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致密砂岩三元孔喉结构特征:以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂岩为例

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1361-1373页

作者：王伟朱玉双梁正中榆林学院化学与化工学院陕西榆林719000 西北大学地质学系陕西西安710069

致密砂岩的孔隙结构特征对于致密油藏的勘探开发至关重要,然而,目前有关不同尺度孔隙形态特征差异的研究较少,给致密油藏的勘探评价带来了较大挑战。为此,本文利用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试分析鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂... 详细信息

致密砂岩的孔隙结构特征对于致密油藏的勘探开发至关重要,然而,目前有关不同尺度孔隙形态特征差异的研究较少,给致密油藏的勘探评价带来了较大挑战。为此,本文利用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试分析鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂岩孔隙结构特征。研究结果表明:致密砂岩具有由复合孔隙、颗粒孔隙和晶间孔隙组成的三元孔隙结构特征。复合孔隙结构为刺球模型,其半径大,连通性强;颗粒孔隙结构为羽毛球模型,其孔隙半径和连通性处于中等水平;晶间孔隙结构为颗粒填充的包络面,这类孔隙半径小、连通性差。在致密砂岩内部,剩余粒间孔隙和溶蚀孔隙主要影响致密砂岩储集空间,复合孔隙主要影响致密砂岩连通性。由于复合孔隙在形成过程中具有多条连接通道,因此该类孔隙相比其他孔隙具有更高的连通性。当致密砂岩中复合孔隙占比较高时,流体在其中的流动过程会更为均匀,进而形成较大面积且含油饱和度高的砂体。临近烃源岩、溶蚀作用强烈、复合孔隙占比高的致密储层是致密油藏开发利用的有利区。总之,致密砂岩孔隙形态的多元性揭示了不同类型孔隙对储层储集性和连通性的影响差异,本文研究成果可为致密砂岩勘探评价提供地质依据。

关键词：致密砂岩孔隙结构分形鄂尔多斯盆地

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

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地学前缘 2024年第3期31卷 40-58页

作者：支倩任蕊段丰浩黄家瑄朱钊张新远李永军陕西省地质调查院陕西省水工环地质调查中心陕西省健康地质研究中心陕西西安710068 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb... 详细信息

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

关键词：岛弧火山岩晚石炭世弧盆体系西准噶尔南部准噶尔洋

离心-科氏复合条件下体积对滑坡碎屑流流动性的影响研究

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岩土力学 2024年第5期45卷 1560-1569页

作者：张贝李文阳毕研栋黄雨长安大学地质工程与测绘学院地质工程系陕西西安710054 同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092

科氏效应已逐渐成为限制土工离心机处理高速滑坡碎屑流灾害的关键难题之一,特别是在基于离心试验研究体积如何影响滑坡碎屑流流动性方面所涉及的科氏效应问题上,当前仍缺乏深入研究。围绕这一问题,基于土工离心试验与离散元模拟试验展... 详细信息

科氏效应已逐渐成为限制土工离心机处理高速滑坡碎屑流灾害的关键难题之一,特别是在基于离心试验研究体积如何影响滑坡碎屑流流动性方面所涉及的科氏效应问题上,当前仍缺乏深入研究。围绕这一问题,基于土工离心试验与离散元模拟试验展开研究,分析了不同科氏条件下不同初始体积对滑坡碎屑流运动过程与堆积范围的影响。结果表明,科氏力改变了滑坡碎屑流势能向动能的转化效率以及最终搬运距离随体积增大而被强化的幅度,惯性流运动机制与粒子脉动抑制机制及其转变是控制离心-科氏复合条件下不同体积滑坡碎屑流流动性的关键原因。考虑到实操性,物理离心试验中建议尽量保证流向与离心机旋转方向相同的配置,同时可用线性模型对模拟结果进行校准。

关键词：滑坡碎屑流科氏效应体积效应离心模拟离散元模拟

富硒土地开发利用评价体系的建立及应用——以西安市临潼区为例

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中国地质 2024年第2期51卷 676-688页

作者：任蕊晁旭张立君支倩徐翠玲凌丹丹马宇梅陈继平乔新星杜少喜陕西省水工环地质调查中心陕西西安710068 陕西省地质调查规划研究中心(陕西省地质勘查基金中心) 陕西西安710068 中国富硒产业研究院陕西安康725000 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

