物性勘探-岩石物性研究的新方向

岩石物性涉及的范围很广,包括地质、采矿、地球物理及工程等许多领域。不同的领域所涉及的物性内容也有所不同,因而物性这个名词在不同学科之间交流时容易出现涵义上的某些混乱。所以,当我们谈到某个领域内的岩石物性时,首先就有个“正名”的问题。我们地球物理这个领域所说的岩石物性,就是指那些与形成地球物理场如弹性波场、电场、磁场、重力场、地热场等有关的岩石物性,即弹性波传播的速度与衰减、电阻率、极化率、磁化率、密度、导热率等等。     

岩石磁性的一个应用实例

矿物勘探中经常忽略了研究和评价岩石的物理性质，这里指密度和磁性。当最初的物探解释和地表的地质填图完成后，却发现其结果和钻探验证相矛盾，这就值得我们反思，如Ｈｅａｒｓｔ＆Ｍｏｒｒｉｓ（１９９１）等，指出的那样，在一个工区内岩石物性的重要性，不仅与其所处位置有关，而且与地质单元的变质作用有关，这就要求我们必须做出有意义的地质和地球物理解释模型。     

龙门山构造带北段岩石物性研究

在岩矿物性的研究中,为了能有效顺利的开展工作,往往需要了解工作区域内岩石矿物之间的物性差异,包括岩石之间的电性差异、磁性差异、密度差异等。对岩石物理性质的研究不仅是物探工作中地球物理场及地质解译的基础,也是对岩石形成时的地质条件、气候条件等的反映。此次研究发现,龙门山构造带北段岩石物理性质方面有较强的差异,尤其是电阻率、磁化率、密度差异较大,可以进行电法、磁法、重力等方法勘探。了解了该区域的物性特征,可以辅助指导该区域的电法、电磁法、重磁法等勘探方法。在对岩石物性数据采集后,进行统计分析和相关分析,结合研究区的地质特征,分析研究区岩石物性分布情况以及岩石物性的主要影响因素。选择相关剖面与音频大地电磁测深(AMT)结果对比,发现两者近地表电阻率特征具有良好的对应关系,这也验证了岩石物性测试结果的准确性,这为在该区以后的物探测量及地质解释等方面能提供更好的依据。     

壳幔岩石矿物物性参数整合

为理解壳-幔物质密度、速度结构的地质意义,在历时数年的地质-地球物理综合解释工作成果的基础上,整合壳-幔岩石矿物物性参数资料,供地学工作者加深对中国大陆深层区域构造格架的认识.一般来说,随深度增加地壳、地幔和外核岩石矿物密度和速度有正相关的变化规律.从曲线图、柱状图、表格、构造层、岩石矿物多个角度阐述壳-幔岩石矿物物性参数的变化规律,提供综合解释地球内部物质组成的地质-地球物理基础资料.     

地球内部矿物相变及其地质意义

地球内部矿物相变主要包括固—固相转变和固—液 (熔体 )相物态转变。相变对矿物和岩石的物理性质有重要影响 ,会导致电导率、弹性波速、热力学、流变学参数的异常和产生相变磁效应等。相变具有重要的地质意义 ,可用于建立地幔矿物模型剖面 ,为地震波速不连续界面提供解释并且深刻影响地球深部的物质运动 ,包括导致地震和火山喷发。     

超高压变质岩物理性质的相关性对建立结晶岩区地球物理解释标尺的意义

大陆科学钻探为认识深部地壳的结构、组成、力学性质和物理状态提供了重要的基础数据。岩石物理性质的测量对于原位测井资料的校正和地表地球物理测量的解释具有重要意义,岩石物理性质和岩石学研究相结合,还能为岩石的变质作用以及变质过程中化学成分的迁移提供必要的约束。本文主要对CCSD100-3100m的综合岩石物理资料进行了相关性调查和聚类分析,并得出如下结论:(1)岩石物理性质中的地震波速度、密度、热导率之间具有强相关性,他们都受岩石中主要矿物的组成和含量所控制;(2)岩石的电阻率和磁化率受金属氧化物含量的控制,与岩性有相关性;孔隙度、渗透率与岩性没有相关性;(3)利用岩石的物理性质可以反演不同的岩性,其中地震波速度、密度和热导率对榴辉岩和片麻岩大类具有很好的分类效果,而结合磁化率和电阻率则能更好的区分出超基性岩、正片麻岩和副片麻岩。上述结论对综合地球物理解释中物理参数的选取和结晶岩区地球物理解释标尺的建立具有重要的意义。     

介绍国外关于高温高压岩(矿)石物性研究方面的几本新书

随着地球物理工作的深入发展,尤其是区域和深部地球物理研究工作的广泛展开,岩石、矿物的物理性质研究,特别是研究接近自然赋存状态下的岩、矿物性特征具有重要意义.这项工作在国外已引起地球物理工作者的重视.     

