In Situ Stress Measurement Method and its Application in Unconventional Oil and Gas Exploration and Development

<正>Unconventional oil and gas resources have become more and more important for meeting our increasing energy needs,for conventional petroleum resources are becoming depleted.During the exploration and     

三江造山带义敦岛弧中段格聂（南）花岗岩体地球化学特征及地质意义

夹持于甘孜—理塘结合带与金沙江结合带之间的义敦弧岩浆岩带上发育了3条纵贯南北的造山花岗岩带,其中:中带形成了由20余个岩体组成的雀而山—格聂花岗岩带和相关的银、锌、铅-锌多金属矿床。本文对格聂(南)花岗岩体进行研究,发现其岩石类型为花岗闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩三类,以二长花岗岩为主体。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明格聂花岗岩的成岩年龄为89.9±3.6Ma。地球化学研究表明,岩石中主量元素化学成分具有富硅、富铝、低钠高钾的特征,为典型的S型花岗岩。铝饱和指数ASI1,指示岩浆源自地壳;(CaO)%/(Na2O)%值等于0.1左右,表明源岩为大陆地壳沉积岩区的泥质岩。稀土总量均值228.83×10-6,稀土配分曲线呈略右倾近直线海鸥型,与地壳熔融型花岗岩形态一致。轻重稀土分馏不明显;铕出现明显负异常(δEu=0.13),显示岩浆分异结晶作用强烈。微量元素蛛网图上明显亏损大离子亲石元素Sr;富集高场强元素U。Rb/Sr平均比值14.97,表明格聂花岗岩的源岩为上部陆壳。结合Rb-(Y+Nb)图解、(Rb/30)-Hf-(Ta×3)图解、R1-R2变异图解,格聂南岩体形成于后碰撞造山环境,应是甘孜-理塘洋盆和金沙江洋盆闭合后,造山后伸展作用活动的产物。     

四川宁南银厂沟震旦-寒武纪交变期碳、氧同位素地球化学特征

扬子地台西缘攀西地区,晚震旦世-早寒武世为一套连续沉积碳酸盐岩,众多科研文献中时代地层、岩性地层和生物地层的划分各异。在此交变期及其近前后,随之发生诸多地质事件,成为地学研究的热点之一。于宁南等四幅1：5万区调工作中,实测灯影组麦地坪段地层剖面,采集新鲜岩样,测试碳、氧同位素,试从稳定同位素地球化学角度阐述其指示意义,提供研究震旦一寒武纪交变期的地球化学资料。     

Static and Dynamic Elastic Property of Lonamaxi Shale in the West of Hunan Province and Its Implication

<正>1 Introduction As an important unconventional hydrocarbon resource,shale gas has been paid more attention.Elastic property of shale is useful for seismic profile explaining,brittleness estimation,completion and hydro production design(Arjun et al.,2013).For the reason of different mineral components,shale samples from different reservoir or     

东天山花岗岩的构造岩浆类型划分

花岗岩是陆壳的重要组成部分,花岗岩的研究对研究大陆岩石圈的结构、组成和演化具有重要意义。本文运用Barbarin花岗岩构造类型划分方案,对有关东天山地区花岗岩进行了有益的文献汇总和讨论的基础上,首次将东天山地区花岗岩划分为含角闪石钙碱性花岗岩类,富钾及钾长石斑状钙碱性花岗岩类,含堇青石及黑云母过铝质花岗岩类,含白云母过铝质花岗岩类。根据它们各自的岩石及地球化学特征认为岩浆来源分别为地幔橄榄岩区混熔了一部分楔形地幔上面的地壳;地壳安山质源岩混有部分幔源;硬砂质岩石以及泥质岩石的局部熔融。     

北京千灵山生态修复边坡稳定性研究

开采形成的矿山岩质高陡边坡,造成山体缺损、水土流失、生态破坏,容易产生边坡失稳、崩塌滑落等地质灾害,急需进行生态修复治理。本文以北京市西郊千灵山生态修复岩质高陡边坡为例,根据地质雷达实测剖面分析及室内试验得到的岩体内部结构信息和岩石力学参数,建立了生态边坡的地质力学模型,并用有限元强度折减法对千灵山岩质高陡边坡生态修复前后的稳定性进行了模拟计算。结果表明,非降雨、降雨（饱水）条件下自然岩石边坡和生态修复后的边坡其安全系数分别为17、12.5、5、2;边坡变形以坡脚和生态带区域的中下部位最大,边坡潜在滑动面主要沿坡脚45＆#176;方向上扩展。因此,岩石边坡坡脚和生态带区域的中下部位应是重点加固区,需通过锚杆加固和有效排水对之进行处理。     

