Sedimentary characteristics of silty clay facies in the South Yellow Sea shelf

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｔｕｄｙｏｆａｇｒｅａｔｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｓａｎｄｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｅｉｓｍｉｃｐｒｏｆｉｌｅｓ (3 .5ｋＨｚ)ｄａｔａｃｏｎ ｆｉｒｍｅｄｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆａｌａｒｇｅａｒｅａｏｆｍｕｄｄｙｓｅｄｉｍｅｎｔｓｗｈｏｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ,ｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｏｒｉｇｉｎｈａｄｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｂｙｖａｒｉｏｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ (Ｌｉｕｅｔａｌ.,1 987;ＰａｒｋａｎｄＫｈｉｍ ,1 990 ;Ａｌｅｘａ…     

北极圈海域表层沉积物的黏土矿物特征及其环境意义

应用X射线衍射(XRD)分析技术对北极圈海域15个表层沉积物的黏土矿物进行了研究。结合伊利石的结晶度指数综合分析了研究区黏土矿物的组成和分布特征及其物质来源、沉积环境和水动力条件。结果表明,北极圈海域研究区的黏土矿物以伊利石为主(33%),其次为伊/蒙间层矿物(25%)、绿泥石(23%)、高岭石(15%)以及蒙皂石(4%)。伊利石的开形指数(Ns)都比较小,大多在1~2之间,Ns的分布对物源有一定的指示意义。楚科奇海区具较弱的水动力条件,沉积环境较稳定;白令海具强烈的水动力条件,属于冲刷环境。认为北极圈海域研究区的黏土沉积物均有三方面来源,即河流输入、海洋自生和冰筏搬运物。     

长江三角洲末次盛冰期的气候波动

通过对长江三角洲东部地区鹤鸣孔第一硬黏土层的孢粉、藻类分析,研究了该地区末次盛冰期的气候波动。结果表明,鹤鸣孔第一硬黏土层含种类较丰富的孢子、花粉和藻类化石,并可以划分为3个孢粉、藻类组合,代表了该地区末次盛冰期气候变化的3个阶段,反映了该地区末次盛冰期并不是一个持续的干冷状况,第一硬黏土层沉积的早期和晚期气候较温暖湿润,针阔叶混交林发育,而中期阶段气候偏冷,植被贫乏。     

黄海SYDP103孔黏土矿物组成及古气候意义

利用1997年国土资源部青岛海洋地质研究所和韩国资源研究所合作在南黄海东南侧泥质沉积区所取得的两个全取芯钻孔(SYDP102,SYDP103)资料,对SYDP103孔黏土矿物进行了专门研究.结果表明,该孔黏土矿物组合特征为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙脱石型,其物质来源于长江、周边陆源区及相邻海域细粒物质的再改造沉积.沉积区的涡旋作用是本研究区黏土矿物沉积的动力因素.该孔黏土矿物的分布特征和含量变化,与冰消期以来的孢粉组合有明显的对应关系,反映了气候特征决定了黏土矿物的形成组合特征,并与全新世全球性四个气候期(北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期)相吻合.     

Pore Characteristics and Factors Controlling Lacustrine Shales from the Upper Cretaceous Qingshankou Formation of the Songliao Basin,Northeast China: A Study Combining SEM,Low-temperature Gas Adsorption and MICP Experiments

To investigate pore characteristics and the factors controlling lacustrine shales,geochemical,mineralogical and petrophysical experiments were performed on 23 shale samples from the Qingshankou Formation of the Songliao Basin,China.A comparison of mercury injection capillary pressure (MICP) and low-temperature N2 adsorption pore-size distribution showed that MICP has a higher pore-size distribution (PSD) line in its overlapping pore diameter range,which may be elevated by the higher pressure of MICP.Therefore,in the overlapping range,low-temperature N2 adsorption data were preferred in pore characterization.Negative correlations were observed between pore volumes and TOC content,indicating organic matter pores are not well-developed in the studied samples.This may be related to their low grade of maturity and type I kerogens.There existed negative relationships between pore volumes and S1,which illustrated that liquid hydrocarbons occupied some pore space.Micropore volume had a better correlation with S1 than mesopore and macropore volumes,which suggests that liquid hydrocarbons preferentially occur in micropores.No obvious relationships between pore volumes and quartz or feldspar were observed,while pore volumes increased with the increasing clay mineral content.These relationships indicate that intraparticle pores in clay minerals represent the principal pore type.     

有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀研究

提升致密背景下相对优质储层预测的能力,是当今油气勘探开发理论亟待破解的瓶颈和难题。致密油气储层的非均质性强,黏土矿物含量高且是吸附油接触最多的矿物之一。有机酸对黏土矿物的溶蚀影响,是实现致密油高效开采的关键。本文选择鄂尔多斯盆地三叠系延长组为研究对象,通过有机酸与砂岩的溶蚀模拟实验,对实验产物进行pH值、阳离子检测、孔隙度和渗透率测试以及扫描电镜观察。探讨了时间、温度和不同有机酸类型对黏土矿物的溶蚀影响。实验结果显示：①随时间的增长（1~9d）,孔隙度增幅呈先增长后降低的趋势,渗透率的增幅呈持续增长趋势;温度升高（80~95℃）对有机酸溶蚀致密砂岩中的黏土矿物具有促进作用;②不同类型的有机酸对黏土矿物具有选择性溶蚀作用。酒石酸溶蚀大量黏土矿物、碎屑长石以及少量方解石胶结物;乙酸则相反,主要溶蚀方解石;甲酸、乙酸和丙酸配比的合酸以及甲酸、乙酸、丙酸和酒石酸配比的合酸溶液,均优先溶蚀绿泥石化、泥化的长石和方解石,直至方解石完全溶解;③不同类型的有机酸对储层物性的改造能力不同,甲酸对孔隙度的改善不明显,乙酸和丙酸对孔隙度改善明显,合酸对孔隙度的影响是单一酸改善的综合反映。综合分析,有机酸流体与致密砂岩的溶蚀反应机理主要为两种：①有机酸流体提供氢离子,溶蚀致密砂岩中的易溶矿物;②有机酸直接与致密砂岩矿物发生络合反应,影响络合物稳定性的因素主要是有机酸种类和pH值。乙酸、甲酸、丙酸和酒石酸等不同类型的有机酸对致密砂岩中黏土矿物的选择性溶蚀,对储层物性影响程度不一致。     

