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与孔隙几何相对简单的高孔隙度、高渗透率砂岩不同,致密砂岩的岩石骨架和孔隙结构通常表现出不同尺度上的非均质性。为了研究这种非均质性和饱和流体对致密砂岩性质的影响,测量了具有9块不同孔隙度的致密砂岩在不同围压、干燥和水饱和条件下的超声波速度。利用速度随有效压力的变化曲线估计软孔隙的纵横比分布,进而利用喷射流模型进行流体替换效应解释。基于超声测试数据和局部流机制,建立了考虑软孔隙随纵横比分布的喷射流模型,实现了致密砂岩跨频段岩石物理建模,利用此模型分析了超声频段和地震频段内饱和致密砂岩的流体敏感性。基于超声频段测量的流体敏感度被高估,实际上地震频段的流体敏感度可能与超声分析结果存在较大差异,因此实现实验室低频直接测量对于准确的岩石物理建模和应用具有关键性的意义。 相似文献
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应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
构造应力场引起岩石变形，并使孔隙流体压力发生变化，形成异常流体压力。根据对前人岩石力学实验结果的分析，应力与流体压力间为非线性关系，试件的体积应变与孔隙流体压力间为反相关线性关系。构造异常压力和其他异常压力的形成具有共性特征，都可以抽象为由于孔隙体积和流体体积的相对变化这一个因素。由此也可以将异常压力形成的一般过程概括为：孔隙疲充体饱和的岩石，体积缩小会使饱和流体排出，体积增大会使其周围的流体流入，如果渗透率足够大，流体流动顺畅，这一过程流体压力的变化相对较小。在岩石渗透率较小时，由于流量的限制，流体在这一过程中会产生明显的压力变化，形成异常压力。对于符合达西渗流的流体，异常压力计算时，流量可以用孔隙体积相对变化量替代。这样可以描述构造变形等固体变形所引起的异常压力。根据异常压力的极大值为研究区相应深度的最小主应力和岩石抗张强度之和的特点，可以预测流体封存箱箱壁的最小厚度要求，分析流体封存箱形成的基本条件。构造活动过程中，岩石孔隙的体积应变速率和封存箱壁的渗透率直接控制异常流体压力的大小。高应变速率和低的封存箱壁渗透率是形成构造超压的主要因素。 相似文献
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在CO2封存到深部咸水层的过程中,由于多相流体性质的不同,相对渗透率和毛细压力不仅和当前区域流体的饱和度有关,还和流体经历的过程及历史饱和度有关,在相对渗透率和毛细压力特征曲线中表现出滞后现象。作为重要的参数,大多数通用数值模拟软件并未考虑相对渗透率和毛细压力滞后的现象,然而实际中滞后现象对CO2在咸水层中运移变化具有重要的影响,特别是在停止注入后的吸湿过程中。设计两种方案分别对应无滞后效应和滞后效应,采用数值模拟的方法,利用TOUGH+CO2进行模拟。结果表明,相对渗透率和毛细压力计算函数的选择对模拟结果具有重要的影响。在盖层封闭性能较好的情况下,两种方案CO2封存总量相同,但封存CO2存在相态比例不同。由于方案中考虑的流体驱替过程不同以及模型区域残余气相饱和度的不同,相应的相对渗透率和毛细压力特征变化曲线不同,表现出CO2气相饱和度分布的差异,考虑滞后效应的方案描述了相对渗透率与毛细压力随气液两相相互驱替过程的变化,因此在咸水层封存CO2的数值模拟中,应该引入相对渗透率和毛细压力滞后现象相关的计算,使得描述CO2在地层中的运移变化过程更准确。 相似文献
