东营凹陷泥页岩矿物组成及脆度分析

对东营凹陷泥页岩矿物组成、脆度进行了系统研究,并与北美页岩进行了对比。研究表明:东营凹陷沙三下和沙四上亚段泥页岩主要由黏土矿物、陆源碎屑矿物（主要指石英和长石）和自生非黏土矿物（主要指碳酸盐和黄铁矿）三部分组成;泥页岩黏土矿物含量平均只有25％左右,远低于海相泥岩和传统观点;石英含量平均为29%,远低于海相页岩;长石含量平均约5％,高于海相泥岩;自生的碳酸盐矿物含量较高,平均约37％;分析认为,陆相盆地面积较小、距物源区近以及相变快是导致研究区泥页岩矿物组成特征的主要原因。鉴于此,提出了新的脆度计算方法并计算了东营凹陷泥页岩的石英脆度、碳酸盐脆度和总脆度。对比发现,碳酸矿物盐含量与泥页岩脆度相关性较好,是影响泥页岩脆度的主要因素。最后指出:研究区泥页岩脆性较好,易于形成天然裂缝或被压裂,是页岩气潜在的有利储层。     

黏土矿物组构对水化作用影响评价

泥页岩水化过程中黏土矿物起着主要的作用,但目前还缺少相关的定量描述研究。为此,利用SEM、X-粉晶衍射技术,对采自不同地区的泥岩和板岩在干燥状态、不同浸泡时间后的微观结构和含量进行分析及研究,分析黏土矿物的组构随浸泡时间的变化过程,并定量地分析其对水化过程的影响规律,研究泥页岩的软化过程。研究认为,（1）泥页岩、板岩中影响水化过程的内在因素是蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石等黏土矿物的含量;（2）黏土矿物定向排列时水化作用效果较无序排列时的明显;（3）泥页岩的水化作用是一个渐进的过程,即在水化过程中流体介质首先使表面的黏土矿物软化,产生掉块;随着时间延长,流体沿裂缝、层理面向岩石内部渗透,黏土土矿物发生膨胀;无围岩限制作用时坍塌掉块持续发生;（4）泥浆中加入一定的无机盐有助于抑制水化过程的发生;压力增加将抑制水化过程的产生;温度升高则能促进泥页岩的水化过程。     

泥化夹层细观组构参数的量化方法

泥化夹层是岩质边坡常见的软弱结构面(带),其细观组构参数量化是细观损伤及破坏机制研究的基础。为实现泥化夹层细观组构参数的系统化综合提取,通过研究现有图像处理技术,提出了泥化夹层细观特征图像处理方法。以泥化夹层SEM扫描图像为基础,利用灰度直方图均衡化、加权平均非线性中值滤波以及基于标记区域的分水岭分割实现了泥化夹层细观组构参数的准确提取,并用Image-Pro Plus统计量化其参数。结果表明:(1)上述方法能够实现泥化夹层细观组构参数的量化;(2)并计算统计得到泥化夹层单元体粒径、圆度、定向角以及分形维数;(3)通过对区域扫描数据的分析发现泥化夹层细观组构具有成层特征。泥化夹层细观组构参数量化能够为后续泥化夹层的层状结构研究及结构化建模提供依据。     

泥页岩的X射线衍射定向指数与理化性能及井壁稳定的关系

首次提出了泥页岩Ｘ射线衍射定向指数的测定方法,探讨了定向指数与矿物成分,定向指数与泥页岩理化性能（密度、回收率、膨胀率、阳离子交换容量等）的关系。并在定向指数的基础上,提出了综合指数的概念,然后以定向指数和综合指数为主要依据,对坍塌地层泥页岩进行了分类。这对于钻井工程上研究井壁稳定的机理,预防井壁失稳,具有重要的理论意义和实用价值。     

泥页岩的X射线衍射定向指数与理化性能及井壁稳定的关系

首次提出了泥页岩X射线衍射定向指数的测定方法,探讨了定向指数与矿物成分,定向指数与泥页岩理化性能（密度、回收率、膨胀率、阳离子交换容量等）的关系。并在定向指数的基础上,提出了综合指数的概念,然后以定向指数和综合指数为主要依据,对坍塌地层泥页岩进行了分类。这对于钻井工程上研究井壁稳定的机理,预防井壁失稳,具有重要的理论意义和实用价值。     

