孔隙压力梯度对煤的渗透性影响实验

为了研究煤体渗透率与压力梯度之间的关系,在考虑煤体吸附变形的基础上建立了煤体渗透率与瓦斯压力梯度的数学模型,并在恒温条件下进行同一压力梯度不同吸附平衡压力的条件下和同一吸附平衡压力不同压力梯度条件下的渗流实验。研究结果表明：在较低的孔隙压力条件下,煤体渗透率随着吸附平衡压力和压力梯度的增加而减小;建立的渗透率动态演化模型能够较好地描述煤层瓦斯抽采过程中瓦斯的流动规律。研究结果可以为我国煤矿瓦斯治理和抽采工作提供一定的理论支撑,具有一定的指导和实践意义。     

大庆长垣南端四方台组沉积相特征及其与铀富集的关系

大庆长垣南端四方台组是松辽盆地新发现的含铀层位.沉积体系控制着砂体的展布与连通性,而砂体特征又是决定铀矿体规模与空间分布的重要因素.本文依托大量全井段岩心、测井资料,开展大庆长垣南端四方台组沉积特征研究,并结合找矿实际效果,探讨了沉积相特征与铀富集的关系,结果表明:四方台组以曲流河相沉积为主;四方台组一段在曲流河沉积环境下形成厚度大、连通性好的砂体为大庆长垣南端最有利的含矿层位;成矿砂体微观特征表明垂向上存在多期河道叠置;微相上河床滞留、边滩、天然堤组合出现处铀富集程度更高.上述认识可为研究松辽盆地晚白垩世沉积环境变化、曲流河相砂岩型铀矿勘探提供地质依据.     

松辽盆地北部三肇凹陷四方台组层序地层及其与砂岩型铀矿化的关系

根据岩心、测井、录井及区域地质背景等资料,对三肇凹陷四方台组进行了层序地层学研究,并讨论了其沉积特征和砂体展布规律.四方台组可划分为两个三级层序(SQ1和SQ2),每个层序发育4个完整的体系域:低水位体系域、水进体系域、高水位体系域和水退体系域;共识别出1种曲流河沉积相,河床、堤岸和河漫3种沉积亚相,滞留沉积、边滩、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫沼泽和河漫湖泊8种沉积微相.根据砂岩型铀矿赋存特征及其在层序地层格架中的位置,指出本区铀矿化主要产于四方台组底部低水位体系域厚大砂体中,并与水进体系域密切相关.通过沉积微相与砂岩型铀矿的成矿关系研究,表明滞留沉积和边滩微相是松辽盆地北部最有利的沉积微相.     

松辽盆地大庆长垣南端四方台组含铀砂岩岩石学特征及地质意义

研究区位于松辽盆地北部大庆长垣南端构造区,其含矿目的层主要为上白垩统四方台组下段砂体.通过野外地质调查、岩芯编录,岩矿鉴定、X衍射及扫描电镜等方法,详细研究了目的层砂岩碎屑组分、结构以及矿物特征,并初步对其物源及源区构造背景进行了分析.结果表明研究区含铀砂岩类型为长石岩屑砂岩,其成分及结构成熟度中等,成岩作用较弱,表现为较弱的压实作用、胶结作用、溶蚀作用以及部分重结晶作用,对铀成矿作用较为有利;呈薄膜状或蜂窝状的蒙脱石等粘土矿物大量分布在颗粒表面,对铀的吸附具有重要作用.物源及源区构造背景分析结果表明蚀源区与岩浆活动区和再旋回造山带等不稳定的构造区有关,物源可能来自于研究区东部张广才岭一带的太古-元古宙变质岩系、中生代火山岩及花岗岩.     

松辽盆地北部古恰地区含铀岩系四方台组粒度特征及其沉积环境指示意义

本文通过详细测量松辽盆地北部大庆长垣南端古恰地区含铀岩系四方台组砂岩粒度分析样品,获得了各粒度样品的组分分布、粒度参数和频率曲线特征,进一步系统地划分和识别其概率值累积曲线和C-M图样式,揭示四方台组沉积水动力条件及其沉积环境意义.14个粒度样品主要表现为平均粒径2.53φ~4.44φ,分选性较差,近于对称至很正偏,中等至很尖锐,频率曲线呈不对称的单峰至多峰,概率值累积曲线以两段式、高斜率两跳一悬三段式和多段式为主,牵引流C-M图中QR和RS段发育,反映了较强的牵引流沉积作用.综合四方台组岩性组合、沉积构造特征与粒度分析结果,认为四方台组沉积相类型与曲河流相沉积特征一致,在各岩性段内识别出河道、堤岸和河漫3种沉积亚相及河床滞留、边滩、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩和河漫湖7种沉积微相,沉积基准面先下降后上升再下降,沉积水动力条件发生多次变化,由高能向弱水流和中等水动力条件发展,地层垂向上自下至上具备"粗—细—粗"的沉积旋回特征.四方台组一段为研究区内具高铀异常层位,属曲流河河道亚相中河床滞留和边滩沉积微相,可作为古恰地区铀矿勘查的重点目标.该研究结果可为松辽盆地北部大庆长垣南端含铀岩系四方台组沉积环境研究提供一定的指示意义.     

