富有机质页岩生烃阶段孔隙演化——来自鄂尔多斯延长组地质条件约束下的热模拟实验证据

通过加水的高温高压热模拟实验对鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相低熟油页岩进行地质条件约束下的模拟,获得不同热演化程度的页岩样品,并对其孔隙特征及纳米级孔隙的分布进行研究。结果表明,原始样品微孔隙类型主要有原生残留孔隙、次生溶蚀孔隙、黏土矿物粒间孔和黄铁矿晶间孔,及一些表生作用形成的收缩孔,其中一些孔隙被残留烃所充填。随着温、压的升高,有机质孔开始发育,样品孔隙度呈现出先增加后减小的演化规律,从原始样品的3.8%升高至350℃、32.5 MPa的17.53%后又逐渐降低,370℃、42.9 MPa时为8.15%,孔径峰值从20~100nm变为2~10nm,尔后又升至20~200nm,页岩孔隙度的增加主要是有机孔的贡献。低熟阶段样品中有机质纳米级孔隙发育有限,而是多在有机质与骨架颗粒接触边缘发育长条形、狭缝状的孔隙。随着成熟度的升高,在有机质内部开始出现孔隙,黏土颗粒间的有机质也开始分解,出现纳米级层间孔。随温度、压力的继续增大,压实作用、矿物相变及有机孔形成速度减缓的共同作用而减孔显著,岩样孔隙度减小幅度达5.68%,因此对于富有机质页岩来说,深埋阶段压实作用不容小视。     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组孔隙类型及其演化

经数百片岩心薄片观察和扫描电镜分析认为,鄂尔多斯盆地南部马家沟组发育微缝、晶间缝、溶缝、破裂缝以及微孔、粒间孔、晶间孔、晶间溶孔、溶孔和溶洞等多种储集空间类型,其中晶间孔和晶间溶孔是主要的孔隙类型。在孔隙演化过程中白云石化、去膏化和溶蚀作用对形成孔隙有利,而胶结作用、岩溶压实作用、膏化作用及去白云石化作用使孔隙消失,为破坏性成岩作用。低重结晶及中等重结晶作用有利于孔隙的形成,但强重结晶作用不利于孔隙的形成。据盆地南部马家沟组碳酸盐岩经历的成岩环境、成岩阶段及相应成岩作用特征,将其孔隙演化分成早期原生孔隙形成与减少、中期和晚期次生孔隙形成及充填三个阶段。从演化过程来看,中期表生成岩阶段及晚期深埋藏成岩阶段对有效储集空间的最终形成具有决定意义。     

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩气储层特征

结合我国陆相页岩分布特征,以鄂尔多斯盆地延长探区为例,对钻孔岩心样品进行有机地球化学、X射线衍射、孔隙度测定、扫描电镜、气体吸附等多种实验分析,研究陆相页岩气储层特征。结果表明,延长探区延长组陆相页岩厚度较大（平均50 m）,有机质丰度高（平均TOC为4.86%）,有机质类型主要为Ⅱ型,热演化程度处于成熟阶段（R_ran为0.84%~1.10%）;页岩中黏土矿物质量分数高（21.8%~71.5%,平均47.3%）,石英质量分数较低（10.8%~44.9%,平均22.3%）,脆性指数相对较小（27.1%~77.2%,平均49.6%）,表明页岩储层具有脆性和可压裂性;延长组页岩孔隙度主要分布在1%~3%,孔隙类型多样,以粒间孔和粒内孔为主,其次是晶间孔、微裂缝、溶蚀孔和有机质孔,为页岩气赋存提供了储集空间;延长组页岩总含气量为1.60~6.67 m3/t,显示出较好的含气性。      

