湘西地区志留纪沉积体系及典型前陆盆地的形成模式研究

湘西地区发育志留系中、下志留统碎屑岩地层,缺失上志留统。经沉积学综合研究,可以划分出滞留盆地、浊积扇、三角洲、潮坪滨岸等沉积体系,从下向上海平面逐渐下降,其物源来自于东南部雪峰隆起。湘西地区志留纪沉积盆地构造演化经历了前陆盆地的形成期、发展期及萎缩期、消亡期几个阶段。其沉积构造演化规律为：前陆盆地初始形成期发育深水滞留盆地沉积体系;前陆盆地发展期发育海相浊积扇沉积体系;前陆盆地萎缩期发育三角洲沉积体系,前陆盆地消亡期发育潮坪沙坝滨岸沉积体系。     

矿区水文地质研究进展及中长期发展方向

矿区水资源保护和矿山防治水这两个互相矛盾又紧密联系的问题给传统的矿山水文地质学带来了更多的挑战和机遇,迫切需要新理论、新技术的发展。为了更好的实现矿区未来地下水资源的开采、利用与保护以及采煤安全和区域水资源可持续利用,本文选择长治盆地为重点研究区,从采动引起的覆岩移动入手,在资料分析的基础上,采用相似材料模拟、综合物探、野外监测、现场注(压)水试验的方法,运用水文地质学原理研究了采煤引起含水层结构变异厚度及其渗透性变化特征;在此基础上,以长治盆地集中开采区水文地质条件和野外监测数据为基础,建立了区域地下水流场三维动态模拟试验台,为研究含水层结构变异后的地下水循环机理和水资源重新分布提供技术支撑;本文同时指出了我国矿山水文地质研究目前存在的问题和面临的挑战,分析了矿山水文地质学科的发展趋势,展望了未来相关分支学科和关键核心技术的发展方向与前景。     

湘西北保靖地区志留系小河坝组震积岩的发现及意义

湘西北保靖地区志留系小河坝组主要发育一套砂、泥质沉积。探井岩心观察发现,小河坝组部分层位具有震积岩的典型特征——阶梯状微断层、串珠状构造、球-枕状构造、重荷模和火焰状构造、液化粉砂岩脉、液化卷曲变形构造、震裂缝和角砾状构造等。通过对区内保参1井、保参2井和保参3井纵向震积岩特征的统计,共识别出74层古地震层,根据地震幕的概念,总结出小河坝组地震幕。从3口探井间的横向对比可以看出,大部分地震幕主要集中在小河坝组的2段地层中,从而划分出小河坝期2次地震活跃期和3次平静期。分析了震积岩特征与地震强度和震中距离的关系,结合大地构造背景综合研究发现,该区震积岩的发育受保靖—慈利断裂带构造演化所控制。研究结果对恢复研究区构造背景、地层对比与储层预测具有重要意义。     

四川盆地东部龙马溪组页岩气成藏地质条件对比分析

为了揭示四川盆地东部页岩气成藏地质规律,指导页岩气勘探部署,选取四川盆地东部焦石坝地区、彭水地区及湖南保靖地区进行页岩气成藏地质条件对比分析。结果表明: 在龙马溪沉积时期,四川盆地东部形成了前陆盆地,沉积了富含有机质的碳质页岩,为页岩气生成提供了物质条件; 前陆盆地沉积中心位于重庆一带,其碳质页岩厚度从中心向周围减薄,碳质页岩中有机质丰度由中心向周边减小,有机质成熟度由中心向周边降低,地层压力由中心向周边减小,生烃时间从西向东逐渐缩短; 渝东焦石坝地区页岩气储集空间以孔隙为主,湖南保靖地区储集空间以裂缝为主; 从西向东,储层中孔隙空间缩小,裂缝发育程度加大; 构造运动对页岩气产生破坏作用,由东向西逐渐减弱。综合分析认为,四川盆地东部从渝东焦石坝地区向湖南保靖地区,页岩气成藏条件逐渐变差,勘探难度增加。     

群矿开采条件下山西潞安矿区的地下水流场变化

煤炭开采导致区域含水层结构破坏,已经严重影响了区域地下水循环演化态势,是煤矿区地下水资源短缺的根本原因。本文以山西长治盆地潞安矿区为例,通过野外调查、相似材料模拟实验和数值模拟手段,分析了群矿开采驱动下含水层结构破坏对地下水流场的影响。通过砂槽模拟试验结果和数值模拟结果进行对比验证,结果表明:1)煤层开采形成采动裂隙发育基本限制在完整基岩内,使得隔水底板黏土岩发生弯曲变形,承压含水层水位下降形成层间疏干区,对第四系潜水含水层流场影响甚微,潜水水位没有明显下降;2)隔水层有效厚度变薄的局部地区,由于采动裂隙切穿隔水层,导致该区潜水含水层消失;3)采煤造成的类似"溯源侵蚀",引发原本隔离的地下水系统间的地下水袭夺现象,矿井水补给量有所增加。     

