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  • 程平, 吴礼舟
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(03): 465-476.
    探究植被根系对土体的加固效应及干湿循环对根土复合体强度的劣化机制,为边坡生态治理及灾害防治提供帮助。开展了不同根直径及干湿循环的根土复合体三轴试验,利用电子显微镜对根土复合体的微观结构进行分析。研究结果表明:新鲜根、饱和根和干燥根的抗拉强度随直径的增大呈幂律减小。干燥根的抗拉强度最大,其次是新鲜根和饱和根。根土复合体的应力—应变曲线表现为持续硬化。随着应变的增大,偏应力先迅速增大后缓慢增加,最终保持稳定。随着根直径的增大,根土复合体的抗剪强度先增大后减小。根直径过小或过大,根对土壤的加固效果减弱。根系显著改变土壤黏聚力,对内摩擦角影响较小。抗剪强度随围压的增加而增大,随干湿循环的增加而减小。随着干湿循环次数的增加,抗剪强度和黏聚力呈线性下降,土颗粒团聚体分解,土体裂缝和孔隙面积呈指数增长。根土复合体的破坏形式为剪胀破坏。考虑干湿循环,修正的根土复合体强度预测模型是有效的,预测结果与试验数据吻合较好。
  • 唐然, 任穗川, 范宣梅, 许强
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 673-686.
    大型缓倾岩层滑坡在红层地区广泛分布,由于滑前迹象不明显,很难做到早期防范。为了探索此类滑坡的风险斜坡判识和早期识别,以四川北部南江县断渠滑坡为例,从孕灾地层沉积相和岩性组合特征、区域地质构造演化和层间剪切带发育特征等角度,分析了该滑坡的形成机制。该滑坡体积约为1 153×10~4 m~3,主滑方向总体向南(170°),为一特大型缓倾岩层古滑坡。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组上段和沙溪庙组下段交界部位,是岩性和岩相的转换面。沉积相的组合特征决定了斜坡上硬下软的坡体结构。滑坡位于四川盆地北缘新华向斜北西翼,受到了多期地质构造作用,米仓山南缘前陆盆地盖层底部楔入冲断构造模式产生了上部地层原地掀斜效应,增加了层间机械破碎作用,并且软硬2个系列地层交界处应力更易集中,在孕灾地层上下厚度约80 m范围内共计发育了数10条层间剪切带。在地下水大量参与下,破碎程度高且原岩含大量黏土矿物的层间剪切带被逐渐泥化,为滑坡下滑提供了力学条件。
  • 陈更生, 王林琪, 石学文, 杨雨然, 朱逸青, 蒲飞龙, 杨雪, 王青, 徐浩
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(03): 361-378.
    以川北地区朝天关口村大隆组典型野外剖面及邻区其他剖面为例,通过野外剖面观察、岩石薄片和微体古生物化石薄片观察鉴定等方法,分析其垂向及平面的岩相及沉积相展布及变化,结合区内已有钻井、地球化学主微量元素、总有机碳(TOC)、物性及微孔隙等参数来探讨其页岩的勘探潜力。研究结果表明:(1)大隆组地层纵向上自上而下发育一套灰色硅质灰岩、灰黑色灰质页岩、灰黑色碳质页岩、泥岩组合,其中大隆组二段硅质灰岩和泥质灰岩中含有大量的菊石、牙形石、放射虫化石,大隆组一段碳质页岩和钙质页岩中则含有少量有孔虫、介形虫、双壳类、腹足类以及腕足等化石;(2)大隆组页岩沉积环境属于缺氧—贫氧咸水环境,利于有机质的保存与富集;(3)大隆组页岩有机质类型为Ⅱ_1型、有机质丰度高,处于成熟—高成熟演化阶段,孔隙主要发育粒间孔、粒内孔与有机质孔,大隆组二段黑色页岩孔隙度较高,脆性矿物质量占比高,页岩可压裂性好,具有良好的页岩气富集成藏地质条件。综上分析认为,川北地区大隆组页岩整体具有较好的页岩气资源潜力,可作为下一步页岩气勘探的后备层位。
  • 郝嘉欣, 向芳, 施紫越, 文耀羚, 赵希, 王建平
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(03): 439-448.
    使用川北地区广元千佛崖组砂岩薄片图像样品,开展基于孔、裂隙分析系统(PCAS)定量表征孔隙结构的研究,并探讨如何提升PCAS识别孔隙度的精度。研究表明:使用PCAS默认的单阈值分割法,识别的孔隙与人工圈定的孔隙范围不一致,并且孔隙度偏高,为31.21%。为了提高软件的识别效果,使用Adobe Photoshop对图像进行初步优化,然后采用多阈值分割法,根据孔隙的颜色差异设置各阈值的容差,最终得出孔隙度为14.18%,孔隙识别正确且内部结构更加完整,说明以上操作能够显著提升软件的识别效果。将优化后的孔隙度与默认的单阈值分割法识别的孔隙度、薄片估算的面孔率进行对比,发现优化后的孔隙度与薄片估算的孔隙度接近,仅相差1%~2%,并且参考邻区储层物性测试所得孔隙度,可确定该结果具有一定准确性。此外,PCAS还能快速、准确地提取各种孔隙特征参数,对于孔隙成因、孔隙评价、赋孔特征、赋气机制、渗流网络等研究具有重要意义。这些结果证实了PCAS软件在定量表征孔隙方面的潜力。
  • 肖倩, 向芳, 辛中华, 黄恒旭, 何黎松
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(03): 403-417.
    四川广汉联合遗址是成都平原内遗存较丰富、时代延续性较好的古遗址。为研究该遗址中出土玉石器石料的选择策略,对玉石器开展手标本鉴定、显微薄片鉴定、扫描电镜及能谱分析、X射线荧光光谱和拉曼光谱分析。结果显示,遗址石料类型十分丰富,同时包括沉积岩、岩浆岩和变质岩3类岩和极少量的矿石,玉料类型仅可见闪石玉和蛇纹石玉。具体而言,新石器时代以硅质岩和砂岩为主,商周时期以板岩、页岩、砂岩、粉砂岩为主。在石料的认识与利用上,联合遗址的先民能较好利用石料的不同物理性质制作相应功能的石器,但商周时期先民对自然资源的利用程度更高。与同属商周时期的三星堆遗址相比,联合遗址先民由于所处地位弱势,在玉石器选材较次。结合地质资料和水系分布发现,玉石器原料主要来源于湔江上游和岷江流域的龙门山构造带,这说明联合遗址先民或继承了宝墩文化时期的玉石料利用范围,在一定程度上揭示了宝墩文化与三星堆文化的发展演变序列。
  • 林心怡, 林木森, 吴久芳, 易友根, 徐楷, 徐净
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 270-284.