【研究目的】人体日常摄入的硒主要通过食物链源于土壤,而中国是富硒土地资源相对匮乏的国家,面对有限且珍贵的富硒土地资源,亟需构建科学合理的富硒土地开发利用评价体系,为特色土地资源的高效开发提供依据。【研究方法】本文以陕西关... 详细信息

【研究目的】人体日常摄入的硒主要通过食物链源于土壤,而中国是富硒土地资源相对匮乏的国家,面对有限且珍贵的富硒土地资源,亟需构建科学合理的富硒土地开发利用评价体系,为特色土地资源的高效开发提供依据。【研究方法】本文以陕西关中地区为研究区,在土地质量地球化学调查成果基础上,融合反映农用地自然条件、基础设施水平的评价指标,构建了涵盖立地条件、土壤硒含量、理化性质、土壤质量和土地管理等5大类12项指标的关中地区富硒土地开发利用评价体系。同时以西安市临潼区为例,开展了临潼区富硒土地开发利用适宜性评价。【研究结果】将临潼区土地划分为高度适宜区、适宜区、较不适宜区、不适宜区和极不适宜区共5个等级,其中高度适宜开发区及适宜区开发面积共248.35 km^(2),主要分布在临潼区北部的新市乡、栎阳镇、徐杨乡、相桥镇及中东部的何寨镇。基于不同适宜评价区内小麦硒含量及富硒比例,发现其富硒土地适宜性与小麦富硒程度高度耦合。【结论】说明构建的富硒土地开发利用评价体系对富硒土地资源的开发利用具有较好的科学指导价值及重要的示范意义。

关键词：富硒土地开发利用评价体系农业地质调查工程临潼区关中地区

时序InSAR与GNSS联合约束下的亚东-谷露断裂运动特征

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测绘学报 2024年第5期53卷 933-945页

作者：周苍海田镇石震哈衣那尔·托坎长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710064

亚东-谷露断裂作为青藏高原东南部自新生代以来规模最大、活动性最强的拉张断裂,在青藏高原的构造变形与物质运移等过程中起着重要的调节与转换作用。但由于以往大地测量资料的不足,导致对亚东-谷露断裂整体运动特征的定量化分析较为匮... 详细信息

亚东-谷露断裂作为青藏高原东南部自新生代以来规模最大、活动性最强的拉张断裂,在青藏高原的构造变形与物质运移等过程中起着重要的调节与转换作用。但由于以往大地测量资料的不足,导致对亚东-谷露断裂整体运动特征的定量化分析较为匮乏。因此,本文收集并处理了亚东-谷露断裂地区2017年10月至2022年4月的哨兵影像数据,并联合GNSS速度场,解决了不同参考系下的形变场融合问题,获取了覆盖整个亚东-谷露断裂的高精度、高分辨率震间地壳形变场。进一步基于弹性微块体模型,精细厘定了亚东-谷露断裂现今活动特征:断裂整体以东倾为主,最佳倾角为68°,现今以拉张运动为主,速率为2~6 mm/a,并由南到北逐渐递增。另外,该断裂中段和北段的闭锁深度约为14 km;但南段可能受到主喜马拉雅逆冲断裂的影响,导致闭锁区域较浅,深度仅为4 km。最后,基于断裂的滑动亏损率与历史地震分布,分析得到断裂北段的地震危险性更高,为区域的地质灾害评估提供了重要参考。

关键词：亚东-谷露断裂 GNSS InSAR 拉张速率闭锁深度

砂岩型铀矿形成的新模式:来自深部有机流体的成矿作用

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地学前缘 2024年第1期31卷 368-383页

作者：刘池洋张龙黄雷吴柏林王建强张东东谭成仟马艳萍赵建社西北大学大陆动力学国家重点实验室地质学系陕西西安710069 西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 西北大学化学与材料科学学院陕西西安710069

已有的铀成矿模式大多认为,砂岩型铀矿是浅表层含氧水从盆地周邻蚀源区析出携带的外源铀汇入盆地而成矿。本研究发现,鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东部砂岩型铀矿矿集区的地质演化、地貌特征和铀成矿与此成矿模式相悖。其中令人困惑的关键... 详细信息