禹州煤田煤系泥页岩矿物组成与脆性分析

为了研究禹州煤田煤系泥页岩的矿物组成和页岩气储集层物性,对采自该区石炭二叠系的泥页岩样品进行了X射线衍射分析和有机地球化学实验。结果表明,禹州煤田煤系泥页岩有机碳含量高,有机质类型为Ⅱ型,热演化程度处于成熟—高成熟阶段(平均值为1.62%);泥页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,平均含量分别为31.9%、63.2%,部分样品中含有少量的长石、菱铁矿、黄铁矿。通过与海相页岩对比,海陆过渡相煤系泥页岩黏土矿物含量为40%~80%,其中高岭石含量高是煤系泥页岩储层的重要特征,平均含量达到29.6%左右。此外,煤系泥页岩的石英脆度和总脆度均比海相页岩要低,其中禹州煤田煤系泥页岩石英脆度为32%,总脆度为36%,与国内其他地区煤系泥页岩脆度相当。表明禹州煤田煤系泥页岩具备较好的页岩气储集层可压裂性。     

深部硬脆性泥页岩含水率与强度分布规律研究

泥页岩井壁稳定问题是钻井工程中经常遇到的一个十分复杂且带有世界性的难题。所取岩芯为准噶尔盆地沙窝地区块垮塌严重的深部泥页岩,通过室内试验测定泥页岩不同含水率条件下强度参数（内聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比）值,对试验数据进行回归分析,得出泥页岩含水率与其强度参数的分布规律;并根据渗流力学原理对泥页岩含水率的分布规律做了理论推导。研究结果为计算水化后泥页岩井壁围岩的应力及评价井眼稳定性提供了试验依据和理论基础。     

辉绿岩裂缝对其磁组构的影响

磁组构是由岩石中磁性矿物定向分布而产生的组构特征,因此磁组构分析是研究岩石组构常用的技术手段,它具有 见效快、灵敏度高、无损样品等特点,近年来得到广泛应用。然而在磁组构研究工作中钻取定向样品或定向手标本时,常 常会遇到天然样品含有裂缝且裂缝中充填大量近地表沉积物和自生矿物。本文针对辉绿岩裂缝充填物对其磁组构结果的影 响程度做了详细研究,选用160个含裂缝的辉绿岩岩芯定向样品,通过对比去除裂缝充填物前后的磁组构变化,发现实验 前后所有样品磁化率大小变化率平均值<1%,磁组构方向变化平均值<1°,因此认为辉绿岩裂缝物质对其磁组构影响甚微。 矿物学和岩石磁学分析表明裂隙充填物主要为石英、长石,以及少量赤铁矿、黄铁矿和绿泥石等表生矿物。而辉绿岩的携 磁矿物主要是亚铁磁性的磁铁矿,其磁化率强度约为同等质量裂缝填充物的30倍,致使辉绿岩中的裂隙充填物对磁组构的 影响很小。     

湘中涟源凹陷上二叠统龙潭组和大隆组海陆过渡相泥页岩孔隙结构特征及对比

以湘中坳陷涟源凹陷上二叠统龙潭组和大隆组海陆过渡相泥页岩为研究对象,重点选取12块典型泥页岩钻井岩心样品开展有机碳含量、岩石热解、X射线衍射、密度法孔隙度、高压压汞、二氧化碳和氮气吸附等测试分析,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-SEM）观察了泥页岩孔隙特征,通过定性描述和定量测定相结合的方法研究了海陆过渡相泥页岩纳-微米级孔隙结构特征及孔隙发育影响因素.研究结果表明:龙潭组和大隆组泥页岩有机碳含量均较高,热演化程度处在凝析油和湿气生成阶段早期,对应R_o为1.22%~1.43%;泥页岩孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、有机孔和微纳米缝.龙潭组与大隆组样品在孔隙形态、孔隙大小和影响因素上均有差异:龙潭组样品氮气吸附滞回环开口宽,有机孔形态多为圆形和椭圆形,孔径较大;大隆组样品氮气吸附滞回环开口窄,有机孔形态多为不规则状,孔径较小;龙潭组泥岩和大隆组泥页岩样品有机碳含量与黏土矿物含量呈正相关关系,2套样品的微孔孔隙积体与有机碳和黏土矿物含量均呈正相关性;龙潭组样品介孔+宏孔的孔隙体积与有机碳和黏土矿物含量呈正相关性,与石英+长石含量呈负相关性;大隆组样品中的碳酸盐矿物对其孔隙性有明显影响,大隆组样品介孔+宏孔孔隙体积与有机碳、黏土矿物和石英+长石含量相关性不明显.      