    云南文山州小洞锑矿床处于滇东南锑矿带,矿体赋存于寒武系中统田蓬组下段硅质岩中。前人认为其属于变质改造的热水沉积型锑矿床,但关于该矿床的成岩成矿机制和矿床成因类型等问题仍有争议。对赋矿围岩硅质岩的主微量分析显示,w(SiO2)为84.70%~97.11%(均值92.19%),w(Al2O3)为0.63%~6.08%(均值3.56%),ΣREE为(20.43~77.54)×10-6,稀土配分曲线右倾,δEu值为0.66~1.57(均值0.88),δCe值为0.95~1.15(均值1.07),形成于大陆边缘的非热水沉积环境,成分受陆源输入的控制。辉锑矿LA-ICP-MS分析揭示了其微量元素的主要耦合替代机制为■。辉锑矿的S同位素分析显示δ34S值变化范围较窄(0.42‰~4.91‰),暗示成矿物质来源于岩浆,成矿热液可能与老君山岩体活动相关,或者为深部隐伏岩体带来的热液。综合分析认为,小洞锑矿床的赋矿围岩与热水沉积无关,成矿物质主要来源于岩浆热液。岩浆活动后期的含矿热液流体沿断裂带运移,在层间虚脱带富集成矿,属于受断裂控制的热液型锑矿床。
  • 周金林, 王迎春, 范宇和, 全三余, 罗璐, 宋荣彩
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 223-235.
    西藏南北地堑系位于地中海—喜马拉雅地热带核心部位,其间发育了众多高温地热系统。然而,地堑系控制的地热系统流体地球化学演化特征及热储分布规律仍不清楚。对申扎—定结、亚东—谷露和错那—沃卡3个典型地堑系内15个地热系统通过地质调查、水文地球化学采样测试并结合258个热泉文献数据,分析了地热水地球化学演化过程,估算了各个地热田不同储层温度。结果表明:(1)研究区北部地热水主要为HCO3-Na和Cl-Na型,南部为Cl-Na型,水化学类型差异受流体循环深度、冷热水混合比例、水-岩相互作用和矿物溶解沉淀等过程控制;(2)研究区北部地热水补给源为大气降水、冰雪融水和深部岩浆水,而南部则为大气降水和冰雪融水补给为主;(3)地热田储层温度在平面上整体表现为北高南低且亚东—谷露地堑温度相对较高;垂向上表现为北部2个高温热储(储层温度180~220℃和240~300℃)和1个中温热储(100~140℃),而南部为2个高温热储(150~180℃和240~260℃)。研究结果对理解藏南地堑系高温地热系统成因机制及指导地热资源开发利用具有重要意义。
  • 王淇鹏, 王文科, 夏志鹏, 李欣
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 591-602.
    月球陨石作为比返回样品更具有代表性的研究对象,是开展月球研究的理想载体。对2块新发现于摩洛哥的月球陨石(NWA 16470和NWA 16471)展开岩石学、矿物学、主微量元素分析,结果显示,两者来自月球高地的斜长质辉长岩复矿角砾岩陨石;两者岩屑主要为斜长岩质、辉长岩质和橄长岩质;矿物碎屑以斜长石、辉石、橄榄石为主,次要矿物为钛铁矿、陨硫铁和铁镍金属等。2块样品矿物化学成分如下:斜长石成分均一(NWA.16470:An96.0~97.2 Ab2.5~3.9,NWA 16471:An94.0~97.3Ab2.7~5.7);辉石主要为普通辉石、易变辉石、紫苏辉石(NWA 16470:Fs23.9~35.3 Wo4.0~28.2 En44.3~71.2,NWA 16471:Fs12.0~37.8 Wo4.0~41.1 En43.2~73.2);橄榄石成分范围较大(NWA 16470:Fo54.5~80.2,NWA 16471:Fo52.5~74.3)。斜长石微量元素含量符合月球陨石特征,富集轻稀土元素,具有较强的Eu正异常,δEu集中在2.1~16.9。通过结合陨石的岩石结构、矿物组成、碎屑组成、矿物成分、全岩主量成分及微量元素Sm-Sc,Eu/Sm-Sc关系,并和已发现的月球陨石进行对比,认为NWA 16470与NWA 16471中的大多数成分来自月球高地岩石,含有少量月海组分;虽然两者具有相同的发现时间、地点及外观,但是两者矿物组成、化学成分存在一定差异,判断NWA 16470与NWA 16471不是成对陨石。
  • 张喜淳, 徐昉昊, 徐国盛, 刘金水, 刘建斌, 张武, 黎建, 梁浩然
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 344-361.
    为了研究平湖组断层、构造脊、砂体对油气运聚的控制作用,深化油气成藏规律认识,以西湖凹陷平湖构造带近年来油气勘探取得突破的Z构造为例,基于三维地震、钻井、天然气地球化学、流体包裹体等资料,分析平湖组断裂体系特征,探讨影响油气运聚的差异性因素。实验结果表明,平湖组天然气主要为有机成因煤型气,δ13C1介于-43.1‰~-33.9‰,δ13C2介于-29.5‰~-25.3‰;通过碳同位素拟合计算得到的R_o呈现“浅层高、深层低”的特征;流体包裹体荧光特征表现为2期成藏,均一温度频率图表现为“双峰”,分别集中在145~150℃和155~160℃。综合分析认为:(1)Z构造发育大量NE向继承性断裂,现今油气藏围绕控圈断裂近洼带一侧分布;将平湖组纵向划分为下、上2套成藏组合,双源供烃背景下油气2期充注,天然气为近源垂向和远源侧向混合运移的混源气。(2)下成藏组合为“不整合面-反向断层-断槽砂”输导体系,油气主垂向辅侧向双向充注;上成藏组合为“反向断层-断坡砂”输导体系,天然气主远源侧向充注。(3)Z构造油气成藏过程较复杂,根据优势运移通道断层和构造脊与砂体之间的耦合配置关系,建立下成藏组合“断-脊-砂联控原生-次生立体成藏模式”和上成藏组合“断-脊-砂联控次生环凸成藏模式”,天然气具备沿断层走向“顺断扶墙走”的高效运移特征。
  • 邓藤丽, 彭义伟, 程文斌, 郎兴海, 宋明伟, 梁芳硕, 蔡姬敏, 许文丽, 李家辉, 彭磊
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 456-479.
