金属矿物与造岩矿物共存时的溶解度与硫化物金属成矿作用

提出了金属矿物和成岩矿物共存时溶解度的概念及其计算的理论和方法.以铜陵天马山铜金硫化物矿床为例,分别计算了黄铁矿或黄铜矿和石英(砂岩环境)或方解石(灰岩环境)的共存矿物溶解度.计算结果表明,成矿流体流经砂岩并溶解砂岩中的原生黄铁矿最终流到砂岩和碳酸岩界面沉淀的溶解、流动输运和沉淀的成矿机制.     

试论非常规超大型矿床物质组成、地质背景、形成机制的某些独特性——初谈非常规超大型矿床

非常规超大型矿床在物质组成、地质背景和形成机制上常有其独特之处 .试图通过对国内外 4个超大型矿床 (白云鄂博矿床、柿竹园矿床、大厂矿床和美国富兰克林炉矿床 )的剖析 ,分别指出它们的独特之处 ,并阐述后者与地质历史中一些稀见作用或其耦合有关 .     

含泥含钙致密砂岩导电规律与导电模型

A地区致密砂岩储层具有孔隙结构复杂、高泥、高钙的特征,使其导电规律更复杂,现用饱和度模型不能全面描述三种因素对致密砂岩导电规律的影响,造成A地区致密砂岩储层饱和度评价精度较低.本文首先从实验角度分析了孔隙结构、泥质、钙质胶结对致密砂岩导电规律的影响,得出随孔隙结构变差、泥质含量减小、钙质含量增加,岩石导电性变差.其次,考虑影响A区致密砂岩导电规律三种主要因素,利用有效介质对称导电理论具有描述泥质和钙质胶结对岩石导电性影响的优点,而改进等效岩石元素理论具有更好的描述孔隙结构变化对岩石导电性影响的优点,将两种理论结合,建立了适用于致密砂岩储层饱和度评价的导电模型.理论分析表明,建立的致密砂岩导电模型能正确地描述孔隙结构、泥质、钙质胶结对致密砂岩导电规律的影响,并与实验规律相符.第三,基于含水致密砂岩可动流体孔隙中水流与电流流动的相似性以及改进等效岩石元素模型和弯曲毛管模型,建立了有效流动孔隙度计算式.利用半径均值和无效流动孔隙与有效流动孔隙之比对致密砂岩孔隙结构进行了分类,在分类基础上,采用优化技术和有效流动孔隙度计算式,建立了孔隙结构效率和孔隙曲折度计算式.利用致密砂岩岩电实验数据,采用优化技术确定了模型中流体非均匀分布指数、渗滤速率及渗滤指数等参数值,并建立了相应参数计算式.与密闭取心井的饱和度对比,致密砂岩导电模型计算的含水饱和度平均绝对误差为4.5%;与试油结果对比,解释结果与试油结论吻合.这表明所建立的导电模型适用于A地区含泥含钙致密砂岩储层饱和度评价.     

江西武山侵入型块状硫化物铜矿床的成矿特征

从成矿地质条件、矿床地质特点、成矿温度及同位素组成等方面讨论矿床的成矿特征,指出矿床与花岗闪长斑岩体不仅空间上紧密共生,且成因上也有关,为浸入型块状硫化物矿床.该矿床与火山型块状硫化物矿床有着完全不同的成矿特征.     

砂岩和页岩弹性波性质的实验研究进展

砂岩和页岩的弹性波性质是通过地震资料推断储层物性和流体分布的基础.岩石波速测量常用超声波(10⁵～10⁶ Hz)脉冲法,低频岩石物理实验技术的发展为研究弹性波在岩石中的衰减和频散奠定了基础.本文系统总结了前人在高频和低频下测量砂岩和页岩弹性波性质的方法和实验结果,并结合矿物弹性性质和岩石物理模型,分析了压力、温度、矿物组成、孔隙结构、流体、频率等因素对岩石波速和衰减的影响.由于孔隙和微裂隙随压力增加而逐渐关闭,干燥砂岩和页岩的P波和S波速度在低压下随压力非线性增加,高于临界压力呈线性增加.干燥岩石样品的波速随温度增加而缓慢线性降低,频散效应可以忽略.而含流体砂岩和页岩的衰减和频散受温度、压力、流体饱和度、流体黏度、孔隙结构和频率等多种因素的影响,含流体砂岩和页岩的泊松比和逆品质因子Q^-1显著高于干燥样品.低压下砂岩的波速与孔隙度负相关,而影响页岩波速的因素更为复杂,页岩的波速、衰减和频散的各向异性都高于砂岩.将跨频段岩石物理实验与数字岩石物理技术相结合,可为勘探地球物理的方法创新和资料解释提供可靠依据.     

碳酸盐岩的碎裂流变研究

在对碎屑岩、侵入岩中的浅层糜棱岩研究基础上, 拓展到目前很少涉猎的碳酸盐岩碎裂流变的探讨. 以中国东部地区为例, 从韧脆性断裂带、岩石组织结构、碎斑糜棱岩层、浅色应力矿物和摩擦动力变质的角度予以阐述. 以碎斑糜棱岩结构为标志的碎裂流变构造, 是在半还原的构造地球化学条件下形成的一种具有特征岩矿组成的冷变质、冷糜棱岩和冷应力矿物的冷型流变组合, 并同区域性构造的发育和中低温矿床的成因密切相关.     

层间氧化带砂岩型铀矿流体地质作用的基本特点

通过对国内典型砂岩型铀矿—吐哈盆地十红滩矿床、伊犁盆地512矿床、鄂尔多斯盆地东胜矿床流体地质及其地球化学的研究,揭示了层间氧化带型铀矿流体作用的组成、成分、成因以及各主要蚀变流体的温度、PH,Eh,盐度、压力等物理化学性质.由流体包裹体分析认为流体的基本组成可分为两部分:一是为由包裹体氢、氧同位素特征可确认其为常温表生作用的大气降水,二为含CH4等烃类气体、CO2及少量H2S,CO,H2,N2等组分的天然气,在含油气盆地中往往含有少量的液态烃.氧化蚀变带流体性质往往是氧化碱性的,矿化作用阶段流体性质为中性或弱酸-弱碱及还原性,而在2次还原或还原作用带流体是强还原碱性的.流体中的含氧地下水是铀元素活化迁移的介质,而天然气中的CH4等烃类气体以及H2,H2S,CO等则是铀矿物沉淀的重要还原剂;流体环境的PH,Eh性质的转变是铀矿化形成的主要原因.     

特低渗透砂岩储层水驱油CT成像技术研究

通过水驱油岩心的CT成像技术,动态、定量、可视化地研究了特低渗透砂岩储层水驱油岩心的微观孔隙结构、含水饱和度分布、吸水能力及微观孔隙结构对驱油效率的影响.研究表明,实验岩心的CT值分布在1819~1961之间,与标准的Berea砂岩相比高出15%左右,属于典型的特低渗透砂岩储层.储层微观孔隙结构是影响油水分布的主要因素.特低渗透砂岩储层开发要高度重视无水采收率.储层致密和微裂缝发育的不均一性是特低渗透砂岩油田驱油效率低的根本原因.     

部分饱和砂岩储层地震物理模拟及含气饱和度预测分析

含气饱和度预测是天然气储层地震解释工作的重要目标.本文将岩石物理分析与地震物理模拟技术相结合,构建了部分;饱和砂岩储层物理模型并进行含气饱和度预测分析.物理模型中设置了高孔渗常规砂岩和低孑孔渗致密砂岩两种模拟储层,每种储层都是由具有不同含水饱和度的气-水双相饱和砂体组成.岩石物理分析结果显示在低孔渗致密砂岩中气-水混合流体更加倾向于非均匀的斑块分布,而结合了Brie等效流体公式的Gassmann流体替换理论可以更准确地描述纵波速度随含水饱和度的变化趋势.对物理模型进行地震资料采集处理后,对比了AVO特征和叠前同步反演结果对两种砂岩储层含气饱和度预测能力的差异.AVO特征结果显示,对于混合流体均匀分布的高孔渗砂岩储层,AVO响应曲线和属性变化很难对含气饱和度进行估算;对于混合流体斑块分布的致密砂岩储层,AVO特征可以定性地分辨出储层是否为高、中、低含气情况.反演结果显示,密度及纵横波速度比分别对高孔渗及致密砂岩储层的含气饱和度有着较好的指示能力.     

印度尼西亚西加里曼丹省吉打邦县马拉乌铅锌矿床地质特征

马拉乌铅锌矿床为印度尼西亚西加里曼丹（Kalimantan）省吉打邦县近年来发现的铅锌银矿床。该矿矿体顶板为黄铁矿化含碳质泥砂岩,矿体底板为玉髓状硅质岩。矿体呈侧羽状、脉状及透镜状。矿区通常发育的蚀变有硅化、泥化和绿泥石化等。主要矿物组合有方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、辉锑矿以及自然金、银金矿、辉银矿等,通过对矿石组构等综合分析,表明该矿床的成因是岩浆期后热液充填交代矿床。     

弱胶结高渗疏松砂岩人造岩心制作新技术

疏松砂岩具有胶结性差,结构疏松及强度小的特征,现场往往采用铅封和冷冻取心,不仅成本高,而且难以获得代表性成型岩心,铅封岩心还存在测试结果不准确的问题,故为此研究了一种弱胶结高渗疏松砂岩岩心制作新技术.在不改变粒度组成及胶结剂用量的条件下,选用与储层粒径分布相似的河沙作为骨架颗粒时,加入一定量的地层水可较好的控制岩心胶结程度,且不需要扩孔,岩心较容易成型,制作岩心的渗透率范围为1000~3700mD,润湿性符合河流沉积砂岩特征.研究认为地层水是制作疏松砂岩岩心的主控因素,通过对比天然岩心和人造岩心的孔隙度、渗透率、胶结方式和胶结指数等参数,添加地层水制作的岩心胶结性和孔渗较好,与天然岩心有较高的相似性,制作的岩心可用于室内实验研究,表明此制作技术可行.     

新疆南天山查岗诺尔大型磁铁矿矿床地质特征及矿床成因

查岗诺尔铁矿床为新疆南天山近年来发现的大型磁铁矿床。该矿床产于南天山造山带下石炭统大哈拉军山组火山-碎屑-碳酸岩建造中,储量达到1.3亿吨。矿床由多个平行于地层层理的矿体组成,其主矿体位于隐爆角砾岩内。主要的矿物组合包括磁铁矿、磁赤铁矿、穆磁铁矿、赤铁矿、假象赤铁矿及极少量的镜铁矿等。通过对矿石的结构、构造以及矿石矿物化学成分的综合分析,表明该矿床的形成与火山通道附近的潜火山构造隐爆作用密切相关。该矿床的发现为区域上寻找同类矿床提供了广阔的找矿前景。     

基于数字岩心的含裂隙储层砂岩介电性质研究

了解储层岩石的介电特性在石油工业的各个方面都有重要的应用.小尺度裂隙是影响岩石介电性质的地质因素之一,获得裂隙对含裂隙岩石介电性质影响的定量关系具有重要的理论和实践意义.以含裂隙人造砂岩的三维微观数字结构为基础,通过基于三维有限差分算法计算的岩石介电性质与实验数据的对比验证数值计算方法的有效性.在此基础上,通过理论模型获得不同孔隙度基质的介电性质,并在不含裂隙人造砂岩的三维微观数字结构中人为添加以裂隙密度和纵横比为定量表征参数的裂隙,应用验证后的数值算法模拟随频率变化的含裂隙砂岩的介电性质,分析和研究不同孔隙度基质中定向排列裂隙对砂岩介电性质的影响.结果表明,当裂隙孔隙度随裂隙纵横比或裂隙密度发生改变时,含裂隙砂岩的介电性质与裂隙密度以及裂隙纵横比呈正相关关系,而当裂隙孔隙度保持不变时,含裂隙砂岩的介电性质随裂隙纵横比的减小而增大;裂隙参数的改变对不同基质孔隙度的含裂隙砂岩的介电性质的影响趋势较为一致,但随着基质孔隙度的减小,裂隙对砂岩介电性质的影响逐渐增大.裂隙参数和基质孔隙度对含裂隙砂岩介电性质影响的研究结果为基于介电特性的裂缝性油气储层的定量表征提供了依据,在油气勘探开发中具有重要的应用前景.     

