表生和埋藏成岩作用的温压条件下不同组成碳酸盐岩溶蚀成岩过程的实验模拟

表生到埋藏成岩作用的温度与压力（４０～１００℃，常压～２５ＭＰａ），方解石、白云石相对含量不同的碳酸盐岩的溶蚀证明，在表生与相对浅埋藏的温压条件（低于７５℃、２０ＭＰａ）下，方解石的溶解速率大大超过白云石，随着温度和压力的升高，两者溶解速率的差值变小。在相对深埋藏的温压条件（高于７５℃、２０ＭＰａ）下，白云石的溶解速率已超过方解石，在１００、２５ＭＰａ的温压条件下，微晶白云石（白云石／方解石＝９８／２）的溶解速率已是含云灰岩（白云石／方解石＝１６／８４）的２倍，造成这种现象的原因是白云石的温度、压力效应大大超过方解石之故。根据实验的结果可以预测：表生与相对浅埋藏的温压条件下，石灰岩的岩溶作用较白云岩发育；但在深埋藏阶段，由溶解作用造成的白云岩次生孔隙应比方解石更为发育，这是埋藏深度大于２０００ｍ的地层中，白云岩储层多于石灰岩的重要原因。

近地表温压条件下白云岩溶解过程的实验研究

与溶解作用有关的次生孔隙是碳酸盐岩最主要的油气储集空间,从实验模拟角度研究碳酸盐溶解机制具有重要的理论与应用价值。本文在近地表的温度和压力条件下,进行了具相同成分和结构的白云岩在CO2和乙酸介质中的对照溶解实验,两种类型的具相同成分和不同结构的白云岩在CO2介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验,以及方解石含量50%的岩石在CO2介质中添加和不添加硬石膏的对照溶解实验。实验结果表明:(1)近地表温压条件的酸性环境中,乙酸对碳酸盐矿物的溶解能力显著大于CO2流体,乙酸对白云石的溶解是接近化学计量的,而CO2流体则是非化学计量的,白云石中Ca优先溶出而Mg滞留;(2)溶解CaSO4的加入会显著改善近地表温压条件下CO2流体对白云石的溶解效果,使得白云石溶解接近化学计量组成,该过程是通过抑制Ca的溶出和加速Mg的溶出来实现的;(3)对于白云石含量大于90%的较纯的白云岩来说,溶解CaSO4的加入会使得白云岩溶出离子的Ca、Mg合量增加,因而总体上有利于白云岩溶解,与之相反,溶液中CaSO4的沉淀可能导致白云石的沉淀。实验结果可以帮助我们更深刻理解近地表环境白云岩的溶解过程,尤其是与膏盐伴生的白云岩的溶解及相应岩溶过程和次生孔隙的形成机制。

藏北新生代火山岩主要造岩矿物特征及温压条件

藏北新生代火山岩在空间上呈带状分布 ,时代上从南向北由老逐渐变新 ,表现为其带状由南向北迁移。岩石系列分属于碱性玄武岩系列和钾玄岩系列 ,主要造岩矿物为橄榄石类、辉石类和长石类等 ,它们都有类似的演化特点 ,同一岩带中岩浆总体由东向西演化。运用相应的方法 ,计算出藏北新生代火山岩中不同矿物的结晶温度为 90 0～ 12 0 0℃ ,形成压力为 1 1～ 3 4GPa ,从而确定了岩石的近似来源深度 ,这对青藏高原隆升及深部动力学机制的研究有着重要意义。结合对脉动性的岩浆活动事件的主体时代的分析 ,认为 6 0～ 30Ma期间岩石圈持续增厚 ,表现为岩浆起源深度不断增大 ;30Ma以来 ,岩石圈厚度近于恒定 ,表明随地壳的持续增厚 ,岩石圈地幔发生了减薄作用。

不同温压条件下蛇纹岩和角闪岩中波速与衰减的各向异性

在实验室中研究了蛇纹岩和角闪岩样品在不同温压条件下的纵、横波速度和Q值．这两种岩样对应的主要组成矿物叶蛇纹石和普通角闪石都具有很强的晶格优选方位（LPO）．随着围压的增加，波速和Q值均增大，但是在相互正交的三个方向上（垂直或平行于层理面及线理方向）增大的速度并不相同，这与微裂隙的逐渐闭合密切相关．在600MPa的围压下升高温度直到600℃以上，由于微裂隙的热扩张受到约束，波速和Q值下降幅度很小．观测到的波速和Q值的各向异性具有不同的机理，波速各向异性主要与定向分布的微裂隙和主要矿物的LPO等构造因素有关；高围压下纵波Q值各向异性与速度各向异性正好相反，可能是由于形成层理面的定向排列的平板状矿物晶体沿不同方向边界之间接触程度不同造成的．