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相对渗透率和饱和度定量关系是多孔介质多相流动系统中重要的动力学参数关系。使用设计的试验装置及试验方法测定了一维砂柱中油水两相动态流动系统的相对渗透率及饱和度数据,由试验结果分析表明:所测得的相对渗透率与实际情况吻合较好;细砂的强亲水性对不同先湿条件下的油、水相相对渗透率及饱和度有较大影响,并造成了不同先湿条件下流体间驱替机制的差异;相饱和度是影响相对渗透率的主要因素,孔隙空间中两种流体的分布方式和流体的饱和历史也影响各相相对渗透率。对试验结果用VGM模型(Parker-Lenhard模型)进行拟合所得结果较好;在水先湿条件下,将van公式拟合毛细压力-饱和度数据所得拟合参数用于VGM模型预测相对渗透率-饱和度曲线,所得结果与VGM模型直接拟合所得结果有差异,但两者所得结果均较好。 相似文献
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对金山韧性剪切带型金矿床石英及方解石中流体包裹体的研究表明:成矿流体具有中低温、低盐度和低密度的特征;富含Ca2 ,Mg2 ,SO42-,CO2等;主要来源有变质热流体、富含有机质的大气降水形成的热流体和深源流体;流体的性质在时间和空间上都有一定的变化,矿床的形成主要是两期流体成矿作用的结果,是热液与构造的耦合;不同种类流体的混合、单一流体不混溶分离作用和盐水体系中有机质的参与是矿床形成的关键因素. 相似文献
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深源富碱硅热流体与斑岩铜矿含矿斑岩体的成因联系及流体包裹体、斑晶结构证据 总被引：6，自引：0，他引：6
通过中国几个主要斑岩铜矿含矿斑岩体中斑晶结构及斑晶中流体包裹体的详细研究得出 :斑岩体中的斑晶具明显的包含、筛状、间隙、聚合及次生加大等变斑晶结构。斑晶 (石英 )中流体包裹体具有饱和及过饱和盐水蒸气沸腾流体包裹体组合的特征 ,缺乏熔融包裹体。该沸腾流体包裹体组合(全岩 )中过饱和盐水包裹体占 2 9% ,饱和盐水包裹体占 2 % ,不饱和盐水包裹体占 4 5 % ,气相包裹体占 2 4 %。根据饱和盐水包裹体的均一温度确定斑晶的形成温度区间为 3 11～ 4 0 7℃。流体包裹体的成分主要为H2 O ,CO2 ,K+,Na+,Cl-,SO2 -4等 ,从而进一步论证了斑岩铜矿中含矿斑岩体并非岩浆直接结晶的产物 ,而很可能是由深部富K ,Na ,Si的热流体交代或局部熔融上部含Cu硅酸盐地壳的结果。 相似文献
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地壳中流体在变质作用过程中具有重要的地位。流体不仅是一种质量运输的介质,更是反应的催化剂或反应物。在一定程度上,变质反应中矿物组合的更替难易度和反应进程主要取决于流体的参与,特别是退变质过程中,流体通过溶解-迁移-沉淀机制使得变质矿物共生组合发生改造。流体与岩石相互作用的研究也进一步的表明反应本身促进了裂隙的发生,即反应促进了岩石渗透率,增加了流体与岩石的接触面积,使得流体与岩石反应界面的反应更加快速与完全。同时,对岩石的力学性质也有重要的影响,诸如岩石的流变学性质及其应变性质,对地壳变形、断裂、岩浆作用、变质作用及成矿作用等有重要的意义。 相似文献
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地壳中岩石的变形模式受构造应力、流体压力和上覆岩层重力共同作用的影响。岩石组成和构造应力的大小、方向决定着岩石的变形过程,同时岩石的破裂还受先存断裂构造的影响。流体压力增大,岩石可以发生水力破裂,而引起水力引张破裂的条件是σ1-σ3<4T和Pf=σ3+T。随着深度的增加,受地温梯度的影响,岩石由脆性变形向韧性变形转变。在无流体超压影响的情况下,脆韧性转换的温度在300~450℃之间,大约在地壳15km处。当流体压力和应变速率增大时,韧性条件下的岩石变形行为由韧性向脆性变化,脆韧性转变的深度随之增大。从构造角度探讨热液成矿作用,热液矿床形成的深度与流体压力、应变速率、裂隙的发育、介质的渗透率、温度变化等相关。岩石断裂的类型和方向影响岩石的渗透率,提供流体运移的通道和聚集场所,控制矿床形成的深度、位置和矿体产状。