岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价

以重庆市南川区肖家沟水库蓄水多年之后库首右岸发生的岩溶渗漏为例,探讨了岩溶水库长期运行过程中防渗体系因高压渗透破坏产生的岩溶渗漏的勘察与评价方法。通过地质分析、渗漏历史调查、钻孔、水文地质测试、物探及连通试验等方法,查明了水库右岸岩溶渗漏的范围及原因。水库渗漏边界清晰,渗漏范围主要是右岸可溶岩区的630 m高程以上,防渗体渗透破坏是水库产生渗漏主要原因。其渗漏途径一是沿原封堵堵头的薄弱区域或溶洞封堵体周边发生渗透破坏产生新的通道向下游溶洞出口集中的渗出,二是穿过右岸防渗线绕过右岸坝肩后沿岩体溶蚀裂隙或管道汇入下游右岸岸坡溶洞集中的渗出地表。通过此工程实例,提出了岩溶水库防渗体渗透破坏型渗漏的勘察与评价方法,宜以历史资料分析为基础,初判渗漏成因及范围,采用勘探、试验及物探等多种手段进行验证,为防渗处理提供可靠依据。     

综合物探在水库渗漏探测中的应用

受右坝肩正断层F2的影响,某水库岩溶发育,一直存在渗漏问题,经多处防渗处理,问题依然存在且日趋严重。本文综合采用流场法、自然电场法、高密度电阻率法对该水库渗漏进行了探测。发现老隧洞封堵质量较差,存在渗漏问题,并导致其下游侧坝体集中渗漏和大面积散浸;大坝坝体中部存在从上游坝坡至下游渗漏通道,是坝体下游二级坝坡出现散浸的主要原因;大坝右岸低矮山体存在渗漏入口,并可能与下游山脚的泉水点相连通;大坝右坝肩F2断层带防渗性差,存在与下游断层露头集中渗漏点相通的渗漏通道。此次探测结果表明:综合物探法能较准确获得水库渗漏源、渗流通道等位置信息。     

西南某水电站断裂构造和层间溶蚀带组合岩溶渗漏研究

西南某水电站坝址基岩为碳酸盐岩,坝区断层构造和岩溶较发育。水库蓄水后,坝址右岸抗力体1 315 m排水洞出现持续渗漏。随库区水位升高,涌水量逐渐加大至约1.9 m3·s?1,水库无法正常蓄水。为查明库水渗漏途径,有针对性地采取措施减少渗漏量,开展了岩溶渗漏研究。通过工程地质测绘、岩溶水文地质调查、钻探、压水试验、孔内电视、孔内电磁波CT等勘察手段,结合前期平硐、基坑开挖和物探等勘查成果,并利用灌浆孔灌浆过程试验数据,最终查明库水渗漏通道:在水压力作用下,库水沿断裂构造F₁₂下渗,在深部沿层间溶蚀带绕过防渗帷幕,呈30°倾角向下游逐步抬升,最终通过竖向岩溶发育带,从1 315 m排水洞地质薄弱点涌出。通过对灌浆帷幕采取补强措施,封堵了主要渗漏通道,库水渗漏得到有效控制,达到了设计要求。      

荒沟山铅锌矿床成因和成矿机制探讨

荒沟山铅锌矿床位于辽东台背斜太子河凹陷中的老岭隆起东南部。主要含矿层位为元古界老岭群珍珠门组含镁较高的大理岩。其岩性主要为白云石大理岩、薄层条带状硅质或含燧石结核的白云质大理岩、含碳质或石墨大理岩,并夹有多层片岩。矿区内主要发育三组断裂:①NE—SW向压扭性层间断裂(成矿前断裂);②NEE—EW向断裂(成矿后断裂)③SN向断裂,发育在主矿带两侧,常被矿体或岩脉所充填。     

