1. 研究思路、研究內容及研究方法
一、研究思路
在充分收集、消化和吸收前人資料的基礎上,以現代地球科學和成礦理論為指導,並綜合礦床學、岩石學、流體包裹體、同位素地質年代學、同位素地球化學、岩石地球化學等多學科知識,採用野外地質調查與室內研究相結合、宏觀與微觀研究相結合、岩(礦)相學與礦床地球化學相結合、礦物學研究與同位素測試相結合等綜合性研究方法,對兩個典型礦床開展全方位剖析,並進行對比,總結成礦規律,建立成礦模式。
二、研究內容及研究方法
在系統的野外地質調查和詳細的室內研究工作基礎上,以哈達門溝金礦床和金廠溝梁金礦床為研究對象,通過元素地球化學、同位素地球化學、同位素年代學和流體包裹體測試等手段,深入剖析金-鉬(銅)礦床(點)的產出環境、地質特徵,以確定金-鉬(銅)礦床的礦床類型和成礦機理過程以及成礦流體的形成、運移和演化規律,探討岩漿活動和金礦成礦的關系,在此基礎上確定找礦方向;主要研究內容包括:
(1)全面收集前人工作成果,包括礦區地質勘查報告、研究報告、區域地質調查報告以及科研論著和文獻,綜合分析已有資料取得的成果和存在的問題,有針對性地開展研究工作。
(2)重點對兩個典型礦床開展詳細的礦床學研究,開展以路線地質觀察、典型剖面測量,了解工作區內地層、構造、岩漿岩演化特徵,查明它們之間的空間分布關系;重點觀察研究含礦地質體及礦體的產出特徵、幾何形態、接觸關系、岩礦石類型和熱液蝕變特徵。在以上野外地質調查基礎上,有針對性地採集岩(礦)石標本樣品。
(3)選取代表性岩礦(石)標本,磨製光(薄)片,碎樣,挑選單礦物,為開展室內研究和各種地球化學測試做准備。
(4)對代表性金礦礦石樣品進行流體包裹體研究,進行溫度、壓力、鹽度和成分測定,查明成礦流體的主要物質組成,成礦的物理化學條件的變化,推斷成礦流體的來源、運移和演化,揭示成礦作用過程。
(5)對代表性岩礦石樣品進行稀土元素、微量元素和主量元素特徵研究,揭示成礦過程中元素的遷移變化特徵以及與區域岩漿活動的關系。
(6)對代表性岩礦石樣品進行鍶-釹-鉛同位素研究,確定成岩(礦)物質來源、源區特徵和演化過程,了解殼、幔物質在含礦侵入岩和金屬礦體中所佔比例。通過氫-氧-硫同位素的研究,對成礦流體的產物(礦石和蝕變岩及其所含礦物)進行系統分析,闡明成礦流體來源和運移過程以及成礦物質聚集機理,揭示地殼不同期次演化階段岩漿活動與金屬成礦作用的耦合關系。
(7)開展同位素年代學研究,通過鋯石SHRIMP U-Pb和LA-ICP-MS U-Pb方法對岩體年齡進行約束,通過輝鉬礦Re.Os,絹雲母和鉀長石等含鉀礦物Ar-Ar年齡測定來確定成礦作用的時限。
(8)綜合研究,結合本次野外觀察和室內測試成果,對礦床產出的地質環境、礦體特徵、礦床成因開展解剖性研究工作,探討礦床成因和成礦機制。在此基礎上,開展兩個典型礦床的對比研究工作,並結合區域構造-岩漿演化,深化對華北板塊北緣金礦成礦規律的認識,為區域金礦找礦勘查提供指導。
2. 主要研究內容、思路和方法
根據國內外相關研究成果,結合本次研究擬解決的主要地質問題,採取如下技術路 線:在充分利用前人研究成果、地球物理信息和試油資料及相鄰區塊油氣勘探開發成果的 基礎上,以12口鑽井的岩礦資料和測井資料,以及HZ9-2和HZ27-4兩個構造帶的三維數 據體為主要分析對象,運用儲層沉積學、層序地層學、測井地質學、地震地層學等多學科 交叉的綜合研究方法,對深層儲層沉積-層序特徵、岩石學特徵、成岩後生作用特徵、儲 集物性特徵和控制因素及其分布規律等進行深入系統的綜合研究。研究思路和技術路線如 下圖所示,主要包括如下幾個方面:
1)以測井和岩礦資料為基礎,精細分析12口鑽井剖面古近系的岩性相、沉積相、沉積演化序列和層序地層學特徵;
2)在各項岩礦資料綜合分析的基礎上,深入研究深層儲層的成岩作用方式、成岩演 化序列與孔隙類型、孔隙結構和物性特徵;
3)充分應用粘土X衍射、有機質RO反射率、包裹體測溫、微區電子探針和有機酸 流體分析資料,研究惠州凹陷古近系深層儲層的埋藏史、熱史、有機質和流體演化史,以 及對深層儲層成岩史、孔隙演化史和次生孔隙發育帶的控制;
4)在上述(2)和(3)研究成果的基礎上,探討惠州凹陷古近系深層儲層原始孔隙 的保存條件、保存程度和次生孔隙形成機理,物性特徵、控制因素和分布規律;
5)以HZ9-2和HZ27-4兩個構造為重點區塊,VSP測井資料及鑽井合成地震記錄為 井-震對比的主要方式進行三維地震層位標定,地震層序劃分和地震相分析,在地震剖面 上對儲集砂體進行追蹤對比;