基于扫描电镜和JMicroVision图像分析软件的泥页岩孔隙结构表征研究

孔隙发育特征是泥页岩储集能力评价的关键参数之一。扫描电镜观察法已普遍用于描述泥页岩的孔隙发育特征,但是目前文献中对泥页岩微孔隙类型划分比较混乱,孔隙结构特征参数的表征以定性描述为主,缺乏定量表征手段。本文选取了18个泥页岩样品为研究对象,通过氩离子抛光和高分辨率扫描电子显微镜图像观察,基于孔隙发育形态、位置及成因,对样品中不同孔隙进行类型划分;结合JMicroVision图像分析软件,应用泥页岩微孔隙描述技术和孔隙尺度分类统计技术,统计不同类型孔隙发育数量、孔径大小、面孔率、形状系数、概率熵等参数,对其分布特征进行评价。研究表明,晶(粒)间孔隙和有机孔隙比较发育,其次为晶(粒)内孔和晶间隙。不同类型孔隙其孔径分布以纳米级为主,不同类型孔隙分布较无序,其概率熵主要分布在0.5～0.7之间,对应的形状系数分布差异也较大。有机质孔隙的形状系数主要分布在0.6～0.7范围内,形状分布以椭圆形或近似圆形为主,晶(粒)间孔隙和晶(粒)内孔隙的形状系数主要分布在0.3～0.7,分析晶(粒)间孔隙和晶(粒)内孔隙形状系数分布特征主要是受原始孔隙形态、压实作用和溶蚀作用的影响。研究认为,SEM与JMicroVision相结合是定量研究不同类型微孔发育特征的有效手段,为研究微孔的形成和演化奠定了基础。     

非常规油气致密储集层微观结构研究进展*

致密储集层储集性能差, 孔喉以纳米级为主, 孔喉连通复杂。中国南方高过成熟海相页岩有机质纳米孔与粒内孔大小约为20～890 nm;陆相泥页岩孔喉类型为有机质孔与基质孔, 主体介于30～200 nm之间;致密砂岩微米级孔喉为粒间溶孔、颗粒溶蚀孔与微裂缝, 主体介于10～200μm之间, 纳米级孔隙大小介于70～400 nm之间, 以原生粒间孔与自生矿物晶间孔为主;致密灰岩孔喉类型有方解石粒内溶孔、粒间溶孔与微裂缝, 大小介于50～500 nm之间。页岩微孔喉总体随热演化程度增高呈先减少后增加趋势, 致密含油砂岩中油气赋存有4种状态, 粒间微孔为油气赋存最有利位置。针对非常规油气储集层独特特征, 仍需在仪器研发、技术方法与评价参数等方面加强研究探索。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组次生孔隙形成机制

次生孔隙是鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩储层的重要储集空间,其中长石溶孔为最主要的次生孔隙类型,其次为岩屑溶孔、晶间孔及沸石溶孔。基于铸体薄片研究,结合扫描电镜分析、阴极发光分析、物性分析以及碳氧同位素分析,自生高岭石和长石含量、长石溶蚀形成的次生孔隙、岩石物性、碳氧同位素组成变化特征研究表明,印支期不整合面之下的延长组上部地层(如长1、长2油层组)次生孔隙的形成机制受控于区域性的大气水溶解作用,而远离不整合面的延长组下部地层(如长8油层组)次生孔隙的形成则更多地受到埋藏成岩过程中与长7烃源岩有关的有机酸的影响,尤其是靠近长7生烃中心区域的长8油层组受到有机酸的影响最为强烈。因此,在进行鄂尔多斯盆地延长组碎屑岩储层质量预测时应针对不同地区不同油层组的次生孔隙形成机制建立相应的预测模式。     

利用微米X射线显微镜研究陆相延长组页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构是决定储层储集与运移能力的关键,对完善我国陆相页岩气产能评估方法和压裂技术具有重要意义。本文选取鄂尔多斯盆地陆相延长组7段页岩,利用氩离子抛光-扫描电镜和微米X射线显微镜方法研究其孔隙结构特征与三维空间分布特征。扫描电镜结果表明,延长7段页岩中主要发育粒间孔(300～600nm)和微裂缝,是页岩气的主要储集空间。微裂缝多由黏土矿物沉淀形成,以平直状为主,易引发井壁坍塌等严重问题。有机孔发育较少,一般与有机黏土矿物共存,绝大部分有机质呈致密状。微米X射线显微镜测试进一步表明,长7段页岩在三维空间具有微米级纹层结构,其中有机质纹层厚10～20μm,揭示了延长组7段页岩层具有较强塑性,不利于水平压裂。该研究成果将为构建延长7段页岩气渗流模型、改进压裂技术提供重要数据支持。     

