国内外黏土水化抑制剂研究现状与发展趋势

黏土水化抑制剂在钻井液中的添加可有效降低钻井事故发生,但存在效果不明显、抗温性能尚待提高等缺点。本文简述了国内外黏土水化抑制剂研究现状并分析了其发展趋势。从研究历程来看,黏土水化抑制剂大体上经过了从无机离子型向有机铵（胺）型过渡并逐步成熟于聚合物型的过程。从最新研究结果来看,聚醚胺型抑制剂为主流研究对象,由此形成的高性能水基钻井液在国内外广泛应用;超支化聚合物型抑制剂因具有体型结构而具有较好抗温、抗盐性能而颇具发展优势;传统共聚物型抑制剂分子量大,在高温高密度钻井液中难以适用,仍有改进空间。指出了今后发展趋势是充分利用生物质资源,开发绿色、环保高效的黏土水化抑制剂;研究低聚物抑制剂,提高抑制剂的抗温性、普适性和一剂多效性;摆脱传统钻井液处理剂之间化学作用力观念束缚,探索超支化抑制剂的开发,积极有效结合纳米技术与钻井流体之互补点,以促进钻井液及相关技术发展。     

含砾粉质粘土中粗颗粒对抗剪强度影响的研究

滑带土为含砾粉质粘土的土质滑坡,其滑带土抗剪强度参数受粗颗粒影响较大,而滑坡勘查工程通常只做直剪试验而很少进行三轴试验,由于土的直剪试验受环刀尺寸的限制,试验时常筛除含砾粉质粘土中的粗颗粒,导致试验结果与真实值存在偏差。因此,根据原状含砾粉质粘土级配配制不同粒径的饱和土样进行三轴剪切试验,并结合剔除原状土粗颗粒的饱和土样进行快剪试验,分析含砾粉质粘土中粗颗粒对其抗剪强度的影响。试验结果表明:随着逐级减小粗颗粒粒径,含砾粉质粘土的黏聚力呈现先增大后减小的变化趋势,内摩擦角则呈现逐渐减小的变化趋势,对比不同粒径下黏聚力和内摩擦角的变化量,为浏阳地区滑坡工程设计中所需岩土参数提供一定的参考价值。     

基于无单元Galerkin法的饱和—非饱和土石坝渗流正演模拟

在土石坝渗流正演模拟中,仅研究饱和区域的渗流场并不能全面真实地反映出土石坝地下渗流状态,非饱和渗流区域的研究同样至关重要,利用无单元Galerkin法对饱和-非饱和渗流域进行求解。首先从达西定律出发,推导了渗流方程及边界条件,其中详细推导了无单元Galerkin法——通过滑动最小二乘法构造形函数,同时利用罚函数的方法计算边界条件。然后,通过与GeoStudio软件计算出的仅饱和渗流场以及饱和-非饱和渗流场进行比较,证明了该方法的准确性及有效性。最后,通过不同的均质和非均质模型,研究了坝体中零压力线、水头值、孔隙压力、含水率的分布。无单元Galerkin法只需要通过节点来实现对全域渗流场的精确逼近,解决了对网格单元的依赖问题,与其他数值方法相比,其具有前期处理数据简单和精度高的优点,更适合稳定饱和-非饱和渗流场这种复杂情况的正演模拟。     

地质钻探发展新动态

在国家经济发展进入"新常态"的宏观背景下,地质钻探呈现产能过剩态势,业务量不断下滑。对当前地质钻探面临的新形势作了分析,对地质钻探发展的一些新特点进行了阐述,结合行业特点对地质钻探的发展进行了一定的思考,文章认为地质矿产勘查要转向服务于民生的新战场,拓展地质钻探应用新领域,是本行业发展的必然。     

广西昭平县隆盛金矿成因分析及找矿标志

隆盛金矿位于昭平县南部,属于广西大瑶山金成矿带。该矿带蕴藏着多处金矿床(点),关于该成矿带的成因类型及找矿标志,许多学者有着不同的见解。笔者自2020年在隆盛金矿多次开展地质工作,通过总结控矿因素,探讨矿床成因,在矿体深部施工了多个钻孔,见矿效果良好。认为隆盛金矿是在地层、构造、岩浆岩等多次活动下形成的构造裂隙和层间裂隙间的含金石英脉型和破碎带蚀变岩型金矿床,为后续大瑶山地区寻找类似条件下的金矿床提供参考。     

