上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色岩系笔石赋存特征与堆积模式

在总结前人研究的基础上,综合岩石矿物、地球化学等分析测试资料对宜昌地区五峰组-龙马溪组黑色页岩层系中笔石的赋存状态及其沉积环境进行了深入研究。结果显示:五峰组-龙马溪组黑色页岩中笔石的赋存状态存在显著差异,笔石的丰度由下至上呈现由高到低的变化趋势,硅质炭质页岩中的笔石丰度最高,以杂乱堆积为主,部分可见弱定向排列特征;灰绿色泥岩与黑色硅质页岩中笔石丰度低,以碎片为主,且硅质页岩中的笔石碎片细小。笔石的分异度在纵向上也呈现出规律性变化,赫南特阶笔石分异度最低,埃隆阶与凯迪阶对应的笔石分异度高。综合研究表明,不同笔石赋存状态所对应的有机碳质量分数w(TOC)、围岩性质、氧化还原条件、古海洋环境与水动力条件均有所差异:高笔石丰度的页岩往往对应着较高的w(TOC);石英质量分数在40%~60%的黑色页岩中笔石最为发育;笔石在弱氧化和还原环境中均能保存,但还原环境更有利于笔石的大规模富集;纵向上笔石丰度与分异度变化均受到了古环境的显著影响, 赫南特冰期造成了笔石的大量死亡和分异度的显著降低;笔石的大量混杂堆积显示悬浮沉积是主要的沉积作用方式,而定向排列的笔石应是深水底流作用的结果。基于上述页岩中笔石赋存状态差异及其沉积地质指示,深入分析了不同笔石赋存状态的沉积环境并建立了五峰组-龙马溪组沉积期的笔石堆积模式。      

Upper Paleozoic Marine Shale Characteristics and Exploration Prospects in the Northwestern Guizhong Depression,South China

Multiple sets of organic-rich shales developed in the Upper Paleozoic of the northwestern Guizhong Depression in South China. However, the exploration of these shales is presently at a relatively immature stage. The Upper Paleozoic shales in the northwestern Guizhong Depression, including the Middle Devonian Luofu shale, the Nabiao shale, and the Lower Carboniferous Yanguan shale, were investigated in this study. Mineral composition analysis, organic matter analysis(including total organic carbon(TOC) content, maceral of kerogen and the vitrinite reflection(Ro)), pore characteristic analysis(including porosity and permeability, pore type identification by SEM, and pore size distribution by nitrogen sorption), methane isothermal sorption test were conducted, and the distribution and thickness of the shales were determined, Then the characteristics of the two target shales were illustrated and compared. The results show that the Upper Paleozoic shales have favorable organic matter conditions(mainly moderate to high TOC content, type Ⅰ and Ⅱ_1 kerogen and high to over maturity), good fracability potential(brittleness index(BI) 40%), multiple pore types, stable distribution and effective thickness, and good methane sorption capacity. Therefore, the Upper Paleozoic shales in the northern Guizhong Depression have good shale gas potential and exploration prospects. Moreover, the average TOC content, average BI, thickness of the organic-rich shale(TOC 2.0 wt%) and the shale gas resources of the Middle Devonian shales are better than those of the Lower Carboniferous shale. The Middle Devonian shales have better shale gas potential and exploration prospects than the Lower Carboniferous shales.     

辽河盆地东部凸起太原组页岩气聚集条件及有利区预测

从辽河盆地东部凸起太原组泥页岩发育的沉积背景、地球化学条件、储集物性及含气性等方面分析页岩气聚集的基础条件,采用多信息叠合法对该区太原组页岩气富集有利区进行预测.结果表明:太原组地层发育潮坪、沼泽及泻湖相,富有机质暗色泥页岩、碳质泥页岩,单层厚度大,分布面积广,连续性好,有机碳平均质量分数为3.3%,有机质类型以Ⅲ型为主的混合型,生烃潜力较大,热演化程度高,处于大量生气的阶段;泥页岩脆性较好,孔隙和裂缝发育,含气性好,具备页岩气聚集的地质、地球化学条件及储集物性条件,有利于页岩气的生成、富集及后期储层改造.根据页岩气富集的多种因素分析结果,认为王家南部地区页岩气聚集条件和储集性能较优越,是辽河盆地东部凸起太原组页岩气勘探开发的有利区域.     