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>为了降低空气中温室气体的含量,同时兼顾提高原油采收率的要求,在世界多个国家已开展碳捕获、利用和封存项目(CCUS),其中CO2-EOR工程是应用最广泛的工程之一。将CO2注入到咸水层后,将以四种机制捕获:结构地层捕获、束缚气捕获、溶解捕获和矿物捕获。然而,实施CO2-EOR工程后,虽然提高油田的原油采收率,但是储层孔隙中仍会有大量原油残留。受原油和盐水物理性质的控制(原油与盐水不混溶),含油流体环境中的流体-岩石相互作用实验研究较少。本次研究通过开展针对地层条件下,两 相似文献
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岩石中的渗透率、流体流动及热液成矿作用 总被引：4，自引：0，他引：4
热液成因的固体金属矿床形成过程中都曾拥有一段流动的历史。成矿物质以溶液的形式从矿源地穿过孔隙或断裂达到了现在的栖身之所,在此过程中流体通过的路径决定了它们的走向,而溶液本身也改变了路径的特征。因此,对于此类矿床的研究不能仅仅囿于眼之所见,而应将古流体流动的观念融入其中,并考察它们的跋涉之路。文中总结了近年来国内外在岩石孔隙、断裂介质及与其相关渗透率对热液成矿作用的控制等领域的研究成果和最新进展,对岩石渗透率、渗透率的影响因素、岩石中流体流动的特征等问题进行了阐述,讨论了渗透率对于热液成矿作用深度、成矿规模、矿质沉淀机制等方面的重要影响,藉此在固体金属矿床研究中强化流"体运动"的观念,并促进构造地质学和成矿作用地球化学间一个新研究方向的发展。 相似文献
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内生金矿床的成矿流体 总被引：1，自引：0，他引：1
流体具有媒介和作用剂的双重属性,流体作用贯穿于整个内生金矿成矿作用过程.不同地区、不同类型金矿床具有相似的原始成矿流体——来源于上地幔或下地壳的、富含SiO2、挥发份、成矿元素的C-H-O体系.在从深部至浅部的运移过程中受岩石建造性质、岩石(层)中流体成分的混入以及水-岩反应等因素作用,原始的成矿流体物理化学性质、组成成分等发生了不同程度的改变,最终形成直接导致金矿化的成矿流体.造成成矿流体中金等成矿物质发生沉淀的主要原因是流体的沸腾作用、流体中挥发份的逸失、流体相的分离作用、不同类型流体之间的混合作用以及热液蚀变(水-岩反应)作用等. 相似文献
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大青山东段九龙湾银-多金属矿床的次火山热液成因——流体包裹体证据 总被引：2，自引：0，他引：2
九龙湾银矿床位于内蒙古大青山东段，是近年来发现的有潜力的银多金属矿床。流体包裹体的岩相学、显微测温、激光拉曼探针及扫描电钐能谱分析研究表明，主成矿阶段的成矿流体以中低温（150-310℃）、中低盐度（3-17wt％NaCl）、较低密度（0．75～1．0g／cm^3）的盐水体系为特征，与造山型金矿床的富CO2流体有很大的差别。蚀变硅化阶段的流体相对富CO2、CH4、N2等挥发分，但在银铅锌主成矿阶段演化成贫CO2的盐水流体。九龙湾成矿流体的这种性质与国内外陆相火山一次火山热液型银矿床的成矿流体特征非常相似。矿床地质特征（与石英斑岩的关系、断裂控矿、围岩蚀变、矿石矿物共生组合）、稳定同位素地球化学特征均说明九龙湾银-多金属矿床应属与陆相次火山岩有关的中低温浅成热液矿床。 相似文献
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沉积盆地是流体活动最活跃的场所,而地层渗透率则是盆地流体运移的基础数据.沉积盆地中的热-重力驱动型流体的运移依赖于盆地的水文地质特征和成矿流体特征.为研究地层渗透率的改变对湖南锡矿山锑矿床成矿流体热场和流场的影响,首先选取一个对比地层渗透率组,计算出区域的热场和流场分布,然后改变导水地层渗透率的大小,并将其计算结果与对比渗透率组的热场结果进行对比,结果显示改变地层渗透率的大小对区域流场的影响较大,而对区域热场的影响则不大.在所讨论的地层渗透率组取值范围内,地层渗透率的改变对区域热场的影响介于5%～10%间,而地层渗透率的改变对区域流场的影响则达到2～3倍. 相似文献
