Study on the Electrical Conductivity of 0.025 mol NaCl Solution at 0.25-3.75 GPa and 20-370℃

The electrical conductance of 0.025 mol NaCl solution was measured at0.25-3.75 GPa and 20-370℃. As shown by the results, the conductance increases with temper-ature, and there is a liner relation between the reciprocal of temperature and the logarithm ofthe conductance but their slopes are different at different pressures. The relations between theconductance and pressure is rather complex and there are some discontinuities: in the range of2.25-3.75 GPa, the conductance increases with the pressure; in the range of 1.25-2.0 GPa, theconductance is not related to the pressure; and at a pressure of 0.75 GPa, the conductance ishigher than that at the pressures nearby. This reflects that the NaCl solution has rather differentproperties of electronic chemistry at various pressures, and probably is an important cause forthe existence of the layers with high electrical conductance and low velocity in the Earth's crustand mantle.

黏土附加导电校正的低阻油层含水饱和度计算方法

为了解决渤海新近系黏土附加导电引起的低阻油层含水饱和度计算精度较低的难题,提出了一种针对黏土附加导电效应校正的低阻油层含水饱和度计算方法。根据核磁共振-阳离子交换量联测实验,建立核磁共振测井黏土束缚水计算模型,将黏土束缚水计算结果带入扩散双电层理论模型得到阳离子交换量,进而校正黏土附加导电的影响,最终采用以扩散双电层理论为基础的泥质砂岩饱和度计算模型精确计算低阻油层含水饱和度。结果表明,对于渤海新近系黏土附加导电成因的低阻油层,新模型计算结果相比传统阿尔奇模型法精度提高7.7%~32.3%,提高了含水饱和度计算精度。

航空发动机热障涂层存在的问题及其发展方向

热障涂层主要作用在发动机的热端部件,可以减少油耗,提高效率,延长热端部件使用寿命。热障涂层技术的高速发展使得航空发动机的性能得到了极大的提高,但是它在使用过程中存在着失效问题。主要对陶瓷面层存在的高温烧结、热生长氧化物生长应力、高温热腐蚀和界面应力失配四种问题进行了论述,并针对具体问题提出了解决方案。同时,对新型的低热导率热障涂层和应用在CMC基体上的热障涂层的研发情况进行了综述和展望。

柴达木盆地地壳深部构造特征及油气勘探新领域

柴达木盆地从20世纪50年代以来,已探明三大油气区:西南尕斯库勒一带的第三系油气区,北部冷湖、鱼卡、南八仙一带的侏罗系油气区以及东部三湖地区的第四系天然气区。但未来的油气勘探领域在哪里,这是人们十分关注的问题。盆地榴辉岩、镁铁—超镁铁岩的发现和盆地边缘大量金矿的分布,以及盆地中膏盐、白云岩、伊利石、锶矿床等的存在则表明了盆地广泛存在地幔流体活动。地震测深结果显示:柴达木盆地中地壳广泛发育低速-高导层,这是无机油气的发生器。分析中地壳低速-高导层与深大断裂分布关系,大断裂与不整合面、浅层断裂及储集层的配套关系,对寻找大油气田具有重要指导意义。研究表明,柴西地区深部花岗岩及其风化壳是未来石油勘探的重点,而盆地东部三湖地区深部则是寻找大气田的有利靶区。

龙门山及其邻近地区深部地球物理探测

为揭示汶川Ms8.0特大地震的深部构造背景,广泛收集整理龙门山地区的深部地球物理探测资料,对龙门山构造带的深部结构与构造特征进行分析讨论。资料表明:龙门山构造带是一地壳厚度陡变带,两侧普遍存在低速高导层,地壳上地幔顶部结构存在较大差异,带内逆掩断层发育,低速高导层缺失,表现为高阻基底。西侧川西高原的Pn波速度较低(7.6～7.8krn/s),东侧四川盆地较高(8.0～8.2krn/s),低的上地幔顶部Pn波速度结构可能意味着川西高原壳幔之间存在较为强烈的热交换过程,中上地壳内的低速高导层有可能成为龙门山L形的滑脱面,为龙门山中上地壳内浅源地震的孕育提供深部构造条件。

鄂尔多斯盆地深部地壳构造特征与油气成藏

根据鄂尔多斯盆地基底性质、基底断裂带分布、盆地巨厚白云岩分布,以及膏盐(特别是钾盐)和大量金属热液矿物,认为盆地曾有地幔流体的强烈活动。对鄂尔多斯盆地及西缘盆地(银川盆地、六盘山盆地)的深部地壳结构的研究表明,尽管鄂尔多斯盆地深部没有中地壳低速层,但银川盆地、六盘山盆地中地壳广泛发育低速高导层。地幔流体在银川盆地的中地壳低速高导层发生费托合成生成天然气;而在六盘山盆地的中地壳低速高导层发生费托合成生成石油。中生代晚期发生了强大的构造挤压推覆作用,中生界石油沥青的稀土元素分配模式、古生界天然气的碳、氢同位素特征均表明有地幔流体的参与。根据这一模式推测,鄂尔多斯盆地下古生界生物礁(白云岩为储集层,膏盐为盖层)是未来寻找大气田的主要靶区;盆地北部伊盟隆起的东胜地区深部中地壳有低速高导层,因此东胜砂岩铀矿下部可能有大油气田。最近,伊盟隆起中元古界钻遇天然气,表明了盆地北部基岩有良好的油气勘探前景。

华北地区拆离滑脱带控震作用初探

华北东部盆岭区以地震多、震级大、损失惨重而著称。以往地震地质研究多注重断裂交汇、拐点、分枝等部位的控震作用。但是 ,华北盆岭区多次大震的烈度并不呈线型展布 ,震源也并非沿陡倾断裂走向分布 ,而是在一定深度上 (近水平 )弥散展布 ,故人们开始注意深部滑脱带控震的探讨。笔者依据近十余年华北地幔亚热柱的研究认为 ,华北断陷区之下为一强烈上隆的地幔亚热柱。地幔物质的上隆及上侵作用使上地壳裂解断陷 ,而中地壳在地幔、下地壳的影响下形成相间展布的低速—高导层。在地幔亚热柱热物质流向外拆离的带动下 ,中、下地壳亦由亚热柱顶部向外围拆离滑脱。当中、下地壳拆离到上地壳裂陷盆地边缘受到造山带的阻挡而减慢时 ,两者之间便产生剪切作用 ,导致应力不断积聚并阶段性释放 ,从而造成亚热柱外围地震频繁发生。

济阳坳陷深部热液活动与成岩成矿

通常认为 ,沉积盆地中有机质热演化生烃和黏土矿物转化是埋藏深度加大的结果 ,温度升高是地热梯度的作用。深入研究济阳坳陷古近系发现 ,黏土矿物的转化是深部富烃、富碱、富金热液碱交代 (K+ 交代 )作用的结果 ,与此伴随的次生石英生成是碱交代过程中排硅的结果。许多证据表明济阳坳陷深部热液活动曾十分活跃 ,不仅提供热能 ,还提供重要的源物质 ,对油气藏形成和黏土矿物组合特征都有重大影响。我国东部裂谷盆地和西部克拉通盆地 (如塔里木盆地 )深部热液活动都十分活跃 ,重新认识深部热液活动与沉积盆地成岩、成矿作用的关系 ,将对油气勘探产生革命性影响。参 3

松辽盆地深部地壳构造特征与无机油气生成模式

松辽盆地中地壳有一低速—高导层(也称塑性层),中地壳的塑性层与松辽盆地的成因以及盆山耦合系统有关.盆地地幔流体活动有下列表现:(1)高热流、高地温场;(2)深大断裂与火山岩喷溢;(3)碱交代作用(如钠长石化、伊利石化);(4)Mg2+交代作用(如白云石化)等等.地球化学省与地球化学急变带控制了大油气田的分布并显示了盆地发生的壳—幔相互作用.中地壳的低速—高导层不是岩浆岩,而是一充满地幔流体的地质体,它们富含氢、碱金属(K+、Na+)、卤素(F-、Cl-)、碳(甲烷、CO、CO2)、氮、硫等.在中地壳的温度压力条件下,在Fe、Ni等催化剂的参与下,H2与CO(CO2)可发生费—托合成烃的反应.实验表明:这个反应不仅可生成气态烃还可生成液态烃,并将发生碳同位素分馏作用.松辽盆地的U形运移模型受到质疑.按照石油无机生成的模型,松辽盆地的深部将会有更多的石油与天然气,庆深气田的发现便是一个明证.