6)在已有構造模型和地震剖面極性的基礎上,通過儲層精細標定及正演模型製作,分析地震屬性與深層儲層岩性信息的關系,充分運用地震屬性分析技術、地震相分析技 術、地震地層反演技術,對HZ9-2和HZ27-4構造有利儲集單元的縱橫向分布規律進行預 測,研究方法主要有如下幾點:
(1)依據地震層序模式與沉積、層序研究成果,建立HZ9-2和HZ27-4構造的一維儲層 地質模型;
(2)分析此兩構造的深層儲層地震響應特徵,研究地震屬性與沉積、層序和儲層岩性信 息的相關性,提出深層儲層的地震預測模式,在反演參數(GR、波阻抗)試驗的基礎 上,進行基於儲層地質模型測井約束的地震地層反演,在區塊范圍內進行大尺度的深層儲 層橫向預測;
(3)以地震地層反演結果為主要依據,參考地震屬性、地震相分析結果,根據沉積體系 模式與層序地層特徵,編制對HZ9-2和HZ27-4古近系深層儲層分布預測圖,描述儲層縱 橫向分布規律。
7)以上述5)和6)的綜合研究成果為依據,對HZ9-2和HZ27-4古近系深層儲層的 油氣勘探潛力進行綜合評價,在此基礎上,總結和歸納形成古近系深層儲層的成因特徵、控制因素、形成條件和分布規律,提出適合惠州凹陷古近系深層儲層定量預測和評價的研 究思路和技術方法(圖1-1)。
圖1-1 研究思路和技術路線工作流程圖
3. 主要研究內容、方法及技術路線
1. 3. 1 研究內容
根據課題研究的需要,本書的研究重點是斜坡演變的內外動力作用機制及成災危險性評價,選擇的示範研究區為金沙江虎跳峽河段。具體的研究目標是結合金沙江虎跳峽水電開發中的斜坡變形破壞問題,對斜坡演變的動力地質作用機制及作用過程進行研究,建立斜坡演變的內外動力耦合作用模式,為以後的斜坡災害深入研究提供科學依據。通過對該地區典型斜坡災害的變形破壞與內外動力地質作用的相關性剖析,獲得表徵內外動力耦合作用空間強度差異性分布的地質動力區劃指標體系,並將其應用到斜坡災害危險性定量評價中,用以指導工程決策和環境管理。具體研究內容可概括為:
1) 虎跳峽工程區及其影響帶的地質背景與河谷斜坡變形破壞體賦存環境的調查與研究,是整個課題的地質基礎。因此,在前人研究成果的基礎上,進一步分析研究區特殊的地質構造、地形地貌、新構造運動、水文氣象等內、外動力條件,以加深對河谷斜坡演變的環境系統的認識。
2) 對金沙江虎跳峽河段 ( 其宗-大具) 斜坡變形破壞類型、規模、數量、空間分布規律及其活動性進行系統的分析和總結,研究基本環境條件 ( 或環境場) 對斜坡變形破壞的綜合效應,為斜坡災害的形成機理和危險性評價提供參考依據。
3) 通過斜坡變形破壞與地質動力因子的相關性分析,研究內、外動力地質作用下斜坡變形破壞體的形成演化、發育頻率和空間分布特徵,並在定量意義上揭示了各動力因子對斜坡變形破壞的主次關系,為斜坡演變機制分析及成災危險性評價提供科學依據。
4) 對虎跳峽河段典型斜坡演變機制進行重點剖析,查明區域斜坡演變的地質背景與內、外動力地質作用機制及作用過程。分析了斜坡演變的內、外動力作用的耦合要素及其演變效應,綜合確定虎跳峽地區河谷斜坡演變的內外動力耦合作用模式。
5) 模擬河谷大規模反傾岩體在漫長的地質歷史時期中的重力時效性彎曲變形和累進性剪切破壞模式,進而研究其在庫水位驟降與地震作用下反傾斜坡的動力穩定性; 探索岩質斜坡最危險滑裂面全局優化演算法。
6) 以下咱日堆積體為重點,通過對其成因模式、岩土體介質的物理力學性質的試驗研究,揭示堆積體斜坡穩定性的影響因素,利用強度折減有限元方法對該堆積體在不同工況下的三維穩定性、塌岸及失穩模式等問題進行分析,為水電建設提供了重要的科學依據。
7) 根據內外動力耦合作用強度的空間差異性特徵,將統一的地質動力區劃模型納入到斜坡災害危險性評價研究中,建立地質動力區劃指標體系及強度等級,對虎跳峽河段斜坡災害危險性進行定量評價。
1. 3. 2 研究方法與技術路線
1) 通過廣泛的資料 ( 包括國內外文獻、區域地質調查報告、現場勘察資料等) 收集和野外實地調查,在總結前人研究成果的基礎上,採用原始資料統計、地質歷史對比和地質類比等方法,進一步分析虎跳峽河段的區域地質背景,包括地形地貌、地層岩性、地質構造、水文氣象條件和新構造運動特徵等。
2) 根據實地調查、遙感圖像和航片解譯成果,收集整理有關虎跳峽庫區其宗—大具段斜坡變形破壞體 ( 包括斜坡變形體、滑坡體和崩塌體) 的基本信息,建立斜坡變形破壞體資料庫,進而分析斜坡變形破壞體的發育狀況 ( 如類型、規模和數量等) 、空間分布規律及與基本環境條件 ( 或靜態環境因子) 的關系。
