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矿井水在煤矿地下水库的停留时间会影响出水中离子浓度水平,而煤矿地下水库运行期间的水岩作用时间规律尚不明晰。为揭示煤矿地下水库不同运行阶段水岩作用的发生类型及强度,结合现场采样测试分析,设计细砂岩–矿井水(S-K)和泥岩–矿井水(N-K)2组水岩相互作用静态模拟试验,从试验前后岩石成分变化及水中主要离子变化2个方面解析水岩作用类型,并结合Q型聚类分析探讨水岩相互作用的时间规律。岩石矿物成分变化表明,水岩作用过程中发生了钠长石、正长石等矿物的溶解以及高岭石、石英等矿物的沉淀;离子比值分析与统计学分析表明,水岩作用过程中还发生了阳离子交换反应以及硅酸盐、蒸发岩等矿物的溶解和碳酸钙矿物的沉淀;Q型聚类分析表明,静态模拟试验水样样本按时间序列可划分为3类,分别代表水岩作用前期(0～0.5 d),中期(1～10 d或1～8 d)以及后期(12～47 d或10～47 d)。结合离子来源解析综合判定：在本试验中,水岩作用前期以阳离子交换反应为主,离子变化主要表现为Na+浓度激增,而Ca2+浓度锐减;中期以阳离子交换反应与矿物溶解-沉淀为主,离子变化主要表现为Na+、K+、Cl-浓度增高,Ca2+、HC... 相似文献
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黔中隆起及其周缘地区“下组合”油气地质特征 总被引：8，自引：1，他引：8
黔中隆起及其周缘地区包括滇黔北部坳陷、黔中隆起、滇东隆起、黔西南坳陷、黔南坳陷和武陵坳陷等六个一级构造单元。“下组合”包括震旦系、寒武系、奥陶系和志留系,具有丰富的油气资源和较好的油气成藏条件。两套区域性海相烃源岩,包括下寒武统牛蹄塘组碳质页岩和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组石灰岩和碳质页岩,Ro值普遍在2%以上,主体处于高成熟晚期—过成熟早期。上震旦统陡山沱组发育地区性黑色页岩和碳质灰岩等烃源岩。主力储层包括上震旦统灯影组、中—上寒武统、下奥陶统桐梓组—红花园组及下志留统石牛栏组。区域盖层发育于下寒武统下部和下志留统下部,皆以泥质岩为主。各区块海相“下组合”纵向生储盖组合发育情况有所差异,黔中隆起区和黔南坳陷有两套组合,滇黔北部坳陷则有四套组合。以下寒武统牛蹄塘组为烃源岩、上震旦统灯影组白云岩为储层、下寒武统泥岩为盖层的生储盖组合,是黔中隆起及其周缘地区“下组合”勘探的主要目的层系。 相似文献
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川滇高原斜坡地带峡谷区岩溶水化学特征及演化规律 总被引：3，自引：0，他引：3
岩溶地下水不仅作为重要的生活和生产用水水源,而且作为一种重要的地质营力,对于岩溶演化史具有重要影响,对其进行水化学特征分析及演化规律研究,能够为岩溶水资源及岩溶生态环境保护提供科学依据。以川滇高原斜坡地带峡谷区岩溶地下水为研究对象,结合研究区水文地质条件,对比分析了龙爪坝河岩溶水系统和洛泽河岩溶水系统内地下水化学特征。通过常规地下水化学组分、氢氧同位素分析和水文地球化学反向模拟,识别了地下水化学类型,确定了岩溶水的主要离子来源和补给特征,判别了发生的水岩相互作用过程。研究表明：岩溶地下水以大气降水为补给来源,离子源于岩石风化作用,物质来源为灰岩、白云岩夹灰岩,水岩相互作用均受方解石、白云石和石膏沉淀及溶解作用控制,且龙爪坝河岩溶水系统内矿物饱和指数趋近饱和,岩溶发育趋于停滞,而洛泽河岩溶水系统内矿物饱和指数处于不饱和或饱和的波动态,岩溶仍然发育。 相似文献
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黔中隆起及其周缘地区海相下组合与油气勘探前景 总被引：11，自引：0，他引：11
黔中隆起及其周缘地区,主要包括黔西北地区及其东部相邻的麻江古油藏地区,均属扬子台地的一部分,具有相似的构造及盆地演化历史。海相下组合主要是指震旦系、寒武系、奥陶系和志留系。黔中隆起褶皱平缓,断裂活动弱,利于印支期及以前所形成的原生油气藏的保存。黔中隆起的下寒武统烃源岩特别是牛蹄塘组烃源岩比麻江地区古油藏烃源岩发育程度高,震旦系和寒武系白云岩为良好储层,下寒武统泥岩及中上寒武统的膏盐岩可作为直接盖层及区域盖层;再加上该区相对稳定的构造保存条件,只要现今地表淡水下渗的深度不足以沟通深层原生油气藏并使之遭受完全破坏,该区就可能成为中国南方海相下组合石油和天然气勘探的重要地区之一。 相似文献