已有的铀成矿模式大多认为,砂岩型铀矿是浅表层含氧水从盆地周邻蚀源区析出携带的外源铀汇入盆地而成矿。本研究发现,鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东部砂岩型铀矿矿集区的地质演化、地貌特征和铀成矿与此成矿模式相悖。其中令人困惑的关键问题是铀成矿物质的来源。对研究区的代表性矿物铀石(形成于强还原环境)及其共生的矿物进行多种地球化学测试分析发现:铀矿区存在淡水低温和中高盐度热液两类截然不同的铀矿化环境;铀成矿年龄主体小于80 Ma。结合盆地煤系气源岩富铀、天然气耗散量巨大和在伊盟隆起发现大面积分布的多种与成熟煤型气耗散有关的蚀变产物和凝析油苗,综合相关模拟实验和测试分析,提出了铀源来自深部的铀成矿新模式:来自盆地中部深层富铀煤系地层中的溶气热流体,在向伊盟隆起东部高部位运移耗散过程中,萃取并携带母岩和沿途围岩富铀地层中的铀元素运移到浅层,随温压降低亮晶方解石与铀石相伴沉淀完成了热液成矿过程,被析出的大规模有机天然气则在浅表层低温成矿同时为铀矿的保存创造了还原环境。此铀成矿新模式拓展了盆地勘探铀矿的思路和领域,提升了多种能源矿产相互作用的成矿效应和综合评价预测的科学性。

关键词：铀成矿新模式深部铀源天然气耗散热流体成矿鄂尔多斯盆地北部伊盟铀成矿区

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滨里海盆地早二叠世孔谷期盐构造特征及其形成机制

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海洋地质前沿 2024年第1期40卷 65-78页

作者：王首良李元昊马婷钰段祎乐西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 陕西省油气成藏地质学重点实验室西安710065

滨里海盆地为自寒武系以来多期沉降的大型叠合含盐盆地,也是世界上油气资源最丰富的大型沉积盆地之一。下二叠统孔谷阶含盐层系在全盆皆有分布,岩盐层具有厚度大、分布广、后期变形构造样式多等特征,但厚层岩盐形成机制尚有争议,盐构造... 详细信息

滨里海盆地为自寒武系以来多期沉降的大型叠合含盐盆地,也是世界上油气资源最丰富的大型沉积盆地之一。下二叠统孔谷阶含盐层系在全盆皆有分布,岩盐层具有厚度大、分布广、后期变形构造样式多等特征,但厚层岩盐形成机制尚有争议,盐构造变形类型、空间组合分布规律、变形主控因素等尚不明确。为了研究盆地巨厚盐构造的形成机制及分布规律,在深入了解区域地质背景基础上,利用二维地震剖面资料,采用平衡剖面恢复方法,从全盆地的角度分析盆地演化过程与盐构造变形样式及分布规律,并探讨了盆地盐构造形成演化过程及触发机制。结果表明,盐岩变形程度由盆地中央向盆地边缘减小,由盆缘盐滚、盐背斜构造向盆地中心盐墙构造变化,呈现分带特征。盐岩层的变形对盐下地层影响较小,地层连续性较好;对盐上地层穿插切割较强,导致盐上地层连续性差,形变剧烈。先存斜坡和盆缘的挤压作用是盐岩层最初开始形变的因素,而上覆地层的差异负载作用是盐岩层发生构造变形的主导因素。滨里海盆地连续且巨厚的致密盐岩层是一个天然盖层,阻止了油气向上运移,盐下地层应是未来油气勘探的重点目标,同时,局部岩盐变形消失后使上下地层连接,利于油气向上运移成藏,形成盐上油气勘探目标区。

关键词：滨里海盆地盐构造构造变形平衡剖面形成机制

鄂尔多斯盆地神木气田二叠系石千峰组5段致密气富集因素及有利区预测

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石油与天然气地质 2024年第3期45卷 739-751页

作者：吴伟涛冯炎松费世祥王一妃吴和源杨旭东西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065 陕西省油气成藏地质学重点实验室陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710029

针对致密砂岩气富集主控因素不清、有利区预测难度大的关键问题,以鄂尔多斯盆地神木气田二叠系石千峰组5段(千5段)为研究对象,利用地震、钻井、测井和测试分析资料,研究了致密气气藏特征,分析了断裂、储层、盖层、隔层、烃源岩和海拔条... 详细信息