3) 採用單因相關分析方法剖析斜坡變形破壞與各種地質動力作用因子之間的關系,研究內、外動力作用下斜坡變形破壞體的發育頻率、規模和空間分布特徵; 採用定性與定量相結合的效果測度分析模型 ( EMA) ,對斜坡變形破壞與主要動力地質作用進行關聯度綜合量化分析,並確定了影響河谷岸坡穩定的關鍵性動力因子,從定量的角度探討研究區各種動力地質作用對斜坡變形破壞的主次關系。
4) 以兩家人大型鬆散堆積體、龍蟠右岸斜坡變形體和滑石板堆積體滑坡為典型實例,採用工程地質力學分析方法重點剖析虎跳峽工程區斜坡演變的成因機制,並建立了虎跳峽河谷地區斜坡演變的內外動力耦合作用的基本模式 ( 或概念模型) ,並對堆積體滑坡的滑動周期進行了初步的分析預測。
5) 基於反傾岩體變形破壞的時效性,引入強度折減法來分析並以安全系數來評價反傾岩體邊坡的穩定性,並從邊坡變形演化過程中剪切屈服區的擴展方式中,提出了 「軟基效應」和 「互層效應」共同作用下大規模反傾岩體的 「累進剪切破壞模式」。運用離散元進行變形岩體的全時程動力分析,指出地震慣性力作用引起的剪應力積聚效應和超靜孔隙水壓力累積效應是導致斜坡失穩的內在機理。將遺傳演算法和 Sarma 法相結合,並引入保持最優的災變策略,提出適用於岩質邊坡最危險滑裂面分析的 GA-Sarma 演算法。
6) 對下咱日堆積體的研究,我們首先從堆積體的地質結構調查入手,通過野外地質特徵和鑽孔特徵的綜合分析,研究堆積體的成因類型和形成演化歷史; 通過現場大型直剪試驗、推剪試驗、粒度分析和大尺度單環滲透試驗,對五類堆積體的物理力學性質取得全面的認識; 通過典型采樣的室內力學試驗和細觀結構分析,研究堆積體變形破壞規律及其結構控制機理; 通過綜合分析建立的地質模型和強度折減少有限元數值模擬技術,研究堆積體在不同工況條件下的二維和三維穩定性。
7) 在典型斜坡演變機制分析的基礎上,基於內外動力耦合作用強度的空間差異性特徵,應用模糊綜合評判 ( FCJ) 與地理信息系統 ( GIS) 相結合的方法,建立了地質動力區劃指標體系及強度等級,並結合靜態環境條件 ( 包括岩土體類型、岸坡結構及坡型等) ,預測工作區不同區段未來可能發生斜坡災害的程度。地質動力區劃方法為斜坡災害危險性評價方法的研究提供了新的思路。
本書的研究技術路線如圖 1. 3. 1 所示。
圖 1. 3. 1 研究技術路線圖
4. 研究思路、研究內容與研究方法
層序地層分析的基本思路可概括為:從地表露頭或鑽孔岩心的研究入手,綜合利用鑽孔測井曲線和地震剖面資料,以沉積盆地整體性為著眼點,根據構造-沉積-熱體制以及沉積間斷和沉積環境演化特點將盆地劃分為不同層次結構的建造塊,然後詳細解剖不同層次或級別的建造塊的內外沉積構成,綜合解釋沉積體系和成因相的空間配置關系,在此基礎上,建立沉積盆地的等時地層格架和盆地演化模式,進而達到對盆地含油氣特徵的評價和預測。簡單地說,層序地層分析就是從沉積學和地層學兩方面對沉積盆地進行系統工程的研究,因此,層序地層分析更好地揭示了沉積體的空間分布規律,也更有利於含油氣盆地生儲蓋配套研究和儲集層的預測。
本書以層序地層學為研究主線,研究三亞組、梅山組、黃流組和鶯歌海組沉積體系構成,建立盆地等時地層格架,查明不同體系域內主要儲層砂體的分布,為該區儲層(儲集體)和有利的構造-岩性圈閉的預測提供地質依據。同時結合天然氣成藏條件分析,研究隱蔽油氣藏成藏特徵和規律,構建構造活動型盆地層序地層分析和油氣成藏模式研究的系統思路和方法體系。具體的研究內容和研究路線如下(圖1-5)。
1.區域構造與盆地內部構造演化特徵研究
考慮到鶯歌海盆地演化受區域構造活動的控製作用顯著,本書從區域構造活動入手,著重分析印支地塊的構造活動特徵以及對鶯歌海盆地的形成與演化的控制,以助於探討鶯歌海盆地的發育機制。此外,鶯歌海盆地內部構造特徵的分析是進行構造古地貌恢復以及層序地層解釋的基礎。
2.層序地層格架分析
應用層序地層學的基本觀點,以研究區常規地震剖面資料和高解析度地震剖面資料為基礎,根據層序界面的地震相特徵,並綜合考慮全球海平面變化特徵、鑽井標定等,進行層序地層的劃分與對比;根據地震反射特徵,結合強制海退的概念,進行層序單元內部構成的識別與解釋,通過地震資料的解釋建立盆地層序地層格架,以及反映各沉積體系域構成特徵的平面圖、剖面圖的編制。
