国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

Characteristics of black shale in the Upper Ordovician Wufeng and lower Silurian Longmaxi formations in the Sichuan Basin and its periphery,China

Geochemical and mineralogical analyses, in addition to isothermal adsorption experiments on field samples, are used to characterise the sedimentary environments, reservoirs and adsorbed gas of the Upper Ordovician Wufeng–lower Silurian Longmaxi formations in the Sichuan Basin and its peripheral areas. The sedimentary environment of the Wufeng and the lower part of Longmaxi formations is a deep-water shelf with five different lithologies identified: siliceous shale, black shale, siltstone, biolithite limestone and bentonite. The black shale in the Wufeng and the lower part of Longmaxi formations is 50 m thick, with an average organic carbon content (TOC) of 3.81 wt% and a maturity (Ro) of 1.62%. Quartz comprises 54.94 vol% of the shale and positively correlates with the TOC. Micropores in the black shale include intergranular pores, intragranular pores, organic matter pores and microfractures. Among these pores, spaces between clay sheets and organic molecules represent a favourable storage space for the accumulation and preservation of oil and gas. The Langmuir volume parameter ranges between 1.52 and 3.01 cm³/g, with an average value of 2.33 cm³/g. The presence of organic matter pores and pores between clay sheets in the black shale is the main and controlling factor for accumulated gas.     

重庆城口地区早前寒武系黑色岩系研究:(1)铂族元素成矿潜力评估

重庆城口地区从震旦统到下寒武统发育有丰富的黑色岩系,20世纪末期在该地区黑色岩系中开展了大量的铂族元素(PGE)的找矿工作,但是由于种种原因,关于该地区是否存在PGE矿化异常,还没有得到最终的结论.本次研究在PGE分析方法论证的基础上,进行了大量样品的PGE分析和微量元素分析.主要结论如下①区域上上震旦统槽区和断块区两套黑色岩系在原始的沉积环境和物源供给上有较大的差异,虽然槽区上震旦统的黑色岩系具有和下寒武统黑色岩系相似但强度较低的V-Cu-Y-Mo-U异常,但基本上不具有明显的PGE-Au-Ag异常.②断块区水井沱组黑色岩系和平剖面西段新发现的U-V-Mo-PGE异常可能是今后工作的重点,Pt＋Pd最高达248.9×10-9,局部U-V都达到了工业品位.③槽区巴山组硅质岩四个剖面都揭示了在硅质岩中广泛存在连续的PGE异常,87个碳质硅质岩平均含Pt＋Pd 57.2×10-9,有10个样品Pt Pd》100×10-9,最高达196.5×10-9;大部分碳质硅质岩都具有不同程度的V-Cu-Y-Mo-Tl-U组合异常,V都达到了独立矿床的品位要求,其中猪草河、燕子河等剖面还存在厚度较大的富矿地段,特别是燕子河剖面,局部还存在REE＋Y的高异常,值得深入研究.④城巴地区下寒武统黑色岩系存在广泛的PGE异常,但没有达到PGE的矿化要求,建议加强该地区的钒矿和铀矿勘探研究,PGE可以综合评价.     

CCSD主孔100-2950m榴辉岩类和片麻岩类叶理及微断层产状特征

CCSD主孔100~2950m榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理倾角明显较片麻岩类岩石叶理倾角陡,前者总体倾角55°左右,后者28°左右,局部可见片麻岩类叶理切割榴辉岩类叶理,因此两者叶理可能形成于不同时期;两类岩石之间现部分为韧性剪切带接触关系,韧性剪切带形成于苏鲁地体折返主期自SEE向NWW的韧性剪切作用。榴辉岩、退变榴辉岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状有一定控制作用,而片麻岩类岩石叶理产状对发育于该类岩石内的微断层产状控制作用相对较弱。孔区脆性变形主要反映白垩纪以来SEE-NWW向伸展构造应力场的变形特征,主孔100~1620m倾伏向以SEE向占绝对优势的微正滑断层擦痕即为该期变形的产物。     

