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2017年 36卷 4期
刊出日期 2017-07-05

地质工程
基础地质
矿产地质
水文地质
技术方法
工程地质
基础地质
1 李朋, 胡正祥, 吴龙, 杜小锋, 宗维, 周峰, 毛启曦
鄂西地区志留系纱帽组斑脱岩的发现及其锆石U-Pb年代学意义

扬子地台纱帽组的地质年代归属一直存在争议。鄂西地区纱帽组主体由砂泥岩组成,但在顶部出现一套夹生物屑灰岩透镜体的碎屑岩。在恩施地区纱帽组灰岩段之下发现了一套斑脱岩,通过对斑脱岩的锆石UPb测年,得到加权平均年龄为(424.5±6.4)Ma,由此认为纱帽组顶部的沉积时限为文洛克世。考虑到纱帽组下部为早志留世,综合分析认为纱帽组是一跨时代的地层单元。该层斑脱岩产于含生物屑灰岩团块或条带的岩性段的下部,因此认为以灰岩的出现作为文洛克统沉积的开始;同时,认为该层斑脱岩为加里东运动在华南活动的产物。

2017 Vol. 36 (4): 1-9 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 4994KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
10 高永伟, 王志华, 张振亮, 李忠煜
西天山阔拉萨依铁矿火山岩地球化学特征及其地质矿产意义

阔拉萨依铁矿大地构造位于西天山造山带西段伊犁-中天山板块南缘,矿体赋存于石炭系大哈拉军山组火山岩系内。对火山岩开展了系统的岩石学和地球化学研究。结果表明,火山岩属高钾钙碱性-钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘火山岩的地球化学特征。不同火山岩的地球化学特征类似,为同源岩浆演化的产物。岩浆源区为经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔,且有俯冲板片沉积物参与其部分熔融过程,岩浆在上升过程中受到了地壳物质的同化混染作用,并且发生了结晶分异作用。根据岩石组合和地球化学特征,推断阔拉萨依铁矿火山岩形成于南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲的活动大陆边缘环境。结合前人研究成果和矿床地质特征,认为阔拉萨依铁矿是火山作用的产物,具有火山岩型铁矿床的特征。

2017 Vol. 36 (4): 10-18 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 3551KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
19 李向军, 罗静兰, 罗晓容, 王香增, 姜呈馥, 雷裕红, 高潮, 尹景涛
鄂尔多斯盆地长7段泥页岩系孔隙特征及其演化规律

鄂尔多斯盆地延长组长7段泥页岩既是盆内优质烃源岩,又是有利的页岩气储层。页岩气储层孔隙特征和演化规律的研究,能够为分析页岩气储层储集性能、探讨页岩气赋存成藏过程和机理、预测页岩气“甜点区”提供指导。在总结国内外学者研究成果的基础上,采用氩离子抛光-场发射扫描电镜观察、高压压汞、气体吸附等分析测试方法,优化了前人对于页岩气储层孔隙的划分方案,将长7段泥页岩孔隙分为基质孔隙和裂缝孔隙两大类,进一步将基质孔隙分为粒间孔、粒内孔、晶间孔和有机质孔隙4个亚类;定性和定量地分析了研究区长7段泥页岩孔隙特征,孔隙形态复杂,以狭缝形和楔形为主,孔径分布范围宽泛(0.1~10 000 nm),孔隙度为0.5%~6.6%,中孔(2~50 nm)和宏孔(>50 nm)是孔隙度的主要贡献者;提出泥页岩岩相类型、成岩作用、生烃作用和构造作用是影响泥页岩孔隙发育及演化的4个主控因素,建立了鄂尔多斯盆地长7段泥页岩孔隙演化模式。

2017 Vol. 36 (4): 19-28 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 4995KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
29 马千里, 许欣然, 杜远生
北京周口店三好砾岩的时代、物源背景及其古地理意义:来自沉积学和碎屑锆石年代学的证据

三好砾岩出露于北京周口店地区太平山北坡,不整合覆盖于中奥陶统马家沟组之上,以分选好、磨圆好、胶结好为特征。研究表明:三好砾岩是一套二次改造的滨岸砾岩,代表了晚石炭世海侵过程中的底砾岩。来自于砾岩和其夹层中砂岩层的碎屑岩浆锆石年龄均集中在330~300 Ma之间,峰值年龄为约310 Ma,结合区域地层展布情况与华北北缘的构造热事件记录认为,它是晚石炭世至早二叠世沉积,具备准同生沉积特征。借助上述UPb年代学数据,结合碎屑组分特征、古流向分析及同期华北北缘岩相古地理分布特征表明,三好砾岩的物源区为内蒙古隆起。以三好砾岩为代表的上石炭统底砾岩反映了内蒙古隆起迅速隆升、剥蚀、搬运和沉积的过程,这套砾岩亦可以作为当时盆山边界的标识物。三好砾岩中高含量的晚石炭世岩浆锆石暗示了内蒙古隆起初始隆升的时限应在330~300 Ma之间。

2017 Vol. 36 (4): 29-35 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 4010KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
36 扈桂让, 李自红, 闫小兵, 贾海玉
韩城断裂西庄村-西南村一带断裂展布及晚第四纪剖面