同時,選取具有代表性的鑽井資料進行精細的觀察、分析,劃分不同級別的層序單元和沉積體系域。具體包括從岩性相、測井相、地震相等方面進行沉積環境和層序地層單元的分析,通過各個基本要素的綜合分析,確定各級層序地層單元的各種沉積體系沉積特徵及內部構成特徵。研究過程突出了以下幾個方面:①單井沉積相分析:一方面是通過鑽井岩心提取各種相標志信息,包括岩石顏色、岩石類型、碎屑顆粒結構、沉積構造、古生物、地球化學標志等,繪制代表層段的高頻層序關系圖;另一方面根據多種電性曲線形態特徵及其組合特點、准層序的疊加方式,繪制其層序展布、體系域類型、沉積相特徵及其各微相類型圖;②強調利用高解析度過井地震剖面配合,強調剖面的分析與單井分析的相互校正與驗證;③井間的層序地層和沉積相的對比分析,可進行四級層序或體系域的劃分和對比。
圖1-5 層序構成樣式及構造控製作用的研究流程
3.層序內部構成特徵、層序類型、層序發育樣式分析
綜合地震與鑽井的層序地層解釋結果,進行層序地層的構成特徵分析,包括各沉積體系域構成特徵、時空展布規律等。重點研究對象放在與油氣勘探關系密切的低位域沉積特徵的研究之上。將層序地層分析與構造地層分析相結合,以大量的地震解釋為基礎,以盆地內不同構造發育部位對沉積的控制為出發點,對鶯歌海盆地層序類型、發育樣式等進行分析。
4.沉降史模擬與盆地古地貌恢復
通過定量-半定量的分析方法,採用回剝分析原理,以地層解釋、沉積環境解釋為基礎,以沉降史二維模擬軟體為依託,對盆地3個主要沉積時期的構造古地貌進行定量-半定量的恢復,重建沉積時期的地貌形態。通過總沉降量等值線圖的編制,進行盆地構造活動強弱差異性分析。通過構造古地貌圖的編制,進行構造單元特徵研究與劃分。
5.構造對沉積的控製作用分析
綜合層序地層解釋結果、體系域構成特徵、層序類型以及層序發育樣式的研究與構造地層分析相結合,進行構造對體系域發育特徵、層序類型以及層序發育樣式的控製作用分析,探討低位域的形成模式與主要控制因素。
6.天然氣成藏模式分析與有利儲集體預測
根據以上研究內容取得的認識,綜合前人在該區域已經取得的成果,從烴源岩、儲集體、生儲蓋組合特徵分析入手,進行成藏組合特徵分析,並在此基礎上,提煉出本區的成藏模式,預測有利的區帶。
5. 寫論文的研究方法都有哪些內容
寫論文的研究方法都有哪些內容
寫論文的研究方法都有哪些內容,畢業生會根據自己的課題在眾多的研究方法中,選擇最合適自己的研究方法,但是首先要了解研究方法都有什麼,下面我帶大家簡單了解一下寫論文的研究方法都有哪些內容。
調查法
調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學研究中常用的基本研究方法,它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式,對教育現象進行有計劃的、周密的和系統的了解,並對調查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納,從而為人們提供規律性的知識。
調查法中最常用的是問卷調查法,它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法,即調查者就調查項目編製成表式,分發或郵寄給有關人員,請示填寫答案,然後回收整理、統計和研究。
觀察法
觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表,用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象,從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性。在科學實驗和調查研究中,觀察法具有如下幾個方面的作用:①擴大人們的感性認識。②啟發人們的思維。③導致新的發現。
實驗法
實驗法是通過主支變革、控制研究對象來發現與確認事物間的因果聯系的一種科研方法。其主要特點是:第一、主動變革性。觀察與調查都是在不幹預研究對象的前提下去認識研究對象,發現其中的問題。而實驗卻要求主動操縱實驗條件,人為地改變對象的存在方式、變化過程,使它服從於科學認識的需要。第二、控制性。科學實驗要求根據研究的需要,藉助各種方法技術,減少或消除各種可能影響科學的無關因素的干擾,在簡化、純化的狀態下認識研究對象。第三,因果性。實驗以發現、確認事物之間的因果聯系的有效工具和必要途徑。
文獻研究法
文獻研究法是根據一定的研究目的或課題,通過調查文獻來獲得資料,從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用於各種學科研究中。其作用有:①能了解有關問題的歷史和現狀,幫助確定研究課題。②能形成關於研究對象的一般印象,有助於觀察和訪問。③能得到現實資料的比較資料。④有助於了解事物的全貌。
