西北地区干枯湖床沉积粒度组成与东亚沙尘天气

调查了准噶尔盆地玛纳斯湖、阿拉善高原居延泽及民勤盆地猪野泽等北方众多的现代干枯湖泊,重点分析了干枯湖床沉积物粒度组成。干枯的玛纳斯湖、古居延泽以及民勤盆地古猪野泽沉积物粒度分析结果表明,干枯湖床的地表湖相沉积物粒径小于10μm的颗粒占60%以上,干涸湖床上沙质草原地表也含有大量小于10μm的粘土颗粒,含量接近50%;而弃荒土地地表细颗粒物质散失迅速,民勤盆地弃荒土地地表粘土含量仅存不到13.9%。中国西北地区活动沙丘粒度组成小于63μm粒径的颗粒很少,小于10μm的颗粒微乎其微。因此西北沙漠地区活动沙丘沙对华北或华东地区影响相对较小。认为沙尘暴、扬沙或浮尘天气虽然多发生于中国西部沙漠、阿拉善高原沙区、河西走廊北部沙区以及蒙古东部、中部地区,但由于粗颗粒沙扬起高度与搬运距离有限,真正影响整个华北、华东地区的沙尘物质是小于63μm的粉砂级别的颗粒,特别是小于10μm的粉尘。认为影响东亚地区的粉尘天气物源不仅是中国西部的内陆沙漠、沙地,更重要的是干枯的湖泊、弃耕的荒地与裸露的沙砾草场。     

中国北方现代粟、黍及其野生近缘种的淀粉粒形态数据分析

对来自中国北方不同区域的9个粟（Setaria italica）样品及其野生祖本青狗尾草（Setaria viridis）的7个样品,9个黍（Panicum miliaceum）样品及其近缘野生种糠稷（Panicum bisulcatum）和野黍（Eriochloa villosa）样本各 1个,共27个样品进行了淀粉粒分析。针对每个样品,统计100～200颗淀粉粒粒径数据,100颗形态特征数据,在此基础上初步明确了5种植物淀粉粒如下判别特征: 1）5种淀粉粒中,除野黍淀粉粒为小粒径（X=4.8±0.8μm）的椭球形和球形外,其余4种淀粉粒都以多面体为主,球形或近球形为辅,脐点居中开放,黍、粟、青狗尾草和糠稷淀粉的平均粒径分别为X=7.3±1.4μm,X=9.9±2.3μm,X=7.7±1.4μm和X=6.9±1.2μm。2）粒径大于12μm的淀粉粒一般不是黍的淀粉粒。3）粒径大于14μm的淀粉粒99.9％来自粟。3）粒径小于11μm的淀粉粒,如果超过40％的淀粉粒表面无裂隙,极有可能为黍属的淀粉粒;  如果有超过30％的淀粉粒表面具有裂隙,则非常有可能来自狗尾草属。4）近乎45％的粟淀粉粒粒径处于11～14μm,而只有约4％的青狗尾草淀粉粒粒径位于这一区间。如果粒径在11～14μm的淀粉粒含量超过获得淀粉粒总量的4％,则其中很可能包含有粟的淀粉粒。以上标准在鉴定时还需要综合考虑。高粱（Sorghum bicolor）与薏米（Coix chinensis）在粒径和形态上与狗尾草属和黍属有部分重合,但大部分高粱的淀粉粒具有层纹,薏米则有30％的粒径大于14μm,与粟只有5％的淀粉粒位于这一粒径范围有很大的区别。通过研究发现,在现阶段,典型黍亚科（Panicoideae）种类淀粉形态在统计上的区别是明显的,但仅依靠少量颗粒特征进行区分是困难的,如何把现代淀粉特征准确应用到考古样品的鉴定中,还有待更多的淀粉埋藏学研究。目前,针对粟、黍及其野生近缘种的鉴别,植硅体分析的效果明显好于淀粉粒分析。     

广西原状红粘土力学性状与水敏性特征

对广西原状红粘土的力学指标、胀缩特性与孔径分布随脱湿过程的演化规律进行了较为系统的室内试验研究。结果表明：广西原状红粘土为裂隙发育的硬塑性粘土,不同脱湿阶段的力学指标与胀缩性能在较高含水量范围内受基质吸力控制,在较低的含水量范围内主要受控于裂隙性;转折点处含水量与重型击实(干法备样)最优含水量相接近;原状红粘土的孔隙主要以孔径从0.01 μm～0.05 μm的小孔隙为主,在脱湿过程中,干密度增大,总孔隙体积减小,以0.01 μm～0.05 μm与0.1 μm～1.0 μm两个区间内孔隙体积减小最为明显。     

