颗粒级配对火山灰力学特性影响的试验研究

以吉林省靖宇县的黑色、红色两种火山灰为原材料,分别配制了5种不同级配的试样.通过土粒相对密度、矿物成分与颗粒形态、直接剪切和固结试验分析,得到该火山灰材料的土粒相对密度、化学成分、颗粒形态、剪切强度、压缩性等物理力学特性,并分析了5种级配的中值粒径d50和不均匀系数cu对火山灰剪切强度的影响.靖宇火山灰主要由泡沫状的火山玻璃组成,未经历过长期水力、风力的磨圆作用,颗粒棱角分明,其剪切特性与干沙土类似,内聚力很小,剪切强度受级配的影响较大.在配制的5种级配曲线的粒径范围,试样的内摩擦角随着中值粒径d50的增大而增大,不均匀系数cu对试样内摩擦角的影响较小.     

内蒙狼山新元古代酸性火山岩的发现及其地质意义

在内蒙狼山西南段原定为中元古代沉积建造(渣尔泰山群)中, 新发现呈层产出、具有变余聚斑状和斑状结构、斑晶主要由石英和钠长石组成、岩石化学成分富钠低钾的酸性火山岩, 其顶、底板均为细晶方解石大理岩(或结晶灰岩). 两件代表性样品的锆石呈短柱状-长柱状, 内部环状结构发育, 具有较高的Th/U比值, 表明是岩浆成因. A8-0样品20粒锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(816.9±4.5) Ma. A14-5样品也测定20粒锆石, 15粒锆石的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(805±5.0) Ma, 其余5粒锆石(3.1, 6.1, 7.1, 20.1, 21.1)依次为(867.0±10), (829.1±8.0), (849.7±9.8), (839.2±9.7), (830.7±9.3) Ma. 这证实酸性火山岩属于新元古代产物, 其年龄区间正好在 Rodinia(罗迪尼亚)超大陆裂解的时限范围内. 且酸性火山岩轻稀土富集, 重稀土亏损, 铕负异常明显, 高场强元素(HFSE)富集, 大离子亲石元素等相对亏损, 稀土和微量元素组成与华南扬子块体西缘和浙江次坞地区裂谷环境的新元古代酸性火山岩总体相似(但华南酸性火山岩的高场强元素Th, Nb, Ta, Hf, Zr均明显相对亏损), 具有形成于张性裂谷盆地的特征. 这表明内蒙狼山西南段存在与新元古代Rodinia超大陆裂解作用相呼应的海相火山-沉积变质建造, 内蒙狼山地区可能有与Rodinia超大陆裂解作用相呼应的构造-岩浆-热事件发生. 这一发现, 结合在西部阿拉善邻区发现的晋宁期花岗岩年龄(814~872 Ma)和金川超基性岩体的年龄(827 Ma)及华北地台邻区新元古代岩浆(火山)活动的最新研究成果, 对进一步研究Rodinia超大陆的构造演化历史有重要意义.     

火山岩力学特性试验研究

对取自松南气田营城组的流纹岩和凝灰岩开展室内岩石力学试验研究,得到了流纹岩不同亚相和凝灰岩在不同围压下的应力-应变曲线;在此基础上分析火山岩变形破坏的特征。火山岩的CT图像显示,随着流纹岩亚相的变化,岩石内的孔隙和微裂纹发育程度发生变化,上部亚相气孔较发育、中部亚相次之、下部亚相气孔发育较少。试验结果表明上部亚相、中部亚相和下部亚相的单轴抗压强度、弹性模量依次增大。凝灰岩在围压下的岩石力学特性遵循脆性岩石的普遍规律;但是由于非均质性、各向异性的影响,凝灰岩的抗压强度和弹性模量随着围压的增大出现波动。流纹岩在单轴条件下表现为沿轴向的劈裂破坏;凝灰岩在围压下的微裂纹起裂方向与轴向存在夹角,最终形成与轴向存在一定夹角的宏观破坏面。火山岩在压缩破坏过程中所产生的应变很小;而且岩石强度和弹性模量较高,这会造成水力压裂过程中的破裂压力梯度高,难以形成裂缝。     

塔里木盆地塔中地区火山岩识别及其油气成藏意义

 早二叠世末期,塔中地区的火山活动对下伏石炭系油气的形成和演化至关重要.火山活动促进烃源岩的成熟排烃;形成断裂、裂缝等广泛发育的油气疏导体系;形成岩颈刺穿、火山岩脉侧向遮挡等不同类型的油气藏.此外,火山活动还可以对原来形成的油气藏进行改造,从而形成次生油气藏.本文利用钻井资料、测井资料、地震属性、地震反射结构、时间切片等方法,对火山岩的剖面和平面分布进行识别与预测,明确了塔中地区石炭系火山岩在剖面上主要以岩墙岩盖的形式产出,活动强度自西北向东南逐渐减弱,厚度自西北向东南逐步变薄直至尖灭.在此基础上,揭示了石炭系火山岩的油气成藏意义,对塔中地区油气滚动勘探开发具有一定指导意义.     