實證研究法
實證研究法是科學實踐研究的一種特殊形式。其依據現有的科學理論和實踐的需要,提出設計,利用科學儀器和設備,在自然條件下,通過有目的有步驟地操縱,根據觀察、記錄、測定與此相伴隨的現象的變化來確定條件與現象之間的因果關系的活動。主要目的在於說明各種自變數與某一個因變數的關系。
定量分析法
在科學研究中,通過定量分析法可以使人們對研究對象的認識進一步精確化,以便更加科學地揭示規律,把握本質,理清關系,預測事物的發展趨勢。
定性分析法
定性分析法就是對研究對象進行「質」的方面的分析。具體地說是運用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法,對獲得的各種材料進行思維加工,從而能去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及裡,達到認識事物本質、揭示內在規律。
跨學科研究法
運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行綜合研究的方法,也稱「交叉研究法」。科學發展運動的`規律表明,科學在高度分化中又高度綜合,形成一個統一的整體。據有關專家統計,現在世界上有2000多種學科,而學科分化的趨勢還在加劇,但同時各學科間的聯系愈來愈緊密,在語言、方法和某些概念方面,有日益統一化的趨勢。
個案研究法
個案研究法是認定研究對象中的某一特定對象,加以調查分析,弄清其特點及其形成過程的一種研究方法。個案研究有三種基本類型:(1)個人調查,即對組織中的某一個人進行調查研究;(2)團體調查,即對某個組織或團體進行調查研究;(3)問題調查,即對某個現象或問題進行調查研究。
功能分析法
功能分析法是社會科學用來分析社會現象的一種方法,是社會調查常用的分析方法之一。它通過說明社會現象怎樣滿足一個社會系統的需要(即具有怎樣的功能)來解釋社會現象。
數量研究法
數量研究法也稱「統計分析法」和「定量分析法」,指通過對研究對象的規模、速度、范圍、程度等數量關系的分析研究,認識和揭示事物間的相互關系、變化規律和發展趨勢,藉以達到對事物的正確解釋和預測的一種研究方法。
模擬法(模型方法)
模擬法是先依照原型的主要特徵,創設一個相似的模型,然後通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據模型和原型之間的相似關系,模擬法可分為物理模擬和數學模擬兩種。
探索性研究法
探索性研究法是高層次的科學研究活動。它是用已知的信息,探索、創造新知識,產生出新穎而獨特的成果或產品。
信息研究方法
信息研究方法是利用信息來研究系統功能的一種科學研究方法。美國數學、通訊工程師、生理學家維納認為,客觀世界有一種普遍的聯系,即信息聯系。當前,正處在「信息革命」的新時代,有大量的信息資源,可以開發利用。信息方法就是根據資訊理論、系統論、控制論的原理,通過對信息的收集、傳遞、加工和整理獲得知識,並應用於實踐,以實現新的目標。信息方法是一種新的科研方法,它以信息來研究系統功能,揭示事物的更深一層次的規律,幫助人們提高和掌握運用規律的能力。
經驗總結法
經驗總結法是通過對實踐活動中的具體情況,進行歸納與分析,使之系統化、理論化,上升為經驗的一種方法。總結推廣先進經驗是人類歷史上長期運用的較為行之有效的領導方法之一。
描述性研究法
描述性研究法是一種簡單的研究方法,它將已有的現象、規律和理論通過自己的理解和驗證,給予敘述並解釋出來。它是對各種理論的一般敘述,更多的是解釋別人的論證,但在科學研究中是必不可少的。它能定向地提出問題,揭示弊端,描述現象,介紹經驗,它有利於普及工作,它的實例很多,有帶揭示性的多種情況的調查;有對實際問題的說明;也有對某些現狀的看法等。
數學方法
數學方法就是在撇開研究對象的其他一切特性的情況下,用數學工具對研究對象進行一系列量的處理,從而作出正確的說明和判斷,得到以數字形式表述的成果。科學研究的對象是質和量的統一體,它們的質和量是緊密聯系,質變和量變是互相制約的。要達到真正的科學認識,不僅要研究質的規定性,還必須重視對它們的量進行考察和分析,以便更准確地認識研究對象的本質特性。數學方法主要有統計處理和模糊數學分析方法。
思維方法