超深层砂岩粘土矿物特征及其对储层物性的定量控制作用——以库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组为例

库车前陆冲断带超深层储层是当前天然气勘探开发的重要领域, 具有特低孔、特低渗-低渗, 裂缝-孔隙型, 测试高产储集特征。 为揭示储层中粘土矿物的特征及其对储层演化、储层性质的控制作用, 本文以大量微观实验分析（X 衍射、扫描电镜、激光共聚焦扫描、 铸体薄片、高压压汞）为依据, 研究表明：主要的粘土矿物含量为 5%～12%, 矿物类型以伊利石、伊蒙混层为主, 其次为绿泥石, 成因以成岩早期沉积水体继承性沉淀及成岩中晚期长石质次生溶蚀产物为主;砂岩中早期沉积型粘土矿物主要富集于三角洲前缘水下河道砂体的侧缘、水道砂体的顶底面附近, 其形成粘土薄膜可有效抑制超深层储层早中成岩期硅质、长石质次生加大, 保存基质孔隙, 不同期粘土杂基也可提供大量矿物晶间微孔隙, 微孔隙度可达 1%～4%, 是天然气的主要储集空间之一;粘土矿物是降低储层渗透率的主控因素, 6%～ 9%的粘土矿物含量（尤其是伊利石及伊蒙混层）可降低超深层储层渗透率 10～100 倍, 使渗透率总体为 0.01×10 ^-3 μm ² ～0.1×10 ^-3 μm ² 。 粘土矿物含量及赋存特征：早期长期（130～23 Ma）浅 埋（< 3 000 m）期储集性能保存良好, 晚期（23 Ma 左右）深埋（> 3 000 m）期基质渗透性急剧降低, 总体致密化（< 0.1×10 ^-3 μm ² ）, 这是研究区的关键因素。 粘土矿物的特征及其分布对评价砂岩储集性质, 预测超深层天然气有利储层的分布具有重要地质意义。     

松辽盆地白垩系营城组埋藏火山机构岩相定量模型及储层流动单元特征

松辽盆地营城组火山机构类型划分为碎屑岩火山机构、熔岩火山机构和复合火山机构3种。碎屑岩火山机构中火山通道相占9.3%,爆发相占55.3%,喷溢相占29.2%,侵出相占1.4%,火山沉积相占4.8%;火山机构半径为0.5～1.5 km,高度为50～220 m。熔岩火山机构中火山通道相占8.1%,爆发相占23.4%,喷溢相占62.6%,侵出相占5.1%,火山沉积相占0.8%;火山机构半径为1～2 km,高度为200～300 m。复合火山机构中火山通道相占4.9%,爆发相占34.4%,喷溢相占56.8%,侵出相占2.6%,火山沉积相占1.3%;火山机构半径为2～4 km,厚度为300～450 m。亚相控制储层流动单元的规模,碎屑岩火山机构的储层流动单元范围为0.3～1.5 km,厚度小于60 m。熔岩火山机构的储层流动单元范围为1～2 km,厚度小于80 m。复合火山机构的储层流动单元范围为1.5～3.0 km,厚度小于100 m。各类火山机构气藏开发时的井距和压裂方案均存在差异。     

长春市城区近地表灰尘粒度特征及其环境意义

为剖析长春市城区近地表灰尘粒度特征,分别沿南北和东西轴线采集了34件城市近地表灰尘样品,采用激光粒度仪对样品进行了粒度测试分析。结果表明：长春市近地表灰尘颗粒物平均中值粒径和算术平均粒径分别为21.58 μm和24.24 μm,分选极差;以粗粉粒（10.00～80.00 μm）为主,平均约占71.28%,黏粒组（<5.00 μm）和细粉粒组（5.00～10.00 μm）分别约占14.75%和13.05%。频率曲线呈正偏双峰型分布,峰态中等偏窄,与现代尘暴和城市街道灰尘分布特征相一致,反映出其起源的多元性和相对稳定性,表明近地表灰尘沉积仍是风积作用的继续。近地表灰尘颗粒物粒径均小于100.00 μm,极易在外动力条件下再次扬起并悬浮搬运,PM₁₀和PM_2.5所占比例分别为27.76%和7.32%,其生态环境效应不应被忽视。粒径分布无显著空间变化,但城市中心区域粒径变化范围小,这可能说明城市边缘区域较中心区域近地表灰尘的起源更具多源性和复杂性。     

