滨海岩溶区过渡带碳酸盐岩溶浊作用的试验研究

滨海岩溶具有内陆一般岩溶区不同的发育机理，其过渡带混合溶蚀作用是控制滨海岩溶发育的最主要因素之一。通过七组不同淡水与海水配比的混合溶蚀实验（封闭CO2－H2O系统），初步得出了过渡带混合溶蚀作用的基本结论：（1）滨海岩溶区过渡带岩溶发育的基本规律与内陆一般岩溶区岩溶发育规律的基本一致，即岩性，结构是控制滨海岩溶发育的最主要因素；（2）滨海岩溶区混合过渡带内碳酸盐岩的混合溶蚀速率大于纯淡水或纯海水中同种岩石的溶蚀速率；（3）在不同的CO2分压条件下，滨海岩溶区混合过渡带内碳酸盐岩的混合溶蚀机理不同。     

滨海岩溶地区海咸水入侵动力学系统研究

我国滨海岩溶地区岩溶系统的形成具有其独特的动力学过程。其中,既有自然环境条件下形成的岩溶特征,又有人类活动的地质效应——海咸水入侵的影响和改造。目前,海咸水入侵对滨海岩溶系统的影响和改造正在加剧,并将逐渐成为主导因素。防治滨海岩溶区海咸水入侵的根本,就是要查明咸-淡水过渡带中碳酸盐岩溶解、沉淀的动力机制。其中,混合溶蚀作用是关键。开展咸-淡水过渡带碳酸盐岩溶解、沉淀动力学的野外现场定位观测和室内动态模拟实验研究,并在查明咸-淡水过渡带碳酸盐岩溶解、沉淀动力机理的基础上,建立滨海岩溶地区碳酸盐岩溶解、沉淀系统动力学模型是十分必要和迫切的。研究各种因素综合影响下,滨海碳酸盐岩的混合溶蚀作用,将有利于查明滨海岩溶形成机理,进而为解决滨海岩溶地区海咸水入侵问题开辟一条新的途径。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶储集体类型及划分方法研究

塔河油田奥陶系油藏储集体类型的多样性和复杂性,给常规测井定量解释带来了很大困难。此类油藏储集体类型的划分和识别对油田开发极为重要。根据6口关键井的电成像测井(FMI)和岩心样品特征,将塔河碳酸盐岩储集体划分为未充填洞穴型、垮塌充填洞穴型、机械充填洞穴型和裂缝型4类。依据其中5口井的常规测井响应和4类储集体划分结果,选用GR、RD、RS、K3(深浅侧向电阻率倒数差的绝对值)、AC、DEN和CNL共7种测井信息作为神经网络的输入学习样本,经学习训练建立了储层划分的神经网络模型。通过检验井对比,说明基于神经网络模型,通过常规测井的多参数约束,可以判断岩溶型储集体类型。经本次研究,初步形成了储集体半定量评价标准。     

广西弄岗自然保护区碳酸盐岩表面内生地衣保水性岩溶意义

本文讨论了碳酸盐岩表面喜钙内生地衣的结构特征和生活习性。室内简易的蒸发、吸水试验表明，有生物覆盖的碳酸盐岩表面的失水量和吸水量分别是无生物者的４倍和１１．７５倍；经７０％的酒精、３％的双氧水、５％的甲醛溶液的浸泡３昼夜处理过的样品，其有死生物覆盖者的失水量和吸水量分别是无生物者的４６．２５倍和２．０８倍。这对阐明碳酸盐岩表面生物溶蚀机理有重要的理论理义。     

压溶碳酸盐岩地层厚度恢复初步探讨

通过碳酸盐岩压溶作用基本特征的分析,笔者提出了压溶的碳酸盐岩地层厚度恢复的原理和公式,同时还探讨了缝合线有机质丰度的校正方法与公式。实际计算结果表明了碳酸盐岩地层的压溶作用是很强的,压溶的碳酸盐岩地层厚度在相应的碳酸盐岩岩心长度中所占的百分比最低为２．１０％,最高可达５８％,主要集中于３１％以下,平均为１１．６０％。     

