塔中北斜坡鹰山组碳酸盐岩溶蚀的模拟实验研究

为了研究碳酸盐岩的微观溶蚀机理,本文采用溶蚀实验和镜像观察的方法,研究了塔中北斜坡鹰山组3种类型碳酸盐岩的溶蚀过程及微观溶蚀特征。结果表明:在相同实验条件下,亮晶生屑灰岩、云质灰岩和泥晶颗粒灰岩的溶蚀量基本一致。由于对物质成分和岩石微结构的选择性溶蚀,它们的微观溶蚀特征存在明显差异。亮晶生屑灰岩和泥晶颗粒灰岩样表面整体被溶蚀降低。云质灰岩样表面方解石部分整体被溶蚀降低,形成铸模孔,白云石溶蚀成蜂窝状溶蚀孔,并突出岩石表面,白云石晶间缝溶蚀加大且相互连通,这对油、气和地下水储渗具有重要意义。      

基于室内试验的四川峨眉—汉源高速廖山隧道碳酸盐岩溶蚀特征分析

廖山隧道是峨汉高速的控制性工程之一,隧址区岩溶地质条件复杂,为了深入研究隧址区碳酸盐岩的溶蚀特征,文章以隧址区中生界三叠系中统雷口坡组典型白云质灰岩、灰岩及钙质泥岩试样为研究对象,开展静态溶蚀试验,定量分析了碳酸盐岩溶蚀速率特征及相关影响因素,最后定性探讨了扫描电镜下试样溶蚀过程的微观结构变化。结果表明:（1）试验条件下（20 ℃、1 atm、乙酸溶液、pH=5.30、静态溶蚀）,隧址区雷口坡组灰岩溶蚀速率约3.48 mm/a,白云质灰岩溶蚀速率约1.57 mm/a,钙质泥岩溶蚀速率约0.90 mm/a;（2）碳酸盐岩的溶蚀受矿物组分及溶蚀环境控制,相同溶蚀环境下,溶蚀速率与方解石含量呈正相关,与白云石含量及溶蚀介质PH值呈负相关,总体上具有灰岩>白云质灰岩>钙质泥岩的特征;（3）有机酸与无机酸环境下灰岩溶蚀速率差异不大,总体趋势相同,而中性盐溶液与碱性环境则对灰岩溶蚀起到不同程度的抑制作用;（4）碳酸盐岩具有优先沿矿物成分、岩石微结构选择性溶蚀的特征,主要矿物含量的不同也使得碳酸盐岩的微观溶蚀过程存在一定差异。     

鄂尔多斯盆地奥陶系不同组构碳酸盐岩埋藏溶蚀实验

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层受埋藏溶蚀作用控制明显,而地层深部复杂的水-岩反应造成埋藏溶蚀研究难度较大,并进而影响了储层的评价与预测。分别利用CO₂溶液和乙酸溶液为流体介质进行溶蚀模拟实验,探讨埋藏条件下温度、压力、流体等因素对不同矿物及组构碳酸盐岩溶蚀作用的影响。结果表明:1）随着温度与压力升高,碳酸盐岩样品在乙酸溶液中的溶解速率均相应提高,在CO₂溶液中的溶解速率则先增加后减小,且在110℃~130℃区间内溶蚀速率最大;深埋藏环境下,各岩类溶蚀速率差异减小,并趋于一致;2）岩石矿物成分和组构,原岩初始孔隙度的大小及其连通关系,以及晶体的产状对成岩后期的埋藏溶蚀作用也具有重要的影响。不溶组分含量低、颗粒/灰泥比高、矿物成分复杂的碳酸盐岩由于组构选择性溶蚀作用而更易被溶蚀;碳酸盐岩的溶蚀速率随方解石含量的增加而增加,但深埋藏环境下,矿物成分含量差异对溶蚀速率的影响作用减弱;硬石膏与白云岩相伴生时,可优先溶蚀形成膏模孔,并促进白云石的溶解,改善储层效果。不同岩性,总体上灰岩较白云岩及过渡岩类更易发生埋藏溶蚀作用。结合研究区实际地质条件分析,砂屑灰岩、膏质白云岩等埋藏溶蚀强度较大,通过对原岩早期组构选择性溶蚀形成孔隙的继承和调整,叠加埋藏期岩溶作用后,可形成规模优质储层。     