鄂尔多斯盆地延长探区延长组页岩气储层孔隙结构特征

为了评价陆相页岩气储层的储集空间和储气能力,以鄂尔多斯盆地延长探区上三叠统延长组长7段、长9段页岩为研究对象,运用电子扫描显微镜、高压压汞、低温CO2和N2气体吸附等实验方法,对陆相页岩气储层孔隙类型特征、孔隙结构及其影响因素进行研究。结果表明：(1)延长探区上三叠统延长组陆相页岩发育多种类型微观孔隙,以粒间孔和粒内孔为主,少量晶间孔和溶蚀孔,有机质孔发育较少,为陆相页岩气赋存提供了储集空间;(2)延长组页岩中介孔(2～50 nm)贡献了其主要的孔容和比表面积,占总孔容的7437%,占总比表面积的6440%,且长9段页岩的总孔容和总比表面积均大于长7段页岩;(3)延长组页岩孔隙结构以狭缝型孔和板状孔为主,孔径主要分布在04～09 nm、3～25 nm和5～200 μm区间段内,延长组页岩平均孔径为853 nm,且长7段页岩平均孔径大于长9段页岩;(4)页岩有机碳含量、有机质成熟度及矿物成分含量共同影响着延长组页岩孔隙的发育,其中矿物成分含量是以介孔孔隙为主的延长组页岩孔隙发育的主控因素,有机碳含量及成熟度的增加主要对页岩中微孔孔隙的发育起到积极作用。     

湘西北下古生界黑色页岩扫描电镜孔隙特征

利用扫描电镜对湘西北下古生界下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组的黑色页岩样品进行了观察,进一步分析了黑色页岩中的微观孔隙类型、特征及其形成演化过程。区内两套黑色页岩内部发育多种储集空间类型,可概括分为3大类:矿物基质孔、有机质孔、微裂缝,其中矿物基质孔又可细分为粒间骨架孔、凝絮成因孔、溶蚀孔和基质晶间孔,有机质孔主要包括生物骨架孔和生烃残留孔。原始的沉积环境与成岩过程决定了泥页岩中的孔隙和微裂缝系统,不同的成岩阶段控制着页岩中孔隙结构的演化过程,进而影响着页岩气的赋存状态。泥页岩中这种复杂的微观孔隙网络系统为油气储集提供了有效空间,也为页岩气的渗流提供了主要通道,对页岩气的成藏和开发有重要意义。     

湘西北下古生界黑色页岩扫描电镜孔隙特征*

利用扫描电镜对湘西北下古生界下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组的黑色页岩样品进行了观察,进一步分析了黑色页岩中的微观孔隙类型、特征及其形成演化过程。区内两套黑色页岩内部发育多种储集空间类型,可概括分为3大类:矿物基质孔、有机质孔、微裂缝,其中矿物基质孔又可细分为粒间骨架孔、凝絮成因孔、溶蚀孔和基质晶间孔,有机质孔主要包括生物骨架孔和生烃残留孔。原始的沉积环境与成岩过程决定了泥页岩中的孔隙和微裂缝系统,不同的成岩阶段控制着页岩中孔隙结构的演化过程,进而影响着页岩气的赋存状态。泥页岩中这种复杂的微观孔隙网络系统为油气储集提供了有效空间,也为页岩气的渗流提供了主要通道,对页岩气的成藏和开发有重要意义。     

金沙江下游白鹤滩水电站岩体结构的建造特征

拟建的白鹤滩水电站的坝基为峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩由火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉积火山碎屑岩类所组成。火山熔岩又可划分为斜斑玄武岩、块状玄武岩和杏仁状玄武岩;火山碎屑岩包括集块岩、火山角砾岩以及凝灰岩;而沉积火山碎屑岩类则由沉火山角砾岩和沉凝灰岩所组成。不同类型岩石的结构构造、矿物成分和形成环境不同,导致它们的岩石力学性质和工程性能也不相同。块状玄武岩、斜斑玄武岩和沉积火山碎屑熔岩的抗压强度和抗风化能力都比较大,因而具有很好的工程地质稳定性;杏仁状玄武岩、火山碎屑熔岩的抗压强度稍低,但抗风化能力很好,因此也具有较好的工程地质稳定性;而火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩的抗压强度和抗风化能力都很低,往往形成岩体中的软弱夹层,工程地质稳定性较差。     

