高、低煤阶煤层气藏地质特征及控气作用差异性研究

高、低煤阶煤层气地质特征及控气作用差异性是研究煤层气富集成藏的重要组成部分,是煤层气勘探开发理论研究过程中重要的基础性研究领域之一。本文以中国沁水、阜新盆地和美国粉河盆地等典型的含气盆地为例,探讨了高、低煤阶煤层气的储层物性差异,分析了构造控气和水文地质控气作用的差异性。研究表明,高煤阶气藏含气量高,CH4百分含量高,δ13C1值大于-38.75‰,储层渗透率变化小,储层改造难,构造热事件对煤层气的生成、富集贡献大,持续的水动力使气藏遭到破坏,且破坏幅度大,现今地下水格局对气藏的形成具有一定的影响;低煤阶气藏含气量低,CH4百分含量低,δ13C1值大于-49.11‰,储层渗透率变化大,储层易改造,煤热演化史及煤阶影响着煤层气的生成、富集,在煤层气生成过程中活跃的水动力是甲烷生成的主要的水文地质条件之一,但持续的水动力使气藏遭到破坏,且破坏幅度小,而合适的地层水矿化度则是低煤阶煤层气生成的重要条件,地下水格局对气藏的调整和改造起到决定性的影响。     

煤岩对压裂裂缝长期导流能力影响的实验研究

煤层中一般都伴有煤层气,通过压裂可以将煤层气释放出来,一方面能够获得清洁能源,另一方面可以提高煤田的安全开采。煤岩层自身特点决定了其在压裂中应用的实验评价方法及结论应具有特殊性,本文主要针对煤层气井的煤岩层压裂裂缝长期导流能力进行实验评价研究。实验表明,与砂岩地层不同,煤岩的硬度较小,压裂中支撑剂嵌入情况较严重;煤岩易破碎,碎屑颗粒充填到支撑剂中;同时支撑剂存在破碎及吸附伤害等,多种作用导致支撑裂缝的导流能力降低。实验中,以煤岩层闭合压力为一个重要的参数,实验对比分析了在不同闭合压力下,铺砂浓度、支撑剂粒径、支撑剂种类及组合的选择、支撑剂颗粒的破碎与嵌入、压裂液残渣等因素对煤岩层导流能力的影响。本文的实验结论为,嵌入对煤岩层支撑裂缝的导流能力伤害很大,加大铺砂浓度、采用低破碎率支撑剂、降低压裂液伤害能在一定程度上提高煤层裂缝的导流能力,但影响程度随闭合压力的增加而逐渐降低。本文所得出的结论对今后煤层气的开发及设计施工具有一定的指导意义。     

云南个旧老厂-卡房花岗岩体成因：锆石U-Pb年代学和岩石地球化学约束

在云南个旧地区发育大量与成矿时空密切相关的侵入岩。个旧东区的老厂-卡房花岗质岩体为一隐伏的花岗岩体,侵入于三叠纪个旧组灰岩和碳酸盐地层中,岩性主要为中细粒黑云母花岗岩,是个旧地区与成矿关系最为密切的花岗岩体之一。岩石的ACNK值大多在1.0以上,属于高钾钙碱性系列岩石;U、Th含量较高,应归属于HHP花岗岩;岩石类型属于S型花岗岩,但经历了高度的分异和演化;n(Rb)/n(Sn)- n(Rb)/n(Ba)与n(CaO)/n(Na2O)-n(Al2O3)/n(TiO2)图解均暗示岩石的源区性质为由粘土岩所派生的岩浆。锆石LA-ICP-MS定年结果表明,老厂-卡房岩体形成于85±0.85Ma,相当于晚白垩世。根据区域地质和花岗岩的地球化学特征,暗示个旧地区燕山晚期处于伸展构造背景。     

