现代地质

第31卷第05期封面和目录

2017, 31(05): 0-0.

摘要 ( 154 )

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相关文章 | 计量指标

川藏铁路沿线及邻区环境工程地质问题概论

郭长宝, 张永双, 蒋良文, 石菊松, 孟文, 杜宇本, 马春田

2017, 31(05): 877-889.

摘要 ( 773 )

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川藏铁路是我国正在规划建设的重要铁路干线之一,是西部大通道的重要组成部分。该铁路线横跨扬子板块、川滇地块、羌塘地块和拉萨地块等大地构造单元,在复杂的地质构造背景条件下,川藏铁路沿线活动断裂、地震和地质灾害极为发育,严重制约着川藏铁路的规划建设。在野外地质调查、钻探、地应力测量和室内测试分析的基础上,对川藏铁路规划建设中可能遇到的活动断裂、高地应力、高地温、岩爆和地质灾害等主要环境工程地质问题进行了论述分析,认为:川藏铁路沿线及邻区发育有54条区域活动断裂,其中对铁路有直接重要影响的全新世活动断裂有17条;研究区内地震活动频繁,约有50%的规划线路位于地震动峰值加速度>0.2 g地区,部分地段>0.4 g,潜在地震风险大;铁路沿线主要的地质灾害类型为崩塌、滑坡和泥石流,地质灾害受活动断裂影响强烈,部分地段发育有高速远程滑坡;川藏铁路沿线构造应力场和地热场复杂,深埋隧道工程建设时容易发生岩爆、软岩大变形和高温热害等工程地质问题。

雅鲁藏布江中游杰德秀古湖的发现及其意义

韩建恩, 孟庆伟, 郭长宝, 邵兆刚, 王津, 余佳, 胥彪

2017, 31(05): 890-899.

摘要 ( 456 )

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在雅鲁藏布江中游山南宽谷段发现了一套湖相沉积地层,形成时代为晚更新世晚期,为冰川阻江形成的堰塞湖沉积物。野外调查发现该套湖相地层在桑日县、乃东县、扎囊县等地均有出露,综合研究认为其为一个东起桑日县扎巴村、西至贡嘎机场附近的大型古堰塞湖泊,面积达700多km²。通过区域调查,该堰塞湖形成的湖相沉积地层在贡嘎县杰德秀镇出露最厚,厚10余m,主要由粉砂质黏土层、细砂层组成,水平纹层等湖相沉积特征明显,本研究称之为杰德秀古湖。杰德秀剖面顶部¹⁴C日历校正年龄为15 680~15 105 aBP,属于末次盛冰期。对比林芝古湖、格嘎古湖和松宗古湖等雅鲁藏布江下游堰塞湖的沉积物特征和形成时间,认为杰德秀古湖发育于末次盛冰期。沉积相特征和湖水库容量模拟分析表明,该堰塞湖发育时期,雅鲁藏布江中游山南宽谷段并未完全封闭,为一个湖水面积巨大的过水湖或吞吐湖,类似于现代过水水库。桑日县扎巴村雅鲁藏布江河谷两岸分布有冰碛物,其与雅鲁藏布江中游山南宽谷段的湖相沉积地层的时空关系指示杰德秀古湖与冰川阻塞河道有关,杰德秀古湖是由于冰川阻江形成的冰川堰塞湖。研究结果也进一步说明,雅鲁藏布江现代水系形成以前,其中游不存在面积巨大的众多古湖泊,雅鲁藏布江也不是溯源侵蚀疏干多个古湖泊而形成的,在古湖泊形成之前,雅鲁藏布江已经贯通。雅鲁藏布江流域内的古湖泊是由于气候变化、新构造运动或地震活动等原因造成河道堵塞形成的堰塞湖。

西藏林芝地应力测量监测与尼泊尔M_S8.1级强震远场响应分析

张鹏, 曲亚明, 郭长宝, 丰成君, 孟文, 范玉璐, 谭成轩, 王磊

2017, 31(05): 900-910.

