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2020年  第39卷  第6期

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2020, 39(6).
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摘要:
2020年总目次
2020, 39(6): .
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摘要:
资源地质工程
歧口凹陷板桥斜坡区新生代断裂特征及油气地质意义
韩国猛, 牟连刚, 董越崎, 付东立, 周素彦, 吴佳朋, 王锦程
2020, 39(6): 1-9. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0603
摘要 HTML全文 PDF下载 icon1189 icon3610
摘要:
歧口凹陷发育多类型斜坡构造，为地层岩性油气藏主要富集区。板桥斜坡为歧口凹陷西缘受边界断裂控制的旋转掀斜型斜坡，斜坡内断裂特征复杂。在钻井及高分辨地震三维解释基础上，对板桥斜坡区内断裂特征进行分析，并探讨其油气地质意义。研究表明，板桥斜坡内部发育3组不同类型的断裂系，其组合类型、变形特征及成因机制具有显著差异。西侧的大张坨平行断裂系受控于差异伸展作用，缓岸带一侧发育一组平行排列的张性断裂，断裂走向与斜坡倾向垂直，形成断鼻背景上的单一斜坡构造；东侧的长芦羽状断裂系及高沙岭帚状断裂系形成受伸展走滑作用共同控制，断裂走向与地层倾向平行，形成顺向复杂断裂斜坡构造。斜坡区演化经历了初始裂陷期-旋转掀斜期-坳陷沉降期3个阶段，控制了斜坡区古地貌特征、沉积体系类型及砂体展布。断裂活动特征的差异则控制了油气运聚特征的不同，早衰型断裂易于油气短距离运移在中深部富集成藏，继承型断裂两侧具多目的层立体含油的特征。
渤海湾周缘主要河流钾长石物源示踪指标研究
林旭, 赵希涛, 吴中海, 李长安, 刘海金, 李兆宁
2020, 39(6): 10-18. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0602
摘要 HTML全文 PDF下载 icon762 icon3445
摘要:
渤海湾盆地碎屑物质的物源示踪研究，对于渤海湾盆地的自身演化，周缘造山带隆升和剥蚀过程，以及中国东部陆架海的物质扩散研究均具有重要意义，受到国内外学者的广泛关注，同时也存在诸多争议。钾长石是地壳中最主要的造岩矿物之一，在河流沉积物中广泛出现，在进行物源示踪研究时具有代表性。基于此，利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪（LA-ICP-MS）对渤海湾盆地主要注入河流的碎屑钾长石进行了原位地球化学特征分析，结果表明，黄河干流碎屑钾长石的常量元素Na2O、Al2O3、SiO2、K2O的标准偏差与滹沱河、滦河、辽河和漳河4条河流存在差异。在钾长石常量元素Al2O3质量分数与Na2O和K2O质量分数二维散点图中，部分黄河样品的Al2O3值较之整体部分（其他4条河流和黄河样品）偏低；微量元素中Ba、Pb、Sr、Rb和Ca的质量分数占主体部分，尤其Ba、Pb、Sr、Rb的含量较高。在Ba和Sr以及Ba和Pb质量分数二维散点图中，黄河与其他4条河流明显不同。该研究结果表明，钾长石的Ba和Sr含量变化可以成为环渤海湾盆地沉积物中黄河物源示踪的特征指标。
哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统致密气资源潜力及勘探前景
王媛, 汪少勇, 李浩, 孙彦达, 何海全, 王清龙
2020, 39(6): 19-29. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0613
摘要 HTML全文 PDF下载 icon686 icon3428
摘要:
哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统历经多年勘探未取得重大发现，资源发现结果与评价的资源量极不匹配。为重新认识该区致密气资源潜力，利用高频层序、测井、试油、地震等资料，对下石炭统烃源岩分布、储层岩性及物性、含气饱和度等地质参数进行了重新评价，采用蒙特卡洛模拟法和小面元容积法估算了下石炭统致密气资源量，并评价了资源的平面分布特征。结果表明，Marsel探区下石炭统谢尔普霍夫阶（C1sr）和维宪阶（C1v）有效烃源岩的分布面积可达1×104 km2，探区北部烃源岩w（TOC）普遍在1.2%以上，南部基本在0.2%~1.2%之间，均处于生气高峰阶段；储层主要为礁滩相碳酸盐岩，平均孔隙度约6%，渗透率多在10×10-3 μm2以下，与烃源岩互层接触，可形成大面积连续分布的致密气聚集。蒙特卡洛模拟法估算Marsel探区下石炭统致密气90%、50%、10%概率下的可采资源量分别为1 551亿，4 001亿，8 753亿m3。小面元容积法评价结果显示，Marsel探区下石炭统致密气分布面积达6 000 km2，可采资源量4 323亿m3，平均可采资源丰度为0.7亿m3/km2，属于特低丰度致密气资源，但北部ASSA、Terekhov、KNDK等"甜点区"可采资源丰度在0.8~2.5亿m3/km2。通过借鉴水平井体积压裂开采经验，优选"甜点"钻探提高单井产量，Marsel探区下石炭统仍有望实现效益开发。
黔西赫章2.5 Ga石英二长闪长岩的发现及其地质意义
何良伦, 刘雨, 杨坤光, 蔡京辰, 王军, 徐扬
2020, 39(6): 30-42. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0615
摘要 HTML全文 PDF下载 icon642 icon4274
摘要:
黔西位于扬子板块西南缘，有关扬子板块内约2.5 Ga的岩浆事件记录极少。最近，对黔西赫章发现的石英二长闪长岩的研究表明，其成岩年龄为（2 542±9）Ma，为该区首次发现的新太古代晚期岩石。该岩石主要由斜长石、碱性长石、石英、角闪石、黑云母等矿物组成，具有较高的SiO2（59.2%~60.6%）、Na2O（4.70%~4.85%）质量分数和Na2O/K2O（3.02%~3.19%）比值，以及较低的Al2O3（17.0%~17.7%）、MgO（2.42%~2.61%）质量分数。样品稀土元素总质量分数为120×10-6~221×10-6，（La/Yb）N=8.32~17.98，轻、重稀土元素分异不明显，表现为弱的右倾稀土元素配分模式，并具有弱的Eu负异常。在微量元素蛛网图上，样品富集大离子亲石元素（Ba、Sr）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Ti），具有弱负到正的εHf（t）值（-0.51~+6.93）和正的εNd（t）值（+0.22~+0.88），与太古宙低铝型高重稀土元素TTG的地球化学性质基本一致。综合研究显示，该岩石可能是在角闪岩相下，下地壳基性岩部分熔融形成的，源区残留相主要为金红石以及斜长石。黔西约2.5 Ga岩石的发现证实了扬子板块西南缘具有新太古代基底的存在，这为扬子周缘新太古代岩浆成因的碎屑锆石研究提供了依据，为扬子板块新太古代地壳演化提供了新的信息。
福建永安地区网纹红土粒度特征及其成因指示意义
赵举兴, 李长安, 黄光明, 贾明明, 林淑珍, 张华松, 冷勇辉
2020, 39(6): 43-51. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0621
摘要 HTML全文 PDF下载 icon613 icon3489
摘要:
为了探讨首次在闽西发现的网纹红土的成因，采用将永安地区网纹红土的粒度实验结果与典型风成沉积物、现代河流沉积物以及其他地区的网纹红土相对比的方法，对位于闽西永安地区的网纹红土剖面进行了粒度分析。结果表明：永安地区网纹红土以粉砂级组分为主，黏粒组分次之，砂级组分最少，全部样品属于黏土质粉砂；剖面从上到下粉砂级组分、黏粒组分逐渐增多，砂级组分明显逐渐减少；10~50 μm粒组体积分数均值为29.71%，远低于典型风成沉积物；沉积物岩性三角图、粒度参数特征、粒度参数散点图、Mz-A图和Mz-L图以及频率曲线显示永安地区网纹红土不是风积成因，但也不是典型的冲积成因；判别函数结果均为正值，显示了水成成因；永安地区网纹红土的成因是两方面的，为冲积成因下经过强烈化学风化作用的产物，福建其他地区、江西泰和以及广东东江一级阶地的网纹红土也具有相同成因。研究结果进一步明确了福建省境内网纹红土的分布，同时更深入理解与认识了网纹红土的成因。
大庆油田扶余油层储层特征及经济甜点分类方案