西南某水电站断裂构造和层间溶蚀带组合岩溶渗漏研究

西南某水电站坝址基岩为碳酸盐岩,坝区断层构造和岩溶较发育。水库蓄水后,坝址右岸抗力体1 315 m排水洞出现持续渗漏。随库区水位升高,涌水量逐渐加大至约1.9 m³·s⁻¹,水库无法正常蓄水。为查明库水渗漏途径,有针对性地采取措施减少渗漏量,开展了岩溶渗漏研究。通过工程地质测绘、岩溶水文地质调查、钻探、压水试验、孔内电视、孔内电磁波CT等勘察手段,结合前期平硐、基坑开挖和物探等勘查成果,并利用灌浆孔灌浆过程试验数据,最终查明库水渗漏通道：在水压力作用下,库水沿断裂构造F₁₂下渗,在深部沿层间溶蚀带绕过防渗帷幕,呈30°倾角向下游逐步抬升,最终通过竖向岩溶发育带,从1 315 m排水洞地质薄弱点涌出。通过对灌浆帷幕采取补强措施,封堵了主要渗漏通道,库水渗漏得到有效控制,达到了设计要求。     

贵州大小井地下河流域表层岩溶带结构及岩溶水开发

贵州大小井地下河流域碳酸盐岩大面积出露,受地质、气候条件的影响,表层岩溶带发育。本文着重对区内表层岩溶带的发育规律、结构特征及岩溶水的动态特征、开发利用方式进行了详细研究,从中总结了一些规律性认识。     

托云深源岩石包体计算波速与地震波速共同约束西南天山壳-幔过渡带

对我国西部新疆托云地区中新生代火山岩中的深源岩石包体进行了波速计算, 并与地球物理深部探测技术相结合, 共同限定了西南天山深部壳-幔过渡带的组成和性质.托云地区麻粒岩、橄榄岩的计算波速分别是6.98~7.36 km/s、7.96~8.47 km/s.这些结果与地震反射探测地震波速的对比, 说明在西南天山岩石圈剖面中的40~48km处存在较明显的壳-幔过渡带.过渡带自上而下主要由石英麻粒岩、辉石麻粒岩和橄榄石/石榴石麻粒岩组成, 然后进入尖晶石相二辉橄榄岩组成的上地幔.这样的岩石圈壳-幔结构可以用岩浆底侵-变质作用来解释.      

渤中凹陷碳酸盐岩潜山岩溶分带特征与优质储层分布规律研究

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井揭示古生界气层垂向上显示分段性特征,该区储层主要受岩溶作用的控制,认识研究区岩溶垂向分带特征是预测优质储层和油气分布的关键。文章利用岩心、薄片、电性特征、能谱测井U 值、C、O、Sr 同位素等资料,结合水动力作用的大小、方向,综合分析认为,岩溶储层垂向具有分带性特征,自上而下分为表层风化带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带,且其岩电特征与溶蚀作用强差异性控制了储层发育段。研究表明优质储层主要分布于表层风化带、水平潜流带,且分别在不整合面以下20 m 范围内和距不整合面50~200 m,此外在溶蚀作用弱的深部缓流带,白云岩发育区则是潜在优质储层发育带。明确岩溶垂向分带特征及储层发育规律,对下一步碳酸盐岩区油气勘探具有一定的指导意义。     

济阳坳陷南部横向变换带构造演化及其油气聚集规律

利用高精度三维地震资料解释成果,分析了济阳坳陷南部中、新生代不同构造运动期与多位态主断裂(系)相伴生的横向变换带特征。研究表明,印支运动期横向变换带为NNE向展布,由侧向挤压褶皱和侧断坡组成;燕山运动期横向变换带走向为NEE向,由传递断层和横向凸起构成;而喜马拉雅运动期横向变换带则表现为NW向,由走向斜坡和传递断层组成。横向变换带构造演化使其不同构造部位具有叠加与迁移演化的差异性变化,从而形成不同的构造背景,造成了油气的差异聚集,其中变换带叠加可形成复式油气聚集带,变换带迁移则造成"满洼含油"的油气分布格局。     

