大陆科学钻探测井岩石物理参数的提取

岩石物性及其物理参数的研究与提取,对于测井资料的综合解释具有重要的现实意义。岩石物性及其物理参数提取得准确与否,直接关系到测井资料综合解释的可靠性、准确性和精确性。通过对测井资料的分析、归纳,提取了识别中国大陆科学钻探预先导孔Ⅱ所钻遇18种不同岩性的岩石物理参数,为后续的测井解释研究工作提供了基础。     

CCSD主孔揭示的东海超高压榴辉岩中的金红石：微量元素地球化学及其成矿意义

金红石是榴辉岩中的主要含钛副矿物。中国大陆科学钻探工程主孔100-2000m岩心样品中,金红石榴辉岩、多硅白云母榴辉岩和蓝晶石榴辉岩中都程度不等地含有金红石。金红石既可以与其它矿物一起包裹在主要变质矿物中,也可以呈粒间矿物,但在榴辉岩经受角闪岩相退变质作用过程中,金红石亦会退变为榍石。本文利用电子探针除了分析了金红石的主要元素外,还仔细测量了Nb、Cr、Zr含量。结果显示,Nb平均含量为147ppm,最高含量为670ppm,Cr的平均含量为614ppm,最高含量为3630ppm,低Nb特征(<1000ppm)显示榴辉岩原岩为镁铁质岩石;此外,三类榴辉岩也具有不同的金红石Nb、Cr地球化学特征,即金红石榴辉岩中的金红石表现为低Cr(<500ppm)、Nb变化大(0-670ppm)的特征,多硅白云母榴辉岩中的金红石以中等Cr含量(500-1200ppm)、Nb变化较大(0-480ppm)为特征,而蓝晶石榴辉岩中的金红石显著富Cr(2000-3630ppm),而Nb则非常贫乏(<140ppm)。在总共289个金红石Zr含量数据中,大部分Zr含量分布在150-240ppm之间,均值约为200ppm;利用Zacketal.(2004)提出的金红石温度计,计算得到金红石的形成温度介于690℃和7870℃之间。研究结果表明,金红石的微量元素分析是研究榴辉岩原岩特征及其钛成矿作用的实用方法之一。     

长距离城市地下管线润滑护壁泥浆配方应用

武钢天然气燃气管道工程采用导向钻进技术施工,以非开挖方式进行。从工程实际角度优选了泥浆配方,成功解决了该长距离管线扭矩阻力大、易塌孔的难题。     

中国大陆科学钻探工程的科学目标及初步成果

中国大陆科学钻探工程的主孔位于苏鲁超高压变质带南部的东海县,其穿过的岩石曾位于板块会聚边界的地幔深处,是研究大陆深俯冲及地幔动力学的最佳地区。中国大陆科学钻探的科学目标旨在通过对钻孔中获取的全部连续岩心、液态和气态样品及原位测井数据进行的全方位测量与综合研究,建立5000m孔深的各类多学科精细剖面,再造北中国板块与扬子板块会聚边界深部三维物质的组成和分布及三维结构构造;阐明板块会聚边缘的深部流体作用、壳一幔相互作用及地幔中物质循环和流变学;寻找超深地幔条件下形成的特征矿物,揭示超高压变质成矿机理;建立结晶岩地区地球物理理论模型和解释标尺;揭示超高压变质岩石的形成与折返模型及板块会聚边界的深部动力学机制。通过5km深孔营造的特殊地下空问,研究现代地壳的物理、化学及生物作用,并将建立亚洲第一个大陆科学钻探深孔长期观察实验站。中国大陆科学钻探工程已取得初步成果。主孔2000m岩心的深度和方位准确归位;建立了岩性、地球化学、构造、矿化、岩石物性、地下流体及各类测井等精细剖面;揭示了发现除超镁铁质岩外的各类岩石中的柯石英;通过SHRIMP测年准确确定超高压及退变质事件的年龄;初步揭示了超高压及退变质过程中流体的变化及水一岩作用;划分了构造岩片单元,确定了其边界的韧性剪切带性质,并发现早期构造信息;建立的随岩性变化的弹性波速度和热导率连续剖面对地震反射和热结构提供了岩石物性的制约;VSP地震剖面揭示了孔区深部的构造岩片结构,以及强地震反射层和大型韧性剪切带有关;发现地下特殊气体一甲烷、二氧化碳及氦气的异常,以及气体异常越往深部越频繁出现的规律。经DNA分析,在超高压岩心中发现在极端条件下形成的微生物。     

