山西五台山地区早元古代白云岩碳同位素演化及意义

本文首次较系统地研究了早元古代白云岩的碳同位素组成。样品采自山西五台山地区滹沱群。平均采样间距8m,分析的样品总数484个。碳同位素结果表明:早元古代白云岩δ~(13)C值随时间有明显的变化,但又具有相对的稳定。与显生宙中白垩—第三系、二叠—三叠系等界线上碳酸盐岩碳同位素突变类似,在早元古代中也有碳同位素的快速变化。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩热液蚀变类型及蚀变流体的分带特征

已探明塔里木盆地下古生界碳酸盐岩地层储量巨大。对塔里木盆地西北部柯坪-巴楚-阿图什一带的4块区域开展了系统的野外和重点观测工作,包括蓬莱坝剖面、柯坪水泥厂剖面、托普郎剖面等。本研究通过考察塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩热液溶蚀及相关现象。从野外产状、伴生关系以及矿物岩石学特征角度解剖奥陶系地层中热液矿物组合的地质特征。研究表明,该区域存在富镁流体、富氟流体和富硫流体3种流体,分别来源于封存卤水、火成活动和TSR热液。不同性质流体蚀变具有相似的分带性。     

不同CO2分压条件下的白云岩溶解动力学机理

流动CO₂-H₂O系统中白云岩的溶解研究使用了旋转盘和催化剂技术.实验在与CO₂分压分别为30~10⁵Pa达到平衡的H₂O-CO₂溶液中进行,结果表明远离平衡时的白云岩溶解速率R与旋速w有关.实验结果可用经过改进的扩散边界层(DBL)理论模型获得解释.此外,在溶液中加入能加速CO₂转换反应的碳酸酐酶催化剂,促进了白云岩的溶解.发现不同CO₂分压条件下存在着较大的差异.从这些实验观测可以得出结论：改进的DBL理论模型能以满意的精度预测远离平衡时不同CO₂分压条件下的白云岩溶解速率及其变化机理.     

白云岩受压声学特性及其在裂缝研究中的应用

通过实验手段研究了白云岩在三轴和单轴加载过程中的声波波速、幅度、频谱特性的变化特征. 结果发现:(1)白云岩在受压变形过程中,声波波速的变化较好地反映了岩石内部裂缝的闭合、产生、扩展和贯穿等变化. 总体而言,横波波速比纵波能更好地预测裂缝的产生,而纵波对裂缝的非稳定发展或贯穿有较敏感的反映. (2)随着轴压的增大,纵、横波波形的末端都有散射波的出现,且横波波形末端的"鱼尾"状散射波信号更为明显(此时应力点为极限强度的60%左右),预示着岩石内部裂缝的产生和稳定扩展. (3)频谱曲线也很好地反映了岩石内部结构变形情况. 随着岩石受力的增大,频谱曲线上的振幅都呈现增大趋势,标志着岩石的压实阶段;当频谱曲线上低频段较高频段活跃时,标志着裂缝的产生;更有甚者,低频还会取代高频成为主频. (4)在岩石受压裂缝闭合阶段,首波振幅和频谱主振幅都呈现上升趋势;而在裂缝不稳定扩展阶段,主振幅表现出比首波振幅低的上升趋势;振幅曲线达到峰值后都存在一突降拐点,预示着岩石的贯通破坏. 研究对于地层岩石的动态长期监测和工程岩体的稳定性评价都具有重要的理论参考价值.      

X射线荧光光谱法测定石灰岩和白云岩中主次量组分

建立用X射线荧光光谱法同时测定石灰岩和白云岩中主次量组分(CaO、MgO、Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、K_2O、Na_2O、MnO、P_2O_5)的快速分析方法,在优化条件下,采用国家标准样品建立的标准工作曲线和基体校准一体回归方程进行谱线重叠干扰和基体效应校正。实验结果表明,各元素的检出限在80～280μg/g,对国家标准物质及样品进行重复测定,分析结果与标准值吻合,相对误差(RE)不超过10%,相对标准偏差(RSD)不超过5%。方法具有较好的准确度和精密度,能满足快速分析的需要。     

川西气田白云岩储层二维核磁共振测井气水识别方法

川西气田雷口坡组四段白云岩储层具有良好的天然气勘探开发前景，但是储层分布具有较强的非均质性，利用常规测井和一维核磁共振测井方法判断储层流体性质存在多解性．通过分析川西雷四段白云岩储层地质特征与测井响应特征，开展岩心二维核磁共振实验，明确了实验室分析与测井过程中环境、参数等影响因素，建立了岩心分析结果的校正方法，明确了钻井液、束缚流体、可动水与天然气信号在二维核磁共振测井中谱分布区间，建立了基于T₂-T₁、T₁/T₂（R）的白云岩储层二维核磁共振测井气水识别图版．利用图版对川西雷四段储层流体性质开展评价，二维核磁共振测井解释结论得到了实钻测试结果的验证，该气水识别方法填补了常规测井、一维核磁共振测井在评价储层气水关系中的缺陷，可有效解决白云岩储层流体性质判别难题．     

基于3D⁃DIC技术的约束岩石裂缝扩展研究

采用 RMT-301B岩石与混凝土力学实验系统对施加预应力值为峰值强度 20 %、40 %、60 %的泥质白云 岩进行单轴压缩实验,并借助三维数字图像相关技术(3D-DIC)测试系统观测受约束岩石试样的变形和破坏形 态,研究泥质白云岩在约束条件下的位移场和 Tresca应变场的演化过程．结果表明：(1) 岩石的破坏过程是由 内向外扩展,当应力积累超出岩石承受范围后,岩石出现裂纹,随后裂纹尖端继续扩展,应力也发生了重分 布,岩石内部多组裂纹开始联合扩展、贯穿,直到试件发生完全破坏．(2) 含约束岩石在单轴压缩下一共有轴 向劈裂破坏、沿片理破坏、Y形破坏、共轭剪切破坏四种破坏形态,且以轴向劈裂破坏为主     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩热液蚀变类型及蚀变流体的分带特征

已探明塔里木盆地下古生界碳酸盐岩地层储量巨大。对塔里木盆地西北部柯坪-巴楚-阿图什一带的4块区域开展了系统的野外和重点观测工作,包括蓬莱坝剖面、柯坪水泥厂剖面、托普郎剖面等。本研究通过考察塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩热液溶蚀及相关现象。从野外产状、伴生关系以及矿物岩石学特征角度解剖奥陶系地层中热液矿物组合的地质特征。研究表明,该区域存在富镁流体、富氟流体和富硫流体3种流体,分别来源于封存卤水、火成活动和TSR热液。不同性质流体蚀变具有相似的分带性。