0.25),(45.5±19.0)Ma.第1和第2期方解石成脉流体分别来源于深部热液流体和大气淡水以及海水的混合流体.第3期方解石成脉流体来源于同层地层水和深部壳源热液流体的混合流体.第4期成脉流体来源于同层地层水和深部幔源热液流体的混合流体.苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层中4期脉体的形成时间与不同期次构造活动具有对应关系,表明构造活动对流体活动的控制作用.储层中3期深部热液流体的注入是因为构造活动导致深大断裂沟通深部流体而注入到储层中的结果,多期的深部热液流体活动可能指示了黄桥地区三叠系青龙组储层具有多期油气成藏的特征.

    方解石脉体碳酸盐岩储层U-Pb同位素年龄流体来源流体活动黄桥气田苏北盆地

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    准噶尔盆地东部吉木萨尔-吉南凹陷构造演化及原型盆地恢复

    夏世威马强黄传炎张伟...
    170-179页
    查看更多>>摘要：自2020年开始,随着准噶尔盆地吉木萨尔凹陷双吉构造带的研究深入、萨探1井在二叠系井井子沟组试油获得高产油流,表明了吉木萨尔凹陷、吉南凹陷具有良好的常规油气勘探潜力.为深入研究吉木萨尔凹陷和吉南凹陷的地质特征及勘探潜力,综合岩心、录井、测井和地震等资料,通过识别区域不整合面,划分出不同构造阶段,得到构造与地层演化的关系.在此基础上恢复各地层发育过程,建立构造与研究区内隆凹演化的耦合关系,对原型盆地进行恢复.研究表明,吉木萨尔及吉南凹陷发育5个区域大型不整合面,经历了 4幕构造活动.研究区地层演化特征从"北高南低"(早二叠世)发展为"南高北低"(古近纪、新近纪).原型盆地也由早二叠世的"多凸多凹"格局,在古近纪、新近纪时期转变为"少凸大凹"的构造格局.构造与隆凹演化耦合关系的确立及各时期原型盆地的恢复为厘清吉木萨尔凹陷、吉南凹陷不同时期的盆地特征奠定了重要基础,有助于深化吉木萨尔凹陷、吉南凹陷的油气勘探工作.

    构造幕次原型盆地吉南凹陷吉木萨尔凹陷准噶尔盆地

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    川西南自贡地区二叠系茅口组储层裂缝特征及期次演化

    马珂欣胡明毅史今雄邓庆杰...
    180-191页
    查看更多>>摘要：四川盆地自贡地区二叠系茅口组海相碳酸盐岩储层裂缝普遍发育,对储层的储集性能、渗流规律和油气富集具有重要影响.综合利用岩心、薄片、成像测井及分析测试等资料,明确裂缝成因类型及发育特征,分析裂缝形成时间,确定裂缝形成期次.结果表明:自贡地区茅口组海相碳酸盐岩储层发育构造剪切裂缝、构造张性裂缝、水平层理缝和成岩缝合线;构造剪切裂缝为茅口组储层主要裂缝类型,以NEE和NNE走向为主,裂缝倾角介于20°～80°,延伸长度小于60 cm,充填程度较低,有效性较好;结合分析测试资料确定自贡地区茅口组储层裂缝形成于3期构造运动:第1期为海西晚期-印支早期,在华南板块顺时针运动派生的SW向应力作用下,发育少量剪切裂缝,裂缝多被矿物充填,属于裂缝次要发育时期;第2期形成于燕山晚期-喜山早期,在江南雪峰隆起产生的NW向应力作用下发育大量构造裂缝,是研究区裂缝主要形成时期;第3期为喜山晚期,裂缝形成于印度洋板块碰撞产生的NEE向挤压应力下,且裂缝多无充填,有效性较好.通过上述裂缝相关研究,为研究区有利勘探区带确立提供了依据.

    裂缝储层发育特征形成期次海相碳酸盐岩茅口组自贡地区

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    基于环境因子优化TSES法选择负样本及其在滑坡易发性评价中的应用

    崔玉龙朱路路徐敏缪海波...
    192-199页
    查看更多>>摘要：滑坡易发性评价是滑坡灾害防治的重要手段之一,而不合理的滑坡负样本会影响滑坡易发性评价,从而影响到滑坡灾害的防治,因此提供一种合理的负样本选取方法变得尤为关键.以西藏米林市的古滑坡为例,选择高程、坡度、坡向、坡位、距道路距离、距断层距离、距水系距离、地形起伏度、地层岩性、土地利用类型10类环境因子,使用Relief算法计算环境因子的贡献值并依据贡献值优化选择环境因子;基于环境因子优化的目标空间外向化采样法(target space exteriorization sampling,简称TSES)选择负样本,作为性能优异的随机森林模型的输入变量;之后结合优化的环境因子和正或负样本预测米林市的滑坡易发性,并用混淆矩阵和ROC曲线评价构建模型的性能.为检验环境因子优化的TSES法的有效性和先进性,采用耦合信息量法和TSES法选择滑坡负样本并构建随机森林模型,与环境因子优化的TSES法构建的随机森林模型进行对比研究.结果表明,环境因子优化的TSES法构建的随机森林模型的评价效果较好,其ACC为93.7％、AUC为0.987,均高于耦合信息量、TSES法构成的模型.环境因子优化的TSES法能够提高模型的精度,解决多因子作为约束条件取样中因子选取的问题,为滑坡易发性评价采集负样本提供了新的思路.