有压条件下湿粘土结冰温度的研究

应用过冷原理研制的冰点仪，对４种含水率的湿粘土，在０～２０ＭＰａ外载的范围进行结冰温度变化规律的试验研究，获得粘土的结冰温度与外载，含水率的关系和变化规律。

深层异常温压条件下碎屑岩成岩作用特征初探——以板桥凹陷下第三系深层碎屑岩地层为例

依据《碎屑岩成岩阶段划分规范》 ,黄骅坳陷板桥凹陷根据古地温、孢粉颜色、TAI、Ro、泥岩中黏土矿物演化等各项指标所划分的成岩阶段之间存在着明显的不吻合现象。分析认为 ,这是由于板桥凹陷普遍存在异常高压 ,而压力对有机质热演化和无机物质反应具有明显的抑制作用 ,延缓了有机质成熟 ,温度虽然较高 ,但成岩演化阶段出现相对滞后的现象。为此 ,根据自生矿物组合、黏土矿物演化及有机质热演化等 ,重新建立了异常温压背景下碎屑岩储集层成岩阶段划分方案。图 4参 2表

不同温压条件下弹性波在岩石中传播速度的实验研究

对以岩浆岩为主的岩石类型进行了不同温压条件下弹性波传播速度的实验研究，结果表明：（１）岩石的物质组成是决定弹性波传播速度的主要因素。以岩浆岩为例，由酸性到基性波速呈增加趋势；（２）岩石中弹性波的传播速度随环境条件改变而变化。一般说来，随温压条件的升高而升高。

西藏尼木变质岩特征及变质温压条件

出露于雅鲁藏布江缝合带北侧尼木县的变质岩主要由石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩组成。研究表明岩石变质程度达到角闪角岩相-辉石角岩相;石榴子石变斑晶具有生长环带,角闪石均为钙质角闪石,黑云母大多为铁质黑云母和铁叶云母,长石多为更长石和中长石,少量为正长石。利用石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英压力计和角闪石-斜长石温度及压力计计算获得石榴黑云片麻岩和黑云斜长角闪角岩的变质温度分别为619～661℃,695～702℃,压力范围分别为1.86～1.94kbar和3.69～4.56kbar。野外和室内研究认为岩石原岩为冈底斯带南缘叶巴组火山岩及其上部沉积岩,岩石经历了高温低压的接触变质作用。结合已有冈底斯带陆缘岩浆活动特征,对变质岩的形成环境和过程进行了反演。

大别山北部镁铁-超镁铁质岩带中榴辉岩的分布与变质温压条件

大别山北部镁铁-超镁铁质岩带中的榴辉岩主要有两种产状,一是产于变形较强(面理化)的橄榄岩中,另一种是产于片麻岩中。其中,绿辉石中硬玉端元组分大多为Jd=20mol％～52mol％。产于橄榄岩和片麻岩中榴辉岩的石榴子石成分分别相当于Coleman的B型和C型榴辉岩。石榴子石成分特征及钠质单斜辉石中石英针状出溶体的出现表明,本区榴辉岩早期可能经历过超高压变质作用,且至少经历了3个变质阶段,即:①榴辉岩相峰期变质阶段,主要矿物共生组合为石榴子石+绿辉石+金红石±蓝晶石+石英(或柯石英假象?),p≥2.5GPa、t=595～874℃;②高压麻粒岩相变质阶段,主要矿物共生组合为石榴子石+透辉石+紫苏辉石+钛铁矿+尖晶石+斜长石等,p=1.1～1.37GPa、t=817～909℃;③角闪岩相变质阶段,主要矿物共生组合为角闪石+斜长石+磁铁矿等,p=0.5～0.6GPa、t=500～600℃。该区榴辉岩独特的麻粒岩相退变质阶段,表明榴辉岩在折返初期并未能上升到中上地壳,而处于下地壳,它与南部超高压变质岩有不同的p-t演化史,即在榴辉岩相峰期变质之后经历了近等温减压(或稍升温减压)和降温减压变质过程。