基于核磁共振法的页岩纳米孔隙结构特征研究

选取威远海相页岩（1#）、焦石坝海相页岩（2#）、瑶曲凝灰岩（4#）及瑶曲陆相页岩（5#和6#）,采用场发射扫描电镜（FE-SEM）与低场核磁共振（NMR）,研究中国海相页岩和陆相页岩之间的孔隙结构特征的差异化特征。核磁共振冻融法（NMRC）可以精细探测页岩的纳米范围的孔隙结构。该方法可以拓展到结合核磁共振弛豫分析进行微观测量,详细探测不同孔径尺度下页岩的孔隙结构。测试温度梯度变化越小,孔隙分布测量的结果越精细。测试结果表明,从样品5#,2#,6#,1#至样品4#的孔隙率逐个减小。NMRC,LFNMR,压汞法（MIP）,气体吸附法（GA）在它们各自的有效测量范围内,孔径分布表现出良好的一致性。因此,将NMRC,LFNMR与GA和MIP等方法组合,可以更准确地评估储层页岩的孔隙结构。研究结果表明,陆相页岩（5#瑶曲页岩）的纳米孔隙更发育,与海相页岩相比也许具有更高的商业开发价值。     

泥质岩膨胀各向异性与循环胀缩特征

采用自主开发研制的软岩膨胀试验装置,对新生代煤系地层中泥质岩进行膨胀试验研究,分析了泥质岩膨胀各向异性以及循环胀缩特性,并结合SEM试验结果,探讨了膨胀各向异性和循环胀缩特性的形成机制。结果表明:泥质岩膨胀性随岩样端面与层理面夹角的增大而减小,具有明显的各向异性;泥质岩所含黏土矿物颗粒排列的择优取向导致了泥质岩吸水膨胀的各向异性,可通过膨胀各向异性系数进行定量描述;随着干湿循环次数的增加,泥质岩绝对膨胀率增加,趋于某一稳定值;相对膨胀率和相对收缩率降低,亦趋于某一稳定值;泥质岩循环胀缩特性是干湿循环过程中矿物颗粒排列方式改变和微裂隙萌生扩展的能量耗散共同作用的结果。     