对松辽盆地钱家店凹陷铀成矿作用的重新认认识

钱家店凹陷中的含矿层位主要为上白垩统姚家组,前人认为其中的红色砂岩为原生成因,但大量的证据证实砂岩原生应以灰色为主,红色砂岩为后生氧化蚀变造成,并控制着钱家店铀矿床铀矿化的产出.在此基础上建立该矿床的后生蚀变分带,依次为红色蚀变带、黄色蚀变带、灰白色蚀变带、过渡带、原生带,红色蚀变带为主要的氧化带,铀矿化主要集中在过渡带.平面上铀矿化主要分布于层间氧化带前锋线附近的位置,并在氧化舌状体的前端和两个氧化舌状体之间存在铀的富集.文章最后还建立了该矿床的成矿模式,并对区域上层间氧化带的展布进行了讨论.     

江西省德兴铜矿矿区重金属元素的环境效应

本文系统研究了德兴铜矿排石场和尾砂库的环境问题,以环境介质（水土植物）中重金属元素含量为研究对象,论述矿区重金属的环境效应。研究结果表明祝家村低品位矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成大坞河流域重金属污染的主要来源。大坞河上游水体中Cu元素含量高达14506μg/L,是国家Ⅲ级水标准的14倍之多,Zn元素含量高达2938μg/L,是国家Ⅲ级水标准的2.9倍,同时pH值在3~4范围内;到中下游水体中Cu元素含量减小到几千到几百μg/L,水质有所改善。大坞河沿岸上游和中游土壤重金属含量受河水影响,随着与河岸距离的增加而减小。同时水稻中Pb元素含量是国家粮食标准的2倍。推测4#尾砂库尾砂表层氧化带深度大于80cm;而1#尾砂库库内尾砂中氧化带估计在0~25cm处。推测两个尾砂库产酸能力小于酸中和能力,故坝底水中pH值在7左右,对周围水体影响较小。与4#尾砂库距离近的石墩头村稻田表层土壤中Cu、Mo元素含量较高,远离尾砂库土壤中重金属含量降低。同时4#尾砂库周围土壤中Cd、Pb、Cu元素的吸附态、碳酸盐态比例在20%左右,因而在酸性环境下较容易被植物吸收。1#尾砂库矿建村种植的小白菜中Pb元素含量超过国家蔬菜标准的4倍,Cu、Pb、Zn元素含量严重超过背景值。     

松科1井南孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井南孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程两个钻孔中的一个,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷敖南鼻状构造的翼部。通过对松科1井南孔嫩二段底部到泉三段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井南孔岩心剖面,识别出5种常见岩性(泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩)和8种特殊岩性(白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫碎屑灰岩和介形虫灰岩)。特殊岩性出现的总层数为172层,总厚度为14.516m,分布在青一段,青二、三段,姚二、三段,嫩一段和嫩二段地层中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是后续研究工作开展的基础。     

四川汶川MS 8.0大地震地表破裂带的遥感影像解析

2008年5月12日发生于四川盆地西部龙门山断裂带的汶川MS 8.0级大地震造成巨大的人员伤亡和财产损失,并形成了空间上基本连续分布的地表破裂带（地震断层）。根据地表破裂带的解译标志及影像特征,我们充分利用震后中国科学院航空遥感飞机所获取的高分辨率航空遥感图像以及我国台湾福卫-2卫星遥感图像进行详细解译分析,并结合震后的多次野外科学考察与验证,初步查明了四川汶川MS 8.0级大地震所产生地表破裂带的空间分布特征。遥感解译分析表明汶川大地震产生的地表破裂带总计长约300 km,其几何学特征十分复杂,主要沿先存的NE走向活动断裂带呈不连续展布;变形特征以逆冲挤压为主兼具右旋走滑分量。按同震地表破裂带所在断裂带位置,可将其分为两条： 中央地表破裂带：沿映秀-北川断裂带分布,从西南开始呈北东向延伸至平武县水观乡石坎子北东一带,长约230 km,最大垂直位移量达6.0 m左右,最大右旋水平位移达5.8 m;山前地表破裂带：沿灌县-安县断裂带分布,由都江堰市向峨乡一带开始呈北东向延伸至安县雎水镇一带,长约70 km,以逆冲挤压为主,最大垂直位移量可达2.5 m。此外,遥感图像分析还表明上述地表破裂带与地质灾害分布在空间上具有十分密切的相关性,因此,挤压逆冲-走滑型地震断层的致灾效应研究是未来应该加以重视的研究课题。     