综合地球物理测井在铁路隧道勘查中的应用

综合地球物理测井通过测量钻孔中地层岩石物理性质的变化,从而获得地层丰富的物性和位场信息。这里阐述了某铁路隧道钻孔的综合地球物理测井勘查效果,该方法已经成为一种行之有效的水文和工程地质勘查手段。     

高温高压弹性波衰减的研究综述

阐述了弹性波衰减的研究成果 ,简单介绍了频谱振幅比法和干涉测量技术的弹性波测量方法 ,并分析了它们的优缺点。描述了引起弹性波衰减的原因 ,主要包括岩石颗粒边界的接触方式、岩石裂隙之间的流体和高温对弹性波衰减的影响。弹性波衰减的研究对于解释岩石的物理性质和地球内部的结构具有重要的地球物理意义。     

高温高压下岩石物性的研究

为了正确地解释地球物理的测量结果,必须系统地测量和研究岩石和矿石的物理性质,这是地球物理工作者熟知的事情。由于岩石物理性质是岩石的成分、结构、形成的环境和地质历史的客观反映,因此岩石物理性质的研究不仅仅应用于矿产的普查与勘探,在研究地球内部构造、地壳的地质演化和岩矿鉴定等许多方面都有着重要的用途。     

实验矿物物理的发展现状与趋势:2.弹性和波速

弹性性质和波速是矿物重要物理性质. 实验测量的弹性性质和波速与地震学观测结果的对比,是确定地球内部物质组成、理解地球内部圈层结构形成机制和揭示地球内部物质分布不均一性最为直接和重要的手段. 在过去20年,伴随大腔体压机、金刚石压砧、同步辐射X光、激光加热等技术的快速发展,在地球内部相应温度和压力下测量主要构成矿物的弹性性质和波速取得了巨大进展. 综述了矿物物理在地球内部矿物弹性性质和波速实验测量的发展历史、近20年的研究现状与趋势,并展望了该学科未来发展的方向、关键科学问题与面临的主要挑战.      

大陆科学钻探中岩石物理性质研究的意义

岩石物理性质研究的重要性在于它为地表地球物理观测结果的解释提供科学的约束条件,标度地球物理参数。大陆科学钻探工程与岩石物理研究相结合可以验证已有的地球物理模型并提供科学的约束条件。在大陆科学钻探中,岩石物理性质的测量通常分为钻探现场的常规测试和井场外的原位测试。文章着重介绍在原位或高温高压条件下进行的弹性波波速、热导率、电导率、孔隙度、渗透率以及γ能谱的测试所取得的重要成果和认识,及其在深化人们的地球观过程中的意义,还介绍了由ＫＴＢ钻探现场的常规测试所获得的一些有意义的结果。     

若尔盖盆地岩石物性参数特征

若尔盖盆地是松潘一甘孜构造带的一个二级坳陷构造单元,是青藏高原重要的油气资源远景区之一.依据中石化勘探南方分公司2002年以来在该区进行的综合地球物理勘探等资料,分析总结了该区各时代地层和火成岩的声波速度、电阻率、密度、磁化率等岩石物理性质参数及特征.这些岩石物理参数既是分析认识该区地壳结构特征的基础,也是分析解释地球物理场观测数据的依据.     

雷建设等参加2015年度秋季美国地球物理年会

<正>会议概况2015年12月14~18日,美国地球物理学会秋季会议(AGU Fall Meeting)在加利福尼亚州旧金山市召开。美国地球物理学会是一个非营利性的国际组织,其每年召开的会议也是国际地球物理领域规模最大也最有影响力的学术会议。本次会议涉及地球深部结构、地震学、构造地质、矿物和岩石学、地球化学和岩石学、生物地球科学、大地测量、全球环境变化、地磁和古地磁学、水文地质、地球与空间科学、地质灾害、浅层地球物理、海洋科学、磁性地球物理等专题,来自世界各地的科学家约20000人参加了本次盛会。     

C-H-O流体和上地幔的水储量

<正>水是人类赖以生存的基础。水在地幔和地表间的交换,是影响地球的气候、宜居性、化学演化、物理性质和动力学过程等的关键因素之一。与地表液态的水不同,地幔中的水主要以OH形式赋存在名义上无水矿物(nominally anhydrous minerals–NAMs,即理想化学式中不含H的矿物,如橄榄石、辉石等)的晶体结构中,构成了所谓的结构水。虽然含量很低(ppm级别),结构水的存在会显著影响矿物和岩石的多种物理     