湘西地区古生代地层特征及沉积体系研究

通过湘西地区的地层发育特点及构造演化过程的研究,揭示其沉积体系演化特征。湘西地区古生代沉积了寒武系—二叠系。其中,寒武系纽芬兰统发育浅海陆棚碎屑岩相,寒武系第二统下部发育浅海陆棚碎屑岩—碳酸盐岩混合相,寒武系第二统中部—奥陶系发育海相碳酸盐岩台地相,志留系发育前陆盆地碎屑岩—生物礁相,泥盆系发育滨岸砂岩相,二叠系发育海相碳酸盐—潮坪相。依据岩性、岩相组合将湘西地区古生界划分为:深水滞留盆地、浅海陆棚、开阔碳酸盐岩台地—斜坡、浊积扇、三角洲、生物礁、潟湖—潮坪、滨岸等多种沉积体系类型。每种沉积体系类型形成受控于盆地的构造运动。     

湘西地区构造层序地层及沉积环境演化特征

基于区域地质演化背景和实测剖面,湘西地区从南华系到白垩系可以划分出三大构造层序:(1)加里东构造层序(南华系—志留系),为近被动大陆边缘型构造层序,记录了泛大陆拉伸破裂、洋盆扩张、板块漂移、大陆碰撞拼合等全过程,反映了扬子板块东南缘的南华洋从扩张到收缩,以至最终闭合消亡的演化过程,构成一个完整的威尔逊旋回,它可细分为大陆拉张期碎屑岩阶段、被动大陆边缘扩张期碎屑岩阶段、成熟被动大陆边缘碳酸盐岩台地阶段、前陆盆地碎屑岩沉积阶段。(2)海西—印支构造层序(泥盆系—中侏罗统),为远被动大陆边缘型构造层序,记录了大洋扩张、板块碰撞拼合的过程,反映了扬子板块北缘勉略洋盆扩张、闭合及消亡的过程,构成另一个近乎完整的威尔逊旋回,它可细分为滨岸碎屑岩阶段、陆表海碳酸盐岩台地—台盆阶段、陆表海碳酸盐岩潮坪阶段和前陆盆地碎屑岩沉积阶段。(3)燕山构造层序(白垩系),为大陆内构造层序,记录了陆内断陷-坳陷盆地的形成、发展与消亡过程,反映了新特提斯洋洋壳扩张、收缩,以及古太平洋洋壳向扬子板块陆壳俯冲对接的陆内远程效应,组成一个不完整的威尔逊旋回,它可分为陆内拉张期碎屑岩沉积阶段、萎缩期碎屑岩沉积阶段。加里东构造层序中被动大陆边缘扩张期碎屑岩(上震旦统陡山沱组—下寒武统牛蹄塘组)、前陆盆地初始期海相碎屑岩(下志留统龙马溪组)具备页岩气富集的物质条件。     

采动裂隙演化研究进展及对含水层结构影响浅析

煤层开采引起的采动裂隙的演变对于煤炭开采安全以及相邻含(隔)水层地下水演化具有重要的研究意义。本文通过分析采动裂隙研究的进程,将其划分为采动裂隙初识、演化模型模拟和演化规律的定性分析三个阶段,并分别进行浅析。通过对研究资料的梳理和归纳,发现采动裂隙的演化会破坏含(隔)水层骨架结构并引起地下水流场的改变,形成地下漏斗危害开采的安全。研究表明采动裂隙演化规律的研究是未来煤炭开采中的水灾害防治、水资源合理开发和高效利用的关键环节,同时提出了未来潜在的研究方向。     

补连塔煤矿中生界高分辨率层序地层与沉积环境演化

通过多口钻孔岩心、测井等资料,结合区域地质背景,对补连塔煤矿中生界进行层序地层及微相划分,总结其沉积环境演化规律。研究结果表明：补连塔煤矿中生界可以区分出7个长周期基准面旋回,13个中周期基准面旋回,在全矿区均可对比。从下向上,侏罗系延安组为三角洲沉积相,侏罗系直罗组和安定组为河流沉积相,白垩系志丹群为冲积扇沉积相。中生代从早到晚,补连塔煤矿由近坳陷湖盆三角洲沉积环境逐渐演化为远坳陷湖盆的河流沉积环境（河流—冲积平原）以及凹陷盆地冲积扇沉积环境,其水平面具有两次加深—变浅的旋回性变化过程。地层组合序列变化记录了盆地沉积演化的地质历史,反映了一个陆相坳陷盆地初始形成、扩张、萎缩到消亡和一个凹陷盆地的形成、发展和萎缩的叠合过程。长周期基准面下降半旋回晚期出现的煤层具有条带状冲刷减薄现象,在掘进中重点预防厚煤层顶板层状剥落现象;而在长周期基准面上升半旋回与下降半旋回转换处（最大水泛面处）沉积煤层具有分叉、合并现象,在掘进中需要重点预防顶板塌陷现象。