高价Mn氧化物介导下轻烃热化学氧化的模拟实验研究

研究烃类的热化学氧化对分析油气保存条件和探讨深部碳循环机制都具有重要意义。本文以轻烃-MnO₂-水体系为例,基于熔融石英毛细硅管和拉曼光谱分析技术的在线观测热液实验技术,对油气藏中常见的轻烃热化学氧化反应的发生温度和变化规律进行了研究。结果表明,轻烃热化学氧化温度随烃类碳数的增大而降低,从丁烷到十三烷,其反应发生温度从125℃降到约100℃,与热化学氧化反应的吉布斯自由能变化顺序一致。表明烃类热化学氧化需要的温度条件并不苛刻,在3000 m以下埋深且含有氧化性地层的沉积盆地中即可发生。实验结果与准噶尔盆地地质实例基本相符,油气充注中心区优先氧化高碳数烃类,远离充注中心缺乏液态烃的井区发生甲烷等轻烃氧化,烃类的热氧化过程受烃类氧化顺序和油气充注时空差异性两大因素制约。     

超临界CO2岩石致裂机制分析

超临界CO2是一种介于气体和液体之间的特殊状态的CO2流体,具有低黏、高扩散性和零表面张力等独特的性质。利用超临界CO2作为压裂液,有助于裂缝的起裂和扩展,同时可避免储层伤害。通过研究超临界CO2射流破岩和压裂特性,分析得到了超临界CO2岩石致裂机制。研究结果表明,超临界CO2低黏等特性使其更容易进入岩石微孔和微缝之中,在岩石内部建立大小不一的流体压力系统,使岩石发生拉伸和剪切破坏;常规流体压裂起裂压力较高,裂缝一般为单条或多条平直裂缝,大多沿着同一方向贯穿强度较高的胶结颗粒,且裂缝断面光滑、平整;超临界CO2压裂起裂压力相比于常规流体压裂低,在岩石中形成的裂缝网络较为复杂,裂缝互相连通,一般沿着强度较低的胶结物开裂,较少贯穿胶结颗粒,裂缝断面较为粗糙。该研究结果可为超临界CO2压裂技术的实施提供理论支撑。     

崩塌堆积体启动坡面泥石流判别与防治 ——以北川县开坪乡平石板泥石流为例

强震区地震后大量的崩塌堆积体堆积于高陡斜坡中上部,堆积体远离居民点,一旦诱发为坡面泥石流,形成新的次生地质灾害,将严重威胁下方居民的生命财产安全。本文以北川县开坪乡平石板坡面泥石流为例,平石板沟“5.12”地震崩塌堆积体在2010、2013年强降雨作用下失稳转变为坡面泥石流淤积场镇。在平石板泥石流暴发特征介绍基础上,通过粒径不均匀系数、堆积体启动判别指标、后缘汇水面积等来分析崩塌堆积体启动条件及影响因素,并针对此类灾害发育特征,提出了通过上游稳拦固源方法进行治理的防治思路。以期为研究高陡斜坡堆积体的启动机制及防治提供一定的借鉴意义。     

川东南丁山地区龙马溪组页岩裂缝特征及对含气性的影响

川东南丁山地区是近年来四川盆地页岩气勘探开发的热点区域,裂缝的发育对页岩含气性及保存条件有重要的影响。综合运用野外露头、岩心、测井资料,结合岩石脆性矿物含量、岩石力学参数等数据,深入分析龙马溪组页岩裂缝发育特征和控制因素,并探讨了裂缝发育对含气性的影响。结果表明,丁山地区龙马溪组页岩裂缝主要以构造成因的剪切缝为主,裂缝优势方位共6组,主要包括4组平面剪切缝和2组剖面剪切缝,其发育主要受2个方向、3个阶段的构造应力场影响而成;裂缝延伸稳定,平均密度小,宽度小,充填程度高,主要被方解石和黄铁矿等充填。裂缝受控因素主要包括古构造应力场、构造部位、脆性矿物组分、岩石力学性质等;断层对裂缝发育具有明显的控制作用,其中断层两盘均存在裂缝发育程度急剧下降的临界范围,临界范围内裂缝发育程度高,超过此临界范围,裂缝发育程度变差且变化趋于平缓;不同期次的裂缝中,形成时间晚、规模过大、充填程度不高、与现今地应力方向一致或呈低角度相交的裂缝易造成页岩气的散失,对提高页岩含气性不利;龙马溪组岩石脆性矿物含量高,脆性指数属中等偏上程度,有利于构造缝发育且可压性较好。随着距齐岳山断裂距离的适当增加,龙马溪组页岩埋藏深度适中,地层压力增大,抗压强度增强高,脆性指数适中,构造保存条件变好,有利于不同方位的裂缝发育和页岩含气量的增加,位于该区域的DY2井与DY4井均位于该有利区域,含气性良好。研究结果对下一步深化页岩气勘探开发具有重要指导作用。     

