超压封存箱的压力封闭机制研究进展综述

超压封存箱的封闭机制研究是封存箱研究中的难点之一,倍受许多专家学者关注。深入研究和揭示封隔层的封存机制和异常高压的保存时间对超压成因和油气成藏条件诸多方面的研究都非常重要。已有的关于异常高压的封闭机制研究可分为静态和动态两种观点。静态观点认为:极低渗透率(渗透率10-11μm2)的致密岩层可作为封闭层阻止流体流动,如蒸发岩或经历强烈碳酸盐矿化作用的碎屑岩可形成近于非渗透性岩层从而形成有效封闭;在砂泥岩频繁互层的地层中,气-水两相界面可产生足够大的毛细管压力,而且毛细管压力具有可叠加性,进而形成有效封闭。动态观点认为:在封存箱和封闭层处于连续水相的地质环境中,剩余压力将通过低速扩散方式逐步同其环境压力达到平衡,但由于异常高压通过低渗透岩层(渗透率10-8~10-10μm2)的扩散速度极其缓慢,从而也可使封存系统长期保持超压状态。超压封闭机制的静态和动态两种观点都各自具有事实依据,但具有普遍意义的封存机制可能是气-水两相界面毛细管压力封闭和低速扩散机制。     

从地球物理场信息探讨阿尔金断裂带东北尾端效应和延伸

据区域地球物理资料分析,阿尔金—祁连山弧形巨型重力梯级带展布在青藏高原东北边缘,构成青藏地块与塔里木、华北地块的分界,NEE向密集重力梯级带反映出阿尔金断裂带呈左行走滑兼有逆冲;祁连山西段NWW向弧形重力高、重力低相间分布,反映出祁连造山带内挤压推覆、逆冲叠置、盆山耦合的构造格局;在敦煌—金塔之间,基于阿尔金左行走滑断裂带东北段存在尾端效应,产生一系列与NEE向走滑断裂伴生的NNE向拉分断陷盆地,大陆碱性玄武岩充填在拉分空间,引起与重力低对应的磁异常;由于能量的消减和转换致使阿尔金断裂终止于金塔盆地花海断陷,向东并未延伸。     

惠民凹陷中央隆起带异常低压特征及成因分析

惠民凹陷普遍存在异常低压现象,低压发育层段为沙河街组二段、三段,且集中分布在中央隆起带周边。前人对异常低压成因研究尚存在于定性描述阶段,应用295口井试油实测地层压力数据,分析了惠民凹陷地层压力纵向、平面分布特征;从引起异常低压主要因素入手,定量分析了抬升地层剥蚀、地层温度降低、蚀变耗水作用、蚀变矿物体积变化对地层压力的影响。结果表明,地层剥蚀孔隙反弹引起地层压力降低0516 MPa;地温下降造成地层压力降低202~373 MPa;蚀变耗水引起地层压力降低864 MPa;蚀变矿物体积变化使得地层压力降低436 MPa;成藏期烃类充注,地层压力增加量小于32 MPa。以上各因素共同作用,使得中央隆起带压力演化呈现降压-增压-降压的旋回性,并最终形成现今压力分布格局。     

赣西北前震旦纪构造变形序列

赣西北前震旦纪物质记录由古元古界星子群结晶基底与中元古界双桥山群组成。结晶基底仅残存于庐山与星子县之间约５０ｋｍ２的北北东向带状范围内,主要为一套片状、片麻状无序中深变质表壳岩系。其内韧性片褶、重褶等记录着以吕梁运动为主的构造变形痕迹。双桥山群分布广泛,以浅变质泥砂质及火山质碎屑岩为主组成的复理石建造为特征,与下伏结晶基底及与上覆震旦系之间分别被吕梁运动界面、四堡运动界面（或晋宁运动界面）所分隔。根据对双桥山群中具区域延展性与标志性岩性组合的厘定,在近年来的区调中已识别并填绘出两个世代的构造形迹…     

青藏高原整体隆升与地壳短缩增厚的物理－力学机制研究（上）

本文综合研究了青藏高原大地构造格局、地壳与地幔结构、地球物理场特征,对青藏高原整体隆升的物理一力学机制,进行了总结,并提出了隆升、地壳短缩和增厚的动力学模式。论文对以下五个问题进行了研究和讨论：第一,青藏高原巨厚的地壳、薄的岩石图结构、不同产状深大断裂以及推覆、切割和碰撞造山带的基本模式;第二,地震活动、断层面解与区域应力场;第三,板块运移与地体拼贴和大陆增生;第四,青藏高原隆升的物理一力学机制分析;第五,青藏高原隆升的地球动力学模式。研究结果表明,南部印度板块向北运移并与欧亚大陆板块碰撞,北部则受古亚洲板块阻隔并向南推移。在长期的碰撞与挤压作用下,造成了高原地区异常的地震活动和应力场,Ｌｇ波能量向南快速衰减和Ｑ值向南递增,水热活动强烈和地壳“南热”、“北冷”及岩石围中“壳热”、“慢冷”的格局。喜马拉雅南、北麓重力未达均衡,高山仍在上升,沿雅鲁藏布江由深部上涌的蛇绿岩套长达１７００ｋｍ,一系列走滑断层的形成和强烈的形变,形成了南界恒河平原北缘、北抵雅鲁藏布江的宽约３００～５００ｋｍ的碰撞挤压过渡带。基于此,青藏高原的隆升和地壳短缩增厚的物理一力学机制为软流圈的拖曳作用,促使印度板块与欧亚板块的碰撞和长期的挤     

