基于改进后HyLogger岩心测量系统的一种低反射率页岩气岩心高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

基于改进后HyLogger岩芯测量系统的一种低反射率页岩气岩芯高光谱数据获取方法

HyLogger岩芯测量系统是近年来最高效的获取钻孔岩芯高光谱数据的测量系统之一,其在金属矿产岩芯测量中已获得到了大量成功的应用。对于灰黑色页岩气岩芯而言,其光谱反射率低、光谱特征不明显,本文通过对HyLogger岩心扫描测量系统和岩芯数据两个方面进行分析页岩气光谱数据,并在此基础上提出改进措施,有效的提高了获取的灰黑色页岩气岩芯光谱反射率,获得到了较高质量的岩芯高光谱数据。未来使用HyLogger岩芯测量系统可以在我国页岩气岩芯测量工作中发挥重要作用。     

岩芯多参数信息提取与应用研究:以西藏甲玛铜多金属矿为例

随着科技的发展,在不破坏岩芯的前提下,采用无损扫描分析等手段,也能获取岩芯内部蕴含的定性、半定量甚至定量数据,为解决成因矿物学、矿物蚀变填图、热液成矿体系环境判定、矿床成矿模式建立等问题提供证据支持。本文以西藏甲玛铜多金属矿岩芯为例,采用白光扫描、高光谱扫描、XRF扫描和CT扫描等技术手段提取岩芯的图像、矿物组成、元素浓度和内部结构构造等多参数信息,研究岩芯多参数信息提取在找矿勘查过程中的应用价值,为珍贵岩芯的保管与利用提供范例,为今后提高岩芯在地质找矿、科研等工作中的利用价值提供参考和建议。     

基于特征光谱的矿物组分提取：以新疆包古图斑岩铜矿钻孔岩芯样品分析为例

为研究包古图斑岩铜矿的矿床模型,文章引入基于特征光谱的矿物组分快速提取方法对岩芯样品的光谱进行蚀变矿物含量提取。该方法是将光谱曲线每个吸收峰近似为三角形,提取三顶点数值(波长与反射率)。假设每个顶点反射率为纯矿物光谱的线性叠加,结合含量来建立等式。以美国地质调查局矿物光谱库光谱为端元光谱。通过解方程组获取矿物组分。将提取出的钾化、石英—绢云母化和青磐岩化三种蚀变生成柱状图,结合实地测量的铜元素含量柱状图进行对比分析,总结出包古图斑岩铜矿垂向上的蚀变分带规律和铜矿化的分布规律。基于特征光谱的矿物组分快速提取方法可有效提取感兴趣的蚀变矿物,在矿床研究中具广泛应用前景。     

X-CT引导的矿物赋存状态及微区表征研究

在常规岩矿鉴定过程中普遍存在对岩芯内部构造、矿物分布等缺乏了解的问题。X射线断层扫描（X-CT）作为一种无损分析测试手段，近年来在地球科学领域备受关注。以相山火山岩型和沙特碱性花岗岩型岩芯样品为研究对象，采用X-CT对岩芯中高密度矿物的形貌、空间分布等参数进行表征。通过对X-CT测定数据的解析，可以快速准确地获得目标重矿物在岩芯中的空间位置。依据X-CT给出的目标矿物所在岩芯中的空间相对位置，引导传统制靶工艺制备目标区域的靶样，联用扫描电子显微镜（SEM）和激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）进行微区表征，获得了岩芯中稀土矿物和含铀矿物的空间赋存状态以及微区特定元素分布信息。由于预先采用X-CT对目标矿物及对应微区进行空间位置标定，使得制靶效率和选点准确度得到有效提高。     

芒特艾萨矿1976—1981年应用大量矿物分析仪进行铜矿石的分析

大量矿物分析仪是利用核技术对大量样品(5～20公斤)或钻孔岩芯进行铜和镍金属的测定。早在七十年代初期,Lucas Heights研究所即应用该技术在实验室进行试验,1974年首次用样机在芒特艾萨矿进行     

黑龙江多宝山斑岩型铜矿中低温热液蚀变矿物研究

多宝山斑岩型铜矿位于黑龙江省齐齐哈尔市嫩江县境内,大地构造位置属于中亚-兴蒙地槽褶皱带的东端,是我国著名的超大型斑岩铜矿床。高光谱扫描分析技术是近些年来的新兴技术,在识别中低温热液蚀变矿物方面效果显著。根据多宝山斑岩型铜矿的蚀变发育与成矿特征,选择代表性钻孔岩芯和标本进行高光谱扫描、显微镜下鉴定等,获取与成矿关系密切的中低温热液蚀变矿物的成分与空间变化特征等数据,从而进一步揭示矿床成矿地质规律,为今后矿区的边部、外围和深部找矿乃至后续的矿石开采与综合利用等提供依据。     

