大兴安岭北段裸河组物源及其构造环境:来自地球化学和碎屑锆石年代学的证据

为探讨大兴安岭北段罕达气地区出露的裸河组形成的大地构造背景,对研究区裸河组泥质粉砂岩中的碎屑锆石进行LA—ICP—IMS U—Pb年代学分析和地球化学分析等工作。定年结果显示:本区裸河组1 000 Ma的年龄主要可分为两组,444～550 Ma:峰值年龄460 Ma; 700～1 000 Ma,峰值年龄为780 Ma,反应物源区岩浆事件的年龄,其中最小的年龄限定裸河组形成时代下限为晚奥陶世。主量元素及稀土元素特征显示碎屑岩特征与长英质岩石一致,轻稀土富集,重稀土亏损,弱Eu负异常,指示裸河组物源区具有活动大陆边缘构造背景。结合样品岩相学、稀土元素特征及前人资料,推断在早古生代时期研究区受嫩江洋俯冲影响,其沉积环境可能与弧后盆地沉积有关。     

北淮阳汞洞冲铅锌矿区石英正长斑岩成因

汞洞冲铅锌矿位于北淮阳构造带安徽段的西部,是大别造山带目前发现的最大铅锌矿。该矿床为典型的隐爆角砾岩型,成矿流体具有岩浆来源特征。野外地质调查显示隐爆作用与孙冲出露的石英正长斑岩有关。两个采自孙冲石英正长斑岩体样品的LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果分别为128.4±1.3 Ma和129.2±1.2Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。这些石英正长斑岩样品具有较高的SiO_2含量(62.04%~69.30%),富K_2O(4.54%~7.16%,K_2O/Na_2O=0.94~2.86),富碱(K_2O+Na_2O=8.76%~10.01%),铝碱比值(A/NK)在1.17~1.97之间,铝饱和指数(A/CNK)介于1.03~1.59之间,属过铝质岩石,富集Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素、亏损Nb、Ta、P和Ti等高场强元素。岩石具有高度富集的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成:全岩~(87)Sr/~(86)Sr(t)介于0.71129~0.71323之间,ε_(Nd)(t)值介于-10.8~-9.8之间,~(206)Pb/~(204)Pb(t)比值为17.495~17.891,~(207)Pb/~(204)Pb(t)比值为15.526~15.593,~(208)Pb/~(204)Pb(t)比值为38.257~38.547,绝大多数锆石ε_(Hf)(t)值介于-17.1~-10.4。综合地球化学研究表明,该石英正长斑岩的岩浆源区类似于中、南大别片麻岩为代表的大别造山带三层地壳结构的上部,有少量的幔源物质贡献。华南板块广泛分布的古生代黑色岩系在印支期深俯冲过程中被剥蚀至北淮阳地壳深部,构成北淮阳成矿岩浆岩的理想源区。     

基于以气驱水技术的含水地层灌浆改性试验研究

当对含水地层进行灌浆改性时,通常会受到土体孔隙中自由水的不利影响。为此,考虑将以气驱水技术应用于含水地层化学灌浆中,以提高改性效果。对饱和黏土与粉质砂土开展以气驱水可行性试验,结果显示在饱和粉质砂土中充气驱替孔隙中自由水具有较好的可行性,在饱和黏土中则难以顺利进行。这是因为土体内部孔隙大小会直接影响初始进气值Pc,同时充气压力亦不能超过极限压力Pmax,否则土体内部会发生劈裂破坏,形成大范围空气通道;研制含水地层以气驱水化学灌浆模拟装置,以粉质砂土为研究对象进行对比试验,试验结果显示在以气驱水技术的辅助下进行化学灌浆可更加显著地改善原有土体的渗透性、无侧限抗压强度与微观结构,电子显微镜扫描也显示出相似结果,这是因为通过充气能够在含水地层中产生空气隔幕,为浆液提供良好的灌注、凝硬环境。     

抗高温水泥浆体系研究及应用

基于塔河外围区块深井、超深井对水泥浆基本性能要求,考虑高温高压对浆体性能影响,通过分析抗高温材料的作用机理,优选出适合高温水泥浆体系的外加剂,将缓凝剂、降失水剂、液硅等抗高温材料按需求配比,研究不同密度抗高温（≥120 ℃）水泥浆体系,测定其常规性能。该水泥浆体系流动性好、API失水量＜50 mL/30 min、防窜系数SPN值＜1,水泥石高温稳定性好、抗压强度高等,均满足高温高压井下施工要求。该抗高温水泥浆体系在顺北评1H、顺北7、中探1井应用效果良好,优良率高。     