山西王家岭矿区奥陶系碳酸盐岩溶蚀规律研究

为研究王家岭矿区奥陶系碳酸盐岩的溶蚀规律,模拟造成差异性溶蚀的主要因素进行了实验。在常温常压、溶蚀液碳酸水的pH值为6.5～6.9、每次溶蚀时间控制在24h左右的条件下,对矿区不同层段的碳酸盐岩进行溶蚀实验。实验发现,碳酸盐岩的成分和结构是影响溶蚀指标的重要因素,比溶蚀度和比溶解度总体趋势是白云岩灰岩膏岩;不溶物含量的增大使比溶蚀度和比溶解度下降,机械破坏量呈非线性增加;相同情况下方解石溶解速度快于白云石2～3倍。该实验结果为矿区进行水文地质研究提供了基础数据。     

从表生到深埋藏环境下有机酸对碳酸盐岩溶蚀的实验模拟

通过细粉晶白云岩、泥晶灰岩、泥灰岩和含生屑泥晶灰岩与2 ml/L乙酸溶液的溶解动力学实验,研究了从表生到深埋藏环境下有机酸对碳酸盐岩储层的改造作用机理。结果显示,四种类型碳酸盐岩的溶解速率在3.34×10–9~2.27×10–8 mol/(cm2·s)之间,并且溶解速率随埋藏深度(地层温度和地层压力)的增加而增大。从表生到中埋藏环境下,泥晶灰岩、泥灰岩和含生屑泥晶灰岩的溶解速率大于细粉晶白云岩;在深埋藏环境下,细粉晶白云岩的溶解速率逐渐与泥晶灰岩、泥灰岩和含生屑泥晶灰岩的一致,这揭示出在相对高温高压下,埋藏有机酸性流体对碳酸盐岩的溶蚀改造作用中,碳酸盐岩的溶蚀速率与其方解石和白云石含量的关系并不大。反应前后样品表面的扫描电子显微镜分析结果表明,细粉晶白云岩的晶间溶孔、晶内溶孔更加发育。细粉晶白云岩中白云石溶解成蜂窝状溶解孔,晶间缝溶蚀加大且相互连通,这种微观溶蚀特征更有利于油、气的储集及运移。结合岩石的溶蚀速率及其微观溶蚀演化特征,指出碳酸盐岩矿物成分和含量固然对其溶蚀作用具有控制影响,但是碳酸盐岩溶蚀形成的孔隙类型及其连通性能与碳酸盐岩有利储层形成的关系更为密切。     

埋藏条件下碳酸盐岩实验室溶蚀作用模拟的热力学模型与地质勘探方向——以陕

陕甘宁分下奥陶统马家沟组段为湖坪相碳酸盐岩夹蒸发盐沉积，马五段经历了多期复杂的成岩作用，其中溶蚀作用对马五段影响深刻，首次引用热力学理论对埋藏条件下碳酸盐岩溶蚀作用进行了理论分析和计算，其结果表明碳酸盐在埋藏成岩的不同温度压力条件下，酸性介质中溶解反应的吉布斯自由能均为负值，说明反应可自动向方解石，白云石溶解的方向进行，并随着温压的升温溶解的趋势增大，而且白云石溶解的趋势比方解石更大，碳酸盐岩溶蚀     

