沉积物干容重分析及其沉积学意义:以东海内陆架海区为例     

薛成凤  盛辉  魏东运  杨阳  汪亚平  贾建军 《海洋与湖沼》2020,51(5):1093-1107

干容重是沉积学研究中用于计算物质通量的一个重要参量,对于正确认识沉积物的收支平衡、源汇通量以及地貌演化等问题具有重要意义。然而,干容重的分析流程和计算方法仍然缺乏统一的规范,导致干容重的取值不尽合理,影响了沉积学研究的定量化和精准度,这个问题需要引起足够的重视。本文选取了东海内陆架的表层沉积物和柱状沉积物,运用实验测试和间接公式计算两种方法获得了沉积物的干容重,对比分析了两种方法的精准度。研究发现,东海内陆架的细颗粒沉积物的干容重的数值范围是1.1—1.5g/cm~3;影响沉积物干容重的主要因素是沉积物的成分与粒度,前者通过颗粒态物质的密度起作用,后者通过孔隙度来影响。建议:干容重的分析测试工作应在采样后尽快完成;运用干容重进行沉积通量计算时,应根据沉积物的平均粒度和孔隙度的空间变化选择合适的数值,以获得更加合理的结果。  相似文献   

How preferential flow delivers pre‐event groundwater rapidly to streams     

Stephen R.H. Worthington 《水文研究》2019,33(17):2373-2380

Groundwater often accounts for a substantial fraction of flood hydrographs, but the processes responsible for this have been unclear. However, many aquifers have preferential flow and this explains how aquifers can be so responsive. In bedrock aquifers, weathering enhances the connectivity and apertures along the most efficient flow paths and hence enhances the permeability. This results in celerities and velocities of the preferential flow in these dual‐porosity aquifers that are two to three orders of magnitude higher than if the aquifers behaved as single‐porosity media. The celerities have been determined from artificial and natural flood pulses, from tidal lags, and from pumping tests. Preferential‐flow velocities have been calculated from tests using applied tracers. Celerities in bedrock aquifers are typically one to two orders of magnitude faster than velocities. The ubiquitous preferential flow in aquifers provides an additional explanation, besides groundwater ridging, for the rapid release of groundwater to streams during storm events.  相似文献   

含裂隙介质中的视电阻率各向异性变化   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

解滔  卢军 《地球物理学报》2020,63(4):1675-1694

我国50多年的视电阻率连续观测结果表明,大地震前近震中区域的视电阻率呈现出与主压应力方位有关的各向异性变化,即:垂直于主压应力方向观测的变化幅度最大,平行方向最小或不明显,斜交方向介于二者之间.目前我国定点台站视电阻率观测的探测范围主要在浅层沉积层以内,通常含有较多的含水裂隙.本文将地下岩土介质简化为由固体基质和含流体/气体裂隙组成的固液气三相介质,且基质、流体和气体具有标量形式的电阻率,推导出了包含基质和流体电阻率、裂隙率、饱和度和裂隙面积率因子的电阻率张量表达式.以裂隙的扩展/闭合表示应力作用下裂隙的变化,得到了电阻率随裂隙变化的微分形式,电阻率变化对裂隙体积变化放大系数的表达式和裂隙横向变化对纵向电阻率影响的横向权系数的表达式.在此基础上得到了介质电阻率和视电阻率的各向异性变化特征:对于含水裂隙介质,无论裂隙如何变化,均是最小主轴方向电阻率的变化幅度大于其他方向;对于含水孔隙介质,沿孔隙主要变化方向的主轴电阻率变化幅度大于其他方向.对于各向异性变化,视电阻率和介质电阻率存在π/2的方向差异.相较于含水岩石,无水岩石介质电阻率的各向异性变化不显著.本文提出的电阻率表达式可以对实验室和野外实际观测的许多结果做出合理的解释.  相似文献   

Transient streambed hydraulic conductivity in channel and bar environments,Loup River,Nebraska     

Jesse T. Korus  Wilhelm P. Fraundorfer  Troy E. Gilmore  Kelsey Karnik 《水文研究》2020,34(14):3061-3077