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通过单井资料统计和沉积相研究,对琼东南盆地梅山组泥岩盖层进行宏观评价,认为盖层岩性以浅海—半深海相泥岩为主,主要发育于北部隆起带与中央坳陷带,侧向连续性好。其最大单层厚度、累积厚度以及含砂量等宏观参数显示,优质泥岩呈现沿北西—南东方向展布的特征。利用测井声波时差和实测岩石样本排替压力之间的关系,计算三亚组一段砂岩和梅山组泥岩的排替压力差,并进行微观评价,认为单井上排替压力差呈凸起高、凹陷低的特点。选取岩性、沉积环境、最大单层厚度、累积厚度、含砂量以及储层与盖层排替压力差作为参数,分别赋予相应的权值和权重,对泥岩盖层封闭性进行综合评价,认为梅山组泥岩盖层综合品质呈规律性变化,表现为北部坳陷低、中部隆起和中央坳陷高的特点,对三亚组发育于北部隆起带周缘的滨海相砂体和发育于中央坳陷带附近的浊积砂体起到了良好的封盖作用。 相似文献
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塔里木盆地哈得逊油田石炭系地层水化学特征及成因 总被引：3，自引：0，他引：3
塔里木盆地哈得逊油田石炭系地层水化学分析结果表明,地层水是以阴阳离子分别为Cl-和(Na++K+)为主的CaCl2型水,具有高矿化度特征(112～291 g/L)。地层水的钠氯系数均值为0.78,脱硫酸系数均值为0.23,Schoeller碱交换指数(IBE)均值为128。地层水化学参数在平面上相对变化不大,在剖面上随深度的增加,HCO3-、SO42-含量具有减小的趋势,而其他离子变化相对较小,表明研究区内的地层水形成于深部封闭环境条件下。地层水化学分析表明,该区地层水经历了强烈的阳离子交替吸附和水岩相互作用。(铁)白云石化作用导致了Ca2+的富集和Mg2+的亏损,形成了现今的地层水离子分布特征。石炭系地层水在构造反转油气藏调整时期一直处于相对封闭的流体动力环境中,这种环境有利于油气的聚集与保存。 相似文献
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南水北调水进京后余裕水可能回灌至地下储存,以涵养严重亏损的地下水资源。为研究地下回灌后的水岩相互作用,为南水北调水的合理利用提供技术参考,本次试验利用丹江口水库水和北京西郊地下水、西郊砂样开展了两地原水七种配比下的模拟含水层试验。结果表明:当含水层中丹江口水库水占比较高时,可能发生程度较高的阳离子交换吸附和钾长石的溶解;各含水层发生硝化反应,且丹江水占比越高,硝化反应越显著;各含水层发生显著的碳酸平衡作用,白云石和方解石在饱和状态下持续溶解并趋于稳定,表明南水北调水回灌将引起地下水硬度的升高。 相似文献
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地下热水的形成和化学组分特征常受断裂构造和热储地层岩性的影响。川西南喜德地热田内出露的冷泉水和地热水严格受断裂控制,前者为主断裂控制的浅循环型碎屑岩或岩溶裂隙孔隙水;后者则为次级断裂所控制的深循环型裂隙水,其热储层为碳酸盐岩。基于喜德热田形成的地质构造背景,通过开展热田内地热水和冷泉水水化学指标的测试和分析及水岩相互作用模拟,对该热田水文地球化学特征进行了研究。结果表明：喜德热田地热水和冷泉水水源均为大气降水,补给高程分别为2 874~3 092 m和2 584~2 818 m。受温度、含水层矿物类型、水岩相互作用的影响,地热水和冷泉水水化学类型和各组分差别较大,前者为HCO3·SO4-Ca·Mg型水,后者为HCO3-Ca·Mg型水。水岩相互作用模拟表明碳酸盐岩矿物、石膏矿物的溶解和沉淀及阳离子交换过程是导致地热水和冷泉水水化学组分差别较大的主要原因。此外,采用二氧化硅类温标计算喜德热田热储温度为56~90 ℃,循环深度为1 422~2 558 m。研究结果对阐明喜德热田的成因模式,地热水的进一步开发和热水资源的可持续利用具有重要意义。 相似文献
