三峡库区泥质灰岩溶蚀作用与边坡岩体破坏

三峡库区泥质灰岩边坡的溶蚀与破坏问题,影响到三峡工程的顺利进行,正确掌握它的破坏规律,有利于边坡治理与防护工作。本文从岩体的基本地质信息入手,分析溶蚀作用从不同方面对边坡工程性质的影响。主要包括:岩体内部可溶岩成分被溶蚀后泥质成分富集,岩体成份发生变化;岩体密集节理裂隙发育,结构疏松,成为溶蚀液体的入渗通道,加剧深层岩体的溶蚀作用发生。溶蚀作用叠加不同的地质破坏因素后,三峡库区泥质灰岩岸坡的变形破坏类型总结为三类:薄-中厚层块裂式破坏、中-厚层点裂式破坏、厚-巨厚层层裂式破坏。      

巴楚地区上寒武-下奥陶统丘里塔格群碳酸盐岩储层特征

巴楚地区上寒武-下奥陶统丘里塔格群碳酸盐岩储层是区内主要储层段,为一套局限台地沉积,其中"云岩、灰岩互层段"、"白云岩段"为有利储层层位。受沉积相、成岩作用和构造作用影响,储集空间类型主要是次生孔隙、溶洞和裂缝,尤其是溶蚀作用与断裂改造作用,使丘里塔格群碳酸盐岩形成优质储层。分布在南部康塔库木-玛扎塔格构造带已获得高产工业气流。      

贵州赤水地区中三叠统雷口坡组的成岩作用和储集性

赤水地区中三叠统雷口坡组的气藏是１９９１年初发现的，其储层主要发育在雷一＾１中段。储集岩主要为溶孔粉晶云岩，储集空间为晶间孔、晶间溶孔及溶孔。受沉积环境控制，成岩早期的淡水溶蚀作用是形成储集性的主要原因，导致雷一＾１亚段的储层具明显的成层性，而印支期抬升引起的风化淋滤作用进一步改善了储集性。成岩期的石膏充填则是使储集空间遭破坏的主要因素。本文通过“四性研究”，充分利用岩石学、岩石地球化学及各种微电     

试论青城前后山红层岩溶地貌及其旅游景观资源价值

青城前后山的红层岩溶地貌景观主要可划分为三个类型:丹霞地貌景观、红层洞穴景观及瀑华景观,它们是国家级青城山风景名胜区得天独厚的自然景观资源,具有较大的旅游资源开发潜力。丹霞地貌景观的形成与流水沿红层砂砾岩中的垂直裂隙和水平方向上的钙质夹层和透镜体发生的侵蚀、溶蚀作用以及伴随的崩塌作用有关。洞穴景观中尽管有不少系岩溶凹腔,但对于无石灰岩的风景区而言,也是应当逐步开发利用的可贵的旅游资源。笔者认为瀑华景观的形成决定于综合因素,单靠“高速水流的负压-气爆作用”难以解释诸多复杂的自然现象。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

火山岩储层斜长石选择性溶蚀的岩石学及热力学研究

长石溶孔是火山岩中重要的孔隙类型之一,火山岩的主要孔隙类型中长石溶孔所占的比例在1.24%～60.61％之间,在储层中占有重要地位。从岩相学、岩石化学CIPW标准矿物成分、热力学等方面论证了斜长石的选择性溶蚀。岩相学特征表现出斜长石选择性溶蚀的特征,即钙长石溶蚀时钠长石没有溶蚀,同时出现斜长石选择性溶蚀时钠长石和钾长石生长的现象。斜长石选择性溶蚀得到了CIPW标准矿物成分的支持,在CIPW标准矿物成分中长石的端元组分主要为钠长石和钾长石,而钙长石绝大多数为0或接近0。热力学研究表明,在同样的温度、压力和地层水成分的条件下,在斜长石中优先溶解钙长石组分。当地层水中Na+和K+浓度达到饱和时发生钠长石和钾长石沉淀,出现斜长石选择性溶蚀的同时发生钠长石和钾长石生长的现象。     