不同温-压条件下含水合物沉积物的损伤本构关系

环境温度和孔隙压力对含水合物沉积物的力学特性存在重要影响,深刻揭示温度和孔隙压力对含水合物沉积物力学特性的影响机制并对其进行有效地模拟是含水合物地层稳定性评估的前提。在分析温度和孔隙压力变化对含水合物沉积物的力学特性影响机制的基础上,引入温压条件参数来考虑温度和孔隙压力变化对含水合物沉积物力学特性的影响,建立了考虑温度和孔隙压力影响的损伤本构模型。模型假设含水合物沉积物微元强度服从Weibull分布,采用Drucker-Prager强度准则描述微元强度,建立了损伤因子的演化规律。此外,还提供了一套模型参数的确定方法。通过一系列不同温度压力条件下的含水合物沉积物的三轴压缩试验结果对模型进行校核和验证,结果表明,该模型能很好地模拟含水合物沉积物的应力-应变关系,并且能较好地考虑水合物含量、环境温度和孔隙压力对含水合物沉积物的力学特性的影响。

地壳岩石变形行为的转变及其温压条件

岩石脆延性转化 (brittle ductiletransition)和脆塑性转化 (brittle plastictransition)是不同的概念。脆延性转化指从岩石的局部变形破坏到宏观均匀流动变形的转化 ,它与宏观结构和力学行为的变化相关。脆塑性转化指脆性向晶体塑性变形的转化 ,它与力学行为和微观机制的变化相关。通过地壳中最主要的石英、长石的实验室和野外变形温压条件对比发现 ,达到相同的变形特征 ,在实验室和野外所需温压条件不同。建立变形机制图使解决这一矛盾成为可能。但受实验资料的限制 ,目前几种主要岩石的变形机制图还无法建立。因此 ,通过对实验与自然环境下变形特征及微观机制对比 ,找出两者温压条件的差别 。

内蒙古锡林浩特岩群岩石学特征及变质温压条件

锡林浩特岩群出露于内蒙古锡林浩特市东南部,指原锡林郭勒杂岩中表壳岩部分,为一套片麻岩夹层状斜长角闪岩、磁铁石英岩和变粒岩等的变质岩组合。选取岩群中片麻岩及斜长角闪岩进行岩石学及岩相学分析,其中斜长角闪岩主要矿物组合为角闪石+斜长石;片麻岩样品中见夕线石+钾长石矿物组合,石榴子石具明显进变质环带,所以在计算其形成条件时选取了生长于峰期变质阶段的特定部位。运用角闪石-斜长石、石榴子石-黑云母矿物温压计分别估算锡林浩特岩群中准同时形成的变质基性火山岩及变质碎屑岩的变质温压区间。综合二者计算结果,得锡林浩特岩群峰期变质温压条件为660～707℃,0.5～0.6GPa。变质达高角闪岩相。其变质年龄为1 000Ma左右,推测锡林浩特岩群角闪岩相变质为中元古代末期锡林浩特微陆块与其他陆块碰撞的结果。

甘肃北山榴辉岩矿物特征及温压条件

甘肃北山榴辉岩中矿物组合形成于四个不同阶段：（１）以柯石英为代表的早期超高压阶段，（２）以绿辉石＋石榴石平衡共生组合为代表的主期高压阶段，（３）以单斜辉石＋角门石＋斜长石交生组合为代表的晚期较高压退变阶段，（４）以绿泥石＋绿帘石＋科长石为代表的后期叠加阶段。前三个阶段反映了相辉岩相变质作用的主要过程。后一阶段，反映了榴辉岩在地壳浅部层次绿片岩相环境下遭受轻微的叠加改造。

负压条件下考虑土体损伤和流变的有限元分析

介绍了在负压条件下软基加固的各种理论计算,并采用平面应变有限元法进行分析,计算中考虑了土体的流变和施工扰动引起的损伤。计算结果与某高速公路试验段现场观测的结果比较接近,说明计算方法是合理可行的。