莱阳凹陷页岩气资源潜力前景分析

山东省白垩世地层以胶莱坳陷最具代表性,白垩系中页岩气赋存地层为莱阳群。一直认为莱阳凹陷是胶莱坳陷寻找石油和页岩气的有利区域,胜利油田从20世纪五六十年代开始做了大量工作,均未取得突破性成果。莱阳凹陷内较好的暗色泥页岩(烃源岩),大部出露或被剥蚀,通过近几年的调查研究认为莱阳凹陷具有页岩气形成的条件,在研究莱阳凹陷的地质特征、有机地化特征、恢复原型盆地等基础上,圈定了页岩气成藏远景区。     

燕山水库的主要环境工程地质问题

本文在简要介绍燕山水库工程地质环境的基础上,分析论述了可能产生的环境工程地质问题。指出水库淹没及浸没、水库诱发地震、坝基渗透变形及膨胀土体稳定问题是该水库的主要环境工程地质问题,并提出了进一步研究的途径。     

泥岩与页岩特征辨析

细粒沉积岩类型复杂,原因是其定义基于结构粒度概念,缺乏对矿物成分的有效约束,加之,不同学者是在不同尺度下对构造现象进行描述,使得细粒沉积岩缺乏较为科学、系统的分类。为辨析泥岩与页岩的特征,通过大量调研国内外沉积学教材及相关文献发现：细粒沉积物(粒径小于62.5μm)的概念自20世纪30年代进入人们的视野,后被广大研究人员广泛接受,且大多数学者普遍认为可依据粒度大小,进一步将细粒沉积物划分为黏土级颗粒(粒径小于3.9μm)和粉砂级颗粒(粒径介于3.9～62.5μm之间)。但是,国、内外沉积学界对细粒沉积物“泥”(泥级颗粒)的粒径划分不同,欧美学者一般将“泥”界定为粒径小于62.5μm,包括黏土级颗粒与粉砂级颗粒。在我国,自20世纪50年代开始,沿用了前苏联的方案,“泥”的粒径对应黏土级颗粒即小于3.9μm,这一分歧是导致泥岩与页岩等概念使用混乱的根本原因。概而言之,固结的泥岩具有与页岩相同的粒级结构和组分,但是不具备页岩的“纹层”或“页理”构造特征;辩证而言,“纹层”强调沉积过程所形成的垂向层理差异,而“页理”则是成岩过程受风化作用影响形成的力学薄弱面。从泥岩和页岩的矿物组成看,存在石英...     

中扬子地区上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组页岩纵向非均质性及主控因素

中扬子地区上奥陶统-下志留统五峰组-龙马溪组页岩在纵向上具有较强的非均质性, 影响着页岩储层含气性以及后期的可压裂性。本研究综合测井曲线、钻井岩心、薄片观察、有机碳测试、X衍射矿物测试以及主微量元素测试, 在建立研究区页岩等时地层层序格架的基础上, 剖析该套页岩在有机质丰度、矿物组分、页岩岩相等方面的非均质性特征, 结合恢复的古气候和古环境信息, 揭示控制非均质性的主控因素。研究结果表明: 五峰组-龙马溪组一段页岩识别出2个三级层序, 其中五峰组划分出海侵体系域(TST1)和高位体系域(HST), 龙马溪组一段划分出海侵体系域(TST2)和早期高位体系域(EHST)。海侵期页岩硅质含量高, 黏土含量较低, 有机碳含量高, 主要发育硅质页岩相和含黏土硅质页岩相; 早期高位域期, 页岩发育粉砂质条带和透镜状层理, 黏土含量较高, 有机碳含量较低, 主要发育含硅黏土质页岩相。古气候指标(CIA、Rb/Sr)、古生产力指标(Cu/Al、P/Al)、氧化还原条件指标(Mo_EF、U_EF)以及陆源输入(Ti)指标在垂向上的变化表明研究区在海侵期具有较高古生产力, 缺氧的沉积环境、低陆源输入以及相对干燥寒冷的气候条件, 而高位体系域期, 研究区表现为古生产力较低、弱还原-氧化的沉积环境、高陆源输入以及相对温暖潮湿的气候条件。火山活动、底流作用、古气候、古生产力、氧化还原条件以及陆源输入是研究区五峰组-龙马溪一段页岩纵向非均质性的主控因素。最后通过与上扬子地区页岩层段参数对比, 发现研究区主要具有埋藏深度较深、富机质页岩层段明显偏薄、含气量偏低, 脆性矿物含量偏多等特征。      