澳大利亚科尔雅罗海滨砂矿

科尔雅罗重矿物砂矿床赋存于西澳大利亚州珀斯盆地北部的卡塔巴伊镇附近,是很有希望的一个矿区。该矿床于本世纪70年代由西部采矿公司所发现。1985年二氧化钛公司取得其开采权,对矿床进行了大量钻探。共钻进了3200多个钻孔,分析了8万米岩芯试样,圈定出已探明的和预计的储量达5.69亿吨,含重矿物1830万吨,品位3.2％,主要矿物为钛铁矿(60％重量比)、锆石(12％)、     

岩芯钻探施工风险分析与控制

通过大量岩芯钻探施工的实际状况及经验,从合同、施工等方面以风险控制角度进行分析并提出相应的控制措施,以提高岩芯钻探施工质量,降低风险.     

下扬子地区二叠系富有机质泥页岩孔隙结构特征

应用先进技术与方法,对取自该地区的典型二叠系岩芯样品,进行了系统的地球化学、矿物组成、孔隙度及孔隙结构等方面分析。结果表明,这套二叠系烃源岩孔隙发育,平均孔隙度可达5.37%;纳米级孔隙发育,并以微孔和介孔为主;泥页岩总有机碳含量（TOC）和黏土矿物含量是控制吸附能力和孔隙大小的关键因素。二叠系富有机质泥页岩孔隙度较高,发育大量的纳米级孔隙及具有较大的比表面积,为页岩气储存提供了良好条件。     

全直径岩芯注入倍数实验研究

目前我国大量油田都已进入注水开发阶段,注入体积倍数对开发有着重要影响。采用高、中渗透全直径岩芯,通过单个岩芯和并联岩芯水驱实验,划分了相应的含水率及采出程度的变化阶段。这对油田注水开发具有重要意义。     

混合矿物分析仪在芒特艾萨矿的应用

在澳大利亚卢卡斯高地研究了测定总矿样和钻孔岩芯样品铜和镍品位的核技术,并在芒特艾萨进行了现场试验。这种技术采用的是γ—射线共振散射法。为了分析总矿样和钻孔岩芯样品中的铜品位,于1976年中期安装了一台混合矿物分析仪,一直使用到1981年年底。本文评述了分析     

基于智能自学习模型识别岩芯的RQD标定方法

RQD分级是分析岩体工程地质条件和评价岩体完整性的重要手段。针对传统人工测量并编录RQD工作量较大且效率低下的问题，基于智能自学习(Inception-v3卷积神经网络迁移学习)模型，通过对地质钻探中拍摄的大量岩芯图片进行特征提取和迁移学习，建立岩芯-岩芯盒识别模型，实现对长度大于10 cm岩芯的自动识别和RQD获取，进而帮助钻孔岩芯编录和岩体质量评价。三山岛西岭矿区的应用结果表明，智能自学习模型识别岩芯的RQD标定结果与传统人工方法所得结果差距仅为1.78%,方便快捷的同时准确性较高，适合应用于实际矿山工程中。     

岩矿,重矿物分析在非煤系地层对比中的应用

在峰峰煤田部分勘探区钻孔岩芯岩矿镜下鉴定、重矿物分析基础上，经成果汇总、分析、对比，发现了二叠系地层碎屑物质成分、含量及重矿物种类、含量存在明显差异，为利用岩石地层学进行正确地层对比提供了较可靠的依据。     

基于小波变换的磁铁矿近红外光谱数据去噪方法研究

近年来基于近红外光谱数据建模方法已成为矿物成分分析的主要方法之一,但由于各种因素的影响,在近红外光谱数据中存在大量的噪声,基于小波变换是近红外光谱数据去噪的有效方法。文中以大量的磁铁矿近红外光谱数据为数据源,利用多种小波基及软硬阈去噪方法对磁铁矿近红外光谱数据进行了去噪研究。以信噪比和均方误差为滤波效果的判定依据,结果表明硬阈去噪效果优于软阈去噪,且采用db4小波基的硬阈去噪效果最佳。     

