原状膨胀土剪切力学特性的应变速率效应

为研究应变速率对原状膨胀土力学性状的影响,通过GDS三轴试验系统进行了不同速率和围压下的固结不排水三轴剪切试验,分析了应力−应变曲线、孔隙水压力、剪切强度以及破坏模式随应变速率的变化规律。结果表明：不同应变速率下,膨胀土应力−应变曲线均呈应变硬化型。随着应变速率的增加,不排水剪切强度单调递增,引入应变速率参数ρ_0.9后发现,不排水强度增长率为14.3%～23.2%,平均值为18.4%。低围压下,应变速率对孔隙水压力影响较小,随着围压的增大,孔隙水压力的发展趋势由软化型转变为硬化型,孔隙水压力峰值随应变速率的增大而减小。原状膨胀土应变速率效应与其多裂隙性密切相关,破坏形式表现为小应变速率下主剪切带与次剪切带共存,大应变速率下仅有主剪切带,裂隙或多剪切带的出现强化了膨胀土强度的应变速率效应。     

云南广南早泥盆世新发现文山鱼及相关地层问题讨论

迄今为止,纸厂文山鱼（Wenshanaspis zhichangensis Zhao,Zhu et Jia,2002）仅在文山古木地区发现唯一一件较为完整的头甲;笔者等通过全面系统的古生物化石调查,在云南文山广南珠街一带下泥盆统坡松冲组首次采获了一件较为完整的纸厂文山鱼化石标本,这一发现拓宽了纸厂文山鱼的分布范围,丰富了化石层段层序地层的研究,对早泥盆世古地理面貌恢复提供了有力的化石证据。通过与正型标本的对比,新发现一个连接眶上管与侧背管的椭圆形开孔,并对其功能作了分析讨论。     

环境同位素在北京平谷盆地山前侧向补给研究中的应用

利用地下水水化学和同位素测试分析成果,结合区域地质、水文地质条件研究了平谷北山山区侧向补给情况和中桥水源地地区第四系松散孔隙水和下伏岩溶水关系。结果表明：研究区第四系松散孔隙水和基岩岩溶地下水均来源于大气降水,地下水化学类型均为HCO-3-Ca2+?Mg2+ 型;平谷北山山前基岩岩溶水侧向补给平原区第四系松散孔隙水和下伏岩溶地下水;通过D值估算得到中桥水源地第四系浅层地下水的山区岩溶水侧向补给和垂向降水入渗补给比例为57：43;中桥水源地基岩岩溶水接受山区岩溶水侧向补给和第四系孔隙水垂向越流补给比例为87：13。研究成果为平谷地区地下水资源量评价和地下水动力场数值模型的建设提供了关键参数,为区域地下水的合理开采和有序回补涵养提供了科学依据。     

GRA——FAHP模型的煤层底板突水危险性评价

矿井水害一直是制约我国煤炭安全生产的重要隐患之一,对其进行准确的预测评价具有十分重要的理论意义和实用价值。本文根据煤层底板突水各影响因素之间的关系是灰色关系并且具有非线性特征的特点,建立了定量与定性指标为一体的煤层底板突水评价指标体系及等级划分标准。同时将灰色关联分析法(GRA)和模糊层次分析法(FAHP)相结合。构建了能真实反映影响因素与底板突水之间灰色关系和非线性关系的底板突水危险性评价模型,并应用模型对某典型工作面突水危险性等级进行了评价,可为今后煤层底板突水预测评价的研究提供一定的借鉴和依据。     

基于岩石薄片分析的介形类化石赋存状态及地质意义——以济阳坳陷始新统泥页岩为例

首次利用岩石薄片观察和统计介形类化石的赋存状态,对济阳坳陷页岩的沉积环境及层序进行了研究。根据介形类化石在层面上的分布特征,将化石分布形式分为均匀分布、零星分布、条带状分布三种,按其保存状况分为双瓣、单瓣、破碎及压扁变形四种类型,化石丰度分为丰富(100瓣/4cm2)、中等(30~100瓣/4cm2)和稀少(30瓣/4cm2)三种。介形类化石的赋存状态与古盐度、岩相、层序及页岩中碳酸盐含量密切相关。研究表明:1济阳坳陷古近系沙河街组四段纯下亚段(Es4cx)——古近系沙河街组三段下亚段(Es3x)沉积期水体环境经历了由咸变淡的过程,盐度变化与化石丰度变化一致;2碳酸盐含量处于50%~60%范围内,最有利于介形类化石的保存;3纹层状灰质泥岩相和纹层状泥质灰岩相化石丰度高,但纹层状构造形成时期沉积速率慢,沉积基底较坚实,不利于介形虫死亡后的埋藏和保存,因此化石多以破碎为主。4介形类化石的盛衰与地层层序关系密切,一个层序内化石丰度呈现为出现-繁盛-衰退三个阶段,分别对应于低位体系域、湖扩展体系域和高位体系域。该方法解决了常规分析中难以观察到的化石原始保存和分布状态的问题,实现化石信息获取的最大化。     

