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2021年  第27卷  第1期

封面
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2021, 27(1): .
摘要 (7) PDF (1279KB)(5)
摘要:
目录
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2021, 27(1): .
摘要 (19) PDF (527KB)(7)
摘要:
封二封三
《地质力学学报》2020年优秀编委、优秀审稿人和优秀论文评选结果
2021, 27(1): 封二-封三.
摘要 (29) PDF (2308KB)(5)
摘要:
地应力与构造应力场
川西须家河组致密砂岩高温后的物理力学特征参数试验研究
于鑫, 李皋, 陈泽, 张毅
2021, 27(1): 1-9. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.001
摘要 (89) HTML (28) PDF (6336KB)(19)
摘要:
为了在井下加热改善近井区域渗流能力以提高低渗透油气藏开采效率的同时保证井壁稳定,研究了高温对四川隆昌须家河组须二段致密砂岩微观结构、力学性质及渗透性的影响,对26~1000℃高温处理后的试样进行了热重分析、电镜扫描分析(SEM)、声波测试、物理参数测定、单轴压缩试验及渗透率测试,分析高温后试样的组分、微观结构、力学参数及渗透率与温度的相关性。结果表明:在26~1000℃范围内,致密砂岩试样随温度升高不断脱去内部水分,粘土矿物含量分阶段减少,进而造成试样质量减小、视密度降低;致密砂岩岩石性能在400℃左右存在一个阈值温度,当致密砂岩高于400℃时,其抗压强度及抗变形能力急剧降低;内部裂缝网络随着温度的增高,裂缝数量不断增多,裂缝网络规模不断增大,导致高温后岩样渗透率不断增加,且增速随温度不断增大,表明将油气井加热温度控制在400℃以上并增大加热范围有利于提高单井产能。研究结果可为致密砂岩气藏中实施电加热增产技术时判断井筒安全性及单井产能增产效果提供一定参考。
页岩各向异性力学特性微观测试方法研究
贾锁刚, 万有余, 王倩, 刘世铎, 刘又铭, 王志晟, 叶禹, 齐春艳
2021, 27(1): 10-18. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.002
摘要 (72) HTML (15) PDF (7980KB)(17)
摘要:
页岩力学各向异性特征是地应力、井壁稳定、水力裂缝扩展相关研究的重要基础参数。针对页岩力学各向异性宏观测试中存在样品制取困难、制样成功率低的特点,采用来源丰富的钻井岩屑或破碎岩块,通过研究纳米压痕实验原理、实验方法和数据解释方法,采用连续刚度测试方法对平行层理和垂直层理的页岩试样进行纳米压痕测试;基于硬度的分类准则将纳米压痕数据分为三类主要矿物基质进行合理解释,采用接触刚度法计算硬度、杨氏模量,采用能量法计算断裂韧性,得出了页岩粘土基质的杨氏模量、硬度和断裂韧性。测试结果表明这种基于硬度的分类准则处理纳米压痕数据是方便合理的。页岩粘土基质力学特性在纳米尺度上具有各向异性,纳米尺度力学参数与层理方向相关。页岩不同力学参数的各向异性表现不同,杨氏模量各向异性较弱,断裂韧性各向异性较强。平行层理方向断裂韧性为垂直层理方向断裂韧性的80%。
能源地质
渤海西部沙东南构造带东营组古地貌特征及对沉积的控制作用
康海亮, 林畅松, 牛成民
2021, 27(1): 19-30. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.003
摘要 (63) HTML (31) PDF (23579KB)(8)
摘要:
渤海西部海域沙东南构造带处于沙垒田凸起向沙南凹陷的过渡部位,受继承性凸起、不同时期同沉积断裂和古沟谷多种因素影响,沉积相的发育较为复杂,制约了下步油气勘探。为此,通过分析由地层厚度法恢复的沙东南构造带东营组各三级层序沉积时期的古地貌,明确了研究区发育凸起区、斜坡区、古沟谷、断槽、浅洼和深洼陷区等多种地貌单元。同时,以北北东向转换断裂为界,划分出两种不同的地貌组合分区:西区为由侵蚀沟谷、古潜山斜坡和早期同沉积断裂组成的沟谷-斜坡-断坡地貌,东区为由侵蚀沟谷、2~3条同向不同期同沉积断层组成的沟谷-多级断坡地貌。研究表明两种构造地貌中位于凸起边缘的沟谷早期均为物源通道,晚期接受沉积充填,对沉积相类型、分布以及充填控制的差异主要受斜坡-断坡和多级断坡的影响:在沟谷-斜坡-断坡地貌中,沉积体系的分布和沉积充填过程主要受古斜坡-断坡控制,控制断坡的同沉积断裂在沙河街组活动较强,控制了沙河街组低位扇、浊积扇的沉积和充填,SQ-Ed3时期断裂活动逐渐减弱,继承性断坡地貌成为SQ-Ed3层序扇三角洲平原和前缘以及SQ-Ed2d,SQ-Ed2u时期辫状河三角洲前缘和滨浅湖沉积的大致界限;在沟谷-多级断坡地貌中,形成于SQ-Ed3时期的沙东南1号断裂仅在SQ-Ed3时期活动,控制了深洼陷的形成和一级坡折之下小型扇三角洲的发育,形成于SQ-Ed2d时期的沙南断裂主要活动时期也在SQ-Ed2d,形成了分隔凸起与斜坡间的二级坡折,控制了SQ-Ed2d小型扇三角洲的沉积充填。