塔北、塔中地区碳酸盐岩及其原油中的二苯并噻吩类化合物

塔里木盆地塔北、塔中地区四口井(库南1井,轮南46井,塔中12井和塔参1井)寒武-奥陶系12个碳酸盐岩烃源岩(泥灰岩,泥质灰岩和云岩)岩芯样品抽提物芳烃组分中的二苯并噻吩类化合物组成和丰度变化特征可分为三种类型:Ⅰ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩型;Ⅱ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩+三甲基芴混合物型;Ⅲ二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩和三甲基二苯并噻吩型。研究的塔北、塔中隆起11个海相油二苯并噻吩类化合物分布类型均为二苯并噻吩、甲基二苯并噻吩、二甲基二苯并噻吩和三甲基二苯并噻吩型,和海相烃源岩二苯并噻吩类化合物第Ⅲ种分布类型完全相同。据此推断:塔北隆起8个海相油可能主要来源于塔北轮南地区下奥陶统;塔中隆起3个海相油可能来源于塔中地区中-上奥陶统。     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的 Ｔ Ｏ Ｃ 值和较低的 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 值,而纯碳酸盐岩 Ｔ Ｏ Ｃ 值则很低,但其 Ｓ１／ Ｔ Ｏ Ｃ 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

Heterogeneity of Parent Rocks and Its Constraints on Geochemical Criteria in Weathering Crusts of Carbonate Rocks

Owing to the low contents of their acid-insoluble components, carbonate rocks tend to decrease sharply in volume in association with the formation of weathering crust. The formation of a 1 m-thick weathering crust would usually consume more than ten meters to several tens of meters of thickness of parent rocks. The knowledge of how to identify the homogeneity of parent rocks is essential to understand the formation mechanism of weathering crust in karst regions, especially that of thick-layered red weathering crust. In this work the grain-size analyses have demonstrated that the three profiles studied are the residual weathering crust of carbonate rocks and further showed that there objectively exists the heterogeneity of parent rocks in the three studied weathering crusts. The heterogeneity of parent rocks can also be reflected m geochemical parameters of major elements, just as the characteristics of frequency plot of grain-size distribution. Conservative trace element ratios Zr/Hf and Nb/Ta are proven     

实验研究碳酸盐岩储层烃类包裹体捕获模式

在接近实际储层的温压条件下,利用人工合成烃类包裹体研究了碳酸盐岩储层烃类包裹体的捕获模式。人工合成烃类包裹体实验研究证实,在含油气条件下可以通过矿物晶体缺陷的愈合而形成烃类包裹体。根据矿物晶体缺陷类型和包裹体岩相学特征,可以把烃类包裹体的捕获模式分为4种:点缺陷型、线缺陷型、面缺陷型和体缺陷型。由于矿物晶体生长过程中点缺陷和线缺陷容易愈合,多数包裹体以这两种模式形成。点缺陷型包裹体体积一般较小,不方便分析;而线缺陷型包裹体体积变化较大;面缺陷型包裹体数量较少,一般厚度较薄;体缺陷型包裹体由于难以形成因而数量很少。结合天然样品对比,线缺陷型次生包裹体是最常见的,也是分析中用到最多的包裹体类型。     

海南四更沙海域沉积物分布及其受控机制

基于海南西部四更沙及其邻近海域185个底质的粒度数据,并结合研究区动力状况和水深地形特征,研究表层沉积物的组分和类型分布、粒度参数及其沉积环境分区。结果表明:①研究区沉积物类型多样,包括12种沉积类型,以砂质粉砂、粉砂、粉砂质砂和含砾砂为主,沉积物平均粒径变化范围较大(-0.70~7.13 φ),且大体呈现由北向南逐渐变细的分布趋势;②运用Fleming的三角图式,结合物源状况及地形地貌条件,对沉积环境进行划分,将研究区划分为四更沙岸外海滨沉积区、北黎湾中部沉积区和八所港近岸沉积区等3个沉积区;③研究区沉积物分布特征受沉积物来源和水动力及地形条件共同影响。横向分布上,西部主要受强潮流输沙影响,东部近岸则主要受波浪掀沙和搬运作用影响,表现为两侧粗,中间相对较细的特征。纵向上,四更沙岸外海滨沉积区,沉积物主要受昌化江影响,粒径粗,表现为河口沉积特征;北黎湾中部沉积区,沉积物粒径分布范围广,表现为较强的过渡区特性;八所港近岸沉积区,沉积物粒径最细,泥沙来源主要为外海带来的泥沙。     

