离子浓度对冻土核磁共振响应信号的影响分析及研究

doi:10.11720/wtyht.2017.6.36

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摘要离子浓度在一定程度上会引起冻土冻融过程中其未冻水的含量变化,进而影响冻土的核磁共振响应。为了研究冻土冻融过程中离子浓度对其核磁共振响应的影响规律,笔者采用的试验样本是将不同浓度的NaCl溶液与马兰黄土混合,配制成NaCl含量不同、初始含水量相同的各样本,研究其弛豫特性。通过分析不同温度点下各样本的核磁共振响应特征,得到不同离子浓度对冻土核磁共振响应的影响规律。结果表明,核磁共振信号幅值随着离子浓度的增大而增大,但是横向弛豫时间T2不受离子浓度影响;在冻土冻融过程中,冻土中流体受温度和离子结晶物化作用的双重影响,样本的未冻水含量在不同温度区间的变化有所不同,但是在大于5 ℃和低于-20℃区间内,未冻水含量趋于稳定。

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Abstract：The concentrations of ions will have a certain effect on the change of unfrozen water content of permafrost in the frozen-thaw process and therefore on the nuclear magnetic resonance response signal of frozen soil. In order to study the influence of the ion concentration on NMR signal, the authors made the samples with the mixture of NaCl solution and Malan loess in which NaCl values are different and initial water values are the same. By analyzing the NMR response characteristics of the samples at different temperatures, the authors summarized the influence of the ion concentration on the NMR response of permafrost. The results show that increasing the ion concentration will lead to the increase of the amplitude of the NMR signal, but will not affect the transverse relaxation time, and that, during the frozen-thaw process, the fluid will be affected by the temperature and ionic crystals. Samples of unfrozen water content will change in different temperature ranges, but when temperature is higher than 5℃ or lower than -20℃, unfrozen water content will tend to be stable.

收稿日期: 2017-09-08 出版日期: 2017-12-20

P632

基金资助:国家127专项“天然气水合物资源勘查与试采工程”项目(GZHL20110324,GZH201400305)

通讯作者: 张文波(1975-),男,讲师,主要从事地球物理学电(磁)数据处理与解释研究。Email:zhwb_000@126.com

作者简介: 谢梦莹(1991-),女,硕士研究生,主要从事核磁共振测深及高密度电法处理和解释。Email:2353251071@qq.com

引用本文:

谢梦莹, 张文波, 汤克轩, 李振宇, 鲁恺. 离子浓度对冻土核磁共振响应信号的影响分析及研究[J]. 物探与化探, 2017, 41(6): 1262-1267.
XIE Meng-Ying, ZHANG Wen-Bo, TANG Ke-Xuan, LI Zhen-Yu, LU Kai. An analysis and study of the influence of ion concentration on nuclear magnetic resonance response signal of frozen soil. Geophysical and Geochemical Exploration, 2017, 41(6): 1262-1267.

链接本文:

https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2017.6.36 或 https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2017/V41/I6/1262

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