Streambed hydraulic conductivity (K) and vertical K (K _v) are key controls on groundwater and surface water exchange and biogeochemical fluxes through the hyporheic zone, but drivers of transient hydraulic properties in different fluvial environments are poorly understood. This study combines hydrogeology, geophysics, and sedimentology to reveal mechanisms of K and K _v transience in the upper 0.5 m of a sandy streambed during low discharge. Hydraulic tests (44 slug tests, 130 falling-head permeameter tests) and 130 grain-size analyses were repeated three times over 8 weeks on a 1,200 m² grid spanning: (a) a channel with continuously flowing water and mobile bed load; (b) an adjacent mid-channel bar that was stationary and infrequently submerged. Aerial photographs and ground-penetrating radar show scour and complete reworking of fluvial sediments in the channel. Bar sediments below the water table remained immobile, but infrequent flows of moderate discharge reworked the uppermost few centimetres of the bar top. Despite differences in sediment mobility and stream flow characteristics across environments, K and K _v exhibited order-of-magnitude differences in spatial heterogeneity and temporal variability in both the channel and bar. Mean K and K _v values in the channel were comparatively stable over time. In the immobile bar, mean K declined 20% and K _v declined 26% after increased discharge temporarily inundated the bar. Grain-size distributions were steady across both environments over time, but repeat geophysical surveys of the bar show a decrease in electrical conductivity, likely from porosity reduction. These findings suggest that sediment dynamics and stream flow characteristics in different streambed environments are important drivers of K transience during low discharge conditions. Specifically, pore clogging can be an important mechanism of transience over short durations (weeks to months) in immobile sediments subject to infrequent flows and minor reworking.  相似文献   

碳酸盐岩铸体薄片面孔自动提取研究     

杜相仪  董少群  曾联波  何娟  孙福亭 《地质论评》2021,67(6):1910-1920

岩石孔隙是储层储集油气的重要场所,通过铸体薄片进行岩石孔隙结构分析对储层质量评价具有重要意义。碳酸盐岩孔隙结构较为复杂,铸体薄片图像中存在大量噪声和干扰因素,致使常规方法面孔提取效果不佳,因此本文引入一种多阈值铸体薄片面孔自动提取方法（ctsPore方法）进行孔隙区域提取和面孔率估计,方法综合利用HSV色彩空间中不同参数提取孔隙区域。本文针对碳酸盐岩储层的特点确定了一套ctsPore阈值参数,以解决溶蚀孔与噪声易混淆的问题。实验以伊拉克A油田中新统 Asmari组A段碳酸盐储层为例对所使用算法进行了效果检验。算法精度和效率分析实验表明,基于ctsPore方法的碳酸盐岩铸体薄片面孔提取误差小于0.24%。全井段铸体薄片分析结果表明,A段储层面孔率范围主要分布在6%~8%,储层较为致密,从上到下A1~A3小层的储层平均面孔率分别为6. 9%、11.7%、5.4%,与储层物性、沉积微相和岩性等纵向分布规律较为吻合。  相似文献   

下扬子地区幕府山组陆缘海-台地黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构特征          下载免费PDF全文

张玉玺  周江羽  陈建文  张银国  张悦  刘甜怡  万雪芳 《地球科学》2021,46(1):186-199

黑色细粒沉积岩系沉积学和孔隙结构研究对于沉积环境恢复、页岩气储层评价和有利储层预测具有重要意义.利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩心、岩石薄片、XRD分析、氩离子-场扫描电镜等手段,开展幕府山组细粒沉积岩系的沉积学和孔隙结构研究.结果表明,幕府山组岩性组成以块状、纹层状深色（碳质）泥岩、浅灰色纹层状泥质灰岩、泥晶灰岩为主,夹泥灰岩、云灰岩、陆屑灰岩和白云岩、安山岩、角砾岩等,以含硅质粘土质混合页岩相和含硅质粘土质页岩相为主,属于下扬子海盆的陆架浅海碳酸盐岩台地-深水海湾-潮坪环境.幕府山组黑色细粒沉积岩孔隙类型多样,有机孔为2~200 nm,面孔率为2.86%~15.90%,孔隙分布较均匀,但总体连通性较差,部分与脆性矿物或粘土矿物共生的有机孔分布不均匀.无机孔以粒内孔、粒间孔、溶蚀孔为主,部分为晶间孔和矿物层间孔.除黄铁矿晶间孔外,大部分无机孔均大于2 μm,最大可达50 μm.细粒沉积岩中的微裂缝广泛发育,构造微裂缝形态复杂,缝宽一般20~500 μm,常常被方解石和石英充填.成岩微裂缝长度一般大10μm,缝宽50~200 nm.幕府山组顶部深水海湾相和底部泥坪-蒸发台地相黑色细粒沉积岩TOC含量为2.66%~21.27%,平均值为6.30%,有机孔、无机孔和微裂缝发育,粘土矿物和脆性矿物含量较高,具备优质页岩气储层发育的有利条件.   相似文献   