汶川大地震（MS 8.0）同震变形作用及其与地质灾害的关系

2008年5月12日发生于四川盆地西部龙门山断裂带的汶川大地震（MS 8.0）波及半个亚洲,震撼整个中国。本文通过地震后的实地调查,对发育在龙门山断裂带上的同震地表破裂带的分布、产状、继承性复活与变形特征,以及同震变形与地震地质灾害的关系等进行了初步总结,分析表明这次汶川大地震(MS 8.0)沿北川-映秀逆冲断裂和安县-灌县逆冲断裂同时发生地表破裂,前者产生以高角度逆冲兼右旋走滑为特征的地表破裂带长约275 km,后者产生以缓倾角逆冲作用为特征的地表破裂带长约80 km。汶川大地震的同震地表破裂带分布具有分段性特征,并与地表破坏程度的分带性有着一定的内在联系,详细研究表明,同震地表破裂带的产状直接影响地表破坏程度和地震地质灾害的强度,汶川大地震（MS 8.0）沿呈高角度陡倾的北川-映秀逆冲断裂发育的同震地表变形所产生的地表破坏程度和地震地质灾害的强度比沿缓倾角的安县-灌县逆冲断裂要强。从各种类型的地震断裂来看,具有垂直运动的逆冲型地震断裂所造成的地表破坏程度和地质灾害强度比具水平运动的走滑型地震断裂要强。因此,汶川大地震发生的破裂过程和同震地表变形与地震地质灾害的关系值得深入研究。     

西天山达巴特矿区火山岩的形成时代、构造背景及对斑岩型矿化的制约

本文通过对西天山地区比较典型的达巴特斑岩铜钼矿床矿区范围内出露的英安岩和花岗斑岩进行了系统的岩石地球化学分析,对流纹斑岩和花岗斑岩中的锆石进行了SHRIMPU—Pb定年研究,分别获得了315．9±5．9Ma和278．7±5．7Ma。岩石化学、微量以及稀土元素特征表明从英安岩到花岗斑岩,岩体具有明显的分异演化特征和很好的继承性。火山岩和次火山岩的精确定年为准确厘定火山岩形成的时限和地球动力学背景提供了依据。结合已有的Re-Os法获得的矿化年龄,表明晚石炭世末-早二叠世初（278．7±5．7Ma）,西天山地区进入板块碰撞-板内伸展阶段,由于深源岩浆侵位,在达巴特矿区形成了由花岗斑岩、流纹斑岩和流纹质角砾熔结凝灰岩组成的椭圆形火山机构,并导致相关矿床的形成。     

含硫化物脉状矿床成矿流体的中阶段 δD亏损：实例与原因

很多含硫化物脉状金银矿床的成矿过程可以大致分为3个阶段,从早到晚分别以形成黄铁矿-石英组合、多金属硫化物和碳酸盐网脉为标志.所谓中阶段δD亏损,是指在成矿流体δ18O逐渐降低(或升高)时,中阶段δD同时低于早阶段和晚阶段的δD.列举了一些矿床的氢氧同位素研究结果,例证了这种现象的存在;根据中阶段伴随大量硫化物沉淀的事实,认为硫化物沉淀时流体中H2S或HS-的H 被金属离子置换出来,H 加入到流体系统后导致了流体的中阶段δD亏损.对不同温度H2O-H2S体系1000In ot值的概算显示,在200-650℃温度范围,H2S或HS-的δD低于H2O的δD约211‰～478%‰,H2S或HS-中H 的少量释放即可导致流体水δD的显著降低.因此建议,成矿流体从早到晚δ18O逐渐降低,中阶段δD亏损的规律,可以作为含硫化物脉状矿床氢氧同位素演化的概念性模型.