涪陵地区井下页岩岩芯裂缝体密度与声学性质关系实验研究

本研究对涪陵地区井下产气的龙马溪组页岩岩芯,采用三轴压机压裂制造裂缝,用工业CT扫描压裂前后岩芯,应用图像识别技术统计出裂缝体密度,又用超声脉冲透射法测定样品破裂前后裂缝方向上的纵波、单偏振方向与裂缝不同夹角的横波,来研究裂缝对页岩岩芯声学性质的影响.实验结果表明：压裂后样品的纵波速度略微降低,只有含较多内部裂隙的150#样品纵波速度减小幅度明显.压裂前后样品的纵波波形差别不大,纵波主频随裂缝体密度呈下降趋势,即压裂后纵波频谱主频向低频端移动.压裂前横波速度随自身与裂隙方位角变化而变化,与0°和180°相比,在45°和135°时略微减小,在90°时速度降低幅度最为明显并且发生相位反转.典型样品的横波主频随偏振方向与裂缝夹角的增大而逐渐向低频移动;压裂后,横波频谱杂乱,出现多处局部峰值,速度和主频较压裂前更低,平均横波波速随裂缝体密度呈明显减小趋势.平均纵横波速比随裂缝密度呈近线性增加,表明其与裂缝体密度有较强相关性.     

山东灵山岛莱阳群水下非构造裂缝特征及意义

收缩裂缝在前寒武纪到显生宙各个地质时代都有发现,其成因一直存在争议。作者在灵山岛莱阳群泥岩和砂岩中都发现了大量的非构造裂缝,除了收缩裂缝外还有应力脆性裂缝和混合裂缝。这些裂缝通常在单层内发育,极少量延伸到邻层,具有多形态、多尺度、多充填方式、多期次和多级别的特征,与干燥泥裂和后期构造裂缝区别明显,结合地层中无暴露标志,认为是在水下环境形成。总结水下裂缝的关键特征并对比Pratt提出的地震收缩裂缝特征,推测灵山岛裂缝亦是地震触发而形成。灵山岛已经识别出了大量地震成因的软沉积变形构造,证明当时本区域地震活动频繁,具有裂缝地震成因的要素。前人总结收缩裂缝特点发现裂陷盆地明显多于被动大陆边缘挤压盆地,作者认为收缩裂缝在裂陷盆地拉张环境下容易形成和保存。灵山岛裂缝解释为水下环境地震成因具有更多的地质意义:可以解决沉积时水体深度问题;记录了古地震能量与频次,有效反映古地震的节律;是灵山岛莱阳群属于裂陷盆地沉积的有利证据。     

利用Hudson裂隙模型分析井径变化对声波测井响应的影响

裂隙性介质因其复杂的结构和可观的藏储量一直是资源勘查领域的重点研究对象。基于Hudson裂隙理论对裂隙介质中不同裂隙参数（数密度、角度、纵横比）下变化井径的井场响应进行数值模拟,得到如下结果：在裂隙数密度较小的情况下,纵波、横波以及斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙角度较大的情况下,斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙角度较小的情况下,横波幅度对井径变化响应较敏感;在裂隙纵横比较小的情况下,纵波、横波以及斯通利波幅度对井径变化响应较敏感;在频率-波数二维谱中,随着井径的增大,波动激发强度峰值所在的频率带以及波动的首次激发频率都向低频区域移动。由此认为：弹性波在裂隙性介质中传播时在受井径变化的影响下产生规律性响应,应用Hudson裂隙理论模拟裂隙介质的井场响应可以系统地分析裂隙参数和井径变化对声波传播规律的影响,进而指导实地裂隙储层声波测井勘探工作。     

巫山县望霞危岩体变形监测及破坏机制分析

2010年8月三峡库区望霞危岩变形加剧,对航道安全及坡体上居民的生产生活造成了较大影响。在对新生裂缝详细调查和对变形历史、地表位移、全站仪监测及裂缝位移监测数据分析的基础上,对望霞危岩变形特征及其成因进行了综合分析。研究结果表明:危岩体变形区总体向SW方向位移,并具有明显的沉陷变形特征。T10缝为控制性裂缝,是整个变形区的后边界,主要表现为裂缝张开和沉降变形。T11和T12缝间的块体整体向SW方向位移,并伴随下沉,其下沉量大于水平位移量。由于T11和T12缝间的块体挤压作用,造成T13缝一带岩体的变形明显加剧。危岩体各岩层中节理面相互贯通,形成1组延伸较远,平直,贯通性较好的结构面,与危岩破坏面相互平行,其对危岩的破坏起着控制性作用。危岩体与基座构成了典型的硬-软-硬岩性组合形式,为危岩的层间滑动作用提供了地质结构组合条件。此次裂缝的扩张及塌陷坑的形成是在前一次变形的基础上发展的,其与底部采矿活动关系极为密切。持续降雨后危岩发生向临空面旋转滑移,并形成坐落挤出式崩塌。     