基于连续消光特征分析的岩石薄片分析系统     

胡小晴  高世臣  张欣  王维  仲鸿儒  周恒 《地学前缘》2021,28(2):296-304

连续消光是指在正交偏光显微镜下,岩石薄片随载物台旋转而发生消光强弱连续变化的现象。作为人工鉴定岩石薄片的重要依据,提取后的连续消光特征可以用于实现岩石薄片的自动分析。结合数字图像处理技术与聚类划分算法,开发出一套能够分割出孔隙、颗粒轮廓,实现颗粒类别划分,并对结果做定量分析的岩石薄片分析系统。从矿物的消光特征本质出发,连续消光特征提取精确与否是能否有效划分颗粒类别的关键环节。因此,针对系统在连续消光特征提取过程中的消光位对齐与消光基值去除操作分别设置了对照组。以鄂尔多斯盆地某区长6段砂岩薄片在正交偏光镜下的角度域序列图像进行实验,结果表明,所开发的基于岩石薄片分析系统能够提取到更为精确的连续消光特征,且该系统定量分析结果与专业人员鉴定结果基本一致。  相似文献   

陆面过程模型中垂直非均匀土壤的水分传输及相变的模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

李倩  孙菽芬 《大气科学》2015,39(4):827-838

土壤湿度在陆气相互作用中的重要性体现在它既能影响陆地和大气之间水循环的速率, 又能改变地表的能量分配。本文针对陆面过程模型中描述土壤湿度变化的方程进行了理论分析, 指出在非均匀土壤和冻土中采用土壤水势梯度描述垂直非均匀土壤水分流动的合理性。基于描述土壤内部水热传输的统一土壤模型, 并利用推广的表征土壤水分特征的Clapp-Hornberger关系式, 研究了非冻结和冻结的土壤湿度对于垂直非均匀土壤的敏感性。结果表明, 由土壤质地决定的土壤水势和导水率对土壤湿度的模拟有重要的影响。具体地, 在决定土壤性质的Clapp-Hornberger关系式中, 与土壤质地有关的饱和水势、饱和导水率以及土壤孔隙大小分布指数B, 对土壤湿度的模拟起到了关键作用。参数B的重要性尤为突出, 它的增加会引起导水率的大大下降, 从而对水分在土壤中的垂直分布产生重要影响。饱和水势的绝对值和参数B的增加会使得土壤水势绝对值增加明显, 使土壤的结冰(融化)过程延迟, 土壤温度因为没有结冰(融化)释放(吸收)的潜热加热(冷却)而持续下降(上升), 因此在冻融时期土壤温度会比观测值振幅偏大。上述结果揭示了考虑土壤垂直非均匀性并采用有效的土壤特性参数对于陆面过程模型的重要性。  相似文献   

气煤孔隙度与Thomsen各向异性参数高阶交错网格数值模拟     

李东会  董守华  赵小翠  鲁磊  张聪  李淑杰 《物探与化探》2011,35(6):855-859

对气煤煤样孔隙率测试的基础上,讨论了各向异性系数与孔隙率的关系,表明各向异性的大小与孔隙率之间有一定的关系。应用高阶交错网格差分算法,对一阶速度-应力弹性波方程进行模拟,分析了其稳定性和边界条件。通过对Thomsen各向异性参数的模拟表明,主要控制的是P波的各向异性强弱,δ主要控制水平垂直正交方向上的各向异性强弱。对煤田各向异性研究具有重要意义。  相似文献   

渝东武隆地区中上寒武统储层成岩作用及孔隙演化     

李鹏飞  李建明  艾博 《四川地质学报》2011,31(1):16-19

渝东武隆地区中上寒武统主要为一套海相浅水碳酸盐岩沉积,以各类型白云岩为主.依据成岩作用对孔缝的影响,可将成岩作用分为建设性成岩作用和破坏性成岩作用两种类型.建设性成岩作用主要包括白云石化作用、溶蚀作用和破裂作用等,对孔隙的形成有利.破坏性成岩作用主要有胶结作用、压实作用、压溶作用、充填作用等.破坏性成岩作用破坏原有的储层物性,使孔隙度和渗透率降低,储集性能变差.  相似文献