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水—岩相互作用地球化学模型的回顾与展望 总被引：12，自引：0，他引：12
从地球化学模型开始起步以来,将化学热力学应用于地球化学系统已经历了30年的历程.人们利用热力学模型开发了一系列计算机程序,在大范围内进行了温度、压力和成分的地球化学作用的研究。经过演化,地球化学模型有两类;即“反演模型”和“正演模型”,前者用水和岩石成分确定和定量研究地球化学反应,后者则用假想的地球化学反应预测水和岩石的化学成分.由于缺乏水文学、矿物学、反应动力学以及地下水系统中反应物与生成物的化学、同位素成分等资料,在地下水环境中应用地球化学模型遇到了严竣的挑战。今后,地球化学模型的重大进展,是在非均质系统中结合实际,应用化学动力学,更进一步地使流体运动与反应模型结合起来. 相似文献
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表生环境中的地球化学反应速率具有显著的尺度效应.许多地球化学反应的野外观测速率比实验室观测速率要低2～5个数量级,给不同尺度的研究成果的对比和外推造成了极大困难.本文总结了地球化学反应速率随时间和空间尺度变化的影响因素,着重分析了地球化学反应速率的主控过程随尺度变化的现象,以及亚尺度的非均质性造成的尺度效应.最后介绍了几种尺度转换的研究方法.由于地球化学反应速率的尺度效应普遍存在,在对地球化学反应速率进行外推时需要了解它的局限性以及选取适当的外推方法. 相似文献
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大规模高性能地球系统建模及模拟集成框架的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
完整的地球系统包含大量的物理元素,这些元素相互作用影响,导致我们整个地球不断变化,甚至会产生地球灾害。高性能计算机的出现为这个复杂系统的研究开辟了新的道路——高性能计算模拟。文中详细介绍并分析了地球系统建模及模拟研究从最初单个物理模型的模拟到多个物理模型紧耦合模拟,再到软件框架集成模拟这一整个发展历程。重点介绍了三个由美国多个研究团队开发的建模框架:日地系统建模框架(SWMF),地表系统建模框架(ESMF),固体地球系统建模框架(GeoFramework)。然而这些基于特殊领域的框架仍存在一些缺陷,尤其是三个框架中的物理模型无法互操作,无法集成,从而无法实现从太阳到地核这一跨越整个地球空间的完整地球系统的建模及模拟。为了解决这些问题,文中提出了采用近年来新提出的适用于大规模高性能科学计算的标准组件规范CCA构建整个地球系统的模拟及分布式协同工作平台——分布式高性能地球系统建模集成框架(DHEMF)。DHEMF以其特有的面向服务基于组件的特性,使其能够解决地球系统模型(组件)的建模、集成、应用、管理、互操作等复杂问题,并最终实现完整地球系统的模拟及预报。 相似文献
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从目前裂缝性储层表征及建模研究现状入手,结合自身实践,详细介绍了裂缝性储层表征及建模研究中的各种方
法,分析了每种方法的优缺点。裂缝表征中主要使用的方法包括：野外露头分析法、岩心分析法、测井分析法、地震预测
分析法、动态响应分析法、岩石力学分析法。裂缝建模中主要使用离散裂缝网格模型和等效连续模型两种方法。其中,重
点介绍了分形理论在野外火山岩露头裂缝分析中的应用、数字岩心技术在微观裂缝表征中的应用、各种最新的地球物理及
岩石力学表征和预测裂缝的方法、动态裂缝在裂缝性油藏开发的作用、近年来国外学者所倡导的裂缝地层学理论、非常规
储层中的裂缝表征,以及上述两种裂缝地质建模方法。在此基础上,讨论了裂缝性储层表征及建模中存在的问题,最终指
出了该项研究未来发展的趋势。 相似文献
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数字黑河的思考与实践3:模型集成 总被引：3，自引：0，他引：3
介绍了"数字黑河"模型集成研究的进展.①流域科学研究中的模型集成由发展流域集成模型和建模环境这2个主题所构成,前者可概括为"水-土-气-生-人"集成模型,后者是支持集成模型的高效开发的软件工具,注重于应用先进的信息技术为建模提供支撑.②将模型集成分为知识途径和技术途径,讨论了建模环境在模型集成中的作用,以及科学模型和流域管理模型的关系.③回顾了黑河流域模型集成的总体目标是发展两种类型的集成模型,其中第一种回应科学目标,是地球系统模型在流域尺度上的具体体现,以建成能够综合反映流域水文-生态-经济相互作用的模型为标志;第二种集成模型回应管理目标,以建成空间显式的流域水资源决策支持系统为目标.④对黑河流域已有的水文、地下水、水资源、陆面过程、土地利用、生态、社会经济与生态经济建模工作做了系统的综述.⑤分析了黑河流域集成模型研究中存在的问题和所面临的挑战. 相似文献