压剪应力场中组合裂纹非共面破裂特征的实验研究

通过实验力学方法研究了几种典型组合裂纹非共面破裂特征．实验结果表明,在双轴加载条件下,脆性材料内部的初始不闭合裂纹在受力闭合之前出现新裂纹,扩展裂纹中不仅有张性裂纹,而且有剪切裂纹,部分甚至还出现逆向剪切裂纹．对单轴加载和双轴加载两种条件下裂纹的破坏规律作了比较．     

岩层阻水性能与其结构成分、组合形式的关系

根据室内水力压裂试验的结果,通过分析裂痕端部应力强度因子的变化情况,研究了不同结构成分岩层的各自阻抗水压致裂的能力,分析了岩性变化、交界面性质对水压致裂裂隙扩展的影响,提出了阻抗水压致裂裂隙扩展和防止承压水导升的较优岩层组合形式。     

江西石城国家地质公园龟裂地貌特征及成因分析

江西石城国家地质公园的龟裂地貌主要产于晚白垩世河口组红色砂岩中,造型奇特、多样,形成许多象形景观,如龟寿石、松果石、鳄鱼石、仙人犁田等,引人注目。但是,对这些龟裂地貌的微观研究不足,导致对其成因的解释比较模糊。本次在野外用罗盘测量裂隙走向,同时采集砂岩样品进行偏光显微镜和扫描电子显微镜实验观察,分析龟裂地貌形成的原因。野外观察发现,龟裂地貌主要发育在颗粒相对均匀的厚层细粒砂岩中,可产在砂岩层面或其它暴露面上,向下延伸一般不超过15 cm。在偏光显微镜下,砂岩样品的碎屑颗粒主要为次棱角状-次圆状,分选性较好,填隙物中含有方解石胶结物。在扫描电镜下,颗粒胶结疏松,颗粒表面的溶蚀小孔和裂隙比较常见。结合国内外类似研究,本文认为岩性是龟裂地貌发育的基本要素,裂隙走向的玫瑰花图显示,断裂构造控制了一部分龟裂的形成,但并不是唯一的原因。在风化作用过程中,由于硅、铁、锰氧化物沉淀而在砂岩表层形成薄层结壳,后由于应力拉张使结壳破裂,形成细小的裂隙,流水沿着裂隙侵蚀使其扩大,最终形成龟裂地貌。最后,提出龟裂地貌的四个阶段演化模式。     

陆源碎屑细粒沉积岩中收缩裂隙形成机制研究进展及地质意义

陆源碎屑细粒沉积岩收缩裂隙广泛发育（湖）海陆过渡相中,其成因机制对古环境研究具有重要指示意义,也是震积岩和微生物成因沉积构造领域的研究热点。通过调研国内外收缩裂隙的相关研究,系统总结了收缩裂隙的形态特征、成因机制及其研究的地质意义。结果表明：收缩裂隙主要发育在（湖）海陆过渡相粉砂岩与黏土岩互层的陆源碎屑细粒沉积岩中,通常发育在粉砂岩层的底面,向下逐渐尖灭于下部黏土岩层,呈肠状、脉状或蠕虫状的粉砂质充填,其层面形态可分为纺锤形裂隙、不规则裂隙、多边形裂隙等多种类型,反映了不同的沉积环境。收缩裂隙的成因包括与盐度变化相关的合气作用、地震作用、风暴作用、微生物席破裂作用等。收缩裂隙对沉积环境、事件性沉积、高频（湖）海退—（湖）海侵界面具有重要指示意义。根据收缩裂隙的形态特征及其组合可以指示沉积相带,根据收缩裂隙的发育特征及其伴生现象可以指示地震、风暴、重力流等事件性沉积;微生物成因的收缩裂隙具有沉积物暴露的指示作用,能够指示不同级次的（湖）海退—（湖）海侵界面及古（湖）海平面变化。     

陆源碎屑细粒沉积岩中收缩裂隙形成机制研究进展及地质意义

陆源碎屑细粒沉积岩收缩裂隙广泛发育（湖）海陆过渡相中,其成因机制对古环境研究具有重要指示意义,也是震积岩和微生物成因沉积构造领域的研究热点。通过调研国内外收缩裂隙的相关研究,系统总结了收缩裂隙的形态特征、成因机制及其研究的地质意义。结果表明：收缩裂隙主要发育在（湖）海陆过渡相粉砂岩与黏土岩互层的陆源碎屑细粒沉积岩中,通常发育在粉砂岩层的底面,向下逐渐尖灭于下部黏土岩层,呈肠状、脉状或蠕虫状的粉砂质充填,其层面形态可分为纺锤形裂隙、不规则裂隙、多边形裂隙等多种类型,反映了不同的沉积环境。收缩裂隙的成因包括与盐度变化相关的合气作用、地震作用、风暴作用、微生物席破裂作用等。收缩裂隙对沉积环境、事件性沉积、高频（湖）海退—（湖）海侵界面具有重要指示意义。根据收缩裂隙的形态特征及其组合可以指示沉积相带,根据收缩裂隙的发育特征及其伴生现象可以指示地震、风暴、重力流等事件性沉积;微生物成因的收缩裂隙具有沉积物暴露的指示作用,能够指示不同级次的（湖）海退—（湖）海侵界面及古（湖）海平面变化。