为研究山西韩城断裂中段西庄村-西南村一带的晚第四纪活动性,采用遥感解译、地质地貌调查等手段,对该断裂在该地区的典型断层剖面进行了分析,给出了该段断裂的展布及晚第四纪以来的地层地貌标志、活动幅度及滑动速率。研究结果表明:韩城断裂在该段普遍错断马兰黄土下部古土壤S1,最新错断马兰黄土中上部古土壤L1s并直通地表,晚更新世晚期以来仍有活动。估算晚更新世早期以来滑动速率约为0.088 mm/a,晚更新世晚期以来滑动速率大于0.035 mm/a。

2017 Vol. 36 (4): 36-41 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 3863KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
42 李梦萍, 戴俊生, 王硕, 赵龙顺, 王新新, 马洪坤
渤南洼陷古近纪早中期应力场数值模拟[KH*4D]及其与断层发育的关系

以地震、地质、测井等资料为基础,通过构造演化及断层落差法,分析渤南洼陷断层的分布及活动特征,为数值模拟提供地质模型。古近纪早中期是渤南洼陷断层的主要形成时期,发育NWW向、NEE向、NE向断层,断层组合以伸展构造样式为主,兼具走滑构造样式。运用ANSYS软件对渤南洼陷古近纪早中期构造应力场进行有限元数值模拟,模拟结果显示,古近纪早中期,最小主应力为张应力,断裂带内部为应力的低值区,断层上盘附近应力集中;差应力的高值区与断层分布一致;平面剪应力为右旋剪切特征,高值区主要发育NWW向、NE向断层,低值区以NEE向断层为主。模拟[JP2]结果显示,构造应力场与断层的关系主要表现在2个方面:一方面,构造应力场控制断层的发育及分布,即差应力决定断层的优势发育区,平面剪应力控制断层发育的走向;另一方面,断层活动可以改变局部构造应力场大小,主要影响断层上盘附近一定距离内的应力场,造成应力集中,进而影响次级断层的形成。

2017 Vol. 36 (4): 42-48 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2352KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
49 熊连桥, 姚根顺, 熊绍云, 郝毅, 沈安江
川西北地区与北美西部中上泥盆统白云岩沉积和储层对比

川西北龙门山地区与北美西部地区泥盆系均发育白云岩,但至今尚无两个地区白云岩特征的详细对比。北美西部地区泥盆系白云岩研究非常详尽,且有巨型重油油藏发现,将两个地区进行对比,可为川西北泥盆系白云岩油气勘探提供重要启示。在对两个地区泥盆系白云岩的沉积大地构造背景、地层分布特征、岩石学和沉积相特征、地球化学特征及储层特征对比的基础上,从油气成藏条件出发,分析了川西北泥盆系白云岩储层的勘探潜力。两个地区泥盆系白云岩的沉积大地构造背景、气候条件、海平面变化及纵向分布层位等具有较高的相似性,在泥盆纪均位于赤道与30°S之间,同属被动大陆边缘,川西北地区气候比较温暖湿润,而北美西部地区则相对干旱炎热。构造运动和海平面变化控制了碳酸盐岩的纵向分布,川西北地区在吉维特末期海侵达到最大,而北美西部在中弗拉期达到最大;纵向上,泥盆系白云岩在川西北地区和北美阿尔伯塔盆地主要分布于中上泥盆统,而在美国西部内华达州则遍及整个泥盆系。泥盆系白云岩在川西北地区继承中下泥盆统碎屑岩发育,在北美西部则发育于前寒武纪或早古生代基底之上;其沉积相在川西北地区以碳酸盐岩缓坡为背景,发育生物层、泻湖、潮坪和礁滩体,可见蒸发泵、混合水白云石化作用和埋藏白云石化作用,形成的白云岩粒度较细,以微晶、细晶、中晶为主;北美西部则以碳酸盐岩缓坡和蒸发台地为主,礁体和潮坪更为发育,埋藏白云石化作用更普遍,可见渗透回流白云石化和海水白云石化作用,多为中晶、粗晶白云岩。北美西部地区泥盆系白云岩物性较好,有利于原油聚集;川西北地区则较差,但次生孔隙发育,是良好的天然气储层,其成藏条件良好,具有广阔的天然气勘探前景。

2017 Vol. 36 (4): 49-59 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1840KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
60 杨旭, 白志强, 陈建强, 夏菁
廊坊地区中晚更新世以来沉积地层与环境演化

对廊坊地区LFK1钻孔沉积岩心进行了系统的岩性、年龄以及沉积相的分析。研究发现: 该钻孔剖面主要揭露了中更新统以来的沉积地层变化,以湖泊相和三角洲相沉积为主,其中,中更新统杨柳青组为三角洲相沉积,晚更新世以来为湖泊相沉积,进入全新世湖泊面积减小直至消失。[JP2]其中,全新统厚14.2 m,上更新统欧庄组厚179.3 m,中更新统杨柳青组厚56.1 m。廊坊地区晚第四纪沉积环境经历了从三角洲-湖泊-湖泊干涸的演化过程。其演化过程与深海氧同位素所反映的气候变化过程呈正相关。

2017 Vol. 36 (4): 60-64 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2632KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
65 张靖宇, 陆永潮, 付孝悦, 张士万
四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组一段层序

利用野外露头、测井曲线、岩心等资料,结合层序地层学方法,在四川盆地涪陵地区五峰组-龙马溪组一段沉积构造认识的基础上,针对涪陵地区五峰组-龙马溪组一段层序格架与沉积演化开展了整体性的研究。研究表明:涪陵地区五峰组-龙马溪组一段可以划分出2个三级层序,五峰组-观音桥组为一个三级层序SQ1,由海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)组成;龙马溪组一段可以划分为一个三级层序,由海侵体系域(TST)、早期高位体系域(EHST)、晚期高位体系域(LHST)组成;进一步,分析其层序构成特征并通过对层序地层格架的建立,提出了涪陵地区五峰组-龙马溪组一段层序受海平面、生物、火山等多因素控制的沉积演化模式,为开展页岩岩相等研究奠定了基础。