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剪切带的流体－岩石相互作用 总被引：5，自引：1，他引：5
作为大陆岩石圈中的应变局部化带，剪切带中一般都渗透着大量流体。流体的来源与剪切带所处的构造背景、流变域和水文条件有关，而剪切带中流体的流动则受岩石的渗透率、孔隙度、孔隙性质、流体的扩散和渗透能力、环境的温压条件、应力或载荷的梯度等因素所制约。剪切带中流体的成分、通量及赋存状态或流动方式，直接影响着岩石的流变。由应变局部化及力学失稳所引起的化学不平衡和由流体与岩石的相互作用，使剪切带岩石的矿物成分和化学成分发生调整，其变异程度取决于原岩的性质、剪切的温压条件和流体的成分及通量等。由于流体的渗透流动和流体与岩石的相互作用使剪切带的体积有所变化，体积变化过程是一种自组织行为。较大的体积亏损，意味着剪切带中渗透过大量的流体，这对剪切带的流变行为、化学行为和成矿作用都有深刻的影响。 相似文献
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中国东部陆下岩石圈地幔中的再循环地壳流体组分 总被引：2，自引：0，他引：2
地幔捕虏体中的流体组分记录了地幔演化的信息,可用来认识地幔中再循环地壳组分的性质和来源。采用分步加热质谱法测定中国东部二辉橄榄岩捕虏体组成矿物中流体挥发份的碳、氢和氧同位素组成,结合化学组成(Zhang et al., 2004)综合分析表明,早期流体包裹体、矿物晶格缺陷和空隙中的流体挥发分主要在高温段(800-1200°C)释出,CO2和CO显示较轻的δ13C值,与世界其它地区地幔捕虏体明显不同;晚期流体包裹体中的流体挥发分主要在低温段(300-600°C)释出。根据中国东部地幔演化事件、地幔矿物性质认为陆下岩石圈地幔中三种类型的流体挥发份中均存在来源不同的再循环地壳组分：（1）地幔初始流体：主要为耐熔矿物橄榄石在800-1200°C释出的流体组分,华北克拉通地幔初始流体的化学组成（主要为CO）与华南克拉通（主要为CO2）明显不同,反映二者拼合前各自演化时期捕获的流体组分。地幔特征的δD、δ13CCH4和δ18OCO2反映初始流体组分可能为元古代克拉通大陆型岩石圈地幔成分,较轻的CO2 和 CO的δ13C值揭示初始流体中存在部分再循环地壳流体,可能在1.9Ga的大陆碰撞过程中混入。（2）地幔交代流体：指斜方辉石和单斜辉石800-1200°C释气峰的流体组分,以H2为主。华北克拉通交代流体主要组分H2含量(80.73 mm3.STP/g) 明显低于华南克拉通(138.91 mm3.STP/g),地幔特征的δDH2和δ13CCH4表明交代流体主体为地幔来源,较轻的δ13CCO2,CO和较重δ18OCO2揭示其中存在再循环陆壳流体,其可能的来源为华北与华南中生代拼合过程中的壳幔相互作用。（3）岩石圈减薄流体：指二辉橄榄岩捕虏体组成矿物在400-600°C释放出的流体,华北与华南克拉通在流体组成方面相似,壳源特征的CO2、CO和CH4的δ13C值,以及较轻的δ18OCO2和δDH2O值指示该流体可能为岩石圈地幔减薄过程中引起的再循环洋壳流体,可能与中国东部转换带中水平俯冲的太平洋岩石圈(或其前身)脱气有关。 相似文献
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广西大厂矿田高峰锡多金属矿床流体包裹体研究 总被引：1，自引：1，他引：0
