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关键词： 石窟寺   无损检测   核磁共振   红外热成像   孔隙结构   文物保护  

摘要： 水分入侵是威胁石窟本体安全、影响其长久保存的重要原因之一,但目前针对石窟砂岩内部毛细水迁移过程及变化特征的研究相对较少。为揭示毛细水在砂岩内部迁移的特征与机制,针对云冈石窟和乐山大佛所在地的新鲜砂岩开展室内的一维竖直毛细上升试验,测定吸水率和毛细上升高度随时间的变化,同时采用核磁共振和红外热成像技术获取砂岩内部水分的时空分布演变规律。云冈砂岩和乐山砂岩都属于中等毛细吸水能力,因乐山砂岩大孔数量多、孔径分布不均匀,其毛细吸水率和毛细上升高度发展更快,湿润前锋形状十分不规则。试验过程中,微孔饱和度始终高于中孔饱和度,不同类型的孔隙饱和度增加速率差异在乐山砂岩中更为明显,并且有部分较大孔隙无法通过毛细作用达到饱和。毛细水迁移包括水分上升和扩散2个过程,吸水砂岩内部的含水率随着高度增加而逐渐降低,分为湿润区、过渡区和干燥区,其表面温度也相应呈现从低到高渐变的规律。温度对水分含量的细微变化反应敏感,因此红外热成像技术在水分分布快速探查中表现出良好的应用价值。在砂岩质石窟劣化机理、无损检测技术适用性等研究方面进行了探索,以期为文物的预防性保护提供理论依据和实践指导。

关键词： 隧道工程   开挖扰动   压缩试验   富水饱和砂岩   力学特性  

摘要： 【目的】揭示隧道开挖过程中砂岩的力学特性与围岩变化规律,降低因砂岩围岩变化规律难以预测、强度各向异性显著导致的隧道开挖坍塌风险,以指导砂岩隧道安全施工。【方法】基于原状砂岩、受开挖扰动砂岩以及饱和富水条件下砂岩的单轴压缩试验,研究开挖扰动及富水饱和对砂岩强度的影响,并通过三轴压缩试验确定受开挖扰动砂岩的抗剪强度参数。【结果】受开挖扰动砂岩的单轴抗压强度比原状砂岩的显著下降了26.00%,且低于工程勘察报告中的推荐值;富水饱和条件下砂岩的单轴抗压强度比原状砂岩的显著下降了51.31%。通过三轴压缩试验,确定了受开挖扰动砂岩的内摩擦角和黏聚力分别为57.70°和7.90 MPa,所得内摩擦角与图像处理软件得到的结果(53.43°)相近。【结论】开挖活动显著削弱了砂岩的承载能力,富水饱和对砂岩强度的削弱作用更为显著。研究结果丰富了工程扰动下的砂岩力学特性数据库,为预测和防控砂岩及类似围岩隧道开挖过程中的突发事故提供了理论依据。

关键词： 非均匀应力   力学特性   破坏特征   声发射  

摘要： 为探究非均匀应力下砂岩的破坏与损伤特性,采用声发射技术开展D-Z-G、Z-D-G和D-G-Z应力下砂岩的单轴压缩试验,揭示非均匀应力下砂岩的局部形变与整体失稳特征。结果表明:非均匀应力作用下砂岩的抗压特性呈现显著变化,在D-G-Z布置形态下,砂岩整体承载能力更强,弹性模量更大;砂岩整体的变形破坏过程并未产生根本性影响,砂岩的抗压强度增大,在DG-Z排列下,砂岩所展现出的弹性模量与峰值抗压强度均显著高于Z-D-G、D-Z-G和D-Z-G排列时峰值应变最大;砂岩的破坏是受载后萌生裂纹的扩展、演化直至贯通引起的,与砂岩受压状态产生初始裂纹有关;岩中部应力最大时声发射特征较其他两种加载方式弱化效果较显著,侧面处于高应力时,剪切裂纹多于拉伸裂纹,中部高应力时,拉伸裂纹数量与剪切裂纹数量相近。

