台湾西南部泥岩土地利用型态与环境劣化趋势之分析

台湾泥岩恶地因其特殊之土壤理化性质及区域微气候的相互恶性循环，衍生生态环境等问题。在以往之35年，裸化面积从1967年的2532hm^2，至2001年11月已扩大为15539hm^2。其表土大量流失、崩塌、河川含砂量激增、植被退化与微气候变异等破坏，更显示泥岩之环境劣化问题。以SPOT卫星影像判识泥岩裸露面积，探讨不同时期之地景变异，并应用地景生态理论量化泥岩地表不同土地利用之空间结构变化，分析地景结构变迁之生态内涵与生态指标意义。因子分析结果其主要变异为多样性因子与形状破碎型因子所影响，而应用马可夫链模式计算出不同时期之土地利用变迁内涵，此结果搭配指标分析可解释泥岩裸露面积与竹林面积皆持续扩大，乃由人为土地利用之活动及植被变迁所引起。     

老挝龙湖钾盐矿床沉积碳酸盐碳、氧同位素组成及其对成钾环境的初步指示

碳、氧同位素作为反映古沉积环境、成矿物源和水–岩反应等良好的稳定同位素指标,被广泛应用。通过对老挝龙湖钾盐矿区ZK309、ZK301、ZK311和ZK004四个钻孔农波组盐岩上覆泥岩碳、氧同位素组成的分析,讨论了盐岩上覆泥岩沉积的碳、氧同位素组成变化特征及其指示的沉积环境。经分析,所测碳、氧同位素基本代表了碳酸盐碳、氧同位素组成,初步推测这些碳酸盐均为当地自生,受后期改变很少,δ13C和δ18O平均值分别为-5.1‰和-4.6‰,其中δ13C值略高于一般陆相碳酸盐碳同位素最大值–5.69‰,δ18O值介于–2.71‰~–10.8‰之间,ZK309和ZK301钻孔碳、氧同位素相关系数均小于0.7,初步指示盐岩沉积之后沉积环境为陆相。δ13C值略高于–5.69‰,推测是后期盐岩层被淋滤,泥岩层受淋滤后的残余卤水影响的结果,这也解释了蒸发岩沉积层序异常(钾石盐覆盖于光卤石之上)的沉积特征。因此,在本研究中,大气水在泥岩碳、氧同位素的变化中扮演了重要角色。     

超压盆地中泥岩的流体压裂与幕式排烃作用

流体压裂是在异常高流体压力体系的低渗泥岩中流体活动的主要输导通道。流体压裂不仅导致低渗泥岩的幕式压实作用,而且为油气运移,储集的研究提供了新的理论模式。超压盆地泥岩的压实演化可划分为两个阶段,即连续压实和幕式压实阶段,其中幕式压实阶段又可根据导致流体压裂的主控因素进一步划分为两个亚阶段,即水力压裂和生烃压裂,前者主要由于泥岩欠压实和新生流体源的增压所致,后者则主要由于泥岩中有机质生烃及烃类裂解后增     

Sedimentary Characteristics and Models of Paleo-salt Lake During Paleocene and Eocene in the Jiangling Depression of Central China

正1 Sedimentary Characteristics of Paleo-salt Lake In early sedimentary stages of Shashi formation,because of drought climate and the concentration of lake,a set of salt strata of hundreds of meters is developed in the tension     

粗粒料强度和变形的大型三轴试验研究

通过大型三轴试验,对高低围压下粗粒料的应力应变特性、抗剪强度、内摩擦角和颗粒破碎特性进行了对比分析,并探讨了不同泥岩含量对堆石坝料强度的影响。结果表明：中高围压下粗粒料表现出应变硬化特性和剪缩,强度包线和不同围压下的最大主应力比与剪胀率的关系近似为线性,而低围压下主要表现为应变软化和剪胀,抗剪强度包线等表现为非线性。随着围压的增加,主应力比降低、颗粒破碎率增大、内摩擦角减小。泥岩含量的增加使颗粒表面的摩擦阻力与粒间的咬合力减弱,导致抗剪强度降低。     

Microstructural characteristics of the Whitby Mudstone Formation (UK)

When trying to improve gas productivity from unconventional sources a first aim is to understand gas storage and gas flow potential through the rock by investigating the microstructure, mineralogy and matrix porosity of unfractured shale. The porosity and mineralogy of the Mulgrave Shale member of the Whitby Mudstone Formation (UK) were characterized using a combination of microscopy, X-ray diffraction and gas adsorption methods on samples collected from outcrops. The Whitby Mudstone is an analogue for the Dutch Posidonia Shale which is a possible unconventional source for gas. The Mulgrave shale member of the Whitby Mudstone Formation can microstructurally be subdivided into a fossil rich (>15%) upper half and a sub-mm mineralogically laminated lower half. All clasts are embedded within a fine-grained matrix (all grains < 2 μm) implying that any possible flow of gas will depend on the porosity and the pore network present within this matrix. The visible SEM porosity (pore diameter > 100 nm) is in the order of 0.5–2.5% and shows a non-connected pore network in 2D. Gas adsorption (N2, Ar, He) porosity (pore diameters down to 2 nm) has been measured to be 0.3–7%. Overall more than 40% of the visible porosity is present within the matrix. Comparing the Whitby Mudstone Formation to other (producing) gas shales shows that the rock plots in the low porosity and high clay mineral content range, which could imply that Whitby Mudstone shales could be less favourable to mechanical fracturing than other gas shales. Estimated permeability indicates values in the micro-to nano-darcy range.     