    摩挲营花岗岩岩体位于扬子西缘康滇地轴,在花岗岩与碳酸盐岩接触带中发育锡钨矿化。本文拟通过年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析,旨在查明摩挲营花岗岩的岩石成因,并开展岩体含矿性评价。似斑状黑云母花岗岩和细粒黑云母花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为842±6Ma和841±7Ma;锆石εHf(t)值为-10.0~-2.5和-16.9~-3.8,二阶段模式年龄(TDM2)为2.35~1.89 Ga和2.29~1.96 Ga,表明岩浆来源于古老地壳重熔。摩挲营花岗岩具过铝质、高钾钙碱性特征;轻稀土/重稀土比值高,具明显Eu负异常;富集Sn,Be,W,Rb,K和Th,亏损Ba,Nb,Sr,P,Ti等元素。全岩K/Rb,Nb/Ta和Zr/Hf比值低,Rb/Sr比值高,指示岩浆经历了强烈结晶分异。结合以上地球化学特征,认为摩挲营花岗岩为高分异S型花岗岩。岩浆的相对氧逸度ΔFMQ值和锆石Ce4+/Ce3+比值分别为-5.84~-0.93(平均-3.72)和0.23~14.02(平均2.55),显示出低氧逸度特征。花岗岩发育云英岩化、电气石化和萤石化蚀变,表明发生了广泛的热液流体活动。扬子西缘在洋-陆俯冲背景下,软流圈上涌导致古老地壳重熔,形成了过铝质、高分异、低氧逸度、富含挥发分的花岗岩,显示出良好的锡钨成矿潜力。冕宁—会理一带的新元古代高分异花岗岩体是今后锡钨找矿勘查的重点关注区。
  • 庞维华, 崔晓庄, 任光明, 陈风霖, 孙志明, 任飞
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 409-422.
    扬子西南缘不整合于昆阳群和澄江组之间的柳坝塘组蕴含了早新元古代构造体制转换的关键信息。通过对滇中地区柳坝塘组开展系统的地层学、沉积学和同位素年代学研究,以准确限定其沉积时代、物源特征和构造意义。柳坝塘组底部和顶部的凝灰岩锆石U-Pb年龄分别为895±2 Ma和856±3 Ma,将该组沉积时代进一步限定为900~850 Ma。柳坝塘组下部砾岩和砂砾岩沉积于洪积扇至冲积扇环境,其砾石成分多为板岩和变砂岩;上部碎屑沉积岩的锆石具有明显磨蚀特征,年龄分布与下伏昆阳群(特别是美党组)具有可对比性,表明该组碎屑物质主要来自于下伏昆阳群的沉积再循环。综合区域地层年代学和构造地质学资料,证实柳坝塘组与下伏昆阳群之间的界面属于构造隆升侵蚀形成的不整合面(950~900 Ma),而与上覆澄江组之间的界面属于伸展不整合面(850~810 Ma),分别响应于Rodinia(罗迪尼亚)超大陆的最终汇聚与全面裂解。
  • 郑鹏威, 崔晓庄, 王鹏, 任光明, 陈风霖, 庞维华, 孙志明
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 423-439.
    滇中地区新元古代早期构造热事件的时空序列对于理解重建罗迪尼亚(Rodinia)超大陆汇聚背景下扬子西南缘构造演化及成矿作用具有重要意义。对采自撮科杂岩的片麻状花岗岩样品开展了LA-ICP-MS锆石和榍石U-Pb定年及原位微量元素分析。结果表明,锆石具有典型振荡环带和高Th/U比值(0.56~1.46),属于典型岩浆成因,其207Pb/206Pb年龄的加权平均值为2 334±18 Ma(MSWD=0.44),限定了片麻状花岗岩样品的形成时代为古元古代早期。榍石U-Pb年龄可分为2组,其206Pb/238U年龄经207Pb校正后的加权平均值分别为987±7 Ma(MSWD=0.50)和932±8 Ma(MSWD=1.05),其低Th/U比值、重稀土元素(HREE)富集及弱Eu异常等特征均指示其为变质成因,表明撮科杂岩在新元古代早期经历了至少2期变质事件。结合区域资料,进一步确认扬子西南缘广泛发育古元古代早期岩浆活动,在哥伦比亚超大陆和罗迪尼亚超大陆汇聚过程中经历过多期次的区域变质作用,并证实扬子西南缘新元古代早期岩浆-变质-成矿事件具有明显的时空耦合关系。
  • 常鸣, 范宣梅, 周康驰, 赵伟华, 刘洋
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 185-198.
    为研究西藏自治区日喀则市定日县藏式民居在MS 6.8级地震中的破坏模式与动力响应,以土木石结构的藏式民居为原型,使用1/12缩小模型开展了地震模拟振动台试验。对西藏定日藏式民居在MS 6.8级地震中破坏情况和动力响应反演的重要研究结果如下:(1)藏式民居模型的薄弱点集中在屋檐处的墙体、二层、门窗开口附近的墙体以及墙角,其中屋檐和门窗开口是最易受损的部位。(2)模型结构存在扭转效应,即模型第一层刚度远超过第二层,导致第二层产生了显著的层间位移并伴随扭转效应,使得该层成为结构的薄弱层。(3)通过加载逐级增大的加速度,模型能有效抵御高达0.4g的地震强度,但在更高强度的地震(0.62g及以上)作用下,模型会出现倒塌破坏。由于缩尺效应,实际房屋的破坏程度将更为严重。本研究对认识此次定日MS 6.8级地震房屋破坏模式提供科学依据,同时也为该地区藏式房屋抗震性能的提高以及灾后重建提供重要参考。
  • 李芬, 柴建华, 严清高, 江小均, 孔志岗
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(06): 1032-1047.
    Li同位素在花岗伟晶岩型稀有金属矿床的物质来源与成因研究中提供了重要线索。本文梳理和总结了松潘—甘孜—西昆仑成矿带与典型稀有金属矿床有关的花岗岩、伟晶岩以及变质沉积岩的Li同位素数据。结果显示,花岗岩δ7Li值与变沉积岩变化范围基本一致,暗示了花岗岩起源于深部变沉积岩的部分熔融作用。部分花岗岩δ7Li值比变沉积岩略高,指示了部分熔融过程中可能涉入了来自下地壳的脱挥发分流体。伟晶岩和花岗岩总体一致的Li同位素特征,表明伟晶岩与花岗岩具有亲缘性。在晚期花岗质岩浆流体出溶、富水伟晶岩熔/流体分离等演化过程中,7Li大量进入流体系统,可能是造成富Li伟晶岩相对贫Li伟晶岩δ7Li值偏低的主要原因。尽管Li同位素在花岗伟晶岩型稀有金属矿床上的应用仍然面临诸多问题和挑战,但随着高精度Li同位素分析测试技术的快速发展和Li同位素的推广应用,Li同位素将成为探索花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿理论和找矿实践重要的地球化学手段。
  • 尹帅, 金子一, 刘程正, 杨俊, 茹晓飞, 崔彩彩, 寇冬琴, Sharifullah
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 18-30+43.