滇东北毛坪和会泽超大型铅锌矿床粗—巨晶碳酸盐岩成因及其找矿指示意义

云南毛坪和会泽铅锌矿床是川滇黔碳酸盐岩型铅锌成矿域的重要组成部分,是滇东北铅锌矿集区内两个最具代表性的超大型矿床。靠近铅锌矿体常见透镜状、囊状产出的蚀变围岩,因呈麻点状而被俗称为“麻石”,空间上与断裂、矿化结伴出现,是重要找矿标志。本文以这种麻点状的蚀变围岩为主要研究对象,通过大比例尺坑道剖面精细测量、岩相分析、电子探针分析、X射线微区衍射分析、主量—微量元素分析,研究其物质组成、组构特征及形成过程。根据组构特征将蚀变围岩分为两类,Ⅰ类呈砂糖状,矿物颗粒主要为粗晶结构(0.5~1 mm)的白云石和方解石,被褐色伊利石等黏土矿物胶结;Ⅱ类呈斑点状,矿物颗粒主要为巨晶结构(1~3 mm)的方解石和白云石,重结晶现象明显,被黑色泥质和有机质胶结。通过手标本观察、镜下鉴定和综合分析,将Ⅰ类蚀变围岩定名为弱大理岩化粗晶泥质白云岩,Ⅱ类蚀变围岩定名为去白云石化巨晶灰岩。两类蚀变围岩的主量元素特征相比,Ⅰ类中SiO₂、Al₂O₃、K₂O含量较高。微量元素特征显示两类蚀变围岩中主要矿化元素(Zn、Pb)明显富集。稀土元素特征显示,Ⅰ类中稀土元素含量均高于Ⅱ类,其中Ⅱ类与矿化白云岩稀土元素特征相似。两类蚀变围岩是同一流体系统不同阶段的产物,构建其成岩作用模式:弱大理岩化粗晶泥质白云岩(Ⅰ类)的原岩为钙质泥岩,高盐度卤水下渗,在岩性界面处与泥岩和白云岩反应形成泥质白云岩,沉积稳定后受构造运动影响,热液流体沿断裂上升,在有利地段形成泥质白云岩大理岩化(结构上改变);去白云石化巨晶灰岩(Ⅱ类)比弱大理岩化粗晶泥质白云岩(Ⅰ类)蚀变更强烈,经历矿化、大理岩化作用和去白云石化(结构和成分上改变)而形成。综合分析认为两类蚀变围岩与铅锌矿体在时间、空间、成矿物质和成矿流体等方面都具有密切的成因联系,提出大理岩化、去白云石化作用对该类矿床成矿与找矿均具有重要的指示意义。     

东营盆地渐新世早期前三角洲缓坡区的泥石流砂质碎屑沉积

东营盆地渐新世沙河街组第三段中部前三角洲暗色泥岩中,有许多长条状透镜状砂质碎屑岩体。它们的岩性以具有大量内碎屑为显著特征;并且,在泥质薄层和泥质撕裂块内,具有流纹构造;在韵律组成上,表现出上部为刚性筏、下部为层流段沉积的基本的二分性结构。本文认为这些是泥石流(碎屑流)沉积物,与浊流沉积物具有不同的特点。文内还将湖盆中内碎屑泥石流细分为砂质泥石流、粉砂质泥石流、碳酸盐质泥石流和泥质泥石流,并按组构和岩性讨论了沉积物的韵律分段及其成因意义。     

Fabric Analysis of Surrounding Rock of Erjiang River Foundation Pit at Gezhouba Dam

The foundation pit of Gezhouba Dam at the part of Erjiang River was discovered to remove in surrounding rock during excavation. For the purpose of ingestigation of its causes, a fabric analysis method is adopted in this paper. The occurrence of each fabric factor can be accurately measured and calculated by the mathematical statistics, so as to analyse the formation conditions of rock and the genesis and development of various tectonic movements. The orientation and magnitude of rock stresses are studied due to changes of crystal lattice of rock-forming minerals caused by differential movements inside the rock. Twelve pieces of sample which were cut off from the original rock as the Dam site were fabrically analysed respectively by X-ray method and microscope (F fabric) method. By comparing with each other, the orientation and magnitude of the tectonic stresses were obtained. It is shown that the orientation and magnitudes of in-situ geo-stress as determined from the fabric analysis are in accord with the results obtained from engineering geology or in-situ stress measurement. From this research, the orientations and magnitudes of geo-stress determined by the fabric analysis are found to be ;suitable for evaluating stability in rock engineering.     

葛洲坝二江基坑围岩岩组分析

葛洲坝二江基坑在开挖期间发现围岩移动,为了研究其原因,本文采用了岩组分析的方法.该法能精确地测量各组构要素的产状和利用数理统计来计算,从而分析岩石的形成条件和各种构造运动的成因与发展.通过岩组分析研究岩体内部产生差异运动引起造岩矿物的品格变化而形成的应力方位及其强弱。为此在二江基坑围岩沿一剖面取样12片,分别进行了 X 射线岩组和显微镜-费氏台岩组分析,将其结果进行对比,得出地质构造应力方位及其强弱.实践证明岩组分析得出的地应力方位及强弱与工程地质、地应力测量等方法所得的结果是一致的.通过这次试验研究证明利用岩组分析所得的地应力方位及其强弱对岩体工程稳定性评价是有意义的.     

