Characteristics of runoff and sediment yield for two typical erodible soils in southern China     

《国际泥沙研究》2022,37(5):653-661

Granite red soil (GRS) and Quaternary red clay (QRC) are two typical erodible soils in the red-soil region of southern China. Analytical and comparative studies of the characteristics of runoff and sediment yield for the two soils at various slopes are currently needed. The purpose of the current study was to clarify the characteristics of runoff and sediment yield for GRS and QRC at different slopes and to establish models for estimating sediment yield for the two soils. Forty-eight runoff microplots with four slopes (5°, 15°, 25°, and 35°) and two soils (GRS and QRC) were established and exposed to natural rainfall. Runoff and sediment yield were measured 10 times during the study period. Runoff and sediment yield for the two soils under the various slopes had similar temporal variations, and both increased with prior cumulative erosive rainfall. Runoff for GRS and QRC was moderately temporally variable, with coefficients of variation (CVs) from 46.2% to 60.6%, and sediment yield for QRC was strongly temporally variable, with CVs from 114.8% to 145.8%. Sediment yield for GRS increased with slope, but sediment yield for QRC first increased and then decreased, with a calculated inflection point of 18°, but runoff for both soils decreased with slope. The CVs of both runoff and sediment yield with slope for the two soils ranged from 3.6% to 88.0%, lower than the temporal variabilities, indicating that rainfall may have a larger impact than slope on runoff and sediment yield for QRC and GRS. Under the various slopes, runoff and sediment yield for both soils increased with rainfall and sediment yield increased with runoff, but the proportions of effective rainfall and runoff differed. Pedotransfer-function models based on rainfall, runoff, and slope accurately estimated sediment yield for the two soils, with the model fit coefficient of determination (R²) > 0.81 and the R² for verification >0.79. These results improve the understanding of the laws governing erosion for different soil types in the red-soil region of southern China and are important for managing the erosion of collapsing gullies and sloping farmland in the region.  相似文献   

黏性土弱透水层压实作用:原理、技术及其水文地质意义     

刘妍君  马腾  杜尧  刘锐 《地学前缘》2021,28(5):59-67

弱透水层与含水层相互作用是国际水文地质学界关注的热点问题,特别是黏性土弱透水层与孔隙含水层的相互作用。近年来,在自然沉积、过量开采地下水、现代化农业机械与建筑业重型机械应用等自然与人为活动影响下,黏土弱透水层会发生有效应力增加、孔隙结构变形和孔隙度减少、渗透性降低、溶解氧和贮水能力减少以及侧向和垂向排水等的压实作用,导致地下水污染、地面沉降等环境问题的发生。本文重点介绍了黏性土弱透水层压实作用的原理,分析了地下水系统中4种不同状态下沉积物压实与孔隙流体压力的关系,基于压实物理模拟和数值模拟两个方面对压实作用的研究方法与技术进行了系统总结,随后探讨了压实作用下黏性土弱透水层对地下水水量与水质的影响,并对此研究的发展趋势及其在地球科学、环境科学等研究领域的潜在应用提出了展望。  相似文献   

准噶尔盆地西北缘沸石发育特征及成储机理初探：以玛南地区二叠系乌尔禾组为例     

连丽霞  王剑  马聪  杨召  罗正江  杨生超  张文杰  胡文瑄 《高校地质学报》2021,27(1):102-110

沸石类胶结物是准噶尔盆地西北缘玛南地区二叠系乌尔禾组发育的一种特殊胶结物类型。通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析与岩石组分统计,明确了玛南地区乌尔禾组沸石胶结物的矿物特征、空间分布、成因机理与成储机制。研究区乌尔禾组主要发育浊沸石与片沸石,其中片沸石分为两期,早期富铁,晚期贫铁。研究区沸石胶结物的空间分布规律并不明显,仅在垂向上,从乌尔禾组到百口泉组,浊沸石与片沸石含量具有逐渐降低的趋势。沸石类胶结物的形成主要受控于母岩中凝灰岩砾石组分,中酸性火山岩砾石不利于浊沸石的形成,其他火山岩砾石与沸石的形成无明显关系,浊沸石大量发育的次生溶蚀孔隙是研究区油气赋存的主要储集空间类型。沸石类胶结物的沉淀与溶蚀可以简化为两阶段成岩作用过程,早期正常成岩胶结形成各类沸石胶结物,晚期深部成岩流体上涌,对储层进行溶蚀与改造,深部流体改造是成储的关键阶段。  相似文献   

致密砂岩储层不同成岩作用对孔隙度定量演化的影响：以鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

黎盼  孙卫  杜堃  黄何鑫  白云云 《现代地质》2018,32(3):527

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层压实作用和成岩作用强烈,储层的强非均质性制约了油气勘探效益的提高。通过开展常规物性、图像粒度、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验研究储层的微观特征,以时间为主轴,综合沉积环境、埋藏深度、古地温、构造等因素,采用“成岩演化特征”和“地质综合效应”相结合的方法建立了姬塬油田长6致密砂岩储层的孔隙度演化模拟方程,分析了致密砂岩储层成岩作用、孔隙演化等的成因机理。孔隙度演化计算结果表明姬塬油田长6段致密砂岩储层初始孔隙度为3733%,压实作用损失的孔隙度为2247%,早期胶结-交代损失的孔隙度为369%,产生的次生孔隙度为653%,中晚期胶结-交代过程孔隙度损失平均值为697%,计算孔隙度平均值为1006%。致密砂岩储层的差异性成岩演化过程是导致储层物性和微观孔隙结构差异的根本原因。  相似文献   

Controls of Acid-sensitive Minerals on Reservoir Sensitivity Testing: An Example from the Silurian Kepingtage Formation in Tazhong Area, Tarim Basin     

HAN Denglin  WANG Qianqian  WANG Chenchen  OUYANG Chuanxiang  YUAN Wenfang 《《地质学报》英文版》2018,92(5):1973-1980

The Silurian Kepingtage Formation in Tazhong area is regarded as an acid-sensitive hydrocarbon reservoir. However, formation mechanism of acid-sensitive of the reservoir cannot be interpreted by the existing acid-sensitive evaluation criterion based on damage rate. The contents of acid-sensitive minerals illustrated by bulk-rock XRD, scanning electron microscopy and clay mineral composition analysis exert the dominant control on acid-sensitive flow testing of the reservoir. The iron-bearing minerals (including pyrite cements and chlorite cements) mainly deteriorate reservoir quality, while the iron-free minerals (including calcite cements and dolomite cements) mainly improve permeability. The permeability variation of the tested samples is controlled by the relative content of two acid-sensitive minerals. On the basis of newly established sensitivity mechanism and its influence on permeability, the corresponding ion (Fe2+) stabilizer was added to the acidizing fluids during the acidification reconstruction, which inhibited the negative factors of acid-sensitive minerals and improved the target layer quality effectively.  相似文献   

武汉市江夏区大桥新区红旗村黏土盖层岩溶塌陷致塌模式分析     

涂婧  李慧娟  彭慧  魏熊  贾龙 《中国岩溶》2018,37(1):112-119

武汉市江夏区大桥新区红旗村文化大道附近发生岩溶塌陷,其上覆盖层为黏土。文章针对该类型岩溶塌陷,结合岩溶发育特征、土体物理力学性质、水文地质条件和人类工程活动等影响因素,对致塌模式进行了综合分析,得出在溶沟底部分布有软塑至流塑状的力学性质较差的红黏土,溶沟底部发育的溶蚀裂隙与下部的溶洞或通道相联通;流塑状红黏土流失至下部岩溶通道中,形成土洞;钻探施工、楼房载荷、振动作用加速黏土体的软化、崩解和溶蚀作用,进而加速土洞向上发展。此外,地基开挖减少上覆黏土厚度,降低了土体抗剪强度,最终在上覆土体自身重力和附加荷载作用下发生塌陷。根据土体受力情况,得出塌陷力学模型,并利用数据进行验证,其验证结果与实际相符合,并结合致塌模式和力学分析提出应增强土体抗塌性能、增加建筑物地基稳定性和减缓岩溶系统水动力因素变化的防治措施。   相似文献   

豫西地区山西组—太原组页岩孔隙结构及其影响因素——以ZXY1井为例          下载免费PDF全文

刘冲  李中明  张栋  张驰  刘永春 《地质找矿论丛》2018,33(4):580-588

页岩孔隙结构是储层评价的关键,对页岩气的勘探、开发以及页岩储层改造等都具有十分重要的意义。本文以ZXY1井太原组—山西组页岩为例,利用低温氮吸—脱附实验、X衍射、扫描电镜等实验手段研究页岩孔隙结构及其影响因素。结果表明,太原组—山西组页岩孔隙复杂,发育有机孔、微裂缝和多种无机孔;孔隙孔径主要为2~50 nm,以介孔为主,其次为微孔;孔容和比表面几乎全部由微孔和介孔提供。有机质、黏土矿物及其组合对孔隙结构影响分析表明,孔容与TOC含量、孔容与黏土矿物含量、比表面积与TOC含量、比表面积与黏土矿物含量均具有较为显著的正线性相关关系;TOC含量和黏土矿物含量数值乘积与孔容、比表面积表现为非常显著的正线性相关关系;TOC含量和黏土矿物含量双参数回归孔容与比表面积,相关系数高,误差较小。综合分析认为,有机质和黏土矿物对孔隙结构的影响并非简单正线性相关关系,而是复杂的正向关系。  相似文献   

山东莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组的特征及其成因   总被引：3，自引：0，他引：3  

刘元晴  周乐  李伟  朱庆俊  徐蒙  吕琳  邓启军  何锦  王新峰 《地球学报》2018,39(6):737-748

通过岩心、测井、地下水常规离子组分及氢氧同位素样品测试对分布在莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组物性、水化学特征及地下水补给循环特征进行研究; 结合古新世以来盆地沉积演化史及含水层成岩阶段划分, 分析半固结含水层地下水富集模式。结果表明, 埋深100 m以下的古近系砂砾岩含水层, 长期处在早成岩A期, 呈弱固结-半固结状态, 兼具裂隙与孔隙含水层特性, 且以孔隙为主。与碳酸盐岩含水层水化学特征相似, 水化学类型为HCO3-Ca?Mg型, 现代大气降水作为地下水主要补给来源, 蒸发浓缩作用, 碳酸盐岩、石膏及盐岩溶解参与了地下水化学组分形成。在莱芜盆地北部边界断裂处, 部分断裂所夹断块可作为古近系含水岩组应急找水靶区。  相似文献   

沧东地区中生界砂岩储层特征及影响因素     

李玲玲  于新  何川 《江苏地质》2018,42(2):258-263

基于钻井、录井、岩芯、铸体薄片和物性分析等资料,对沧东地区中生界J_(1-2)~上储层特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区中生界J_(1-2)~上储层的岩石类型有岩屑砂岩和长石砂岩2类,砂岩的成分成熟度和结构成熟度偏低。储层孔隙度平均值为18.7%,平均渗透率为62.2×10~(-3)μm~2,属于中孔中渗至中孔低渗型砂岩储层,储集物性好。在此基础上,对储层物性的影响因素进行分析,其中构造破碎作用和溶解作用是储层次生孔隙形成的重要因素,大断层上升盘底部及溶解作用强烈有利于有机酸流体进入的部位是寻找中生界有利储集体的方向。研究成果对下一步的勘探部署具有指导意义。  相似文献   

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层敏感性研究     

张景军  马智  崔佳  李凯强  韩江波 《世界地质》2018,37(2):527-538

以鄂尔多斯盆地姬塬油田长6超低渗透砂岩油藏储层为例,结合扫描电镜分析、岩芯样品鉴定、X-射线衍射分析和常规压汞试验分析等方法,对储层敏感性进行了深入的研究。重点分析了敏感性类型、伤害的程度和对储层的影响因素。研究结果表明:姬塬油田长6储层的主要黏土矿物为伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙混层等,导致储层敏感性的主要因素是其中的绿泥石、高岭石和伊利石等黏土矿物。储层具有中等偏弱水敏、弱速敏、中等偏弱酸敏、弱碱敏、中等偏弱盐敏特征。储层敏感性整体呈弱敏感性。除此之外,姬塬地区储层的敏感性还与储层的物性和孔隙结构有关:储层孔隙结构的好坏对储层水敏性有直接影响;孔隙结构较差、喉道较细、分选性差的储层,易造成微粒堵塞喉道,速敏结果表现为速敏性强。  相似文献