断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法及其应用

为研究含油气盆地断裂对油气成藏的控制作用,在断盖配置渗漏与封闭机制及其转换时期研究的基础上,通过确定断裂在泥岩盖层内分段生长上下连接时期和断层古排替压力等于储层古排替压力时期,建立了一套断盖配置渗漏与封闭转换时期的确定方法,并将其应用于渤海湾盆地南堡凹陷南堡5号构造F1断裂与东二段泥岩盖层配置渗漏与封闭转换时期的确定中。结果表明:在测线L1、L3、L4、L5、L6、L7和L9处F1断裂与东二段泥岩盖层配置至今一直处于封闭状态,没有发生渗漏,有利于油气聚集与保存,而在测线L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约16 Ma由封闭向渗漏转换,距今约7.4 Ma由渗漏向封闭转换;测线L8处F1断裂与东二段泥岩盖层配置在距今约13.6 Ma由封闭向渗漏转换,距今约8.0 Ma由渗漏向封闭转换。目前在测线L8和L2处F1断裂与东二段泥岩盖层配置均处于封闭状态,且渗漏时期相对较长,有利于油气在东二段储层中聚集与保存,与目前南堡5号构造F1断裂附近东二段已发现油气分布相吻合,表明该方法用于确定断盖配置渗漏与封闭转换时期是可行的。     

云南姚安老街子铅银矿床岩性-断裂控矿特征与找矿预测—以2108m中段为例

云南姚安铅银矿床与富碱斑岩、构造活动密切相关。在矿床深部2108m中段开展大比例尺地质填图,选取3号、5号穿脉建立岩性-断裂地质剖面,分析岩性-断裂控矿特征,总结铅矿化规律,提出深部找矿预测区。研究认为,条带状、网脉状铅矿脉主要分布于肉红—灰白色正长斑岩内NE向断裂或不同方向断裂交汇处;NE向灰紫色黑云母正长斑岩脉、灰白色正长斑岩脉上盘,铅矿脉变厚、加富,岩脉侵入正长斑岩较侵入砂岩,铅矿化更强。隐爆角砾岩(筒)中方铅矿呈细脉状、散点状及浸染状,沿角砾裂隙及角砾的边缘充填,深部铅矿化加强。早期NNW向背斜与一系列NW向扭—扭张性断裂(F3、F4),限制了矿床就位的空间,总体控制矿床展布;后期NE—SW向主应力作用形成的NE向张性空间(F1及NE向断裂、岩脉)为矿区火成岩喷溢和矿液上升提供了通道,是主要的成矿构造,控制铅矿脉、正长斑岩脉产出。正长斑岩脉与断裂的空间位置一致,产状一致,岩脉上盘矿化强、品位高,构造—岩脉—矿化三者耦合作用,具密切的时空关系与成因联系。铅矿化为岩浆期后热液沿断裂充填作用产物,同时或稍晚于岩脉就位。姚安老街子铅银矿体主要受岩性、构造控制。总结了岩性-断裂控矿特征及铅矿化规律,提出四个深部找矿预测区。     

动态载荷下大理岩断口形貌特征试验研究

为了探究动态载荷下大理岩的断口形貌特征,本文先利用分离式霍普金森压杆对岩样进行不同弹速下的冲击压缩和动态劈裂试验。接着,采用钨丝灯扫描电镜对岩样断口形貌进行细观观察,对比分析了不同试验条件下岩样的断裂模式。最后,引入分形维数定量表征了岩样断口细观形貌及其粗糙程度与冲击弹速间的内在关系。结果表明:在动态载荷下大理岩断口呈脆性特性,其基本断裂模式为沿晶断裂或穿晶断裂;高弹速冲击下,岩样断裂花样变小变密,表面附着岩粉趋多;相对于动态劈裂试验,动态压缩后岩样的破碎程度要高,断口花样中穿晶断裂形式所占的比重较大;随着弹速的增加,动态劈裂和动态压缩断裂模式均由耗能较低的沿晶断裂向耗能较高的穿晶断裂转变,分形维数值相应增大,但动态劈裂试验中分形维数值比动态压缩试验的应变率敏感性更加明显。     