新疆哈密黄山韧性挤压带超塑性拉伸砾石的特征及形成机制

新疆哈密黄山韧性挤压带变形砾石具超塑性拉伸的特征，变形砾石平均棉球体长短轴比（Ｘ／Ｚ）大于１０．变形砾石的微观构造、超微观构造、石英组构、及变形砾石拉伸量与砾内石英颗粒轴比（Ｘ／Ｚ）和砾内面理间隔（Ｄ）关系等的综合研究表明，挤压及其所导致的砾内矿物的细粒化和拉伸及砾内面理间隔的减小是砾石超塑性拉伸的重要变形机制。变形砾石粒度大小和岩性对砾石拉伸变形具一定的敏感性。另外，随着拉伸应变量的增大，硅质岩砾石石英组构有从Ｖ型极密、小圆环带、交叉环带向Ⅷ型极富和Ⅰ型极密演化的特征。     

新疆东天山觉罗塔格韧性挤压带基本特征及动力学意义

新疆觉罗塔格韧性挤压带发育于吐哈地块和中天山地块之间石炭系东西向火山-沉积建造中,由一组走向东西、产状陡立的透入性片理组成。眼球状结构、平行带状结构和菱形网状结构是韧性挤压带不同构造区亚带的排布格式,它们相对变形带主界面而言具有很好的对称性。片理构造、拉伸线理构造、同生褶皱构造、布丁构造、压力影构造、碎斑构造、粒内面理构造、位错构造和矿物光轴优选定向等韧性构造形迹发育,这些不同尺度的韧性变形构造形迹的组构都具以片理面为对称面而呈现出对称的特征。韧性挤压带横分为3个亚带,3个亚带岩石形变相变和应力应变等方面都呈横向对称状分布。“奶油饼”结构是韧性挤压带的应变结构。该韧性挤压带成因于南北两侧吐哈地块和中天山地块的南北向水平共轴挤压作用,形成于255Ma至280Ma(早二叠世),压扁机制是该韧性变形带的变形机制,它的力学性质表明该韧性变形带不应属于南北两大板块之间的俯冲-剪切带,其成因可能与板块孤后盆地的对称开合有关。     

节理岩体锚杆的综合变形分析

在总结国内外对节理岩体中锚杆加固机制的试验研究和理论探讨基础上,综合考虑锚杆的切向和轴向变形能力,建立节理锚固锚杆在剪切荷载作用下的变形模型,将节理锚固锚杆的变形区划分为弹性变形段和挤压破坏段,引入表征挤压破坏段长度的变量,对锚杆与岩体的相互作用机制进行理论分析,推导了剪切荷载与剪切位移和轴向荷载与轴向位移的关系。通过分析锚杆的屈服破坏形式,得到了确定挤压破坏段长度的方法。最后,通过算例分析了挤压破坏段长度与锚杆直径、岩体强度、锚固角度等参数的关系,得到了以下结论：（1）节理锚固锚杆抗剪作用的实质是锚杆调动岩体的抗压强度抵抗节理切向荷载。在抗压强度较高的硬岩中,挤压破坏段局限于节理面附近,锚杆影响范围小;而在抗压强度较低的软岩中,挤压破坏段较大,而且会产生较大的剪切变形,锚杆影响范围较大。（2）锚杆屈服破坏形式与岩质和锚杆直径有关。硬质岩体发生剪切屈服,而较软岩体中容易发生弯曲屈服;小直径锚杆一般直接剪切屈服,而大直径锚杆可能发生弯曲屈服。锚杆屈服破坏后出现塑性铰,挤压破坏段范围在节理一侧约为直径的1～2倍,继续增加剪切荷载,挤压破坏段长度不再增大。（3）随岩质的不同,锚杆锚固节理的最优锚固角变化较大。岩质较硬时,最优锚固角度较小,反之则较大。     

地质力学的基本特征、成就和问题

论述了地质力学这一我国独立建立的地质学科形成的背景、基本特征、主要成就和存在问题, 指出:地质力学是在地质学三大论战, 特别是大陆漂移学说影响下, 独辟蹊径提出的; 地质力学有4个基本特征, 即3个立论依据, 9个基本概念, 7个研究步骤, 4个基本观点(本质的、联系的、发展的和实践的)。全面论述了地质力学10个理论方面、5个技术方法和5个生产实践方面的突出成就。地质力学存在的突出问题:本质上被裹挟于"固定论"泥潭中, 在认识新发现和接纳新观念上裹足不前; 古构造时期鉴别上存在重大误区, 过分强调了造山带的"长期继承活动"; 深部地质和全球海洋地质研究十分薄弱等。因此, 解放思想、与时俱进和走向全球是它当前3个紧迫任务。     

枫丹白露砂土的环境箱蒸发试验

为研究土壤水分的蒸发机理,自主开发了大型环境箱试验装置,并以枫丹白露砂土为研究对象,室内模拟土壤水分的蒸发过程。该试验在控制大气参数和保持土壤底部水位稳定的条件下,对蒸发过程中大气参数（空气温度、相对湿度和流量）和土壤参数（土壤温度、基质吸力和体积含水量）的变化,特别是土壤表面基质吸力的变化进行了研究。同时根据试验结果对蒸发速率及累积蒸发量进行了计算分析。研究结果表明:蒸发主要限制在土壤浅层区域,浅层土壤的体积含水量和温度的变化均较大;空气温度和土壤蒸发过程对土壤温度的变化具有较大的影响;土壤表面空气相对湿度与蒸发过程具有相关性;土壤基质吸力随着蒸发的进行逐渐增大; 实际蒸发速率呈现3个阶段。