张帆, 萧汉敏, 姜振学, 尚云志, 朱林, 李晓慧, 肖阳, 陈志祥, 鲍磊, 杨明洋, 王雨霞
2020, 39(6): 52-63. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0605
摘要 HTML全文 PDF下载 icon825 icon3386
摘要:
大庆油田扶余油层储量丰富，但是由于储层特征不清以及缺乏科学的"甜点"分类方案，导致研究区"甜点"优选难度大。为了明确研究区储层特征以及"甜点"筛选方案，应用岩心物性测试、全岩分析、铸体薄片、扫描电镜、岩石力学实验、高压压汞实验、测井资料建立了研究区物性和脆性指数计算模型，最终为明确储层特征和"甜点"筛选提供依据。结果表明：①研究区属于特低孔-超低渗致密储层，脆性指数集中在0.5~0.75之间，孔隙结构分为4类，Ⅰ类样品的孔隙度平均大于11%，渗透率平均大于0.7×10-3 μm2，以大孔为主，平均进汞饱和度大于75%，连通性最好；Ⅱ类样品的孔隙度主要为9%~12%，渗透率主要为0.3×10-3~0.7×10-3 μm2，大孔喉减少，小孔喉增加，平均进汞饱和度大于70%；Ⅲ类样品的孔隙度主要为8%~11%，渗透率主要为0.1×10-3~0.3×10-3 μm2，平均进汞饱和度大于60%，连通性变差；Ⅳ类样品的孔隙度主要小于9%，渗透率主要小于0.1×10-3 μm2，平均进汞饱和度小于60%，以小孔喉为主，储集、渗流能力最差。②结合物性、含油性、脆性指数利用灰色关联法建立了研究区经济"甜点"分类标准，Ⅰ类经济"甜点"的综合得分大于0.55，Ⅱ类经济"甜点"得分为0.4~0.55，Ⅲ类经济"甜点"得分为0.25~0.4，无效储层或干层综合得分 < 0.25，并且根据划分标准对井进行验证，发现该标准有效解决了根据测井判断储层是否含油所带来的误差。③沉积、成岩、断层相互耦合共同控制"甜点"的发育。沉积作用控制储层物性和孔隙结构，成岩作用增加了储层非均质性，断层的存在极大影响了储层含油性。该研究成果建立的"甜点"分类模型为研究区"甜点"筛选提供了科学依据。
湖北大冶铜绿山矽卡岩型铜铁(金)矿床包裹体特征及其地质意义
赵岩岩, 谭俊, 刘晓阳, 张铭, 陈杨, 何迪
2020, 39(6): 64-74. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0606
摘要 HTML全文 PDF下载 icon1005 icon3444
摘要:
湖北铜绿山铜铁（金）矿床是长江中下游地区典型的矽卡岩型矿床。为了探究其矽卡岩的成因，进行了包裹体的岩相学观察，显微测温和激光拉曼分析。研究结果表明，铜绿山矿床流体包裹体的均一温度为180~700℃，盐度w（NaCleqv）为1.74%~55.7%；从矽卡岩期到石英—硫化物期，成矿流体从高温、高盐度向低温、低盐度演化；激光拉曼显示熔融包裹体中包含石榴石、方解石、赤铁矿和水。综合包裹体的岩相学及相组成特征，铜绿山矿床的早期矽卡岩应为岩浆成因。
模糊层次分析法在西南印度洋中脊46°~52°E多金属硫化物远景区预测中的应用
马瑶, 赵江南, 廖时理
2020, 39(6): 75-82. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0622
摘要 HTML全文 PDF下载 icon570 icon3544
摘要:
海底多金属硫化物作为热液活动的产物，具有较好的成矿远景和开发潜力，已成为各国海洋矿产勘探的重点。模糊层次分析法将模糊数学和专家知识相结合，是一种典型的知识驱动的矿产资源定量预测方法。利用该方法对西南印度洋中脊46°~52°E研究区进行了数据处理，结合专家经验计算9个证据层的权重值，最后由伽马算子进行综合，生成最终的海底硫化物矿床远景区预测图。通过预测-面积（P-A）图分析，确定模糊层次分析法的最优γ值为0.9。用C-A分形的方法确定了不同成矿概率水平对应的阈值，在此基础上评估了方法的预测性能。结果表明，在基于模糊层次分析法的预测模型中，ROC曲线下的面积为0.887，预测的热液点和地震点占已知的90.5%，表明该方法能够有效地预测研究区的有利成矿区域，为今后的海底硫化物勘探提供依据。
渤南洼陷不同来源原油分布规律及主要控制因素
韩金虎, 郭小文, 王学军, 王永诗, 何生