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谈谈建立金矿地质—地球物理模型问题 总被引：1，自引：0，他引：1
文中讨论了建立金矿床地质-地球物理模型的有关问题.地球物理方法找金是间接的,所建立的模型是地质成矿环境模型.建模应从“实际模型”开始,然后抽象归纳出“概括模型”.要重视物性参数模型的建立,它是建立地质模型和地球物理模型的桥梁. 相似文献
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在地球环境中普遍存在的纳米矿物-水溶液界面对许多基本的地球化学过程都至关重要,因而是纳米地球化学的前沿核心研究领域.简要介绍了纳米矿物-水溶液界面领域的基本概念和近期研究进展.举例描述了纳米矿物团聚、吸附、溶解和化学反应等几个相互关联的主要过程,具体阐述了纳米矿物自身特征（如组成、结构、尺寸、形貌、表面保护剂等）以及环境介质条件（如pH、离子强度、化学反应物质、天然有机质浓度和组成、微生物、光辐射等）对纳米矿物-水溶液界面过程的影响规律和微观机制.针对本领域发展面临的机遇和挑战,为未来的研究方向提出了一些设想和建议. 相似文献
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精细油藏描述中的沉积微相建模进展 总被引：1，自引：0，他引：1
从区域沉积学分析和运用高分辨率层序地层学建立地层分层数据库两方面入手,分析了精细油藏描述中沉积微相建模研究的基础.结合建模实践,详细介绍了当前沉积微相建模中广泛使用的利用地质、地球物理、油田开发动态数据等信息基于目标和基于象元的各种随机建模方法和构型分析法、井间地震等建模新技术,并对各种方法和技术的优缺点进行了简评.在此基础上分析了沉积微相研究中应注意的建模方法技术、建模软件的选择、相模型的验证和优选等问题.针对目前的研究现状和存在的问题,指出了精细油藏描述中沉积微相建模研究的发展趋势. 相似文献
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氢——地球深部流体的重要源泉 总被引：17，自引：7，他引：17
介绍了近年来金刚石包裹体中流体研究结果，特别是分子氢和羟基的发现。基于地幔中氢的发现，论证了氢在地球内部的赋存形式。地核和地幔中有氢化物存在得到高压低温实验、地球物理和天文物理测定的支持。从而提出，氢是地幔羽中的原始热物质。核幔边界或地幔中氢化物释放出的氢，发生化学反应，形成地幔流体，推动地球演化。地幔羽应称为氢羽。 相似文献
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地球化学模式程序的原理,分类与功能 总被引：15，自引：0，他引：15
地球化学模式是用化学反应式和数学公式来描述地球化学作用的一种概念化的模式，在这种概念化的模式基础上利用数学方法和计算机语言编制的软件便是地球化学模式程序。按照原理和复杂程度可把地球化学模式程序分为３大类，即质量平衡程序、物质转化程序和溶质迁移程序。地球化学模式程序的主要功能包括计算元素在水溶液中的存在形式，预测各类地球化学反应进行的方向，物质的溶解与沉淀，溶液的Ｅｈ、ｐＨ值，计算地球化学作用的反应速度和反应途径等。 相似文献
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环境地球化学模拟是环境科学、地球化学等学科交叉的一个重要领域。这里在总结形态与饱和度模型、表面吸附模型、反应途径模型、逆向模型、复合反应溶质运移模型以及动力学模型原理的基础上,对包含上述模型的各种地球化学模拟软件进行了优缺点比对。总结了各模型在当前环境地化研究领域的重要应用课题,这将为从事相关领域的研究提供一些相对较新、较综合的信息,最后还针对环境地球化学模型的不足进行了相关探讨,对地球化学模型的发展趋势进行了预测。 相似文献
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回顾了地球化学动力学这门新兴学科的产生与发展，评述了国内外矿物-水反应的地球化学动力学研究的新进展，介绍了矿物-水反应的溶解动力学及地球化学动力学模拟的新成果及应用领域。低温条件下硅酸盐和碳酸盐矿物与水的反应得到高度重视。硅酸盐矿物的溶解速率与溶液的pH值、离子强度、温度及有机酸的含量等密切相关。碳酸盐类矿物的溶解速率主要取决于温度、GO2分压、酸碱度及相关离子的活度等因素。氧化物、硫化物、及氟化物等的溶解沉淀的动力学研究开始得到关注。矿物-水反应的地球化学动力学模拟已成为一个很有前景的方向。 相似文献