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为探讨冲洪积平原地带地下水水质劣变机理及过程,开展了不同的水土样品组合的16组淋滤试验,以期揭示不同源水在土柱入渗过程阴阳离子、硬度和TDS的变化规律以及地下水类型的演化特征。试验结果表明:淋出液中,阴离子浓度的变幅由大到小依次为HCO_3~-、NO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-和F~-,阳离子的变幅则依次为Na~++K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)。淋出液的硬度、TDS和水化学类型均呈现出有规律的变化,先期主要受控于源水,尔后则主要受土柱介质的影响。除了以垃圾作为淋滤介质的试验外,其他组合的试验都出现了初期TDS和硬度升高的过程,之后与源水趋于一致,揭示了淋滤中浸泡—水岩相互作用—吸附解析—淋洗等复杂过程。 相似文献
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天山乌乌木齐河源径流水文化学空间差异及其控制因素 总被引：2，自引：0，他引：2
天山乌鲁木齐河流暖季径流水化学特征受大气降水，冰川作用。积雪消融，冻土活动层状况以及水岩相互作用等因素综合影响。普遍存在的水岩相互作用和冰碛物岩矿离子组分的化学剥蚀作用导致径流中各项离子浓度远远高于大气降水中相应值的规律。其中黄铁矿氧化反应，钾长石水解和方解石水解反应为控制流域径流偏碱性的主要化学作用。冰川磨蚀对于岩矿溶解的增强作用和相对更强的积雪消融导致天山乌鲁木齐河源1号冰川径流的Ca^2 ,Mg^2 ,SO42-和K^ 离子浓度和离子脉冲峰值远高于空冰斗和总控水点，空冰斗融水径流受大气降水，季节性冻土活动层融水混入以及融雪水与土壤相互作用影响更大，表现出更显的Cl^-,Na^ 和NO3^-离子峰值现象。总控水点则大体上反映上述二水点的混合作用，化相对平缓，离子浓度峰值介于二之间。 相似文献
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针对龙门石窟灰岩水溶液侵蚀破坏现象,考虑石窟区的泉水、石窟渗水和雨水的化学成分,配置不同的化学溶液,研究不同化学溶液作用下龙门石窟灰岩的力学损伤特性及化学溶解行为。通过不同化学溶液侵蚀不同时间下灰岩的力学试验及分析,获得不同化学溶液侵蚀下龙门石窟灰岩强度损伤特性,建立化学溶液作用下灰岩单轴抗压强度随时间的侵蚀损伤方程。通过不同化学溶液侵蚀不同时间下灰岩溶解动力学试验及分析,研究灰岩在不同化学溶液中的溶解特性,建立化学溶液作用下灰岩侵蚀溶解动力学方程。试验分析研究表明,由于水化学溶液的溶解作用,化学溶液侵蚀下灰岩强度均有所下降。盐效应、同离子效应对灰岩溶解速率和强度的影响较大。盐效应提高灰岩溶解速率,同离子效应降低灰岩溶解速率。盐的种类和浓度均相同时,酸性越强,溶解速率越大;盐的种类和pH值相同时,盐浓度升高,灰岩溶解速率增大。研究结果将为石质文物及岩石工程的长期保护提供重要的理论基础,具有广泛的实际工程应用价值和应用前景。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>在CO2地下埋存工程中,对储层上覆泥岩盖层的研究是碳埋存安全性能评估中十分重要的内容。天然CO2气藏的稳定同位素数据表明,CO2长期存在的主要方式是溶解于地层水中,这一行为会将地层水酸化至p H值3—5[1-2]。尽管盖层渗透率通常小于1 m D1,但孔隙度范围较大,有时可达30%[3-4],溶解CO2的酸性地层水可能进入到这些孔隙中从而引发与矿物的相互作用,潜在的流体-岩石地球化学反应可 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2016,(5)
松辽盆地南部白垩系砂岩中的片钠铝石胶结物分布普遍,在纵向上往往表现为被泥岩夹层分隔的多层式胶结特征。片钠铝石胶结层以片钠铝石含量高和碳同位素值分布窄为特征。泥岩夹层的岩石类型包括含片钠铝石泥岩、含白云石泥岩和富伊利石泥岩。泥岩盖层的岩石类型自下而上为含片钠铝石泥岩和含白云石泥岩。泥岩中的片钠铝石系下伏砂岩中的饱和水的超临界CO2(幔源)向上扩散的产物。多层式片钠铝石胶结层的形成总体上与幔源CO2流体的横向运移有关,局部具有来自下伏砂岩层中饱和水的超临界CO2(幔源)向上扩散的贡献。 相似文献
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天山乌鲁木齐河源径流水文化学空间差异及其控制因素 总被引：5，自引：2，他引：5