碳酸盐岩溶蚀机理研究

<正> 各类碳酸盐岩的溶蚀特点是喀斯特学研究的基础理论课题之一。近年来在国内开展的溶蚀实验研究中,出现了两种截然不同的观点。据张寿越等发表的实验资料表明白云石的溶解度高于方解石,国外文献中亦载有类似报导;但有一些研究说明碳酸盐岩的比溶蚀度随岩石中方解石含量的增加而升高,随白云石含量的增加而减小。我们采集了72块碳酸盐岩样品进行了有关溶蚀机理的实验室研究,试图通过各类碳酸盐岩的模拟实验,探索它们各自的溶蚀特点。实验研究内容包括:1)碳酸盐岩矿物成份与比溶蚀度(Kv)的关系;2)碳酸盐岩结构与比溶蚀度的关系;3)对各类碳酸盐岩进行了模拟实验并应用扫描电镜观察样品的溶蚀特点和溶蚀前后在岩石结构上的变化,探讨它们在溶蚀机理上的差异。      

桩海地区下古生界碳酸盐岩表生条件下溶蚀过程模拟实验

模拟表生条件下(22℃、1.0 MPa)岩石溶蚀过程,采用0.2%的盐酸溶液分别对桩海地区下古生界6种不同类型的碳酸盐岩进行溶蚀实验,结合扫描电镜观察与离子浓度分析手段,对比研究了表生条件下大气淡水对不同类型碳酸盐岩的溶蚀差异。实验结果表明,岩石组构和矿物成分都存在选择性溶蚀,白云石多溶蚀成蜂窝状,方解石则可经溶蚀呈晶锥状;溶蚀率排序为白云质灰岩>泥质白云岩>鲕粒灰岩>灰岩>灰质白云岩>白云岩,灰岩类Ca2+、Mg2+释放合量6.35～7.08 mmol/L,明显高于白云岩类Ca2+、Mg2+的释放合量6.005～6.368 mmol/L,整体上灰岩类溶蚀率大于白云岩类,溶蚀率最高的白云质灰岩由于有少量白云石的加入促进了方解石的溶解,改善储层溶蚀效果。实际地质条件下,常规测井、成像测井以及钻录井数据显示,灰岩类地层溶蚀孔洞发育,其溶蚀的规模与强度都大于白云岩类。总体看来,实际地质条件下的碳酸盐岩溶蚀特征与本次水-岩实验结果一致,表生大气水条件下灰岩类比白云岩类易溶,其中,白云质灰岩最易溶。     

基于扫描电镜和CT成像技术的碳酸盐岩溶蚀作用微观结构和变化规律研究

为研究溶蚀作用下碳酸盐岩孔隙的演变规律及控制作用,文章选取三峡地区4种类型碳酸盐岩开展溶蚀实验。同时结合扫描电镜、CT成像对实验前后岩石的溶蚀特征及孔隙结构进行测试。结果表明:溶蚀总发生在低晶格能的矿物处且沿矿物晶体的菱形解理面以及薄弱部位发育,表现为对矿物和孔隙等结构的选择性溶解;碳酸盐岩的孔隙度对溶蚀过程影响较小,岩石的孔径大小是影响碳酸盐岩溶蚀速率的重要因素;小孔径岩石的溶蚀多在样品表面发育小型溶孔,大孔径岩石的溶蚀主要发生在孔隙隙壁且有向岩石内部溶蚀的痕迹;经溶蚀改造,孔喉半径和连通性均呈现出增长趋势。本研究对碳酸盐岩差异性岩溶作用机理及岩溶发育规律的认识有一定指导意义。      

方解石和白云石溶蚀实验热力学模型及地质意义

通过碳酸盐（方解石、白云石）溶蚀作用实验室模拟研究，建立了溶蚀作用的热力学模型方程，对埋藏成岩的3种不同温压条件下（348．15K，Mpa ,373．15K，25Mpa，403．15K，30MPa）碳酸盐溶蚀作用进行了定量研究。提出随着温度和压力的升高，碳酸盐溶解反应的吉布春播由能降低，因而溶解反应增强；在相同温度和压力的地质条件下，白云石较方解石更易溶蚀并形成次生孔隙，这为油气生成运移提供了有利的地下空间和通道。     