关键词： 中小河流   河流分类   生态修复  

摘要： 农村中小河流是自然生态系统的重要组成部分,也是农村水生态文明建设的重要依托。然而,当前农村中小河流面临着不同程度的生态环境受损情况,影响了其生态服务功能的正常发挥。本研究提出了基于受损原因的农村中小河流分类方法,构建了农村中小河流生态保护指标,建立了农村中小河流生态修复模式和适用技术体系,为农村中小河流生态保护治理、建设乡村水生态文明提供了有益的探索和借鉴。

关键词： 黄铁矿   铀矿物   赋存关系   成矿作用   砂岩型铀矿  

摘要： 文章通过系统的野外地质露头及钻孔岩芯观察、显微镜及扫描电镜研究,结合前人研究成果,深入探讨了砂岩型铀矿床中黄铁矿与铀成矿的空间赋存关系及成因。研究结果表明:砂岩中黄铁矿普遍发育,但其与铀矿物的空间分布多呈非相关性;在二者紧密共伴生的情况下,主要存在3种赋存形式共存,其铀成矿作用机理也有明显差异:(1)铀矿物环绕黄铁矿呈环带状分布,主要是成矿过程中E_(h)值降低或酸化环境使得黄铁矿优先于铀沉淀所致;(2)铀矿物赋存于黄铁矿溶蚀孔洞、裂隙或莓球状表面,与黄铁矿微纳米级孔隙结构的吸附作用密切相关;(3)少量铀矿物直接富集于黄铁矿表面,系厌氧弱酸-弱碱条件下黄铁矿水解释放的H_(2)S还原铀酰离子所致。因此,黄铁矿只是砂岩型铀成矿体系中的一种辅助还原介质和成矿介质。相较于油气、煤层气、炭屑、钛铁氧化物及黏土矿物等高效还原剂和成矿介质,黄铁矿在铀成矿过程中的贡献相对有限,仅起较小作用。

关键词： 鄂尔多斯盆地   苏里格气田   致密砂岩气   剩余气表征   有效砂体   地质建模   数值模拟   挖潜对策  

摘要： 苏里格气田的成功开发,为鄂尔多斯盆地致密气产量不断攀升做出了巨大的贡献。目前,该气田中区已进入开发的中后期,天然气开发程度和储量动用程度均较高。为了定量表征致密砂岩气藏开发中后期剩余储量的空间分布并制订差异化挖潜对策,以苏里格气田中区苏36-11区块为例,在对致密砂岩储层展布特征进行精细描述的基础上,采用三维地质建模与CMOST智能历史拟合数值模拟相结合的研究方法,计算有效砂体的发育规模、分布频率,逐级描述致密气剩余储量。研究结果表明:(1)苏36-11区块沉积时期水动力较强,受辫状河体系叠置带控制,砂体广泛连片发育;(2)二叠系下石盒子组盒_(8)段和山西组山_(1)段有效砂体发育频率相对高,盒_(8上)亚段、盒_(8下)亚段和山_(1)段有效砂体发育频率分别为14%、56%、30%;(3)采用CMG软件CMOST模块实现了气井自动历史拟合与参数优化,数值模拟定量评价结果表明,剩余气主要集中在盒_(8下)亚段和山_(1)^(2)层,剩余气类型主要为层间滞留型以及井间滞留型,局部还存在压裂不完善滞留型;(4)将该区块按照储量动用程度划分为4类21个井区,分区块开展了不同类型井区储量动用对策研究。结论认为,针对该区块不同类型井区需要分别开展局部加密、查层补孔、老井侧钻、整体部署等差异化挖潜对策,以提高该区块天然气采收率进而支撑苏里格气田持续稳产。