岩石物性与岩体结构物性研究进展

利用地球物理属性定量化研究岩体结构的成果在国内外较少见。由于风化和构造等原因,浅层岩石与一定范围内岩体的地球物理性质有很大的差别。本文从Archie公式出发介绍岩石物性研究现状,在岩体结构和工程物探研究的基础上,除了介绍岩体结构物性的概念和研究现状外,还分析了以岩心为约束条件下电阻率与波速联合的研究现状,初步探索后认为在工程上能用各种地球物理参数帮助精确描述岩体结构,因此岩体结构物性是一个新的研究方向。     

斜长角闪岩脱水熔融过程中熔体连通性的实验研究

岩石的物理性质(弹性、电性等)明显受熔体连通性的制约.因此,研究熔体分布对理解深部地质作用、理解地球物理资料具有特殊意义.于高温高压条件下(T＝850-1100,p＝2.0-4.0GPa)在YJ3000吨六面顶砧压机上进行了三然块状斜长角闪岩的脱水部分熔融实验,测量了熔体与矿物相接触时所形成的二面角值.结果表明,熔体在低熔体系下(熔体体积百分比为5%),熔体以熔体薄膜形式存在于矿物相边界,二面角值<60℃时,熔体相互连通;不同固相矿物的二面角的颁有两个驱动力.通过测量二面角值可定性确定熔体的连通性及熔体连通的动力学制.     

岩石物理学研究在中国大陆科学钻中的应用简介

中国大陆科学钻已于 2 0 0 1年 8月 4日在我国江苏省东海县毛北村正式开钻 ,这是我国一项具时代意义的地学高科技系统工程。它向世人表明 ,中国地学界向地球深部研究发起了新的挑战 ,也显示我国已由地质大国向地质强国迈进。大陆科学钻探是一项多学科高科技集成的系统工程。大陆科学钻包括 3个现代化现场实验室 :1岩石—构造室 ;2岩石物理室 ;3流体地球化学室。中国地质大学 (武汉 )以金振民教授为首的科研集体承担了“岩石物理实验室”的筹建工作。现将该实验室及其在大陆科学钻中的研究内容、应用意义和范围作如下介绍。1　什么是岩石物理学 ?岩石物理学是岩石学和物理学之间的交叉边缘学科 ,它是通过专门的实验技术手段研究地壳和地幔岩石在地球不同深度环境下 (即不同温度、压力、流体含量等 )原位 (in situ)岩石物理性质的成分变化和地质构造特征 ,同时为地表地球物理探测成果的正确解释提供科学约束。2　为什么要研究钻孔岩心的物理性质 ?由于不同深度的科学钻井位于不同地质构造背景 ,地壳深部岩石成分、结构构造、流体含量以及物理性质随着深度、压力、温度和时间不同有明显变化。因此 ,科学钻井现场岩石物性测试的主要目的有3个...     

统计岩石物理技术在薄储层定量解释中应用

储层物性参数(孔隙度、含流体饱和度等)的空间分布,直接影响油气储层的品质,是地球物理工作者进行储层评价的主要依据。由于储层物性参数和地震属性之间的关系是复杂的、非线性的,因此储层物性参数预测是当前研究难点。首先以地震岩石物理分析为基础,建立储层弹性参数与物性参数的先验概率密度函数,利用地质统计学反演得到高分辨率弹性参数体,在此基础上,利用贝叶斯分类算法,实现储层岩相及物性参数的定量预测,同时给出不确定性分析。通过薄储层实际工区应用,反演的岩性、物性数据体纵向特征与测井资料吻合较好,空间展布特征与该区的地质规律一致,不仅解决了薄储层的预测精度问题,而且实现了薄储层定量预测。     

水对名义无水矿物变形的影响

在固体地球中,水虽微量,但对众多地质过程(例如,岩石部分熔融与火山喷发、地震活动等)和岩石的物理化学性质(例如,电导率、滞弹性、地震波性质、相变动力学等)影响重大。更为重要的是,水能通过影响矿物的变形机制来控制岩石的流变强度,进而制约着地球动力学的过程。名义无水矿物(NAMs:Nominal anhydrous minerals)即为分子式中不含氢的矿物,其晶格的容水量远小于正常含水矿物(如,角闪石,蛇纹石等)的容水量,但由于NAMs在固体地球中体积比例甚大,仅上地幔的橄榄石中所能溶解的水可能比全部地表水还多。因此了解水对NAMs(尤其是分别作为地壳和上地幔主要组成矿物的石英和橄榄石)变形的影响对于精确地构建岩石圈强度剖面和深刻理解构造地质学与地球动力学过程至关重要。本文将系统地回顾水对NAMs变形的影响,首先通过回顾水在固体地球内部的存在形式提出了NAMs是固体地球中的重要水库,接着阐述了NAMs中水的存在形式、溶解机制、溶解度影响因素及扩散动力学,最后着重论证了水致弱化在石英和富镁石榴石中最强,然后依次是单斜辉石、长石、橄榄石,瓦德利石和林伍徳石。