西秦岭北缘武山地区上白垩统沙漠相沉积特征

西秦岭广泛但不连续分布着一套晚白垩世红层地层。这套红层地层所代表的原型沉积盆地是西秦岭中生代陆内造山期发育的相互孤立的山间盆地拟或是整体统一红层盆地新生代以来地壳隆升侵蚀破坏的残留一直存在争议。这个争议问题即关乎到对西秦岭中生代末期的构造地貌状态的认识,也关乎到现今青藏高原东北缘新生代以来地壳隆升初始地质背景。通过对西秦岭北缘武山地区上白垩统红层沉积地层中发育的一套砖红色砂岩的沉积序列、沉积构造、粒度分布等宏观地质特征的较详细研究,结合对这套砂岩的矿物成分和显微结构以及石英颗粒SEM表面结构特征的研究,表明这套砖红色砂岩具有如下特征:1）发育典型的大型风成交错层理;2）粒度均匀,分选好,以中-细砂、极细砂组分为主,缺乏粉砂-黏土颗粒组分;3）石英颗粒磨圆度好,表面发育碟形和新月形坑、溶蚀坑、硅质薄膜等风成砂颗粒具有的独特表面特征。据此提出这套砖红色砂岩是典型的沙漠相沉积的新认识,并根据沙漠相沉积类型的识别标志将其分为沙丘沉积和丘间沉积两种沉积类型。秦岭北缘武山地区晚白垩世沙漠相沉积的存在,结合西秦岭腹地同时代的哈达铺、岷县西江等地分布在山顶面的晚白垩世红层地层中存在类似的沙漠相沉积分析,提出了西秦岭晚白垩世不仅处于干旱炎热气候环境,而且曾呈现出地形相对平缓的泛盆地构造地貌状态。这套红层沉积反映了西秦岭晚白垩世为统一红层沉积盆地而非孤立的山间盆地,现今多不连续分布在山顶面之上是新生代以来地壳不均匀隆升和侵蚀共同作用的结果。     

基于岩性相单元的低孔低渗碎屑岩储层质量精细评价——以珠江口盆地HZ25-7构造古近系文昌组为例

针对深层系储层勘探评价中遇到的岩性复杂、物性变化大的难题,以珠江口盆地HZ25-7构造古近系文昌组低孔低渗储层为例,利用电成像测井纵向分层的高分辨率优势,在宏观岩性识别和沉积层理构造解释的基础上,以微尺度的岩性相为单元,共划分出14种岩性相类型,分析了目的层段2种河道单元内部的岩性相组合序列,揭示了储层纵向上的非均质性特征。根据岩心物性分析并刻度常规测井和电成像测井,对各类岩性相单元开展物性评价。结果表明,在相同的成岩作用背景下,粒度和沉积层理构造对物性有明显控制作用:随着粒度由粗变细,层理构造由槽状交错层理、板状交错层理到块状层理,储层物性逐渐变差。在文昌组寻找优质储层,应以河道单元中上部岩性较粗且交错层理发育的高能沉积岩性相单元为主要目标。     

华北苏皖辽新元古代Molar Tooth构造碳酸盐岩的沉积相与环境约束

国内外元古代碳酸盐岩中常见复杂肠状形态的molar tooth构造(MTS)。其宏观、微观边界清晰,内部充填均一等粒结构的方解石(白云石)微亮晶。宿主岩相以含泥质或粉砂质的细砂屑、粉泥屑灰岩为主,经常与风暴岩共生。MTS碳酸盐岩发育在缓坡型台地,沉积层序中常见潮汐流、风暴流侵蚀—充填和浪成交错层理与递变层理。MTS碳酸盐岩发育严格受沉积环境和岩相约束,形成于(内缓坡深部—中缓坡浅部)潮下带和环潮坪,风暴浪基面是其发育的最大深度。垂向序列由高频潮下带和环潮坪微层序加积而成,单个微层序顶部通常为环潮坪纹层状含铁质有机质泥屑碳酸…     

深部大断面厚顶煤巷道围岩稳定原理及控制

针对深部高地应力、大断面、厚顶煤巷道围岩控制难题,采用理论分析、数值计算等方法研究了其变形破坏机制及其控制技术。研究结果表明,深部大断面厚顶煤巷道顶煤塑性区呈“拱形”或上宽下窄的“倒梯形”形态,直接顶塑性区则呈“矩形”形态,且存在肩角稳定区域。提出了“倒梯形”塑性区形成的层理面剪切破坏作用机制：在深部高应力（尤其是高水平应力）以及顶煤较大下沉产生的附加水平应力作用下,顶煤和直接顶之间的层理面发生剪切破坏,并引起其附近煤体破坏,促进了顶煤“倒梯形”塑性区的形成。基于此,提出了高强高预紧力锚杆和斜拉锚索梁联合支护围岩控制技术,认为斜拉锚索可锚固在肩角稳定区域,并起到限制顶煤与直接顶岩层之间层理面的剪切变形、阻止顶煤塑性区由“拱形”向“倒梯形”发展的作用。研究成果成功应用于工程实践     