    裂缝性致密砂岩储层开发调整方案的制定需系统开展天然缝、人工缝耦合关系评价。以南襄盆地东南部裂缝性致密油砂岩储层为例,开展了致密砂岩储层岩石力学、地应力、动静态天然裂缝及人工缝压裂扩展模拟等研究,并对水窜诱因及井网调整措施进行了讨论。研究结果表明,根据差应变及压裂测试结果,工区目的层现今地应力为张性应力状态,水平最大及最小主应力差(σHh)值主要分布在4~11 MPa之间;此外,动、静态裂缝分析均显示,发育近WE向及近NE向2组天然缝。压裂模拟结果显示,水力裂缝明显受天然裂缝发育特征的控制。当储层中发育WE向及近NE向2组共轭天然缝时,随着天然缝密度的增加,人工缝长度近乎线性降低;当天然缝发育程度较低时可形成长水力缝,而当天然缝发育程度较高时,水力缝主要为短缝。当储层中仅发育WE向1组天然缝时,随着天然缝密度的增加,水力缝长度与改造面积先快速增加,后趋于稳定;且当天然缝发育程度较低时主要形成短缝,而当天然缝发育程度较高时,水力缝主要为长缝。天然缝的组系、方向及发育程度影响水力缝扩展规模及方向。另外,引起核桃园组三段水窜的原因包括天然缝带的连通性、构造因素、天然缝与人工缝的连通。早期压裂人工缝在后期压驱中会起到类似于天然缝的作用。综合考虑已有井网形式、原油分布、构造、天然缝及人工缝耦合关系,提出针对不同区域天然缝特征差异使用不同井网调整措施的技术方案。
  • 孟宪武, 陈安清, 李雯, 苏成鹏, 孙诗, 宋晓波, 黄光辉, 雍茹男, 王泽宇, 朱茜
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 94-107.
    四川盆地作为中国海相碳酸盐岩油气的主力产区,在盆地震旦系、寒武系和二叠系发现多个大型油气聚集带。与蕴含巨量油气的二叠系长兴组礁滩相储层相比,二叠系茅口组碳酸盐岩储层以往一直被认为是裂缝、缝洞型储层,油气勘探未取得重大突破。最近,在川中地区茅口组台缘相带显示具有良好白云岩储层,其形成背景与基底断裂活化导致构造-沉积分异密切相关。川南地区在茅口期亦发生基底断裂活动,但对于该地区是否发育类似的台缘相带仍不明确。通过开展详细的野外露头和钻井资料分析,开展了构造-沉积分异和岩相古地理重建研究。结果表明,川南地区茅口组发育碳酸盐开阔台地、台地边缘和深水陆棚相,具有由浅水台缘滩向深水陆棚转换形成的构造-沉积分异结构。岩相古地理重建结果显示中二叠世茅口组沉积期碳酸盐台地发育优质滩相储层,并受白云石化和溶蚀作用改造。在此基础上,建立了川南地区的构造-沉积分异控储模式,揭示了台缘相带的“宽边缘、薄滩体、间断加积”特性。
  • 杨魏, 李勇, 邱玉超, 王小娟, 陈世加, 郑超, 杨强, 金值民, 张奥博, 张洋洋
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(06): 897-912.
    近期,四川盆地简阳地区须家河组四段(须四段)致密砂岩气取得重大突破,但勘探开发过程中发现简阳地区须家河组天然气差异富集,高低产井交叉分布,天然气富集控制因素认识不清,严重制约了该区块下一步勘探部署。本研究针对须家河组大面积含气、局部差异富集和气水关系复杂的关键科学问题,通过岩石薄片、压汞、碳同位素、天然气组分、烃源岩热解气等实验分析方法,对研究区烃源条件、储层特征、构造特征进行了综合研究,明确了研究区致密砂岩气成藏控制因素,建立了天然气富集高产模式。研究结果表明:(1)简阳地区须四段天然气为煤型气,主要由本地须三上亚段烃源岩供烃;(2)烃源岩发育情况控制了须四段的气水分布格局,下斜坡烃源岩厚度大、含气饱和度高,上斜坡烃源岩厚度小、含水饱和度高;(3)断-缝-储叠合发育情况控制了致密砂岩富集高产,并建立了“近源供烃、断层疏导、储缝控产”的致密砂岩气成藏模式。该研究成果可以为四川盆地斜坡带致密砂岩气的勘探提供指导。
  • 姚莉, 何春蕾, 段言志, 宋荣彩, 王众, 张超
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(05): 845-853.
    可视化图谱可以将文献之间的关系可视化呈现,有助于发现文献之间的联系和趋势,并辅助对研究热点和主题进行识别和分析。而文献计量分析工具则可以对大量的文献数据进行量化分析,如文献产出规模、学科分布、高产作者和研究机构的排名等,有助于全面了解该领域的发展动态。通过结合可视化图谱和文献计量分析工具,可以更加深入全面地分析研究热点和主题的变化趋势,以及研究方法和地区间的差异。在本文中,为了解国内外地热地质领域研究的发展动态,对地热地质领域的世界范围内文献开展了定量定性分析,从论文产出规模、学科分布、高产作者与研究机构、研究主题及研究热点变化等方面开展了深入分析,并对未来的研究方向作出预测。研究结果表明:地热地质相关学术论文在近几年里逐渐增加,相关研究呈现多学科交叉融合的态势;美国和中国是论文产出最大的2个国家,尽管中国在发文总量和影响力上略逊于美国,但近年来后发优势明显,成果产出超越美国;“地热资源”“干热岩”“数值模拟”“水文地球化学”是学者共同关注的研究热点;地球物理、地球化学、地热学是目前研究地热地质的主要研究方法;随着时间推移,“EGS”的研究热度会逐渐下降,而“Induced seismicity”的研究热度会逐步上升。这些发现为地热地质领域的未来发展提供了有价值的参考,同时也展示了信息可视化和文献计量分析在该领域中的重要应用。
  • 张莹, 刘志峰, 陈少平, 贾万丽, 雷杭山
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(06): 953-965.
    渤海油田是目前中国第一大油田,渤中凹陷是渤海海域油气最富集的生烃凹陷。综合应用地震、钻井和测试分析,评价渤中凹陷烃源岩品质及其在平面和纵向分布的差异性。从断裂、物源及地层热沉降等地质方面,分析烃源岩形成与演化的主控因素,阐述了渤中凹陷是最富烃凹陷的原因。结果表明,渤中凹陷古近系沙河街组三段(沙三段)、沙河街组一段(沙一段)和东营组三段(东三段)烃源岩总有机碳平均值分别为2.06%,1.95%,1.59%;沙三段、沙一段、东三段有机质类型分别以Ⅱ1型、Ⅰ-Ⅱ1型和Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根为主。沙三段和沙一段烃源岩已达到高成熟-过成熟阶段,东三段烃源岩大面积属于高成熟阶段。断层的规模和活动强度控制了烃源岩的形成与分布,渤中凹陷各次洼烃源岩分布具有差异性。渤中凹陷位于渤海湾盆地中心,远离盆外物源,中渐新世以前以盆内小物源为主,欠补偿沉积时间较长,半深湖-深湖相面积大,决定了渤中凹陷烃源岩层系最多且厚度最大。渤中凹陷在新近纪沉降幅度最大,沉积厚度最大,古近系烃源岩埋藏深、演化程度高,生成的油气最富集。研究成果可为渤中凹陷下一步油气勘探提供依据,也可为其他相似凹陷的评价提供借鉴。
  • 刘云乾, 廖志伟, 丁海, 甘泉, 方惠京, 罗永江, 陈强
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(06): 975-988.
