沉积条件和埋藏过程对深层地层超压的影响

针对沉积条件和埋藏过程对深层地层超压影响缺乏定量化的认识问题,通过构建反映不同沉积条件和不同埋藏过程的地质模型,运用盆地模拟软件数值模拟了不同岩性组合、不同上覆盖层厚度、不同埋藏方式和不同沉积速率条件下深层不同岩性地层超压的分布,并定量分析总结了沉积条件和埋藏过程对深层地层超压的影响。结果表明,随着沉积速率和上覆盖层厚度的各自增大,深层地层中形成的超压强度都会随之增大,并且这种增大作用在深层泥岩中比在深层砂岩中稍大;随着地层中泥岩含量的增大,深层地层中形成的超压强度也会随之增大,相比沉积速率和上覆盖层厚度,地层中泥岩含量的增大引起的深层地层中超压强度的增大作用更为明显;地层埋藏方式的改变可不同程度地引起深层地层中超压强度的改变,这种超压强度的大小改变规律在深层砂岩和泥岩之间、深层不同埋深泥岩之间不一定具有一致性,这与不同埋藏方式下地层中超压的形成同时受到多种演变规律不同因素的叠加效应有关。该研究可为深化认识深层地层超压的形成机制提供重要依据。     

渤南洼陷深层(沙三/沙四段)原油-水-岩石相互作用模拟实验研究

为了能更好地研究地层温压条件下原油-水-岩石相互作用发生的化学变化及其对成藏条件特别是储层物性等的影响,结合渤南洼陷深层的成藏条件及流体动力系统等特征,进行物理实验模拟。结果表明:1)在一定的温压条件下(温度120℃、压力45MPa)岩石及实验后的原油化学成分及生物标志物均发生了变化。油样的饱和烃含量增加,沥青质+非烃含量明显降低;油砂的饱和烃含量沿实验装置从下到上逐渐增加,最高值达62.22%,沥青质+非烃含量由40.55%下降到12.78%。实验样品的生物标志物及族组成显示油沿着实验装置从下向上运移过程中发生了地质色层效应。2)原油-水-岩石相互作用以溶蚀作用为主,并随原油在实验本体内从下向上的运移而逐渐增强。溶蚀作用的结果改善了普遍以低孔低渗为特征的深部储层的物性,为深层油气的运移和保存提供了有效空间。     

深层地震资料采集的若干问题

本文着重叙述检波器组合效应、最大炮检距的选择、深反射层的共反射点离散效应等项技术和问题。另外讨论了比较理想的深层资料采集方法。     

评定渗流管涌公式

根据工程实际问题，推导了在江河堤围、深基坑开挖和矿山法地铁开挖三种情况下的评定渗流管涌公式，并指出应根据不同情况选用不同的评定渗流管涌公式，及使用中必须考虑的问题。     

深埋隧洞开挖数值模拟分析的纵向模型范围研究

模型范围是影响数值分析计算精度与效率的重要因素,针对深埋隧洞开挖数值模拟分析问题,采用有限差分软件FLAC3D和复合失稳准则,对计算模型的纵向范围取值问题展开研究。首先分析了深埋隧洞开挖过程中围岩纵向变形以及未开挖岩塞对围岩变形的约束作用,然后研究了近端边界和远端边界对监测断面位置处围岩变形的影响,最后采用最小二乘法对多组计算结果进行了位移误差分析,并给出了纵向模型范围的取值建议。研究结果表明,当监测断面距掌子面大于10倍洞径时,未开挖岩塞的约束作用基本消失;远端边界以及近端边界与监测断面的最大位移误差值之间均基本满足幂函数关系,且远端边界对监测点位移误差的影响要大于近端边界;深埋隧洞开挖数值模拟中,纵向模型范围取7.5倍洞径即可满足一般数值分析的精度要求。     

深厚钙质黏土层冻结特征与冻结温度场数值模拟

为了解决杨村煤矿井筒在深厚黏土层层位掘砌时遇到的冻结管断裂难题,分析了施工中产生的问题,并采用ANSYS有限元软件模拟出该黏土层段温度场分布规律,细化导热系数区间,使计算结果与测温孔数据接近。结果表明,强化冻结工艺和采用短段掘砌施工是解决深厚黏土层安全施工的有效措施,对日后井筒在该层位的施工具有一定参考价值。     

Water,restite and granite mineralisation

Dehydration (vapour absent) partial melting reactions in the Earth's crust produce a hydrous granitic melt phase, new anhydrous minerals that are mostly pyroxenes, and new plagioclase more calcic than the initial plagioclase. These solid phases of the melt reaction are restite. If the restite is carried to high levels in the crust as a component of the magma, cooling and crystallisation to granite will result in back reactions in which the H₂O in the melt phase is consumed and is not then available to form a hydrothermal solution. Even in magmas in which some restite has been removed there will be some back reaction and again less H₂O. Only fractional crystallisation will enrich the H₂O in the magma in sufficient amounts to form a substantial quantity of hydrothermal solution and possible mineralisation.     

