神奇的矿物热电性北大核心CSCD

生活中,矿物因多种物理性质而被广泛用于人们的吃、住、用、行。如豆腐中加的石膏是矿物,药剂载体蒙脱石是矿物,建筑用水泥中的硅酸钙是矿物,牙膏中添加的伊利石是矿物,建造汽车轮船的钢铁合金等也是矿物。但是,有一些矿物具有特殊的物理性质如热电性却很少有人知道,根据这一属性研制出的日常功能材料也鲜为人知。矿物的热电性是某些矿物在给定的温差环境下表现出荷电的性质。     

云南金顶超大型铅锌矿区的构造格架与控矿构造问题讨论

金顶铅锌矿床是一个以沉积岩(灰岩与砂岩)为寄主岩石的超大型铅锌矿床。本文在对矿区构造和矿床基本特点研究的基础上,重点阐述了两种不同类型矿体(砂岩型和灰岩型)的构造类型、矿石显微构造及矿石组构的特点。本文研究表明,极其发育的断裂构造系统是兰坪盆地地质构造发育的基本特点,在盆地边缘、盆地内部普遍发育了具有薄皮式逆冲断层和推覆构造组合特点的成矿前断裂,它们造成矿区内大规模地层倒转与堆叠现象;盆地中发育了由构造角砾岩与透镜体带构成、宽度达近3km的NE-NNE向成矿期中轴断裂,它控制着矿体或矿床的发育与分布;近SN方向的成矿后地堑构造对于矿床具有破坏作用,并使之剥露于地表。金顶铅锌矿床主要有两种重要的矿床类型,即板状或层状砂岩型矿床和角砾状灰岩型矿床,它们分别位于白垩系钙质长石石英砂岩与三叠系沥青质灰岩构成的两个逆冲席体内。以凤凰山矿区为典型,金顶铅锌矿床具有3层结构:上部的三叠系白云质灰岩岩盖,中部的砂岩型矿体和下部的灰岩型矿体,三者之间被两条作为圈闭存在的重要逆冲断层带间隔。砂岩型矿体与灰岩型矿体之间由几个角砾岩筒连接,作为成矿时期的矿液运移通道存在。破裂与微破裂构造、块状构造、对生脉状构造及假晶构造等是最常见的显微构造型式,它们的存在揭示出破裂与碎裂、充填和交代作用过程在铅锌矿化过程中均起着重要的作用。金顶铅锌矿床的形成与就位,直接受构造作用控制。成矿前的逆冲推覆作用为高压成矿流体的形成以及成矿圈闭的发育创造了条件,成矿期中轴断裂的活动性促使成矿流体向上运移,而灰岩与砂岩的物理性质(包括孔隙度/渗透率以及力学属性)则制约了两种不同类型矿体的出现。致密的灰岩渗透率较低,含矿流体加热了灰岩并使之软化,同时高流体压力使得围岩易碎,形成由早期到晚期的细角砾岩、粗角砾岩和破裂,成矿物质同时沉淀结晶,胶结围岩角砾形成角砾型灰岩矿体。高压流体通过流体通道进入低孔隙度的砂岩后,便迅速弥散于其中,沿着颗粒边界或裂隙充填,并交代岩石中的钾长石碎屑及方解石胶结物,形成块状的砂岩型矿体。     

埋藏压实-侧向挤压过程对库车坳陷深层储层物理性质的改造机理

早期长期浅埋、后期快速深埋及晚期强烈的侧向挤压作用是西部前陆盆地共性的地质演化过程,埋藏(机械)压实-侧向挤压过程对深层砂岩储层岩石物理性质与储集性具有重要的改造作用。开展成岩物理模拟实验研究,并与实际地质分析相结合,探索改造作用机制的演化过程,认为持续的垂向压实作用使储层碎屑颗粒由松散状至紧密堆积。在晚期侧向挤压、持续垂向埋藏压实共同作用下,深层碎屑颗粒表现为明显的共轭双方向定向排列特征。在快速垂向压实和强烈的侧向挤压应力作用下,石英、长石等颗粒内出现明显的无定向微裂缝、共轭剪切微裂缝。微裂缝的出现可增强颗粒的可溶蚀性,提高储层渗透性。明确埋藏(机械)压实-侧向挤压过程对深层砂岩储层物理性质与储集性的改造作用机制,对评价与预测深层有利储层的分布具有积极作用。     

冻融循环作用下黄土基本物理性质变异性研究

以陕西富平重塑黄土为研究对象, 引入有关变异性分析的变化量和变异系数两个参数, 对历经不同冻融循环次数后黄土的物理性质指标进行清晰全面的描述. 结果表明:土样的密度和孔隙比的变化量呈现"共轭"变化, 水理性质指标的变化量均随冻融次数的增加而变小; 各项指标的变异系数均随冻融次数逐渐减小, 即土样内部形成新的结构, 并趋于稳定. 在分析黄土基本物理性质变异性的基础上, 可进一步探讨其内部颗粒排列、粒度成分及矿物成分等的发展转变, 为解决该地区冻融黄土的土工问题提供了参考, 同时, 也是判断其工程性质最基本的依据之一.     