2017 Vol. 36 (4): 65-72 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 5095KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
73 张会娜, 操应长, 石世革, 姜珊, 远光辉, 邓涛, 丁坤
沾化凹陷桩西地区沙三段-沙一段沉积相及其演化

沾化凹陷桩西地区沙三段-沙一段沉积时期构造复杂,沉积类型多样。在研究区17口取心井岩心观察和描述的基础上,结合地震、测井、录井等资料,对桩西地区沙三段-沙一段的扇三角洲、浊积岩和滩坝等沉积体特征及演化进行了系统分析。在沉积相研究的基础上,根据单因素分析多因素综合作图法,选取砂砾岩厚度、砂砾岩百分含量、碳酸盐岩厚度及生物灰岩百分含量分布等单因素,对桩西地区沙河街组不同层段的沉积相平面展布特征进行了深入研究,并探讨了其演化规律。结果表明:桩西地区沙三段沉积时期在靠近长堤断层的湖盆边缘沉积扇三角洲砂体,在湖盆中心同生断层下降盘沉积浊积岩砂体;沙二段沉积时期在靠近长堤断层的湖盆边缘沉积扇三角洲砂体,在桩西潜山周缘和研究区西北边缘处沉积互层的砂质滩坝和生物滩;沙一段沉积时期主要在靠近湖盆边缘沉积生物滩和湖相碳酸盐岩,在湖盆中心部位沉积泥岩和油泥岩。

2017 Vol. 36 (4): 73-81 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 3098KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
82 韦跃龙, 陈伟海, 罗劬侃, 罗书文, 李成展
洞穴呼吸及其影响因素

近年来,随着对洞穴及其古气候环境记录研究的不断深入,洞穴与外部环境间如何进行气体交换,即洞穴呼吸,日益成为洞穴研究所关注的一个重要问题。通过洞穴空气自动监测系统、人工监测等多种监测技术,对洞穴呼吸特征进行了研究。在此基础上,探讨了洞穴呼吸的机理,分析了洞穴呼吸系统的构成,总结了洞穴呼吸的主要方式。同时认为洞穴呼吸与区域自然地理环境(包括区域气候环境条件及地貌形态等)、区域地质背景(包括地层岩性、构造、水文地质条件等)、洞穴发育特征(包括洞穴规模、次生化学沉积物发育程度等)等各影响因素间存在着复杂的反馈关系,并建立了洞穴呼吸与各影响因素间的响应-耦合关系,从理论上探索和分析了这三大因素对洞穴呼吸的影响方式和途径等,为洞穴呼吸的进一步探讨提供了理论基础和实证案例。

2017 Vol. 36 (4): 82-94 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1330KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
95 张明亮, 郭伟, 沈俊, 刘凯, 周炼, 冯庆来, 雷勇
古海洋氧化还原地球化学指标研究新进展

古海洋氧化还原条件的恢复一直是地学界的研究热点。许多指标可以用来指示古海洋沉积岩(物)的氧化还原条件。其中地球化学和矿物学方法历来是研究古海洋氧化还原条件的主要手段,前人工作主要集中在单个种类指标(沉积学、矿物学、地球化学等)的单方面研究,缺乏系统研究。但沉积物中的氧化还原指标受很多因素的影响,用单个指标来指示水体的氧化还原条件存在不确定性。主要通过主量元素(总有机碳TOC、有机碳和磷的摩尔比Corg∶P),氧化还原敏感的微量元素(U、V、Mo),黄铁矿类型和草莓状黄铁矿粒径分布以及同位素(黄铁矿硫同位素δ34Spyrite、钼同位素δ98Mo、铀同位素δ238U)等指标的综合运用来区分硫化、缺氧、次氧化以及氧化等水体条件。在硫化水体中,氧化还原敏感元素和TOC含量均大量富集,尤其是Mo的富集系数(MoEF)比U的富集系数(UEF)更大(MoEF>UEF),有机碳和磷的摩尔比(Corg∶P)也呈现高值;黄铁矿几乎全部呈草莓状,很少出现自形晶,草莓状黄铁矿平均粒径小(常小于5 μm)且变化不大,δ34Spyrite值偏负,δ98Mo值和海水同位素值接近,约为+2.3‰,δ238U值为+0.2‰,高于海水的同位素值(-0.41‰)。水体环境为氧化的条件下,氧化还原敏感的元素和TOC的量都很缺乏,有机碳和磷的摩尔比(Corg∶P)出现低值,黄铁矿很少,且主要以自形晶的形式出现,平均粒径很大,黄铁矿中的δ34Spyrite值偏正,δ98Mo值偏负,为-0.7‰,δ238U值为-0.65‰。在缺氧和次氧化水体环境中,各种指标介于硫化和氧化环境之间,氧化还原敏感元素和TOC含量适中,U相对比Mo富集(UEF>MoEF),黄铁矿以草莓状为主,有部分的自形晶出现,黄铁矿平均粒径较大,而且变化范围较大,黄铁矿中的δ 34Spyrite值、δ98Mo值以及δ238U值均介于氧化和硫化环境之间。最后,还提出在分析古海洋的氧化还原条件时,要综合考虑多种影响因素,清晰认识到每个指标的适用性和局限性,并指出了存在的问题和不足。

