地球科学与环境学报

砂脉(砂注入体)型储层与油藏——以松辽盆地长垣地区西部萨葡夹层为例

2020年05月15 00:00

松辽盆地西部萨葡夹层是一套夹持于萨尔图和葡萄花油层,且以泥岩为主的地层,最近在该地区成功获得了多口高产井。通过对岩芯、测井及其地震资料的精细解析发现,萨葡夹层的泥岩中发育了大量的砂脉(砂注入体)和断层,油藏与这套砂注入体和断层密切相关,形成了一种新的砂脉型储层或油藏。其具有如下特点:①没有稳定的层位,侧向连续性极差,很难对比; ②没有确定的形态,不定形团块状居多; ③砂脉的顶、底面或侧缘与围岩呈侵入接触关系; ④砂脉中多含有漂浮状的撕裂泥砾; ⑤在地震剖面上两侧或一侧必有断层; ⑥剖面上地震反射轴紊乱,中断、膨大、弯折等现象常见,平面上为次圆形或星点状不均一的高阻抗团块; ⑦液化流动具有很好的分异作用,可以使砂注入体成为良好的储层; ⑧砂脉型油藏一般具有自己独立的油水和压力系统,在区域上没有统一的油水界面。

伊拉克M油田白垩系Mishrif组生物碎屑灰岩储集层非均质性成因

2020年05月15 00:00

伊拉克M油田白垩系Mishrif组生物碎屑灰岩储层非均质性强,开发过程中矛盾突出。基于岩芯资料、铸体薄片和实验分析数据,开展储层非均质性成因分析。结果表明:M油田Mishrif组生物碎屑灰岩储层主要受沉积作用、生物扰动作用、成岩作用和海平面升降旋回控制。沉积作用控制了岩石的结构组分和原始物性,并影响了后期的成岩演化; 生物扰动作用破坏了岩石原始结构构造,造成岩石结构松散,为成岩流体提供了渗流通道; 成岩作用控制了岩石物性的改造趋势; 海平面升降旋回造成沉积相变,并控制了海水成岩环境和大气淡水成岩环境。高能沉积环境中,岩石颗粒组分含量高,原始物性好,海平面下降阶段,滩体顶部优先发生溶蚀作用,而滩体底部胶结作用较强,储层物性产生两极分化,优质储层通常与物性隔夹层伴生。低能沉积环境中,岩石泥质组分含量高,原始物性差,但生物扰动作用充分,潜穴物性通常高于基底物性,海平面大幅下降造成岩石处于大气淡水成岩环境,溶蚀性流体可沿生物潜穴渗入,有效改善岩石物性。Mishrif组内部发育多期海平面升降旋回,沉积环境演变迅速,成岩环境不断变化,生物潜穴随机展布,不同成因的储层互相叠置,造成厚层生物碎屑灰岩储层垂向非均质性强。

基于NMR和SEM技术研究陆相页岩孔隙结构与分形维数特征——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

2020年05月15 00:00

为了表征陆相页岩的孔隙结构和分形特征,选取松辽盆地长岭断陷沙河子组陆相页岩作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)图像分析、核磁共振(NMR)实验,运用分形维数理论,讨论NMR分形维数与矿物组成、地球化学参数、物性参数之间的相互关系,并且通过SEM图像提取技术定量化研究页岩储层孔隙特征。结果表明:沙河子组陆相页岩具有多种孔隙类型、孔径分布复杂、非均质性较强的特点。基于弛豫时间截止值,可将NMR分形维数划分为束缚流体孔隙分形维数(0.060 9～1.420 4)和可动流体孔隙分形维数(2.964 0～2.986 9)。矿物组成与分形维数的关系显示石英含量与束缚流体孔隙分形维数成负相关关系,黏土矿物含量与束缚流体孔隙分形维数成正相关关系; NMR分形维数与有机质含量呈线性相关,与成熟度不存在明显相关性; 这说明矿物组成和有机质含量对NMR分形维数起明显的控制作用。储层物性方面,NMR分形维数与孔隙率成线性负相关关系,而与渗透率成正相关关系,说明NMR分形维数能够作为衡量物性的重要指标。总体来说,SEM图像分形维数可以用来反映孔隙形态的多样性和页岩孔隙的发育程度; NMR分形维数与储层物性之间的关系可用于评价页岩储层质量。