东昆仑东段各玛龙闪长岩年代学、地球化学特征及成因分析

各玛龙地区位于东昆仑造山带东段南部, 该地区构造活动与岩浆活动强烈。本文以两件花岗闪长岩和两件英云闪长岩为研究对象, 开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石全岩元素组成研究, 探讨岩石成因类型和岩浆源区特征, 分析闪长岩的构造演化环境。研究结果表明: 两件具有代表性的闪长岩样品成岩年龄分别为405.3±1.1 Ma和405.8±1.2 Ma, 说明成岩时代为早泥盆世; 4件闪长岩样品具有高硅、高铝、高碱、贫钙、贫镁、弱过铝质特征, 属于弱过铝质高钾钙碱性系列岩石; 4件样品中未发育S型花岗岩的代表性矿物, 并且Rb/Sr值为0.32~0.43, 均小于0.9, A/CNK值为0.98~1.09, 均小于1.1, 符合I型花岗岩的地球化学特征; 通过分析La-La/Sm图解与(Zr+Nb+Ce+Y)-(Na₂O+K₂O)/CaO图解, 同时结合Nb/Ta、Zr/Hf、Nb/U、Rb/Sr、Ti/Y、Ti/Zr值, 可以得知各玛龙地区闪长岩是由地壳岩石部分熔融形成的, 并且可能伴有幔源物质的参与。结合前人研究及(Y+Nb)-Rb图解与Rb/30-Hf-Ta*3图解可知, 各玛龙地区闪长岩形成于早泥盆世东昆仑造山带的后碰撞伸展环境。

     

俯冲初始时板块分界面形状对俯冲过程的影响

自板块理论建立以来,俯冲一直是学者们关心的热点问题.前人结合地质、地球物理、实验室物理实验和数值模拟等多种手段对这一问题进行了大量的研究.以往的研究更为关注俯冲过程中板块的作用、地幔流动的规律和物质的迁移与相变等问题,却常忽视了俯冲是如何开始的这一基本问题.同时,由于相关数据资料较为有限,更限制了俯冲启动的相关研究.因此,本文选取俯冲启动问题中板块分界面形状对俯冲过程的影响这一问题,使用有限元的方法进行了数值模拟.我们选择针对倾斜型、垂直型和弯曲型三种不同形状的板块分界面建立对比模型,比较它们演化至10 Ma的过程我们发现：分界面几何形状的不同的确会对俯冲板块演化和海沟的深度产生影响.倾斜型模型的俯冲角度最大,海沟深度最深,俯冲深度最深;垂直型模型的俯冲角度和海沟深度仅次于倾斜型模型,俯冲深度最浅;弯曲型模型的俯冲角度最小,海沟深度最小,俯冲的深度介于倾斜型和垂直型之间.结合以上结论不难看出,俯冲角和海沟深度变化具有一定的相关性,俯冲角度越大,相应的海沟深度越大.

     

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.

     

基于离心试验的反倾层状岩质边坡内非贯通性裂缝变形特性分析

坡体内不同部位结构面间岩桥断裂扩展导致了反倾层状岩坡的破坏。为研究坡体内非贯通性裂缝断裂扩展对坡体演化的控制作用,以苗尾水电站右坝肩倾倒变形体为地质原型,开展含多组非贯通性裂缝的反倾层状岩质边坡离心模型试验,分析反倾层状岩质边坡内非贯通性裂缝变形特性。结果表明：（1）坡体内含非贯通性裂缝的岩层断裂最终呈现为裂缝间岩桥贯通、缓倾裂缝与上岩层贯通、陡倾裂缝与下岩层贯通、陡倾裂缝与缓倾裂缝端口处贯通及非裂缝处岩层发生断裂等5类裂缝断裂模式,并以裂缝间岩桥贯通为主要断裂模式;（2）基于断裂力学并结合裂缝断裂叠加原理,主折断面处岩层的不稳定系数在坡高1/3处最小,并向坡脚和坡顶两侧逐渐变大,而应力强度因子由坡高1/3处向坡脚和坡顶处逐渐变小;（3）裂缝的断裂扩展控制着坡体演化,并受裂纹率及裂缝周围的尖端应力场影响较大。在坡体演化初期,以坡体后缘压缩沉降和局部岩层裂缝压剪破坏为主,岩层倾角发生较大变化,呈现由坡体上部往下逐级变大的趋势;演化中期,坡体后缘裂缝扩展形成主折断面,坡体中上部岩层角度变化较大,裂缝断裂数目的继续增加;演化末期,裂缝断裂数目保持平稳,主要以断裂岩层的位置重分布为主要变形特征,次级折断面形成,破碎岩层之间进一步被压缩,坡体进一步发生失稳破坏。     

资福寺洼陷新沟嘴组油气勘探潜力

资福寺洼陷位于江陵凹陷东南部,在晚侏罗—早白垩世基底形成之后经历了晚白垩—始新世新沟嘴组、始新世荆沙组—渐新世荆河镇组和新近纪—第四纪3期构造演化阶段,洼陷总体上表现为NW向的"凹－隆"相间构造格局。古近系盐湖沉积体系发育有沙市组上段和新沟嘴组下段烃源岩,新沟嘴组下段Ⅱ油组烃源岩具有较高的生烃潜力,Ⅰ类生烃区主要分布在洼陷中心;发育了新沟嘴组下段自生自储的原生油藏储盖组合和新沟嘴组下段—荆沙组下生上储的次生油藏储盖组合。原油以来源于本地区的烃源岩为主,断裂和三角洲砂体成为油气运移的主要通道,位于主要生烃区域两侧的构造带为油气运移的主要指向,形成了新沟嘴组自源式成藏模式和荆沙—潜江组异源成藏模式。洼陷北部的荆州背斜带西部为勘探潜力较大的Ⅰ级勘探区,荆州背斜带东部和洼陷以西为Ⅱ类勘探区。