2017 Vol. 36 (4): 95-106 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 786KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
矿产地质
107 刘幼平, 程国繁, 刘坤, 崔滔
贵州西部地区“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型铁矿成矿作用与成矿模式

在阐述了“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型”铁矿的成矿背景和成矿地质特征的基础上,讨论了铁矿的风化、剥蚀、搬运、沉积(堆积)、成岩后期变化、淋滤富集成矿作用,并将成矿过程划分为3期6个阶段,3期分别为:矿源层形成期、含铁岩系形成期、淋滤富集成矿期;6个阶段分别为:峨眉地幔柱上隆-玄武岩浆喷溢阶段、风化蚀顶-玄武岩古风化壳形成阶段、古风化壳沉积物堆积-迁移-沉积-含矿层形成阶段,地壳振荡性升降-暴露-含矿层风化淋滤阶段、含矿层次生富集成矿阶段、含矿层被覆盖保存阶段,从而建立了“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型”铁矿的成矿模式。

2017 Vol. 36 (4): 107-112 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 615KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
113 刘幼平, 程国繁, 刘坤, 崔滔
贵州西部地区“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型”铁矿成矿作用与成矿模式

在阐述了“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型”铁矿的成矿背景和成矿地质特征的基础上,讨论了铁矿的风化、剥蚀、搬运、沉积(堆积)、成岩后期变化、淋滤富集成矿作用,并将成矿过程划分为3期6个阶段,3期分别为:矿源层形成期、含铁岩系形成期、淋滤富集成矿期;6个阶段分别为:峨眉地幔柱上隆-玄武岩浆喷溢阶段、风化蚀顶-玄武岩古风化壳形成阶段、古风化壳沉积物堆积-迁移-沉积-含矿层形成阶段,地壳振荡性升降-暴露-含矿层风化淋滤阶段、含矿层次生富集成矿阶段、含矿层被覆盖保存阶段,从而建立了“玄武岩-古风化壳沉积(堆积)型”铁矿的成矿模式。

2017 Vol. 36 (4): 113-122 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 5739KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
123 潘金权, 伍登浩
黔南独山与黔西南晴隆锑矿田成矿流体与物质来源对比研究

贵州锑矿是华南锑成矿带的重要组成部分,目前对区内主要锑矿床的成矿流体与物质来源问题存在较大的争议。因此,在搜集黔南独山锑矿田和黔西南晴隆锑矿田的H、O、S、Pb等同位素数据的基础上,通过对比分析来研究这两个地区成矿流体与物质来源的异同。研究结果表明:黔南独山锑矿田成矿流体来源于大气降水,而黔西南晴隆锑矿田的成矿流体应该是由早期温度较低的盆地流体及部分大气降水和后期的温度较高的深部流体混合而成。黔南独山锑矿田中半坡、蕊然沟矿床辉锑矿较富集34S,硫应主要来自赋矿围岩;巴年、甲拜矿床的辉锑矿较富集32S,硫同位素组成显示了较明显的幔源硫的贡献。黔西南晴隆锑矿田的辉锑矿富集34S,硫来自幔源硫。铅同位素组成指示独山矿田锑应主要来源于围岩地层,次为基底;而晴隆矿田应来源于基底与上地幔。

2017 Vol. 36 (4): 123-132 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 812KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
133 杨明国, 杨震, 王正海, 胡光道
EH4成像技术在冈底斯斑岩铜矿勘探中的应用:以西藏尼木岗讲铜矿为例

岗讲铜矿是西藏冈底斯成矿带上典型的斑岩型矿床。选用EH4连续成像技术,获得的低阻异常与钻孔控制矿(化)体空间位置吻合性良好,并依据物性差异尝试区分岩浆岩的活动期次及断面形态,取得了较好的应用效果,结果表明:该方法有利于定位深部矿(化)体空间位置,是冈底斯成矿带探测深部斑岩型铜矿的有效方法。

2017 Vol. 36 (4): 133-137 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1039KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
138 周彬, 田景江, 沈红钱, 吴位远, 陈年军
贵州松桃-万山地区铅锌矿控矿因素及找矿方向

松桃-万山铅锌矿区与毗邻的湖南花垣渔塘铅锌矿床,同处滇黔成矿带和湘西-鄂西成矿带交汇部位,区内已发现粑粑寨、水源-代懂、嗅脑、卜口场等矿(床)点,其分布大致呈北东向10°~20°。根据产出类型的不同将铅锌矿床分为产于藻灰岩中铅锌矿床、产于蚀变白云岩中的铅锌矿床以及产于汞矿体间歇带中的铅锌矿床。NE向、NNE向断裂构造,藻灰岩和角砾白云岩以及蚀变白云岩,藻丘微相控制了矿床的形成和分布。在对矿床(点)地质特征、矿床成因、控矿因素、化探异常分析的基础上,结合实际勘查成果初步提出了木树-自坡、大坪、康金-小红岩地区具有一定的找矿前景。

2017 Vol. 36 (4): 138-14 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 921KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
145 付胜云, 周超, 安江华
湖南沉积型锰矿床的成矿模式

