斑岩型矿床容矿裂隙的成矿流体压裂改造及其脉体特点

斑岩型矿石中脉体穿切关系普遍而复杂。斑岩型矿床容矿初始裂隙之间具有程度不同的连通关系，成矿作用过程是成矿组分在既有的裂隙中迁移、充填和沉淀的过程。在多期成矿过程中，如果没有构造应力的改造，似乎不应该出现大量脉体的多期穿切关系。然而不仅是斑岩型矿床，其他与热液活动有关的矿床中均可出现大量脉体的相互穿切现象。针对此种现象，运用水力压裂机理，探讨了成矿流体对初始裂隙的压裂改造作用，认为成矿阶段多期流体活动可以形成与流体活动期次和强度相匹配的无数期新生压裂裂隙，同时可极大地扩展容矿空间的规模和范围。成矿流体压裂改造裂隙也是斑岩型矿床容矿裂隙的重要成因类型。由于流体活动的多期性和压裂裂隙生长的快速性，相比构造活动对脉体的改造，流体压裂成因裂隙所导致的脉体穿切关系更为常见。这些观点较好地解释了斑岩型矿床中频繁而复杂的脉体穿切和错断关系。      

西藏斯弄多银多金属矿床热液角砾岩特征及成因分析

西藏斯弄多银多金属矿床产于陆相林子宗群火山岩内,是冈底斯成矿带发现的首例浅成低温热液矿床.矿床具有热液脉型银铅锌矿体、隐爆角砾岩型矿体和独立银矿体"三位一体"的矿体组合形式.热液角砾岩作为矿区主要矿(化)体,目前尚未开展详细研究工作.文章以斯弄多矿区热液角砾岩为研究对象,通过钻孔岩芯编录和岩相学研究,总结了不同类型热液...     

陕西双王含金角砾岩地质特征及成因初探

双王金矿含金角砾岩为水力压裂成因角砾岩。认为该水压角砾岩体是深源富碱含金流体在泥盆系一套热水沉积的富钠质岩系中发生水力压裂作用形成的。早期共轴递进挤压使能干性的富钠质岩系与非能干性的富泥质岩系发生构造透镜石香肠化；晚期的非共轴递进剪切使早期在透镜体中心形成的构造裂隙由剪性转化为张性，并产生巨大的压力降使深部的流体在富钠质岩系中沿裂隙发生水力压裂作用，从而形成双王水力压裂含金角砾岩。     

侯马市成家山金矿矿体地质特征及找矿标志

通过对成家山金矿矿体地质特征的分析研究,主要目的是总结找矿标志,指导今后找矿。成家山金矿成因类型属岩浆热液金矿床亚类接触交代-热液金矿床,工业类型为含金石英脉型。金矿体的产出严格受次级断裂构造的控制,含矿岩石为碳酸盐化石英脉和构造角砾岩。其找矿标志为构造（次级断裂）标志、岩性（构造角砾岩、碳酸盐化石英脉）标志。     

内蒙古哈达庙金矿床地质特征及矿床成因探讨

内蒙古哈达庙金矿床位于天山一内蒙海西晚期褶皱带镶黄旗复向斜内。金矿化主要分布在燕山期花岗斑岩与石英闪长岩接触带以及邻近的火山角砾岩脉群内，矿体主要由含金石英脉和含金石英一电气石脉组成，金矿石品位较高。围岩蚀变自含金矿脉向外分别为硅化、电气石化、钾化、绿帘石化和碳酸盐化，金矿化同硅化和电气石化有关。硫、碳、氧和氢同位素数据以及黄铁矿痕量元素分析表明：同斑岩体有关的金矿化和在火山角砾岩脉群中产出的金矿化是同源不周演化阶段的产物，高fO2和低pH值的物理化学环境是金沉淀富集的重要控制因素，矿床成因类型属斑岩型中温热液矿床。     