    随着全球气候变暖的不断加剧,以及中国“双碳”目标的提出,降低CO2排放迫在眉睫。作为最有前景的CO2地质封存技术之一,玄武岩矿化封存研究备受关注。为掌握该技术最新进展,推动中国在该领域的发展,拟从玄武岩地质特征、玄武岩-CO2矿化机理、储层物性演化等方面开展现状调研,并对中国部分玄武岩分布地区进行了封存潜力初步估算。研究指出,玄武岩原始矿物组分、孔渗特性等地质差异特征对矿化封存过程具有重要影响,但目前针对该过程中储层物性演化特征还不清晰,CO2注入后矿化封存机理及多尺度流体运移规律表征理论模型、手段和技术尚待进一步完善。估算结果表明,中国玄武岩分布广泛,尤其以具有良好源储配置和巨量体积的峨眉山玄武岩具有最大区域封存潜力。
  • 王显菊, 刘严松, 刘琦, 吴静, 邵青青, Mayada Jamal, 马叶情
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(06): 1008-1021.
    城市水系被称为城市的血管,水系沉积物记录了城市环境变化的重要信息。快速、高效、准确地获取城市水系沉积物中重金属元素含量的信息,对城市环境监测、生态环境修复治理及可持续发展具有重要意义。以甘肃天水市籍河沉积物为研究对象,开展基于高光谱的Cu, Zn, Cd含量反演研究。对采集的样品进行高光谱数据采集,将光谱数据进行多种数学变换后筛选与重金属实测含量相关性较强的特征波段作为自变量,构建人工神经网络(ANN)、支持向量机、多元逐步回归(SMLR)3种反演模型,并选取决定系数(R2)、均方根误差进行模型精度评价。研究结果表明:(1)原始光谱数据经光谱变换后能有效突出光谱特征信息,不同光谱变换方式的特征波段筛选效果不同。5种变换中一阶微分(FD)、二阶微分(SD)、倒数对数一阶微分(AFD)筛选效果优于倒数对数(AT)和倒数对数二阶微分(ASD)。(2)3种反演模型的R2均大于0.6,能够有效实现沉积物重金属含量反演。(3)不同元素的最佳反演模型有差异。Cu的最佳反演模型为SD-ANN模型,R2为0.750;Zn的最佳反演模型为SD-SMLR模型,R2为0.962;Cd的最佳反演模型为SD-SMLR模型,R2为0.761。不同元素的最佳反演模型与特征波段选择有关,基于水系沉积物特征波段开展重金属含量反演有利于提高反演精度。研究为快速获取水系沉积物重金属污染信息提供了参考,为环境无损监测及生态环可持续发展提供了技术支撑。
  • 成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 172.
    <正>《成都理工大学学报(自然科学版)》创办于1960年,原名《成都地质学院学报》(1960—1993年)、《成都理工学院学报》(1994—2002年),2003年更名为《成都理工大学学报(自然科学版)》。现今为双月刊,国内外公开发行。本刊刊登的主要内容有:油气地质与勘探、矿产地质与勘探、地质工程与灾害防治,兼顾地球探测与信息技术、环境科学与工程、矿物材料科学与工程、及其它地球科学的理工类学科。
  • 张慧芳, 魏钦廉, 陈曦, 毕岭, 魏雪珂
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 531-542+560.
    为明确鄂尔多斯盆地悦乐地区三叠系延长组长6段储层发育特征及控制因素,以悦乐地区长6段砂岩储层为研究对象,结合岩心资料、薄片鉴定、扫描电镜、高压压汞与地球物理测井解释等技术方法,从岩石学特征、物性特征及孔隙结构特征多个方面,探讨了沉积作用和成岩作用在储层储集性能方面的重要意义。结果表明:悦乐地区长6段岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,孔隙类型主要以粒间孔和长石溶孔为主。悦乐地区长6段孔隙度均值为9.27%;渗透率均值为0.142×10~(-3)μm~2,以特低孔-超低渗储层为主;根据储层分类评价标准,长6段储层由好到差依次分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类。沉积环境为研究区长6储层提供物质基础,成岩作用是研究区目的层形成致密储层的关键因素。胶结作用一定程度上充填孔隙、堵塞孔喉,降低储层物性,而溶蚀作用对于改善储层物性具有积极的作用。该研究成果为研究区进一步勘探开发提供借鉴。
  • 王阳, 周小虎, 史小辉, 黄琪, 刘禄山
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 579-595.
    新生代以来,受印度板块与欧亚板块剧烈碰撞汇聚的影响,青藏高原快速隆起,其构造变形不断向北东扩展、挤出,造就了清水河流域及其周缘独特的构造地貌格局。通过对清水河流域构造地貌的研究,可以揭示新生代晚期以来青藏高原东北缘变形机制和地貌演化过程。本文基于30 m分辨率DEM数据,利用ArcGIS 10.2软件对清水河流域地貌参数进行提取,精确计算了22条子流域的河长坡降指标(SL)及Hack剖面、面积-高程积分(HI)、流域不对称度(AF)以及盆地延伸率(Re)这4种地貌形态指数,定量获取了清水河流域的地貌形态特征,再结合4个参数求得各子流域的相对活动构造指数(Iat),对研究区的相对构造活动性程度进行分析。得到以下结论:(1)研究区SL值分布在70.1~353.9之间,表明整个流域内构造活动性存在区域差异且整体活动变形程度较高;(2)受海原断裂带和香山-天景山断裂带的影响,研究区西岸流域HI和AF指数的平均值大于东岸,Re指数的平均值小于东岸,表明西岸构造活动性大于东岸;(3)研究区相对活动构造指数(Iat)处于第一、二级的面积达到80%,主要分布在西岸,表明整个流域的构造活动性强烈,且展现由东向西活动性逐渐增强的趋势。同时结合相关地质资料综合评估流域构造活动状态,并据此对河流发育阶段以及构造运动进行分析。
  • 郭敏, 黄玲玲, 孙社良, 黄孔文, 贺强翔, 向安平
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 561-578+595.