含流体致密砂岩的纵波频散及衰减:基于双重双重孔隙结构模型描述的特征分析

致密砂岩普遍具有低孔、低渗及微裂缝发育的地质特征,并且呈现出很强的非均匀性.致密砂岩储层与常规砂岩储层比较,具有明显的岩石物理性质、渗流力学性质方面的差异.致密砂岩内部的非均匀性对弹性波频散、衰减有显著影响,其中包括孔隙结构的非均匀性,即岩石内部孔隙参数的不均一性,以及孔隙内部不相混溶流体的非均匀分布;此外,非均匀性的尺度也决定了波出现显著频散与衰减的频段.综合考虑致密砂岩孔隙结构非均匀性及流体斑块状饱和的非均匀性,本文采用双双重孔隙介质结构模拟了致密砂岩的弹性波响应,分析了同时具备两类非均质性岩石中的波传播特征.调查分析了两组分别来自中国鄂尔多斯盆地苏里格气田及四川盆地广安气田的不同类型致密砂岩储层的岩芯超声波实验数据,给出了岩石样本的弹性波速度频散与衰减曲线.结果显示理论模型预测结果与完全饱和、部分饱和岩石的实验数据吻合良好.对两个地区致密砂岩岩芯数据进行对比分析,苏里格致密砂岩样本总体上比广安致密砂岩渗透率高,在各孔隙度范围内,特征模拟显示苏里格样本的裂隙尺寸明显大于广安样本.广安致密砂岩在低孔隙度范围内发育了更多、更小的颗粒裂隙/接触.致密砂岩的速度频散与衰减结果受流体黏度、晶体破裂及流体斑块状饱和的共同影响.此外,孔隙度越大,部分饱和岩石中斑块状饱和机制对总衰减的贡献越低,与之相对,结构非均质性所占的比重则有所增强.     

西秦岭东段构造演化及成矿作用的讨论

在对西秦岭重点地区地质建造、结构构造等研究基础上，结合前人工作成果，对西秦岭造山带地质结构、构造演化及成矿作用等提出了新的认识，包括：1，首次对前人在西秦岭北带厘定的晚泥盆世磨拉石地层－大草滩群（D3dc）进行分解，认为它是晚泥盆世滨浅海相砂岩、粉砂岩及碳酸盐岩在不同地段分别逆冲到二叠系、侏罗系及白垩系之上所形成的岩片叠置体系。并根据构造解析的原则，结合区域地层结构，将西秦岭北带构造－地层体划分为三个单元，即上古生界－中生界表构造层次准原地系统、古生界浅构造层次推覆岩片及元古界中深构造层次推覆岩片，它们相互叠置而成的西秦岭北带的岩片堆垛体系；2，对西秦岭西成矿田的研究表明，西成矿田的容矿地层不仅包括泥盆系，而且还包括元古宇，其中最大的矿床－厂坝－李家沟超大型铅锌矿床产于元古宇而不是泥盆系，西成矿田是后生热液矿床而不是海底喷流沉积矿床，它的形成完全受元古宇构造岩片由西向东的逆冲－推覆及其所造成一第列构造效应所控制;3,西秦岭南带勉略构造带为一构造走滑体系，产于勉略带的蛇绿岩与产于勉略宁地块内部的蛇绿岩是同一时期、同一构造背景的产物，为中新元古代板块构造演化的记录，在南秦岭，不存在可靠的晚古生代蛇绿岩。     

厌氧菌Shewcenella putrefaciens还原U(Ⅵ)的实验研究:应用于中国层间氧化带砂岩型铀矿

报道在中国首次模拟新疆某层间氧化带砂岩型铀矿床成矿主要物理化学条件(35℃,Eh≈-0.1 V,pH = 7.0 ～ 7.4,与现代成矿流体化学成分相近的实验溶液),采用在自然界广泛分布的厌氧菌Shewcenella putrefaciens实验还原U(Ⅵ),迅速地(7昼夜)在该菌胞外壁生成纳米级晶质铀矿(沥青铀矿)沉淀.发现该类沥青铀矿中的大量纳米级(2 ～ 4 nm)晶质铀矿单晶,以其排列的完全无序性,区别于有序排列的天然沥青铀矿.最后探讨了该矿床中微生物富集铀的可能机制.本实验结果还可望为核污染水环境的修复和砂岩型铀矿的地浸开采提供生物技术思路.     

