东构造结墨脱关键区域地应力场特征及其构造稳定性分析

为获取东构造结关键构造部位地应力特征、分析其构造稳定性,采用水压致裂法开展了墨脱断裂带西让段1个地应力孔、11个测试段的原位地应力测量工作。结果表明：61.43~121.34 m测试段最大、最小水平主应力值（SH、Sh）分别为3.05～14.50 MPa和2.16～9.87 MPa,垂向主应力值（Sv）为1.63~3.31 MPa,即SH>Sh>Sv;测点处应力场以水平挤压作用为主,均处于逆断层应力状态,且其主应力值随深度增加而逐渐增大,测点的最大水平主应力优势方位为北东东向;在整个地应力测量深度范围内,侧压系数值（Kav）为1.39~4.38,最大水平应力系数值（KHv）均大于1,且比值随深度的增加而增大,该关键部位区域应力场以水平应力为主导,方向性较强,所有测试段水平应力系数值（KHh）为1.23~1.66,与林芝−通麦段地应力特征参数计算结果基本相似;测点位置98 m以浅地层水平构造应力作用程度较小,应力积累水平较低,保持断层稳定所需的摩擦系数值小于实际断层的临界摩擦系数值,构造环境相对稳定,超过98 m深度地层由于水平构造应力起主要作用,保持断层稳定所需的摩擦系数值接近于实际断层的临界摩擦系数值,存在小概率发生断层失稳滑动的风险;区域强震在墨脱断裂带断层面上造成的左旋走滑方向上及逆冲方向上的库仑应力变化值的叠加量均为负值,抑制了断层的滑动,未能增加墨脱关键区域断层活动的危险性。     

河北高阳低凸起深部热储层回灌注水诱发断层失稳危险性探讨

近年来, 注水诱发断层活化引发地震已成为深部地热资源安全开采面临的突出地质安全问题。河北高阳低凸起深部岩溶热储丰富, 区内分布多条隐伏断层, 研究旨在探明未来大规模开发高阳低凸起深部地热资源是否会诱发区内隐伏断层失稳破坏。研究基于华北地区综合地应力场, 利用莫尔-库伦准则计算热储区及邻区主要隐伏断层的初始稳定状态; 选用Hsieh and Bredehoeft水文模型计算代表性地热井回灌注水10~40年产生的超孔隙水压力值; 在初始稳定状态的基础上叠加该孔隙水压扰动, 采用断层滑动失稳概率评价方法, 分析长期回灌注水对断层稳定性的影响; 讨论断层走向与最大水平主应力夹角变化对断层滑动失稳风险的作用规律。结果表明: 高阳低凸起及邻区代表性地热井在170 m3/h注水速率条件下, 持续注水40年产生的超孔隙水压力值最大不超过11 MPa, 该扰动以注水井为中心向四周呈幂函数规律递减, 其影响范围不超过8 km; 持续回灌注水对高阳低凸起代表性地热井附近2 km范围内隐伏断层的稳定性影响显著, 部分断层滑动失稳概率超过85%, 具有极高的活化风险; 距离注水井2 km范围内不同走向的断层, 在单井回灌注水50年的作用下, 滑动失稳概率随断层走向与最大水平主应力夹角的减小而迅速增加。文章研究方法及相关成果可为国内外深部地热资源安全开发利用提供地质科学支撑。     

榆林黄河中游粗泥沙区生态问题与生态格局构建

黄河中游粗泥沙是黄河下游地上悬河形成的最重要组成物质,从源头遏制粗泥沙入黄是保障黄河长久安澜的根本之策。笔者采用从大尺度向小尺度梯度分析、生态问题识别诊断与综合评判等方法,确定了陕西省榆林市北部7个黄河一级支流区为粗泥沙主要来源区,并在识别出粗泥沙主要来源区生态问题及其之间关联性、紧迫度、优先度的基础上,提出了榆林黄河中游粗沙区生态保护修复的系统性对策。即围绕2个核心目标、3个关键问题,将研究区划分为10个保护修复单元,提出布局7类工程和29个子项目,构建“1廊2带3区多点” 的人与自然和谐共生的生态安全格局,从而达到提升粗泥沙集中来源区生态系统稳定性和韧性,实现从源头遏制粗泥沙入黄,缓解拦沙坝、水库和“地上悬河”泥沙淤积压力的目标。研究成果对于保障中国北方生态安全和能源资源安全等具有极为重要的意义。     