Experimental investigation on the relevance of mechanical properties and porosity of sandstone after hydrochemical erosion

Under the effect of chemical etching, the macroscopic mechanical properties, mesoscopic structure, mineral content, and porosity of rocks undergo significant changes, which can lead to the geological disasters; thus, an understanding of changes in the microscopic and macroscopic structure of rocks after chemical etching is crucial. In this study, uniaxial mechanical tests and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy were carried out on sandstone samples that had been previously subjected to chemical erosion under different pH values. The aim was to study changes in properties and mechanical characteristics, including deformation and strength characteristics, of the rock, and microscopic pore variation characteristics, and to perform preliminary studies of the chemical corrosion mechanism. Results show that different chemical solutions have a significant influence on the uniaxial compressive strength, the axial strain corresponding to the peak axial stress, elastic modulus, etc. With the passage of time, porosity increases gradually with exposure to different chemical solutions, and exposure to chemical solutions results in large changes in the NMR T2 curve and T2 spectrum area. Sandstone exposed to different chemical solutions exhibits different corrosion mechanisms; the root cause is the change of mineral.     

论广西红粘土的胀缩性能

文章从由碳酸盐岩溶余堆积形成的红粘土引起产生的地裂、房裂等不良工程地质现象入手,以大量的实验资料为基础,指出广西红粘土的胶粒含量,可塑性指标高,具有较强的吸附能力和较强的亲水性,自由膨胀率接近或等于27%.论述了红粘土液限和塑限值在塑性图上的分布规律与一般膨胀土的分布规律相吻合,这种粘土应属于弱至中等级膨胀性粘土,并以收缩变形为其主要特征.     

川东南地区志留系龙马溪组页岩孔隙结构特征

页岩储层的孔隙结构对页岩气资源评价和勘探开发具有重要意义。通过高压压汞法、低压氮气吸附法、氩离子抛光-场发射扫描电镜对川东南龙马溪组页岩微观孔隙结构特征进行了深入的研究,分析了微观孔隙发育影响因素。研究表明,页岩排驱压力比较高,孔隙分选差,退汞率极低,说明孔隙与喉道非常不均一;页岩比表面积为12.330~29.822 m2/g,平均为20.132m2/g;孔体积为0.015 9~0.094 7cm3/g,平均为0.044 5cm3/g;平均孔径为3.484~12.473nm,平均为7.400nm;主体孔隙为中孔,存在一部分的微孔和大孔,氮气吸附-脱附曲线表明孔隙形态以墨水瓶形孔和狭缝状孔为主。孔隙类型可分为有机质孔、原生残余孔、次生溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔、裂缝6种类型,其中原生残余孔、次生溶蚀孔可达微米级。有机碳含量、石英含量、黏土矿物含量、热演化程度均会影响微观孔隙发育,比表面积和孔体积随有机碳、石英含量的增加而增加;而随黏土矿物含量的增加,比表面积、孔体积呈减小趋势;适宜的热演化程度是纳米级孔隙发育的重要影响因素。      

南方下古生界海相页岩极低电阻率成因及其地质意义

基于测井电阻率和有机地球化学数据，利用页岩极化率测试和干酪根激光拉曼测试等技术手段，对导致南方下古生界高演化海相页岩呈现极低电阻率（测井电阻率低至10~1Ω·m及以下）的主控因素进行了分析，深入探究了其内在成因，并对其地质意义进行了探讨。结果显示:有机质丰度和成熟度是影响极低电阻率测井的主要因素；w（TOC）与测井电阻率和实测电阻率均呈现出良好的负相关关系；成熟度越高，达到极低电阻率所需要的最低w（TOC）界限值越低，页岩的极化率也随之增加。石墨化的有机质是致使高演化页岩出现极低电阻率的主要"导电矿物"，有机质开始发生石墨化的"临界点"对应的_Rmc R_o约为3.5%。极低电阻率特征是页岩有机质结构发生显著变化、向石墨化演进的重要标志。极低电阻率测井响应预示着页岩储层品质极可能遭受了巨大的损害:生烃能力枯竭、有机质孔隙大幅减少、吸附性能降低、含气性骤降。因此，圈定极低电阻率页岩范围，排除"有机质石墨化"的高风险区，对下古生界高演化海相页岩选区评价具有重要意义。      

