基于扩展有限元分析的页岩水力压裂裂缝扩展规律探究          下载免费PDF全文

温继伟  项天  朱茂  胡萍  毛建设  荆羽慧 《探矿工程》2022,49(5):177-188

水力压裂是开采地下页岩气资源的有效技术手段,探究页岩水力压裂裂缝的扩展规律,可为页岩气的高效开采提供科学的指导依据。通过运用大型有限元软件ABAQUS中的扩展有限元模块,针对不同地应力差工况条件下均质页岩中初始裂缝的位置、方位角、数量和含层理页岩中层理的构造方向、内部倾角、岩性对水力裂缝扩展的影响进行探究。结果表明：对于垂向扩展的水力裂缝,水平主应力增大使裂缝更不易扩展,裂缝扩展长度减小、起裂压力增大;在注液体积流量相同时,向初始裂缝两端同时起裂所形成的水力裂缝长度大于仅向一侧起裂;当初始裂缝处于页岩中部且呈45°方向时,裂缝会向最大水平主应力方向偏转,且偏转程度随最大水平主应力的增大而增大;分时多簇压裂时,裂缝间的扩展会相互干扰,且会较大地影响裂缝扩展的形态和起裂压力,但对裂缝注液点裂缝宽度的影响较小;对于含水平和竖直构造层理的页岩,改变层理内部倾角,水力裂缝会出现不同程度偏转,且其偏转程度随着层理内部倾角的增大而减小;对于含45°方向构造层理的页岩,水力裂缝在层理分别为砂岩、煤岩和泥岩中的偏转程度依次增大,且裂缝偏移比随着最大水平主应力的增大而增大。  相似文献   

●●以下文章网络预出版（在线出版）于2022年12月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第1期(2023年1月15日发行纸质版）或2023年第69卷第2期（2023年3月15日发行纸质版）     

朱炜  张艳  韩润生  王磊  佘敏  魏平堂 《地质论评》2022,68(6):2022112011-2022112012

元素富集机制的研究是重现成矿过程和查明成矿机制的基础,有助于深化对矿床的认识,为找矿提供理论依据。本文总结了近年来关于铅锌元素的迁移与沉淀机制的研究及其应用,包括3种铅锌迁移沉淀模式,4种含铅锌流体驱动模式,铅锌的迁移形式及其沉淀机制;同时简述了我国高温高压实验的发展历程以及4种高温高压模拟实验方法。重点介绍了4种高温高压实验模拟方法及其研究现状：① 高压釜实验;② 热液金刚石压腔—激光拉曼实验;③ 熔融毛细硅管—激光拉曼实验;④ 计算机模拟实验。从封闭—平衡—静止到（半）开放—非平衡—流动、淬火分析到原位观察,应是今后高温高压实验的发展方向。以地质特征为基础,采用高温高压成岩成矿模拟实验结合计算机模拟,精细刻画成矿过程并揭示元素富集机制不仅是解决实际地质问题的有效手段,更是很长一段时间内要为之努力的方向。  相似文献   

贵州煤中某些金属元素异常富集研究进展     

张衍  程伟  杨瑞东  杨博  吕放  罗朝坤  许议元 《地质论评》2022,68(5):2022102014-2022102014

煤层能在特定的地质条件下富集多种关键金属元素,形成具有综合利用价值的“煤型关键金属矿床”,随着煤中共伴生金属元素提取技术日益成熟,研究煤中金属元素的富集与分布特征、查明具有成矿潜力的富集区具有十分重要的资源意义。本研究基于近20年以来前人发表的有关贵州煤地球化学的研究成果及作者自测数据,统计了贵州省23个主要产煤县（市）的1002个样品数据,揭示了贵州煤中Li、Zr、Hf、Nb、Ta、U和稀土元素（REY）等关键金属元素的总体分布富集特征。研究表明,贵州煤中Li、Zr、Nb、REY等关键金属元素较为富集并具有共伴生成矿潜力的区域为黔北煤田和黔西南兴义煤田两个区域。其中,金沙、桐梓、普安等地煤中Li平均含量换算为灰基Li2O 分别为1254 μg/g、1214 μg/g和724.4 μg/g,务川和正安煤种Zr平均含量换算为灰基ZrO2分别为4749 μg/g和4168 μg/g,务川煤中Nb平均含量换算为灰基Nb2O5为484.4 μg/g,金沙、桐梓、务川及凯里煤中REY含量换算为灰基稀土氧化物REO含量分别为2175 μg/g、2429 μg/g、2875 μg/g和2604 μg/g,这些含量均超过了相应矿种的最低工业品位或文献建议的可回收利用指标。贵州煤中多种金属元素具有较高的含量背景值,尤其以黔西南兴义煤田和黔北煤田最为显著,作者建议应进一步加强对上述两个区域的煤地球研究,查清煤中微量元素的时空分布与富集规律,为煤型关键金属矿床的找矿勘查提供更可靠科学依据。贵州晚二叠世煤中异常富集的Li、U、Nb、Ta、Zr、Hf和REY等元素的富集主要受峨眉山玄武岩风化产物的供给、同沉积火山灰的混入以及成煤期后低温热液作用的影响。其中REE的富集,不仅与玄武岩风化产物有关,还可能受到长英质—中性物质输入的影响。  相似文献   