管外封隔器在涩北气田钻井中应用的可行性研究

环空气窜是几乎所有天然气井固井都存在的一个潜在问题。涩北气田是第四系中浅层气田,地层成岩性差,泥岩水化分散能力强,储层易分散,具有较强的压力敏感性和水敏特性;含气井段长,气水层间互,气层薄,层数多;地层岩石抗压强度低,致使水泥环第二界面的胶结强度极低,二界面质量难以提高,容易发生气窜、水窜和层间窜槽现象。为此,如何提高环形空间的密封性,提高固井质量,保证气井井筒完整性,成为了亟待解决的问题。针对该气田特殊的地质特点,分析了影响固井质量的因素,研究了固井工艺、防窜水泥浆体系和工艺措施应用的局限性,选择了管外封隔器来解决环空窜槽问题。分析结果表明,管外封隔器不但可以有效防止管外窜槽,而且可以提高固井质量和优化井身结构,保证气井安全和延长使用寿命。管外封隔器在涩北气田钻井中应用于防气窜和提高固井质量是切实可行的,具有很好的应用价值。     

基于偏最小二乘法的土壤汞含量高光谱反演

采集新疆准东煤田典型土壤样品44个,在实验室测定风干后的土样汞含量和光谱反射率,经预处理后分析两者的相关性,运用偏最小二乘法(PLSR)建立土壤汞含量高光谱估算模型,由均方根误差RMSE和决定系数R2检验模型的预测能力和稳定性,并比较不同预处理方法的适用性。结果表明:反射率一阶微分光谱是估算土壤汞含量较好的指标,估算R2为0.77、RMSE为0.032。通过各种光谱预处理方法可提高土壤汞含量的估算精度,为研究区生态环境的恢复和评价提供依据。     

乌达煤田雾冰藜汞的初步调查

50多年前内蒙古乌海市乌达煤田随着工业采煤出现了煤层自燃亦称地下煤火,历经曲折的一轮又一轮治理,目前仍有火点分布。笔者等在深入煤田腹地调查基础上采用Lumex RA-915M/PYRO-915+汞分析仪检测了298件当地的戈壁草本植物雾冰藜(Bassia dasyphylla)的叶和茎样品。结果是:火点附近雾冰藜的叶汞含量总均值达到903ng/g,茎汞328ng/g;远离火点的煤田公路沿线雾冰藜的叶汞为131ng/g,茎汞62ng/g。表明:乌达煤田存在空气汞污染;污染源是区内煤层自燃;污染水平介于典型汞矿区与垃圾焚烧厂附近环境之间。建议:一年生草本雾冰藜有潜力成为空气汞污染的生物指示;它作为荒漠先锋植物很可能适于中国北方地下煤火的环境地球化学研究和调查。     

基于扫描电镜-氮气吸脱附和压汞法的页岩孔隙结构研究

研究页岩孔隙结构特征,对于探讨页岩气赋存机理有重要意义。本文采用扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附法与压汞法对鄂尔多斯盆地页岩样品的孔隙结构进行了全面表征,发现所研究区域页岩孔隙类型包括溶蚀孔隙、粒间孔隙和微裂缝;孔径从几个纳米到几百个微米,BET比表面积在7~25 m~2/g之间,孔体积在0.01~0.03 cm~3/g范围。研究结果表明鄂尔多斯盆地页岩具有良好的孔隙结构,孔隙类型丰富,孔径分布范围广泛,其中纳米级孔隙占主导,纳米级孔的存在有利于页岩气的存储,微裂隙的存在则有利于页岩气的运移。说明该区域页岩气的储藏具有良好的基础环境,页岩含气量可能较丰富。     

激光共聚焦扫描显微镜测定烃类包裹体气液比的误差校正研究

通过烃类包裹体PVT模拟可以重建捕获温度和捕获压力,气液比是影响PVT模拟结果的重要参数,然而由于缺少烃类包裹体标准样品,一直未能深入研究激光共聚焦显微镜气液比测定精度的问题。本文利用人工合成包裹体技术合成了一种用于校正激光共聚焦扫描显微镜(LSCM)测定气液比的烃类包裹体标准样品,根据已知的合成烃类包裹体的油气组成、捕获温度和捕获压力计算出烃类包裹体的理论气液比,并利用LSCM测定烃类包裹体的实际气液比,通过计算实际测试值与理论值的差值以分析实际测定气液比的误差,实现对激光共聚焦扫描显微镜的误差标定。实验结果证实,高分辨率的LSCM测定烃类包裹体气液比的绝对误差小于0.5%,可以为包裹体PVT模拟提供精确参数。本研究肯定了LSCM测定烃类包裹体气液比方法的准确性,进一步证实了烃类包裹体的PVT模拟结果可以为油气成藏研究提供可靠数据。     

福建宁德近岸海域海底浅层气分布特征及成因分析

近年来,在海岸带区域的开发利用过程中,遇到了一系列海岸带地质灾害问题,其中海底浅层气影响尤为严重,严重破坏海底沉积层结构的稳定性,已成为影响近岸海域工程建设施工安全的重要因素.为查明宁德近岸海域浅层气的分布特征及成因,通过单道地震、浅地层剖面、侧扫声呐等工作手段,在宁德近岸海域发现了多处呈层状、团块状分布的浅层气,分布...