摘要 ( 383 )

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为查明川藏铁路林芝段现今地应力状态和附近主要断裂运动学和动力学活动特征,在西藏林芝北侧开展了300 m深度钻探工程和随深度系统水压致裂现今原位地应力测量与压磁法地应力实时监测工作。原地应力测量结果表明:(1)三个主应力大小之间关系为S_H>S_h≥S_V,表明区域构造作用水平应力起主导作用,易于发生逆断活动;(2)现今最大水平主应力方向为北北东向,反映区域内北东—近南北向断裂带现今活动具有顺时针走滑的特征;(3)基于实测数据得到剪应力相对大小μ_m=0.11~0.23,反映了该区域应力积累较低,区域内断层活动的危险性较小。地应力实时监测结果表明2015年尼泊尔M_S8.1级强震在该地应力实时监测站点具有显著的远场效应:(1)尼泊尔地震前,最大与最小水平主应力值分别增加了0.35 MPa和0.24 MPa,最大水平主应力方向基本保持不变;(2)尼泊尔地震时同震应力变化表明,地震导致最大与最小水平主应力值分别减小了0.05 MPa和0.04 MPa,最大水平主应力方向基本保持不变;(3)尼泊尔地震4个月后,最大水平主应力减小了0.05 MPa,而最小主应力增加了0.01 MPa,最大水平主应力方向基本保持不变。基于钻孔原地应力测量与实时监测数据分析尼泊尔地震前、震时、震后该站点地应力变化情况,对于区域内断裂活动、地震危险性、地壳稳定性等研究具有重要意义。

基于改进频率比法的川藏铁路沿线及邻区地质灾害易发性分区评价

李郎平, 兰恒星, 郭长宝, 张永双, 李全文, 伍宇明

2017, 31(05): 911-929.

摘要 ( 717 )

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川藏铁路是我国目前正在规划建设的重要铁路干线之一,地处地形和地质条件极为复杂的青藏高原东部,复杂的地质背景与脆弱的地质环境造成川藏铁路沿线及邻区地质灾害极为发育,严重威胁着川藏铁路的规划建设。在对地质灾害易发性评价方法分析的基础上,首先对传统的地质灾害易发性评价频率比方法进行改进,克服了传统通用方法中频率比值分布的不连续性,提高了各地质灾害影响因子敏感性的区分度,并减小了因子分级的主观性。利用ROC曲线与空间熵的定量对比验证表明,改进频率比法的地质灾害易发性评价模型优于传统方法。根据地质灾害的发育分布特征,选取地面高程、地形坡度、地形坡向、地形曲率、地形起伏度、工程地质岩组、地震动峰值加速度、断裂密度、水系距离、道路距离、降水量与植被指数等影响地质灾害的主要因素,结合地质灾害调查数据,首先分析各影响因子的地质灾害敏感性,并进一步对川藏铁路沿线及邻区的地质灾害易发性进行评价和分区。评价结果表明,研究区地质灾害的发育分布主要受控于断裂、水系和道路等线状要素,以及地形坡度和地形起伏度等地形地貌因素,并且断裂密度和地形起伏度相较其他因子具有更大的地质灾害敏感性区分度。地质灾害极高易发区和高易发区主要分布于大型水系两岸、道路两侧的高山河谷沿线的狭窄地带,使沿河谷与已有道路规划展布的川藏铁路面临着严重的地质灾害威胁,铁路规划建设部门应加强该地带的地质灾害排查、防治和线路优化工作。

基于面向对象分类法的川藏铁路沿线大型滑坡遥感解译

宿方睿, 郭长宝, 张学科, 申维, 刘筱怡, 任三绍

2017, 31(05): 930-942.

