地下实验室与深地环境下的地球物理观测

地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实验与研究,部分同时进行着地球科学、岩体力学、地下生物等学科的相关实验.本文在介绍国际上一些重要地下实验室的基础上,着重对其在地球物理方面的观测与实验研究成果进行介绍;针对深部地下实验室所具有的“超静”与“超净”环境,阐述深部地下环境多种物理场观测所能达到的测量指标;针对深部地下实验室可实现的超高精度观测,讨论深地地球物理观测对目前仪器科学、装备与观测技术提出的挑战,及其将应对解决的诸多地球物理领域关键基础性科学问题.     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区天然气成因类型及气源分析

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区致密砂岩气勘探程度低,对其天然气地球化学特征及天然气源岩的认识较为局限。通过对天然气组分和碳同位素特征分析,利用生烃动力学实验计算煤岩、碳质泥岩、暗色泥岩3类烃源岩生烃强度,结合3类烃源岩生烃潜力,建立天然气源岩生气贡献率计算模型。结果表明:临兴地区烃源岩母质类型以Ⅲ型、Ⅱ2型干酪根为主,有机质丰度高,全区烃源岩大都处于热演化成熟阶段;天然气碳同位素值较重,显示出煤型气特征;天然气碳同位素值在纵向运移过程中未发生分异作用,在平面比值变化上未发生倒转,表现出近源、持续充注的特点;天然气主要来源于本溪组—太原组煤岩,其生气贡献率分别为43.3%、43.8%;天然气与烃源岩具有良好的垂向关系,有效烃源岩区可在一定程度上控制临兴地区天然气有利区的勘探。     

黔东南排庭金矿成因探讨

文章通过对黔东南排庭金矿成矿地质条件、矿床地质特征的分析和成矿物质来源、成矿流体特征的讨论,认为矿床成矿物质来源于赋矿地层,成矿流体是建造水和大气水混合的地下热水,矿床为中低温地下热水渗滤成因,是燕山晚期成矿流体在构造应力及热动力的驱动下循环淀积所形成.     

应用定量颗粒荧光技术研究岩性油气藏的隐蔽输导通道

应用定量颗粒荧光技术对东营凹陷牛庄洼陷5口井101块沙三段致密储层、薄层粉砂岩进行了定量荧光QGF-E和QGF分析。分析表明,牛24、牛83、牛876、王550、牛872等5口井致密薄储层颗粒具有相对较高的荧光,显示这些较致密的粉砂岩为过去或现在的油气运移路径/运载层,表明致密砂岩、粉砂岩、薄层砂岩可作为烃类运移的通道。这类薄层隐蔽输导通道为深凹带牛庄洼陷深部沙四段上亚段烃源岩生成的油气进入无断层切割的沙三段中、下亚段的砂岩透镜体而成藏提供了重要的依据。该研究结果对于东营凹陷正在进行的隐蔽油气藏成藏机理的研究可能具有重要意义。     

中国西部复杂叠合盆地油气成藏研究进展与问题

中国西部复杂叠合盆地富集了中国45%左右的剩余油气资源,目前探明率不到20%,发展潜力巨大。近20年来的基础理论研究表明,中国西部复杂叠合盆地具有“多期构造变革、多套生储盖组合、多旋回油气成藏、多次调整改造”的油气地质特征,大油气田的形成和分布受“古隆起迁移、烃源灶演化、区域盖层发育、构造平衡带叠合”四大要素的控制,在此基础上提出了“多元复合—过程叠加”的成藏模式和有利勘探区预测方法,为塔里木盆地的油气勘探进一步指明了方向。除四大要素外,复杂油气藏的形成和分布还受“圈闭发育分布”、“储层发育分布”、“优势通道形成演化”、“运聚动力条件”及其相互耦合关系的控制,在已有成果的基础上进一步开展“复杂油气藏形成演化机制与分布规律”的基础研究,对于进一步提高钻探成效和发展叠合盆地油气勘探理论具有重大的现实意义。      