关键词： 岩爆   红砂岩   双裂隙   真三轴   声发射  

摘要： 岩爆已经成为地下工程建设中不可忽视的地质灾害。通过开展含不同预制裂隙红砂岩的真三轴五面加载一面临空岩爆试验,并借助高速摄像系统和声发射系统,对比分析不同裂隙试样的应力-应变力学特征、岩爆的发育过程特征、母岩形态破坏特征、声发射演化特征。结果表明:(1)不同倾角裂隙岩石的弹性模量、峰值应力和峰值应变均随着裂隙倾角的增加呈现出先减少后增加再减弱的变化趋势,而损伤系数则呈现出相反的变化规律;(2)不同裂隙试样其弹射动态过程大都经历了岩石小颗粒弹射阶段、岩石断裂阶段、岩石整体破坏阶段共3个阶段;(3)不同母岩的破坏模式为临空面和靠近临空面周围的破坏特征主要为张拉作用导致的劈裂破坏,远离临空面的破坏特征主要为剪切作用导致的剪切破坏。且裂隙之间的相互作用随着裂隙倾角的增加而增加;(4)在外界应力的持续加载过程中,绝对能量和声发射撞击数会出现一个极值跳跃期,其对应的是岩石的岩爆破坏阶段。研究成果可为采空区中可见复杂裂隙网络岩体岩爆灾害的发生规律提供理论依据。

关键词： 特深层   深地塔科1井   白云岩   岩石力学性质   高温高压实验   本构模型  

摘要： 明确认识高温高压条件下岩石力学性质和变形规律,是特深层钻井、压裂等工程的重要研究内容之一,对突破万米的特深层高效勘探开发具有重要里程碑意义。文章以塔里木盆地寒武系肖尔布拉克组白云岩露头样品为研究对象,采用岩石力学三轴实验装置模拟深地塔科1井储层温度和有效应力条件,开展不同热—力耦合条件下系列岩石力学实验,获得了岩石力学性质随温度和围压变化规律。研究表明,围压对白云岩样品岩石力学性质影响明显,杨氏模量、峰值强度、残余强度、峰值应变和残余应变随围压增加呈线性增加;在实验温度条件下(≤200℃),岩石强度和杨氏模量随温度升高呈现减小趋势;总体来看,在万米深层高温高压作用下,白云岩在破坏前线性变形特征明显,岩石力学性质主要呈现脆性特征。基于实验结果,构建考虑温度—应力损伤的特深层白云岩本构模型,并对其进行验证,结果表明该模型能够反映高温高压作用下白云岩应力应变特征。研究成果可为塔里木特深层白云岩的评价和钻完井实施提供基础参数和理论依据。

关键词： 狼尾草属牧草   野生变异种   高产优质   适应性强  

摘要： 狼尾草属牧草具有适应性强、高产质优等特点,为我国草牧业、生态保护的重要资源,但存在品种名称混乱、辨种困难等问题。本文梳理了我国23个品种及野生种的特性,结果表明:狼尾草属植物品种多样性显著:美洲狼尾草粮饲兼用、耐盐碱;东非狼尾草耐践踏、适宜放牧;杂交狼尾草高产且生态功能突出;西藏狼尾草适应高海拔贫瘠环境。用途广泛:既是优质饲料,又具备生态修复功能。区域特征明显:热带地区宜选高产型象草和杂交狼尾草;温带地区适用耐寒型东非狼尾草和白草;高海拔地区可栽培乾宁狼尾草。综上所述,引种栽培狼尾草属牧草应结合区域气候与利用目的,选择适宜品种,未来需加强分子鉴定、种质创新、多元化利用、种子繁殖等研究,进一步推动狼尾草属资源高效开发与可持续发展。

关键词： 低渗   甜点   沉积相   混积层  

摘要： 低渗储层一般具有致密、岩性组合多样、沉积环境复杂、有效储层薄等特点,因此甜点预测成为该类油藏高效勘探开发的关键。文章在L油田Z油藏低渗储层实钻资料井控程度低、地震资料不可用的情况下,首先开展区域沉积特征、目的层沉积特征、沉积演化及模式研究,分析物性展布主控因素,明确了砂体的展布受河流和波浪作用双重控制的空间分布模式;其次,在井点实钻数据基础上,根据沉积相研究成果开展储层预测,明确甜点空间分布;最后,基于甜点研究成果开展了井位部署研究。以上开发生产实践可为同类型油藏的开发技术政策制定提供参考。