摘要 ( 500 )

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川藏铁路位于青藏高原中东部,其地形地貌和地质构造复杂,是我国大型滑坡发育最为密集的地区,严重影响了我国西南地区的人类生命财产安全和重大工程建设。在面上资料分析的基础上,重点以川藏铁路沿线茶树山滑坡、川藏公路102道班滑坡、八宿怒江滑坡、理塘乱石包高速远程滑坡为例,在ENVI5.1和eCognition软件平台上,利用高分辨率WorldView-2以及Landsat遥感卫星数据,结合野外实地调查,采用基于面向对象分类法对滑坡的遥感信息进行分析研究。结果表明,采用面向对象分类法可以提取出关键信息和目标区域,再结合目视解译,能够得到滑坡的细部信息,提高遥感影像滑坡解译的成功率,特别是对川藏铁路沿线等地质条件复杂区域的滑坡调查工作有重要意义。最后,结合灰度共生矩阵(GLCM)和归一化植被指数(NDVI)对古滑坡和新生滑坡的识别进行探讨。基于灰度共生矩阵和植被指数提出了滑坡遥感信息量判别(GVI)模型,并构建模型的质量函数I_GVI;统计样本的结果显示古滑坡的I_GVI值明显低于新生滑坡,表明本研究提出的GVI模型可以为识别古滑坡和新生滑坡提供依据。

青藏高原东部冻融作用下花岗岩力学性质弱化机理研究

郭长宝, 周家作, 刘筱怡, 任三绍, 吴瑞安

2017, 31(05): 943-955.

摘要 ( 495 )

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花岗岩山体通常被认为是稳定性较好的地质体,但在青藏高原东部高寒高海拔山区,因冻融作用导致花岗岩体力学性质变差,崩塌、滑坡等地质灾害频发。针对青藏高原东部理塘和八宿地区的花岗岩开展了冻融循环力学试验,通过波速、核磁共振方法分析了岩石冻融过程中的损伤发展趋势。试验结果表明:岩石内部损伤程度随着冻融次数的增加而增加,岩石波速则随着冻融次数的增加而明显降低;从核磁共振T2弛豫时间分布的发展规律可以推断,天然条件下风化较严重的岩样经过冻融循环后裂隙尺寸范围进一步增大,而风化程度微小的岩石经过冻融后裂隙尺寸范围较为集中。对经过冻融循环后的岩样进行三轴压缩试验,结果表明岩石的单轴抗压强度和弹性模量随冻融次数增大而减小,而泊松比和内摩擦角没有表现出明显的变化规律。基于试验数据和理论分析,以八宿花岗岩为例,提出了冻融损伤本构模型,对不同围压和冻融循环次数条件下的岩石应力应变全过程进行模拟和预测。

川藏铁路加查—朗县段地质灾害发育特征研究

吴瑞安, 郭长宝, 杜宇本, 王珂, 杜国梁

2017, 31(05): 956-964.

摘要 ( 613 )

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川藏铁路加查至朗县段位于青藏高原东南部雅鲁藏布江中游,地形地貌复杂、构造活动强烈,是我国地质灾害高易发区,崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害发育密度大、危害严重。在资料收集和遥感解译的基础上,对川藏铁路加查—朗县段的地质灾害进行野外调查,在铁路线两侧各5 km约780 km²范围内发现了崩塌、滑坡和泥石流共139处,沿雅鲁藏布江断裂带新发现拉岗村高速远程滑坡和日阿莫大型滑坡,并研究了该区地质灾害的发育特征和形成机理。调查结果表明:在雅鲁藏布江断裂对区域地貌和岩体结构控制作用下,崩塌、滑坡等地质灾害沿断裂带呈带状密集分布是该区地质灾害发育分布的主要特征之一,约有53%的崩塌滑坡滑动方向垂直于断裂走向,30%的崩塌滑坡与断裂带走向近于平行;在地壳强烈隆升和河流侵蚀作用下,雅鲁藏布江宽谷段和峡谷段的地质灾害发育特征具有明显差异;断裂活动特别是断裂剧烈活动诱发地震导致该区具有高速远程滑坡发生的背景,如拉岗村高速远程滑坡;在断裂活动、降雨、人类工程活动等内外动力耦合作用下该区地质灾害形成机理更加复杂,部分滑坡稳定性差且多次发生活动,给该区重大工程规划建设和防灾减灾造成重要影响。

基于SBAS-InSAR的鲜水河断裂带蠕滑型滑坡特征研究

刘筱怡, 杨志华, 郭长宝, 申维, 宿方睿

2017, 31(05): 965-977.

