一种高精度台式旋转超声岩石取心装置

将野外采集或实验室合成的岩石样品制备成小尺寸柱状岩心样品,是进行地质学岩石高温高压物性实验的重要环节.岩石样本的脆硬性和成分不均匀性严重影响常规岩石磨削取心加工过程的稳定性和取心质量.将取样工具的旋转超声振动与岩石磨削加工过程相结合,并通过气动系统实现岩石样本在竖直方向上的柔性进给,所研制的台式旋转超声岩石取心装置可实现实验室小尺寸柱状岩心样品的高精度自动磨削取心加工过程.多种不同地质材料的取心测试结果表明,该装置能进行不同硬度岩石样品的高效率和高质量小直径取心加工,满足地质学高温高压实验的高标准制样需求.      

全金属螺杆钻具研究现状与关键技术

螺杆钻具作为一种容积式动力钻具,具有良好的输出硬特性,是当前应用最广泛的井下动力钻具之一。螺杆钻具的耐温性是其研究的热点所在,可扩大其应用范围和延长工作寿命,在深部高温钻探领域,具有良好的发展前景。本文在阐明螺杆钻具的基本原理和特性基础上,调研分析了常规螺杆钻具的发展现状,重点调研分析了美国全金属螺杆钻具的研发现状与国内全金属螺杆钻具的发展,提出了全金属螺杆钻具的关键技术,为国内开展这项前沿钻具技术的研发提供参考。     

泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究

研究表明,大洋沉积物或陆壳岩石可以发生俯冲作用进入俯冲带深部[1-3].该过程中岩石的含水矿物发生了变质脱水作用和相转变,所产生的流体是俯冲带流体的重要来源[4]并对俯冲带岩浆产物的地球化学特征有标志性的影响.为了深入揭示陆壳物质在俯冲带温度-压力条件下的变质脱水作用和该过程中发生的微量元素变化,我们开展了泥质岩变质脱水作用的高温高压实验研究.     

高压下 Pt、Au在硅酸盐溶体中的溶解度

1 实验设计 通常情况下,进行高温超高压实验都要尽量减少样品柱中的温度梯度,促使样品温度均一化,以保证实验结果的可靠性和重复性.     

岩石圈深部温压条件下芳烃的演化特征

在密闭体系中, 400~700℃和1~3 GPa的条件下进行了褐煤加水的模拟实验, 分析了实验产物中芳烃的演化特征, 并讨论了高压高温对有机质的演化的影响. 实验结果表明, 高压抑制了液态烃的裂解, 压力升高有利于有机质降解产物的环化、聚合和芳构化; 温度升高, 芳烃的成熟度增加, 压力增加会抑制或延迟油气的生成和有机质成熟, 并且温度越低, 抑制作用越明显. 高压对有机质热演化的影响是非线性的. 该研究结果不仅加深了对俯冲带地幔有机质稳定性的认 识, 而且对认识深层油气成藏及保存也有启示意义.     

地壳不同深度温压条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征.

不同深度温压条件下的三轴压缩实验结果表明,花岗岩强度随深度持续增加直至30ｋｍ左右．在地壳浅表部位,岩石破坏表现为低压突发或准突发失稳,破坏前后有分布大体均匀的声发射（acoustic emission,以下简称AE）事件发生;向下进入以渐进式破坏为特征的深度范围时,破坏前基本没有或仅有很少的、随时间逐渐稀疏的AE分布,破坏后也仅有极少的AE被记录到;在更深的以高压准突发失稳为特征的深度范围,破坏前依然AE极少,但破坏后伴随不等周期粘滑应力降的产生而有较多的AE被记录到;在更高的温压条件下（约26ｋｍ）,破坏形式为高压突发失稳,破坏前即有逐渐密集、累积频次呈指数增加的AE活动;在35ｋｍ 深度附近,岩石强度急剧降低,样品表现为半延性、延性渐进式破坏,无AE记录．声发射b值随深度增加似有减小的趋势,并且b值在岩石破坏前略小于破坏后．声发射时间序列奇异性强度因子的数值分布范围在18ｋｍ 左右深度的温压条件下最宽,表明其标度类型最多,结构最为复杂、无序;在浅部及更深部位的温压条件下均变窄．因而,当温压条件模拟真实的地壳深度向下改变时,微破裂时间序列奇异性强度因子的分布范围可能会经历由窄变宽、再由宽变窄的变化过程．      

烂泥沟金矿矿化围岩高温高压模拟试验样品的电镜研究

贵州烂泥沟金矿属挤压破碎带型。研究该区围岩在模拟地质条件下,即在高温高压条件下的断裂过程及特征,是探讨该区金的活化、迁移和富集的重要手段,也是解决整个成矿过程的重要环节。本项工作选择了该区的矿化围岩作三轴高温高压试验,并对试验前后样品进行扫描电镜研究,分析对比微观组织,研究主要赋金矿物迁移、富集过程,从而了解和揭示金的迁移和富集机制。研究表明,在该金矿较为复杂的围岩岩相中,三轴高温高压作用可使其中的有机质、硅酸盐和一些含铁、硫、砷等元素的矿物向裂隙处迁移并富集。研究还发现,在本次实验条件下,岩矿裂隙在石英处产生时,是以热疲劳条带形式出现的,即断裂以间歇式张开。     

高温高压下角闪片麻岩的电导率研究

在1.0 GPa压力、343～962 K温度和0.1～106Hz频率的条件下,使用Solartron 1260阻抗-增益/相位分析仪对含角闪石的片麻岩从平行和垂直面理两个不同方向分别进行了电阻抗的测定,并且进一步分析了片麻岩的微观导电机制.高温高压实验结果表明:片麻岩的复阻抗对温度、频率表现出明显的依赖性.片麻岩的电导...     

中国地质科学院荣获2010年度国家技术发明二等奖

中国地质科学院矿产资源研究所张荣华研究员的"高温高压流体和流动反应原位观测装置、方法、整合技术",荣获2010年度国家技术发明二等奖。项目由陈毓川、李廷栋、肖序常三位院士共同推荐     

存储式光纤陀螺测斜探管研制

本文介绍的“存储式光纤陀螺测斜探管”主要解决超高温大井深环境下钻孔轨迹测量“测斜探管”问题,它包括钻孔各孔深井段倾角、方位角、工具面向角及温度的测量。目标是攻克光纤陀螺传感器温度漂移、光纤陀螺惯测组合井下环境适应性、仪器外场标定技术和误差分析校正等关键技术,研制的超高温钻孔轨迹测量仪,使用环境温度可达270 ℃,环境压力120 MPa,通过在高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中的应用,拓展应用领域,为超高温大深度钻井轨迹测量提供技术支撑。