西南极利文斯顿岛含砾泥岩层的发现及其地质意义

西南极南设得兰群岛利文斯顿岛赫德半岛中分布的一套主要由复理石相岩石组成的低级变质沉积岩（迈尔斯陡崖组）被认为是中－ 新生代火山岩的基底（晚古生代－ 早中生代？）。以前含砾泥岩在迈尔斯陡崖组局部地点曾有零星报道,但详细的地质填图确认此地有四层含砾泥岩分布。研究表明,这些含砾泥岩可能是水下碎屑流沉积,其生成环境可能是海底扇中扇的水道。对比在南极半岛所发现有大量的含砾泥岩,则进一步表明利文斯顿岛早期地质特征可与南极半岛相比,两者在中－ 新生代岩浆弧形成之前处于相同的构造环境。     

泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究(Ⅱ):数值仿真和参数反演

进一步分析了第Ⅰ部分[1]提出的泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型。在连续损伤力学理论和比奥(Biot)理论的基础上,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的蠕变损伤有限元格式,建立了弹性预测、塑性修正、损伤修正-渗透系数修正的数值分析框架,编制了非线性有限元分析程序。根据监测的衬砌长期变形数据,采用优化反分析法获得了蠕变损伤模型中的待定参数,并应用于比利时核废料库施工过程中泥岩巷道围岩渗流-应力耦合过程、损伤演化以及长期稳定性分析,研究结果表明,泥岩开挖后渗透性明显增大,约为原岩的120倍,蠕变效应导致泥岩裂隙和渗透性自愈合,约3.5年后渗透性基本恢复到原岩的数量级,围岩中部的蠕变明显大于顶部和底部。研究成果对软岩隧洞长期稳定性的预测与预报具有一定的参考意义。     

温度对煤系泥岩力学特征影响的试验研究

利用RMT-150B岩石力学试验系统和GD-65/150高低温环境箱,对经历不同温度后煤系泥岩的力学特性进行试验研究,分析不同温度下煤系泥岩的应力-应变全过程曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、变形模量以及泊松比受温度的影响。研究结果表明,不同温度下泥岩的力学特性有差异。随温度的升高,其峰值应力、峰值应变有不同程度的降低,其峰值应力从25℃时的9.153 MPa下降到55℃时的8.271 MPa,降幅为9.6%;峰值应变从25℃时的11.002×10-3下降到55℃时的8.249×10-3,降幅达25.0%。弹性模量随温度的升高逐渐减小,变形模量随温度的升高而增大,泊松比随温度的升高逐渐减小,由此得到各参数变量随温度的变化关系。研究成果可为深井高温软岩巷道的围岩控制提供理论基础。     

阿姆河盆地侏罗系海相烃源岩地化特征及与中国海相烃源岩比较

阿姆河盆地上侏罗统海相烃源岩是一套公认的成熟烃源岩,其成熟度与中国古生界高-过成熟度海相烃源岩不同,通过对阿姆河右岸地区上侏罗统岩石样品的地球化学分析及与中国塔里木和华北、四川、吐哈、渤海湾等盆地类似烃源岩的比对,研究了阿姆河盆地成熟海相烃源岩地化特征,建立了有机质丰度与类型的评价标准与图版。结果表明:阿姆河盆地侏罗系存在灰岩和泥岩两类海相烃源岩,灰岩有机质丰度略高于塔里木盆地古生界和华北地台中上元古界灰岩,与四川盆地二叠系灰岩接近,泥岩有机质丰度与吐哈盆地侏罗系煤系泥岩相当,成倍好于塔里木盆地、华北地台海相泥岩;海相泥岩属于Ⅰ₂~Ⅱ型烃源岩,海相灰岩属于Ⅲ~Ⅱ型烃源岩,综合分析认为:1）阿姆河盆地上侏罗统灰岩好烃源岩有机碳含量标准为0.5%,泥岩好烃源岩有机碳含量标准为3%;2）以低等生物为主的海相碳酸盐岩或泥岩,其可溶有机质氯仿沥青“A”族组分、Pr/Ph与Ph/nC₁₈关系、甾烷ααα（C₂₇、C₂₈、C₂₉）-20R含量、多环芳香“三芴”系列等参数既揭示了烃源岩的生源环境,也是鉴别母质类型的良好参数。阿姆河盆地上侏罗统海相泥岩和灰岩烃源岩评价标准与图版的建立,对国外海相盆地油气资源评价具有重要意义。