爆破角砾岩的主要类别及其找矿意义

<正>爆破角砾岩在陆相次火山热液型矿床、斑岩型矿床、高温热液型钨锡矿床中普遍存在。爆破角砾岩体一般规模不大,延深较浅,主要位于矿床顶部,属于找矿预测地质模型多元结构的浅部产物(叶天竺等,2014)。研究爆破角砾岩体对于判断深部找矿方向具有重要意义。本文所述的爆破角砾岩包括广义的爆破角     

隐爆角砾岩型金矿研究述评

隐爆角砾岩型金矿是国内外一种具有重要经济价值的矿床类型。不同类型隐爆角砾岩是该类金矿最主要的容矿围岩。造成隐爆作用发生最直接的因素是受热的多源流体或气体，岩浆隐蔽爆破主要作用方式是气爆和浆爆，其次是热液注入。通常气爆发生于早期，浆爆较晚，而热液注入最晚。浅成－超浅成中酸性斑岩体是隐爆角砾岩形成的决定性因素，气液的隐蔽爆破作用是隐爆角砾岩有角砾岩型金－多金属矿床形成的原因，成岩与成矿是同一地质过程不同阶段产物。不同级别的构造对该类型金矿档的产出空间、矿化类型和矿体形态等具有分级控制作用，矿化、蚀变存在明显的垂向分带及其空间套叠。该类型金矿可划分为Au-Ag和Au-Cu系列，矿床系列、矿床规模有富矿部位可通过一系列指标进行判别。     

云南因民铁铜矿区辉长岩类侵入构造特征与找矿预测

对东川因民铁铜矿区辉长岩类侵入体的侵入构造几何学特征、物质组成和储矿构造样式进行研究,认为侵入构造特征复杂,辉长岩类以岩墙、岩床、岩株、岩枝和岩脉等产出,受落(雪)因(民)复式褶皱-断裂带核部及核部发育的SN向、NE向和NW向断裂控制,辉长岩类侵入体在空间上与铁铜矿体关系密切。从侵入构造中心向外具有三大构造岩相学分带,依次为侵入构造岩相带→热液蚀变角砾岩相带(体)→液压致裂-碎裂岩化相带,即侵入构造带(侵入角砾岩相带+含矿隐爆角砾岩相)→热液角砾岩体(筒)(热液角砾岩相+含矿热液角砾岩相)→断裂裂隙破碎带(含矿液压致裂角砾岩+含铜硫化物脉带)是本区主要含矿构造岩相带,是寻找和预测深部隐伏IOCG型矿体和热液型脉带状铜矿体的直接找矿预测标志。辉长岩类侵入体与落因复式褶皱-断裂带、小溜口岩组与因民组之间不整合面构造等形成了构造复合和储矿构造样式的多样性。本区储矿构造样式主要有辉长岩类侵入构造、隐爆角砾岩筒(带)和钠长石角砾岩筒(带),落因复式褶皱-断裂带与辉长岩类侵入体的复合叠加构造、辉长岩类侵入体与不整合面之间的叠加构造等,控制了不同类型矿化组合和矿床类型(成矿多样性)。在因民铁铜矿区深部小溜口岩组及落因背斜东翼,围绕辉长岩类侵入构造带是今后寻找IOCG矿床的主要靶位。     