油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度的研究方法及其应用

油气沿断裂垂向倒灌运移深度研究一直是上生下储式生储盖组合油气勘探研究的关键问题。为了定量研究油气沿断裂垂向倒灌运移的最大深度,在油气沿断裂垂向倒灌运移所需动力条件及最大深度影响因素研究的基础上,通过源岩古超压值与油气沿断裂垂向倒灌运移深度之间关系,确定油气沿断裂垂向倒灌运移所需的最小源岩古超压值(或油气沿断裂带运移阻力),由油气沿断裂垂向倒灌运移所需的动力条件,建立了一套油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度的研究方法,并将其应用于松辽盆地三肇凹陷青一段源岩生成油沿断裂向下伏扶杨油层垂向倒灌运移的研究中,结果表明:三肇凹陷青一段源岩生成油沿断裂垂向倒灌运移最大深度最大可达到400 m以上,主要分布在其东部边部树119井、西部边部肇13井、北部边部宋深1井和凹陷中心4个局部地区,由4个高值区向其四周青一段源岩生成的油沿断裂垂向倒灌运移的最大深度逐渐减小,在凹陷中北部和凹陷边部减小至100 m以下,与目前三肇凹陷扶杨油层已发现油底深度分布基本吻合。表明该方法用于定量研究油气沿断裂垂向倒灌运移最大深度是可行的。     

陕西凤县八卦庙金矿脆韧性剪切带控矿特征及成矿模式探讨

陕西凤县八卦庙金矿床是西秦岭已探明的超大型金矿床,矿床位于苏家沟-空棺沟复式向斜北翼之八卦庙次级倒转向斜北翼,主要赋矿岩性为星红铺组下段铁白云石粉砂质千枚夹条带状大理岩化灰岩。金矿体受北西向F13大断裂下盘的韧性剪带控制,形成石英脉型、构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型3种金矿化类型,而以构造蚀变岩型金矿化为主。韧性剪带剪切带从地表浅部向深部依次分为脆性区、脆-韧过渡区和韧性区,分别与石英脉型、构造蚀变岩型和蚀变糜棱岩型金矿化相对应。印支期,随着造山运动、地壳隆升,剪切带中深层次的韧性剪切变形的糜棱岩被抬升,依次与其上的脆-韧性及脆性剪切叠加,从而构成不同类型的金矿化叠加富集,形成金的贫矿体。印支—燕山期,随着岩浆作用活跃并开始沿北东向F22断裂上侵,驱使深部及两侧围岩中金离子活化,分别向F22断裂西侧的F21和东侧F23断裂迁移、聚集,对韧性剪切带形成的贫矿体叠加改造富集,最终就位构成金矿体。     

四川锦屏落水洞岩溶地下水示踪

在岩溶水文地质调查的基础上,进行钼酸铵示踪试验。结果显示,落水洞沟水在落水洞附近进入地下含水层后,沿T2z / T1 岩层接触边界或断层( F6- F9)分成两股,一股向东排向磨房沟东大理岩地下水排泄带,另一股向南转西南、西北分别排向景峰桥- 牛圈坪沟段西雅砻江河床。磨房沟泉流域地下水向西袭夺造成该流域西部地表、地下分水岭不一致。而西雅砻江示踪段构造裂隙发育,地下水主要沿具有双重含水介质(稀疏裂隙和少量岩溶管道)的大理岩流动,天然条件下地下水流动缓慢。其中的局部大型溶蚀裂隙或串珠状溶洞成为主要地下水储水空间,其疏干性突水对工程施工有一定影响。      