渤海湾盆地济阳拗陷沙三段页岩气地质条件分析

沙河街组三段的湖相富有机质泥页岩是济阳拗陷常规油气的主力烃源岩,也是该拗陷页岩气勘探的重点研究层系.分析沙三段暗色泥页岩的地球化学指标、页岩储层特征、含气性等,探讨济阳拗陷沙河街组湖相泥页岩形成页岩气的地质条件.结果表明:沙河街组湖相泥页岩沉积厚度大,平均大于200m;有机碳含量高,干酪根类型好,以Ⅰ型为主,Ⅱ1和Ⅱ2为辅;成熟度以成熟—高熟为主,与美国产气页岩和中国南方上扬子地区海相富有机质页岩地球化学特征具有可比性.湖相泥页岩脆性矿物质量分数高,石英与碳酸盐岩所占比例大,黏土矿物质量分数为10%～30%,页岩储层裂缝类型多样.由于砂泥岩互层频繁,粉砂或砂质夹层孔隙可以有效改善页岩储层储集性能,为页岩气提供有效的储集空间.泥页岩层段气测显示异常,指示其良好的含气性.沙三段富有机质泥页岩是济阳拗陷页岩气勘探的优选层系,具有良好的页岩气勘探潜力.     

潍北凹陷孔店组二段页岩气资源潜力分析

潍北凹陷是昌潍坳陷的次一级凹陷盆地,也是胜利油田外围常规油气开采区。潍北凹陷孔店组二段发育了较厚的暗色泥页岩,是页岩气形成最有利层段,也是常规油气的生烃母岩。利用昌页参1井数据,结合以往资料,对潍北凹陷孔店组二段岩性特征,有机地球化学特征、矿物组成、泥页岩含气性特征等进行分析研究,认为孔店组二段上亚段下部和中亚段下部具备页岩气资源勘查开发潜力。     

济南市南部山区水井北村滑坡成因机制及稳定性研究

2019年8月,济南市南部山区水井北村发生滑坡地质灾害。根据水井北村滑坡的地质背景,针对性布置物探、钻探等勘查手段,研究滑坡工程地质特征,分析水井北村滑坡类型及发生的地质成因机制;采用刚体极限平衡分析法,研究水井北村滑坡整体稳定性。研究认为断裂发育、岩层风化、地势、浅层含水层受降雨影响,是水井北村地质灾害点具备滑坡发生的内在条件。降雨和泉水入渗、耕植等行为是滑坡发生的外在条件。水井北村山体滑坡在天然条件下,稳定系数平均值为1.033,整体属欠稳定状态。暴雨状态下,稳定系数平均值为0.903,坡体处于不稳定状态。     

我国页岩气资源及影响因素

在世界面临能源短缺的背景下,页岩气作为油气勘探的一个新领域,越来越得到世界各国的重视。我国页岩气资源丰富,许多盆地或地区具有页岩气大规模成藏的地质条件,对页岩气的研究显得尤为重要。该文介绍了我国页岩气资源储量、分布及开采面临的问题,概述了页岩气地质特征。在此基础上探讨了我国页岩气的影响因素,认为我国页岩气主要受有机碳含量、成熟度、裂缝的发育程度、地层压力的控制;页岩气与煤层气同属于非常规天然气,其赋存形态、成因类型、富集规律具有很多相似之处,因此可将页岩气与煤层气进行对比研究。     