砂质碎屑储层钙质夹层形成机理及其主控因素分析

砂岩储层中局部钙的富集是影响储层物性的重要因素之一,因此揭示钙形成的主控因素及形成机理,对油田后期的高效开发无疑具有重要意义。在砂质碎屑岩中,钙的富集一般以"钙尖"的形式产出,有顶底钙形式、也有团块状等等。本文通过物理化学分析手段,剖析钙离子的来源,钙离子富集条件及钙质沉淀机理及其主控因素。研究结果表明,钙离子主要在同生、表生与深埋成岩作用期析出,各类酸性水是其催化条件。在同生与表生作用期,在湖(海)平面下降,河道变迁等条件下,通过蒸发作用,化学反应平衡左移,形成含钙化合物沉淀。利用苏里格气田东区目的层丰富的地下水地球化学组成分析资料,经综分析表明,目的层钙质夹层形成地质条件复杂,为深埋成岩、同生与表生混合作用下的产物,其中深埋成岩作是其主要形成时期,而其余少量钙质夹层则是在同生或表生期形成,并进一步明确了深埋成岩作用是苏里格气田东区钙质夹层富集的主控因素。     

鄂尔多斯盆地上三叠统长7段泥页岩储集性能

页岩气的成功勘探开发引发了全球海相页岩研究的热潮, 然而对处于生油窗内的陆相页岩储集性能的研究尚需加强.基于光学薄片、场发射扫描电镜、环境扫描电镜、纳米CT、图像分析、GRI物性、气体吸附等方法对长7段泥页岩储集性能进行系统研究.结果表明: 长7段泥页岩形成于陆相半深湖-深湖环境, 面积为10×104 km2, TOC＞2%, R_o=0.8%~1.0%, HI=124~480 mg/g, 生烃潜力高; 脆性矿物含量为45%~59%, 孔隙度为0.6%~3.8%, 渗透率为0.000 72×10-3~0.002 30×10-3 μm2; 主要发育粒内孔、粒间孔和有机质孔, 以伊蒙混层等粘土矿物粒内孔为主, 有机质孔较少; 孔隙直径为30~200 nm, 孔喉系统连通性中等, 具备储集能力; 伊蒙混层等粘土矿物含量与比孔容相关性优于热演化程度与烃指数等, 表明长7页岩微观孔隙主要受控于成岩作用, 有机质生烃作用对储集空间贡献相对较小; 滞留烃主要以吸附态和游离态存在于黄铁矿晶间孔、伊蒙混层粒内孔、伊利石粒内孔与长石粒间孔.      

贵州省独山江寨地区下泥盆统碎屑岩物性、粒度特征及沉积环境讨论

通过对独山江寨地区下泥盆统丹林组、舒家坪组的石英砂岩、含砾砂岩的粒度分析,并结合上述两个地层组岩性组合和沉积构造特征,对该时期沉积环境进行了详细分析,识别出该地区下泥盆统为无障壁滨岸相的砂(砾)质高能海岸型沉积环境,层序特征具海岸沙丘-后滨(海滩砂脊)-前滨-临滨亚相的三个退积沉积旋回序列。     

非均质孔隙介质中两相流的光透法应用研究

地下水中非水相液体(Non-aqueous Phase Liquid,NAPL)的流动及其曝气修复技术是典型的两相流问题。基于实际地下水含水介质的普遍非均质性,本文应用光透法对非均质孔隙介质中两相流进行了定量试验研究,设计了两组砂箱实验,研究气体和重非水相液体(DNAPL)在非均质孔隙介质中的迁移规律,应用了水/气两相和水/NAPL两相饱和度计算模型。实验结果表明:气体主要由不规则通道向上运动,遇到低渗透性透镜体时在其下方堆积,并开始横向运动,绕过透镜体后继续向上运动,最终在砂箱顶部形成连续气体分布,注气速度越大,气体运移范围越宽;DNAPL在自身重力作用下克服毛管压力向下迁移至低渗透性透镜体,DNAPL无法克服该介质的毛管压力,停止垂向入渗,并在其表面堆积,开始横向运移,绕过透镜体后继续向下运动,最终在砂箱底部形成连续DNAPL污染池。均质介质中建立的计算流体饱和度的水/气模型及水/NAPL模型与实验结果较吻合,可用于非均质多孔介质中水/气相和水/NAPL相饱和度的计算。     

随钻测量定向钻进技术在矿井顶板水患治理中的应用研究

西北侏罗系顶板裂隙水害是我国煤矿水害主要类型之一,严重影响了矿井的正常生产,并构成了安全隐患。提出采用随钻测量定向钻进技术施工定向长钻孔进行顶板水探放的治理方案,并对钻进成孔工艺和钻探装备进行了选配。选择红柳煤层3121工作面进行了现场应用,施工的定向长钻孔终孔平均出水量是相邻工作面常规钻孔的269倍,相同疏放周期时放水量是常规钻孔的415倍,成功对2个顶板含水层进行探放并达到安全开采要求,起到超前长距离区域探放顶板水的效果,同时可节约78%工期。现场应用情况表明,随钻测量定向钻进技术在顶板水害防治中具有广阔的应用前景,可为类似矿井提供参考。