贵州冗赖水库岩溶成库条件分析

冗赖水库位于珠江流域的北盘江与南盘江两大水系之间的高原岩溶台地,左右岸外侧均存在低邻槽谷,坝址下游存在底部发育落水洞的大型岩溶海子,水库成库难度大,当地人饮水问题突出。通过岩溶水文地质调查、钻探、物探、连通试验等手段,从地形条件、地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩溶发育特征等方面,对冗赖水库成库条件进行了分析论证。认为水库库盆底部依托隔水性岩体,不存在库水渗漏问题,但水库两岸受分水岭地下水位低、断层破碎带及岩溶发育等影响,存在库水渗漏问题,同时库首两岸可能存在顺平缓岩层面、溶蚀裂隙等产生渗漏问题。因此建议采用垂直防渗方式,防渗标准（透水率）小于3 Lu或防渗帷幕下限接稳定地下水位以下10 m,遇到溶洞等地质缺陷时应查明其分布特征,并根据实际情况降低防渗底线。      

济阳坳陷西部惠民凹陷第三纪火山岩型油藏成藏机理研究

在全面剖析济阳坳陷惠民凹陷第三纪火成岩空间分布规律的基础上 ,对本区火山岩的成藏机理进行了深入研究 ,总结了惠民凹陷火山岩型油气藏的成藏模式。惠民凹陷的主要烃源岩来自于南部的临南洼陷和北部的滋镇洼陷 ,由于本区火成岩主要沿 2个生烃凹陷间隆起带的临邑帚状断裂带展布 ,保证了火山岩带有充足的油源条件。油气运移的输导体系是由渗透性砂岩、断层、裂缝和不整合面的三维空间组合 ,研究区的临邑帚状断裂带、多期发育的裂缝和不整合面对油气向火山岩储层的运移至关重要。储集空间是储层质量好坏的决定因素 ,惠民凹陷的火山岩储层存在各种的原生储集空间 ,同时由于次生的断层活动和火成岩拱张作用形成了丰富的次生储集空间 ,极大地改善了本区火成岩的储层物性 ,是本区形成各类火成岩圈闭和油藏的保证。本区火成岩存在 3种类型的油气藏 ,即火成岩作为储层、火成岩作为盖层或遮挡层以及火成岩侵入动力型油气藏     

大型火山岩气田成藏控制因素研究——以松辽盆地大型火山岩气田成藏控制因素研究——以松辽盆地庆深气田为例

松辽盆地大型火山岩气藏的发现,揭开了我国火山岩油气藏全面勘探的序幕。本文以油气钻探实践结果为基础,应用地质、地球物理和地球化学相结合的分析方法,探讨了松辽盆地大型火山岩气藏的成藏控制因素。结果表明,气源岩发育区控制气藏的宏观分布范围,气藏与源岩区的横向距离一般小于8km,源岩与火山岩厚度比大于2的区域对成藏尤为有利; 大断裂控制火山岩体呈条带状或串珠状展布,延断裂带火山岩厚度大,最大厚度超过1600m; 火山岩相和火山旋回控制储层发育状况,火山口或近火山口叠合相储层发育,储层厚度一般100~200m,有利储层常发育于火山旋回的顶部; 火山机构中心部位具有局部构造高、储层物形较好、断裂发育等特点,在气源条件优越时,是短距离垂向运移成藏的最有利地区。     

鄂尔多斯盆地靖边潜台及其周边地区中奥陶统马家沟组马五1-4亚段储层非均质性主要控制因素

鄂尔多斯盆地靖边潜台及相邻区域在马五1-4时总体上为(内)陆棚盆缘坪亚环境。储层主要岩性为粉晶白云岩及含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩。地层在岩性上的分布差异是控制储层非均质发育的基础性因素,以含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩对研究区更具控制意义。其他主要控制因素还有地质背景、古岩溶成岩作用、构造裂隙及断层分布等,古地貌、储层有效厚度以及非储层发育程度等对储层非均质性也具一定影响。靖边潜台为目前天然气主产区,靠近研究区的西侧和东侧的储集性均较差,西侧地层剥蚀严重,东侧溶蚀作用过于强烈,储集性能均遭到严重破坏。     