锰是湖南的优势矿种之一,当前国内锰矿供应紧张的形势下,研究湖南省境内沉积型锰矿地质特征及成矿规律,对推动沉积型锰矿的找矿勘查具有一定意义。介绍了湖南省沉积型锰矿床的基本地质特征、矿石同位素特征等,综合分析了湖南省境内沉积型锰矿的成矿控制因素,结合近年潜力评价提供的锰元素地球化学分布资料等,初步提出了统一的成矿模式。湖南沉积型锰矿床在时间上主要形成于前寒武纪、南华纪、奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、侏罗纪-白垩纪共6个地质时代,最重要的赋矿地层是南华系、奥陶系、二叠系地层,在空间上集中分布在大陆边缘的沉积盆地中,地层岩相、构造、岩浆岩等共同决定了锰矿床的定位。

2017 Vol. 36 (4): 145-152 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 746KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
153 侯高峰, 纪友亮, 吴浩, 李淋淋, 王永诗, 王伟
物理模拟法定量表征碎屑岩储层物性影响因素

碎屑岩储层物性与成岩作用密切相关,压实作用是成岩作用的重要组成部分,是储层物性降低的主要因素之一。为对地质历史时期压实作用条件下储层物性变化进行定量化表征,通过物理模拟实验,分别研究了在压实作用下不同地温条件和不同埋藏方式下砂岩储层孔隙度和渗透率的变化规律。研究结果表明:在砂岩物源相同,分选、磨圆类似的前提下,砂岩孔渗参数与地温均呈对数负相关关系,且地温梯度越高,孔渗参数随埋深的下降速率越大。即使是在相同的埋藏终止条件下,随着埋藏时间增加,岩石抗压能力会发生下降,骨架颗粒会趋于定向排列,从而导致岩石孔渗参数呈随埋藏时间增加呈对数减少。在不同的沉降过程条件下,即使处于同一地温场,并且埋藏终止状态相同,经历过构造抬升的砂岩物性明显要差于持续埋藏的砂岩物性。

2017 Vol. 36 (4): 153-159 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 555KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
160 魏刚, 杨海风, 冯冲, 邓辉
渤海海域沙南凹陷沙二段储层成岩作用及其对储集层的影响

通过对沙南凹陷沙二段砂岩储层的93件岩心样品的岩石薄片、铸体薄片和电子探针等测试分析资料综合分析,认为目的层储层岩性主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩,现今该套储层的成岩阶段处于中成岩期A亚期。该储层孔隙类型主要包括混合型孔隙和次生孔隙,胶结作用和溶解作用是控制其物性的关键因素。其中,胶结作用是储层物性降低的主要原因,溶解作用发育阶段形成的次生溶蚀和混合型的扩大粒间溶孔对改善沙二段砂岩储层储集性能起到了积极的建设性作用。虽然研究区沙二段埋深可超过3 000 m,但压实作用对储集物性的影响相对明显较弱。

2017 Vol. 36 (4): 160-165 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2920KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
166 周伟, 杨楷乐, 吴昊, 杨丽, 于佳, 孙婷
莺歌海盆地东方区中深层高温、高压储层特征及物性影响因素分析

深入分析莺歌海盆地东方区中深层黄流组高温、高压储层特征及物性影响因素,对于进一步寻找有利储层及后期气藏的高效开发具有重要的意义。在沉积相研究基础上,结合薄片鉴定、粒度分析、物性分析、高压压汞等分析化验资料,对研究区储层特征及物性影响因素进行了深入的剖析,同时对研究区内相邻区块13A和13B相同沉积相带储层物性差异的原因也进行了分析。研究结果表明:沉积作用从根本上控制了研究区的储层物性特征,而成岩作用大大降低了储层的孔隙度,高温、高压虽然促进了次生孔隙的发育,更好地保护了孔隙,但溶蚀作用导致的孔隙结构复杂化使储层的渗透性未能得到有效的改善;宏、微观综合作用导致的局部大喉道更为发育、流体沿大孔喉优先渗流,从而表现出更好的渗透性,是研究区相同沉积相带储层物性差异的主要原因。

2017 Vol. 36 (4): 166-173 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1203KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
174 李坤白, 赵玉华, 蒲仁海, 张杰, 徐鹏晔, 张盟勃
鄂尔多斯盆地湖盆区延长组致密油“甜点”控制因素及预测方法

鄂尔多斯盆地湖盆区中生界延长组广泛发育致密油储层。对测井、岩心以及地震资料的综合研究表明:含油性主要受到烃源岩厚度与储层层位、平面位置的控制。烃源岩厚度越大,则其上覆储层含油性越好;湖盆华池、庆城一带致密储层自长61至长72越接近烃源岩,其含油性越好。致密油碎屑岩储层与围岩地震波阻抗差异较小,应用常规地震勘探方法较难识别。采用叠前反演、叠后反演、叠后能量衰减等多种地震方法进行了试验研究。结果表明:叠前纵波阻抗以及λρ参数反演可以较好地反映含油砂岩成层性和叠置性;叠后密度反演与叠前反演结合,可以在平面上判断不同时期含油砂体平面展布范围;分频衰减技术在剖面上可以较好地区分油层和干层,油层的调谐振幅频率往往比干层小5~10 Hz,通过分频体相减的方法可以在平面上判断含油砂岩分布范围。

2017 Vol. 36 (4): 174-182 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 8418KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
183 吴小力, 刘翰林, 李荣西, 李得路, 赵帮胜, 程敬华, 韦景林, 朱倩萍
中国陆相蒸发岩盆地中烃源岩的发育规律及其生排烃特征研究进展

