天然氢:不可忽视的无碳新型能源宝藏

人类文明的基石是能量,纵观历史,人类经历“火与柴草”“煤炭与蒸汽机”“石油与内燃机”三大转变,逐渐从农耕文明步入工业文明。在能源利用不断转型的过程中,人们也意识到,在环境友好需求的驱动下,如氢能这类新型清洁能源已是大势所趋。时间的车轮转动到21世纪,基于碳中和共识及对能源安全的考虑,发展氢能势在必行。

近15年草地领域国际研究态势分析

草地资源在陆地生态系统中发挥着重要的作用,草地生态系统对维系生态平衡、区域经济发展具有重要价值,草地领域研究已经成为近年来国际关注的热点。为全面宏观地了解草地领域最新国际研究进展和发展态势,本研究基于Web of Science核心合集中的SCI-Expanded(SCIE)和Social Sciences Citation Index(SSCI)数据库,检索并分析了近15年(2007-2021年)草地领域的相关论文。结果表明,近15年,全球范围内草地领域年度发文量呈上升趋势,发文领域呈学科交叉融合态势,美国在该领域的发文量居全球首位,中国位居第二,中国科学院发文量远大于其他机构。研究主题集中在草地生态系统生物多样性、草地农业生态学研究、草地生态系统对全球气候变化的响应、草地土壤研究、草地资源监测与管理、草地生态系统的竞争/适应和演替过程、生物地球化学循环和物种入侵8个方面,机器学习等新兴技术手段在草地监测领域的应用、草地土壤健康、草地退化与荒漠化研究是近年来重点关注的方向。

利用Surfer实现自动绘制渐变色平剖图及其在MAPGIS中的应用

提出利用Surfer绘制渐变色剖面平面图的构想,阐述了绘图数据格式及渐变色填充方法,编制程序自动调用Surfer 8.0软件,实现了自动绘图功能,制作出渐变色剖面平面图,并实现了MAPGIS环境的图形转换。实现的剖面图具有层次分明,立体感强,与MAPGIS转换操作简单容易等优点。

青藏高原西部重力异常剖面拟合及其地质解释

在青藏高原西部地区沿东经80°和83°选择了2条剖面,在地质资料、物性资料和布格重力异常、航磁异常研究的基础上,结合深部地球物理资料,建立了剖面的地质-地球物理模型。通过重力联合人机交互正演模拟,求解地下地质体的模型,并依此对剖面通过地段的地壳结构、断裂带深部特征和构造单元的深部格架进行了解释推断。

基于文献库资源看中国页岩气产业的发展历程和趋势

基于中国文献数据库,检索了页岩气相关文献,归纳分析1990—2013年中国发表的有关页岩气文献的总体分布情况,总结了中国页岩气发展历程,对中国页岩气开发利用中未来应关注的问题及发展趋势进行了探讨,结果表明,中国页岩气尚未完全摸清家底,也未掌握页岩气开发的关键技术,还没有形成一套适合中国的页岩气开发理论技术体系,若希望依靠本土企业实现中国页岩气商业开发,仍需较长的时间。

能源转型背景下不可忽视的新能源:天然氢

世界能源结构正面临着从化石能源向非化石能源过渡的第3次转变,氢气作为易燃且燃烧时不产生污染的清洁能源,将在其中起到重要作用。目前,氢的工业生产主要通过煤、天然气等化石燃料以及电解水制取,对天然氢的勘探开发刚刚起步,仅在非洲马里开采出天然氢。但是,天然氢已在世界各地被陆续发现,据相关文献报道天然氢可能来源于深源、水岩反应和水的辐解等非生物成因以及热成因、微生物成因等生物成因;天然氢包括游离氢、包裹体氢和溶解态氢3种类型;全球天然氢分布广泛、潜力巨大,据最新估算,除深源氢以外的天然氢潜在估算量近(254±91)×10^(9) m^(3)/a;目前在马里、澳大利亚、巴西、美国及欧洲的部分国家都已陆续开展了天然氢勘探开发工作。在未来的能源格局中,天然氢有望成为氢能生产的重要部分。基于前人的大量研究,介绍了天然氢成因、分类、以及全球天然氢的发现情况,总结了国外天然氢勘探开发现状,提出了中国在地下寻找天然氢的潜力,旨在为我国未来天然氢勘探开发提供借鉴。

利用WIN-SURFER软件绘制物化探图件

本文主要介绍了如何在ＷＩＮ－ＳＵＲＦＥＲ环境下实现物化探图件中的经纬网绘制、标准图框绘制、曲线类型图绘制方法。

生态地球化学预测预警若干问题探讨

回顾了生态地球化学危害效应的作用机理,提出了区域地球化学调查-地球化学环境监测-机理研究相结合的生态地球化学预测预警基本思路。根据当前中国多目标区域地球化学调查和生态地球化学评价工作的现状,举例说明了土壤重金属元素累积、土壤环境变化、生态效应机理的若干研究方法,提出了预测预警成果体现的若干建议。

解决物探异常解释多解性的一次尝试

以利用物探资料寻找隐伏铁矿的工作为例,通过对某地区重磁电十字剖面资料的推断解释,总结了减少物探异常解释多解性的思路与做法,提出在布置外业工作和收集资料时,就应考虑为减少多解性取全取准所需的各类用作约束的资料,认为采用逐一判断—排除的方法是可选途径。

城市浅层地震勘探技术进展

当前快速城市化与城市地下空间开发给浅层地震勘探技术的发展带来了挑战和良好机遇。笔者从地震勘探仪器设备、数据采集、数据处理和解释应用等方面介绍了近年来城市浅层地震勘探技术所取得的主要进展,包括陆上地震拖缆系统的研发、无线地震数据采集、可控震源伪随机扫描方法、城市噪声面波勘探技术及地震数据综合处理算法等。结果认为,通过瑞雷波约束折射P波层析成像结果或联合反演方法,可以提高后者对城市地下"百米"空间的探测精度;利用城市噪声作为震源,既能获得对描述浅层地质特征有重要意义的补充信息,同时又满足了城市对绿色、环保震源的要求;而陆上地震拖缆系统则使得S波技术在城市地下浅层勘探中可以发挥更加重要的作用。今后发展建议:一是加强城市浅层地震数据采集关键技术装备的研发;二是进一步开发和完善非传统(如面波)地震勘探方法,深入挖掘地震波中所蕴含的大量有用信息。

日本海域天然气水合物试采进展及其对我国的启示

天然气水合物研发工作已经进入陆上和海上的现场试验阶段,其中,仅有日本和中国开展了海域水合物试采。通过对日本两次海域水合物试采的全面总结以及对日本水合物产业化开发设想的充分认识,发现尽管日本拥有丰富的水合物资源且投入了大量的人力、物力和财力用于水合物研发,但仍然没有形成可确保稳定产气的技术体系。因此,水合物的产业化进程将是一个相对漫长的过程,有必要加强资源勘查、技术装备示范和体系化、试采、规范制度等方面的部署和实施。

世界天然气水合物钻探历程与试采进展

自20世纪60年代证实自然界中存在天然气水合物以来,针对水合物这一潜在能源的研究取得了显著进展。与常规油气资源一样,水合物的开发也需要经历两个重要阶段,即勘查与试采。该文对全球主要国家水合物钻探与试采进展进行了归纳总结和分析,认为钻探工作在获取水合物实物样品、优化相关技术装备、提供可靠数据等方面发挥了重要作用,而试采工作在长期、安全、稳定和高效产气方面仍与产业化开发的预期存在差距。建议我国应充分发挥各方优势,重视技术方法和装备的研究、开发、示范和推广,形成可用于水合物资源勘查与开采的成熟技术装备体系。

日本海域天然气水合物开发技术进展

为了深入了解日本在海域天然气水合物试采过程中获得的经验和教训,给我国天然气水合物的开发提供借鉴和参考,系统介绍了日本第二次海域天然气水合物试采过程,并对日本2次试采技术和存在的问题进行了比较分析,归纳和总结了日本在天然气水合物试采方面的主要技术进展。研究发现,日本在2次天然气水合物试采过程中均遇到了出砂等技术问题,在钻井完井、防砂、人工举升、监测和原位测试等技术方面仍存在显著不足。结合日本在海域天然气水合物开发技术上取得的进步和不足,提出了统一协调研发工作、形成具有自主知识产权的开发设备体系和建立具有针对性的勘查与试采规范等建议。

青藏高原羌塘盆地重磁剖面异常与基底构造特征

以穿越羌塘盆地的实测重磁剖面数据为基础,密切结合平面重磁异常资料,通过对重磁异常特征进行分析,采用位场转换和正反演拟合计算方法,推断了羌塘盆地的基底埋深、断裂构造及盆地样式,并对盆地的油气远景进行了探讨。认为南羌塘基底埋深浅,呈台阶状,且构造复杂,北羌塘埋深深,其间的龙木错-双湖构造带有明显的重磁异常显示。