思維方法是人們正確進行思維和准確表達思想的重要工具,在科學研究中最常用的科學思維方法包括歸納演繹、類比推理、抽象概括、思辯想像、分析綜合等,它對於一切科學研究都具有普遍的指導意義。
系統科學方法
20世紀,系統論、控制論、資訊理論等橫向科學的迅猛發展,為發展綜合思維方式提供了有力的手段,使科學研究方法不斷地完善。而以系統論方法、控制論方法和資訊理論方法為代表的系統科學方法,又為人類的科學認識提供了強有力的主觀手段。它不僅突破了傳統方法的局限性,而且深刻地改變了科學方法論的體系。這些新的方法,既可以作為經驗方法,作為獲得感性材料的方法來使用,也可以作為理論方法,作為分析感性材料上升到理性認識的方法來使用,而且作為後者的作用比前者更加明顯。它們適用於科學認識的各個階段,因此,我們稱其為系統科學方法。
一、規范研究法
會計理論研究的一般方法,它是根據一定的價值觀念或經濟理論對經濟行為人的行為結果及產生這一結果的制度或政策進行評判,回答經濟行為人的行為應該是什麼的分析方法。
二、實證研究法
實證研究法是認識客觀現象,向人們提供實在、有用、確定、精確的知識研究方法,其重點是研究現象本身「是什麼」的問題。實證研究法試圖超越或排斥價值判斷,只揭示客觀現象的內在構成因素及因素的普遍聯系,歸納概括現象的本質及其運行規律。
三、案例分析法
案例分析法是指把實際工作中出現的問題作為案例,交給受訓學員研究分析,培養學員們的分析能力、判斷能力、解決問題及執行業務能力的培訓方法,具體說來:
四、比較分析法
是通過實際數與基數的對比來提示實際數與基數之間的差異,藉以了解經濟活動的成績和問題的一種分析方法。在科學探究活動中常常用到,他與等效替代法相似。
五、思維方法
思維方法是人們正確進行思維和准確表達思想的重要工具,在科學研究中最常用的科學思維方法包括歸納演繹、類比推理、抽象概括、思辯想像、分析綜合等,它對於一切科學研究都具有普遍的指導意義。
六、內容分析法
內容分析法是一種對於傳播內容進行客觀,系統和定量的描述的研究方法。其實質是對傳播內容所含信息量及其變化的分析,即由表徵的有意義的詞句推斷出准確意義的過程。內容分析的過程是層層推理的過程。
七、文獻分析法
文獻分析法主要指搜集、鑒別、整理文獻,並通過對文獻的研究,形成對事實科學認識的方法。文獻分析法是一項經濟且有效的信息收集方法,它通過對與工作相關的現有文獻進行系統性的分析來獲取工作信息。一般用於收集工作的原始信息,編制任務清單初稿。
八、數學方法
數學方法就是在除去研究對象的其他一切特殊性質的情況下,用數學工具對研究對象進行一系列的處理,從而對它作出正確的說明和判斷,並將結果以數字的形式表述的出來。科學的研究對象是質和量的統一體,它們的質和量緊密聯系,質變和量變是互相制約的存在。要達到真正的科學認識,不僅要研究質的規定性,還必須重視對它們的量進行考察和分析,以便更准確地認識研究對象的本質特性。數學方法有統計處理和模糊數學分析方法。
6. 研究內容、思路和方法
1.2.1 主要研究內容
以遙感、地質、航放、重磁、DEM 信息處理分析為基礎,以多源信息深入挖掘和深化應用為目標,以相山地區進一步找礦方向的釐定為目的,重點開展了以下研究工作:
圖 1.1 相山礦田鈾礦分布略圖
1.2.1.1 相山火山- 侵入雜岩總體形態研究
主要研究其形成背景、基底構造、形態特徵、與區域地層構造的關系和成因定位機制。相山火山- 侵入雜岩的總體形態研究是深部成礦條件研究的基礎。
1.2.1.2 新構造運動研究
通過 Landsat-7ETM+多光譜數據的圖像融合和 RGB 合成,對相山地區地貌景觀、岩性、線狀構造和環狀構造進行全面分析,並重點研究線狀構造的第四紀活動形跡,探討新構造運動對該區成礦幅度和礦床保存的影響。
1.2.1.3 相山西北與東南部的對比研究
相山鈾礦主要集中在西北部,南東部很少。筆者將進行構造岩漿發育特徵、遙感影像、重磁表現、基底形態、成礦特徵的對比分析,探索相山鈾礦空間分布差異性的主控因素。
1.2.1.4 侵蝕作用和保存狀態研究
礦床是地質作用的歷史產物,礦床形成後還會經歷各種變化和改造。相山礦田全盲礦床很少,礦床受到了不同程度的侵蝕作用。雖然以往礦床成因研究成果頗豐,但礦田的侵蝕深度以及保存狀態研究薄弱,因此筆者開展了侵蝕深度或侵蝕程度的評價研究。
1.2.2 研究思路
以地球系統科學理論為指導,在前人豐富資料、成果及野外調查的基礎上,採用空間資料庫技術、信息集成技術、三維可視化技術等,對相山火山- 侵入雜岩總體特徵及礦床保存狀態進行研究,為相山礦田深入找礦提供依據。
