唐家山滑坡变形运动机制的离散元模拟

 地震是滑坡灾害的一个重要触发因素,而这类形式的滑坡通常危害较大。以汶川地震触发的唐家山滑坡为例,在野外现场调查基础上,采用离散元数值模拟技术,对滑坡由变形累积到破坏滑动的全过程进行模拟,以研究地震作用下顺层岩质滑坡的变形破坏过程。结果表明：在地震力及滑体重力作用下,坡顶首先形成应力集中,滑体沿中后部的软弱面产生蠕变变形,随着持续的地震动力输入,应力不断向中前部的锁固段集中,使得变形沿接触面不断向坡脚方向扩展,最终从坡脚剪出,破裂面贯通形成滑带;通过滑动过程模拟表明,唐家山滑坡运动模式为：启动→高速滑动→碰撞停积→自稳过程,滑坡滑动过程中,斜坡表层部分块体在地震水平力作用下发生临空抛射现象,表层岩体在滑动过程中,受地震竖向作用力而发生垂直抛落现象;地震力作用下坡体中质点加速度、速度具有高程放大效应,表现为水平加速度放大系数大于竖向加速度放大系数、水平速度放大系数大于竖向速度放大系数,对比结构面监测点和基岩监测点加速度、速度放大系数,表明滑坡启动时具有较大的加速度,也说明不连续结构面对岩质边坡的动力反应起着控制性作用。     

动力排水固结法加固吹填黏性土的机制研究

 以天津吹填黏性土为研究对象,利用自主研发的大比例尺试验装置进行室内模型试验,重点观察和分析夯击过程中孔隙水压力(简称“孔压”)的动态响应。室内模型试验表明,经过加固后土体的含水量降低,密度增大,抗剪强度明显增强。为弥补模型试验的不足,借助FLAC3D进行数值模拟,探讨冲击荷载下吹填土地基土体的动力响应特征,重点对夯击瞬间锤土接触应力、孔压长消和土体位移进行研究。室内模型试验和数值计算结果都发现,夯击瞬间孔压急剧增长,在夯击过程中孔压分为增长、稳定、下降3个阶段。数值计算还发现夯锤与土接触瞬间,锤土接触力并未达到最大,接触力在夯击过程中有多次弹跳;土体的孔压峰值和位移峰值随土层深度和距锤底中心径向距离的增大而逐渐滞后。     

乌南油田低阻油气层成因分析及识别研究

随着油气勘探水平的提高,非常规油气藏不断被发现,低阻油层的储量和产量都在不断增加.结合岩心及地层水资料,分析了乌南油田低阻油气层的主要成因,并提出了一种PNN(脉冲中子-中子)测井技术和常规侧向-感应测井技术相结合的低阻油层综合识别方法,从而提高了鸟南油田低阻油气层的解释符合率.     

琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

云南都龙锡锌多金属矿床矽卡岩矿物学和矿物化学特征及其地质意义

都龙锡锌多金属矿床位于华夏地块西缘,是中国最大的锡石硫化物矿床之一。矿体主要呈层状、似层状产于晚白垩纪花岗岩体上覆新元古代新寨岩组的矽卡岩带内。矽卡岩蚀变矿化可划分为5个阶段:石榴子石-辉石阶段、阳起石-绿泥石阶段、磁铁矿-锡石阶段、锡石-磁黄铁矿-闪锌矿阶段、闪锌矿-黄铜矿阶段。以都龙矿床中的矽卡岩为研究对象,在识别矿物组合与结构的基础上,采用电子探针与LA-ICP-MS技术对矽卡岩中的石榴子石、辉石进行了主量、微量元素分析。结果表明:都龙矿床矽卡岩中的石榴子石可分为3类,且具有一定的世代特征。Grt Ⅰ世代为早阶段形成的钙铁榴石(And_95～99Gr_1～5),多位于核部,呈残余状,与透辉石共生; Grt Ⅱ世代为形成时间稍晚的钙铁-钙铝榴石(And_50～80Gr_20～50),多围绕Grt Ⅰ世代形成,与钙铁辉石共生; Grt Ⅲ世代为最晚阶段形成的细粒钙铝榴石(And_30～40Gr_60～70),量少,多呈不规则状。石榴子石与辉石的矿物组合变化暗示流体氧化性具有逐渐降低趋势。微量元素特征显示Grt Ⅰ世代呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型特征,Grt Ⅱ世代呈重稀土元素富集、轻稀土元素亏损的左倾型特征,表明稀土元素分配可能受石榴子石晶体化学结构和固溶体端元组分共同影响。不同世代石榴子石成矿元素In和Sn含量差异也较大。Grt Ⅰ世代In和Sn含量分别为(63.0～264.0)×10^-6(平均值为159.0×10^-6)和(2 790～13 100)×10^-6(平均值为7 441×10^-6); Grt Ⅱ世代In和Sn含量分别为(1.6～81.0)×10^-6(平均值为20.0×10^-6)和(436～4 740)×10^-6(平均值为2 518×10^-6)。石榴子石中In与Sn含量的正相关关系暗示了两者的同时性、同源性,并且在矽卡岩形成早期已经具有一定的选择性富集趋势。因此,系统地研究矽卡岩中的矿物化学特征对有效约束成矿流体在矽卡岩蚀变与矿化过程的演化具有重要意义。     

砂岩地层渗流过程非饱和厚度变化的地电测试

通过砂岩地层渗透过程中不同部位的地电场响应特点试验,获得了砂岩断面渗水过程中地电场参数瞬时响应规律。注水渗透过程中,模型各电极测试点位置的自然电位均呈现为升高的趋势,并且砂层非饱和厚度与自然电位值之间体现出很好线性相关关系。在水位上升至测点位置后,激励电流出现阶跃突变,之后呈现为一个相对平稳的数值。利用渗流过程中不同位置自然电位和激励电流的变化特征,可判定砂层中水的渗流方向、渗流速度和渗漏点位置。     