同位素填图与深部物质探测(Ⅱ)：揭示地壳三维架构与区域成矿规律

地球深部是大规模成矿作用的“驱动机”、“供应源”和“传输带”。深入揭示深部物质组成与分布、物质循环与能量转换、三维架构与动力过程,对理解成矿作用至关重要。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)填图是探索深部物质组成与演化过程的主要手段,可以探测地壳深部物质组成的三维架构,揭示新生地壳/古老地壳/再造地壳的空间分布与时空演变,从而为提升区域成矿规律认识提供深部物质制约证据,有助于成矿潜力的定量半定量评价及其区域成矿预测。文章重点总结和探讨了岩浆岩全岩Nd同位素和锆石Hf同位素区域填图在解决地壳三维架构与成矿规律方面的应用成果,深入探讨了巨量岩浆岩发育的深部驱动机制及其成矿制约,对比总结了不同类型造山带(如中亚增生造山带、青藏高原碰撞造山带、秦岭复合造山带等)和不同克拉通的地壳深部组成结构与成矿制约特色。研究显示：不论是什么造山带和克拉通,深部年轻地壳分布区制约了铜金、铜镍等矿床的形成分布;古老地壳控制了大型钼矿、铅锌矿、稀有金属等矿产;两者过渡地带常常发育铁矿等。这些研究不仅揭示了区域成矿规律,而且对成矿预测与成矿潜力评价有潜在的应用价值,有可能成为成矿规律研究特别是深部物质探测及成矿背景研究的新方向。     

A New Formation Mechanism of Coesite without the Plate Deeply-Subduction and Fast-Exhumation——Comment on the Article “Discussion on Some Problems of Quartz-Coesite Phase Transition”

本文分析评论了嵇少丞等(2010)发表的“石英—柯石英相变研究中若干问题讨论”一文.指出他们对柯石英非俯冲折返新机制的一些误解,对某些热力学、物理学概念,及其在地学问题中的解释理解的不同.分析了机械球磨的作用机制;论证了机械球磨作用本质与构造挤压剪切作用本质的同一性.分析了岩石糜棱岩化过程的两个阶段;讨论了地震波形成柯石英机制的可能性.围绕比较标准问题,论证了高能机械球磨(预处理)能大大降低α-石英转变成柯石英的压力、温度和合成时间,促进柯石英的形成.用小尺度不均匀局域高压微区模型解释了人工合成柯石英的规律性、南极洲天然矿物的行为,柯石英的寄生矿物、岩石——锆石、榴辉岩包裹体、非包裹体的形成.列举事例澄清了“球磨引进的Fe杂质提高柯石英形成压力迟缓合成”的说法;讨论了第二相存在对石英—柯石英转变的影响和“应变禁区”边界区的应力梯度相变驱动力可以形成柯石英问题.指出了机械球磨石英原料预处理和静高压合成柯石英后处理两步法,是一种实验室研究柯石英形成规律的有效物理方法;小尺度不均匀局域高压微区模型和无需板块深俯冲快折返的柯石英形成机制,是一种有希望的柯石英形成新机制.     

右江裂谷区三叠系岩石物性特征及其与金矿化的关系

本文阐述了右江裂谷区微细粒浸染型金矿床控矿层位三叠系百蓬组泥质粉砂岩及砂质泥岩的粒度，比表面、孔隙度及孔隙类型和渗透率等物性特征，讨论了与其成矿流体的循回、水岩反应及其有效浸取围岩矿物质的关系。在此基础邮成矿流体和矿矿物质主要来自于地层；由于热液躲避低势能方向迁移，造成断理解发的盆地边缘区和水下隆起周围的环状断裂带为金矿床沉淀的场所。并通过形成金矿所需热液量的估算得出，该区金矿床的形成，是由于热流