珠江口盆地珠一坳陷古近系高自然伽马砂岩形成机制及油气地质意义

运用放射性元素寻找油气是一种非常规油气勘探手段。近年来,在珠江口盆地珠一坳陷富烃凹陷周边古近系钻遇高自然伽马(GR)砂岩,其GR值(100~300 API)甚至大于同区泥岩的GR值(100~200 API)。为了弄清该特殊现象背后的地质意义,对珠江口盆地珠一坳陷古近系高自然伽马砂岩开展了铀(U)、钍(Th)、钾(K)等3种元素含量与GR值的相关趋势线分析,从井震特征、岩性特征及矿物成分特征等入手分析了砂岩GR值增高的主要原因及成因机制,探讨了放射性元素聚集的条件、运移通道、驱动力以及油气意义。结果表明:西江、惠州地区由U含量增高导致砂岩GR值偏高,恩平、番禺地区由K,Th含量增高导致砂岩GR值偏高;砂岩GR值增高有两大成因机制,一是地下流体带来的放射性元素离子U4+在氧化-还原面处富集后导致地层GR值偏高,这种特殊现象说明在具有连通基底大断裂旁的圈闭中,U4+的富集指示了曾经油气的存在,证实了研究区油气运移通道的有效性,对于油气藏的预测有着非常重要的指导性意义,二是地表流体带来的含放射性元素的矿物大量沉积后导致地层GR值偏高,含放射性元素矿物性质不稳定,可指示近源供给的存在,对于判断物源及沉积环境有着非常重要的意义。该研究成果为预测研究区油气成藏有利区带提供了依据。     

养护制度对高掺花岗岩石粉UHPC性能的影响

研究了三种养护制度条件下,高掺(22％)花岗岩石粉UHPC力学性能(3 d、28 d和180 d抗压/抗折强度)和胶凝浆体C-S-H凝胶微结构(水化程度、平均分子链长(MCL)和直链中的[SiO4](Q2))的变化规律.结果表明:同一龄期抗压/抗折强度、胶凝浆体水化程度、C-S-H凝胶MCL和Q2相对含量变化规律由高到低依次为压蒸养护、蒸汽养护和标准养护;随着养护温度和压力增加,其后期强度和胶凝材料水化程度增幅逐渐降低,且不利于后期C-S-H凝胶MCL发展.高掺花岗岩石粉的UHPC胶凝浆体中常温下的水化产物主要包括C-S-H凝胶、AFt和Ca(OH)2,随着养护温度和压力的升高,AFt和Ca(OH)2相对含量降低;至210℃2 MPa时,XRD图谱中两相消失且出现Tobermorite衍射峰,即高温高压环境促进了C-S-H凝胶向Tobermorite晶体转化.     

基底花岗岩残积土软化影响及变形控制研究

花岗岩残积土是一种特殊土,具有遇水软化、易扰动等特性,对工程影响较大。对于广州地区的深基坑开挖,经常存在基底附近为花岗岩残积土的情况,因此本文以广州新建珠三角城际轨道交通工程马头庄站为背景,运用ABAQUS有限元软件建立三维有限元模型,系统地研究了基底花岗岩残积土软化的影响,并进行了一系列优化分析。结论如下:基底残积土软化1 m时,桩体最大水平位移、坑外地表最大沉降分别比标准工况下增大13.49%、9.65%,影响较大;适当地改变围护桩的桩径、桩间距,可以有效地控制基底残积土软化所带来的影响,而改变围护桩的插入比则对其控制效果较差,尤其是当插入比达到0.83后,其效果就变得不再明显。此外本文还基于基底软化工况下的优化分析,列举了部分减小基底软化影响的控制措施,希望为类似研究提供借鉴。     