    离子吸附型稀土矿产是中国优势资源,对其开展深入的研究,有助于提升中国关键金属资源的安全保障程度。对广东韶关红岭地区新发现的离子吸附型稀土矿床的钻孔中的风化壳剖面和深部的新鲜黑云母花岗岩开展了全岩主量元素、微量稀土元素和锆石U-Pb年代学分析,旨在查明成矿母岩的地球化学特征和稀土元素在风化壳中的富集特征。新鲜花岗岩的锆石U-Pb年龄为(162.0±0.5)Ma。红岭花岗岩的SiO_2(平均值为73.73%)、Al_2O_3、K_2O质量分数和A/CNK值均较高(平均值为1.2),属于钙碱性岩浆岩;结合微量元素特征,红岭岩体起源于下地壳变沉积岩部分熔融形成的S型花岗岩。红岭花岗岩稀土元素总量较高(平均值为225.3×10~(-6)),是形成离子吸附型稀土矿的优质物源。从表土层、全风化层到半风化层,稀土元素质量分数由小到大再变小。风化层的稀土元素质量分数整体较高,平均值为608.9×10~(-6);轻/重稀土元素比值平均为5.5,属于轻稀土元素富集型。风化层中的稀土元素继承了深部花岗岩的地球化学特征。花岗岩的稀土元素质量分数较高,并且风化层中高的化学蚀变指数表明研究区具有较好的离子吸附型稀土矿的找矿潜力。
  • 鲁响, 赵伟华
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(04): 698-707.
    在全球变暖的背景下,藏东南地区的降水变化不仅会影响区域水资源分布,同时还对区域的水循环、冻土演变等产生重要影响,因此深入研究该地区的降水时空格局及演化规律,对区域生态环境保护具有重要意义。对藏东南地区76个气象站点2000—2021年的降水数据,采用反距离权重插值(IDW)、旋转经验正交函数(REOF)、Sen’s斜率估计、Manne-Kendall趋势检验和Morlet小波分析等方法分析了该地区降水的时空分布及演化特征。结果表明:藏东南地区降水空间和时间上总体表现为“东高西低”“雨热同期”。基于旋转经验正交函数将研究区划分为10个子区域。不同子区域间降水分区特征明显,其中东部的Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅳ区、Ⅵ区和Ⅹ区降水呈现增加趋势,其余子区域降水均呈现不同程度降低趋势;各分区的年平均降水量在近20年内均有突变产生,且不同分区间的平均降水量波动周期有所差异。以上成果可为藏东南地区生态环境保护措施的制定提供支持。
  • 冯进, 马永坤, 贾培蒙, 史玉玲, 邱欣卫, 牛胜利, 梁浩然
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(03): 392-402+417.
    西江凹陷位于珠江口盆地北部珠一坳陷西南部,与紧邻的惠州凹陷相比,其勘探程度相对较低,研究工作较为薄弱。近期的研究揭示,西江凹陷古近系恩平组和文昌组也具有足够的生排烃与勘探开发潜力。为了明确西江凹陷古近系储层条件对油气成藏的影响,本文选择位于西江主洼的XJ-A构造,利用储层物性、沉积相、薄片鉴定及包裹体测试资料等,对研究区的储层宏观条件和微观特征进行了详细的分析。研究结果表明XJ-A构造古近系沉积相以滨浅湖、中深湖和辫状河三角洲相为主,其中恩平组发育了大套以滨浅湖相为主的泥岩,文昌组则以辫状河三角洲相的砂岩为主,形成了“恩平富泥、文昌富砂”的特点;恩平组砂岩多为长石、石英类砂岩,而文昌组以长石类砂岩为主;恩平组砂岩孔隙度集中在5%~15%,而文昌组砂岩分布于10%~15%,它们的渗透率集中分布在(1~10)×10~(-3)μm~2范围内,均属于低/特低孔、低渗储层;储层的成岩作用主要包括压实、自生矿物沉淀、溶蚀、交代和充填作用。结合该地区砂岩储层捕获的包裹体均一温度、有机质镜质体反射率和伊利石/蒙脱石混层中蒙脱石质量分数等,综合判断XJ-A构造的砂岩储层处于中成岩阶段的A_2期。综合分析表明,XJ-A构造古近系发育有良好的储层条件,同时古近系砂体也为油气运移提供了有效的横向运移通道,并且可以与研究区断裂相配合输导油气,为油气在斜坡带圈闭内聚集成藏提供保障。
  • 高欣, 李延, 黄之辉, 周力, 赵建军
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(02): 316-327.
    滑坡的宏观力学特性往往受滑带内部微观结构的影响,因此深入研究滑带内部微观结构的演变规律对于滑坡研究具有重要意义。通过石英砂环剪试验,模拟了剪切作用下颗粒状滑带的形成演化过程,利用CT扫描成像系统及图像处理技术,定量分析剪切带内部结构演变特征。研究结果表明:随着剪切位移增大,颗粒破碎导致剪切带内细颗粒逐渐增多,最终形成上下层细颗粒较少,核心层细颗粒富集的3层剪切带结构;剪切位移达到25 m时,细小颗粒在核心层两侧边界聚集形成细颗粒带,越靠近核心层边界细颗粒占比和颗粒磨圆度越大;剪切位移增大至100 m时,细颗粒带内形成2层连续发育细颗粒聚集的剪切滑动面。以上发现对于深入理解滑带的形成演化机制及内部结构的演变规律具有十分重要的意义。
  • 李为乐, 许强, 李雨森, 单云锋, 韦春豪, 巨袁臻, 郁文龙, 王运生, 卢佳燕
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(01): 33-45+90.
    2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2级地震,触发了大量同震地质灾害,亟需查明同震地质灾害的基本特征、发育分布规律和成因机制,为震后恢复重建与地质灾害防治提供支撑。本文基于多源高分辨率遥感解译和已有研究成果对比分析,初步揭示了此次地震地质灾害的基本特征和发育分布规律,并探讨了草滩村液化滑坡—泥流的成因机制。结果表明:此次地震Ⅶ度及以上烈度区内共发育1 535处同震地质灾害,主要为中小规模黄土滑坡和浅表层岩质崩塌,集中分布于黄土梁和黄土塬内冲沟两侧、单薄黄土梁两侧以及大型历史滑坡后壁等局部地形较陡峭的部位。地震因素控制了同震地质灾害的区域分布规律,而地形因素控制了同震地质灾害的局部分布规律。同震地质灾害在0.1~0.3 g震峰值加速度区域、发震断层下盘区域、南东坡向、30~60 m坡高范围、斜坡中部以上20~40 m范围分布数量最多。受广泛关注的草滩村“砂涌”灾害本质是饱水黄土在地震作用下发生的液化滑坡。2016年完成的填沟造地工程改变了滑源区地表和地下水流通条件,地下水通道被堵塞,导致地下水位抬升和下部土体饱和可能是该处发生液化滑坡的重要原因。
  • 苏诗漫, 王浩丞, 史春艳, 刘名名
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(01): 130-136.
    在高含硫天然气管道中,泄漏事故的风险较高,一旦事故发生,将对周围建筑和居民安全构成严重威胁。本研究聚焦于含5%硫化氢(H_2S)的天然气管道,利用计算流体力学方法对水平泄漏扩散进行了数值模拟。特别研究了风速对泄漏口上游建筑各楼层硫化氢体积分数的影响。主要发现包括:(1)通过在仿真的房屋模型中各楼层设置监测点,观察到随着楼层增高,H_2S气团扩散至房间的时间显著缩短。(2)随着风速的变化,位于高层(第11层至第24层)的房间内H_2S气团扩散时间随风速的增加而减少。而对于低层(第1层至第10层)的房间,在风速低于9 m/s时,H_2S气团扩散时间随风速增加而延长;但当风速超过9 m/s时,扩散时间随风速增加而缩短。这些结果为高含硫天然气管道泄漏事故的应急响应和安全管理提供了重要参考。
  • 曹桐生, 张厅汉, 张悦, 王璐
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(01): 60-75.