中国大陆科学钻探主孔自然放射性测井及其解释

为了认识江苏东海超高压变质带上地壳岩石自然放射性的垂向分布特征, 榴辉岩退变质程度对放射性元素浓度的影响, 以及放射性产热率对地温梯度的影响, 利用中国大陆科学钻探(CCSD) 主孔100~5000m自然放射性测井(自然伽马和自然伽马能谱) 资料统计了CCSD主孔各类岩石的自然放射性强度和铀、钍、钾元素的浓度, 计算出产热率曲线.自然伽马, 铀、钍、钾浓度和产热率从蛇纹岩到榴辉岩、角闪岩、副片麻岩、正片麻岩依次增大.随着榴辉岩退变质程度的增强, 其铀、钍、钾元素的浓度值逐渐增大.CCSD主孔自然放射性的垂向分布特征主要受岩性控制, 自然放射性随深度增加有增强趋势.产热率与自然伽马测井值之间有很好的线性关系, 在高放射性岩层的上部, 地温梯度会出现较强扰动和低值异常.      

遵义牛蹄塘组发现的多水硫磷铝石

遵义牛蹄塘组黑色岩系发现的多水硫磷铝石主要产出在Ni-Mo多金属层的微裂隙中，偶尔在多金属层下部的黑色粉砂岩中以脉体形式产出。该矿物结构不稳定，结构中一部分水分子很容易失去，在X射线衍射鉴定时其特征谱线变化较大；在自然条件下存放一定时间后，样品具有稳定的X射线衍射特征。此外，对这些样品进行了红外光谱、热重和差热分析、TEM观测、化学分析和晶胞参数计算，与纤磷铝石进行了对比和讨论。     

贵州天鹅山下寒武统黑色岩系化学地层初步研究

华南下寒武统黑色岩系“多元素富集事件”受世人瞩目。贵州遵义天鹅山下寒武统牛蹄塘组剖面的元素地球化学测试表明,黑色岩系存在贵金属元素、稀土元素及其他微量元素的异常富集,绝大多数较上覆、下伏地层含量为高。元素地球化学特征显示,元素的来源并非地外,而是海底含矿热卤水沿深大断裂而来,“热”的来源为地内火山喷溢。黑色岩系形成时期的沉积环境为一种干燥气候的较深浅海的还原环境。据古地温判定,黑色岩系属低温成岩成矿作用。     

九江市网纹红土标准贯入击数与力学参数关系分析

针对九江市网纹红土层标准贯入试验实测锤击数与试验孔深、土的压缩模量、抗剪强度关系之间进行了相关性分析。结果表明：网纹红土标准贯入击数与试验孔深为正显著线性相关关系,与土的压缩模量为正弱线性相关关系,与抗剪强度为正弱线性相关关系。分析成果对在九江市开展岩土工程勘察活动具有很好的指导和借鉴意义。     

铂族元素的表生地球化学研究进展

基性-超基性岩及黑色页岩等风化过程中铂族元素发生了活化和迁移。铂族元素在岩体附近土壤、植物和水体等表生介质中的迁移富集特征可以用来寻找岩浆型铂族元素矿床。黑色页岩风化过程中，Os的表生迁移对海洋^187Os／^188Os值上升有重要意义。此外，作为重金属元素，机动车铂族元素催化剂在环境中的释放，也会带来潜在的生态环境和人体健康问题。     

湘西震旦—寒武纪交替时期古海洋环境的恢复

前寒武纪至寒武纪的交替时期是地质史和生命史的重要转折。中国南方地区广泛发育了上震旦统、下寒武统的黑色岩系。文中运用沉积学和沉积地球化学的理论和方法对湘西黑色岩系的岩石类型、矿物组成、元素地球化学特征、干酪根的结构以及碳同位素的组成等方面进行了研究 ,讨论了黑色岩系的形成条件 ,恢复了震旦纪 /寒武纪地史转折期的古环境。研究认为 ,湘西地区在晚震旦世和早寒武世地史转折期的生物爆发和高有机质的产率是形成缺氧环境的重要因素之一。