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地球化学场及其在隐伏矿体三维预测中的作用 总被引：1，自引：1，他引：0
本文从物理学"场论"的角度介绍了地球化学场的概念,并从场源、场作用及地球化学指标分布三个基本要素出发阐述了地球化学场的扩散、对流-扩散的动力学机制。首先,按照采样介质,将地球化学场分为原生的岩石地球化学场,以及次生的土壤、水系沉积物、水文和气体地球化学场,描述了组成各类地球化学场的要素。其次,将地球化学场的分析方法概括为静态的空间结构分析和动态的时空结构分析两种,提出要以场的动力学机制为基础,利用地球物理学中的正、反演理论来研究四维时空中地球化学场的发展和演化。最后,探讨了地球化学场时空结构分析与三维地学模拟两者之间彼此补充和相互验证的关系,三维地学模拟构建的场源及空间介质模型,为地球化学场的正、反演提供了初始条件,地球化学场反演的结果又可用来修正三维地质模型;探讨了地球化学场与大数据分析技术间的关系,即采用大数据的"数据驱动"的思路来挖掘其与多元地学数据之间的隐性联系,探索其与成矿过程的关联性。地球化学场与三维地学模拟、大数据分析技术的结合将为隐伏矿体三维预测中地下成矿物质的分布和演化提供依据。 相似文献
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地球化学动力学体系 总被引：6，自引：0，他引：6
本文以地球化学作用与其时-空结构的统一性为指导思想,将地质区域和各种地质体视为动力学体系,应用耗散结构理论,通过对云南个旧钖、多金属成矿区的研究,讨论地球化学动力学体系的建立。 作者应用马尔科夫过程理论揭示了沉积过程的地球化学旋回性,并用动力学体系分析阐明每一旋回的时间结构。花岗岩浆的分离结晶作用与对流驱动的热重力扩散作用相结合导致了岩体内痕量元素的化学分带。岩浆期后体系系由具有非线性动力学机制的复杂的反应-输运网络所构成,其拓朴结构使体系产生异常的动力学行为。通过各种物理化学参数的实验测定建立了成岩、成矿作用的动力学模型,并用计算机模拟了典型矿田内热液流体的流速场与温度场。 地球化学全过程的时间结构可以归结为热力学分枝的分支在时间上的展开或多阶耗散结构的阶梯。地球化学场的空间结构产生于耗散结构的局域化和化学波的成生与传播。成矿区域是囿于有界介质内的局域化耗散结构。不同反应前锋的差速前进从而产生不同物种的分异沉淀使成矿区域出现化学分带。成矿源区起因于某种化学反应核心或特殊的物理边界所产生的局域不均一性。 对地球化学动力学体系作进一步的研究可以揭示金属矿源学、历史地球化学与区域地球化学之间的内在联系。 相似文献
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鹿井铀矿床成矿流体演化的地球化学模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
借助水文地球化学研究中水－岩相互作用地球化学模拟的思路和NETPATH2.0反向地球化学模拟软件,以华南鹿井铀矿床不同成矿阶段矿物包裹体分析资料为基础,对该矿床成矿流体的地球化学演化进行了初步的模拟。结果表明,NETPATH2.0所产生的溶液描述模型提供了比流体包裹体丰富得多的资料和信息,而溶液分配模型则计算出了每种元素（尤其是成矿元素）的若干种存在形式及每种形式的相对重要性。模拟所得到的地球化学模型揭示了矿床内主要相态在成矿流体不同演化阶段的质量迁移情况,为全面理解矿床的形成机制和动力学过程提供了新的途径。 相似文献
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地球化学模拟及其在水文地质中的应用 总被引：10，自引：1，他引：10
从正向地球化学模拟、反向地球化学模拟和水文地球化学模拟三方面系统概述了地球化学模拟的研究进展；结合笔者近年来的科研实践，对其在水文地质中的应用作了介绍，并着重讨论了地下水化学组分存在形式、矿物饱和指数的计算、水化学组分测量及地下水地球化学演化等方面的应用；最后，指出了这一领域中当前存在的问题和今后的研究方向。 相似文献
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相山铀矿田成矿作用的地球化学模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
相山铀矿田是我国最大的火山岩型热液铀矿田，在地质地球化学和高温高压实研究的基础上，利用地球化学模式程序ＥＱ３／６模拟了成矿热水溶液的形成过程和减压排泄区铀成矿作用。计算机模拟结果表明，通过大气降水与碎斑熔岩相互作用，可以形成富含Ｆ和ＳｉＯ２等矿化剂的含铀热水溶液；由于铀以ＵＯ２Ｆ＾３和ＵＯ２（ＣＯ３（＾２－３等配合形式存在，非常稳定，即使在深部强还原环境中仍能能够迁移；酸性和碱性环境，尤其是强酸性 相似文献