上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组海相页岩气地质条件及勘探潜力

2020年05月15 00:00

基于野外露头和钻井岩芯采样分析,对上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组黑色页岩分布特征、地球化学特征、储层特征、含气性特征及顶底板条件等进行系统研究,并与中国南方地区下寒武统海相页岩展开对比分析,明确页岩气成藏地质条件和勘探潜力。结果表明:上扬子地台北缘下寒武统牛蹄塘组页岩发育且厚度大,具有“四高一中”特点,即高脆性、高总有机碳、高孔隙度、高含气量、适中热演化程度,显示良好的页岩气形成地质条件; 相比中国南方地区下寒武统海相页岩,上扬子地台北缘牛蹄塘组页岩具备足够的生烃物质基础和较高的脆性,并且富有机质页岩厚度大,热演化程度低,孔隙度和含气量高,勘探效果较好; 综合考虑优质页岩的厚度、埋深、保存等条件,认为回军坝—麻柳镇一带是上扬子地台北缘牛蹄塘组海相页岩气下一步勘探的最有利地区。

山东平邑盆地古近系卞桥组一段湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其地质意义

2020年05月15 00:00

对山东平邑盆地柏林剖面古近系卞桥组一段19件湖相碳酸盐岩样品的岩性特征、碳氧同位素特征、主量和微量元素进行了分析。结果表明:平邑盆地古近系卞桥组一段的岩性从地层底部到顶部整体变化依次为粗碎屑岩、核形石灰岩、生物碎屑灰岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩/泥灰岩。碳酸盐岩δ¹³C值主要为-3.5‰～-2.5‰,平均值为-2.9‰; δ¹⁸O值主要为-8.5‰～-6.5‰,平均值为-7.6‰; 碳氧同位素具有良好的相关性,说明平邑盆地在古近系沉积时期是水体停留时间较长的封闭性湖泊系统。碳酸盐岩Sr/Ba值主要为0.25～31.55,可以认为平邑盆地古近系沉积时期水介质主要为咸水环境; Mg/Ca值主要为0.004 2～0.011 9,结合氧同位素组成,反映平邑盆地古近系沉积时期的古气候变化经历了潮湿环境→半干热环境→干热环境3个阶段。根据岩性序列垂向演化及薄片特征,可以推断出平邑盆地在古近系卞桥组一段沉积时期,湖盆水动力随着地层变新而减弱,湖盆水体逐渐由高能转入低能环境。

陕西勉略宁地块车渡磁铁石英岩型金矿床多期成矿作用

2020年05月15 00:00

基于野外地质调查和矿相学综合研究,对陕西勉略宁地块车渡金矿床成矿期次进行了详细划分。根据岩(矿)石变质程度、矿物穿插包裹关系,将成矿作用划分为3期:①沉积-变质期,伴随磁铁石英岩沉积-变质作用,形成了高品位层状金矿体; ②热液成矿期,分为烟灰色石英硫化物脉和含硫化物碳酸盐脉两个成矿阶段,两类脉体均可见自然金; ③表生作用期,在磁铁矿被氧化为褐铁矿的过程中,Au进一步富集形成大量自然金。车渡金矿床中可见金主要赋存状态为粒间金、包裹金和裂隙金。基于石英硫化物脉和磁铁石英岩沉积条带中Au品位及分布规模,将车渡金矿床成因类型归为磁铁石英岩型金矿床,这对于该区域下一步地质找矿工作具有重要意义。

土地综合整治生态景观营造对策

2020年05月15 00:00

目前,中国土地整治正在经历由传统土地整理向土地综合整治、山水林田湖草生态保护和修复转型的重要时期。在分析中国土地整治发展和挑战的基础上,借鉴国内外生态修复和资源保护的研究和实践,探讨土地综合整治生态景观营造对策。在战略层面,要提高对生命共同体系统观和生命观的认识,推进生物多样性保护、绿色基础设施规划,恢复和提升农业景观生态系统服务,提升乡村景观特征,加强生态修复,提高生态弹性。在土地整治项目和工程技术层面,应用不同利益相关者参与、多目标协同的综合景观管理方法,研发与实践生态景观化工程技术,逐步建立以农户为主体并通过资金补贴的土地生态管护制度,以期推进山水林田湖草生命共同体生态保护和修复的研究和实践探索。

西藏多不杂铜矿区土壤与河床沉积物中重金属元素特征及其环境意义

2020年05月15 00:00

西藏多不杂铜矿是一大型斑岩型富金铜矿床,已探明铜资源量超过400×10⁴ t,目前尚未开发且研究主要集中于找矿与地质成矿等方面,很少进行环境方面的研究。为了解西藏多不杂铜矿在未开采前矿区重金属元素的富集状况和迁移特性,对多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物进行了样品采集,测试Cu、Pb、Zn、As、Cd、Cr、Hg等7种重金属元素含量和赋存形态; 采用地累积指数法、内梅罗综合污染指数法、风险评估编码法对矿区重金属元素的富集程度和生物活性进行评价。结果表明:多不杂铜矿区地表土壤和萨玛隆河河床沉积物中的多数重金属元素含量分配受到多不杂铜矿的影响很大,且二者具有显著的相关性; 多不杂铜矿区地表土壤中Cu尤为富集,含量最高达到21 020.000×10^-6,超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅲ级标准的50倍,综合污染指数为39.43,达到重度污染级别,多数样品的地累积指数也达到极强污染级别,且其生物活性为中度风险,容易迁移转化,对环境的影响很大; 萨玛隆河河床沉积物中Cu最高含量为2 406.000×10^-6,为Ⅲ级土壤环境质量标准的6倍,其综合污染指数为38.13,显示重度污染,污染率为91.6%,但其生物活性为低风险级别,迁移能力较弱,对环境的影响不是很大,但仍不可轻视; Cd虽然含量不高,低于Ⅲ级土壤环境质量标准,但是其在河床沉积物中主要以碳酸盐结合态存在(占比为48.01%),生物活性达到极高风险级别,对环境影响较大; Pb、Zn、As、Cr、Hg含量普遍较低,且生物活性较弱,能够稳定存在于土壤中,基本不会对环境造成影响。