地球历史的地球化学节律

地球化学成分和其他地质现象一样，在地球发展过程中也表现出节律。文中选择大气中的ＣＯ２、海水中的δ３４Ｓ和８７Ｓｒ／８６Ｓｒ、地壳中的Ｋ／Ｎａ为代表，介绍了地球历史发展中的地球化学节律，同时还给出了区域构造演化中的地球化学演化节律的研究实例。在此基础上，对引起地球化学节律性变化的动力学机制进行了讨论，指出板块构造机制存在着时代的局限性，并提出了用“开”、“合”的思路去认识地球历史的地球化学节律性。     

地球历史的“开”、“合”节律与古地磁变化

地球历史的节律突出表现为“开”与“合”有规律的组合。“开”、“合”节律应根据地质、地球化学、地球物理、生物等各种信息综合分析而建立，一般可分为全球性、区域性、地区性、露头和微观五个级别的“开”、“合”旋回或韵律。文中综合各方面资料编制了全球“开”、“合”旋回演化简图。古地磁场强度、古地磁场极性倒转比例、古地磁场极性倒转频率和真极移速率在地史上均呈周期变化，与开合构造关系密切，同受全球性因素制约。因此，用“开”、“合”观点研究古地磁可以揭示古地磁的本质特征。通过古地磁的研究有助于确定“开”、“合”环境，恢复“开”、“合”历史，探索“开”、“合”机制。     

广西河流预报新模式及关键技术研究与应用

随着全国中小河流水文监测工程项目的实施以及国家、广西水情预警发布管理办法的出台,在洪涝频繁、中小河流站点点多面广的新形势下,如何实现广西河流预报任务由传统的预报增加至预警、预报双重要求成为近年来工作中迫切要解决的问题。基于水量平衡原理及洪水水位涨率变化规律分析研究,根据“预测-预警-预报”河流预报模式,研究开发了适应此模式的河流预报方法和技术。2015年以来,此模式及方法技术广泛应用于广西河流预报中,实现大江大河、中小河流洪水科学预测预警预报,水文预报合格率均超过90%。同时有效延长洪水预见期,大江大河洪水预见期平均提前24h,中小河流洪水预见期平均提前5h。     

楚雄市西舍路乡“11.02”地质灾害分析

此次发生的滑坡和泥石流灾害,造成重大人员伤亡及经济损失。从地质构造、植被、地形和诱发条件4个方面分析灾害的形成。在研究该地区此类地质灾害发生的共同规律和个性特征的基础上,提出相应的防治对策和建议,以促进楚雄市地质灾害的防灾减灾工作。     

煤炭生产和消费环境天花板之探究

煤炭生产和消费的过程必然对大气、水、土造成污染和消耗,环境天花板是煤炭生产和消费数量的约束边界。我国煤炭生产的环境天花板约为41~43亿t,消费约为34~38亿t。随着经济结构和能源结构的调整以及生态环境的约束,预测煤炭需求总量大约在2020~2025年达到40亿t左右的峰值。生态文明战略是新阶段社会经济发展对煤炭生产和消费的必然要求,其包含"生态优先"原则、煤炭"三清洁"发展策略、生产和消费生态环境成本内部化措施、后找煤时期煤田地质勘查工作的结构调整。煤可以清洁利用,但不能低碳化利用。煤炭的低速增长或负增长已经成为煤炭工业发展的新常态。     