准噶尔盆地西北缘辫状河沉积模式探讨--以七区下侏罗统八道湾组辫状河沉积为例

准噶尔盆地西北缘下侏罗统下部地层主要发育辫状河沉积。以新疆油田七区下侏罗统八道湾组为例,以岩芯观察为基础,综合利用薄片鉴定、分析化验以及测井解释等资料,分析认为该区辫状河的沉积鉴别标志为:岩石类型比较单一;岩石成分复杂,成熟度较低,局部常见富集成层的碳屑;沉积构造丰富,具有“二元结构”;砂体具有“泛连通体”结构等。在此基础上,进一步从颜色、岩性、粒度、沉积构造和测井曲线特征等方面剖析了河床滞留、心滩和泛滥平原等微相的沉积特征,并结合沉积微相的空间分布规律,探讨了研究区的辫状河沉积模式。该研究成果对油田的滚动勘探和开发调整都具有重要意义。     

第七部分第四纪多学科研究古土壤学在古环境重建中的作用

常有人提出,土壤及成壤过程对环境变化缺乏敏感性,土壤对环境变化的反应很慢。换句话说,成壤过程有一种惰性,环境变化只有到一定限度以上才能被记录下来。这里我们要论证的是,如果把土壤作为一个综合系统来研究,就能提供有关过去或现在的,区域的和普遍的古环境详细记录。土壤的环境解译理论基础     

陕西蓝田丹凤群上段风暴沉积

本文通过对陕西蓝田地区丹凤群中风暴岩的初步研究和分析,提出了该区风暴岩的三种剖面结构,并对其形成环境以及整个丹凤群上段的沉积演化趋势进行了阐述。本区风景岩属远源风暴岩,其形成位置大致处于斜坡带上部-陆棚环境,整个丹凤群上段沉积地层为-向上变浅的沉积序列。     

层状岩石不排气三轴压缩力学特性试验研究

为研究地下隧洞开挖过程中围压和孔隙气压对层状千枚岩力学特性及变形参数的影响,以氩气作为渗透介质,开展层状千枚岩不排气三轴压缩试验,分析层状千枚岩在不同围压和孔压下应力-应变关系、峰值强度、变形特性及破坏形式随层理倾角的演化特征。引入基于层理倾角的各向异性度公式,探讨围压和孔压对层状千枚岩各向异性的影响。结果表明：不排气条件下,当孔压减小或围压增大时,层状千枚岩峰值强度逐渐增大;岩石峰值强度σ_c、弹性模量及变形模量随层理倾角的增大呈“U”型变化;层理倾角在30°～60°之间,层状千枚岩存在层理弱面,破坏形式主要为沿层理面剪切滑移破坏;层状千枚岩在平行层理方向受围压、孔压影响较大,呈现明显各向异性特征。     

层状页岩力学特性及其破坏模式研究

采用MTS815型岩石力学试验机进行了页岩层理面不同角度取芯的力学试验,获得了其力学参数及破坏模式特征。试验表明：层理面不同角度试样力学性质存在较大差异性,平行层理面试样其抗压强度最高,与层理面夹角为30°时抗压强度最低,弹性模量随取芯角度的增加逐渐降低。单轴压缩,夹角为0°时破坏模式主要为沿多个平行层理面竖向劈裂,夹角为30°时沿层理弱面剪切破坏,夹角为60°时为大角度剪切破坏并贯穿60°弱层理面,夹角为90°时主要为层状拉张破坏。三轴压缩,夹角为0°时试样有多条破裂面,呈劈裂与剪切破坏共同作用;夹角为30°时,沿层理面剪切破坏;夹角为60°时,呈现剪切破坏,剪切破裂面与水平面夹角在45°~50°之间;夹角为90°时,以剪切破坏为主,有多条平行开裂层面。页岩层理面表现出明显的弱面特征,研究结果为水力压裂施工设计提供了技术参数。     

层理性地层钻井稳定性分析模型

针对钻井工程常遇的层理性地层,以应力张量坐标转换关系和井孔应力集中方程为基础,引入弱面剪切滑动和岩体Mogi-Coulomb双强度准则,建立了分析层理性地层井壁稳定性的模型。对含层理弱面的典型油气储层中钻井的合理钻井液密度和安全钻井方向进行研究,结果表明：层理面的存在加剧了井壁围岩的破坏,且改变了围岩破坏的位置;水平井坍塌压力随着钻井方向变化而连续性变化,其在特定钻井方向取得最小坍塌压力;斜井取得最小坍塌压力的方位与层理面在空间中并不垂直,空间中关于主平面对称的斜井破裂压力相同;既可获得较大钻井液安全压力窗口又可取得较小坍塌压力的方向为优选钻井方向,在钻井液压力窗口变化大的倾向上钻井需严格控制钻井轨迹曲线。