克拉玛依油田S7^2—4储层地层微粒与粘土矿物分布规律研究

全面获取储层中地层微粒和粘土矿物的分布信息是进行沉积学研究、有效油层开发和储层保护的必要条件。Ｓ７＾２－４储层为将进行化学驱强化采油的松散砂砾岩储层,地层微粒和粘土矿物含量多。利用Ｓｔｏｋｅｓ原理对获得的储层岩样进行了四级粒度分离,并对各粒级范围提取物进行了粘土矿物相对含量分析,确定了各粒级范围地层微粒的含量、粘土矿物的相对含量、以及二者间的关系。结果表明在小于１６μｍ的地层微粒中〈２μｍ的地层微     

克拉苏冲断带深层碎屑岩有效储层物性下限及控制因素

库车坳陷克拉苏冲断带深层白垩系碎屑岩储层为研究区内一套优质储层和主要产层,埋深2 300~7 900 m,取心偏少,有效储层分布预测难度大.综合运用岩心、储层实验分析和测井、压汞、试油等资料,分别利用分布函数曲线法、含水饱和度上限值法、最小有效孔喉半径法及排驱压力法,求取了白垩系巴什基奇克组储层不同深度下有效储层的物性下限,并运用回归分析方法求取了物性下限与深度之间的函数方程,实现了物性下限与深度的动态拟合.结果表明:研究区内有效储层孔隙度下限取2.63%,有效储层埋深下限预测达8 320 m;而理论上,克拉苏冲断带有效储层孔隙度下限可达1.69%,埋深下限可达9 860 m,勘探前景非常广阔.本文在物性下限研究的基础上,结合岩性特征、埋深、地层压力及成岩作用特征探讨了深层有效储层发育的控制因素.储层质量差异主要受控于储层的埋深、溶蚀作用及构造破裂作用.     

表生环境中铂、钯存在形式的研究

对贵州西部岩石、土壤、水系沉积物中铂的存在形式研究表明,贵州西部土壤、水系沉积物中的铂、钯主要由>5 μm颗粒铂、钯和≤5 μm的超微细铂、钯组成,前者的存在形式既有硫、砷化物颗粒铂,又有金属互化物类颗粒铂;后者的存在形式主要以铁锰氧化物态为主,其次为水提取态、粘土吸附和可交换态、有机结合态及与硅酸盐、碳酸盐、硫化物结合的超微细铂、钯.粒径数据的初步统计表明,硫、砷化物颗粒铂的粒径主要集中在5～10 μm之间,金属互化物类颗粒铂的粒径为8～11 μm.含量数据的统计表明,颗粒铂的含量占样品总量铂的10%～70%,超微细铂占样品总量铂的30%～90%,其中水提取态、粘土吸附和可交换态、有机结合态和铁锰氧化物态4种超微细铂占样品总量铂的20%～50%,剩下的10%～40%为与硅酸盐、碳酸盐、硫化物结合的超微细铂.     

黄河沉积物中稀土元素(REE)组成的粒度效应*

依据Stokes颗粒沉降原理将黄河利津水文站和汊河清八站的表层沉积物分别提取为<2μm,2~4μm,4~8μm,8~16μm,16~32μm和32~63μm的6个粒级,采用ICP-MS法对各个粒级沉积物的15个稀土元素进行测试。结果表明:黄河沉积物两个样品REE含量随粒度增大的变化趋势有细微差别,但总体随粒度大小呈"高—低—高"的不对称马鞍型分布,其中最高REE含量和最低REE含量分别位于<4μm的粘土粒级和4~16μm细粉砂粒级中; 各粒级沉积物经北美页岩标准化后,REE的配分模式一致,呈平缓的右倾型,相对富集轻稀土,明显的Eu正异常和Ce负异常。对各个粒级样品进行X射线衍射分析及体视镜下观测,石英含量随粒级增大而增加, 长石在8~16μm中含量最高,在16~32μm中,碳酸岩含量最高,随着粒级增大,重矿物含量逐渐增加,黄河沉积物REE随粒度的变化特征与粘土矿物对其吸附及流域碎屑沉积物不同粒级的矿物成分密切相关。     