针对致密砂岩气富集主控因素不清、有利区预测难度大的关键问题,以鄂尔多斯盆地神木气田二叠系石千峰组5段(千5段)为研究对象,利用地震、钻井、测井和测试分析资料,研究了致密气气藏特征,分析了断裂、储层、盖层、隔层、烃源岩和海拔条件对致密气富集的影响,预测了致密气勘探有利区。研究表明:千5段砂体为辫状河三角洲平原亚相分流河道砂体,继承性走滑断裂起到改善储层和输导天然气的作用。气层孔隙度为6.0%~12.0%,平均9.1%,渗透率为(0.20~0.80)×10^(-3)μm^(2),中值为0.49×10^(-3)μm^(2),气藏为透镜状致密气藏,具有横向连片、纵向叠置的准连续型分布特征。断裂和储层物性是致密气富集的主要因素,盖层厚度、隔层厚度和源岩煤层厚度的控气作用相对微弱,海拔条件对天然气分布不具有控制作用。当气井与断裂的距离大于9 km、储层泥质含量大于12%、隔层泥岩厚度大于210 m时,随着参数值的减小,天然气富集程度增强;当孔隙度小于9%、渗透率小于0.5×10^(-3)μm^(2)、盖层泥岩厚度小于120 m、源岩煤层厚度小于15 m时,随着参数值的增加,天然气富集程度增强。提出气层富集指数预测致密气藏有利区,优选出14个Ⅰ类有利区和22个Ⅱ类有利区,它们主要分布在神木气田东部。

关键词：富集因素有利区预测致密气石千峰组神木气田鄂尔多斯盆地

关中地区中深层地埋管换热器长期运行性能研究

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煤田地质与勘探 2024年第1期52卷 129-139页

作者：张智斌马真迪郝建科贾国圣柯婷婷成崇华金立文西安交通大学人居环境与建筑工程学院陕西西安710049 陕西省水工环地质调查中心陕西西安710068 陕西亚特尔科创建设有限公司陕西西安710076

我国关中地区地热资源丰富,中深层地热能供暖技术具有广阔的应用前景,而地质参数是影响中深层地埋管供暖系统性能的决定性因素。针对陕西关中地区中深层地埋管供暖性能展开研究,通过梳理关中地区咸阳市兴平市、咸阳市渭城区、西安市高... 详细信息

我国关中地区地热资源丰富,中深层地热能供暖技术具有广阔的应用前景,而地质参数是影响中深层地埋管供暖系统性能的决定性因素。针对陕西关中地区中深层地埋管供暖性能展开研究,通过梳理关中地区咸阳市兴平市、咸阳市渭城区、西安市高陵区、西安市鄠邑区、西安市长安区5个典型区域的地质参数,结合典型地埋管结构参数,对长期运行下的换热器性能及热作用半径变化规律进行模拟计算。结果表明,不同地区换热器运行之初的性能变化较为显著,但均在经过5 a左右运行后趋于稳定。地埋管深度从2000 m增至2500 m时,出口水温有着明显的提升,同一时刻下出口水温的涨幅可达8%,各采暖季末的出口水温随深度增加的变化更为显著。由于长期运行,年平均取热功率呈现下降趋势,20 a内的总降幅为11%~12%;随着换热器埋深的增加,取热功率涨幅可达41.41%~53.23%。热作用半径受埋深的影响不显著,不同埋深管道运行20 a后的井底最大热作用半径均在50 m左右;土壤温度受与换热器距离及运行时长的影响更大,距离20 m以内的土壤温度呈现明显的波动下降趋势,而距离在60 m以外的土壤温度在20 a的运行期内降幅很小。此外,由于具有大厚度新近系张家坡组(N2z)和新近系蓝田-灞河组(N2l+b)的地质条件,西安市鄠邑区、高陵区以及咸阳市兴平市等地区地埋管的出口水温、取热功率较高,更适宜开展中深层地热能供暖利用。研究成果有望为关中地区中深层地热能高效利用提供参考。

关键词：地热开发中深层地埋管地质参数取热性能热作用半径模拟分析关中地区