东营凹陷沙四上亚段烃源岩排烃特征及潜力评价

东营凹陷岩性类隐蔽油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩的排烃特征及资源潜力的研究亟待加强.将东营凹陷沙四上亚段烃源岩分为暗色泥岩和油页岩两套,根据排烃门限理论,利用生烃潜力法对两套烃源岩的排烃特征进行了详细分析并对其资源潜力进行了评价.沙四上亚段烃源岩的主要排烃期为明化镇组沉积时期,排烃门限深度为2 600 m.两套烃源岩的总排烃量和总平均远景资源量分别为59.67×108t和25.65×108t,其中暗色泥岩的总排烃量和总平均远景资源量分别占总量的72.18%和72.2%,而油页岩仅分别占27.82%和27.80%,表明暗色泥岩的资源潜力更大.综合分析后认为,沙四上亚段为岩性油藏的主力烃源层,具有良好的资源前景.     

传统旱涝急转评估指数的局限和改进

针对传统旱涝急转指数存在错漏判及无法统一旱涝急转等级划分的局限,在明晰旱涝急转定义基础上,提出了一种改进的标准化旱涝急转指数。通过理论模拟和案例实践,结果表明：(1)传统的旱涝急转指数变化范围较大,且随着权重参数增大,错判率减小但漏判率增大,因此无法避免错漏判问题;错判情形发生在正常状态转为较为严重的涝或较为严重的涝转为正常状态,漏判发生在相邻的旱和涝等级均较轻的情形。(2)改进的标准化旱涝急转指数与旱涝指数的变化范围差别较小,旱涝急转评估可与旱涝评估(如基于气象或水文干旱指数)的分级及阈值设置保持一致,且通过先识别相邻事件是否分别为旱、涝而避免了旱涝急转的错判,构建的新权重项避免了旱涝急转的漏判。(3)作为粤港澳大湾区供水水源的东江流域旱转涝主要发生在前汛期开始的4—5月,发生比例为33.8%;涝转旱主要发生在后汛期结束后的10月,发生比例为18.5%;旱转涝和涝转旱并存的年份有12 a。     

车辆荷载作用下风积沙和砾类土低路堤响应差异性研究

风积沙和砾类土是新疆绿洲–荒漠区常用的路基填料,为探明车辆荷载作用下风积沙和砾类土低路堤应力和应变响应的差异,分别采用风积沙和砾类土作为填料建立低路堤1∶1足尺模型,进行了地基含水率分别为18%、23%和28%的静载、短时动载和长时动载作用下低路堤模型试验。试验结果表明,长时动载作用下低路堤应力和应变最大,短时动载作用下应力和应变最小。静载、短时动载和长时动载作用下砾类土和风积沙低路堤的应力均随着深度的增加而衰减,砾类土低路堤衰减速度较快。距路基顶面0.6~1.0 m处存在应力响应分界点,路基顶面至分界点段砾类土低路堤的应力大于风积沙低路堤,分界点以下风积沙低路堤的应力大于砾类土低路堤。砾类土低路堤各结构层的应变均小于风积沙低路堤,随着地基含水率的增加风积沙低路堤地基部分应变增加值较大。     

塔北及周缘地区奥陶系碳酸盐岩烃源岩生-残-排烃特征

塔里木盆地塔北及周缘地区奥陶系碳酸盐岩作为有效烃源岩已成为学者们的共识，然而，对碳酸盐岩烃源岩生、残、排烃特征及贡献研究相对较为薄弱。本文通过研究区21口井测井、热模拟参数等数据分析，应用地质地球化学统计分析与数值模拟相结合的方法，分析了生-残-排烃特征，并阐明了不同演化阶段排烃相态特征和排烃量贡献。结果表明：奥陶系碳酸盐岩烃源岩生烃中心位于顺托果勒-顺南缓坡，烃源岩以水溶相、油溶相、扩散相和游离相多种相态的综合排烃，不同相态排烃比例分别为6.5%、0.4%、9.8%和83.3%。结合研究区优势运移通道及优质储层分布区域，顺托果勒低隆起-顺南缓坡断裂展布区以及沙西凸起南部-顺北缓坡带等地区可作为下一步的重点勘探地区。