大兴安岭东南部油气资源勘查区重磁异常初步解释

区域重磁异常的初步解释表明,西拉木伦河以北的松辽盆地外围地区存在诸多中、新生代盆地,发育3条NW向深大断裂和近NEE向的弧形构造。1∶20万重力异常显示,本区中、新生代盆地边界具有较明显的梯度异常特征,1∶5万航磁异常可较为清晰地勾画中新生代火成岩的分布。重、磁、电剖面联合反演揭示,中生代地层厚度1～4km,古生界规模宏大,厚度可达4～6km,是本区寻找油气的重要层位;古生界含油气盆地基底为志留系及更老地层;大兴安岭NE向展布的花岗岩具有蘑菇状侵入特征。通过重、磁异常联合反演,消除火成岩影响,得出突泉和扎鲁特地区的中生代基底深度1.5～4km,古生代的基底深度为2～6km。

全球页岩油气勘探开发进展及发展趋势

21世纪以来,美国成功开发页岩油气,改变了世界能源供需格局,极大地促进各国对页岩油气勘查开发的关注。美国在页岩油气资源的商业化生产方面一路遥遥领先,加拿大紧随其后,澳大利亚正处于起步阶段,欧洲"松绑"页岩油气开发。在亚洲,中国掀起页岩气开发热潮,但很多地区的非常规页岩油气相对未开采。阿根廷成为拉美页岩气的先行者。北非四国也准备加入页岩气的勘探开发。总体看,除北美外,目前世界多数国家的页岩油气勘探和开发仍处于起步阶段。特别是近期国际油价大幅下跌,使得世界页岩油气开发的步伐有所放慢。

传感器驱动的智能选矿:过去、现在和未来

基于传感器、大数据、AI的智能选矿,是建设现代智慧矿山的重要组成部分。传感器驱动的智能选矿,本质是数据驱动。选矿的自动化起步较早,但智能化滞后于其他行业,主要原因在于对传感器重视不够。几十年的矿业应用经验和发展趋势显示其自动化程度不断提高,光选正在逐渐汇集成一大类智能感知与识别技术。颠覆性技术创新正重塑矿业新流程;高通量颗粒分拣从XRF、激光、近红外、色彩和XRT等多样化光源发展汲取能量;中子激活分析(PGNAA)、磁共振(MR)等传感技术的进步开创使块状拣选成为一项新兴领域;先进过程控制等数字化管理技术在研磨和浮选领域大显身手;CPR回收推动下游尾矿管理创新及综合利用从而实现可持续性发展。行业实践上,国际灯塔项目为智能选矿的发展提供了实际案例及宝贵经验。

阿尔金断裂西南端走向及延伸的区域重力场制约

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界的重要组成部分,长期以来受到国内外地学界的广泛关注与研究。笔者通过对区域重力场的分析,认为阿尔金断裂的西南端并非止于郭扎错,而是在郭扎错北东附近分为两个分支,一支经郭扎错继续向南西西延伸,过龙木错后由空喀山口进入克什米尔,另一支继续向南西延伸,经吉普以西止于班公湖附近的班公湖—怒江结合带,并且,经吉普以西止于班公湖附近的这一分支形成时间要早于经郭扎错、龙木错后由空喀山口进入克什米尔的这一分支。

柴达木西缘地区存在一组北北西-南南东向断裂构造的重力场证据

柴达木西缘地区靠近阿尔金造山带与昆仑造山带的结合部位,构造运动非常复杂。通过对最新取得的1:25万区域重力数据进行研究,发现在这一地区除了北东东向的阿尔金断裂带及以昆南、昆中、昆北断裂为代表的一组北西西-近东西向断裂带外,还存在一组北北西-南南东向断裂构造。本文介绍了这组北北西-南南东向断裂构造存在的重力场证据,对其特征和成因进行了分析和初步探讨,认为这是一组断距不大、延伸很长、切穿了北东东向及北西西-近东西向断裂带的高角度右行走滑断裂,是一组较新的断裂构造,其成因可能主要与青藏高原整体的北东向位移有关。这一新的发现有可能会对柴达木西缘地区构造运动(尤其是新构造运动)的认识及这一地区的矿产研究产生一定的影响。

中美地球深部探测工作进展与对比

地球深部探测是了解地球深部构造、物质成分分布及演化规律的重要手段。美国是世界上地球深部探测工作开展较先进的国家。为充分了解中国和美国在地球深部探测领域的发展水平和存在差距,介绍了中国和美国地球深部探测工作的开展情况,对中美两国的深部探测工作进行了详细对比与研究,发现中国的地震探测程度较浅、探测精度较低、实验数据量较少、资金投入较低,总体探测水平与美国存在明显差距,但中国深部探测工作的力度正在不断加大,在地球化学、大地电磁测量、科学钻探等方面逐渐形成了自己的优势领域。在分析对比中美地球深部探测进展的基础上,提出了加大深部地震探测力度、增加科学钻井的数量、建立单独的野外观测与数据管理基地等建议。