通过大量文献调研和多学科综合分析,探讨了我国陆相蒸发岩与烃源岩的成因联系以及蒸发岩对烃源岩生排烃的影响,力求系统、深入地阐述蒸发岩盆地中烃源岩的发育规律及其生排烃特征。结果表明:在蒸发岩盆地中内源有机质和外源有机质的来源都有一定的保障;盐湖中的水体分层为有机质的保存提供了极为有利的条件,有机质富集的 “生”、“运”、“聚”、“保”条件都具备。因此,蒸发岩盆地的半深湖-深湖区成为有机质富集的有利区。蒸发岩盆地中烃源岩形成时为强还原环境,且盐类物质含量高,同时因为膏盐岩的高热导率和致密性等特征,使得蒸发岩盆地中烃源岩生排烃过程和产物都受到影响。在盐类催化作用下,烃源岩生排烃阶段提前,相同演化阶段油、气产率以及排烃率均较高。但目前,在蒸发岩盆地中烃源岩的研究仍存在诸多不足,需要对蒸发岩盆地沉积作用和有机质富集机理进行系统性研究,在盐类物质对烃源岩生排烃的催化机理、催化效应的定量化以及蒸发岩盆地中烃源岩评价标准的建立等方面做进一步的深化研究。

2017 Vol. 36 (4): 183-192 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 742KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
193 张章, 罗宪波, 康凯, 全洪慧, 刘彦成
海上大型复杂河流相油田层系划分技术界限研究

海上大型复杂河流相油田具有储层跨度大、薄层占比高、非均质性强、流体性质差异大的特点,开发过程中面临严重的层间干扰问题,尤其是海上油田进入高含水期非常有必要进行细分开发层系研究,减缓纵向吸水产液不均衡问题,达到有效控制油田含水上升率和递减率的目的。从储层及流体性质差异入手,以数值模拟和油藏工程为方法手段,建立了不同非均质性储层条件下黏度级差与水驱采收率的关系图版以及层系内不同有效组合厚度的含水率与采出程度关系图版,并结合油田实际地质油藏特征,定量化确定了层系划分的黏度级差界限和有效厚度界限,有效指导了PL油田在高含水期实施细分开发层系以改善注水开发效果。

2017 Vol. 36 (4): 193-197 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 446KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
198 张瑾琳, 吴向红, 晋剑利, 何聪鸽, 李香玲
倾斜层状油藏水驱效率预测模型

倾斜层状砂岩油藏具有倾角大、纵向非均质性强、厚度大等特点,而准确预测层状油藏的水驱效率可以为合理开发油田提供重要的依据。目前所研究的层状模型忽略了油藏倾角和重力的影响,为此针对层状油藏倾角大、受重力因素影响等情况,同时考虑油藏倾角、层内窜流及重力分异驱替条件,引入拟相对渗透率曲线,将物性按厚度进行加权平均,结合水驱油理论,建立了倾斜层状砂岩油藏水驱效率模型。计算结果表明,新模型计算结果与生产实际数据基本吻合,从而证明了新模型的可靠性和适用性。敏感性分析表明,当油藏倾角增大时,重力作用使得水沿油藏下部渗透率较小的油层流动,延缓了上部渗透率较大油层的见水时间,从而增大了驱替效率;流度比和渗透率变异系数越小,驱替效率越大。

2017 Vol. 36 (4): 198-202 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 441KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
203 庄严, 熊汉桥, 尹达, 李磊, 黄超, 刘潇
稠油油藏注蒸汽储层损害机理及保护措施

阿拉德油田哈浅22块疏松砂岩稠油油藏通过试采,发现在注蒸汽开采中存在强水敏等储层损害,未采用有效的储层保护技术。通过分析哈浅22块的岩性特征、孔喉特征、流体特征及热采现状,对储层进行了常温和高温敏感性实验,黏土矿物膨胀、转化、溶解实验等综合分析确定储层注蒸汽损害机理。结果表明:高温速敏比常温速敏略强,高温碱敏弱于常温碱敏;碱性越强,黏土矿物的膨胀率越高;高温蒸汽液的注入会促进高岭石向蒙脱石和方沸石转化,会促进蒙脱石向伊利石和方沸石转化;碱性越强、温度越高,黏土矿物的溶解速度也就越快。依据注蒸汽储层损害机理,从注蒸汽措施优化、抗高温黏土稳定剂等方面提出了相应的保护措施,主要包括:储层注蒸汽开发时注气速度应控制在0.75 mL/min以内,pH值控制在9以内可以有效地降低速敏、碱敏损害,在一定程度上降低黏土矿物的膨胀和溶解;注蒸汽前和注蒸汽过程中采用无氯小阳离子黏土稳定剂是抑制黏土矿物膨胀和微粒运移,防止由于储集层固有的水敏性而造成对地层伤害的主要措施。

2017 Vol. 36 (4): 203-209 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2502KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
210 刘清云, 黄卫红, 刘磊, 史建英, 罗跃
克拉玛依油田注水储层伤害与水质问题分析

为揭示注水水质对储层的伤害情况,针对克拉玛依油田清污混注运行中水体不配伍和水质达标率低的问题,开展了清污混注的水体配伍性、水质对岩心的伤害、悬浮颗粒或乳化油对储层堵塞机理及注水水质指标研究。结果表明:克拉玛依油田污水与清水、注入水与地层水均存在一定程度的不配伍,但失钙(镁)率都在30%以下。清污混注增加了注水对岩心伤害的程度,且清水占比越大伤害越重。注入水中悬浮颗粒和乳化油浓度越高,岩心的渗透率保留率越低,对岩心的伤害程度也越大。因此,克拉玛依油田最大的清水配注量应是恰好满足配注所需的最低清水量,回注水的推荐指标为悬浮颗粒质量浓度≤5 mg/L、乳化油质量浓度≤20 mg/L。