高应力条件下的岩芯电磁性能变化

根据标准晶格模型理论,在高应力作用下,岩石的Si-O键最外层电子将被挤入晶格间隙里,松散外逸的电子云在电场中将产生直流电流（DC）,进而吸收电磁波,转换成交流电流（AC）。直流电流来源于量子力学穿隧效应电子和断键电子。穿隧效应电子的形成过程和原理:氧原子的最外电子被束缚在浅位能井（shallow potential well）（0.38 V）,当高应力作用时,电子吸收部分能量,增加其动能,虽然这种轻微的动能增加不足以使电子克服并跳出它的位能井（potential well）,但它足以增加穿过井壁（well wall）进入晶格空隙间的概率,这个概率乘以可用氧原子的数目即为由于隧穿效应形成电子云的电子数量,其量级通常为微微库伦（picocoulombs）到纳米库伦（nanocoulombs）。断键电子的形成过程和原理:从微裂纹开始断裂键释放电子,并且裂纹成核点极可能开始是平行排列的,每当Si-O键断裂时,就会产生一个+Si悬键,伴随着一个自由电子附着在-O原子上,这个电子将从原子跃迁到原子,这种电子电流与裂纹的表面积和电池电极的收集效率成正比。断键形成的电子云比穿隧效应多很多。两种电子均被试验所证实。在高应力条件下岩石破裂之前,由电子穿隧效应,DC缓慢增加,随着岩石破裂的发生而导致断键电子增多,DC急剧增加;AC的电压振幅（V）随电流（I）增大而减小,当电流减小到正常时,在岩石破裂后电压振幅回归正常;遵守能量守恒原理,吸收的电磁波能量（E）与交流电流功率（V×I）相等,即E=V×I。研究结果表明电磁波监测可用于探测地壳高应力变化和岩石破裂特征,当应力达到岩体断裂的临界强度时,其应变晶体结构开始释放越来越多的外逸电子,最终岩体晶体结构断裂产生一个地震或滑动事件。岩石破裂的电磁性能变化研究可用于研发电磁波地学监测仪器,电磁波监测可以作为地应力监测的一种补充和对比分析方法,两种方法相结合比地应力监测一种方法更可靠。此外,在高应力条件下岩石还有其它现象:应变蠕变辐射、光发射、声发射、静电等,这些现象的观测也是预测地质事件需要考虑的条件。      

雪峰山深孔水压致裂地应力测量及其意义

利用最新研制的深孔水压致裂地应力测量设备在雪峰山2000 m科钻先导孔内开展了原地应力测量,在孔深170~2021 m范围内获得了16个测段的有效地应力测量数据,是国内首次利用水压致裂法获得的孔深超过2000 m深度的原地应力测量成果。测量结果表明,地应力随孔深增加而逐渐加大,对实测数据进行线性回归,得到最大和最小水平主应力随深度变化的关系分别为:S_H=0.03328H+5.25408,S_h=0.0203H+4.5662,在孔深2021 m深度,其实测值分别为66.31 MPa和43.33 MPa。基于实测数据,结合钻孔成像测试和井温测试结果,对测点应力状态进行了综合分析。在170~800 m深度范围,三向主应力关系为S_H > S_h > S_v,有利于逆断层活动;孔深1000~2021 m表现为S_H > S_v > S_h,表明该区域深部应力结构属于走滑型。最大水平主应力方向为北西-北西西方向。基于实测地应力数据及莫尔-库伦破裂准则,对测区附近断层活动性进行了分析讨论,认为该区域断层处于稳定状态。      

Newly Discovered Fluvial-Lacustrine Sediments in the Western Yangtze Block and their Geological Significance for the Emeishan Large Igneous Province

<正>Objective The Emeishan large igneous province(ELIP)in SW China is the only one large igneous province in China recognized by international geologists.Previous studies of ELIP over past two decades indicate that the ELIP age,duration,scale and generation mechanism are still controversial.Among those scientific topics,some     

黔南地区~3 km油气深孔地应力测量与构造应力场分析

地应力大小和方向信息是非常规油气勘探开发及区域构造应力场特征分析的重要基础数据。为了解黔南紫云地区的现今地应力状态,采用基于钻孔岩心的非弹性应变恢复(ASR)地应力测量方法,获取了紫云地区2877～2985 m石炭系打屋坝组地层的地应力信息,分析了区域构造应力场特征,探讨了油气保存条件。结果表明:(1)黔南紫云地区近3 km处石炭纪地层现今地应力状态表现为以垂向应力为主的应力环境,测点处最大水平主应力方向近SN向。(2)紫云地区近3 km处岩心实测最大水平主应力方向与燕山早期古构造应力场最大主应力方向大致相同,一定程度上反映了燕山末期—喜马拉雅运动对次生油气藏的改造程度较小,有利于黔南坳陷内部油气藏的保存。