    中国致密砂岩气资源丰富,勘探开发潜力广阔,但已有的开发实践证明致密砂岩气藏的开发仍然面临巨大挑战,其中气水分布的精细认识是目前的主要挑战之一。为了深入揭示致密砂岩储层在不同成藏环境下的气水分布规律,本文以东胜气田十里加汗气区上古生界气藏下石盒子组1段和2+3段储层为例,在相似准则的基础上,建立宏观物理模拟实验,研究了一口水平井底部位置成藏过程中的不同充注方式、不同充注动力、不同岩心类型条件下的气水分布规律。结果表明:与连续充注相比,幂式充注下储层中的含气饱和度更高,平均比连续充注高7.95%,阶段性的充注方式使得注入气在停住期间可以进行饱和度场再分布,增大波及体积,气水分布类型主要以气水同层或含气水层为主,无边底水;充注动力研究发现,连续充注条件下强充注动力会加剧不均匀充注程度,降低充注气体的波及效率,导致致密储层中上部的大量地层水被封存,而幂式充注条件下强充注动力可以改善不均匀充注程度,改善波及区域的驱替效率,提高储层的含气饱和度;岩心类型实验显示,储层露头岩样由于其更强的非均质性,充注气体在低物性区域会绕行或充注不彻底,断裂带沟通或远离充注位置区域,充注气体未波及,形成不同规模水体。本次物理模拟实验结果与研究区测井解释结果趋于一致,研究结果对该区块不同成藏过程气水分布特征的认识具有参考意义。
  • 刘重宏, 巨能攀, 周新, 许烈
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(02): 291-302.
    本文旨在探究粗粒土的力学特性,并揭示细观力学组构与宏观变形特征之间的内在关系。综合室内大型三轴试验及离散元—有限元耦合技术,建立还原大粒径块石含量及形状的粗粒土三维数值模型,基于柔性围压加载,考虑Rigid Block刚性块优化块石的细观模型,采用PFC程序对粗粒土试样开展了大型三轴试验数值模拟研究,分析粗粒土试样的宏观变形特征及细观力学组构特性。试验研究表明:该试样呈现出应变强化效应,在围压柔性加载下,试样侧向鼓胀变形,试样中部发育“X”形剪切带,竖直方向接触力链逐渐加强,呈现贯通趋势。结合宏观变形特征和细观力学组构综合分析,发现试样在竖直方向由压缩引发的变形程度较试样径向方向由剪切破坏所引发的变形程度更为显著,且竖直各向异性变化程度大于水平各向异性变化程度,这表明细观力学组构与宏观变形特征的变化趋势具有明显的一致性。
  • 万双双, 王佳佳, 马永, 李忠权, 甘娟娟, 陈均亮
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 558-574.
    为精细刻画扶余油层断裂特征,明确反转期活动断裂及其对扶余油层的控藏作用,在三维地震解释基础上,利用断裂相关褶皱理论,通过断裂生长指数法、平衡剖面法、断距-埋深曲线法分析了大庆长垣中部杏76区块扶余油层断裂的几何学特征和活动期次,并结合油源条件、构造应力场、油藏剖面和断裂侧向封堵性断层泥比率探讨了断裂对油气运聚的控制。研究结果表明:(1)扶余油层断裂大小不一,以陡倾、规模小且密集的正断层为主,纵向切割层位复杂,走向以北西和北北西向为主,多有转弯或截交现象;(2)研究区断裂活动频繁,在泉头组三四段、青山口组、姚家组、嫩江组一二段、嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近纪末均发生了不同程度的断裂活动,且规模较大的断裂活动性普遍较强且多数存在垂向分段生长的特征;(3)多数断裂密集带边部断裂及少量密集带内部断裂在反转期发生了明显活动,它们在扶余油层油气输导方面各有优势;(4)在北西和北北西向断层走向输导和反向断层与横向断裂密集带断层泥的遮挡作用下,研究区扶余油层油气主要聚集在西南斜坡部位。
  • 付一航, 黎敦朋, 杨小敏, 陈楠
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 315-329.
    下渡组是福建省西部晚中生代重要的火山岩岩石地层单元之一。下渡组的年代归属和岩石成因仍不明确,制约了区域地层的划分对比。本文以永安鸬鹚坪下渡组火山岩为研究对象,开展LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素分析,探讨永安市鸬鹚坪下渡组的形成时代、岩石成因与构造环境。下渡组岩性主要以流纹质为主的角砾凝灰岩、熔结角砾凝灰岩、熔结凝灰岩和凝灰岩等,偶夹凝灰质砂岩、凝灰质泥岩等。本文年代学研究获得下渡组顶部凝灰岩年龄为130.4±1.5 Ma;综合前人的年龄资料,下渡组应形成于晚侏罗世—早白垩世。全岩主微量元素分析结果表明,凝灰岩具有高硅[w(SiO2)=71.40%~73.40%]、富铝[w(Al2O3)=13.70%~14.85%]、富碱[w(K2O+Na2O)=5.91%~9.75%]、贫钛[w(TiO2)=0.21%~0.38%]、贫镁[w(MgO)=0.05%~0.65%]等特征,属于高钾钙碱性系列-钾玄岩系列酸性火山岩;富集大离子亲石元素Rb,Th,U,K及轻稀土元素,亏损高场强元素Nb,Ta,P,Ti及重稀土元素,具有明显的Eu负异常。全岩Sr-Nd同位素分析结果显示,εNd(t)为-12.17~-9.94,TDM2为1 659~1 507 Ma。本文认为下渡组火山岩形成于晚侏罗世—早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲的活动大陆边缘挤压环境,岩浆主要起源于元古代下地壳的部分熔融,并经历了中上地壳的混染。
  • 金巍, 刘建辉, 田洋, 徐扬, 邓新, 刘述德
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(03): 394-408.