厌氧菌Shewcenella putrefaciens还原的实验研究应用于中国层间氧化带砂岩型铀矿

报道在中国首次模拟新疆某层间氧化带砂岩型铀矿床成矿主要物理化学条件(35℃, Eh≈-0.1 V, pH = 7.0 ~ 7.4, 与现代成矿流体化学成分相近的实验溶液), 采用在自然界广泛分布的厌氧菌Shewcenella putrefaciens实验还原U(Ⅵ), 迅速地(7昼夜)在该菌胞外壁生成纳米级晶质铀矿(沥青铀矿)沉淀. 发现该类沥青铀矿中的大量纳米级(2 ~ 4 nm)晶质铀矿单晶, 以其排列的完全无序性, 区别于有序排列的天然沥青铀矿.最后探讨了该矿床中微生物富集铀的可能机制.本实验结果还可望为核污染水环境的修复和砂岩型铀矿的地浸开采提供生物技术思路.     

砂岩储层压实过程中孔隙度演化的定量分析

砂岩储层压实过程中孔隙度的变化规律,是成岩数值模拟与储层质量预测的核心研究内容之一.通过对前人提出的孔隙度表征参数与压实强度表征参数进行分析、甄别,对压实过程中孔隙度变化规律进行研究,建立了三类不同砂岩类型储层的孔隙度压实方程.结果表明,粒间体积百分比(粒间孔隙度、胶结物含量与杂基含量之和)与埋藏过程中骨架颗粒所承受的最大有效应力在描述压实减孔规律时具有明显的优势.压实过程中孔隙度的减小具有分段性,表现为较浅埋藏期的快速递减与较深埋藏期的缓慢递减或恒定不变,二者可用一个统一方程描述.压实方程中的常数β与砂岩中塑性颗粒的含量及其塑性级别有关,随塑性颗粒含量提高及其塑性增强,β值增大;刚性颗粒组成的砂岩储层β为0.058 MPa~(-1),含75%极高塑性岩屑的砂岩储层β高达0.146 MPa~(-1).建立的压实方程在三类不同砂岩类型储层的应用中,绝对误差最大3.1%,相对误差最大13.8%,取得了良好的效果.     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿目标层灰绿色砂岩成因

东胜砂岩型铀矿床产于鄂尔多斯盆地北部侏罗纪直罗组灰绿色砂岩与灰色砂岩之间的过渡带中.该矿床目标层中出现的灰绿色砂岩具有独特的特征,不同于一般层间氧化带砂岩型铀矿.从岩石学、矿物学和地球化学较系统地研究了灰绿色砂岩的特征和成因,指出它是古氧化作用后经油气二次还原的产物.灰绿色砂岩之绿色主要是由覆盖于砂岩颗粒表面的针叶状绿泥石引起.鉴别铀成矿目标层灰绿色砂岩的成因、识别古氧化带不仅对查明该砂岩型铀矿床的形成机理具有理论意义,而且对指导同类砂岩型铀矿的找矿具有重要的实际意义.     

紫阳黄柏树湾和竹山文峪河毒重石矿床碳、氧及硼同位素研究

紫阳黄柏树湾毒重石矿床和竹山文峪河毒重石-重晶石矿床呈层状或似层状产于下寒武统下部的硅质岩中, 矿体受岩性和岩相控制明显. 矿床中毒重石、钡解石和方解石的硼同位素及碳、氧同位素研究结果表明, 形成这些矿物的碳主要来自沉积物中的生物有机质在早期成岩阶段经降解、缩合及脱羧基作用所形成的烃类物质或生物气; 而硼主要为孔隙水中硼与有机质降解过程中所释放的硼的混合, 少部分硼来自盆地深部循环热卤水. 硼同位素及碳、氧同位素研究结果一致表明, 毒重石沉淀于早期成岩阶段富含有机碳的孔隙水介质中. 毒重石矿石中广泛发育的生屑及粒屑结构说明生物作用通过生物成因重晶石(Bio-barite)的形式将海水中的Ba²⁺浓集并沉降于海底, 形成钡矿床的初始富集体. 海水中生物作用和沉积物的早期成岩作用是形成本区毒重石矿床的主要成矿机制.