摘要 ( 441 )

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鲜水河断裂带是青藏高原东部川滇地块的一条重要边界断裂,全新世以来活动强烈,断裂带沿线岩土体结构破碎强烈,在断裂活动诱发地震、断裂蠕滑和强降雨等因素作用下,断裂带沿线滑坡、泥石流等地质灾害发育密度大,危害严重。在前人研究的基础上,采用短基线集(SBAS-InSAR)的方法,基于日本对地观测卫星(ALOS-1)所获得的2007—2011年期间15景PALSAR数据,对鲜水河断裂带道孚至炉霍段的活动速率进行分析计算,获取了该段断裂带内蠕滑型滑坡5年间的时间序列形变特征。研究结果表明:鲜水河断裂带道孚至炉霍段近年来以蠕滑滑动为主,蠕滑速率为(9.4±0.78) mm/a,断裂的蠕滑作用对区域构造应力场和断裂带内滑坡具有重要的控制作用,表现为距离鲜水河断裂带越近,影像间相干性越强,稳定的相干点越多,干涉效果越好,滑坡滑动累计位移越大。沿鲜水河断裂道孚至炉霍段,共识别出98个蠕滑型滑坡,沿鲜水河断裂带两侧呈线性展布,并分析了典型蠕滑型滑坡的地表形变特征。基于SBAS-InSAR的雷达数据处理方法,可以有效地分析地表的缓慢变形以及区域性蠕滑型滑坡的发育发展变化规律,研究结果对于鲜水河断裂带沿线防灾减灾及类似构造活动地区的地质灾害研究具有一定的指导作用。

川西巴塘茶树山滑坡发育特征及形成机理

任三绍, 郭长宝, 张永双, 周能娟, 杜国梁

2017, 31(05): 978-989.

摘要 ( 450 )

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川西巴塘茶树山滑坡位于金沙江断裂带和巴塘断裂带的交汇处,区内地质构造复杂,新构造活动强烈,大型滑坡频发。茶树山滑坡为一古滑坡堆积体复活形成的滑坡。该滑坡自2001年7月首次出现滑动变形之后以蠕滑变形为主,不断的变形作用促使滑坡变形速度加快,滑坡体上出现了各种滑动形迹,于2006年1月7日发生大规模滑动。该滑坡目前仍处于不稳定状态,滑坡体变形破坏迹象较为明显,有进一步发生变形破坏的可能。在野外调查的基础上,对茶树山滑坡滑带土进行了大型直剪试验研究,获得了不同含水率条件下的滑带土抗剪强度变化规律,结果表明随含水率增大滑带土强度有明显减小的趋势。综合野外调查、物探钻探以及试验分析认为茶树山滑坡的形成机理为:受断裂构造作用,岩体结构面密集发育,岩体破碎程度高,岩土体力学性质差;上部透水层和下部隔水层的二元结构为滑坡体的富水提供了有利条件,强降雨作用使滑坡稳定性处于临界状态,渠水入渗和冻融作用直接诱发滑坡的发生。采用FLAC^3D对目前茶树山滑坡的稳定性进行模拟,结果表明,在强降雨条件下滑坡体出现明显的变形迹象,滑移面即将贯通,可能再次发生大的滑动。从滑坡形成机理角度考虑,加强排水、避免渠水再次入渗可以有效地控制坡体稳定性。

陕西小花岔铀矿床岩浆演化及其对铀成矿作用的制约

刘刚, 刘家军, 袁峰, 张帅, 沙亚洲, 张宏远, 王功文

2017, 31(05): 990-1005.