天山乌鲁木齐河源暖季径流水文化学特征受大气降水、冰川作用、积雪消融、冻土活动层状况以及水岩相互作用等因素综合影响, 普遍存在的水岩相互作用和冰碛物岩矿离子组分的化学剥蚀作用导致径流中各项离子浓度远远高于大气降水中相应值的规律, 其中黄铁矿氧化反应、钾长石水解和方解石水解反应为控制流域径流偏碱性的主要化学作用. 冰川磨蚀对于岩矿溶解的增强作用和相对更强的积雪消融导致天山乌鲁木齐河源1号冰川径流的Ca2+、 Mg2+、 SO2 -4和K+离子浓度和离子脉冲峰值远高于空冰斗和总控水文点. 空冰斗融水径流受大气降水、季节性冻土活动层融水混入以及融雪水与土壤相互作用影响更大, 表现出更显著的Cl-、 Na+和NO-3离子峰值现象. 总控水文点则大体上反映上述二水文点的混合作用, 变化相对平缓, 离子浓度峰值介于二者之间. 相似文献
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淮南煤田阜凤推覆构造带水文地质特征研究 总被引：6，自引：0，他引：6
淮南煤田阜凤逆冲断层是一压性断层,使寒武系灰岩、砂泥岩推覆于二叠系煤系地层之上。该断层的水文地质特征,对推覆体下安全采煤具有重要影响。本文测试了阜凤推覆体岩石化学成份并进行了含、导水性分析;研究了阜凤断层带构造岩的微观特征,并通过崩解试验分析了断层带介质的水稳定性及地下水径流的有利条件;最后利用灰岩浸溶试验及碳酸平衡原理进一步研究了阜凤断层带的开放性与封闭性,结论是：阜凤推覆构造带属开放系统,具有地下水补给和径流的必要条件,是导水的。其导水性随煤矿开采规模的扩大而增强,此结论已在煤矿生产实践中得到验证。 相似文献
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水岩作用是造成水库岸边坡岩体强度劣化的主要因素,尤其对于千枚岩这类特殊性岩体,遇水时强度劣化现象尤为明显。本文以某边坡千枚岩为研究对象,设计了在不同饱水条件下的岩石常规三轴压缩试验,并综合分析试验结果随饱水时间变化规律。研究结果表明:千枚岩与水作用反应强烈,前60d岩石力学参数随饱水时间增加呈近线性降低,至70d逐渐趋于稳定,岩石变形逐渐由弹性变形为主演变为塑性变形为主;各参数劣化规律具有明显的时效性与非均匀性,随饱水时间增长,总体衰减幅度呈先增加后减小,最终趋于平稳的趋势;根据破裂面的剪切破坏模式,得出岩石饱水是一种从微观到宏观的累计损伤过程。该研究成果对于研究水库岸边坡岩体力学性质变化规律具有一定的参考价值。 相似文献
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研究地下水埋藏条件和水化学类型,根据钻探资料和样品测试分析数据,利用数理统计和参数相关性分析方法,发现上层滞水水化学类型明显多于潜水和承压水;地下水中氯、纳离子和矿化度等参数值随着含水层埋藏深度的增加有着明显的递增趋势。浅层地下水以HCO3-Ca型淡水为主,主要受大气降水淋滤作用影响,大部分既有硅酸盐的溶解又有碳酸盐的溶解;而承压水以Cl-Na型咸水为主,水体发生了阳离子交替吸附与强烈的水岩相互作用,Ca2+和Mg2+来源中碳酸盐的溶解占主导作用,大部分承压水为蒸发浓缩的产物和盐类矿物溶解结果。分析不同类型地下水化学类型分布及形成作用,为进一步研究水循环机制、地下水污染成因等提供依据。 相似文献
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CO2 水岩相互作用实验研究对于CO2地质封存以及页岩气开发都具有重要意义。近年来多数研究主要侧重于岩石中矿物成分的反应过程,对于岩石中有机质成分的研究比较有限。本文选取盖层页岩,重点研究CO2对于页岩中有机碳的萃取效应作用。实验使用高压反应釜在95 ℃和15 MPa条件下进行CO2 水页岩反应,同时考查不同的水岩接触方式对反应的影响,实验中分别测试了反应后水体中的溶解性有机碳(DOC)和反应前后岩石表面形态变化(SEM表征)。DOC的测试结果表明,相对于空白对照组高压N2作用,超临界CO2体系对于岩石有机碳具有明显的萃取效果,其中在不含水和仅含少量水的体系中,CO2体系对DOC的萃取量能达到N2体系的3倍以上,显示超临界CO2极强的萃取能力。对比不同含水量的实验体系,发现含有少量水的情况下,CO2对于有机碳的萃取量达到最大,比不含水的体系高出了87%,而这种能力的提高是由于少量极性分子H2O的加入,能够增强超临界CO2流体的溶剂化性能导致的。SEM结果也说明了不同的水岩气接触方式对岩石表面形貌具有不同的改造效果。本文实验结果有助于更好认识CO2地质封存水岩作用及其潜在环境风险。 相似文献