江西城门山铜矿床伴生稀散金属矿化特征及其地质意义北大核心CSCD     

高任 《地质与勘探》2022,58(3):514-531

江西城门山铜矿床通过开展深边部找矿勘查,发现其探明的伴生稀散金属资源量达到大型甚至超大型规模,其中碲、铊、镉、硒等稀散金属已综合回收利用,但研究程度还很低。本文收集整理城门山矿床的编录及化验资料,总结该矿床稀散金属的矿化特征和空间分布规律,并探讨稀散金属富集机理和控制因素。结果表明,城门山矿床的稀散元素多倾向于富集在似层状硫化物型矿石中,赋存状态以独立稀散金属矿物和赋存于黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿等硫化物晶格为主,具有随金属硫化物总量变化而变化的空间分带特征。矿石中的w(Cd)与w(Zn)具明显的正相关性(R^(2)=0.65),其他稀散元素的含量与Cu多呈弱正相关性。本文提出碲与铊与似层状硫化物矿石密切相关,镉的超常富集主要与锌的成矿作用有关,它们在热液流体萃取、运移、沉淀过程中元素分离相对较少,岩浆结晶分异导致热液流体中铟含量降低,铼主要赋存在辉钼矿中,与幔源物质参与密切相关。同时,还建立了城门山含稀散金属铜矿床的成矿模式。  相似文献   

安徽沿江坳陷多金属成矿带控矿因素与找矿建议          下载免费PDF全文

王朝义  马良 《地质找矿论丛》2015,30(1):16-22

安徽沿江坳陷是长江中下游铁铜成矿带的重要组成部分,近10年来安徽新发现的具有较高经济价值的金属矿床几乎全都在该区。侵入岩体周边不同性质的围岩往往对矿床的类型具有控制作用;区域性深大断裂控制了成矿母岩的形成和分布,而具体的矿床构造(褶皱、断裂、接触带)控制着成矿有利空间(低压带)的分布;燕山中晚期中性-中酸性混熔型钙碱性岩浆岩不仅控制金属矿床的产出部位,还提供了成矿物质、热能,并产生成矿热液;矿床均围绕岩体分布,具有矿种和矿物组合等方面的水平-垂向分带;成矿时代为130~155 Ma,金属矿床分为玢岩型铁矿、夕卡岩型铁矿、斑岩型铜矿、夕卡岩型铜矿、层控型铁铜矿等5种矿床类型,各类型之间存在过渡、共生、叠加关系,构成中性-中酸性岩浆成矿系列。建议在今后的找矿工作中,要选好靶区、就矿找矿,加强中性-中酸性岩浆岩和控矿构造的研究,并注意技术方法的有效性与多解性。  相似文献   

Determination of copper complexation in surface microlayer of Daya Bay and Jiaozhou Bay     

张正斌  刘春颖  于志刚  刘莲生  王肇鼎  宫海东 《中国海洋湖沼学报》2005,23(2):238-245

1 INTRODUCTION Bioavailability to the biota and the biogeo-chemistry of trace metals in marine environment areaffected by their chemical speciation in the naturalsystem (Bruland et al., 1991; Van den Berg andDonat, 1992; Wells et al., 1998). Therefore, thesetwo parameters, the ligands concentrations andconditional stability constants, are important todetermine the complexing capacity. Sea surface microlayer (SML), the thin interfa-cial boundary between ocean and atmosphere, playsan imp…  相似文献   

Treatment of ground-motion predictive relationships for the reference seismic hazard map of Italy     

Valentina?MontaldoEmail author  Ezio?Faccioli  Gaetano?Zonno  Aybige?Akinci  Luca?Malagnini 《Journal of Seismology》2005,9(3):295-316

