天然气水合物作为潜能巨大、资源量丰富、燃烧值高的未来新能源,但由于其特殊的物理力学性质和赋存状态,经济开采技术仍面临诸多难题。本文以全球勘探发现存在天然气水合物的地区为基础,介绍了全球主要水合物的海陆资源分布及开采难易程度;以主要影响天然气水合物开采方式选择因素为基础,分析了天然气水合物在地层中的赋存类型、成藏模式和储层分类方法;以全球已开展的天然气水合物试采项目为基础,对比分析了现有多种天然气水合物开采方法的优缺点和适用条件;在现有开采方法条件下,为不同赋存状态、成藏模式和储层分类的天然气水合物选择出适合的开采方法,为建立完整的天然气水合物开采技术体系和未来实现商业化开采提供参考。

该文通过对青藏高原某公路沿线分布的多年冻土的类型、发育特征及几种典型的灾害进行了分析,对不同的冻土类型,采用不同方案进行治理,并根据青藏高原多年冻土区的特点,提出了"宁填勿挖"的治理措施。对多年冻土区工程建设具有借鉴意义。

冻土是新疆公路工程建设中的常见难题,为简化冻土分类的程序、提高分类效率,对新疆不同类型冻土的分布特征进行了调查,并对影响冻土特性的气候因素和地质环境因素进行了分析研究,在此基础上,分别以冻土含冰量、凝冰特征、冻土温度状况、热稳定性、融沉特性、海拔高度等参数对冻土进行了分类,建立了新疆典型高山冻土类型评判指标体系,并提出了新疆典型高山冻土类型快速评判方法、评判标准及快速评判流程,最后给出了新疆冻土快速评判技术的适用范围。研究结果可为冻土区修筑公路构造物过程中快速准确判断冻土类型提供参考。

山地多年冻土的异质性影响其植被类型的分布特征,且对有机碳的分布也具有重要影响。通过采集黑河上游多年冻土区三种典型植被类型(高寒沼泽草甸、高寒草甸、高寒草原)8个活动层的土壤样品,测定其土壤有机碳密度及其理化性质。结果表明:高寒沼泽草甸土壤有机碳密度最高(49.50kg·m-2),高寒草甸次之(11.22 kg·m-2),高寒草原最低(7.30 kg·m-2)。土壤有机碳密度的剖面垂直分布特征具有差异性,高寒沼泽草甸土壤有机碳密度随深度变化不明显,高寒草原和高寒草甸土壤有机碳密度随深度逐渐减小,存在显著的表层聚集性。有机碳密度与土壤含水率和细粒含量呈显著正相关,与pH值呈显著负相关关系。一般线性模型结果表明土壤含水率、pH值和土壤颗粒组成解释了96.39%的有机碳密度变异,其中土壤含水率贡献了81.53%,pH值和土壤粒度分别贡献了9.33%和4.75%。研究表明多年冻土区不同植被类型土壤有机碳密度分布特征具有明显差异,山地多年冻土土壤含水率是控制有机碳密度分布特征的重要影响因素。

基于2016年冻土融化期黑顶子河流域地表水、土壤水和地下水中稳定氢（δD）氧(δ18O)同位素观测数据,分析了该区域融雪产流阶段δD和δ18O的时空变化特征及主要影响因素。结果表明:融化期积雪δD和δ18O平均值最小,分别为-9.33%和-1.28%,且变异性最大。冻土层隔绝了地下水与融雪水的联系,因而地下水、土壤水主要来自冻结期前降雨,其δD和δ18O变异性最小且均匀的分布在大气降水线附近。冻融过程控制了融雪水与土壤水的蒸发速率和混合作用,进而影响了河水δD和δ18O随时间的变化特征。土地利用类型不同导致下垫面之间土壤水和地下水δD和δ18O差异较大。玉米田土壤水主要来自降雨,经历了先入渗再蒸发的过程,呈现表层大深层小的变化趋势。水稻田深层土壤水和地下水主要来自作物生长期灌溉水,经历了先蒸发后入渗的过程,δD和δ18O较大;表层土壤水主要来自冻结期降雨或融雪入渗,δD和δ18O较小。受水稻田地下水补给、河道融冰...