新时期榆林煤矿区生态保护修复与综合治理策略及路径探索

榆林作为陕北地区国家能源基地的重要组成部分,在过去30余年为中国经济社会发展作出了重要贡献。然而,煤炭资源开发不可避免地给当地生态环境带来了采空区塌陷、土地与水资源破坏、生态退化等诸多问题,且目前因煤炭规模开发的负面效应持续加剧着矿区水资源、土地资源的破坏以及生态系统韧性的下降,已然威胁到榆林经济社会的可持续发展及国家能源资源的长远安全。多年来,榆林煤矿区在地质环境治理方面形成了一批可复制、可推广的经验和模式,但目前仍然呈现出整体效果不显著、基金使用率低、实施阻力大、系统设计受限、顶层规划缺乏等“五个问题”的困境,多元化治理模式和相应的政策机制也尚未形成合力。为解决这一实际,本研究在剖析煤矿区生态问题现状及生态修复工作面临问题及原因的基础上,结合煤矿区治理现状及乡村高质量发展需求,创新形成了“1个目标、2个底线、3个空间、4种模式”的榆林市煤矿区综合治理系统性解决策略,建议了3项创新机制以及“三步走战略”的具体实践路径,总结了适用于榆林煤矿区生态修复+N的综合治理模式清单,最后从政策、技术、管理等方面提出了对策建议。研究结果有助于为下一步系统性、整体性指导榆林市各煤矿企业开展矿山生态保护修复工作提供借鉴,切实促进煤矿区生态保护修复走向多元化综合治理模式、走向社会–经济–生态协调的绿色发展新格局。     

焦坪矿区侏罗纪煤层地面煤层气井压裂液优选实验

压裂液与储层的配伍性是影响水力压裂效果的关键因素之一。为了研究适合焦坪矿区侏罗纪煤层地面煤层气井使用的压裂液配方,通过分析储层特征,提出了相适应的压裂液配方,并借助室内模拟实验对压裂液配方进行优选评价。结果表明：活性水压裂液配方中防膨剂优选1.0%氯化钾防膨效果较好;活性水压裂液配方中助排剂优选0.05%氟炭离子表面活性剂或注入乙醇段塞,再注压裂液这两种助排剂效果较好;对于生物酶破胶压裂液配方建议进一步进行现场试验。     

芦山地震诱发次生地质灾害的分布规律和类型、特征及演化趋势分析

420芦山地震不仅造成了巨大的人员伤亡和财产损失,还诱发了大量的崩塌、滑坡等次生地质灾害。本文在对芦山地震重灾区自然地质环境条件分析的基础上,对芦山地震诱发次生地质灾害的分布发育规律、类型和特征及震后演化趋势等进行了详细的分析和总结。芦山地震新诱发次生地质灾害1337处,主要次生灾害类型为崩塌、滑坡和不稳定斜坡,灾害规模以中小型为主,新增的次生地质灾害主要发育于白垩系、三叠系砂泥岩、二叠系碳酸盐岩地层、第三系砾岩半成岩地层的陡坡和陡崖上以及全强风化壳和第四系堆积物中,并沿龙门山南段断裂带（中林双石断裂）以及宝兴河、芦山河、灵关河等河谷和沟道两侧以及公路内侧山坡的陡坡地段集中分布。芦山地震不仅诱发了数以千计的次生地质灾害,还形成了许多潜在的、隐蔽性强的地质灾害,地震灾区的次生地质灾害总体会呈现加剧发展的趋势。     