鄂尔多斯盆地合水地区长6致密砂岩储层现今地应力分布特征及其开发建议
刘建, 惠晨, 樊建明, 吕文雅, 王继伟, 尹陈, 王浩南
2021, 27(1): 31-39. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.004
摘要 (80) HTML (37) PDF (8054KB)(12)
摘要:
致密油藏物性差,非均质性强,现今地应力分布特征影响着致密油藏钻井施工、井网部署、压裂改造和注水管理等方面。文章根据微地震监测法分析了鄂尔多斯盆地合水地区长6储层单井现今地应力的方向,利用水力压裂资料分析了研究区单井现今地应力大小。在单井现今应力分析的基础上,结合合水地区长6储层构造、沉积、岩相特点建立了三维非均质地质模型,通过室内三轴岩石力学试验与施工数据,得到不同岩相的岩石物理参数,由此建立三维力学模型。利用Ansys进行有限元数值模拟,得到了研究区长6储层三维现今地应力分布模型,模拟结果表明水平最大主应力范围为34~42 MPa;水平最小主应力范围为25~36 MPa;水平差应力范围为3~10 MPa,并将结果与实际测量的井点应力大小进行对比,误差小于10%,模拟结果可信。分析模拟结果可知研究区现今地应力的分布主要受到了岩石物理力学性质差异的影响,而构造格架的影响较小。在结果分析的基础上,建议研究区布井时,不仅考虑地应力的影响,还应将天然裂缝作为影响因素考虑,同时,为尽可能地降低开发成本,在差应力相等的区域,油气工业井一般部署在应力值低的地方。
遥感影像地表温度反演与地热资源预测——以石家庄地区为例
辛磊, 刘新星, 张斌
2021, 27(1): 40-51. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.005
摘要 (149) HTML (90) PDF (24956KB)(20)
摘要:
热红外遥感技术可以反演地表温度信息,可在地热资源预测方面发挥重要作用。研究基于京津冀地区地热成藏模式,利用单窗算法反演出石家庄地区2015年3月6日地表温度,结合夜间热红外影像、遥感构造解译结果和剩余重力异常数据,综合分析,相互论证,圈定1处山地对流型地热远景区和2处沉积盆地型地热远景区。其中,平山县寺沟村昼夜地温值均高于周边地物,且剩余重力异常数据印证该区存在北东向断裂,进而预测该区是断裂作为导水导热通道连接地表与地壳深部热源所形成的地热田;藁城—无极一带和马于—换马店一带剩余重力异常解译为深部隆起构造,且有隐伏断裂穿过,预测该区是由隐伏断裂将热量传递、汇集至隆起构造位置所形成的地热田。以地热成藏理论为依据,利用遥感技术和地质、地球物理资料综合分析进行地热资源预测,所圈定的地热预测靶区更具备地质可解释性。
矿田构造及成矿
北部湾盆地乌石凹陷东区断裂类型及其形成演化
吴孔友, 刘煜磊, 胡德胜, 刘寅, 张帅, 崔立杰
2021, 27(1): 52-62. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.006
摘要 (71) HTML (32) PDF (18198KB)(21)
摘要:
受多重构造作用影响,北部湾盆地乌石凹陷形成了复杂的内部构造,准确识别不同期次构造发育特征对于油气勘探具有重要意义。文中运用高精度三维地震、钻井等资料系统分析了乌石凹陷东区断裂类型、组合样式、形成演化规律及其动力学成因机制。分析结果表明:在太平洋板块、印度板块和欧亚板块间相互作用产生的伸展-走滑-弱挤压联合叠加区域应力影响下,乌石凹陷东区发育伸展、走滑和挤压3套断裂系统,并形成相应的13种平、剖面断裂组合样式;断裂形成演化共经历5个主要阶段:古新世伸展萌芽阶段、始新世伸展主活动阶段、早(中)渐新世走滑弱伸展阶段、晚渐新世走滑弱挤压阶段和新近纪以来的定型保留阶段。
地质灾害与工程地质
利用地面LiDAR精细化测量活断层微地貌形态——以毛垭坝断裂禾尼处断层崖为例
张迪, 李家存, 吴中海, 刘绍堂, 卢燕
2021, 27(1): 63-72. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.007