不同网格加密方法在河流回补地下水模拟中的对比

2020年05月15 00:00

河流回补地下水是线状回补过程,河道附近地下水位高精度模拟是回补效果准确评估的关键。基于非结构化网格加密方法,设定4种不同的网格剖分方案(两种结构化网格和两种局部加密的非结构化网格),在不同边界条件下对河流回补地下水过程进行模拟。通过对末流场、距离河道不同范围回补前后水位变差、地下水均衡和模型运行效率的对比分析,阐明线状回补模拟中不同网格加密方法的优劣。结果表明:与粗结构网格模型相比,两种局部加密的非结构化网格模型以及细结构网格模型的模拟精度高,能更准确刻画因河道回补导致的地下水位变化; 两种局部加密的非结构化网格模型比细结构网格模型运行时间短,在没有大幅降低模拟精度的条件下,运行效率更高; 四叉树网格模型相对于嵌套网格模型具有长期模拟的优势,在河流回补期末,模拟精度要稍高于嵌套网格模型; 同时,四叉树网格模型具有多级加密的优势,加密级次越多,剖分的网格数量相对越少,运行时间相对更短。综上所述,四叉树网格加密方法既保证了模拟精度,又一定程度上提高了模型运行效率,是值得推广的一种局部网格加密方法。

桂东南花岗岩风化土与残余节理的微观结构及演化

2020年05月15 00:00

花岗岩残余节理是指花岗岩高度风化土体内的节理,常常被铁锰氧化物充填,呈褐黑色或黑色薄夹层,对边坡稳定性有重要影响。选取广西东南部容县陈村风化花岗岩滑坡内残余节理土及其两侧土体(全风化土)和上覆残积土为研究对象,分别研究这3种土样的矿物成分、化学成分、微观结构、孔隙分布特征,并探讨残余节理的演化过程及其对边坡稳定性的影响。结果表明:组成花岗岩全风化土和残积土的主要黏土矿物为高岭石、石英及少量伊利石。其中,全风化土内高岭石单晶尺寸在数微米至数十微米,呈书本状构造; 残积土内高岭石矿物渐碎片化,单晶尺寸小于全风化土,呈杂乱无章分布。残余节理土的主要矿物类型为赤铁矿和水钠锰矿。初始风化阶段铁锰氧化物胶体呈球状、粒状分布,颗粒孔径主要为数微米至数十微米,表面呈多孔蜂窝状,具有较大的比表面积和胶体活性; 随着风化作用持续,铁锰氧化物胶体颗粒被拉长呈椭球状,沿节理走向呈片状定向挤密排列; 最终形成薄板状定向分层排列,且胶体颗粒的蜂窝状结构逐渐消失,比表面积逐渐降低,圆度降低。残余节理土的饱和渗透系数比两侧全风化土约低两个数量级,节理由风化早期的渗流优先通道逐渐转变为风化后期的隔水夹层,从而影响风化土体内地下水渗流过程,对其边坡稳定性产生不利影响。

跨地裂缝带云轨桥梁结构变形与力学特征

2020年05月15 00:00

地裂缝作为西安市典型城市地质灾害,给城市交通建设带来了巨大潜在危害,引起工程界的高度关注。以西安市高新区云轨示范线工程跨地裂缝带为研究背景,基于有限元数值模拟,分析了云轨简支梁桥正交跨越地裂缝带轨道梁、桥墩及桩基础等结构的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用导致云轨轨道梁产生竖向沉降差异,跨地裂缝段竖向位移差异和水平位移最大,其水平位移最大约为地裂缝位错量的1/4; 桥墩出现竖向沉降,且向地裂缝带倾斜,其顶部水平位移上盘大于下盘,水平位移最大约为地裂缝位错量的1/3; 地裂缝两侧桥梁桩基础产生以水平位移为主的倾斜变形,土体对下盘桩产生正摩擦力,对上盘桩产生向下的负摩擦力,下盘桩受压,上盘桩受拉。上述研究结果可为桥梁跨地裂缝带工程设计与防灾减灾提供参考和指导。