泥质岩有机质的赋存状态及其对泥质岩封盖能力的影响

应用荧光显微镜法,首次对济阳坳陷下第三系泥质岩中有机质的赋存状态进行了研究。下第三系泥质岩有机质的赋存状态可划分为顺层富集型、分散型和局部富集型等三种类型。有机质呈顺层富集型分布的泥质岩,其有机质丰度大多较高,主要沉积于半深湖-深湖相中。有机质呈分散型分布的泥质岩,其有机质丰度变化范围较大,大多形成在河流-三角洲相、滨-浅湖相或浊流沉积中。结合部分揭示泥质岩封盖能力的定量分析数据,下第三系泥质岩可概括出以下三种不同的组合特点:①泥质岩中有机质丰度高且有机质呈顺层富集型状态赋存时,泥质岩封盖能力差;② 泥质岩有机质丰度高且有机质呈分散型状态赋存时,泥质岩具有一定的封盖能力;③ 泥质岩有机质丰度低且有机质呈分散型状态赋存时,泥质岩封盖能力较好,因此,泥质岩中有机质的赋存状态对泥质岩的封盖能力有着不可忽视的影响。在研究评价泥质岩对油气藏的封盖能力时可作为重要的依据之一。     

Nature and origins of granitic regolith in bauxite mine floors in the Darling Range,Western Australia

Chemical and physical weathering of primary minerals during the formation of laterite profiles in the Darling Range has formed distinct secondary mineral and morphological zones in the regolith. Erosion and human activity such as mining have exposed large areas of lateritic regolith, and its classification is important for land management, especially for mine rehabilitation. Preserved rock fabrics within regolith may enable the identification of parent rock type and degree of weathering, thus providing explanations for variations in important physical properties such as the strength and water retention of regolith. Feldspar, quartz, biotite and muscovite in porphyritic and fine-grained monzogranite in lateritic profiles have weathered via a series of gradational changes to form saprolite and pedolith consisting of kaolin, quartz, iron oxides, muscovite and gibbsite. Local reorganisation in the upper regolith or pedoplasmation zone has included illuviation of kaolin, which may be iron oxide-stained and which has disrupted the preserved rock fabric of saprock and saprolite. Quartz grain- or matrix-supported fabrics have developed, with greater pedoplasmation resulting in a quartz-grain-supported fabric. The recognition of these processes enables the use of gibbsite grainsize and distribution in regolith to infer original feldspar grainsize. Muscovite-rich or muscovite-deficient kaolin matrix indicates where plagioclase or alkali feldspar, respectively, was present in the parent rock. In some regolith, cementing by iron oxides has faithfully preserved rock fabric. The recognition of these various regolith types provides a basis for identifying the parent materials of lateritic regolith developed from granitic and doleritic rocks. Rock fabric is sometimes preserved in iron oxide-cemented bauxite mine floor regolith (Zh) due to the pseudomorphic gibbsite grains and iron oxide cement which forms a porous, rigid fabric. Plagioclase-rich granitoid is more likely to have weathered to dense clay-rich regolith (Zp), whereas albite and alkali feldspar have weathered to quartz-rich regolith (Zm) with the random orientation of quartz grains indicating that substantial reorganisation of rock fabric has occurred. It is possible to predict the response of regolith materials exposed in mine floors to management practices including ripping and re-vegetation, thus allowing targeted use of deep-ripping and planting density based on regolith type.     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的TOC值和较低的S1/ TOC 值,而纯碳酸盐岩TOC值则很低,但其S1/ TOC 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构分析及其构造意义

岩石磁组构分析可用来研究岩石的组构特征及构造变形。鲁西地区韧性剪切带岩石磁组构具有磁各异性度Ｐ和磁百分率各向异性值Ｈ高、磁化率量值椭球呈压扁状、磁面理发育而磁线理不发育的特点。区内韧性剪切带变形强烈,以压扁作用为主,最大主压应力方向近ＮＥ和Ｓ－Ｎ向,以右旋运动为主。韧性剪切带形成以后,区内主要经历了热蚀变和脆性变形,韧性变形很弱