Coalbed Methane-bearing Characteristics and Reservoir Physical Properties of Principal Target Areas in North China

The coalbed methane (CBM) resources in North China amounts up to 60% of total resources in China. North China is the most important CBM accumulation area in China. The coal beds of the Upper Paleozoic Taiyuan and Shanxi formations have a stable distribution. The coal reservoir of target areas such as Jincheng, Yanquan-Shouyang, Hancheng, Liulin, etc. have good CBM-bearing characteristics, high permeability and appropriate reservoir pressure, and these areas are the preferred target areas of CBM developing in China. The coal reservoirs of Wupu, Sanjiaobei, Lu'an, Xinmi, Anyang-Hebi, Jiaozuo, Xinggong and Huainan also have as good CBM-bearing characteristics, but the physical properties of coal reservoirs vary observably. So, further work should be taken to search for districts with high pressure, high permeability and good CBM-bearing characteristics. Crustal stresses have severe influence on the permeability of coal reservoirs in North China. From west to east, the crustal stress gradient increases, whil     

腾格里沙漠南缘沙漠化逆转过程中的土壤物理性质变化特征

在腾格里沙漠南缘,应用空间代替时间的方法,选择了流动沙丘、封育5 a、封育15 a和封育25 a的恢复序列,研究了沙漠化逆转过程中的土壤物理性质变化特征。结果表明,腾格里沙漠南缘沙漠化逆转过程中,土壤含水率先降低后增大;土壤沙粒含量逐渐减少,土壤粉粒和粘粒含量逐渐增加;土壤容重逐渐降低,土壤孔隙度逐渐增大,表层土壤容重在封育恢复过程中逐渐减小,表层土壤孔隙度在封育恢复15 a后趋于稳定。研究认为,在腾格里沙漠南缘的沙漠化逆转过程中,沙化土地土壤性状不断提高、土壤结构不断改善;沙漠化逆转过程也是土壤的形成过程。     

演马庄井田断裂带煤质变化特征

研究了井田已知断层两盘煤的物理、化学性质,试图为预测断层和突水与瓦斯突出地质条件提供定量化途径。文末并列举了实例。      

汶川地震断裂带滑移行为、物理性质及其大地震活动性——来自汶川地震断裂带科学钻探的证据

断裂带物质组成、结构及其物理性质是理解断裂变形机制和地震破裂过程的基础和关键,断裂带地震（黏滑）和非地震（蠕滑）滑移行为不仅对了解地震活动性和山脉隆升过程具有重要意义,而且直接为防震减灾提供科学依据.我们以穿过龙门山映秀—北川和灌县—安县断裂带的汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）岩心和地表出露的断裂带为研究对象,通过对断裂岩组成、结构、显微构造和钻孔物性测井数据进行分析研究,确定了龙门山逆冲断裂带滑移行为和物性特征,初步探讨了大地震活动性和有关断裂带的隆升作用：（1）映秀—北川断裂带倾向NW,浅部倾角~65°,发育的断裂岩厚约180~280 m,由碎裂岩、假玄武玻璃（地震化石）、断层泥和断层角砾岩组成.断裂带具有高自然伽马、高磁化率值、低电阻率、低波速等物理性质以及对称型破碎结构.断层泥普遍具有摩擦热效应的高磁化率值和石墨化作用特征,是古地震滑动的岩石记录.表明映秀—北川断裂带为经常发生大地震的断裂带,晚新生代以来类似汶川地震的大地震复发周期小于6000—10000年,具有千年复发周期特征.（2）灌县—安县断裂带倾向NW,浅部倾角~38°,发育的断裂岩厚约40~50 m,仅由断层泥和断层角砾岩组成,具有典型的"压溶"结构,表现出蠕滑性质.除压溶作用外,定向富集的层状黏土矿物和微孔隙的发育使断层强度变弱.断裂带具上盘破碎的非对称型破碎结构,除具低磁化率值特征外,其他物性与映秀—北川断裂带一致.（3）根据断裂岩厚度与断层滑移量相关经验公式关系,以及断层产状,粗略估算映秀—北川断裂带自中生代以来累积垂直位移量大于9 km,灌县—安县断裂带累积垂直位移量小于3 km.映秀—北川断裂带长期大地震产生的累积垂直位移量是龙门山隆升的主要贡献.