沂水县富锶地下水特征及成因分析

沂水县富锶(Sr)地下水分布广泛,白垩纪沂南序列侵入岩的锶(Sr)含量最高,平均含量1013.64×10^-6,其次为白垩纪火山岩,锶(Sr)平均含量为739.18×10^-6,太古代侵入岩、变质岩中的锶(Sr)平均含量为398.99×10^-6,寒武-奥陶纪灰岩、页岩中的锶(Sr)平均含量为201.54×10^-6;碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组地下水锶(Sr)平均含量为0.99mg/L,喷出岩孔洞裂隙水含水岩组地下水锶(Sr)平均含量为0.95mg/L,碳酸盐岩裂隙岩溶水含水岩组地下水锶(Sr)平均含量为0.76mg/L,块状岩类(侵入岩)裂隙水含水岩组地下水锶(Sr)平均含量为0.48mg/L。碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组、喷出岩孔洞裂隙水含水岩组、块状岩类(侵入岩)裂隙水含水岩组地下水中锶(Sr)主要来源为围岩的风化溶解;碳酸盐岩裂隙岩溶水含水岩组地下水中锶(Sr)主要来源于沂南序列构造破碎带和风化带的风化溶解,其次为寒武-奥陶纪灰岩的风化溶解,锶(Sr)强变异性与不同含水层地下水的混合比例有关。     

山东泰莱凹陷姚庄地区油页岩特征及成因分析

为评价泰莱凹陷姚庄地区油页岩资源潜力,开展了6口地质井的钻探、二维地震勘探和多项油页岩的样品分析测试工作。根据油页岩分析测试资料,结合录井、测井、地震、沉积等研究成果,总结了油页岩主要特征,对该区油页岩成因进行了初步分析。结果表明:泰莱凹陷姚庄地区油页岩主要发育在大汶口组中段沉积时期的湖相沉积中,大汶口组中段油页岩矿层与地层产状一致,走向277°,倾向7°,倾角4°~5°,矿层顶板埋深108.40m,矿层底板埋深272.06m,厚度0.80~2.29m,平均岩石密度为1.90t/m^3,含油率3.12%~4.07%,平均含油率3.48%。     

印度尼西亚方程的改进及其在大庆长垣低孔渗储层的应用

针对大庆长垣F油层储层具有孔隙度小、渗透率低、泥质含量高、微孔隙发育、束缚水饱和度高等特点,通过理论和实验分析长垣F油层低孔、低渗储层的主要导电因素,得出泥质附加导电和束缚水导电是该区F油层的低孔、低渗泥质砂岩储层的重要导电因素.考虑束缚水和可动水导电路径不同,基于三水导电模型的推导原理,建立混合水等效电导率方程;依据该区矿化度较低和含泥高的储层特征,对适用于淡水高泥储层的印度尼西亚方程进行改进,用混合水等效电导率代替原方程中的地层水电导率,建立长垣地区F油层低孔低渗泥质砂岩含水饱和度模型.利用岩心分析数据和常规测井资料,采用多元回归法确定长垣F油层饱和度模型中的泥质体积分数、孔隙度、束缚水饱和度.利用岩电实验数据,采用最优化方法确定长垣F油层饱和度模型中的饱和度指数、胶结指数等参数.经密闭取心井含水饱和度对比和试油结果验证,建立的含水饱和度模型可用于F油层的低孔低渗泥质砂岩储层定量评价.     

安徽省枞阳县高峰村同咀崩塌稳定性分析与评价

通过实地踏勘并辅以钻探等技术手段,对枞阳县高峰村同咀崩塌的边坡地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、工程地质条件以及人类工程活动等条件进行调查,并在进行变形位移监测的基础上,对研究区崩塌灾害的发育特征、影响因素以及形成机制进行了分析,并采用极限平衡法对崩塌灾害的稳定性进行了评价。研究结果表明:2处崩塌灾害规模等级均属小型,破坏方式均为滑移式;影响因素主要包括人工切坡,钾长花岗岩强烈风化,构造裂隙、风化裂隙和卸荷裂隙发育和强降雨等; 2处崩塌在天然工况下处于基本稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态,需采取相关治理措施。依据分析评价结果对崩塌灾害治理提出了防治方案建议。     

湘中涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件及主控因素

下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高,w（TOC）分布在0.78%~2.84%之间,有机质类型以Ⅱ₁型为主,有机质成熟度R_o分布在1.48%~2.09%之间,处于高成熟演化阶段;泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主,黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成;泥页岩有机质孔较发育,孔隙度平均为1.97%,渗透率平均为0.847×10-3 μm2,但大多小于0.1×10-3 μm2;湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64~4.29 m3/t,平均2.69 m3/t（不含残余气）。结合区域构造-沉积演化背景的分析表明,涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件,其中深水陆棚相是页岩气有利相带,复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利,是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。