我国古地理学的形成、发展、问题和共识

古地理是研究地质历史时期和人类历史时期的自然地理特征的科学,有重要的地学理论意义和生产实践意义,还与人类赖以生存的古今地理环境密切相关。我国古地理学来源于地层学、地史学、大地构造学、古生物学、沉积岩石学、自然地理学、第四纪地质学、考古学、人类历史地理学等,因此就相应地产生和形成了地层古地理学(或地史古地理学)、构造古地理学、生物古地理学、岩相古地理学(或沉积古地理学)、自然地理古地理学、第四纪古地理学、人类历史古地理学等分支学科。有许多类型的古地理图,如构造古地理图、生物古地理图、岩相古地理图、示意的或定性的古地理图、定量的古地理图、不同比例尺的古地理图、当今界限的古地理图、非当今界限的古地理图等。古地理图是古地理研究的集中表现,是古地理学的生长点。我国的古地理学有4个主要的发展趋势,即从单一到综合,从定性到定量,从手工作图到计算机作图,从理论到应用。《古地理学报》的创刊和开始进入我国科技期刊的先进行列是我国古地理学发展历史中的一件大事。2002年12月香山科学会议第197次学术讨论会围绕“多信息的古地理重建”这个主题,通过充分的讨论和争鸣,对我国古地理学的发展前景达到了共识,即根据多学科的、多层圈的、多时代的、第一手为主的和定量为主的信息资料,编制从长城纪到第四纪以及人类历史时期的、各种比例尺兼有的、既有地学理论意义又能为生产实践和人类生存环境的维护和改善服务的、综合各古地理学分支学科之长的古地理图,是时候了。这是一个巨大的工程。让我们共同努力,为促使这一有重大历史意义和现实意义的宏伟目标的早日实现而奋斗。     

大别山北部石榴二辉麻粒岩变质结构和水活度及其演化特征

通过对大别山北部石榴二辉麻粒岩岩相学、矿物地质温压计和热力学计算, 获得4个主要的变质演化阶段的矿物共生组合、温压条件和相应的水活度条件: (1) 榴辉岩相阶段(M₁), 以Cpx (含Jd) +Q +Ru +Gt组合为代表的残留矿物, 并呈包体的形式产于石榴石中, t=612~750℃; (2)麻粒岩相阶段(M₂), 以Opx+Cpx +Gt+Q +Ti+Mt矿物组合为特征, 其相应的t =837~887℃, p=1.03~1.25GPa, 水活度为0.718~0.799; (3) 角闪岩相阶段(M₃), 矿物组合为Cpx +Gt+Amp +Pl+Mt, t=530~660℃, p=0.85~0.95GPa, 其相应的水活度为0.2 3~ 0.2 4;和(4) 低角闪岩相阶段(M₄), 其形成的温压条件为t=495℃, p=0.5 6~ 0.70GPa, 相应的水活度为0.11~ 0.13.石榴二辉麻粒岩变质反应、变质结构、矿物组合及其演化, 不仅受控于形成时的温压条件, 而且与形成时体系中水活度的演化有着密切的成因关系.水活度的演化特征表明, 变质流体在变质作用过程中, 对变质反应温度起着一定的缓冲作用.      

偏高岭石的微观结构与键合反应能力

对450～1050℃下热变高岭石结构，尤其是偏高岭石结构进行了研究。针对晶体高岭石和非晶体偏高岭石的结构特征，采用了XRD、SEM和IR等测试技术手段进行矿物组成和结构分析。采用热重GT测试方法对高岭石的热分解过程进行了研究，通过对矿物化学键合材料强度试验来表征偏高岭石的反应活性。结果发现：偏高岭石中的铝氧层是化学键合反应能力的敏感结构单元，IR谱中表征Al-O键共振的817cm^-1吸收峰与其化学键合反应能力相关联，存在该吸收峰的热变高岭石具有化学键合反应能力，相对吸收率越大，化学键合反     

THE RHODONITE VEINS OF HSIHUTSUN,CHANGPING DISTRICT,NORTH OF PEIPING

INTRODUCTION The maganese deposit of Hsihutsun was first visited by Dr.V.K.Ting~1 in 1922.During the spring of 1932 while directing students of the Geolo-gical Department of the Peking University in the field,the writer had an op-portunity to study the deposit.A detailed geologic map has been prepared,but     

PROCEEDINGS OF THE FIRST ANNUAL MEETING OF THE GEOLOGICAL SOCIETY OF CHINA, HELD AT PEKING, JANUARY 6, 7, AND 8, 1923.

Morning Session of Saturday, January 7.President H.     

PROCEEDINGS OF THE THIRD ANNUAL MEETING OF THE GEOLOGICAL SOCIETY OF CHINA, HELD IN PFKING, JANUARY 3, 4, AND 5, 1925.

MORNING SESSION OF SATURDAY. JANUARY 3. PRESIDENT W. H. WONG IN THE CHAIR The first session of the Third Annual Meeting was called to order at 10 o'clock a. m. Saturday, January 3 in the library building of the National