    滑坡易发性评价Relief算法负样本环境因子优化TSES法随机森林古滑坡

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    孕镶金刚石钻头磨损研究现状与发展趋势

    段隆臣孙武成王志明谭松成...
    200-217页
    查看更多>>摘要：孕镶金刚石钻头广泛应用于各种硬岩钻进,尤其是深部硬岩钻探钻井的工程实践活动中,其碎岩机制表现为金属胎体包裹的金刚石出刃后压入、刻划和破碎岩石.金刚石钻头的磨损形式反映了孔底钻头-岩石的相互作用过程,以及磨粒(包括岩屑、胎体碎屑和金刚石碎屑等)在孔底的存在状态,它决定了金刚石钻头的钻进效率和使用寿命.目前关于孕镶金刚石钻头磨损理论、方法的研究大部分属于定性判断,且常局限于区域特殊情况,无法形成统一或可借鉴的实用指导体系.以地质钻探领域的孕镶金刚石钻头磨损相关研究文献为主,讨论了孕镶金刚石钻头磨损的研究现状.首先结合地质钻探工业实践和行业规程归纳了钻头的非正常磨损类型,然后从磨损图像、钻进信号2个方面介绍了钻头磨损评价方法,从钻头整体、金刚石和金属胎体3个方面梳理了钻头钻进过程磨损机理与影响因素,另外列举了主流的钻头磨损性能调控方法,介绍了磨损分析方程的研究进展,并探讨了机器学习方法如何辅助钻头磨损研究.孕镶金刚石钻头在深部硬岩钻探中有极大的潜力,而其磨损性能是决定其最终使用效果的关键.为此,对人工智能方法辅助数据分析、微观尺度计算模拟、增材制造和材料处理改性等研究方向进行了分析展望,探索先进的金刚石钻头的磨损监测分析和调控方法,以期满足地质深部钻探和地外星系钻探等远程监控钻进的需求.

    孕镶金刚石钻头岩石破碎钻头磨损磨损机理磨损评价机器学习

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    考虑降雨条件陕北Q2黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究

    周少伟边小卫李卫波马园园...
    218-226页
    查看更多>>摘要：降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生.通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q2黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响.首先设计干湿循环试验(循环路径和次数)以模拟降雨条件(如强度、频次等);其次通过三轴剪切试验获取陕北Q2黄土的力学性质的变化规律;最后以陕北地区某黄土斜坡为例,利用有限元计算并分析不同降雨条件下斜坡安全系数和塑性区的变化特征.结果表明:(1)干湿循环作用后Q2黄土的抗剪强度存在非线性劣化特征.当干湿循环次数超过一定范围后,黄土物理力学性质参数劣化的边际效应减弱,并趋于稳定.(2)降雨作用下黄土斜坡的稳定性呈现出随着降雨频次或降雨强度的增加而降低的趋势.(3)Q2黄土斜坡的塑性区范围随着Q2黄土力学性能的不断劣化而增大,体现了降雨条件对黄土斜坡稳定性影响的非线性特征.研究结果为降雨型滑坡预防提供参考.

    降雨条件Q2黄土干湿循环作用抗剪强度安全系数黄土斜坡非线性劣化陕北地区

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    新华滑坡变形演化规律与预警判据

    李钰陈明亮黄会宝蒋楠...
    227-239页
    查看更多>>摘要：为揭示四川省泸定县新华滑坡在水库蓄水、库水位波动以及季节性降雨综合作用下的变形演化规律,探讨其在多因素耦合作用下滑坡岩土体强度劣化的渐进累积效应.基于对水电工程库区新华滑坡的现场调查及多源长序列监测数据分析,并结合滑坡累计位移-时间(S-t)曲线3阶段演化特征与新华滑坡实测S-t曲线,对该滑坡3个阶跃性变形周期的演化阶段进行了判识与划分,同时采用改进的切线角方法进行了计算与分析,构建了以改进切线角预警阈值为依据的新华滑坡分级预警定量划分标准.研究结果表明,水库蓄水初期水位的短期大幅度上升、水库运行期的水位快速下降及季节性强降雨影响是新华滑坡变形加速的主要诱因.根据分析与探讨,改进切线角预警阈值能在一定程度上为辨别新华滑坡现阶段的稳定状态与潜在风险提供指导,但仍应考虑多重预警指标并综合滑坡体宏观变形破坏迹象进行判定.

    库区滑坡水位波动变形监测演化规律预警判据四川新华滑坡

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