In the framework of the 2004 reference seismic hazard map of Italy the amplitude of the strong-motion (expressed in terms of Peak Horizontal Acceleration with 10% probability of non-exceedence in 50 years, referred to average hard ground conditions) was computed using different predictive relationships. Equations derived in Italy and in Europe from strong-motion data, as well as a set of weak and strong-motion based empirical predictive relationships were employed in a logic tree procedure, in order to capture the epistemic uncertainty affecting ground-motion attenuation. This article describes the adjustments and conversions required to eliminate the incompatibilities amongst the relations. Particularly significant are distance conversions and style-of-faulting adjustments, as well as the problems related to the use of regional relations, such as the selection of a reference depth, the quantification of random variability and the strong-motion prediction. Moreover, a regional attenuation relationship specific for volcanic areas was also employed, allowing a more realistic evaluation of seismic hazard, as confirmed by the attenuation of macroseismic intensities.  相似文献   

Modeling Methane Emissions from Paddy Rice Fields under Elevated Atmospheric Carbon Dioxide Conditions   总被引：1，自引：0，他引：1  

XIE Baohu  ZHOU Zaixing  ZHENG Xunhu  ZHANG Wen  ZHU Jianguo 《大气科学进展》2010,27(1):100-114

Methane(CH4 ) emissions from paddy rice fields substantially contribute to the dramatic increase of this greenhouse gas in the atmosphere.Due to great concern about climate change,it is necessary to predict the effects of the dramatic increase in atmospheric carbon dioxide(CO2 ) on CH4 emissions from paddy rice fields.CH4MOD 1.0 is the most widely validated model for simulating CH4 emissions from paddy rice fields exposed to ambient CO2(hereinafter referred to as aCO2 ).We upgraded the model to CH4MOD 2.0 b...  相似文献   

Size Distributions and Elemental Compositions of Particulate Matter on Clear, Hazy and Foggy days in Beijing, China   总被引：2，自引：0，他引：2  

YANG Yongjie  WANG Yuesi  HUANG Weiwei  HU Bo  WEN Tianxue  ZHAO Yanan 《大气科学进展》2010,27(3):663-675

Total suspended particulates(TSP)samples were collected using low pressure impactors(Andersen Series 20-800,USA)on typical clear,hazy and foggy days in Beijing in order to investigate the characteristics of size distributions and elemental compositions of particulate matter(PM)in different weather conditions. The concentrations of sixteen elements,including Na,Mg,Al,K,Ca,Mn,Fe,Ni,Cu,Zn,As,Se,Cd,Ba,Tl and Pb were detected using inductively coupled plasma mass spectrometry(ICP-MS).The results showed that Ca,Al,Fe,Mg and Ba on foggy days were 2.0-2.6 times higher than on clear days,and 2.3-2.9 times higher than on hazy days.Concentrations of Cu,Zn,As,Se and Pb on foggy days were 163.5,1186.7,65.9,32.0 and 708.2 ng m-3,respectively,in fine particles,and 68.1,289.5,19.8,1.6 and 103.8 ng m-3,respectively,in coarse particles.This was 1.0-8.4 times higher and 1.4-7.4 times higher than on clear and hazy days,respectively.It is then shown that Mg,Al,Fe,Ca and Ba were mainly associated with coarse particles,peaking at 4.7-5.8μm;that Cd,Se,Zn,As,Tl and Pb were most dominant in fine particles,peaking at 0.43-1.1μm;and that Na,K,Ni,Cu and Mn had a multi-mode distribution,with peaks at 0.43-1.1μm and 4.7-5.8μm.The enrichment factors indicated that coal combustion along with vehicle and industry emissions may be the main sources of pollution elements.  相似文献   

冲绳海槽中部Jade热液区热液沉积物中Ag的富集成矿作用     

蒋富清  翟世奎  李安春 《沉积学报》2004,22(4):609-613

冲绳海槽Jade热液活动区热液沉积物主要以块状硫化物和硫酸盐矿物为主。与其它热液活动区相比,本区的热液沉积物以富含Pb和Ag等元素为特征。电子探针和中子活化的分析结果表明,在块状硫化物矿石中,Ag主要以分散态富集在粗粒硫化物和细粒硫化物集合体中,在热液活动的早期和晚期均有Ag的富集。在以硬石膏为主的块状矿石中,Ag主要在细粒硫化物集合体中富集,其富集成矿的时间为热液活动的中后期,富集成矿温度在150℃以上。在重晶石为主的块状矿石中,Ag主要以颗粒状自然银的形式在热液活动后期富集成矿,其成矿温度低于160℃。  相似文献