草原石林：东北亚早白垩世花岗岩伸展穹隆和岩浆成矿爆发的地质遗迹及其形成过程

东北亚地区至少发育9个大型草原石林,属花岗岩石林的一种,是东北亚早白垩世巨量伸展和第四系冰川、风化作用的共同产物,主要特点是发育密集的近水平节理。本文通过整理岩浆岩专题填图和构造研究发现,这些石林的主体是早白垩世东北亚地区巨量伸展过程中形成众多的不对称花岗岩穹隆或同减薄岩体,岩体边部发育韧性剪切带,核部发布近水平岩浆流动面理,伸展和岩浆多期侵位导致与成矿密切相关的岩浆热液大量上涌,岩体抬升至地表,沿岩浆面理发育密集的近水平节理和部分垂直节理,后期沿这些构造面理发生的物理风化和化学作用(包括风蚀、冰川以及盐风化等)造就了千奇百怪的形态。草原石林是花岗岩地貌中的“另类”,不仅具有指示东北亚地区花岗岩形成时代(早白垩世)的特点,也是寻找晚中生代中国北方大规模成矿的良好标志体,而且风化形成的千姿百态的景色极具观赏价值,可以作为整个蒙古草原地区和大兴安岭南段地区特色的地学科普和生态旅游资源。     

寒区花岗岩冻融损伤破坏的试验研究

以福建安南水头镇花岗岩为研究对象,对不同温度(-20,-30,-40,-50℃)条件冻融循环处理的岩样采用三轴压缩试验、三点弯曲试验、表观显微镜观测和微观电子显微镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)分析等手段,分析冻融循环作用后岩石材料的物理力学特性及微观损伤变化规律。试验结果表明:随着围压的增高,冻结温度对花岗岩峰值强度的影响减弱;随着冻结温度的降低,花岗岩的抗拉强度损失率呈增大的趋势,花岗岩的黏聚力减小,而内摩擦角有增大的趋势;冻融循环次数相较冻融温度对其表观损伤的影响更大。由XRD和SEM试验分析可知:冻融循环前、后花岗岩试样的矿物成分基本没有变化,但微观结构变得疏松,表面形态粗糙,破坏面增多,表现为宏观上的花岗岩峰值强度的降低。     

升温和降温对无约束花岗岩热破裂的影响

温度变化会引起岩石内部矿物颗粒膨胀(收缩)不均匀,发生热破裂。温度变化有温度升高和降低两种作用方式,本文通过无约束花岗岩在升温和降温两种温度作用方式下的热破裂声发射实验研究,得到如下结论:(1)花岗岩升温过程中热破裂主要表现为中高温弹塑性破裂;降温过程中热破裂主要表现为中低温脆性破裂;(2)升、降温过程岩石的热破裂机理不同,升温过程主要为压缩热应力集中形成的压剪破裂,降温过程主要为局部拉应力集中造成的拉剪破坏;(3)根据声发射特征参数统计分析,同等温度范围内,岩石降温过程的热破裂声发射事件频度和强度均高于升温过程,约为2倍,降温过程的热破裂比升温过程剧烈。     

青海交通社矿区碱长花岗岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及成因探讨

交通社铌钽矿床位于阿尔金造山带,是该带近年来新发现的一个铌钽矿床。论文以该矿床为研究对象,通过开展矿床地质特征调查,利用锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征,探讨了与成矿密切相关的碱长花岗岩岩石成因类型及成岩成矿构造背景,探讨矿床成因。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年龄结果显示,碱长花岗岩为(453±4) Ma,属于高钾钙碱性系列,岩浆演化程度高;碱长花岗岩构造背景为后碰撞构造环境。微量元素表现为轻重稀土分馏不明显,稀土元素配分图显示,轻重稀土均相对平坦,具有明显Eu/Eu~*负异常。结合主量元素判别,同位素分析得出成岩、成矿物质为壳幔混合源。通过对比研究,结合矿床大地构造环境、成矿条件,认为交通社铌钽矿床形成于晚奥陶世,碱长花岗岩的侵入导致矿床的形成。矿床类型初步定为碱性花岗岩型铌钽矿床。