摘要 ( 408 )

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陕西小花岔铀矿床位于北秦岭造山带的东北部,矿体产于黑云母花岗伟晶岩和黑云斜长片麻岩的接触带同化混染区。为了厘定研究区花岗质岩浆演化与铀矿化作用的关系,对矿区内出露的花岗岩、花岗伟晶岩开展了详细的年代学和岩石地球化学研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明:灰池子花岗岩体的形成年龄为(444±4.0) Ma;高山沟花岗岩株的形成年龄为(422±0.82) Ma;产铀黑云母花岗伟晶岩的形成年龄为(417±2.6) Ma;非含矿黑云母花岗伟晶岩的形成年龄为(413±1.8) Ma。地球化学数据表明:矿区花岗质岩石富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta。含矿黑云母花岗伟晶岩由于同化混染作用及与围岩的元素交换等原因,其基性组分Fe、Mg和挥发分F^-含量较高,同一条黑云母花岗伟晶岩脉元素组成的差异是由于伟晶岩浆的同化分离结晶所致,在伟晶岩-黑云斜长片麻岩的接触带发生化学组分的元素交换,使得伟晶岩浆中U-F络合物发生分解,并且在良好的成矿条件下(围岩的铀含量较高、较好的构造环境)使得铀饱和沉淀形成铀矿物,如晶质铀矿等。小花岔铀矿床的形成主要受到了伟晶岩浆、围岩成分、岩浆热液中挥发分共同的作用,最终导致了铀矿床的形成。

广西昭平湾岛金矿的成因:流体包裹体和H-O-S-Pb同位素地球化学约束

赖昕, 庞保成, 李院强, 张青伟, 吕嘉文, 周业泉, 李培荣

2017, 31(05): 1006-1021.

摘要 ( 491 )

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湾岛金矿是近年来广西东南部大瑶山多金属成矿集中区古袍金矿田内发现的中型矿床,其物质来源及成因尚存在较大分歧。根据详细的坑道及岩矿相学观察,将湾岛金矿成矿分为2期3阶段:钨钼铜金成矿期和金主成矿期(分为金主成矿阶段和金晚成矿阶段)。石英流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析表明,金主成矿期成矿流体为中高温、低盐度、低密度的含CO₂和CH₄流体。氢氧同位素分析表明,金主成矿期成矿流体中水主要为变质水,钨钼铜金成矿期成矿流体中水可能为岩浆水及变质水的混合。矿石矿物硫同位素数据显示,钨钼铜金成矿期硫同位素值为小的正值,可能为深源硫;金主成矿期湾岛矿区硫同位素组成变化范围大而均值较小,推测钨钼铜金成矿期成矿物质来源以深源硫为主;金主成矿期为岩浆硫与地层硫的混合硫。初步认为湾岛金矿属于变质-岩浆热液叠加改造成矿。

大气圈氧气上升与生物进化:一个重要的地球生物学过程

梅冥相, 孟庆芬

2017, 31(05): 1022-1038.

摘要 ( 487 )

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以生氧光合作用为主造成的大气圈氧气上升,与生物进化存在着密切的成因联系。在大气圈氧气含量明显上升之前,微生物在地球大气圈演化中可能起着主要作用,形成了埃迪卡拉纪之前的微生物世界;甚至到今天,这些细菌以及其他的微体藻类,一直在向地球的大气圈提供氧气,而且在海洋中进行着艰苦的固氮作用。早期很少受到动物影响的生物圈,与现代动物所占据的生物圈(后生动物世界)明显不同,这个转变随着埃迪卡拉纪—寒武纪器官级别的动物辐射而发生,动物辐射造成了宏观生态和宏观进化表现的根本性变化。因此,地球大气圈的氧气上升,实际上是一个复杂的地球生物学过程;追索这个复杂的地球生物学过程所产生的环境变化及其与生物进化与革新之间的成因联系,对深入了解地球复杂的演变历史将提供一些重要线索和思考途径。

水热炭吸附Cr(Ⅵ)热-动力学行为及水热裂解时间的影响

刘雨嫣, 周景尧, 马少强, 陈家玮

2017, 31(05): 1039-1045.