朱阳关-夏馆断裂带构造变形的温压条件

文章对朱阳关-夏馆(简称朱-夏)断裂带形成时期的变形温压条件进行一系列研究。首先对石英和长石进行动态重结晶分析,得到朱-夏断裂附近的变形温度为300～650℃,带中心温度较高,为500～650℃。越靠近构造带温度越高,往两侧递减,变形环境在绿片岩相到低角闪岩相之间。通过EBSD实验得到石英组构,岩石石英C轴组构分析结果点极密分布于边缘,可推断其变形温度为400～600℃。电子探针数据指示其变形温度为608.6℃,变质压力的上限为5 161bar,变质程度最高可达角闪岩相。研究结果反映出朱阳关-夏馆断裂带是中温-中低压条件下形成的。

冀西北石榴角闪二辉麻粒岩早期高压变质矿物组合的确定及其形成的温压条件——来自锆石中矿物包裹体的信息

采用激光拉曼、阴极发光和电子探针技术,确认冀西北石榴角闪二辉麻粒岩锆石中保存早期高压变质包体矿物组合:石榴石(Grt)+单斜辉石(Cpx)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)+金红石(Rt)、单斜辉石(Cpx)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)和石榴石(Grt)+单斜辉石(Cpx)+斜长石(Pl)+石英(Qtz)。其中少量锆石具有继承性锆石的核,而多数锆石则形成于高压麻粒岩相变质阶段。利用TWQ方法限定石榴角闪二辉麻粒岩锆石中所保存的高压包体矿物组合的变质温度条件为750～820℃,压力为1.07～1.40 GPa。该项研究成果对于如何识别高压麻粒岩以及深入研究其成因机制均具有重要的科学意义。

大别山南部黄镇—凉亭河一线宿松变质杂岩岩石学和峰期变质温压条件及与高压榴辉岩对比研究

通过对宿松变质杂岩的野外地质观测、岩相学和热力学评价及其峰期变质温压条件的空间变化特征的研究,并对比南大别高压单元研究结果,探讨宿松变质杂岩的岩石构成和变质特征。研究表明宿松变质杂岩自北向南可分为I、II和III三个带,主体仅经历了绿帘角闪岩相至角闪岩相的变质作用,温压范围为t=398～613℃和p=0.61～1.53GPa,平均温压值为t=517℃±50℃和p=1.03±0.21GPa。该变质杂岩未显示任何蓝片岩相的变质特征,其内部也没有温度分带或连续变化的趋势。对比南大别高压单元的峰期变质条件,它们压力差至少可达p=0.92GPa,温度差可能在t=45℃,两者应在构造作用下叠置在一起。

陕南汉阴金矿田中浅变质岩特征及形成温压条件探讨

南秦岭多金属成矿带蕴藏有丰富的金属矿产，是秦岭巨型成矿带的重要组成部分（王集磊等，1996）。它以其丰富的矿产资源以及重要的造山带研究的理论和现实意义，而倍受中外地质学家的广泛重视，成为国内外地学界研究热点之一。

压气条件下泥膜进气值测量试验研究

在压气条件下,进气是泥膜透气失效的起始点。为测量并研究泥膜在气压下的进气压力值(进气值),通过自制的试验装置,在不同压气条件下对3种泥膜进行进气值测量试验。试验结果表明:1)由闭气排水与固结排水的差值可以辨别泥膜是否进气,得到泥膜进气值; 2)采用泥膜特征孔径D_(90)/2代入推导公式可近似计算泥膜进气值; 3)泥膜在不同压气条件下进气值不同,增压速率越低,泥膜进气值越大; 4)在较快和较慢的增压速率下存在进气值变化趋于稳定的现象,最大进气值为最小值的2倍以上。

温压条件下水饱和砂岩岩样纵波波速和衰减的测量与规律

徐果明 ,孙新蕾 ,肖翔 ,吴永刚 ,赵宝忠 ,曲斌 .温压条件下水饱和砂岩岩样纵波波速和衰减的测量与规律 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :39～ 43在温度 2 8～ 80℃及 3.33～ 6 0 .0 MPa围压条件下 ,通过对大庆油田 19块水饱和砂岩岩样进行测量 ,得到了纵波波速参数 (v0 )、波速压力系数 (av)、波速温度系数 (bv) ,品质因子 (Q,包括纵波参数 Q0 )、压力系数 (aq)、温度系数 (bq)、压力系数的温度系数 (cq)等完整可靠数据 ;得到大庆 1号及 2号井岩样纵波波速及 Q与围压及温度之间的拟合公式。测量结果表明 ,在实验的温压范围内 ,水饱和砂岩岩样的纵波波速和 Q均与压力以及温度呈线性关系 。