致密混积岩储层物性及孔径分布影响因素——以辽河西部凹陷雷家地区杜家台油层杜三段为例

研究储层物性控制因素对储层评价至关重要.致密混积岩储层所含矿物成分多样, 孔隙结构复杂, 造成储层物性变化大.辽河坳陷西部凹陷雷家地区沙河街组四段位于浅湖-半深湖相带, 其中的杜家台油层杜三段发育方沸石、白云石、长石、石英等多种组分混积储层, 具有较大的致密油资源潜力.根据矿物成分可以将杜三段储层分为泥晶云岩、细粒混积岩和方沸石岩3大类.铸体薄片分析与扫描电镜分析结合, 发现3大类储层均发育中微米孔(孔喉半径>10 μm)-微微米孔(孔喉半径为1~10 μm)-纳米孔(孔喉半径<1 μm)多级孔喉系统.中微米孔主要为粒间溶孔及白云石、方沸石晶间和晶内溶孔.微微米孔主要为白云石晶间孔、碎屑矿物粒间孔及部分微溶孔.大部分白云石晶内溶孔、粘土矿物晶间孔属于纳米孔.高压压汞分析结果表明, 3类致密储层的孔径均具双峰特征.泥晶云岩类储层微微米孔的孔径峰值约为4 μm, 纳米孔的孔径峰值约为10 nm, 二者所占比例分别为25.1%和63.1%.细粒混积岩主要发育中微米孔及纳米孔, 所占比例分别为20.9%和79.1%.方沸石岩类储层的中微米孔和纳米孔所占比例分别为12.1%和85.9%.不同矿物成分发育的孔隙类型及大小控制了混积岩储层的整体孔喉结构, 是造成混积岩储层孔径分布呈双峰特征的主要原因.由于白云石晶间孔连通性好, 方沸石主要以充填物的形式出现, 长石-石英碎屑易溶蚀, 粘土矿物主要发育纳米级晶间孔等原因, 致密混积岩储层孔隙度与方沸石含量负相关, 与长石-石英碎屑含量正相关.在储层中裂缝广泛发育的背景下, 致密混积岩矿物成分与渗透率相关性差.     

泌阳凹陷地质流体对砂岩储集层中黏土矿物形成和分布的控制作用

运用扫描电镜观察和X射线衍射分析等技术,在对泌阳凹陷核桃园组砂岩储集层中黏土矿物分布特征研究的基础上,从黏土矿物的形成条件和形成过程入手,详细分析了地质流体的性质、组成、流动方式、迁移速度等对砂岩储集层中黏土矿物形成和分布的影响,指出砂岩储集层中参与成岩反应的碎屑活性组分和地质流体对砂岩储集层中黏土矿物的形成和分布具有控制作用,并讨论了它们的形成机理.研究表明,黏土矿物的形成和分布能够不同程度地影响砂岩储集层的孔渗性和含油气性;高岭石发育层段与次生孔隙的发育和渗透率的增加以及油气的富集层段具有良好的对应关系.     

长江口细颗粒沉积物的粘土矿物及地球化学特征

概况 粘土矿物是细粒沉积物中最主要的矿物组成。据长江口泥沙分析资料,在河口地区无论是悬沙或底沙,粒经均以<0.032毫米的颗粒为主,在悬沙中竟占90%以上,底沙中约占75%。因此,研究长江口沉积物的沉积作用、泥沙扩散及航道回淤等项目时,均须以细颗粒沉积物为主要对象。     

江西泰和第四纪红色粘土的矿物特征

第四纪红色粘土在我国南方分布很广,最典型的分布在华中岗地上,土层较厚,上部土质均匀,下部具有红白网纹并含砾石,大都是中更新世的洪积-冲积或残积-坡积物,笔者认为可能是间冰期比较暖热气候条件下的产物。熊毅早就指出:各地环境殊异,地形复杂,母岩不同,其理化特征将随之而异。第四纪红色粘土来自不同的堆积相,和经受不同的风化和成土过程,这将在矿物组成方面反映出来。土壤普查的结果表明,第四纪红色粘土按其分布的地形部位,成因和物质来源,可分成两类:一类是残积坡积相，为中更新世较早的暗红色沉积物，即Q₂另一类是冲积相，为中更新世较晚的红化程度较轻的淡红色沉积物。它们都经历了中更新世至今的成土过程1)”。为了查明它们的差异，并有助于第四纪沉积物的研究，笔者用部分标本进行矿物分析，并对初步结果进行讨论。     