摘要 ( 539 )

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以花生壳为原材料,通过水热炭化法在200 ℃下以不同的水热裂解时间(1 h、5 h、10 h)制备出水热炭,开展去除水中Cr(Ⅵ)的实验研究。通过水热炭样品红外光谱FTIR表征、元素含量分析、扫描电镜SEM表征等对比分析,表明水热炭化法可以制备出多孔的碳材料,且随着水热裂解时间的增加,水热炭的产率逐渐降低、芳香性逐渐增强、极性官能团逐渐减少,这些性质的改变会影响其吸附能力。通过批实验进行水热炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究,结果表明准二级动力学模型适用于该吸附过程,热力学Freundlich模型可以更好地描述吸附等温线。由热力学参数计算可知,水热炭吸附Cr(Ⅵ)属于优惠吸附(容易进行)和自发性、物理吸附,且为吸热过程。实验结果表明随着花生壳水热裂解时间的增加,水热炭吸附Cr(Ⅵ)的能力逐渐增强。因此,水热炭可以作为经济型吸附剂应用于水污染修复,相关成果对于综合利用农业废弃物具有重要实践价值。

火山岩风化壳储层特征及分布规律——以准噶尔西北缘中拐凸起石炭系火山岩为例

范存辉, 吴强, 邓玉森, 李虎, 韩雨恬

2017, 31(05): 1046-1058.

摘要 ( 389 )

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火山岩风化壳储层已成为重要的油气勘探新领域,开展风化壳储层特征及分布规律研究对火山岩油气勘探具有重要的理论和现实指导意义。利用钻井、岩心、测井、地震、分析化验等资料,从火山岩形成环境着手,对准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩风化壳储层特征及控制因素开展综合研究,明确火山岩风化壳油气成藏模式及分布规律。研究表明:中拐凸起石炭系火山岩形成于岛弧环境,岩性以安山岩、凝灰岩为主;火山岩风化壳结构分为风化黏土层、强风化带、弱风化带及致密未风化带4层结构,其中强风化带储层物性最好,为主要的储层发育区;有效储集空间主要为次生孔隙和裂缝,裂缝对储层渗流能力有较好的改造作用;风化壳储层主要受风化淋滤作用、岩性岩相、构造位置及断裂(裂缝)等因素的控制;油气主要分布在距风化壳顶面480 m范围内,具有沿三带(靠近断裂带、构造高部位地带、有利岩相发育带)、一面(不整合面附近)分布的富集规律。

柴西狮子沟地区古近系下干柴沟组混积岩储层特征及影响因素分析

张世铭, 张小军, 张婷静, 王朴, 南喜祥, 苟迎春

2017, 31(05): 1059-1068.

摘要 ( 337 )

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柴西地区属于柴达木盆地咸化湖盆沉积中心,柴西咸化阶段持续时间长、湖盆分布范围广,渐新统湖相混积岩具有重要勘探潜力。通过对狮子沟地区样品进行岩心观察、岩石薄片鉴定及扫描电镜、电子探针分析,研究储层岩性、物性及储集空间特征,分析储层影响因素及形成机理。狮子沟地区储层具有混合沉积的特征,岩石矿物成分主要为碳酸盐岩和碎屑颗粒,但两者的相对含量均未超过50%;混积岩成因类型为相混合,以组构混合岩为主,见层系混合岩及少量生物混合岩,样品普遍含有盐类矿物。储层为特低渗-特低孔储层,连通性差,X衍射成分分析碳酸盐岩含量为10.9%~47.0%,平均为32.1%,同时孔隙度与碳酸盐岩含量具有很好的正相关关系;样品的储集空间主要为盐类矿物溶蚀孔、白云石晶间孔及裂缝;影响储层发育的主要成岩作用为胶结作用和白云石化作用,尤其盐类矿物胶结抑制了后期成岩作用,形成局部高压;灰质含量高及咸化环境为白云石化作用发生的重要条件,压实弱,先后两期的胶结作用,特别是晚期胶结的盐类矿物为溶蚀作用发生的主要部位。

不同岩相泥页岩数字岩心构建方法研究——以东营凹陷为例

陈晨, 卢双舫, 李俊乾, 张鹏飞, 张萍

2017, 31(05): 1069-1078.