    扬子克拉通北缘新元古代晚期的构造演化存在较大争议,制约了其在罗迪尼亚超大陆中的位置重建。新元古代晚期岩浆岩时代和性质的厘定有助于约束扬子克拉通北缘的构造背景。本文首次报道了大别地区新发现的新元古代晚期正长花岗岩的锆石U-Pb年龄、Lu-Hf同位素、全岩地球化学和Sr-Nd同位素分析结果。锆石LA-ICP-MS年代学研究表明,正长花岗岩的形成年龄为630±4 Ma,属于新元古代晚期岩浆活动。岩石具有高的w(K2O+Na2O)(7.49%~8.27%)和w(FeOT)/w(FeOT+MgO)比值(0.97~0.99),以及高的w(Zr)[(289~431)×10-6]、10 000 w(Ga)/w(Al)(2.98~5.02)和w(Zr+Nb+Ce+Y)[(626~690)×10-6]值;锆饱和温度高达847~891℃,属于典型的A型花岗岩。其锆石εHf(t)为-0.5~+1.3,对应TDM2为1 475~1 374 Ma,全岩εNd(t)为-4.5~-4.4,对应TDM2为1 709~1 701 Ma,指示其源自中元古代地壳物质的部分熔融。结合区域地质背景,认为扬子克拉通北缘在新元古代晚期(~630 Ma)处于大陆裂谷环境。
  • 徐浩, 周文, 周秋媚, 何建华, 邓乃尔, 钟治奇, 蒋柯, 曹茜, 武瑾
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(02): 330-343.
    有机成因天然氢气是含油气盆地中一种具有重要潜力的资源,本文旨在探讨这类氢气在含油气盆地中形成和富集的可能性。本文首先区分了天然氢气的无机与有机成因类型,重点探讨了有机成因天然氢气的形成;其次分析了有机质热演化成烃过程及甲烷裂解成氢的机理和条件。研究表明,沉积盆地中的有机质演化至“石墨化阶段”时(或埋深超过20 km、温度达到700℃以上时),有机成因甲烷可通过裂解形成大量天然氢气。在水蒸气存在的条件下,这些氢气可能被保存并相对富集。勘探成果显示,随着勘探向盆地深部推进,高演化烃源岩地层中有机成因氢气的出现频率和含量均有所增加。未来在更大勘探深度下,含油气盆地中有望发现更高浓度的有机成因天然氢气,甚至可能存在“纯”氢气藏。这些发现可为含油气盆地中有机成因天然氢气的勘探提供新视角,为能源转型中的清洁能源开发提供潜在方向。
  • 鲁瑞彬, 程时清, 雷霄, 阮洪江, 吴畅
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 124-130.
    物质平衡、类比等方法是确定气藏采收率常用的方法,但其存在关键参数取值难度大、类比条件苛刻等问题。本文从开发角度出发,兼顾影响气藏开发效果的关键因素,同时考虑每类气藏样本数量,在将其分为气驱和边水驱2类气藏的基础上,优选井控储量及井控储量丰度为影响气藏采收率的主控因素,研究建立了2类气藏采收率计算经验公式。经预留的盲检样本检验表明,计算误差均小于10%,精度满足开发及生产管理要求。得到的采收率计算经验公式可以快速计算气藏采收率,在南海西部气藏应用效果较好,且可以为类似气藏采收率研究提供借鉴。
  • 王康乐, 钟寿康, 赵伟波, 许杰, 陈娟萍, 卢子兴, 李琳, 高星, 谭秀成
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(05): 772-786.
    鄂尔多斯盆地太原组灰岩有良好含气显示,但目前控制灰岩储层形成的关键成岩作用类型尚不明确。针对此问题,利用岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、LA-ICP-MS测试等资料,开展储层特征及成岩作用研究,进行成岩流体示踪,恢复储层成岩演化历程并分析对储层的控制。研究表明:(1)太原组灰岩储层以黏结生屑灰岩为主,共经历海底泥晶化、混合水白云石化、准同生期岩溶、同生-埋藏阶段的5期次胶结以及硅质交代等多类型成岩作用。(2)利用基质灰岩与各期次关键成岩作用产物微区元素地球化学特征对比,识别出浅埋藏期“封存海水”、准同生期暴露“大气淡水”、准同生期-浅埋藏期“混合水”以及埋藏期“残余淡水”等多期次成岩流体环境。(3)储层成岩演化认为准同生期“大气淡水”流体的溶蚀作用是区内储层发育的关键驱动力,而各类胶结以及小规模白云石化作用对储层则是持续充填破坏。太原组灰岩沉积期高频海平面升降控制下的控储成岩作用模型,可为有利区预测提供帮助。
  • 刘先珊, 罗晓雷, 白冰, 魏宁, 刘少炜, 张普纲, 李满, 潘玉华
    成都理工大学学报(自然科学版). 2024, 51(05): 833-844+853.
    三维粗糙裂隙渗流换热机理的研究,对提升地下热储层的热提取率意义重大。当前,热开采过程中的多场耦合问题已取得了丰富的成果,但热开采过程中流体的相变作用对裂隙渗流特性及传热变化的影响却鲜有涉及。为剖析流体相变作用下的非线性渗流换热机理,以三维粗糙裂隙为研究对象,基于Fluent软件建立单相与多相流-热耦合模型,对比是否考虑相变作用的不同入口流速、入口温度和壁面温度时的局部换热系数分布特征。结果表明未考虑相变作用时,壁面局部粗糙程度控制局部换热系数的分布特征;基于Forchheimer公式,得知流体传热过程中非线性渗流特性显著。考虑相变作用后,流体呈现类似剪切稀释流体的特征,而气相体积分数则对系统换热过程起主导作用。因此,考虑流体的相变效应可以更准确地揭示热开采过程中的渗流特征和热提取效率的演化机理。
  • 吴霁桐, 葛良全, 熊茂淋, 葛立权, 刘洪武
    成都理工大学学报(自然科学版). 2025, 52(01): 31-43.
    本文在论述航空伽马能谱测量系统基础上,根据甘肃龙首山地区不同岩性地质体分布特征和测区航空伽马能谱切割线测量的铀、钍、钾质量分数数据,先验性地建立了不同岩性地质体放射性元素(铀、钍和钾)质量分数的高斯概率分布模型。根据航空伽马能谱测量获得的全测区铀、钍和钾质量分数数据,采用非线性最小二乘法拟合,构建了测区不同岩性地质体的分离模型,获得了不同岩性地质体高斯分布的钾、铀、钍质量分数均值与标准差。在此基础上,以0.6m(Th)+0.2m(U)+0.2m(K)之和作为测区岩性特征参数Y,对测区不同岩性地质体分布范围进行了初步划分,并采用平滑、锐化、高斯聚类等图像增强处理方法,使不同岩性地质体边界变得更为清晰。Kappa系数检验表明,本方法的岩性区分效果达到一般的一致性。此外,以不同岩性的铀增量(ΔU)和钾增量(ΔK)为特征参数,采用图像增强处理方法,在测区圈定了6处铀质量分数增量异常和3处钾质量分数增量异常。所圈定的钾含量增量异常与铀含量增量异常在空间上吻合良好,有4处铀质量分数增量异常与已知铀矿床(矿点)分布一致,反映了测区内铀元素迁移富集与碱性热液活动具有相关性。本文采用航空伽马能谱测量特征参数与图像处理相结合的方法来划分测区岩性和预测铀矿床(点),具有重要的生产意义和地质找矿价值。