广西大厂锡多金属矿田是世界著名的锡矿产地之一。矿田内绝大部分锡锌资源量分布在西成矿带的高峰和长坡-铜坑两个矿床之中,其中赋存在中泥盆统生物礁灰岩中的高峰100号体以其品位高(Sn 1. 79%、Zn 10. 1%、Pb 5. 21%、Sb4. 8%、Ag 235g/t)、规模大(矿石量超过1300万吨)而在整个大厂矿田中占据非常重要的地位。本文在扫描电镜-阴极发光(SEM-CL)图像分析的基础上,对高峰锡多金属矿床成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段和成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段的流体包裹体岩相学、显微测温学及其气相成分的激光Raman光谱进行了系统研究。结果表明,成矿早期锡石-毒砂-磁黄铁矿阶段石英和锡石中主要发育富含CO2和CH4气相流体包裹体,其均一温度和盐度分别为360～410℃和3%～6%Na Cleqv;成矿晚期硫化物-硫盐-碳酸盐阶段石英中则仅发育气-液两相盐水流体包裹体,具有相对低的均一温度(270～310℃)和盐度(3%～6%Na Cleqv)。石英和锡石的H-O同位素组成指示成矿流体主要来源于岩浆热液。对比矿田内其他矿床,进一步发现高峰矿床富CO2气相流体的盐度(3%～6%Na Cleqv)与拉么矽卡岩型Zn-Cu矿床富CO2气相流体的盐度(7%～9%Na Cleqv)相近,认为高峰矿床与拉么矿床可能具有相同的成矿流体来源,两者均来源于深部岩浆房中分异出的超临界流体。高峰矿床成矿流体可能主要来源于深部矽卡岩阶段富CO2气相流体的压缩和冷却(vapor contraction and cooling)。流体冷却过程可能是锡石-硫化物成矿的主要控制因素。高峰矿床-200m中段以上矿体,锡石和石英中的流体包裹体以富CO2和CH4气相流体包裹体为主,而缺失多子晶流体包裹体组合,推测高峰矿床-200m中段以下可能存在富含成矿金属的高密度卤水,从而形成高品位的锡多金属脉状矿体或矽卡岩型Zn-Cu矿体。 相似文献
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温度是影响核磁共振弛豫的一个因素。目前国内各实验室所做的核磁共振实验测量大都局限在室温下,实验温度与地下储集层温度有很大差别,因此有必要研究温度对流体及饱和流体岩石的核磁共振弛豫的影响,提高核磁共振测井资料评价精度。本文选取自由水、不同粘度脱气原油、饱和水以及饱和变压器油的储层贝瑞砂岩和储层碳酸盐岩样品进行核磁共振变温实验,测量温度从25℃变化到90℃。结果表明:自由水和原油的核磁共振横向弛豫时间(T2)都随温度的升高而增大。温度对饱和水贝瑞砂岩和碳酸盐岩核磁共振弛豫的影响不同,饱和水贝瑞砂岩核磁共振横向弛豫时间随温度升高而减小,而饱和水碳酸盐岩横向弛豫时间随温度升高而增大。无论是饱和油的贝瑞砂岩或是饱和油的碳酸盐岩,其核磁共振横向弛豫时间都随温度升高而增大。温度对核磁共振弛豫的影响,会造成室温下得到的横向弛豫时间截止值(T2cutoff)与储层温度下的实际值有偏差,影响储层束缚水饱和度和渗透率的计算结果,建议在核磁共振测井资料解释及应用时应考虑温度的影响。 相似文献
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剪切带的流体－岩石相互作用 总被引：8，自引：1，他引：8
作为大陆岩石圈中的应变局部化带，剪切带中一般都渗透着大量流体。流体的来源与剪切带所处的构造背景、流变域和水文条件有关，而剪切带中流体的流动则受岩石的渗透率、孔隙度、孔隙性质、流体的扩散和渗透能力、环境的温压条件、应力或载荷的梯度等因素所制约。剪切带中流体的成分、通量及赋存状态或流动方式，直接影响着岩石的流变。由应变局部化及力学失稳所引起的化学不平衡和由流体与岩石的相互作用，使剪切带岩石的矿物成分和化学成分发生调整，其变异程度取决于原岩的性质、剪切的温压条件和流体的成分及通量等。由于流体的渗透流动和流体与岩石的相互作用使剪切带的体积有所变化，体积变化过程是一种自组织行为。较大的体积亏损，意味着剪切带中渗透过大量的流体，这对剪切带的流变行为、化学行为和成矿作用都有深刻的影响。 相似文献