湘东北正冲金矿床成因：年代学和硫同位素制约

正冲金矿床是湘东北地区典型的金矿床,其矿体受NNE和NW向2组断裂控制,赋存于低变质程度的冷家溪群中,矿床成矿时代和成矿物质来源尚存在争议。借助LA-(MC)-ICP-MS分析方法,对正冲金矿床中含金石英脉中的绢云母进行原位Rb-Sr定年和黄铁矿原位S同位素分析,以确定其成矿时代和成矿物质来源,进而明确矿床成因。绢云母原位Rb-Sr定年结果显示：正冲金矿床的年龄在(219.1±6.0)～(215.8±7.7)Ma之间,黄铁矿的δ³⁴S值(-3.85‰～1.95‰)接近于0,且具有由负值向正值移动的趋势,表明深部岩浆(或幔源物质)可能是正冲金矿床成矿物质的主要来源,有少量地层物质参与成矿。结合矿床地质特征、成矿年代学和硫同位素地球化学特征,认为正冲金矿床形成于印支期陆内造山环境下,属于与深部岩浆活动有关的金矿床。     

海因环氧树脂固化铜尾矿的力学性能及微观结构演变（英文）

基于强度和微观试验,系统研究海因环氧树脂掺量和养护龄期对铜尾矿试样力学性能及微观结构的影响规律。结果表明,当海因环氧树脂掺量为30%(质量分数)时,固化体试样强度达到20.84 MPa。当海因环氧树脂掺量为10%(质量分数)的固化体的养护龄期为7和14 d时,其强度分别为6.33和6.67 MPa,均满足其作为基础填料和建筑材料的要求。微观试验结果表明,随着海因环氧树脂掺量的增加,团粒化作用加强,固化体孔隙减少,从而大大提高了固化体强度。     

局域均值分解和小波阈值在大地电磁噪声压制中的应用

大地电磁测深法是基于电磁感应原理,利用天然交变电磁场来研究地下岩层的电学性质及其分布特征。然而,天然电磁场频带范围宽、信号微弱,在实际测量中大地电磁信号极易受到各种电磁噪声干扰,严重影响了后续的电磁法反演解释水平。针对这一难题,将局域均值分解(LMD)的自适应性和小波分析的多分辨性相结合,提出基于局域均值分解和小波阈值的大地电磁噪声压制方法。将含噪信号进行LMD分解得到若干阶乘积函数(PF)分量;根据大地电磁信噪特征保留PF_1分量,仅对其余各阶PF分量选取合适的小波阈值进行降噪处理;叠加重构获得大地电磁有用信号。通过计算机模拟典型强干扰,研究不同小波函数、分解层数及阈值方式下算法的去噪性能,并将其应用于矿集区实测大地电磁数据处理。实验结果表明,所提方法能较好地提取出叠加在微弱大地电磁信号上的大尺度强干扰的轮廓特征,视电阻率曲线更为光滑、连续,低频段的大地电磁数据质量得到了明显改善。     

基于多重水平集的三维磁性体边界反演

目前的水平集磁性目标体边界反演算法仅使用两个水平集,实际勘探存在多个具有不同磁化率的磁性地质体,需要进行多个水平集的反演,因而提出一种新的多重水平集反演算法,实现了对具有不同磁化率的多个磁性目标体位置和几何形状的反演.首先利用多重水平集原理建立多个水平集的反演目标函数;然后采用任意四面体单元磁法解析解进行高精度正演计算...     

频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法

在地球物理勘探中,均匀层状介质电磁场解析表达式含有汉克尔积分,其核函数为0阶和1阶Bessel函数,随着其宗量的增大,Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性,由此造成汉克尔积分难以高效、高精度计算,特别是高频和大收发距情况下难度更大。针对这个问题,提出一种高效、高精度的直接积分方法(Direct integration method),其基本思想是Bessel函数可以在两个区间并分别用不同的多项式展开,每一区间的汉克尔积分可离散为多个单元积分之和,每个单元被积函数可采用三次样条插值函数表示,由此可求得单元积分的解析解,通过叠加,从而求得汉克尔积分的数值解。在此基础上,利用均匀全空间电偶极子电磁场的解析解,正确选取积分范围并合理剖分积分单元。数值解与解析解的对比表明该算法正确可靠。与数字滤波类算法的计算结果对比表明,该算法广泛适用于不同频率和不同收发距条件下电磁场的计算,具有较强的普适性。