Effects of ultrafiltration on salt migration and isotopic composition of pore water in groundwater depression area in Hengshui,NCP     

Ying Wang  Zongyu Chen  Jiang Chen  Wen Wei 《水文研究》2021,35(5):e14201

Clay aquitards are semipermeable membranes that allow groundwater flow while retarding solute migration has been researched extensively but also subjected to much debate. At present, there is no evidence of whether the physical and chemical properties of clay soil and the isotopic composition of pore water affect the semipermeable membrane effect. In this study, we collected clay samples from drilling cores (30–90 m) in the Hengshui area located in the North China Plain (NCP), then extracted pore water using a high-pressure squeezing device. Vertical hydrochemical and isotopic profile variation trends for the pore water were revealed using hydrochemical (Cl⁻, Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, and SO₄²⁻) and stable isotopic measurements of H, O and Cl. The results showed that the hydrochemical clay interlayer pore water of the saline aquifer is Cl/SO₄-Na/Mg type and the average total dissolved solids (TDS) are 10.17 g/L. However, the hydrochemical clay aquitard pore water is of the Cl/SO₄-Na/Ca type with an average TDS of 1.90 g/L. The hydrochemical clay interlayer pore water of aquifer II is of Cl-Na/Ca type with an average TDS of 1.10 g/L. Our results showed that the water quality of the aquifer II is not affected by the upper part of the saline aquifer, thus the clay aquitard acts as a significant barrier to salt movement. A polarization layer concentrated in ions was formed between the upper part of the saline aquifer and the clay aquitard. The concentration polarization layer increases the salt-inhibition effect. H, O and Cl isotopic composition results showed significant fractionation. The pore water of aquifer II lacked heavy isotopes (²H, ¹⁸O, ³⁷Cl), but had significant heavy isotope enrichment in the concentrated polarized layer (the δ²H value was −76‰, the δ¹⁸O value was −8.4‰, and the δ³⁷Cl value was 1.59‰). Hyperfiltration thus played a significant role in isotope fractionation.  相似文献   

滇东南丘北区峰丛—洼地地貌形态特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

王迪  许模  漆继红  张强 《中国岩溶》2010,29(3):239-245

云贵高原东南部丘北区为峰丛—洼地岩溶组合地貌。利用统计分析方法考察了该区48个岩溶洼地及峰体的形态参数特征;利用分形理论方法计算了不同高程的等高线和地表水系的分维数。结果表明:（1）洼地的平均边数为5.6,平均周长3.4km,平均面积0.8km2;（2）洼地的加深和扩大近于同步,原始地面对后期溶蚀面的发育起控制作用;（3）峰丛—洼地的形态分形特征对岩溶演化具有很好的响应关系,可溶岩区等高线分维数平均为1.30,非可溶岩区为1.16,地表水文网分维数为1.07,反映岩溶区地形变化复杂,地下水文网较发育,岩溶发育程度较高;（4）研究区岩溶发育仍处于幼年至壮年期,将继续缓慢发育。   相似文献   

南海北部深水盆地浅水流的地球物理特性及识别   总被引：5，自引：0，他引：5       下载免费PDF全文

吴时国  孙运宝  王秀娟  赵强  刘峰  董冬冬 《地球物理学报》2010,53(7):1681-1690

浅水流(Shallow Water Flow,SWF)是深水环境海底浅部地层中超压的砂体流动,是对深水钻井最具破坏力的一种地质灾害,严重制约深水油气开发.为有效预测和防治浅水流,需要对浅水流地球物理特性进行研究,并在研究区内加以识别.本文借鉴国外主要深水盆地对浅水流问题的研究经验,对南海北部深水盆地潜在浅水流区域采取以属性判定、超压分析为主,振幅识别为辅的方法进行预测.精细层序地层学解释发现,南海北部深水盆地存在上新世以来的古珠江深水水道沉积体系和第四纪水道,这些水道砂体疏松未固结、孔隙度大、有效应力低、几乎表现出流体特性.基于遗传算法的混合反演方法发现,研究区存在典型的AVO响应,横波速度极低,低频特征明显,振幅强度弱,连续性较好,存在极性反转,高泊松比和高纵横波速度比.研究结果表明,南海北部陆坡具备浅水流发生的潜在条件,深水水道发育区为潜在的浅水流危险区,浅水流具有独特的地震响应特征,泊松比高达0.49,纵横波速度比约为3.5~9或更高,SWF层位对地震属性的敏感度V_P/V_S>AVO响应>泊松比.  相似文献   

