煤岩及煤岩加不同介质的热模拟地球化学实验--气态和液态产物的产率以及演化特征

对塔里木盆地侏罗系煤岩以及煤岩加不同介质等 4个系列以 50℃为一温阶,从 250～550℃进行热模拟实验,并对其气体产物、液态有机质进行了系统分析。结果表明:煤岩成烃过程是一个综合作用的过程,它的生气、生油与外界环境如水,粘土矿物等的辅助作用有关。随着热模拟温度的升高,各产气率呈增长趋势。介质的加入可降低有机质成烃温度,有利于液态物的产出。     

真三轴单面临空下煤岩组合体冲击破坏特征试验研究

煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学特征和强度条件,探究了不同应力边界下煤岩组合体的破坏形态、动力显现特征和声发射信号的演变规律。研究结果表明:(1)受煤岩变形相互制约的影响,交界面处砂岩强度被"弱化"。当界面处煤体裂隙尖端的应力大于"弱化"后砂岩强度时,裂隙将穿过煤岩界面发育至砂岩中,砂岩呈现出屈曲层裂、劈裂成板的破坏形态。(2)高静载作用下,煤岩组合体变形破坏特征和声发射信号具有明显的前兆规律,组合体发生承载失效前煤体局部颗粒弹射动能增大、弹射颗粒块度降低,声发射信号由"高频低能"向"高频高能"转变,组合体的破坏形态以剪切-张拉复合破坏为主。(3)受冲击动载影响,顶底板砂岩夹持作用减弱,煤体裂纹尖端应力得不到有效积聚,裂纹扩展到煤岩交界面时被阻隔,组合体以煤样的张拉破坏为主,声发射信号呈现出"高频高能"的特点,但大多集中在冲击破坏之后,导致组合体动力破坏难以预测。(4)与纯静载作用相比,虽然动静载耦合作...     

象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度断裂损伤分析

根据象山港海底隧道地质剖面和隧道轴线布置图,取其9个重点剖面位置,对海底隧道选线进行三维分析。每个剖面位置根据基岩的厚度选取隧道轴线设计位置、上抬和下移隧道轴线位置,应用基于断裂损伤模型的有限元程序对其进行数值分析研究。通过分析各个工况的损伤区、塑性区、应力状态、位移变化,研究洞室的稳定性;根据相邻工况的应力状态变化和位移变化,得到k30+100剖面位置在设计线下移2 m时为计算建议的底板线位置,并得到该剖面位置的最小岩石覆盖厚度。最后得出海底隧道计算建议的底板线位置。     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

西天山乌孙山地区大哈拉军山组火山岩岩石组合与喷发序列研究进展

新疆西天山地区伊犁地块南北缘以及地块内部广泛分布着大哈拉军山组火山岩系。笔者在前人研究基础上,以乌孙山一带出露的大哈拉军山组火山岩为主要研究对象,通过路线地质调查、剖面测制和岩相学等方面的系统研究,厘定了大哈拉军山组的岩石组合、地层序列及其变化规律。大哈拉军山组火山岩总体由玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩,以及中酸性火山碎屑岩组成。乌孙山-塔斯巴山地区以安山岩为主,占50%,玄武岩、英安岩和流纹岩比例相近。火山岩地层喷发序列上,乌孙山-塔斯巴山一带底部为中酸性火山岩,向上为中基性与中酸性火山岩的交替喷发,可划分出5~7个喷发旋回,火山活动整体上具有裂隙式-中心式喷发的特征。     

红透山矿床变质岩系褶皱构造特征浅析

红透山式铜-锌矿床形成于太古代克拉通裂谷槽盆中海底火山喷发-沉积环境。因此，矿床的空间展布严格受特定的含矿岩系所控制。槽盆构造中的岩层褶皱构造最发育，矿床赋存在具多期褶皱构造叠加的大型同倾向形褶皱内，褶皱的层间虚脱是控矿有利构造空间，可以借此预测矿体侧伏方向及赋存部位。     

单县煤田张集井田地质特征与成煤环境分析

区域性张性断裂把鲁西地区分割成凸起、凹陷相间排列的构造格局,控制着该区含煤地层及煤炭资源的分布。山东省单县煤田张集井田位于青崮集凸起（潜）北侧,单县断层以南,含煤地层盖层为第四系、新近系和古近系,厚度约500～700 m,沉积基底为奥陶系,含煤地层为石炭-二叠纪月门沟群,其中山西组是该区最重要的含煤地层。石炭-二叠纪是海相到陆相的过渡时期,在古气候、古环境和古构造的共同作用下,形成了煤层;同时,该区所处的特殊构造位置为煤层的保存提供了有利条件。     

藏东南地区早白垩世的安第斯型弧火

首次在藏东南发现一套早白垩世的陆相火山岩, 称雅则火山岩, 全岩 Ｒｂ Ｓｒ 等时线年龄１０７４ Ｍａ。其主体是高钾的安山岩系, 以强亏损高场强元素、富集大离子亲石元素和轻稀土、 Ｌａ／ Ｎｂ 比值 ＞ ２ 为特征, 属活动大陆边缘火山岩; 微量元素等指示它产出在安第斯型陆缘环境。其南延即滇西南的腾冲 铁窑山 大松坡消减型花岗岩带 （１００～１１２ Ｍａ）, 反映新特提斯洋在早白垩世有过一次重要的消减过程;晚白垩世的花岗岩具不同的岩石组合和成矿特征,记录了消减后的陆 弧碰撞事件。     

基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究

相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点,而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要,问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此,基于3D扫描和3D雕刻技术,重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样,开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现：（1）同一法向应力、不同剪切方向下,相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性;（2）结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性,两者具有较好的正相关性;（3）随着法向应力的升高,结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时,研究还充分表明,3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段,可在将来研究中发挥更为重要的作用。     

旋挖钻机在特殊工况中的减压钻进研究

为解决旋挖钻机在脆性岩层或者软硬交替地层等特殊工况中加压钻进出现的钻机高频高幅振动和钻孔极易倾斜等问题,对旋挖钻机入岩的碎岩机理进行分析,找出加压钻进产生问题的原因。对减压钻进施工工艺进行研究,提出实现方式及适用范围,并进行实际工程应用,验证了旋挖钻机使用减压钻进施工的可行性。应用结果表明,特殊工况下减压钻进对降低设备的入岩振动、提高设备的结构稳定性以及保证成孔质量都具有重要作用。