安徽宣城茶亭铜金矿床隐爆角砾岩特征及其成矿意义

安徽宣城茶亭铜金矿床是近年来在长江中下游浅覆盖区之南陵—宣城中—新生代火山—沉积盆地中新发现的一个大型矿床。文章以赋矿石英闪长玢岩侵入体内发育的隐爆角砾岩为对象,通过详细的钻孔岩心观察和显微岩相学研究,确定其地质特征并探讨其与成矿的关系。根据钻孔岩心观察确定的岩石构造特征及钻孔剖面圈定的角砾岩空间分布特征,茶亭铜金矿床发育的隐爆角砾岩呈上大下小的不规则筒状体,被隐伏的石英闪长玢岩侵入体包孕。根据角砾特征以及角砾间的裂隙和胶结物特征,可将隐爆角砾岩划分为隐爆浆屑角砾岩、隐爆热液角砾岩和隐爆破裂角砾岩三类,三类隐爆角砾岩空间上有规律地分布,以隐爆浆屑角砾岩为中心向外或向上依次过渡为隐爆热液角砾岩→隐爆破裂角砾岩→石英闪长玢岩。基于隐爆角砾岩与蚀变和矿化的关系推测,岩浆—气液隐蔽爆破作用所产生的大量裂隙为后期含矿岩浆热液和大气降水热液的运移、交代、混合乃至卸载、沉淀成矿提供了有利的构造空间。茶亭铜金矿床的矿体赋存于浅成斑岩侵入体中,其围岩蚀变类型与分带,以及矿化呈细粒浸染状和细脉—网脉状等地质特征显示其与斑岩型矿床极为相似,但矿化富集部位与隐爆角砾岩筒（体） 的一致,且矿床同时发育角砾状、脉状、团块状矿化,矿脉中发育热液硬石膏甚至形成硬石膏岩等地质特征又明显不同于斑岩型矿床。因此,文章将茶亭铜金矿床确定为一个与中酸性浅成斑岩侵入体密切相关的隐爆角砾岩型矿床。     

安徽省汞洞冲铅锌-多金属矿床流体包裹体和稳定同位素地球化学研究

<正>汞洞冲矿床地处安徽省六安市金寨县鲜花岭地区,大地构造位置在华北与扬子克拉通接合带之秦岭-大别造山带东段,东临郯庐断裂带。汞洞冲铅锌矿床仅由一个主矿体组成,矿体形状和产状受角砾岩体控制,其围岩为佛子岭群云母石英片岩,采区内未见侵入岩。角砾岩体显示出热液角砾岩的特征:1角砾岩体呈筒状与围岩界限清晰;2胶结物主要为热液石英、方解石、白云石和金属硫化物,晶洞构造发育;3角砾形态多为棱角状,可见胶结物呈细脉状穿插角砾,角砾边部可见蚀变晕圈。     

土石坝心墙水力劈裂机制研究

心墙的水力劈裂问题是土质心墙坝建设中亟需解决但尚未很好解决的重要岩土工程问题。从心墙受力变形方面探讨了水力劈裂发生、发展的机制。研究认为：水库蓄水初期是水力劈裂的危险期;完全均质的心墙内不会发生水力劈裂;“裂缝或局部的缺陷”及“迅速蓄水的初期”是土石坝心墙发生水力劈裂的两个重要条件,水力劈裂发生的根本原因是局部高水力梯度的存在。最后,对上述机制进行了简单的试验验证。为进一步研究水力劈裂发生的判定、水力劈裂计算模拟指出了研究方向与思路。     

不同尺度岩体结构面对页岩气储层水力压裂裂缝扩展的影响

储层岩体中的天然结构面对水力压裂缝网改造具有重要的影响。本文采用真实破裂过程分析软件RFPA2D-Flow,在考虑岩体非均质性和岩体渗流-应力-损伤破裂特性的基础上,对不同尺度天然结构面影响的水力压裂裂缝扩展与演化行为进行了模拟分析和讨论,研究结果表明:（1）当水力裂缝遇天然非闭合裂隙时,在水力裂缝靠近非闭合裂隙区间形成拉张应力区,水力裂缝与区间非闭合裂隙间微元体累进性张拉破坏是导致水力裂缝与非闭合裂隙贯通的主要机制;（2）层理等优势结构对水力压裂裂缝扩展及缝网形态影响十分显著,当最大主应力方向与层理面走向小角度相交时,层理结构面对水力裂隙的扩展起主要作用,当最大主应力方向与层理面走向大角度相交时,最大主压应力与层理面共同对缝网扩展起主导作用,随着优势结构面的增多和差应力的增大,水力压裂形成的缝网范围和复杂性程度随之增大;（3）储层水力压裂是一种局部范围内的短暂动力扰动过程,尽管断层的存在可以极大地影响水力裂缝的扩展模式,增大水力裂隙扩展高度,但相比于储层埋深,水力压裂对断层封闭性的破坏范围和断层活动性的扰动程度十分有限。     