柴达木盆地西南区古近系—新纪系坡折带对岩性油藏的控制作用

应用三维地震资料对柴达木盆地西南区古近系—新近系坡折带类型、分布和演化进行了系统研究,发现高原咸湖所特有的"短周期沉积坡折带"和断裂坡折带在研究区均有发育,前者大致呈SN分布,除上干柴沟组(N1)不发育外,其他层段都有分布,控制了低位体系域的发育,是分流河道向水下分流河道或水下分流河道向滩坝或前缘滑塌浊积扇突变的分界线;昆北、阿拉尔、七个泉、红柳泉断层,以及SN向调节断裂阿拉尔东和Ⅷ号断层属持续发育型断裂坡折带,而Ⅺ号断层在上干柴沟组(N1)沉积期相对不发育,属间断发育型断裂坡折带。向南倾为主的逆向型断裂坡折带以下可容空间增大,向北倾为主的顺向型断裂坡折带以上发育反向小断槽和突起小断隆,下方均是砂体堆积的有利场所,前者控制砂体沿断层走向展布,后者常发育悬浮和跳跃组分为主的滩坝砂体。研究区发现的7个主要岩性油藏都分布于坡折带以下,对油藏进行解剖后发现沉积坡折带和断裂坡折带不仅直接控制了有利砂体的分布,还控制了岩性圈闭和构造—岩性圈闭的发育,另外,两者结合可以组成断裂—砂体复合输导系统,主导了油气运移的路径,因此可以说坡折带具有"控砂"和"聚油"的双重作用,坡折带附近是岩性油藏富集区带,将成为下一步岩性油藏勘探的重点方向。     

碎屑岩输导层非均质性与油气运聚成藏

碎屑岩地层普遍具有非均质性。然而,在勘探尺度的油气运聚和成藏研究中,输导层内部成分、结构和物性等方面的非均质性被忽略,致使输导层的非均质性特征及其对地层流体和油气运聚的作用没有得到应有的重视。碎屑岩输导层的非均质性受沉积构造控制,在浅层埋藏过程中即已发生明显的差异性成岩作用,其中渗透性岩石被低渗透性隔夹层所分隔,具有一定的空间结构特征。在结构非均质性输导层中,油气运移路径的分布极不均匀,与传统上物性表现为宏观均质性的输导层模型相差甚远。结构非均质性输导层中的油气总体向上倾方向运移,在原先认为应发生垂直运移的层段运移的油气受隔夹层阻碍,运移路径变得十分复杂,侧向运移则可发生在输导层的上、中、下任意部位,但处于上倾方向的圈闭仍然是油气运移的最终指向和有利目标。在运移途中,油气可在任何地方聚集,其单个油气量较小,但数量众多,分布范围很广,总量可能远大于处于高点圈闭中的油气藏。结构非均质性输导层中,油气的运移路径和聚集方式与传统认识不同,为油气运聚和成藏过程的认识带来许多启示,勘探应该具有更为广泛的目标选择,洼陷区和斜坡区都可能成为有利勘探区域。     

惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组超压成因机制及分布预测

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组油气勘探过程中钻遇不同规模的异常高压,超压成因的不确定性限制了压力预测的可靠性。利用临南洼陷丰富的钻杆测试（DST）压力数据、泥浆密度和测井资料,细致分析了渗透性砂岩流体压力发育特征和超压段泥岩测井响应,依据常压和超压段声波速度、密度测井数据建立判识超压成因的有效应力-测井响应图版,综合讨论了沙河街组超压的成因机制,并预测了异常高压的空间分布。研究发现,临南洼陷沙河街组砂岩储层超压主要发育在3 000 m以深的沙三段（Es³）和沙四段（Es⁴）,最高过剩压力分别为23.82 MPa和14.04 MPa;超压段泥岩测井响应表现为偏离正常压实趋势的异常高声波时差、低密度和高中子孔隙度,具有典型的欠压实特征。沙河街组储层超压最主要的成因是相邻泥岩机械压实不平衡作用形成超压的传递,表现为大多数的超压数据均符合加载曲线趋势,只有深洼陷区（埋深为4 000~4 300 m）的超压呈现出卸载特征,可能存在由于富有机质泥岩深埋达到较高成熟度（R_o为0.90%~1.05%）引起的生烃增压贡献。利用平衡深度法计算的流体压力与DST压力数据吻合度高,印证了沙河街组超压主要来自泥岩不均衡压实作用的认识,沙三段过剩压力呈现围绕着洼陷中心呈环状分布,向周围的斜坡区和隆起带逐渐减小为常压。研究成果可以为临南洼陷钻前压力评估提供有价值的指导和借鉴。     

利用非双曲时距校正快速抽取CCP道集

转换波CCP道集的抽取及其速度分析是CCP叠加成像的重点和难点。本文提出一种快速抽取CCP道集的方法,该方法基于精确成像的转换波时距曲线公式,利用面元分割方法,快速抽取CCP道集。针对CCP道集的非对称性,利用设置虚拟震源和虚拟接收点的方法校正非双曲CCP道集。在非双曲校正后得到具有双曲时距特征的CCP道集,因此可用常规纵波处理系统完成转换波速度的分析和动校正及叠加。分别利用模型数据和实际数据抽取CCP道集和测试非双曲校正。结果表明,新方法获得的CCP道集速度谱能量团更加集中,且校正后的CCP道集同相轴更加水平,证明了本文方法的正确性,且精度更高。