摘要 ( 438 )

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针对泥页岩储层低孔特低渗、结构致密、非均质性强的特点,多采用三维数字岩心来直观显示各组分空间分布和表征微观结构。物理数字岩心虽更真实准确,但往往局限于特定岩石样品物性特征,因此需构建具有一定普适性、受多参数约束的、代表某一类岩性或岩相的简约数字岩心。同时,目前的图像分割方法难以对综合多样品特征、代表某类岩相样品进行组分划分。提出一种基于图像像素点累计分布函数,结合各组分百分含量及灰度序列进行阈值分割的方法,并基于X射线CT扫描成像,综合运用扫描电镜成像及能谱分析等手段,结合东营凹陷不同岩相泥页岩矿物组分及孔隙度特征,构建不同岩相(包括富长英质、长英质、富钙质、钙质和富泥质)泥页岩数字岩心。结果显示,东营凹陷泥页岩储层组分按灰度值由小到大依次为孔裂隙、有机质、黏土矿物、长英质矿物、钙质矿物、铁质矿物;基于不同岩相各组分体积百分含量及灰度分布序列,以CT灰度图像像素点累计分布函数表征不同岩相各组分体积百分含量分布函数,可依次划分各组分阈值,该方法可以实现其他分割方法难以完成的针对某一岩相进行阈值划分;采用先构建单组分数字岩心再嵌套组合的方法可构建具有一定普适性、受矿物组分和孔隙度等参数约束的泥页岩数字岩心。

SAGD开发中突破夹层技术对策研究

石兰香, 李秀峦, 马德胜, 刘鹏程

2017, 31(05): 1079-1087.

摘要 ( 300 )

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开发实践表明,稠油油藏内部发育的夹层影响蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发效果。实际SAGD开发应当充分考虑夹层对SAGD生产效果的影响,寻找突破夹层的有效对策,以期提高SAGD产量。以国内某超稠油油藏地质特征为基础,结合夹层岩石力学参数测试结果,利用耦合岩石力学数值模拟技术确定了不同参数(岩石力学参数、物性参数、操作参数)对岩石变形量、SAGD产量的敏感性。研究结果表明,夹层的渗透率和SAGD注汽压力是影响SAGD产量的主要因素。进一步地,针对夹层特征,结合实际操作可行性,提出了提高注汽压力和直井辅助两种突破夹层技术对策,并给出了相应的技术界限及突破效果,该研究结果可用于指导稠油油藏双水平井SAGD经济高效开发。

沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素

吕玉民, 柳迎红, 王存武, 郭广山, 朱学申, 蒋锐

2017, 31(05): 1088-1094.

摘要 ( 374 )

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为揭示沁水盆地寿阳区块煤层气井产水异常高的主控因素,对该区的区域水文地质条件、煤层与顶底板及其含水层岩性组合关系以及不同压裂工艺对煤层气井产水特征的影响进行了系统分析,指出了导致寿阳区块煤层气井高产水的地质风险和工程风险,并提出了相应的规避措施。研究结果表明:压裂施工排量过大(>7 m³/min)形成的压裂缝高过大,沟通了煤层附近的含水层,这是导致煤层气井高产水的直接原因;煤系地层中发育的高角度裂缝性含水砂岩层以及断层是导致煤层气井高产水的关键地质风险。此外,顶底板岩性厚度以及区域水文地质条件也是造成该区煤层气井高产水的重要因素。因此,降低压裂施工排量、规避围岩中的高角度裂缝性含水层、远离断层、选择厚层的顶底板泥岩发育区是降低煤层气井高产水的重要手段。

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