内蒙古杭锦旗探区石炭—二叠系天然气成藏模式

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗探区泊尔江海子—三眼井断裂带南北两侧石炭—二叠系的烃源岩、储集层、源储关系、气水分布、油气运移及产能等成藏条件与特征都具有明显的区别。通过分析断裂带南、北天然气甲烷含量和密度特征的差异,认为断裂带以北天然气部分来自于南部。划分了3种不整合面运移通道类型,并通过分析断层特征,明确了南部生成的天然气可以通过不整合面和断层运移至断裂带以北。结合生储盖组合、运移输导等特征,确定了断裂带以南的伊陕斜坡区煤系气源岩与河流相致密砂岩储层的成藏组合特点为源储紧邻、广覆式分布,断裂带以北的继承性隆起区,虽本地气源条件较差,但与断裂带以南的源岩区构成侧接式组合。探区位于鄂尔多斯盆地北部石炭—二叠系准连续—非连续成藏过渡带上,依此建立了“源储紧邻、物性控藏”和“双源供气、圈闭控藏”南北两种不同的天然气成藏模式。     

复杂岩溶水系统势汇区建坝成库可行性研究

北盘江流域沿线山高谷深,岩溶水文地质条件复杂,局部区域水资源短缺,岩溶渗漏问题成为水利水电工程建设的瓶颈。文章综合地质调查测绘、钻探及物探、水文地质试验、岩溶水系统分析、地下水均衡分析等方法,论证了PCH水库不会发生邻谷渗漏及绕坝基深部的岩溶管道型渗漏,但发生溶隙型渗漏的可能性较大。采用有限元法模拟溶隙渗漏显示:随着T₁yn1-1灰岩溶蚀率的增大,坝基抗滑稳定系数稍有降低,潜在失稳模式为后缘剪断T₁yn1-2岩体,前缘沿T₁yn1-2层内岩屑夹泥型软弱结构面剪出;坝基渗漏量呈线性增加,T₁yn1-1灰岩溶隙密集带为坝基主要渗漏区。当溶隙密集带沿T₁yn1-1灰岩与T₁yn1-2泥灰岩接触带水平发育且集中分布时,坝基抗滑稳定系数将明显减小,坝基渗漏量将明显增大;当溶隙密集带垂直发育、分散发育或主要分布于坝后区域时,其对坝基抗滑稳定及坝基渗漏量影响微弱。岩溶水文地质分析及数值模拟均显示,复杂岩溶水系统势汇区下游区域多以溶隙渗漏为主,其工程影响有限,具备建坝成库条件。      

断层纵向输导与储层非均质性耦合控运模拟实验研究

在物理模拟实验的基础上探讨了断层输导能力与储层非均质性对油沿断层垂向运移和侧向分流的控制机理与模式。研究结果表明,断层输导能力与储层非均质性对油运移的控制本质上表现为“物性”（断层与储层渗透率比值）与“动力”对油垂向运移和侧向分流的耦合控制作用。两者对油的运移和纵向分布的耦合控制作用可概括为强输导能力断层-反韵律储层控运、弱输导能力断层-反韵律储层控运和强输导能力断层-正韵律储层控运3种模式。第一种模式中,油沿断层垂向运移的过程中不易侧向分流,油主要富集在直接位于区域性盖层之下的储层中;第二种模式中,油沿断层垂向运移的过程中较易侧向分流,油在纵向上各储层中均有一定的富集;第三种模式中,油沿断层垂向运移的过程中极易侧向分流,油大多富集在下部物性最好的储层中。     

S-变换时频技术在碳酸盐岩孔洞储层预测中的应用

将高时频分辨率的S-变换应用于碳酸盐岩孔洞储层的地震反射波分析,得到与每一个频率对应的振幅,通过分析与某几个单频率对应的振幅的横向变化特征,可以确定充填流体或气体的孔洞储层引起的地震反射波振幅和频率的变化异常.用上述方法对新疆某工区的碳酸盐岩孔洞储层进行了预测,其预测结果与钻井结果一致.