Clay fabrics in SAFOD core samples

With optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and synchrotron X-ray diffraction measurements, we analyzed clay microfabrics in ultracataclastic/gouge and cataclastic core samples obtained from the main bore hole of the San Andreas Fault observatory at depth (SAFOD). The analysis reveals a significant contrast between weak clay fabrics observed in the core samples with synchrotron X-ray fabric measurements and strong degree of preferred alignment for clay particles documented with the optical microscope. TEM and SEM observations also show distinct zones of locally aligned and randomly oriented clay minerals. The lack of a strong fabric may be attributed to randomly oriented matrix sheet silicates dominating the fault rocks. The presence of weak fabrics in intensely strained ultracataclasites/fault gouges is attributed to 1) newly formed clay minerals that grew in many orientations, 2) folded and kinked clay minerals, and 3) clay particles that are wrapped around grains. In addition, the locally aligned clay particles may act as barriers to fluid flow, which in turn decrease porosity, expel intergranular pore fluids, and consequently, may increase fluid pressure.     

The ability of debris, heavily freighted with coarse clastic materials, to flow on gentle slopes

Observations of many debris-flow deposits on gently-sloping alluvial fans have disclosed that debris commonly is heavily loaded with coarse clastic material and contains large isolated blocks. The paper describes how debris charged with coarse granular material can transport large blocks, yet flow on gentle slopes. Experimental results of mixing sand-sized particles with a slurry of clay plus water indicate that 45–55 vol. % of a single size, and up to 64% of two selected sizes, can be added before interlocking occurs. Theoretical analysis of multi-size classes suggest that 89 to more than 95 vol. % debris can be clastic materials without significant particle interlocking. The clay fraction, even if minor, plays a critical role in determining strength properties of debris. The mixture of clay plus water provides a cohesive slurry that supports fine-grained particles within the debris, as well as reduces the effective normal stresses between the particles. The increased unit weight of the clay plus water plus fine-grained particles allows the support of coarser grained particles. The pyramiding upon the clay-water slurry continues until the entire debris mass is supported in a virtually frictionless position because of the reduced effective normal stress and the lack of particle interlocking. Thus, the ability of debris flows to support large blocks can be understood in terms of the high unit weight of the displaced debris plus the strength of the fluid phase; that is, the blocks float in the debris as a result of a small density difference between the blocks and the debris, plus the cohesive strength of the clay-water slurry. Also, the ability of coarse clastic debris to flow on gentle slopes probably is a result of poor sorting of debris-flow materials which contain minor amounts of clay. The poor sorting allows the debris to have a high density yet have essentially no interlocking of clasts. The high density of the debris reduces effective normal stresses between clasts, thereby reducing apparent friction of the mixture.     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明: 甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

琼东南盆地松南-宝岛凹陷梅山组碎屑岩储集性及成岩作用研究

通过岩石铸体薄片和扫描电镜观察,结合压汞测试、微米CT扫描技术、X射线衍射、流体包裹体分析等,刻画琼东南盆地凹陷梅山组碎屑岩的岩石学面貌和物性特征,研究成岩作用以及对储集性能的影响,并通过成岩岩相分析预测了有效储层的可能发育区带。研究表明,琼东南盆地凹陷梅山组碎屑岩岩性以长石质石英细砂岩、粉砂岩为主,点-线接触,颗粒支撑结构。胶结物类型主要是黏土矿物和碳酸盐矿物。孔隙类型主要是粒间溶孔,其次为残余粒间孔和粒内溶孔,孔隙大小中等,以细-特细喉道为主,具有中孔、低渗-特低渗特征。破坏性成岩作用主要是压实作用,其次为胶结作用,主要的建设性成岩作用是溶蚀作用。三角洲前缘可能是研究区梅山组碎屑岩中有效储层发育的有利区带。