青藏高原多年冻土区土壤需氧可培养细菌多样性及群落功能研究

以青藏高原腹地不同植被类型多年冻土区土壤细菌为研究对象, 分析了可培养菌群数量、 多样性和生理代谢功能的变化及其与环境因子间的关系. 结果显示: 从沼泽草甸到高寒荒漠, 土壤水分、 总碳、 总氮含量逐渐降低, pH值升高, 可培养细菌数量在2.97×10⁶~2.88×10⁷ CFU·g^-1, 与含水量、 总碳、 总氮显著正相关; Actinobacteria(51.4%)和γ-Proteobacteria(31.7%)为优势菌群, α-protebacteria仅在沼泽草甸中有分布, β-protebacteria、 Bacterioidetes丰度与含水量、 总碳、 总氮间显著正相关; 自沼泽到荒漠, 菌群代谢活性和Shannon功能多样性指数降低, pH与Shannon指数显著负相关, 继氨基酸类碳源之后, 多聚物逐渐成为被细菌群落主要利用的碳源种类. 研究表明, 伴随冻土退化地上植被逆向演替的过程, 青藏高原多年冻土地下土壤微生物群落丰度、 遗传和代谢功能多样性均发生了不同程度的响应.     

湟源地区“2010·07”暴雨洪水调查分析

2010年7月6日青海湟源地区普降暴雨,暴雨中心山根地区发生了200年一遇特大暴雨,湟源县董家庄水文站出现了200年一遇的特大洪水,造成了重大的洪涝灾害。本文通过这次暴雨洪水调查情况,对"2010·07"暴雨洪水特性进行了分析,以便为研究该地区暴雨洪水灾害及防治对策提供科学依据。     

汶川地震区地质灾害特征及成生过程探讨

5.12汶川特大地震发生在极其特殊的地质环境中。地震造成的次生地质灾害在有地震记载以来是发育最多,规模最大,摧毁力最强的一次。通过现场调查和资料收集分析,初步分析了地震地质灾害的发育特点,阐明了地震次生地质灾害发生时经历的岩体爆发-弹射抛撒-堆积-再发展的四个过程,同时预测了未来地质灾害发展的趋势。     

南阳盆地新野县地裂缝现状分析

对南阳盆地新野县地裂缝发生的地质环境背景、发育现状、成因及防治对策进行了论证;确定膨胀土为引发地裂缝的主要因素;分析了膨胀土的分布规律、岩性特征、埋藏深度、土体性质及气象条件等因素;对膨胀势进行评价,判定为弱膨胀土,具蒙脱石含量较高,具高塑限、高液限,高收缩性的特点;并提出了地裂缝的防治对策。     

安徽淮北煤矿富水区被动式超低频电磁探测结果解析

被动式超低频电磁法是一种在地表直接接收来自地下3～3000Hz频段的天然超低频电磁信号,通过对接收信号的处理和解释实现对地下的岩性界面、构造、资源和能源进行探测,拥有巨大开发潜力的地球物理勘探新方法.首先简述了富水区的被动式超低频电磁探测机理,其次结合安徽省淮北市煤矿富水区的探测实例来说明该方法的适用性和局限性.在数据处理上采用曲线叠加平均、平滑和特征深度标定的方法,同时采用了测深曲线和视电阻率等值断面进行地质解释.解释结果和已知钻孔资料对比发现,无论在测深曲线上,还是在断面图上,富水区均具有明显的特征.     

吉林延边开山屯地区蓝片岩相变质作用——来自硬绿泥石＋纤锰柱石＋多硅白云母组合的证据

吉林延边开山屯低级变质作用发育于兴凯地块西南晚古生代活动大陆边缘,这里产出二叠纪末的消减增生杂岩。低级变质作用矿物除冻蓝闪石、阳起石、玉髓、黝帘石、多硅白云母、绿泥石、钠长石外,还在灰黑色变泥质岩中发现硬绿泥石 纤锰柱石 多硅白云母组合。这是国内首次报道的以泥质岩为原岩并具有硬绿泥石 纤锰柱石标志矿物组合的蓝片岩相岩石。研究表明,该组合的形成温度290．14(或370．8)℃,具明显的低温特征。