摘要 (51) HTML (17) PDF (33921KB)(14)
摘要:
受地壳内部持续运动和沉积、风化等自然动力及人类生产与生活活动影响,活断层微地貌形态往往比较复杂,传统测量方法较难快速、高效地获取大范围内精细化的活断层微地貌形态,激光雷达扫描技术的出现和发展为活断层微地貌的精细化与定量化研究提供了新的技术手段。以川西理塘毛垭坝盆地北缘的正断层崖为研究对象,利用地面LiDAR获取活断层微地貌高精度点云后,经过点云配准、滤波、重采样和三角构网处理后,建立了0.05 m分辨率的数字高程模型和真彩色三维模型,在此基础上分析了断层崖地貌特征,并获取了正断层错动两期最新地貌面的精确垂直位错量。研究结果表明,地面LiDAR技术是精细测量活断层微地貌形态和量化相关地貌特征参数的有效手段,提高了活断层微地貌形态测量的精度和认识水平。
硬土软岩滑坡近水平滑移的离心机模型试验研究
胡乐, 辛鹏, 王涛, 梁昌玉, 李从安
2021, 27(1): 73-82. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.008
摘要 (169) HTML (8) PDF (16672KB)(11)
摘要:
中国西北地区存在大量的新近纪硬土软岩滑坡灾害,为研究该类滑坡的变形特征,开展两组离心机模型试验模拟滑带劣化引起滑坡变形破坏的全过程,获取模型坡体土压及位移的实时变化曲线。研究表明,当软弱带强度降低时,硬土软岩滑坡的上部滑体呈块体状滑动,在快速运动滑动过程中,滑体呈现块状平移,不会彻底解体、液化;硬土软岩滑坡中前部出现水平应力集中,导致下伏滑带塑性流动变形,诱发其中前部上覆滑体的水平运动,并向滑坡后缘扩展,最终形成多级水平滑动。
青海省河湟谷地地质灾害易发性评价
赵东亮, 兰措卓玛, 侯光良, 许长军, 李万志
2021, 27(1): 83-95. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.009
摘要 (254) HTML (57) PDF (14101KB)(21)
摘要:
地处青藏高原东北缘的黄河与湟水谷地,由于剧烈的地质活动、较大高差与强烈水力作用等,使得地质灾害非常频繁,为明确该区域的地灾易发性区划,选取地貌、坡度、坡高、植被、岩性、降雨量和距断层、距河流、距道路等因子构建评价指标体系,采用信息量模型计算崩塌、滑坡、泥石流及其综合地质灾害易发性指数,将研究区地质灾害易发性划分为极高、高、中、低、极低五级易发区。结果表明:极高易发区主要位于河谷地区,占2.03%,包括贵德县、湟中县、乐都县的黄河及湟水等河流中下游地区;高易发区主要位于中小起伏山间盆地地区,占21.2%;中易发区主要位于中起伏山地地区,占23.45%,属于高、低易发区的过渡区域;低易发区主要位于大中起伏山地地区,占42.1%;极低易发区主要位于冷龙岭、拉脊山、西倾山等山地,占11.23%。研究结果对河湟谷地的防灾减灾及社会可持续发展意义重大。
西南山区某铁路隧道口高位落石三维运动特征分析
王栋, 王剑锋, 李天斌, 曾鹏, 马俊杰, 陈伟
2021, 27(1): 96-104. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.010
摘要 (57) HTML (12) PDF (13159KB)(8)
摘要:
西南山区某铁路隧道口上部广泛分布着高位危岩体,对下部隧道建(构)造物具有严重的威胁。采用Rockfall Analyst软件对该隧道上部五类不同尺寸的高位危岩体进行三维运动轨迹数值模拟,研究表明:研究区的高位危岩落石具有弹跳高度大、速度快、冲击能量高的特点;弹跳高度、运动速度与危岩落石的质量无关,冲击能量大小与落石质量成正比。分析表明:该地区高位危岩体的防护应避免单一防护措施,建议综合使用多种防护措施。
第四纪地质与环境
山东蒙山九龙潭冰川堆积“垄槽序列”的特征及演化过程研究——兼论冰川、泥石流堆积序列的差异性
王照波, 王江月, 何乐龙, 张剑, 赵向阳, 李宝杰
2021, 27(1): 105-116. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.011
摘要 (288) HTML (39) PDF (23512KB)(18)
摘要:
中国东部中低山区是否存在第四纪冰川已经争议了一个世纪,作为东部地区冰川堆积重要依据的"泥砾"(冰碛),一直被持非冰川观点者称作是泥石流沉积物。但是,由于冰川与泥石流的堆积过程之间存在本质差别,这必然在堆积体的特征上表现出专属性差异。因此建立冰川与泥石流在堆积特征与堆积过程上的专属性差异,在冰碛物的成因分析、冰碛堆积过程恢复上就有着重要意义。文章在对比分析了冰川堆积与泥石流堆积的过程差异的基础上,发现两类堆积体在平面与剖面上都存在明确的专属性差别。冰川冰碛在平面上形成专属性的垄槽序列,剖面上显示为无层理、混杂堆积状态。泥石流形成堆积扇,扇面上呈放射状垄岗堆积,剖面上表现为韵律序列。这是区别冰川与泥石流堆积体的本质所在。在此基础上,对蒙山九龙潭一带混杂堆积体进行调查与恢复,发现其具有典型的冰川成因垄槽序列特征,结合其剖面上表现为无层理、混杂堆积特征,从沉积序列与沉积过程的角度,佐证了蒙山九龙潭混杂堆积为第四纪冰川作用的事实。垄槽序列既是堆积物是否为冰川作用属性判断的专属性特征,也是恢复冰碛堆积体基本地貌特征与堆积过程的理论基础。
鲁中南地区古近系朱家沟组水文地质特征及富水模式
李波, 宋一心, 高菡, 吴璇, 关琴, 刘春伟
2021, 27(1): 117-126. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.012
摘要 (51) HTML (24) PDF (17088KB)(5)
摘要:
朱家沟组集中分布在鲁中南坳陷盆地边缘地带,为一套陆源碎屑沉积的灰质砾岩。以汶口盆地、新汶盆地朱家沟组为研究对象,通过1:50000水文地质调查、水文地质钻探、地球物理勘探、抽水试验、水质分析等技术方法,分析其水文地质特征。研究结果表明:朱家沟组裂隙岩溶形态以溶蚀裂隙、溶孔、溶洞为主,主要发育在150 m以浅;富水性受断裂控制明显,裂隙岩溶发育段单井涌水量可超过300 m3/d,具有显著实际供水意义;朱家沟组富水模式为断裂型灰质砾岩裂隙岩溶蓄水构造模式,以断裂构造为主控因素,该模式在鲁中南地区具有普遍性和适用性,对于寻找新的供水目标含水层及找水定井工作具有指导意义。
基础地质与区域地质
磷灰石裂变径迹退火影响因素研究进展
程璐瑶, 唐晓音, 李毅
2021, 27(1): 127-134. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.013
摘要 (79) HTML (9) PDF (1757KB)(10)
摘要:
磷灰石裂变径迹退火是一个繁杂的化学动力学过程,清楚地了解其退火的影响因素对于该技术的应用十分重要。文章概述了磷灰石裂变径迹退火动力学模型的发展史,并结合以往对其退火影响因素的研究,将磷灰石裂变径迹退火影响因素分为自身和外部环境两方面:自身影响因素包括化学成分、晶体结构、径迹长度与半径、径迹与结晶轴的方位关系,其中化学成分对退火起到主导作用;外部环境影响中,温度是主导因素,压力和蚀刻条件的改变也会影响退火。研究成果有利于完善磷灰石裂变径迹的实验室退火模型,提高其作为热历史记录器的精度。
内蒙古高尧乌拉白音高老组地质及年代学特征
董培培, 李英杰, 王根厚, 辛后田, 王金芳, 李红阳
2021, 27(1): 135-152. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.014
摘要 (90) HTML (13) PDF (21726KB)(5)
摘要:
通过1:50000区域地质调查,运用"火山构造-岩性岩相-火山地层"三重填图方法,将内蒙古东乌旗高尧乌拉白音高老组划分为3个岩性段,一段为火山碎屑沉积岩,二段为中性火山岩,三段为酸性火山岩,构成一个完整的沉积-喷发旋回。早期至晚期岩浆具有由中性向酸性演化的特征。划分出爆发相、侵出相、溢流相、火山通道相、喷发-沉积相及潜火山相等火山岩相;圈出12个Ⅴ级火山机构。获得高尧乌拉白音高老组二段粗安岩和三段流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为128.2±0.9 Ma和125.5±0.5 Ma,表明其形成时代为早白垩世。
其 他
中国近代地质史话——中国石油大学(北京)“地质学论坛”交流报告
刘瑞珣
2021, 27(1): 153-155. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.015
摘要 (20) HTML (86) PDF (1118KB)(4)
摘要:
2019—2020年《地质力学学报》刊文特征及期刊指标分析
吴芳
2021, 27(1): 156-157. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2021.27.01.016
摘要 (54) HTML (33) PDF (736KB)(12)
摘要:
2021年《地质力学学报》栏目介绍
2021, 27(1): 158-158.
摘要 (15) PDF (1808KB)(2)
摘要: