阿曼盆地A区白垩系泥岩充填型碳酸盐岩溶蚀沟谷识别技术

利用地震、钻井及测井等资料,结合地震正演模拟和地震属性,对阿曼盆地A区白垩系泥岩充填型碳酸盐岩溶蚀沟谷的地震反射特征及其展布规律进行了详细研究,并对该区油气成藏模式进行了刻画。研究结果表明:①阿曼盆地A区西部—中部发育1个泥岩充填型溶蚀沟谷体系,其在地震上表现为同相轴下凹、间断、弱振幅反射等特征,且地震资料可识别出深度大于3 m、宽度大于10 m的沟谷。②通过优选地震属性,发现研究区的欧拉曲率属性能更好地压制密集断层的影响,对溶蚀沟谷的识别效果优于相干属性和曲率属性。③新识别技术发现了一系列溶蚀沟谷-泥岩充填遮挡的复合型圈闭,面积共计80.66 km2,且新钻井揭示了其良好的油气显示,证实了该技术的可靠性。

桂林市毛村流域碳酸盐岩溶蚀实验研究

以桂林市毛村流域灰岩、白云岩为样本,利用自主设计的实验装置进行了以岩性、温度、水动力条件和p H值为单一变量的4个系列的溶蚀实验,进一步探究了影响研究区碳酸盐岩溶蚀的主要因素,得到变量与溶蚀量之间的定量关系。实验结果为研究区碳酸盐岩动力学及岩溶发育分析提供了有力的理论依据。

区域碳酸盐岩溶蚀作用碳汇通量估算初探：以珠江流域为例

在长时间尺度上,碳酸盐岩的形成对地质历史时期大气CO2产生巨大的碳汇效应,同时碳酸盐岩在全球分布面积的巨大及对气候变化响应的敏感,使碳酸盐岩溶蚀、吸收大气/土壤CO2的岩溶过程积极参与现代全球碳循环,并发挥重要作用,已有的研究结果显示这一碳汇的通量约占全球"遗漏汇"的12.00%～35.29%.以珠江流域为例,在综合考虑影响岩溶作用及产生碳汇因子的基础上,收集已有数据,以典型地点的石灰岩溶蚀速率、年降水量、土壤呼吸速率和NPP建立回归方程,并以GIS为研究平台,结合研究区内碳酸盐岩类型的分布,估算研究区内因碳酸盐岩溶蚀作用对大气CO2汇的通量.结果表明,珠江流域年溶蚀量为1.54×107tCaCO3/a,折合碳为1.85×106tC/a,试图从原位典型点的监测数据,探索区域尺度岩溶作用碳汇估算方法.

硫酸对典型岩溶流域碳酸盐岩溶蚀及碳循环意义：以广西平果岩溶流域为例

为探讨硫酸参与碳酸盐岩的溶蚀过程和对碳循环的影响，选择广西西南部平果县西南部右江中游以西典型岩溶流域，利用流域地表水和地下水水化学及碳同位素（δ13CDIC）探讨了流域水化学特征及其主要影响因素，并利用水化学计量法对硫酸溶蚀碳酸盐岩的比例和对HCO3-离子的贡献比例进行了定量计算。结果表明：1）研究区水化学类型为HCO3-Ca型，Ca2＋和HCO3-是地下水和地表水最主要的阳离子和阴离子，水化学特征主要受碳酸盐岩化学风化作用的控制；2）地下水和地表水δ13CDIC值介于-5.90‰^-16.62‰之间，大多数水样[Ca2＋＋Mg2＋]与[HCO3-＋SO2-4]当量平衡，[Ca2＋＋Mg2＋]/[HCO3-]当量比值介于0.86~1.31之间，平均值为1.13，大部分大于1，表明除碳酸外，硫酸也参与了溶蚀碳酸盐岩；3）硫酸溶解碳酸盐岩对地下水（Ca2＋＋Mg2＋）和HCO3-的贡献比例分别为0~46.88%和0~30.62%，平均贡献比例分别为20.08%和11.81%；对地表水（Ca2＋＋Mg2＋）和HCO3-的贡献比例分别为14.67%~67.65%和7.92%~51.11%，平均贡献比例分别为38.88%和26.35%，显示了硫酸显著地参与了流域碳酸盐岩的溶蚀。硫酸参与流域碳酸盐岩的溶蚀改变了区域碳循环，这是全球碳循环模型应考虑的一个重要环节，不能被忽视。

模拟污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其潜在的环境意义

碳酸盐岩是个巨大的碳源和钙源,在地球表面分布极广。随着近年来污水排放量的增加,对地表碳酸盐岩的溶蚀产生重大影响。为研究污水对碳酸盐岩的溶蚀作用及其环境效应,利用原子吸收分光光度计、pH计、酸滴定法、扫描电子显微镜-能量扩散X射线谱仪和X-射线粉晶衍射等,分别测定反应体系中的金属离子浓度、pH值、HCO3-浓度、碳酸盐岩被溶蚀前后表面形态和组分变化等指标。研究发现,模拟污水(含有几种重金属离子、H2PO4-、NH4+、脲和土壤微生物等)对碳酸盐岩的溶蚀结果有显著差异,如模拟污水对碳酸盐岩有强烈的溶蚀作用,使其释放更多的Ca和C;低浓度Pb(NO3)2溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为吸收CO2;高浓度的Pb(NO3)2、CuCl2、CuSO4和土壤微生物扩增溶液对碳酸盐岩溶蚀表现为释放CO2;重金属盐溶液和复合污水对碳酸盐岩溶蚀后有次生矿物生成等。

喀斯特小流域地表水碳酸盐系统化学平衡对酸性矿山废水的缓冲作用

Revelle因子不仅能反映弱碱性水体对吸收大气CO_(2)的缓冲能力,还能体现水体酸化过程中CO_(2)去气对H^(+)的缓冲作用。本研究通过对多个缓冲因子的分析,探讨喀斯特中高硫煤矿区地表水碳酸盐系统对酸性矿山废水的缓冲作用,有助于进一步理解喀斯特地区流域水体中DIC循环过程和CO_(2)源汇关系特征。结果表明,地表水碳酸盐系统内车田河流域Revelle因子变化区间在1.00~51.96之间,能有效揭示地表水碳酸盐系统内CO_(2)去气对H^(+)的缓冲过程,其敏感区间为pH=7.0~8.38的弱碱性水体。γDIC、βDIC、ωDIC、γAlk、βAlk、ωAlk等缓冲因子是基于pH和DIC浓度的二元方程。这些因子进一步细化了CO_(2)(aq)、H^(+)和CO_(3)^(2-)等组分对DIC浓度和碱度的相对变化关系。在pH>7.0的DIC碳酸盐体系内,6个缓冲因子对水体酸化过程中碳酸盐组分的动态转化具有很好的响应。当pH<7.0以后,水−气界面和水−岩界面的碳传输过程增强,当CO_(2)去气过程占主导,则缓冲因子绝对值变大;当H^(+)对碳酸盐岩溶蚀过程占主导,则缓冲因子绝对值变小。

我国西南岩溶区土壤侵蚀强度分级标准研究

中国西南岩溶区碳酸盐岩成土物质先天不足，沿用水利部颁布的SL190--1996《土壤侵蚀分类分级标准》，显然与岩溶区的实际情况不适应。在分析影响西南岩溶区碳酸盐岩风化成土因素的基础上，收集相关的资料、数据和图层，估算西南岩溶区碳酸盐岩的风化成土速率，并将成土速率作为土壤允许流失量，厘定西南岩溶区土壤侵蚀强度的分级标准，结果表明，微度、轻度、中度、强度、极强度和剧烈侵蚀标准分别为〈30、30—100、100～200、200～500、500～l000、〉1000t／（km2·a）。根据西南岩溶区土壤侵蚀过程的基本特点，对该地区以后的水土保持工作提出以下建议：1）抓住土壤侵蚀过程关键环节重点防治，2）不同岩溶石漠化区采取不同水土保持对策，3）积极推进生物篱技术，4）加强岩溶区土壤改良技术研究，提高基本农田的生产效率。

中国西南岩溶区土壤允许流失量及防治对策

中国西南岩溶区碳酸盐岩成土物质先天不足，沿用1997年水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190—96），显然与岩溶区的实际情况不相适应。在分析影响西南岩溶区碳酸盐岩风化成土因素的基础上，收集了相关的资料、数据和图层，估算了西南岩溶区碳酸盐岩的风化成土速率，并将成土速率作为土壤允许流失量，重新厘定西南岩溶区水土流失强度的分级标准，微度、轻度、中度、强度、极强度和剧烈分别为〈30、30～100、100—200、200—500、500—1000、≥1000t／（km2·a）。同时根据西南岩溶区水土流失过程的基本特点，对该地区以后的水土保持工作提出4点建议：抓住水土流失过程关键环节重点防治；不同岩溶石漠化区采取不同水土保持对策；积极推进生物篱技术；加强岩溶区土壤改良技术研究，提高基本农田的生产效率。

人类活动影响下岩溶地下河水-岩作用强度时空差异分析

为探讨人为来源的硫酸和硝酸进入地下河系统后产生的水-岩作用时空差异,以受城镇排污和工农业活动影响的广西南丹县里湖地下河流域为研究对象,分别于2014年5月、10月及2015年1月、7月对里湖地下河水化学进行监测并分析其δ^(13)CDIC组成,结果表明:1里湖地下河流域为HCO_3-Ca型,受控于碳酸盐岩的自然风化溶解和人为产生的城镇污水、工业废水和农用肥料的影响,各离子浓度在旱季大于雨季,空间上从上游到下游整体呈现波动下降的趋势;2地下水[Ca^(2+)+Mg^(2+)]/[HCO_3~–]当量比值在1.12~1.56之间,[SO_4^(2–)+NO_3~–]/[HCO_3~–]比值在0.11~0.50之间,揭示硫酸、硝酸参与了水-岩作用;3根据水化学方法计算得出碳酸溶蚀碳酸盐岩的比例介于28.04%~78.55%之间,平均为50.01%,溶解能力最强为下游的小龙洞处,季节上,在2014年5月其溶蚀能力均较弱,受多种因素影响,在流域的不同区域,碳酸溶蚀的最大强度出现在不同季节;硫酸和硝酸溶蚀碳酸盐岩的比例介于21.45%~71.96%之间,平均为49.71%,在农业活动的影响下,其溶蚀能力最强出现在2014年5月,受人类活动强度和水体自净作用的综合影响,其溶蚀强度总体上表现为中游农业活动区域>上游城镇和工业排污区域>下游人为活动较少干扰区域;4地下水δ^(13)C_(DIC)分布在–10.74‰~–4.34‰之间,平均为–7.36‰,由δ13CDIC估算出的碳酸溶解碳酸盐岩形成的DIC的比例在34.32%~84.96%之间,2014年5月的农耕季节所占比例较低,与水化学方法估计出的结果一致,共同指示了农业活动对碳酸溶解碳酸盐岩的干扰。空间上,在流域水体CO_2脱气和水生植物代谢过程的扰动下,两种估算结果的响应受到干扰,还应根据具体情况,将水化学划分方法和同位素混合比例方法相结合,相互检验。

基于物理模型的溶蚀孔洞体积定量雕刻影响因素研究

溶蚀孔洞作为目前塔里木盆地碳酸盐岩储层主要的储集空间和勘探目标,定量计算其体积大小意义重大。针对基于地震反演结果的碳酸盐岩溶洞定量雕刻问题,设计了不同大小孔洞和不同充填物孔洞物理模型,在物理模型实验资料的基础上研究了孔洞大小和不同充填物对孔洞定量雕刻误差的影响;并通过在叠前道集资料上添加不同程度的随机噪声,分析了噪声对溶洞定量雕刻误差的影响。研究表明:孔洞越大,孔洞体积雕刻误差越小;孔洞内填充介质速度越低,孔洞体积雕刻误差越大;噪声的影响总是趋于缩小孔洞响应的体积,噪声越大,影响越明显。

混积条件下有机酸-矿物溶蚀模拟实验

为探究混积条件下储集层矿物的溶蚀规律,为以陆源碎屑为主的混积型储集层的勘探开发提供理论依据,设计了一组递增温、压条件下,Ⅱ_(1)型干酪根所排有机酸与混合样品(钾长石、钠长石、方解石、白云石、安山岩、流纹岩)的水岩溶蚀模拟实验。通过对样品溶蚀前后的扫描电镜特征、质量损失率以及反应液中离子浓度变化的分析,明确了混积条件下样品中主要矿物成分的溶蚀特征。结果显示,混积条件下温度低于250℃时,主要为碳酸盐矿物溶蚀;温度达到250℃时,主要为长石矿物的溶蚀,钾长石的溶蚀比例与钠长石相当。钾长石在190~250℃区间内溶蚀比例增量达到2.64%,大于钠长石的1.91%,说明钾长石在深埋条件下有更大的溶蚀速率与增孔潜力。

山区高速公路特大桥桥台特殊设计

该文结合广东清连高速公路特大桥桥台的设计与施工的过程,介绍了位于碳酸盐岩溶蚀低山体上的特大桥桥台的特殊设计。

农业活动对岩溶作用碳汇的影响：以重庆青木关地下河流域为例

以受农业活动影响强烈的重庆青木关地下河流域为研究对象,利用CTDP300多参数水质自动记录仪、WGZ-1型光电数字水位计、HOBO小型气象站在线自动监测电导率、水位以及降雨等数据,并获取流域耕地面积数据,于2010年分月采集地下水样,分析常规水化学和地下水溶解无机碳δ13C,初步探讨流域农业活动对岩溶作用过程和碳汇的影响,发现农业活动对岩溶作用过程产生明显的影响,进而影响到岩溶地质碳汇。地下水水化学以及地下水δ13CDIC值证实了流域地下水DIC是碳酸、硝酸和硫酸共同溶蚀碳酸盐岩的产物;每月碳酸溶蚀碳酸盐岩产生DIC占地下水中总DIC的比例在55.53%～81.25%之间,雨季(62.98%)普遍低于旱季(74.86%);碳酸溶蚀碳酸盐岩产生的DIC的量为14.67×106mol/a,其中岩溶作用产生的净CO2汇量为7.335×106mol/a,而硝酸和硫酸溶蚀碳酸盐岩产生的DIC总量为7.48×106mol/a,约占地下水中总DIC的33.8%,单位面积耕地上硝酸和硫酸溶蚀碳酸盐岩产生DIC的强度为1.89×106mol/(km2.a)。人类活动引入的硝酸和硫酸参与碳酸盐岩的溶解并改变了区域碳循环。