酸不溶物对碳酸盐岩风化壳发育程度的影响

通过对贵州岩溶区（包括湘西）不同地层系统碳酸盐岩发育的红色风化壳、以及结合本区和处于同一气候带的邻区不同岩类红色风化壳的对比研究,结果表明：（1）碳酸盐岩红色风化壳的发育程度明显受基岩酸不溶物成分的控制,酸不溶物的风化成熟度越高,红色风化壳的发育程度一般也越强。由于不同地层系统碳酸盐岩的酸不溶物组成不同,在此基础上发育的红色风化壳的风化强度自然存在着差异;（2）风化壳相对于母岩的进一步风化潜力或空间,随着基岩酸不溶物风化成熟度的增大而降低,从而更容易达到风化平衡;（3）在碳酸盐岩风化壳突变的岩-土界面,伴随碳酸盐的充分淋失、酸不溶物的地球化学指标发生了突变。因此,碳酸盐的溶解不但未阻滞和延缓了硅酸盐组分的分解,而且促进其快速风化。（4）在达到高岭石化甚至弱红土化阶段的酸不溶物基础上,发育的风化壳比结晶岩类风化壳具有更高的风化起点,也就表现出更高的风化强度。因此,笼统地把碳酸盐岩风化壳看作是弱于玄武岩及花岗岩等结晶岩类风化壳发育程度的弱风化类型是不妥的。     

微堆中子活化分析测定碳酸盐岩中痕量元素

研究了微堆中子活化分析测定碳酸盐岩中痕量元素的测量条件和测定中的影响因素。一般样品采用仪器中子活化分析直接测定;痕量元素含量太低的样品,用1mol/LHCl浸取试样,在pH8的NH4Cl NH3·H2O缓冲溶液中用1 (2 吡啶偶氮) 2 萘酚沉淀富集痕量元素,去除大量的钙、镁基体,可降低方法测定下限,检出限为0.001～20μg/g。方法经国家碳酸盐岩标准物质GBW07108和GBW07114分析验证,结果与标准值相符,RSD(n=11)<12%。     

碳酸盐岩地区电磁波场的特性分析

形成岩溶的高阻碳酸盐岩对电磁波的吸收较弱，而且成层沉积的特定环境使碳酸盐岩地区岩石的各向异性现象较明显，由于地空界面的存在及岩溶洞壁两侧介质电性差异明显，界面清晰，又使电磁波出现强烈的反射及散射现象，从理论上对碳酸盐岩地区电磁波传播的特有现象进行了研究和分析，并给出结论。     

苏南地区碳酸盐岩的溶蚀性分析

为了解江苏南部地区碳酸盐岩地层的岩溶发育潜力,采集代表性岩石样品,并制作成统一规格的试片,开展一个水文年的溶蚀试验。结果表明,本地区碳酸盐岩的平均溶蚀速度约为1.42 mm?ka-1,与国内其它地区相比处于较低的水平,大致相当于西南地区的1/30,略高于北方岩溶区。实验证明了苏南地区二叠系、三叠系碳酸盐岩具有最强的溶蚀性,这为解释上述地层区的岩溶现象提供了地质依据。研究还表明,岩石的溶蚀性与Ca含量关系密切,同时也受岩石矿物成分、微构造影响,一般高Ca碳酸盐岩具有较高的溶蚀性。苏南地区的岩溶发育性以岩石溶蚀性为基础,但水动力条件也十分关键,宜兴地区二者兼备,岩溶最为发育。     

模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义

碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源,在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加,对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应,利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜-能量扩散X射线谱仪和X-射线粉晶衍射等,分别测定反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCO3-浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现,模拟污水(含有几种重金属离子、H2PO4-、NH4+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异,如模拟污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用,使其释放更多的Ca和C;低浓度Pb(NO3)2溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO2;高浓度的Pb(NO3)2、CuCl2、CuSO4和土壤微生物扩增溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为释放CO2;重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成等。