2017 Vol. 36 (4): 210-214 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 964KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
水文地质
215 王思宇, 龙翔, 孙自永, 孙禄健
干旱区河岸柽柳水分利用效率对地下水位年内波动的响应

柽柳是中亚干旱区河岸林的重要建群种,同时也是美国西南半干旱区河岸林的主要入侵物种。随着国内外生态输水和流量自然化等旨在恢复受损河岸生态系统措施的实施,许多干旱、半干旱区河流沿岸的地下水呈现出显著的年内波动。在此背景下,作为兼性地下水湿生植物的河岸柽柳,其水分利用效率是保持相对稳定还是随水位波动而变化?该问题目前仍未得到解答。基于叶片δ13C、河水位、河岸带地下水位及土壤水分的动态观测,分析了黑河中游典型河岸林内柽柳水分利用效率对地下水位波动的响应。研究表明:柽柳叶片的碳同位素分馏值具有显著的波动性变化特征,且与地下水涨落呈较好的正相关,通常随水位抬升而增大,在地下水回落一段时间后下降,表明河岸柽柳的水分利用效率对潜水埋深的变化有着显著响应,随地下水位的下降而增高。这可能是因为在高水位时段及低水位时段的初期,柽柳主要吸收上升到或滞留在根系吸水层内的地下水,水分来源充足,故水分利用效率总体上较低;在低水位时段的中后期,因重力释水和植物蒸腾,根系吸水层变得越来越干燥,为了从中吸收到足够的水分,柽柳叶片水势降低,导致部分叶片气孔闭合,水分利用效率增高。

2017 Vol. 36 (4): 215-221 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 723KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
技术方法
222 戴苗, 冯志生, 刘坚, 李德前, 魏贵春, 申学林
南北地震带地磁加卸载响应比应用研究

强震前孕震体环境由于应力变化引起介质电导率等电磁性质的改变,区域地磁场垂直分量日变曲线会出现相位和幅度变化,地磁加卸载响应比是识别幅度异常的有效方法。计算了南北地震带及邻区18个显著地震事件前震中周边地磁台站垂直分量加卸载响应比,分析了地震前后地磁加卸载响应比时空分布特征及产生机理。研究结果显示:①在排除空间天气、台站周边观测环境、仪器及监测系统等因素的前提条件下,部分中强地震前,地磁加卸载响应比出现异常,占比44.4%。②地磁加卸载响应比阈值受纬度影响,同经度条件下,纬度越大、阈值越小;经过反复调试与对比,计算结果显示南北地震带北段响应比阈值为3.0、南段及西南地区为3.1。③一般情况下,异常出现后6个月内,发生中强以上地震,异常台站数量越多,对应的地震震级越大;中强地震震中位于阈值线附近可能性较大。

2017 Vol. 36 (4): 222-227 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2108KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
228 查明, 尹向烟, 姜林, 高长海, 丁修建
CT扫描技术在石油勘探开发中的应用

CT扫描技术具有三维成像、高分辨率、无样品破坏等优点,在研究微观结构上具有独特的优势,从而在石油勘探开发中得到了广泛应用。总结了石油勘探开发领域研究中常规技术的优势与不足。结合CT扫描实验与近年来CT扫描技术在国内外的应用进展,归纳了CT扫描技术在石油领域研究的独特优势,主要表现在:从三维角度表征储层微观孔隙结构、裂缝分布、微观流体特征等;定量分析岩石物性参数;动态地监测微观流体驱替、岩石裂缝的延伸规律;检测化学成分和预测天然气产量等。最后在仪器、原理与应用方面讨论了CT扫描技术的发展趋势。

2017 Vol. 36 (4): 228-235 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2368KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
236 张翠芬, 余健, 郝利娜, 王少军
多尺度纹理及多光谱影像协同的遥感岩性识别方法

岩性识别是遥感图像分类的难点,也是遥感地质应用的难点和热点。从遥感地质应用的实际需求出发,以西昆仑地区侏罗纪沉积岩地层为例,通过尺度转换提取高分遥感图像的多尺度纹理信息,采用波段叠加的方式协同多尺度纹理信息与ASTER影像多光谱信息进行岩性识别方法研究。利用WorldView2全色数据进行向上尺度转换,形成空间分辨率分别为0.5,2,5,10,15,30 m 6种尺度图像数据,基于灰度共生矩阵提取各尺度上的纹理信息;将不同尺度的纹理信息分别与ASTER多光谱数据叠加形成协同数据;采用监督分类方法对研究区协同数据进行岩性分类。结果表明:①岩性纹理信息对空间尺度表现出依赖性,纹理信息量及含义随空间尺度不同而变化;②每套特定岩层因其独特的几何空间结构特征(厚度、产状、夹层、互层等)都有与之相适应的最佳纹理尺度,且该最佳尺度下纹理与光谱的协同效应最大;③纹理信息与多光谱数据形成的协同数据能有效提高岩性分类的精度,分类精度提高的程度与纹理计算的尺度相关。研究区岩性分类结果显示当纹理尺度为10 m时,与仅基于ASTER纯光谱分类结果相比,精度提高了约6.9%。

 

2017 Vol. 36 (4): 236-243 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 3598KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
244 徐丽坤, 刘晓东, 向小翠
基于深度信念网络的遥感影像识别与分类