(1) 調研、收集國內外遙感、地質、航放、重磁、DEM 技術的發展態勢和技術資料,了解多源信息集成技術在地質勘查中的應用現狀和動態,明確技術關鍵,確定研究重點及所採用的 GIS 技術平台。
(2) 系統地收集相山地區區域地質、遙感、航放、航磁、地面物化探和水文地質等資料以及相關論文、專著。了解研究區的工作程度和研究現狀,成岩成礦方面存在的問題。
(3) 對收集的資料和數據進行數字化和影像化,構建相山地區空間資料庫。
(4) 在空間資料庫技術、三維可視化技術支持下,首先對相山地區積累的多源信息逐一進行單信息分析,然後進行多源信息集成處理。通過信息挖掘,發現規律,形成認識,並應用於勘查實踐。
技術路線框圖見圖 1.2。
1.2.3 研究方法
在文獻調研、資料收集、建立空間資料庫的基礎上,主要採用以下技術方法:
(1) 野外地質調查,包括地形、地貌、植被、新構造運動的調查,重點觀察主斷裂的活動形跡。
(2) 地質、ETM、航放、重磁、DEM 單信息分析。ETM 圖像處理在 Erdas imagine8.6 平台進行,通過增強處理、比值分析、主成分變換,提取線性構造和蝕變異常並進行地質分析; 航放信息採用能譜參數計算、圖像編碼等技術方法; 重、磁信息則採用不同高度的向上延拓和方向導數處理; DEM 主要採用地形形態分析等方法。
圖1.2 技術思路框圖
(3) 在空間資料庫等相關技術的支持下,將遙感信息與地質、航放、重磁和 DEM 數據進行集成處理,開展相山火山- 侵入雜岩總體特徵和侵蝕狀態保礦條件研究。信息集成是本次研究將要採用的主要技術方法,包括遙感與航空放射性信息的集成,遙感與重磁信息的集成,遙感與地球化學信息的集成,遙感與地質地理信息的集成。
(4) 採用 C 語言和 MATLAB 軟體開發平台相結合的方式,對地學數據進行三維可視化分析。
(5) 以基礎地質信息的深入挖掘為主導,結合其他地學信息和集成處理成果,開展相山地區關鍵地質問題的綜合應用研究。
本選題的創新點主要有:
(1) 研究思路上實現兩個轉移,即從單信息研究到多源信息的對相山地區的總體研究; 從成礦作用研究為主到成礦作用和保礦研究並重。
(2) 在研究內容上,注重了新構造運動和剝蝕狀態研究。
(3) 在研究方法上,側重於多源地學信息的綜合運用,其中傳統的地學研究方法與空間資料庫技術、信息集成技術相結合是本次研究的主要技術手段。
7. 研究內容與研究方法
一、研究過程及研究范圍
河南省省轄18個城市廣泛分布第四紀鬆散地層,其淺層土體以及賦存的淺層地下水中低品位的地熱能資源豐富。為合理開發利用城市淺層地熱能資源,河南省地質調查院於2006年向河南省國土資源廳立項申請開展「河南省重點城市淺層地熱能評價與開發利用研究」項目,得到河南省國土資源廳批准,並列為「河南省國土資源廳地質礦產科技攻關項目」(科研項目編號02號),2007年初編寫了項目設計書,於2007年3月通過河南省國土資源廳審核,於2009年8月26日通過了河南省國土資源廳的驗收和科技鑒定。
原項目研究范圍:鄭州、開封、新鄉、許昌、漯河、周口、安陽、濮陽、焦作、洛陽、南陽等11個重點城市的城市建成區及規劃區,面積約5000km2。研究過程中根據社會發展狀況,調整工作區面積為2020年規劃區面積。
本書研究范圍是根據專家意見及河南省的實際情況,增加了鶴壁、濟源、三門峽、商丘、平頂山、駐馬店、信陽等7個城市的相應內容,同時,根據《淺層地熱能勘查評價規范》(DZ/TO225—2009),增加了地埋管熱泵系統應用適宜性評價與區劃研究內容。
二、研究目的
本項目研究目的是為科學利用與保護淺層地熱資源,初步研究河南省重點城市淺層地熱資源類型與潛力,進行開發利用區劃,促進河南省城市淺層地熱能的合理開發利用,減少投資風險等提供科學依據。
三、研究內容
為保證本項目研究目的及任務的實現,有利於科技攻關,提高成果科技水平及實用性,本書主要從以下4個方面進行研究。
1.淺層地熱能埋藏分布規律及循環特徵研究
該課題針對城市所處的山前沖洪積平原、河流沖積平原、河谷及盆地等水文地質單元,對淺層地熱能埋藏分布規律和循環體征進行研究,是此次研究項目的基礎,重點研究以下內容。
1)第四系厚度及年恆溫層深度。
2)淺層地熱能埋藏、分布及循環特徵。
3)水位、水溫、水質動態變化及影響因素。
4)建立和確定淺層地熱資源評價參數系列,包括滲透系數、儲水系數、地溫梯度、回灌滲透系數、熱導率和大地熱流值等。
5)建立典型城市的淺層地熱能概念模型和確定邊界條件。
2.淺層地熱能資源評價
該課題是城市淺層地熱能資源合理開發利用區劃的主要依據,針對不同的水文地質單元,主要研究如下內容:
1)根據地(水)溫觀測、抽水和回灌試驗及室內測試,計算和確定淺層地熱能資源計算與評價參數值。
2)根據概念模型建立數學模型。
3)採用不同評價方法,計算淺層地熱能儲存量和可采資源量。
4)根據淺層地熱資源現狀開采量與可采資源量,計算開采潛力,並進行開采潛力分區。
3.淺層地熱能採集與回灌技術研究
該課題也是進行淺層地熱能合理開發利用區劃的主要依據。主要針對不同水文地質單元的地質和水文地質條件,結合現有工程開展回灌技術和現場試驗,研究回灌量和水質及水溫對淺層地熱能儲存條件和可采資源量的影響;研究施工工藝,確定淺層地熱能採集與回灌的技術條件,包括合理井深、井間距、井結構、開采量與降深、回灌量等;確定合理的「即采即用即灌」方案。
4.淺層地熱能綜合開發利用區劃
在以上課題研究的基礎上,進行淺層地熱能開發利用適宜性分區;根據開發利用技術條件,確定淺層地熱能開發利用方式;對地下水資源和淺層地熱能資源提出相應的保護措施與保護目標。
四、主要研究方法
1.資料收集及二次開發
項目執行過程中廣泛收集18個重點城市的社會經濟發展、區域地質、水文地質、淺層地熱能利用、遙感、水文、氣象、環保、城市建設規劃和城市節能規劃等方面的資料,並進行系統地綜合整理。研究內容包括:①地層結構、構造特徵;②淺層地熱能利用層位水文地質條件;③總結淺層地熱能開發利用現狀與存在的問題。
2.淺層地熱能開發利用現狀調查研究
在地面調查的基礎上,重點對此次研究的18個城市區淺層地熱能利用項目進行調查,調查內容包括工程佔地面積、應用建築面積、抽、回水井數量、井間距、抽水量與地下水溫、回水量與回灌水溫、運行期間地下水動態變化、製冷(熱)效果等。
3.水動力學方法調查與監測
淺層地熱能資源可稱為是一種主要以水為載體的可流動資源,為研究地下水的徑流條件,開展了地下水位統測和動態監測。在枯水期部署地下水位統測工作,統測點密度一般為每4km2一個點;選擇已有的淺層地熱能空調系統進行長期監測,以研究地下水源熱泵系統運行對地下水環境的影響,監測時間不少於一個水文年,監測內容包括抽水量、回灌量、水位、水質、水溫及利用效能等。其中水質監測選擇在淺層地熱能空調系統運行前、運行過程中及運行後分別採取水樣;水位及水溫觀測頻率每5天1次。
4.水熱力學方法調查與監測
為研究淺層地溫分布特徵,對淺層地下水溫度進行了調查。主要是結合水動力場研究開展地下水溫度場分布測量,儀器採用井中測溫儀(型號JL-1),平面上測量點密度大體按每25m2設1個點布設;垂向上測點密度為每2m設1個點,測深視井結構具體條件確定。
5.水文地球化學研究方法
地下水的水化學組成反映了淺層地熱能的形成環境與條件,可通過水化學成分研究其成因與形成年齡,評價淺層地熱能的科學用途。為分析不同水質對淺層地熱能空調系統的影響,研究提出相應的處理工藝措施,結合已有資料,分別在淺層地熱能空調系統動態監測點與水化學資料相對較少的研究區補充布置水質全項分析水樣並送實驗室測試。
6.現場實驗方法研究
為了解含水層富水性,計算水文地質參數,研究地下水回灌量和水質、水溫對淺層地熱能儲存條件和開采資源量的影響,確定合理的「即采即用即灌」方案;研究適宜於東部平原細顆粒含水層地區抽水、回灌井科學的施工工藝和成井結構,研究淺層地熱能採集技術的適用條件,針對不同的水文地質條件,結合已有或在建淺層地熱能利用工程,布置注水試驗和抽水試驗。為求得不同地層岩性的熱物理參數,在鄭州市布置施工地質取樣孔1眼,所取樣品送往南京大學實驗室測試。
7.模型建立與研究
建立淺層地熱能補給量、排泄量與儲存變化量的均衡模型,評價淺層地熱能資源量;根據水文地質條件,採用熱流量法或數值法預測評價淺層地熱能的可利用資源量;根據開采資源與現狀開采量評價淺層地熱能開發利用潛力。
選擇資料豐富且類型典型的地熱區段,運用HST3D數值模擬軟體,對地熱流體運移進行模擬;預測評價規劃開采和淺層地熱流體利用條件下,地熱流體溫度的時空變化趨勢;模擬不同地質、水文地質、地熱條件下,地下水的流場和溫度場的分布特徵;評價淺層含水層的儲熱功能和熱儲量,為合理、科學地開發淺層地熱流體資源提供科學依據。
8.淺層地熱能開發利用綜合研究
在上述方法研究的基礎上,研究提出不同地質水文地質條件下淺層地熱能採集技術方案,制定各市淺層地熱能合理開發利用區劃。
9.資料庫建設
對收集的資料、新取得的各項資料進行整理裝訂成冊,並統一使用GIS軟體平台,按要求建立資料庫。對原始圖件及成果圖件等實施數字化,並建立圖形屬性庫及外掛屬性庫。