珠球荧光法测定含癸脂酸钠钻孔水中的痕量铀

当水样中盐酸浓度为0.25％—0.70％时,钻探润滑剂(癸脂酸钠)被凝聚而沉淀;然后用珠球荧光法测定清液中铀。方法简便、快速,结果符合生产要求。     

钻孔咬合桩施工质量控制

钻孔咬合桩既具挡土又具止水的双重作用,施工快捷,工艺简单,对环境干扰少,比较适合于城市地铁、隧道和大、中型基坑支护工程。结合南京火车站站前广场龙蟠路新建隧道工程,介绍了钻孔咬合桩的一般施工技术要求和主要控制措施。     

Barite and barium in sediments and coral skeletons around the hydrocarbon exploration drilling site in the Træna Deep,Norwegian Sea

Barite and barium concentrations in bottom sediments and coral skeletons from the vicinity of the hydrocarbon exploration well drilled in 1992–1993 in the Træna Deep, Norwegian Sea have been studied to assess the spreading of the drilling mud and related ecological effects on Lophelia petrusa coral reefs. Sand size barite crystals derived from the drilling mud and elevated Ba concentrations in surface (0–2 cm) sediments were found up to 4 km from the exploration drilling site. ²¹⁰Pb-dating results on sediment cores indicate that Ba-rich surface intervals (0–2 cm) record ca. 20 years of sedimentation history, and connect Ba enrichment with exploration drilling. The geographic distribution of Ba contents in sediments allowed the reconstruction of the drilling mud dispersal pattern showing transport eastward from the drilling site, consistent with the prevailing current directions. The presence of relatively coarse-grained sediments and barite crystals trapped in coral polyps, ca. 500 m down current from the drilling site, reflects the elevated turbulence and sediment supply during the drilling activity. This elevated sediment dispersion likely placed a stress upon the coral reefs, but due to strong currents that effectively dilute episodic drilling waste and sediment discharges, the damage does not appear significant.     

ICDP创立20周年: 中国大陆科学钻探方兴未艾

国际大陆科学钻探计划(ICDP)创立于1996年, 至今整整20年。ICDP最初由中国、德国和美国3个发起国组成, 目前拥有24个成员国, 在全球已经组织和资助了30余个大陆科学钻探项目和75个研讨会。研究领域覆盖了全球大陆地球科学的各方面主题, 在诸多领域取得了重要进展。此前我们曾介绍了ICDP的概况和进展, 本文概述近些年ICDP科学主题的调整、组织发展状况和申请流程, 着重介绍与中国地学界关系密切的活动断裂与地震、全球性气候周期与环境变化、地球深部生物圈和矿产资源等几个领域的主要进展或发展方向, 并简要介绍了我国开展的“大陆科学钻探选址与钻探实验”(SinoProbe-05)项目、“汶川断裂带科学钻探”(WFSD)项目以及正在进行的ICDP项目——“白垩纪松辽盆地大陆科学钻探”概况和成果。     

Discrete multifractals

The concept of multifractal modeling has been used intensively in various fields of science for characterizing measures with self- similarity. It has been shown that multifractal modeling provides powerful tools for characterizing patterns in the spatial distribution of geological quantities and objects. Existing multifractal models were proposed for the purpose of handling spatially intertwined fractals with continuous fractal spectrum f(α) (or continuous codimension function C(γ)). In this paper, these conventional multifractals are termed “continuous multifractals” whereas multifractals with discrete fractal dimensions are termed “discrete multifractals.” The properties of discrete multifractals are investigated. It is shown by various artificial examples and a case study of stratigraphy of Ocean Drilling Program (ODP) site 645 that spatially intertwined fractals/multifractals indeed can have discrete fractal dimensions. Histogram-and moment-based techniques are proposed for discrete multifractal modeling and illustrated using the artificial examples. The new concept of discrete multifractals and associated multifractal modeling yields not only techniques for characterizing multifractals with discrete fractal dimensions but it also provides insight into the relationships between fractals, bifractals, and multifractals.     

龙马煤矿“两带”孔钻探施工的主要问题及解决办法

龙马煤矿"两带"(即采动覆岩垮落带和导水裂隙带)观测孔施工的主要问题是火山灰地层坍掉严重,并且层厚很难穿过。火山灰层超径,易钻折,钻折后打捞困难。泥岩层遇水冲浸超径,套管下入该层坐不住套管,易发生套管事故。煤系地层漏失。这些地层复杂情况使开始施工遇到了困难,经过施工摸索,掌握了施工技术工艺,使后续施工进展顺利,圆满的完成了任务。