通过对祁连山大野口流域内不同海拔梯度上的冻土冻融监测,分析评估青海云杉林、灌丛、阳坡草地3种典型植被类型冻土冻融厚度和速率变化的差异。结果表明:(1)冻土深度上限最大值为灌丛冻土>阳坡草地冻土>青海云杉林冻土;冻土深度下限最大值为灌丛冻土>青海云杉林冻土>阳坡草地冻土。(2)冻土冻结期,青海云杉林冻土变化速率最大,其次阳坡草地冻土变化速率,灌丛冻土变化速率最慢;冻土消融期,灌丛冻土变化速率最大,其次阳坡草地冻土变化速率,青海云杉林冻土变化速率最慢。(3)青海云杉林冻土过程最长,其次为灌丛冻土,阳坡草地冻土过程时间最短。建议培育青海云杉与灌丛增强祁连山涵养水源功能。

我国经济水平有了显著的提升,冻土地区纷纷开始筹建公路工程。冻土和我们的生存环境、活动息息相关。工程活动或多或少会对冻土环境造成影响,扰乱工程建设的稳定性,形成冻融灾害。因此,认真对冻土类型做好划分,极为关键。本文通过论述冻土类型及危害等,接下来介绍了划分标准,并对其划分指标加以分析。

为了查明祁连山冻土区木里煤田天然气水合物的气源,从QH-1、QH-2、QH-3井采集侏罗系样品44块,在常规的岩石热解和有机碳分析的基础上,进行GC-MS分析和显微组分镜下鉴定。样品TOC在1.4%16.6%之间,Ro为0.71%0.79%;泥岩TI大于40,煤小于0。正构烷烃呈前峰型分布,主峰碳为C17-C19,Pr/Ph普遍大于1.1;三环萜烷以C19TT-C20TT为主峰,C24Te对C26TT有绝对优势;甾烷系列C27-C28-C29甾烷呈反"L"形分布;藿烷系列C31升藿烷占优势,C34、C35升藿烷含量低且G/C30H低,大部分小于0.2。结果表明,该区侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段,有机质为Ⅱ2型-Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为河湖沼泽相沉积。有机质丰度较高,属中等-好烃源岩。综合分析认为,研究区侏罗系烃源岩处于成熟度阶段但未到主生气期,不是研究区水合物主力气源岩。

祁连山冻土区90个烃源岩样品测试分析的结果表明,侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段;有机质为Ⅱ2型和Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为山间河湖沼泽相沉积;有机质丰度较高,是中等—好烃源岩。该区石炭系—三叠系烃源岩基本处于高成熟阶段;有机质主要为Ⅱ型,有机质来源为混源输入,为陆表海—滨海三角洲相沉积;有机质丰度较高,为中等—好烃源岩。天然气水合物主要为混合成因气。综合分析认为,侏罗系烃源岩正处于成熟阶段,有部分生气,而三叠系烃源岩处于主生气期,因此,推测三叠系和侏罗系烃源岩可能是该区天然气水合物的有利供气源岩。

基于G214既有公路现场调查和实体监测,对公路沿线冻土特征与道路病害之间的关系等进行了深入分析。采用现场调查的方法对沿线路面病害状况进行了调查分析,结果表明:路基路面的病害类型及病害程度主要与路面类型、冻土类型和路基高度有关。结合现场调查结果和监测资料分析,对G214沿线公路病害成因进行了深层次的探讨,并得出冻土区道路的病害主要由路基的不均匀融沉变形引起的。通过对沿线路面实测变形调查和分析,得出了在路面宽度为8.5 m的水泥混凝土路面纵裂发生的位置和路面发生纵裂时的临界沉降值,这对冻土区水泥混凝土路面病害的防治具有重要意义。