页岩水力压裂过程的态型近场动力学模拟研究

水力压裂技术广泛使用于页岩气开采工程中。为了分析压裂过程中多裂缝扩展形成复杂裂缝网的机制,尝试将态型近场动力学理论引入页岩水平井水力压裂过程的力学建模与数值仿真,在物质点间相互作用力模型中加入等效水压力项以实现在新生裂缝面上跟踪施加水压力,建立了水力压裂过程的近场动力学分析模型。通过模拟页岩储层的水力压裂过程,可得到复杂的裂缝扩展路径、裂缝网络的形成过程以及裂缝扩展受射孔间距及页岩天然裂缝和层理的影响。研究结果表明:射孔间距过小会造成起裂干扰,使中心射孔的裂缝扩展受到抑制;在压裂压力一定的情况下适当增大射孔间距,可以显著增强页岩压裂形成裂缝网的能力;压裂过程中水平层理面可能张开形成水平裂缝,且天然裂缝会诱导形成更复杂的垂直裂缝。模型和方法可为页岩水力压裂过程和机制研究及工程实践提供参考。     

Experimental Investigation on the Basic Law of Hydraulic Fracturing After Water Pressure Control Blasting

Because of the advantages of integrating water pressure blasting and hydraulic fracturing, the use of hydraulic fracturing after water pressure control blasting is a method that is used to fully transform the structure of a coal-rock mass by increasing the number and range of hydraulic cracks. An experiment to study hydraulic fracturing after water pressure blasting on cement mortar samples (300 × 300 × 300 mm³) was conducted using a large-sized true triaxial hydraulic fracturing experimental system. A traditional hydraulic fracturing experiment was also performed for comparison. The experimental results show that water pressure blasting produces many blasting cracks, and follow-up hydraulic fracturing forces blasting cracks to propagate further and to form numerous multidirectional hydraulic cracks. Four macroscopic main hydraulic cracks in total were noted along the borehole axial and radial directions on the sample surfaces. Axial and radial main failure planes induced by macroscopic main hydraulic cracks split the sample into three big parts. Meanwhile, numerous local hydraulic cracks were formed on the main failure planes, in different directions and of different types. Local hydraulic cracks are mainly of three types: local hydraulic crack bands, local branched hydraulic cracks, and axial layered cracks. Because local hydraulic cracks produce multiple local layered failure planes and lamellar ruptures inside the sample, the integrity of the sample decreases greatly. The formation and propagation process of many multidirectional hydraulic cracks is affected by a combination of water pressure blasting, water pressure of fracturing, and the stress field of the surrounding rock. To a certain degree, the stress field of surrounding rock guides the formation and propagation process of the blasting crack and the follow-up hydraulic crack. Following hydraulic fracturing that has been conducted after water pressure blasting, the integrity of the sample is found to be far lower than after traditional hydraulic fracturing; moreover, both the water injection volume and water injection pressure for hydraulic fracturing after water pressure blasting are much higher than they are for traditional hydraulic fracturing.     

自然营造力作用下岩体混凝土水力劈裂分析与探讨

水利水电、矿业等工程在自然营造力作用下的水力劈裂边界条件与人工致裂不完全相同,有其自身的特点。在总结自然营造力作用下水力劈裂特点的基础上,根据研究的尺度不同,将水力劈裂研究分为岩体宏观的、综合的、统计意义上的水力劈裂和单裂纹的水力劈裂研究两种。分析了单裂纹内水流特性,将单裂纹内的水力劈裂分为两个阶段（或两种情况）分别进行研究,并将此问题得以简化,同时还提出了不同阶段裂纹内水流运动分析的模型。     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

Optimization and Evaluation of Multiple Hydraulically Fractured Parameters in Random Naturally Fractured Model Blocks: An Experimental Investigation