岩芯饼化影响因素分析

以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统计调查,岩芯饼裂形态分为三种:饼面相对平整、饼面呈凹凸状以及岩芯裂而未断。基于该矿区岩性以及地应力环境,通过FLAC~(3D)数值模拟进行分析。以加载围压大小、岩芯直径为自变量,分析围压以及岩芯直径对岩芯饼裂的影响。以岩石弹性模量、内聚力以及内摩擦角为自变量,分析各种岩石力学参数对岩芯饼裂的影响,通过分析,发现不同岩石力学参数条件下的岩芯饼裂破坏形式分别为张拉破坏、剪切破坏以及拉剪复合破坏。不同破坏形式所形成的岩饼形态也不同:张拉破坏导致饼面相对平整,剪切破坏导致饼面呈凹凸状。通过数值模拟分析,揭示了岩芯饼裂条件以及岩饼三种形态形成机制,为研究岩芯饼裂以及根据岩芯饼裂反演地应力提供有益思路。     

基于智能手机APP的岩芯图像采集研究

文章分析了我国岩芯图像服务利用受资金、物理条件、人员和技术水平等限制,导致的我国岩芯图像采集率低和服务水平不高。基于这一现状,借鉴发达国家岩芯图像服务利用方式,将整盒岩芯图像代替单个岩芯服务的思路,结合智能手机发展情况,笔者提出了开发智能手机APP对岩芯图像进行采集管理的总体思路和设计方法,并重点描述了APP主要功能模块及关键技术问题。利用APP对山东省莱州市三山岛金矿ZK48-3和ZK56-4两个钻孔2 500m岩芯进行了实验采集。通过实验证明了利用APP进行岩芯图像采集的可行性,在保证岩芯图像质量的同时,可简化操作流程,降低物理成本,提高采集效率,具备全面推广的应用前景。     

煤岩渗透率对酸化作用响应规律的试验研究

酸化手段是油气井提高产能的重要手段,较小的酸化规模有可能极大地提高油气井产量,这对具有低渗透性特点的煤层气井开发具有重要启示。通过室内试验测定了酸液作用前后煤粉的矿物成分极限反应率和煤岩芯的渗透率,分析了酸化作用后煤粉极限反应率和煤岩芯渗透率的变化规律。结果表明:煤层中原始的孔裂隙发育和矿物成分组成对渗透率的大小具有重要影响;酸化手段可有效提高煤层渗透率,对于试验煤样,渗透率最大提高了18.42倍,盐酸质量分数在12%~15%为最佳。酸化时间过长会造成渗透率小幅度降低,应控制反应时间在12 h左右。     

基于光谱曲线相似度的可见光-近红外波段辉钼矿主矿物分布特征快速识别方法研究

矿石中矿物组成及其嵌布特征与破碎磨矿效果关系密切，识别矿石的主矿物分布特征可以实现对选矿给料的合理分配，但常规的化学检测及物相分析需要一定的时间周期，导致原矿数据采集滞后。本文尝试将光谱成像数据分析方法应用于原矿矿石的矿物组成及分布特征快速识别，为矿石性质的原位测试提供基础。以辉钼矿矿石为研究对象，制备岩石薄片样品，确定主要矿物组分并采集样品的高光谱数据，分析石英、钾长石、黄铁矿、黑云母的光谱曲线特征；计算豪斯多夫距离与欧氏距离，通过光谱曲线相似度计算识别不同种类矿物并考察其空间分布特征。研究结果表明：石英、钾长石、黄铁矿、黑云母等矿物在可见光-近红外波段内（400～1 000 nm）可以采用光谱曲线相似度算法对光谱曲线间的差异性进行量化，实现矿石种类的有效区分，进而通过统计分析获得矿石中主矿物的颗粒团块粒径大小及其空间分布。两种算法的计算结果具有一定的一致性，但相比较而言，欧氏距离在识别微细颗粒时具有更高的精度。本文研究成果丰富了矿石原矿性质分析方法，为矿山改进矿石加工工艺、实现节能增效提供了依据。     

气驱溶剂抽提法含油致密岩芯清洗技术研究

针对致密储层含油岩芯具有微小孔隙、超低渗透的特征,及岩芯中的有机质难以清洗的问题,建立了致密含油岩芯清洗方法。采用溶于二氧化碳的甲苯试剂进入岩芯孔隙和喉道,通过加压150psi和加温100℃,与岩芯中的有机质充分混合,再通过泄压使二氧化碳气体膨胀携带出岩芯中的原油。小柱塞含油致密岩芯样品在10个循环后(约14h)即可清洗干净,全直径含油致密岩芯样品则需20个循环(约28h)。实验结果显示,使用本方法进行岩芯清洗,不仅提高了致密油储层物性及其它实验样品制备和分析的质量和效率,孔隙度重复测量均小于±0.5%,其清洗效果达到物性实验分析要求,而且对致密岩芯破坏较小或可忽略不计。