黄土高原西部上新统风成红粘土的微形态特征及其古环境意义

黄土高原中新统-上新统风成红粘土沉积序列是记录东亚季风演化和亚洲内陆干旱化历史的重要载体。红粘土沉积前可能存在相当程度的风化过程,准确区分物源区原生信号和沉积后次生成壤信号是红粘土古气候重建的基础。偏光显微镜下土壤微形态可直观反映沉积结构和成壤程度。本研究以黄土高原西部董湾剖面厚约73.7 m的中新统-上新统（7.1~3.52 Ma）红粘土及其中的钙积层为对象,在野外考察的基础上,对该剖面上部12 m厚度的红粘土进行详细的土壤微形态分析和扫描电镜观察,并与上覆第四纪黄土沉积对比。结果显示,大部分红粘土及碳酸钙淀积层中,光性定向粘土不显著,粘化程度低,次生碳酸盐及晶体沿根孔和裂隙分布,古土壤总体为中等或弱发育程度。部分红粘土层中存在粘粒胶膜或铁锰结核,指示土壤发育相对较强。碳酸钙的淋溶淀积形式和红粘土序列中普遍存在的铁锰胶膜,与红粘土的透水性差、裂隙发育、地形和地下水位波动等因素有关,与古气候之间的关系存在一定的不确定性。红粘土序列中水的参与度高于第四纪黄土,流水侵蚀和地下水位波动影响区域之间地层对比和红粘土理化性质,亟需综合多种研究手段更准确认识红粘土的古气候和古环境意义。

     

斜率调制周期影响黄土高原夏季风降雨机制初探

晚中新世以来, 全球气候和生态系统发生了显著变化。中国黄土高原地区广泛堆积的风成红粘土沉积层序蕴含着晚中新世-上新世时期丰富的古气候变化记录, 对破译地质历史时期的古气候和理解现代全球气候变化具有重要意义。本研究选取了黄土高原由西向东的6个代表性风成红粘土剖面进行分析, 旨在探索其中的周期性降雨模式。借助磁化率这一对夏季风活动较为敏感的代用指标, 对黄土高原不同地区的红粘土剖面进行了系统的频谱分析。结果揭示, 红粘土中表现出明确的400 ka偏心率周期, 以及1.2 Ma和173 ka的斜率周期。进一步的研究中, 分析了位于20° N的中国东南沿海和40° N的黄土高原北界的日照量以及两者之间的日照梯度。在这一范围内, 太阳辐射的振幅调制(AM)主要显示出400 ka和100 ka的偏心率周期, 而其纬向日照梯度不仅呈现偏心率周期, 更明显地展现了1.2 Ma和173 ka的斜率调制周期。这也解释了黄土高原的季风气候除了受常规的偏心率周期调控外, 还受到1.2 Ma和173 ka斜率周期的制约, 尤其是1.2 Ma周期的影响尤为显著, 为晚中新世至上新世季风变化提供了新的时间参考框架。斜率周期通过调整太阳辐射的纬向差异, 进而影响热带辐合带(ITCZ)的位置和海陆温差, 从而对夏季风的强度产生作用。

     

水化钠蒙脱石微观物理力学参数的分子动力学模拟

钠蒙脱石是一种层状黏土矿物, 可使用分子动力学方法来模拟这一矿物的水化性质和微观物理力学参数。本文通过建立所含水分子数不同的钠蒙脱石模型, 分析了能量优化前后钠蒙脱石晶胞参数和能量的变化, 研究了不同含水量和温度条件下钠蒙脱石体积与密度的变化情况, 使用径向分布函数研究了钠蒙脱石的水化性质, 得到了水分子数不同情况下钠蒙脱石的物理力学参数。结果表明, 与优化前相比, 钠蒙脱石晶胞形状在能量优化后变得更加不规则, 优化后, 钠蒙脱石中的扭曲能有所上升, 其他形式能量和总能量都有不同程度地下降, 随着水分子数的不断增多, 钠蒙脱石体积逐渐增大, 密度逐渐减小, 环境温度上升时, 钠蒙脱石体积增大, 密度减小, 钠蒙脱石的水化性质、物理力学参数与水分子数有关。     

地铁振动荷载下隧道周边土体孔压响应特征研究

本文依托上海地铁9号线开展地铁振动荷载下隧道周边土体孔隙水压力长期监测。监测结果表明:列车振动荷载施加后,超孔隙水压力迅速产生并急剧上升;隧道拱腰深度的超孔压约为1.2kPa;最后一班地铁列车通过后,孔隙水压力逐渐消散;停运5min时,超孔压消散80%左右。由于盾构施工产生的超孔压远比振动产生的超孔压大,现场测试主要表现为施工产生的超孔压消散。超孔压分布规律为:隧道拱腰以上,超孔压随深度有增大趋势,拱腰以下,超孔压随深度有减小趋势;拱腰周边,超孔压较大,超孔压等值线较密集。