机械磨细对新疆和田地区火山岩粉活性影响试验

为了提高新疆和田地区火山岩粉的活性,拓宽其在混凝土工程中的应用,借鉴目前常用的机械磨细的球磨方法,使粉体材料更加细化,并改善其颗粒分布。对4种细度的火山岩粉,采用勃氏法测试其比表面积,激光粒度法分析其颗粒级配及分布,多龄期胶砂强度指数法去验证掺加该火山岩粉后的胶凝体系宏观力学性能变化,最后用SEM及EDS观察分析微观形貌及产物,揭示微观变化与宏观强度,即火山灰活性提升的关系。试验结果表明:机械磨细的方法可以有效地改善火山岩粉的颗粒分布,比表面积每增加80 m²/kg左右则小于50%通过率颗粒粒径减小0.6~0.8 μm;掺火山岩粉胶凝体系随龄期的延长,宏观上其抗折强度和抗压强度均有持续的提高,而且抗折强度增加速率更快,但强度增加随火山岩粉变细而增长的幅度放缓。根据宏观力学性能的变化及SEM及EDS的微观观察分析,得出结论:机械磨细可提高火山岩粉活性的主要原因为颗粒变细的“微集料”填充作用,以及其参与水泥基体系水化反应能力的提升。     

利用成像测井资料解剖石炭系内幕构造

针对新疆准噶尔盆地西北缘石炭系地震反射杂乱,采用地震手段进行内幕构造解剖难度大的问题,开展了基于成像测井解释的石炭系火山岩内幕构造解剖研究。以盆地西北缘克拉玛依油田三区石炭系油藏为例,采用成像测井资料识别地层产状、单井成像测井构造解释及多井地层产状组合断层解释等,对该区石炭系火山岩地层内幕构造进行解剖,识别出石炭系内部2条逆断层。部署检查井证实解释的合理性,验证了成像测井解剖复杂火山岩内幕构造方法的适用性,为准噶尔盆地西北缘火山岩复杂地层构造解剖及油藏优化部署提供新的方法。     

吉林油田火山岩特低渗气藏应力敏感性及成因研究

以吉林油田长岭火山岩气藏基质岩心、裂缝充填岩心、裂缝-基质岩心为研究对象,进行了油藏条件下的应力敏感实验,以储层原始有效覆压下的渗透率为基准渗透率评价了该火山岩气藏的应力敏感程度,并与传统评价方法进行了对比.研究结果表明:火山岩裂缝-基质岩心具有中等偏强的应力敏感性,基质岩心和裂缝充填岩心应力敏感程度较弱.这与用传统方法评价的3类岩心均具有极强应力敏感性的结果偏差较大,火山岩中天然缝和人工缝的闭合是造成应力敏感性的主导因素.由于有效覆压变化引起的渗透率损失主要在低有效覆压范围内(<20 MPa),而这种情况在整个油气藏开发期内可能并不会存在,因此认为新评价方法更加具有应用价值.     

三塘湖盆地卡拉岗组火山岩储层成岩作用*

通过岩芯宏观观察、显微镜下铸体薄片精细观察,讨论了三塘湖盆地卡拉岗组火山岩储层的岩性岩相特征、储集空间发育特征及成岩作用特征,分析了成岩作用类型与孔洞形成机制。结合火山岩岩石化学分析,并依据火山岩成岩变化特征和过程与火山岩储层储集空间形成的相互关系,将三塘湖盆地石炭系火山岩成岩作用归纳为9种类型、4个成岩期或阶段。冷凝结晶固结成岩作用期和埋藏-热液成岩作用期沸石类杏仁体和充填缝是风化壳储层形成的关键物质基础,早期和晚期表生成岩作用期在各类缝的沟通系统内易溶组分的强烈溶蚀作用是风化壳储层形成的关键作用,并由此形成喷发间期风化壳储层和区域构造抬升剥蚀风化壳储层两类风化壳储层。     

大庆徐家围子断陷火山岩储集性控制因素分析

为预测大庆徐家围子断陷营城组火山岩储层有利相带的分布,对火山岩储集性的控制因素进行了分析。岩芯和薄片观察表明,原生孔隙是火山岩储集空间形成的基础,次生孔隙是储集空间的重要组成部分。通过对火山岩孔隙类型的统计,结合对岩芯物性的对比分析,发现控制火山岩储集性的主要因素有火山岩岩相、构造裂缝和酸性流体的溶蚀作用等。不整合面下方火山机构地貌突出且火山岩溶蚀强烈的部位应该成为今后重点勘探的区域。     

贵州乌当地区泥盆系乌当组下部粘土岩成因的初步研究

于贵州乌当地区泥盆系乌当组下部发现了3层粘土岩,运用X射线衍射（XRD）、湿化学法和电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）等分析方法分别对其矿物组成、主量元素及微量元素含量进行分析。结果显示这3层粘土岩中的粘土矿物主要为蒙脱石和伊利石,同时含少量高岭石。粘土岩的K2O含量范围为5．60％～7．77％,平均值为6．92％,...