高分辨率遥感影像具有高维、多尺度、非平稳的内部特性和海量、多源、异构的外部特征,具有丰富的空间信息。探讨了利用新兴的深度信念网络研究高分辨率遥感影像的智能提取与分类,通过大量实验对比分类精度、Kappa系数以及参数敏感度分析,提出了网络层数、隐含层神经元个数、迭代次数等参数的最优设置方案,相比传统的浅层网络分类器,改进后的深度信念网络更好地拟合了样本的内在结构,遥感图像分类精度达到92%左右,取得了很好的分类效果。

2017 Vol. 36 (4): 244-249 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 968KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
250 张建永, 孙攀, 董玉森, 李名松, 谢迎春, 邓国武, 梁春利
航放数据与高分一号卫星光学数据融合及应用

高分辨率的多光谱遥感影像与低分辨率的航空放射性测量数据的融合有利于提高地质体识别效果,可以为地质填图和找矿提供重要参考。从多光谱遥感影像及航放数据特征出发,建立了基于Curvelet变换的线性融合方法,实现了高分一号多光谱数据与航放数据的多源异构数据融合。对融合结果的地质解译效果评价表明,在融合系数为0.7时,多光谱数据与航放数据的融合图像所反映的地质信息最丰富,表明所提出的基于Curvelet变换的国产卫星影像与航放数据融合方法对实现此类多源异构数据的融合,具有重要参考价值。

2017 Vol. 36 (4): 250-254 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1934KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
工程地质
255 刘勇, 秦志萌, 余宏明, 胡宝丹
基于ENN广义预测控制算法的滑坡位移多步预测

针对滑坡位移预测时变性和复杂性的特点,将具有动态反馈特性的Elman神经网络(ENN)引入到分析研究中,充分发挥ENN对非线性情况的适应性。同时将之与广义预测控制算法相结合,以ENN作为广义预测控制算法的预测模块,结合滚动优化和反馈校正,提出了基于ENN广义预测控制算法的滑坡位移多步预测模型。将该方法应用于重庆市巫山县龙井乡白泉村大水田滑坡的位移预测,证实多步预测能够对位移变化趋势进行良好的拟合,同时高精度地实现了邻近时步的预测;通过与ENN多步预测进行对比,验证了模型的有效性。

2017 Vol. 36 (4): 255-259 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 516KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
260 郭子正, 殷坤龙, 唐扬, 黄发明, 付小林
库水位下降及降雨作用下麻柳林滑坡稳定性评价与预测

研究库水位升降与降雨影响下三峡库区堆积层滑坡的稳定性变化特征,并对其进行预测具有重要意义。建立了三峡库区万州区麻柳林滑坡的地质模型,基于PⅢ型分布曲线对降雨重现期进行分析后共设置了12种计算工况;利用Geostudio软件对滑坡稳定性进行了模拟。结果表明:库水位下降和降雨入渗均会使滑坡稳定性系数减小,不仅变化幅度与库水位下降速率和降雨强度均为正相关关系,而且滑坡稳定性对于降雨条件更加敏感。2种最不利工况条件下的滑坡稳定性系数分别为0.95和0.949,此时滑坡失稳破坏。利用灰色模型对最不利工况下的滑坡稳定性系数进行了滚动预测,其MAPE为2.86%,MSE为0.033,预测精度优于多项式模型。

2017 Vol. 36 (4): 260-265 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 1079KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
地质工程
266 程致远, 徐能雄
地质工程风险及其安全投资决策分析

地质工程的风险不仅复杂多变且相互关联,并具有生命周期特征。它虽然与地质工程的不确定性有关,但不等于不确定性,只有那些已知的不确定性才与风险有关,而未知的不确定性并不进入风险管理程序。在地质工程风险管理中,用安全措施前与安全措施后的事故损失之差来评估安全投资效益的思路是不正确的。通过引入投资管理中的预期收益思路和方法,设计了一个地质工程安全投资的最优数学模型,它可以为工程项目风险管理的安全投资做决策,以提高其效益。

2017 Vol. 36 (4): 266-270 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 431KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
271 李宁, 邹长春, 彭诚, 赵金环, 牛一雄
松辽盆地科学钻探工程松科2井东孔岩心空间归位

松辽盆地资源与环境深部钻探工程计划通过两井四孔的连续取心,获得国际上第一个连续的白垩纪陆相沉积记录。作为该项工程的主体钻孔,松科2井东孔采用非定向取心技术钻取营城组至火石岭组的连续岩心;为满足更高精度科学研究的要求,需要获取松科2井东孔岩心的准确深度与方位信息。基于电成像测井图像与岩心扫描图像上的4种典型特征,利用成像-岩心扫描图像综合处理软件开展岩心空间归位工作,完成了松科2井东孔三开中途完井井段的岩心空间归位工作;对归位结果进行了质量评级。结果表明,归位质量等级在AA和AB的岩心占半数以上;粗砂岩、砾岩及火成岩等层段岩心的深度归位比较准确;泥岩、泥质粉砂岩等层段岩心方向定位效果较好。岩心校正深度误差整体上随钻井深度的增加而增加,符合实际规律。岩心空间归位结果为下一步的地质分析及科学研究奠定了基础。

2017 Vol. 36 (4): 271-276 [摘要] ( [an error occurred while processing this directive] ) [HTML 1KB] [PDF 2532KB] ( [an error occurred while processing this directive] )
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