利用接收函数方法研究西秦岭构造带及其邻区地壳结构

根据西秦岭构造带及其周边地区117个宽频带地震台站的高质量波形数据, 利用远震P波接收函数的H-k叠加方法, 求得地壳厚度和平均波速比. 通过分析地壳厚度、 波速比及其关系和接收函数CCP叠加剖面, 研究了该区域的地壳结构特征. 结果表明, 研究区域内地壳结构差异大, 呈过渡带特征. 地壳厚度总体上呈北北西向分布, 自西南向东北逐渐减小. 羌塘块体地壳厚度为72 km, 渭河盆地附近为39 km. 西秦岭构造带的地壳厚度为42—56 km, 南北向莫霍界面平坦. 研究区域P波与S波波速比平均为1.74, 其中西秦岭构造带平均为1.72. 较低的波速比主要分布在西秦岭构造带、 祁连山块体、 松潘—甘孜地块北部以及香山—天景山断裂区域, 这可能是由于含长英质酸性岩组分的上地壳叠置增厚而导致的. 该区域缺少超高波速比, 表明这一区域发生岩浆底侵或上地壳熔融的可能性很小. 综合分析表明, 西秦岭构造带及邻区的地壳结构主要是由于青藏高原隆升并在向东北向扩张中受到周边块体的阻挡而引起的地壳构造变形所致. 西秦岭构造带的莫霍界面变化和波速比分布与该构造带经历碰撞地壳增厚后的伸展走滑运动有关.     

基线差密度校正法的应用--以蓬莱9-1油田叠前反演处理为例

蓬莱9?1油田的潜山为中生界花岗岩,经钻井揭示该油田潜山具有埋深浅、风化作用强、裂缝储层横向变化快的特点。通过精细岩石物理研究,密度在该油田潜山段能够较好地识别裂缝储层,但是由于潜山段井间密度基线差异较大,对利用密度进行井间裂缝储层预测提出了挑战。笔者采用基线差密度校正法对井间密度基线进行了一致性处理,并通过构建正演模型分析了密度变化对AVO响应特征的影响,最终利用叠前同时反演技术得到基线差校正后的密度体,解决了密度基线的差异性对裂缝储层预测的影响;还结合裂缝储层的基线差校正后的密度与总孔隙度之间良好的规律关系,利用基线差校正后的密度体在较好地描述潜山段裂缝储层展布规律的基础上,进一步刻画了井间裂缝储层的孔隙度发育程度,并得到了验证井的验证。该技术在蓬莱9-1油田潜山裂缝储层预测的成功应用,为今后类似潜山裂缝储层研究提供了借鉴意义。     

30ka以来南海东北部陆坡坡底沉积有机质的长链正构烷烃特征及其古植被意义

为探寻南海深海平原区的有机质组成特征、来源及其所反映的古气候/环境演化信息, 对南海东北部深水区的ZSQD289沉积柱状样品进行了正构烷烃组成及其单体稳定碳同位素的相关分析, 结合孢粉鉴定结果, 重点探讨该沉积区末次冰期以来陆源输入变化、源区的古植被演化及其气候响应因素。结果表明:30ka以来, 南海东北部深海陆坡坡底的沉积有机质以洋/陆混源为特征, 且以海洋自生生产力贡献为主, 其生源贡献存在明显的冰期/间冰期旋回变化特征, 冰期时陆源有机质输入明显高于全新世间冰期; 其陆源有机质应该主要由台湾南部河流输入, 在低海平面时通过海底峡谷搬运至此, 其过程中可能受到西太平洋底流和黑潮的影响。该沉积源区植被演化经历了C3/C4植物互为消长的变化过程, 但30ka以来主要还是以C3植物占优势, 由此推测末次冰期以来源区(台湾岛南部)不存在明显的干旱化, 冰期虽然温度较低但气候比较湿润。     

鄂尔多斯盆地子洲气田上古生界山西组、下石盒子组储集层特征对比研究

鄂尔多斯盆地子洲气田山西组山23段和下石盒子组盒8段是该区天然气的主力储集层, 但其产能却存在很大差异.应用薄片鉴定、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及岩心分析资料, 分别对该地区上古生界山西组山23段和下石盒子组盒8段储集层进行了研究.子洲气田山23储层以石英砂岩为主, 孔隙类型多样, 粒间孔、溶孔、晶间孔发育, 喉道类别以微—细喉为主, 属相对低孔高渗型储层; 盒8储层则以岩屑砂岩为主, 孔隙类型主要为岩屑溶孔和晶间孔, 喉道类别以细—微喉为主, 属于相对低孔低渗型储层.山23段和盒8段储集层岩石类型、孔隙结构差别巨大, 造成了其储集性能的差异性.不同的沉积环境和成岩作用是造成其差异性的主要原因.