从关键地质事件看华南的前寒武系划分

2004年的《国际地层表》与以往“国际地层表”的最大不同是对前寒武系的划分原则,即:以保存在地质记录中的地球系统巨变中的关键地质事件作为划分地层单位的界线,并据之建立“自然的”前寒武纪地质年表。在这一思想指导下,本文以川滇赣三省为重点,重新审视华南的前寒武系资料,分中太古—新太古代、跃迁期、古元古—中元古代和新元古代四大阶段阐述了关键地质事件并讨论了其在大陆岩石圈形成和演化中的构造意义。这四大阶段的主要构造面貌分别是:片麻岩基底和绿岩带盆地,古陆壳的形成与裂解,第一个超级大陆即哥伦比亚(或称努纳)超大陆的形成与离散,板块构造体制下罗迪尼亚超大陆的汇聚与离散,反映了大陆岩石圈的形成和由低级向高级的演化,因而每一阶段都有不同于前一阶段的沉积建造、火成岩类型及组合、变质作用、构造样式、构造线方向、变形方式和成矿作用。基于这些事件介绍了前寒武系的分布,列述了若干条相对连续的地质剖面上所见的这四大阶段的代表性地层序列及其对比方案。文章认为“参考方案”对前寒武系研究有推动和导向作用,并探讨了地层研究具体操作中关于事件的内容、事件与过程、现存地质记录的残破不全等问题。     

Research and exploration progress on lithium deposits in China

Since 2012, some advances have been made through the resource investigation, metallogenesis research, and comprehensive utilizing of lithium deposits in China. Firstly, the progress of lithium exploration has been made in Sichuan, Xinjiang, Qinghai and Jiangxi provinces (autonomous region). Li deposits are not only found within the pegmatite rocks but also within the granitic rocks and sedimentary rocks. Secondly, the methods of geological survey, geochemical and geophysical exploration, remote sensing technology and even drilling technology have been improved, which can be delineating orebodies quickly. Thirdly, the mechanisms of Li mineralization were summarized by analyzing the relationship between the Li contents and kinds of geological phenomena. Based on practice, a new understanding of “multi-cycle, deep circulation, integration of internal and external” metallogenic mechanism or “MDIE” metallogenic mechanism for short has been put forwarded further in this paper, and the “five levels + basement” exploration model has been successfully expanded to guide the prospecting work both in the Jiajika and Keeryin pegmatite ore fields in western Sichuan Province. Besides, new progress has been made in the aspect of amblygonite deposits of granite-type and hydrothermal type in the Mufushan-Jiuling ore district, which points out a new direction for prospecting new types of lithium deposits in China.     

关于“非史密斯地层学”之我见

最近“史密斯地层学”和“非史密斯地层学”分别被应用于克拉通和造山带地区,其含意与由人名“史密斯”所赋予的内涵相去甚远,名不副实,易引起误解。构造地层学实际上可囊括“非史密斯地层学”的所有内容,却不会造成误解和矛盾。强调造山带的特殊性并采取相应对策,无疑很有必要。但同时还应当指出,造山带地层学与其它地层学分支具有共同的目标和任务,具有一些共同的原理和方法,否则就不隶属地层学范畴了。     

西准噶尔包古图-哈图地区“太勒古拉组”使用商榷

新疆西准噶尔包古图-哈图地区石炭系广泛出露。近年来1∶5万区域地质调查证实,前人在包古图地区建立和命名的下石炭统“太勒古拉组”层型由早石炭世包古图组细碎屑岩和晚泥盆世克拉玛依蛇绿构造混杂岩带两部分组成。本文主要讨论“太勒古拉组”在西准噶尔地区的使用和相关商榷。     

华北东部中生代晚期—新生代软流圈上涌与岩石圈减薄

现今的地幔是由软流圈地幔(热的,主元素饱满、微量元素亏损的,塑性流变性质的)、古老岩石圈地幔(地幔1,冷的,主元素贫瘠、微量元素富集的,刚性的,以方辉橄榄岩为代表)以及现今的岩石圈地幔(地幔2,主元素饱满、微量元素亏损,以二辉橄榄岩为代表,可能包括多时期形成的)组成。古老岩石圈地幔与地幔2样品的共存、100~4·3Ma在地幔内部持续发生的古老岩石圈与软流圈的相互作用以及上述作用的时空不均一性,都表明了岩石圈减薄是软流圈呈“蘑菇云状”大规模上涌的结果。上述事件发生于100Ma以后。软流圈来源的玄武岩大范围喷发并伴随了岩石圈的强烈拉伸是事件发生的主要标志,岩石圈减薄是一个深部地质过程,不像是突发事件。