模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义

碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源,在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加,对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应,利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜-能量扩散X射线谱仪和X-射线粉晶衍射等,分别测定反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCO3-浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现,模拟污水(含有几种重金属离子、H2PO4-、NH4+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异,如模拟污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用,使其释放更多的Ca和C;低浓度Pb(NO3)2溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO2;高浓度的Pb(NO3)2、CuCl2、CuSO4和土壤微生物扩增溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为释放CO2;重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成等。     

基于数字图像处理技术的溶蚀岩体细观变形破坏机制模拟研究

通过数字图像处理技术对广泛发育于岩溶地区的溶蚀岩体的溶蚀特征进行提取,构建离散元溶蚀岩体模型,并模拟单轴压缩试验研究溶蚀岩体的细观变形破坏机制,以分析溶蚀岩体的变形破坏特征和裂隙演化规律。结果表明:溶蚀岩体模型能够很好地表征岩体的溶蚀特征,对真实的溶蚀形态具有较好的还原作用;溶蚀岩体的累计破坏数曲线呈现“S”型变化特征,即分为裂隙不发育阶段、稳定发育阶段和不稳定发育阶段,溶蚀岩体的破坏具有累进性特点;由于溶蚀孔洞的存在,使得溶蚀岩体接触力力链表现出各向异性特征,随着加载的进行,岩体骨架为抵抗外部荷载的作用,导致接触力在岩体骨架内集中,表现为接触力力链线条变粗;随着应变的增加,试样发生起源于溶蚀孔洞周围的破坏,破坏区域发生卸荷作用,接触力力链被淡化,最终试样发生破坏,力链消失,溶蚀岩体应力应变关系是试样内部接触力变化规律的宏观表现。      

塔里木盆地热液活动地质地球化学特征及其对储层影响

塔里木盆地二叠纪时发生了强烈的岩浆-火山作用,与之相关的热液流体沿着断裂、裂缝以及不整合面活动,并与所经碳酸盐岩围岩发生反应,使围岩发生不同程度的溶蚀改造,主要表现在:1热液溶蚀和热褪色现象显著;2沉淀生成多种热液矿物组合,如萤石-石英组合、闪锌矿-绿泥石-方解石组合,重晶石-石英-黄铁矿-菱铁矿组合等;3热液作用区域碳酸盐岩成分发生了明显的变化,主要表现为Fe、Mn、Si等元素含量的升高,比正常灰岩高出几倍至几十倍。上述特点与岩溶作用和成岩溶蚀作用特征明显不同。对典型钻孔碳酸盐岩储层研究表明,无论灰岩还是白云岩,在热液作用下都会产生大量的微小溶蚀孔洞,储层物性得到明显的改善,因此热液作用是影响储层物性不可忽视的重要因素。     

论碎屑岩储层成岩过程中有机酸的溶蚀增孔能力

碎屑岩储层成岩过程中,烃源岩中有机质热演化能够释放大量有机酸并强烈溶蚀铝硅酸盐和碳酸盐矿物,进而形成规模性次生孔隙的观点为石油地质学家所普遍接受。笔者以国内外有机质热解生成有机酸的实验为依据,系统计算了单位质量干酪根的生酸潜力。以东营凹陷北部陡坡带为例,在计算古近系沙河街组沉积地层泥砂比、主力烃源岩有机质丰度及主力烃源岩最大生排酸潜力的基础上,分别计算了有机酸溶蚀铝硅酸盐和溶蚀碳酸盐矿物对储层的最大增孔能力。然后以全球范围油气储层地层水有机酸浓度为参考,结合室内有机酸溶蚀碳酸盐矿物的实验,探讨了碳酸盐矿物的规模性溶蚀作用与地层酸性流体供给能力的匹配关系。结果表明：在缺少断层和不整合等优势运移通道时,有机质热演化过程中释放的有机酸溶蚀铝硅酸盐矿物能够产生的最大次生孔隙度约4.49%~7.48%,这一数据在一定程度上与现有认识一致;而有机酸溶蚀碳酸盐矿物能够产生的最大次生孔隙度约1.54%~2.56%,这一数据要大大低于多数学者的主观认识。在缺少足够的碳酸盐溶蚀证据的情况下,将中深层异常高孔隙度储层中大量的粒间孔隙界定为早期碳酸盐胶结物完全溶蚀形成的次生孔隙的观点值得商榷。