渤海湾盆地黄骅坳陷中北区新生代幕式沉降过程   总被引：4，自引：0，他引：4  

祁鹏  任建业  卢刚臣  史双双  佟殿君  张俊霞 《地球科学》2010,35(6):1041-1052

黄骅坳陷中北区是位于渤海湾盆地中部的一个重要新生代构造单元.构造层序界面分析、同生断裂活动和盆地沉降史回剥分析表明该区经历了幕式沉降过程,沉降中心显示出规律性的迁移演化特征.馆陶组底界面为区域性裂后不整合界面,将研究区的演化划分为裂陷期和裂后期.在裂陷期的充填序列中,沙一段底界面为整个研究区都可以识别的显著的角度不整合界面,以此界面为界,盆地的裂陷期进一步划分为裂陷Ⅰ幕和裂陷Ⅱ幕.裂陷Ⅰ幕发育了Es₃-Es₂地层,断裂几何学和断裂的性质表明该幕构造活动为北西南东向伸展作用所致,而裂陷Ⅱ幕发育了Es₁-Ed地层,为近南北向拉伸作用的结果.裂后期,从早到晚则表现为由稳定热沉降到加速沉降的过程.分析认为上述盆地的幕式沉降过程与区域应力场的转变密切相关,受控于周缘板块的动力学事件,尤其是晚始新世之后,太平洋板块对欧亚大陆向西的加速俯冲,促使了郯庐断裂右旋活动向南延伸和穿过黄骅坳陷的兰聊断裂北段的活化,形成了位于渤海海域的南北向伸展叠加区,从根本上改变了黄骅坳陷中北区应力场的分布,由此导致了盆地同裂陷阶段的幕式演化.   相似文献   

海拉尔盆地乌南凹陷下白垩统沉积充填演化及构造控制   总被引：2，自引：0，他引：2  

储呈林  林畅松  朱德丰 《现代地质》2010,24(4):669-677

通过层序界面的识别和划分,乌南凹陷下白垩统可划分为5个二级层序,7个三级层序。以断裂坡折带为界,乌南凹陷可划分为西缘陡坡带、东缘斜坡带、乌南次洼带、乌中低凸起、巴彦塔拉断裂带等次级构造单元,各次级构造单元对沉积体系的发育分布具有重要的控制作用。根据沉降史的分析,下白垩统可划分为裂陷初期、裂陷早期、裂陷中期、断-拗转换期和拗陷期5个构造演化阶段,分别发育火山岩-冲积扇盆地层序、冲积扇-浅湖盆地层序、深湖-半深湖盆地层序、半深湖盆地层序和浅湖盆地层序,各二级层序的发育演化和沉积相构成受构造演化的控制。东缘斜坡带和巴彦塔拉断裂带附近是有利储集相带。  相似文献   

川西坳陷中段上三叠统须二段气水分布特征及成因机理   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈冬霞  庞雄奇  李林涛  邓克  张建华 《现代地质》2010,24(6):1117-1125

川西坳陷深层上三叠统须家河组储层致密化严重,气水分布十分复杂,已经成为制约天然气勘探和开发的关键问题。在对须二段致密气藏地质特征、流体特征和气水分布特征研究的基础上,结合研究区实际地质条件,综合物理模拟实验的结果,揭示了该区复杂的气水分布成因机理。研究结果表明,川西坳陷须二段天然气主要为煤型裂解气,地层水型主要表现为CaCl2型,属于高封闭环境下的地层水。试气资料和测井解释结果表明,川西坳陷深层须二段主要以气层和含气层为主,局部井为气水同层和纯水层,地层水无成层性,水的分布表现出串珠状残留地层水的特点。孤立的地层水不受构造的控制,水的产出并不表现出上水下气或上气下水的特点,由于储层非均质性强,在深盆气形成过程中,气驱替水首先通过相对疏松的高孔高渗的储集空间,而对超致密砂体内已封存完好的水体则无力驱替,形成“残留地层水”,物理模拟实验结果也证实了这一点。  相似文献   

临清坳陷晚古生代煤成气储层沉积学特征     

韩美莲  吕大炜  王芳  贾强 《煤田地质与勘探》2010,38(4):7

临清坳陷晚古生代地层是胜利油田勘探的重要层位,研究其煤成气储层特征对该区油气资源勘探和能源接替有重要意义。以沉积学、岩石学和地层学为主要研究手段,在总结该区晚古生代沉积体系及沉积相基础上,分析了山西组和石盒子组等地层中的砂岩储层物性特征。研究发现:该区主要存在四大沉积体系,即潮坪沉积体系、障壁-泻湖沉积体系、河控浅水三角洲沉积体系及河流-湖泊复合沉积体系,其中,三角洲分流河道砂体、大型河流、湖泊及湖泊三角洲沉积砂体成为煤成气的有利储层;这些储层的岩石类型主要有长石砂岩、石英砂岩、岩屑砂岩及硬砂岩等,且石英砂岩以奎山段较发育,长石石英砂岩多发育于山西组。   相似文献   

汤原断陷古近系扇三角洲沉积特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘招君  孙平昌  杜江峰  方石  陈永成  贾建亮  孟庆涛 《吉林大学学报(地球科学版)》2010,40(1):1-8

汤原断陷新安村组-达连河组中广泛发育扇三角洲沉积。根据岩心观察、测井和地震资料分析、岩性鉴定、粒度分析等资料,识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前扇三角洲3个亚相,并进一步识别出8个微相。从扇三角洲平原到扇三角洲前缘,不同沉积微相的沉积特征呈现规律性的变化：沉积物结构如支撑关系由杂基支撑到颗粒支撑,颗粒间由点接触变为面接触,颗粒分选由差到好,成熟度由低到高,沉积物的粒度由粗变细等;沉积层理构造由扇三角洲平原砂砾混杂的块状层理到前缘小型低角度的交错层理、波状层理等;概率累计曲线由扇三角洲平原的一段式、低角度两段式到扇三角洲前缘的斜率较大的二段式、三段式;在C-M图上,扇三角洲平原的点群多在C、M值较大的PQ段,前缘多在OR、RS段。在此基础上,结合岩心特征、粒度分析等资料得出扇三角洲的水动力机制主要为牵引流沉积,少量重力流沉积。  相似文献   

萍-乐坳陷带之岩溶发育规律及岩溶水富集特征     

张爱华 《火山地质与矿产》2010,(2):149-156

萍-乐坳陷带为江西省最主要的隐伏岩溶发育区带之一,岩溶地层发育,地表水、地下水循环交替强烈,地质构造复杂,为岩溶的发育、岩溶地下水的富集提供了良好的条件。查明岩溶发育规律及岩溶水的富集特征,可为地下水资源合理开发与地质环境保护提供科学依据。  相似文献   

塔南凹陷东部构造带南屯组储层宏观非均质性对油气分布的影响     

张君龙 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(2):351-358

塔南凹陷东部构造带南屯组地层主要发育近岸水下扇沉积,局部发育三角洲沉积。复杂的沉积充填样式塑造了本区复杂的岩性油藏。在细分地层单元内对储层岩性、物性、含油性统计分析的基础上,优选多种储层非均质性分类方案,结合砂体成因、叠置样式、平面展布特征以及渗透率韵律性等方面的分析,按照层间、平面、层内3个层次对储层宏观非均质性进行了解剖分析。结果表明：层序旋回对储层垂向岩性、物性的变化具有控制作用;凝灰质的发育对南屯组储层具有破坏作用,影响油气的运聚;水下分流沟道及河道砂是油气聚集的主要砂体类型;水下扇中扇是油气主要聚集区带。  相似文献