2020, 39(6): 83-92. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0607
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摘要:
为揭示渤南洼陷沙三段、沙四段烃源岩来源原油的分布规律及主要控制因素，通过族组分分离、气相色谱（GC）、气相色谱-质谱（GC-MS）等测试分析原油和烃源岩地球化学特征，进行原油成因分类，确定不同来源原油的分布规律，进而探讨影响油气分布的主要因素。研究表明，沙三段、沙四段烃源岩对原油的贡献程度不同。依据生物标志化合物指标将原油划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3类，其中Ⅱ类油细分为Ⅱ1和Ⅱ2 2个亚类。油源对比结果表明：Ⅰ类油来源于沙三段烃源岩，主要分布在洼陷中心；Ⅱ1类油来源于沙四段膏岩层间的泥岩，Ⅱ2类油来源于沙四段盐层下部的泥岩，此类油主要分布在洼陷边缘部位；Ⅲ类油为混合来源，且以沙三源为主，其分布与断层的展布有关。结合洼陷地质特征分析，认为断层及沙四段上部存在的膏盐岩是影响不同来源原油分布的主要因素。
塔里木盆地顺北地区一间房组台地碳酸盐岩异常泥质含量与断裂带距离及裂缝发育关系
周铂文, 陈红汉, 云露, 唐大卿
2020, 39(6): 93-102. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0609
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摘要:
在塔里木盆地顺北地区奥陶系走滑断裂带寻找碳酸盐岩"断溶体"型油气藏成为近年来油气勘探的热点。多口钻井显示顺北1号主走滑断裂带"断溶体"裂缝发育部位普遍具有异常高的自然伽马测井值。因此，可以根据异常高泥质含量参数来反映裂缝发育程度，进而指示含泥"断溶体"储层的发育位置。首先利用GeoEast软件提取了顺北1号走滑断裂带T74界面（一间房组顶）相干体属性并进行了断裂解释。根据5口井一间房组自然伽马测井数据，探讨了台地碳酸盐岩走滑断裂带断核和损伤带异常高泥质含量值与主干断裂带距离和裂缝发育程度之间的关系。结果表明：顺北地区奥陶系一间房组台地碳酸盐岩沉积环境稳定，背景泥质含量较低；NE向主走滑断裂带核部和裂缝发育部位的泥质含量远高于台地碳酸盐岩背景值，具有随着离主干断裂带距离增大和裂缝发育程度下降而降低的变化趋势，最终接近其背景值。由此表明，可利用自然伽马测井计算泥质含量，间接指示走滑断裂带"断溶体"储层发育程度。该研究为深层-超深层走滑断裂带储层评价提供了一种新的思路。
湖南凤凰铅锌矿床成矿流体特征及成矿机制
王晗昳, 何谋惷, 丁振举
2020, 39(6): 103-111. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0610
摘要 HTML全文 PDF下载 icon651 icon3432
摘要:
扬子地块东南缘是我国重要的铅锌成矿带，而其中凤凰矿田尚缺系统研究。以凤凰铅锌矿床为研究对象，运用流体包裹体地质学、同位素地球化学以及显微激光拉曼光谱等方法对成矿流体特征、流体来源及流体成分开展了系统研究。结果表明：矿床中闪锌矿和与成矿有关的脉石矿物中流体包裹体较发育；包裹体主要为气液两相，其均一温度介于111.2~177℃，盐度介于4.1%~25.2%，密度介于0.98~1.09 g/cm3，总体为低温、中高盐度、中等密度流体；石英、闪锌矿中单个包裹体成分拉曼光谱测试结果表明，气液两相包裹体中气相成分主要为CH4，液相主要为H2O，纯气相包裹体主要成分为CH4；H-O同位素分析结果表明，成矿流体主要为建造水，表明来自盆地中的建造水萃取了深部地层中的成矿物质，并与沉积物中有机物干馏作用产生的CH4等一起形成还原性成矿流体，沿同生断裂构造等通道向上运移，铅锌等成矿物质在浅部敖溪组白云岩中沉淀成矿。
环境地质工程
融雪条件下新疆伊犁谷地黄土-卵砾石接触面残余强度
黄维, 孙畅, 项伟, 任世聪, 任晓虎, 刘清秉
2020, 39(6): 112-120. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0611
摘要 HTML全文 PDF下载 icon671 icon3344
摘要:
为研究融雪作用下黄土-卵砾石接触面残余强度，以新疆伊犁谷地某黄土-卵砾石接触面滑坡为例，通过自制模具，制作黄土-卵砾石接触面环剪试样，开展不同含水率黄土-卵砾石接触面环剪试验，并通过扫描电镜（SEM），从微观结构角度探究水对黄土-卵砾石接触面残余强度的影响。试验结果表明：黄土-卵砾石接触面抗剪强度随着含水率的增加而减小，剪切过程中存在应变软化现象，随着正应力及含水量的增加，应变软化现象越不明显；黄土-卵砾石接触面残余强度随着法向应力的增大而增大，且存在较好的线性关系，符合摩尔库伦强度准则；黄土-卵砾石接触面残余强度参数随着含水率的增加而降低，以含水率w=18%为界（塑限含水率19.1%附近），当含水率为10%~18%时，残余内摩擦角φr变化较小（Δφr=5.4°），当含水率为18%~26%时，残余内摩擦角φr变化较大（Δφr=9.0°）；微观结构方面，随着含水率的增加，黄土-卵砾石接触面形成软化"泥膜"，部分填充了卵砾石凹凸部分，剪切面较为光滑，在剪切过程中，黏粒更加分散，附着在黄土颗粒表面，部分填充孔隙，起润滑作用，降低了残余强度。本文的研究成果可以为新疆伊犁谷地黄土-卵砾石接触面型滑坡形成机理研究及工程防治提供科学参考。
武汉白沙洲长江两岸岩溶塌陷易发性评价与地铁建设过程中的防治对策
李喜, 殷坤龙, 陈标典, 李烨, 姜超, 贾毅
2020, 39(6): 121-130. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0612
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摘要:
近年来在武汉市城市工程建设过程中，岩溶塌陷时有发生，严重影响了城市建设发展和人民群众的生命财产安全。为查明岩溶区地面塌陷易发性分区情况并提出防治对策，以白沙洲岩溶条带长江两岸作为研究区，选择岩溶发育程度、土层厚度、土层结构、红层厚度、地下水水位波动、岩溶水水位波动部位、塌陷坑密度7个评价因子，采用层次分析法建立岩溶塌陷发育的多因子判别模型，并结合GIS空间分析技术将研究区划分出高、中等和低易发区域。针对区内地铁工程不同阶段特性及其位于不同的易发性区段，以地质结构为根据，提出了相应的防治对策和建议。结果表明：高易发区主要位于长江两岸覆盖型岩溶区，且多为含砂性土层；高易发区为防治的重点，规划阶段尽量回避此区，防治原则主要是阻止上覆砂颗粒的漏失。中等易发区防治原则是防止单一黏性土中土洞的形成和扩大及保护红层的完整性。低易发性区红层厚度大于工程施工进入基岩厚度，发生岩溶塌陷的可能性极小。本研究成果能为武汉长江两岸的工程建设提供参考。
确定性系数与随机森林模型在云南芒市滑坡易发性评价中的应用
郑迎凯, 陈建国, 王成彬, 程潭武
2020, 39(6): 131-144. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0616
摘要 HTML全文 PDF下载 icon1044 icon3898
摘要:
编制科学的滑坡易发性分区图，可以有效降低灾害带来的损失。以云南省芒市为研究区，利用确定性系数模型（certainty factor，简称CF）方法计算各个因子的敏感值，作为随机森林（random forests，简称RF）的分类数据，选取合适的训练数据和最优化的模型参数进行模型预测，从而对研究区进行滑坡易发性评价分区。采用频率比方法将连续性因子离散化，从而通过确定性系数计算因子不同区间的滑坡易发性，同时利用CF先验模型，对研究区负样本进行选取。通过计算袋外误差得到最优化的RF参数，随后利用RF模型对研究区模型进行训练及预测。绘制ROC曲线和三维遥感影像对预测模型结果分别进行定量和定性评价，结果表明，所得到的模型精度为91%，优于随机抽样得到的结果。最后，采用平均基尼不纯度减少和平均准确度下降两种计算方法计算、评价了研究区各个因子的重要性。基于以上对研究区进行的滑坡易发性评价结果，可以为该区灾害风险评估和管理提供依据。
呷爬滑坡滑带土蠕变特性及其稳定性
张晓奇, 胡新丽, 刘忠绪, 刘畅, 吴爽爽
2020, 39(6): 145-153. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0604
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摘要:
水库滑坡变形破坏受其岩土体蠕变特性及环境因素的影响。当滑坡进入加速变形阶段后，变形骤然增大，失稳概率增加。为了研究滑坡岩土体蠕变特性及其稳定性，选取锦屏一级水电站呷爬滑坡为研究对象，采用坡表位移监测曲线分析与室内三轴蠕变试验相结合的方法，建立了Burgers蠕变模型结合FLAC3D软件进行了滑坡稳定性研究。分析坡表位移-时间曲线发现，坡体变形特征与一般滑坡土体的蠕变特征具有相似性，滑带土室内三轴蠕变试验结果表明，滑带土变形可划分为瞬时蠕变、减速蠕变与稳定蠕变3个阶段，同时其瞬时变形量、稳定蠕变速率均随围压以及应力水平的增大而增大。基于滑带土蠕变特性的Burgers蠕变模型的计算结果，对比了常规强度折减法与考虑蠕变的强度折减法的滑坡稳定性系数，计算结果表明呷爬滑坡目前处于稳定状态，在一个计算周期内考虑蠕变的强度折减法较常规强度折减法的稳定性系数下降了0.04，因此，揭示滑坡土体蠕变特性并在此基础上研究其稳定性具有实际意义。
江汉平原浅层地下水防污性能模糊综合评价与验证
张钧帅, 汪丙国, 刘天奇
2020, 39(6): 154-164. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0617
摘要 HTML全文 PDF下载 icon517 icon4194
摘要:
为开展江汉平原浅层地下水防污性能评价，以江汉平原沙洋-旧口地区浅层地下水为研究对象，针对传统DRASTIC模型评价指标存在关联性、权重主观性强、评分值缺乏连续性以及评价结果缺乏实测数据验证等缺点，考虑研究区实际条件，建立了基于改进DRASTIC模型的模糊综合评价模型，并利用研究区浅层地下水关键污染因子Cl-、NO3-和NH4+实测数据验证了模型的准确性和可靠性。该模型使用包气带黏性土厚度代替包气带介质指标，含水层厚度代替含水层介质指标、土壤饱和渗透系数代替土壤介质指标，采用全定量评价指标体系，评价指标更加客观、合理；采用三标度层次分析方法确定各评价指标权重，减少了传统DRASTIC模型人为确定权重的主观性；在改进的DRASTIC模型基础上，引入模糊数学理论，以隶属度函数代替传统DRASTIC模型固定评分值，克服了传统DRASTIC模型使用定额评分带来的不连续性。模糊综合评价结果表明：研究区浅层地下水防污性能整体表现为差-较差，占研究区总面积的76.53%。研究结果可为平原地区开展浅层地下水脆弱性评价提供方法参考，为江汉平原浅层地下水污染防治工作提供科学依据。
洞庭湖平原西部地区浅层承压水中铵氮的来源与富集机理
黄艳雯, 杜尧, 徐宇, 陶艳秋, 邓娅敏, 马腾
2020, 39(6): 165-174. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0618
摘要 HTML全文 PDF下载 icon824 icon3393
摘要:
洞庭湖平原西部地区浅层承压含水层是当地主要的地下水开采层，却面临严重的水质型缺水问题，其中以铵氮异常最为典型，但目前对于其来源和富集机制的认识十分薄弱。以洞庭湖平原西部为研究区，沿区域地下水流方向对地下水样品进行水文地球化学分析，旨在查明地下水中铵氮的来源，揭示地下水流动对铵氮富集的控制机理。结果表明：NH4-N质量浓度为0.05~16.75 mg/L，且与DOC、HCO3-、As、Fe2+、Mn、P质量浓度呈现较好正相关性；而高质量浓度的NH4-N对应着很低质量浓度的Cl-、SO42-、NO3-和很低的Cl/Br比值，可以推测浅层承压水中的铵氮主要由天然有机质矿化作用产生，而非人为输入。沿着地下水流向，NH4-N和As、Fe2+、Mn质量浓度均显著升高，说明由于水流越来越滞缓，含水介质颗粒越来越细，沉积物有机质越来越富集，含氮有机质矿化作用逐渐增强，使得NH4-N质量浓度逐渐升高，并形成了还原性逐渐增强的地下水环境，相关地球化学过程产生的还原性组分（砷、铁、锰等）也逐渐富集。本研究进一步丰富了地下水原生铵氮的成因理论，可为当地的供水安全保障提供理论基础。
新技术新方法
鄂尔多斯盆地高桥地区本溪组砂岩储层微观孔隙多重分形特征
赵会涛, 郭英海, 杜小伟, 胡芸冰, 康锐, 上官静雯
2020, 39(6): 175-184. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0614
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摘要:
选取鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界本溪组11块砂岩样品，基于岩石薄片及扫描电镜分析储层岩性特征及孔隙结构特征，引入多重分型理论，对砂岩样品核磁共振T2分布数据进行了研究，探讨了砂岩储层孔隙多重分形特征，并分析了多重分形参数与砂岩孔隙结构参数、矿物组成及砂岩物性参数之间的关系。结果表明：本溪组砂岩多为石英砂岩及岩屑石英砂岩，石英体积分数63%~85%，平均71.45%；岩屑体积分数3%~17.5%，平均10.91%，不含长石，胶结物以高岭石（φB为3%~10%，平均6.3%）及碳酸盐（φB为0~9%，平均5.65%）为主。储层孔径分布具有多重分形特征，多重分形参数Dmin-Dmax介于1.16~1.83、Dmin/Dmax介于2.73~6.92、Δα介于1.37~4.33。研究表明，f（α）-α多重分形奇异谱及q-Dq广义多重分形参数均可用于定量评价储层。多重分形参数与石英含量及岩屑含量分别呈微弱正相关及负相关关系，与填隙物含量呈明显负相关关系。多重分形参数大小与储层渗流能力密切相关，随着渗透率不断增大，多重分形参数表现为先增大、后减小的趋势，因此，并非非均质性越小，储层越好，大量晶间孔的发育可降低储层非均质性，但也会大大制约储层渗流能力。相对较大孔隙发育，且未经过强烈压实、胶结等成岩作用改造，储层非均质性较弱的储层是油气勘探的有利区域。
富水断层非标准三角堰测法流量计算方法及工程应用
牟勇忠, 周传波, 肖文芳, 蒋楠, 吴廷尧, 杜超飞, 刘赶平, 刘磊
2020, 39(6): 185-192. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0619
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摘要:
公路、铁路、水利水电、矿山等隧道工程建设和运营过程中，不可避免地会遭遇塌方、突涌水等地质灾害问题，围岩失稳破坏和渗流突变是发生突水的直接原因。为查明龙南隧道F8富水断层洞身范围涌水来源及其涌水量的大小，采用非标准三角堰测法结合矩形堰测法现场监测F8断层地表上、下游流量。本研究提出非标准三角堰测法的基本概念，并根据标准三角堰测法流量公式，结合流量的等效原理，推导出了非标准三角堰测法流量公式。通过理论与实测数据进行比较，证明了本公式的合理性。研究结果表明，非标准三角堰测法流量公式的推导为现场流量实测提供了方便，克服了标准三角堰测法公式适用范围不足的缺点，为分析断层破碎带洞身围岩范围内涌水量大小提供了可靠依据。
基于成像测井的泥页岩裂缝研究:以焦石坝区块为例
苟启洋, 徐尚, 郝芳, 陆扬博, 舒志国, 王雨轩
2020, 39(6): 193-200. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0620
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摘要:
富有机质泥页岩裂缝类型及其发育分布特征是影响页岩气聚集与散失的重要因素。基于岩心观测和高分辨微电阻率成像测井（FMI），对焦石坝区块2口关键井（JYA井和JYB井）裂缝发育特征进行了精细标定与定量解释，并在此基础上联合含气性资料简要探讨了裂缝对页岩含气性的影响。研究结果表明，JYA井和JYB井主力层段及下伏地层裂缝差异较小，均以层理缝为主，但上覆盖层具有明显差异。JYA井上覆盖层天然裂缝发育程度较低，以高阻缝为主，高导缝和断层次之，三者的倾角变化范围分别为20.31°~75.83°（平均44.65°）、16.65°~61.17°（平均39.43°）和36.41°。裂缝线密度最高为0.6条/m，其中断层仅为0.025条/m，页岩系统封闭能力较好，压裂投产为高产井。JYB井上覆盖层天然裂缝发育程度较高，且以断层为主，高阻缝和高导缝次之，三者的倾角分别介于13.71°~72.23°（平均37°）、6.9°~78.49°（平均37.9°）和13.53°~61°（平均32°）之间。裂缝线密度高达0.98条/m，其中断层线密度约为0.654条/m，页岩系统封闭能力较差，压裂投产为低产井。裂缝发育类型及其程度决定了不同区块页岩气保存条件与页岩气富集程度。

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