单孔岩样水压致裂的数值分析

水压致裂是改变岩体结构的一种天然行为和人为手段。采用F－RFPA2D软件,对水压致裂过程、裂缝扩展形态及注水孔形状和大小、应力条件和岩样强度等影响因素进行了研究。将开始出现声发射的水压称为微裂压力,将声发射急剧增多、裂缝非稳定扩展直至岩样破坏的水压称为破裂压力。岩样尺寸一定时,微裂压力和破裂压力随内孔面积增加而降低,方形孔岩样的微裂压力和破裂压力均小于同面积的圆形孔。微裂压力和破裂压力随围压或岩样强度增加而增加,且其差值随岩样强度增加而增加,理论破裂压力与模拟值趋势基本一致。方形孔的宏观裂纹起裂位置多在角点附近,而圆形孔比较随机。无围压时,宏观裂纹的延伸方向随机;有围压时,宏观裂纹扩展方向大致与主应力方向一致,且沿较大主应力方向的宏观裂纹扩展至岩样破坏,较小主应力方向宏观裂纹不完全发育。研究结果对水压致裂试验和工程实践有一定参考意义。     

黄河中游岩土侵蚀问题及防治对策探讨

黄河中游出露地层岩性主要有古生界奥陶系碳酸盐岩、石炭系和二叠系碎屑岩;中生界三叠系砂泥岩、侏罗系砂泥岩和白垩系砂泥岩;新生界古近系砂泥岩、新近系(原为第三系)红土及第四系风积黄土和现代风积沙。第四系黄土厚度大,结构松散,遇水易解体,具湿陷性,是黄河中游粗泥砂的主要物源;第四系风积沙分布于黄河中游北部,亦是黄河中游粗泥砂的主要物源。岩土侵蚀类型有五:一是风力侵蚀—风沙侵蚀;二是降雨对谷坡面的面状冲刷—坡面侵蚀;三是地表径流对谷底的侧蚀—沟谷侵蚀;四是滑塌对谷坡坡体的破坏—重力侵蚀;五是潜蚀。并对不同侵蚀类型提出了不同的防治对策。     

绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

柴达木盆地水溶氦气资源的发现及富集机理

通过采集、测试柴达木盆地卤水井、温泉水样品,以及氦源岩及其生氦强度研究,梳理水溶性氦气分布特征,总结成因,探究富集机理,以期了解柴达木盆地水溶性氦气资源现状,并拓展氦气藏勘探、研究的新思路。结果表明：柴达木盆地氦源岩是多元的、开放的,除花岗岩外,侏罗纪、石炭纪泥页岩是潜在的生氦母岩,且侏罗纪泥页岩生氦强度最大,志留纪二长花岗岩次之,石炭纪泥页岩最低;以油砂山组、狮子沟组为主要聚集层的水溶性氦气分布于柴中断裂以北区域,且存在北、中、南3条控氦断裂带;柴达木盆地水溶性氦气基本为壳源型氦气,幔源氦仅占0.005%~0.42%;水溶性氦气成藏的关键在于“生、运、储”,其中泥页岩、中酸性岩体是氦气潜在生成母源,地下水、断裂提供运移载体及通道,油砂山组、狮子沟组提供储集空间。     

阿尔泰南缘东段变形岩石磁组构分析

磁组构是指岩石磁化率的各向异性,磁组构方法已经被广泛应用于构造变形分析。阿尔泰南缘东段地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映本区总体韧性剪切变形强烈。萨尔布拉克—科克萨依脆性劈理化带和玛因鄂博韧性剪压构造带的E>0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主,主压应力方向为NE(NEE)向,伴随弱的左行剪切;达拉维孜—阿热勒托别韧性流变构造带和锡泊渡—富蕴深层次变晶糜棱岩带E>0和E<0均存在,磁面理和磁线理均发育,反映以剪切变形为主;其中达拉维孜—阿热勒托别构造带主压应力方向为NE(NEE)向,为左行剪切,而锡泊渡—富蕴构造带主压应力方向为SN向,为右行剪切。在达拉维孜—阿热勒托别构造带中的哈腊苏铜矿和卡拉先格尔—老山口一带一些叠加蚀变矿化的强变形岩石的P值明显减小,说明在韧性变形之后发生过矿化热液作用导致磁化率各向异性发生了均一化。结合区域构造分析,可以认为萨尔布拉克—科克萨依构造带、达拉维孜—阿热勒托别构造带和玛因鄂博构造带构成一个完整的板块碰撞聚合带,而锡泊渡—富蕴构造带可能为在古生代期间被强烈改造的具有前震旦纪结晶基底的微大陆的残留(或断片)。     