Researchers have recently realized that the non-tectonic natural fractures are developed in shale formations and significant for the exploitation of shale gas. Studies have shown that the tectonic fractures in naturally fractured reservoirs have influences on the maximization of stimulated reservoir volume (SRV) during hydraulic fracturing. However, the effect of the non-tectonic randomly natural fractures on the fracturing network propagation is not well understood. Laboratory experiments are proposed to study the evolution of fracturing network in naturally fractured formations with specimens that contain non-tectonic random fractures. The influences of the dominating factors were studied and analyzed, with an emphasis on natural fracture density, stress ratio, and injection rate. The response surface methodology was employed to perform the multiple-factor analysis and optimization in the maximization of the SRV. A sensitivity study reveals a number of interesting observations resulting from these parameters on the fracturing network evaluation. It is suggested from the geometry morphology of fracturing network that high natural fracture density and injection rate tend to maximize the fracturing network. The influence of stress contrast on fracturing network is nonlinear; an optimal value exists resulting in the best hydraulic fracturing effectiveness.     

基于ABAQUS平台的水力裂缝扩展有限元模拟研究

随着扩展有限元理论的深入研究,利用扩展有限元方法模拟水力压裂具有了一定的可操作性。相比于常规有限元方法,XFEM方法具有计算结果精度高和计算量小的优点。但是,如何模拟射孔孔眼、如何模拟流体与岩石相互作用以及分析水力裂缝的扩展规律仍然是难题。以研究水力压裂裂缝扩展规律为目的,建立了岩石多孔介质应力平衡方程、流体渗流连续性方程和边界条件。通过有限元离散化方法对耦合方程矩阵进行处理。通过富集函数定义初始裂缝（射孔孔眼）,选择最大主应力及损伤变量D分别作为裂缝起裂和扩展判定准则,利用水平集方法模拟水力裂缝扩展过程。数值模拟结果显示：增加射孔方位角、压裂液排量和减小水平地应力差,起裂压力上升;黏度对起裂压力无明显影响。增加射孔方位角、压裂液排量、黏度和减小水平地应力差值有助于裂缝宽度的增加。增加水平地应力差值、压裂液排量和减小射孔方位角以及压裂液黏度有助于裂缝长度增加,反之亦然。基于ABAQUS的水力裂缝扩展有限元法可对不同井型和诸多储层物性参数及压裂施工参数进行分析,且裂缝形态逼真,裂缝面凹凸程度清晰,结果准确。此研究可作为一种简便有效研究水力压裂裂缝扩展规律的方法为油田水力压裂设计与施工提供参考与依据。     

基岩水井水力压裂专用压裂液试验研究

为了开发高粘、低滤失、抗水敏性好的基岩水井专用压裂液,通过胶凝剂、交联剂、破胶剂、防腐剂选配,以及配方试验等方法,确定了以田菁粉为主剂,辅以交联剂、防腐剂、破胶剂等添加剂的基岩水井水力压裂专用压裂液。该压裂液具有成本低、性能稳定、环保无污染等特点。作为基岩水井水力分段压裂技术的关键技术之一,压裂液研究为实现基岩水井水力分段压裂技术整体突破奠定了基础。同时,积累了针对不同岩性岩层压裂液研究的经验,供同行参考。     

一种用于水压致裂试验的水压供给装置研制及应用

为研究水压致裂过程中水力裂缝的起裂、扩展规律及机制,研制了一种新型水压供给控制装置。该装置由水泵、增压泵、空气压缩机和导水钢垫板等组成。该装置的主要特点是易于与目前广泛存在的压力伺服机相配合,共同完成水压致裂试验,具有操作简便、效率高、成本低、组装方便等优点,使水压致裂试验更易大面积推广。利用该试验装置对类岩石试块进行了水压致裂试验,研究了不同围压下含预置裂隙试件的水力裂缝扩展规律,并与无预置裂隙试件水力裂缝扩展规律进行了对比。试验结果表明,对于含预置裂隙试块,当水平应力差较小时,预置裂隙裂尖对水力裂缝扩展影响较大,水力裂缝起裂后向预置裂隙裂尖方向扩展;随着水平应力差的增大,水力裂缝向最大水平应力方向偏转。试验证明该装置可靠性高,试验过程稳定。该研究对水压致裂试验具有促进意义。