层状岩质边坡遍布节理模型的三维稳定性分析

采用遍布节理模型（ubiquitous-joint模型）描述层状岩体的各向异性特征,并探讨ubiquitous-joint准则中安全系数的计算方法,利用FLAC3D分析层理倾角、倾向与边坡稳定性之间的关系,结果表明：（1）对于顺层边坡,当岩层倾向与坡面倾向的夹角 较小时,边坡的安全系数随层理倾角 的增大呈现先减小后增大再减小的趋势; 20°～30°时,安全系数得到最小值, 60°时安全系数得到最大值;不同破坏型式导致安全系数变化规律之间的差异;当 较大时,曲线从先减小后增大的趋势转变为不断增大的趋势;根据 的大小将顺层边坡分为两类：当 45°时,为严格顺层边坡;当45° 90°时,为斜向层状边坡。（2）对于逆层边坡,当 45°时,曲线呈现先增大再减小然后又增大的趋势,各曲线随 的变化程度基本相同;但减小过程中,随着 的增大,曲线的斜率逐渐减小,边坡稳定性的各向异性程度减小;当 45°时,曲线随 的增大呈现非线性单调递增的趋势。（3）安全系数与 之间的关系表明,对于顺层坡,随着 的增大,边坡安全系数逐渐增大;对于逆层坡,当 较小时( 150°),边坡安全系数随 的增大而逐渐减小;随着 的增大( 120°),边坡安全系数与 呈现递增关系。     

地幔岩中流体包裹体研究

地幔岩石中的流体包裹体代表地幔流体的样品。地幔流体包裹体可以存在从地幔来的金刚石,地幔捕虏体和岩浆碳酸岩中。研究这些岩石和矿物中的流体包裹体可以得出其所代表的地幔流体的温度、压力、成分和同位素。我们目前见到的这三类地幔岩石的包裹体主要可在橄榄石、辉石、金刚石、方解石和磷灰石中见到。这些包裹体可以粗略地分为CO2包襄体和硅酸盐熔融体包裹体。又可细分为四类包裹体：（1）富碳酸盐的硅酸盐熔融包裹体。这种包裹体在金刚石、地幔岩捕虏体和岩浆碳酸盐岩中见到,它又可分为结晶质熔融包裹体和玻璃包裹体。（2）CO2包裹体。这种包裹体大多见于地幔捕虏体中,在金刚石和岩浆碳酸岩中也可见到。（3）含硫化物的包裹体。这种包裹体见于地幔捕虏体中,与纯CO2包裹体和含CO2的熔融包裹体共存。（4）高密度的流体包裹体。这种包裹体见于金刚石中,是一种高盐度、高密度的含K、Cl和H2O的流体包裹体,又可分为高卤水包裹体和含卤水的富硅的碳酸盐岩浆包裹体。从对金刚石、地幔捕虏体和岩浆碳酸盐岩中流体包裹体的研究表明,地幔流体存在不均匀性和不混溶性。     

渤海海域秦南凹陷东南缘断层活动对古近系油气富集的控制

秦南凹陷东南缘陡坡带沙一二段储层中发现了大量油气,但油气富集的控制因素不清,严重制约了该区的进一步勘探和评价。利用钻井、测井、三维地震和分析化验等资料,结合沉积背景,运用断层活动速率法定量分析了秦南凹陷东南缘断层的活动特征,探讨了断层活动性与古近系油气富集的关系。研究表明：研究区古近纪至现今,断层活动呈“弱—最强—弱—强—最弱—弱”的特点。沙三段、东三段和东二段沉积期,断层活动较强,为主要的烃源岩和盖层发育期,断层活动越强的位置,烃源岩厚度越大、成熟度越高; 沙一二段、东一段至现今沉积期,断层活动弱,为主要的储层发育期,断层活动弱的位置以及调节带储层较发育。断层活动弱的位置,易形成岩性圈闭; 断层活动强的位置,易形成断层-岩性圈闭。古近纪时断层纵向上的强弱演化为油气成藏提供了优质的烃源岩和储、盖层条件。东营组沉积末期,烃源岩成熟并开始运移,断层幕式活动活化了断层带,为油气在纵向和横向上的运移创造了有利的通道条件。明化镇组上段沉积期,油气进入储层并开始成藏,断层活动直接影响着油气的保存和再分配,由于盖层厚度较大且分布广,成藏后断层活动减弱,进而阻止了油气的再分配,使得油气主要在沙一二段储层中富集,形成现今亿吨级大油田。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系的储集条件——石炭系—二叠系油气地质条件研究之二

通过对研究区石炭系—二叠系碎屑岩沉积相纵向演化与平面展布特征、岩石学特征、成岩作用、孔隙类型的研究,认为研究区石炭系—二叠系碎屑岩砂砾岩的发育程度、成分成熟度、结构成熟度等均受阿拉善古陆和马鬃山-拐子湖中间隆起带2个沉积物源的控制。南部以阿拉善古陆为主要沉积物源,砂砾岩发育,成分成熟度和结构成熟度均较高。由南向北阿拉善古陆作为物源的影响逐渐降低,砂砾岩发育程度逐渐变差,成分成熟度和结构成熟度亦逐渐变差。以粘土矿物及其相对含量、自生矿物特征等为主要依据,对成岩作用阶段进行划分,多数剖面以中成岩A期为主,研究区北部、北山地区和受阿尔金走滑断裂影响的雅干一带,受构造动力变质作用或岩浆热接触变质作用的影响进入中成岩B期。碎屑岩储集层孔隙演化受成岩作用的控制,多数以溶蚀孔（缝）为主,少数具有残余粒间孔,总体来看孔隙发育较差。除碎屑岩储集层外,各类碳酸盐岩、火山岩,以及华力西期风化壳的各类岩石均可能成为重要的储集层类型。