青藏高原及周边地区下地壳地球物理异常及成因

青藏高原及周边地区下地壳普遍发育电性高导层、波速低速层和热流密度值异常区。下地壳电性结构和速度结构明显具有纵向分层和横向分块的特点,其热流密度值具有明显的南北条带性和东西分块性。下地壳高导层、低速层和热流密度值异常区与青藏高原及周边地区各构造单元有一定的匹配性,异常区的形成与青藏高原和周边盆地耦合过程中下地壳岩石的热软化以及韧性流动有关。下地壳层流是下地壳岩石热软化和韧性流动的结果,青藏高原的隆升是层流作用的表现,目前层流作用的动力来源于恒河盆地下地壳,层流方向由恒河盆地流入青藏高原。

苏南块体的深部构造及其油气前景

苏南块体中地壳存在一低速层,Vp约为5.8～6.0km/s,它与地下高导层相对应,电阻率仅4～20Ω·m,是中地壳塑性层的反映;苏南块体属于太平洋型块体,是有利的油气分布区块;它处在地球化学急变带上,壳幔相互作用比较强烈,故该区的油气受深部因素的影响或控制比较明显,是有利的深部无机成因油气分布区。中地壳低速高导层(蛇纹石化橄榄岩)构成油气“发生器”;上地幔则是“原料库”;沉积盆地是“存储器”。当地幔流体中H2缺失或不足时便没有烃生成,只能形成CO2或以CO2为主的气藏。黄桥CO2气藏已被公认是幔源无机成因气体,实质上是由在中地壳进行的不完整费-托合成反应所致。镇江—常州—无锡—苏州—昆山一带为油气富集带,具有深部成因油气的良好远景。

汝箕沟煤矿的热液活动与煤炭成因

鄂尔多斯盆地西缘汝箕沟煤矿的热液活动:石英脉(硅化)、白云石化、绿泥石化、伊利石化、黄铁矿化,特别是煤矿中广泛分布的玄武岩,均表明了裂谷的拉张构造环境;认为盆地中存在着地幔流体活动。地学断面揭示了盆地的深部地壳有一低速高导层,富含大量的Na+、K+、Mg2+等碱金属、碱土金属离子,还有大量的烃。这些流体不仅提供了一些金属离子与金属矿物,而且提供了大量的碳元素,这些碳元素构成了煤的主要组成并形成了高变质的无烟煤。结论指出,煤不仅可以由植物而形成,也可以通过深部流体而生成。

论中地壳及其地质意义

地壳深部结构开始引起重视。中地壳与油气、金属矿床、地震之间的关系特别受到关注。地震低速、高导低阻、低密度是中地壳的主要地球物理特征。研究表明:当中地壳地震波速vp<6.0km/s,密度ρ<2.75g/cm3时,有油气生成及油气藏;而当中地壳地震波速vp>6.0km/s,密度ρ>2.75g/cm3时,则有金属Fe、Cu、Ni、Au等成矿。深入研究中地壳的地球物理体的地质属性对油气、金属成矿、地震等的预测有重大意义,特别对大型、超大型油气田、金属矿床的勘探有重要意义。

论油气本源共同体——老油区发现新储量的探索思路

以克拉玛依油区为实例,提出了油气本源共同体新概念。指出深埋于新疆克拉玛依加依尔山下八大地质现象(巨大推覆体的加依尔山及其犁式断裂系统、玛湖新凹陷、山下古凹陷、中下地壳巨厚的低速高导层及其两侧的壳幔断裂、新疆隆起最高的莫霍面、深部上地幔软流圈形成隆起幅度达65 km的地幔柱),实际上就是生油—运移—散失—聚集—成藏—成带的隐工程。剖析这些深部构造后发现,裸露于加依尔山边百公里长多种类型丰富而罕见的油气苗和隐伏于地下沿克乌断裂带、玛湖断裂带聚集的油气富集带之油源,并非仅仅来自玛湖新凹陷,而更主要是来自深部三大烃灶(古凹陷内沉积物转化成烃、壳内低速高导层内由一氧化碳和氢合成幔源油气、地幔柱内由深部地幔流体聚合成烃碱流体),靠深、浅二套断裂系统上下沟通,形成既各自独立又相互联系、相互作用的不可分离的统一整体,即油气本源共同体。在我国华北、渤海湾、四川等油区都发育油气本源共同体,虽形态各异,但大同小异,提出应改变过去从上往下找油,顾上不顾下的传统做法,改为从下往上找油,上下兼顾的新思路。

甘肃天水强震多发区中地壳低速高导体的成因探讨

根据现有研究资料 ,应用ANSYS有限元软件 ,推算了天水强震多发区历史地壳温度场结构 ,研究了中地壳低速高导体的成因。认为中下地壳含水岩石高温脱水反应及重力分异、流体向上运移 ,是该地区中地壳低速高导体形成的可能原因。

0.25—3.75GPa和20—370℃条件下0.025mol NaCl溶液电导率研究

在0.25—3.75GPa和20—370℃条件下测量了NaCl溶液的电导率。结果表明:①电导率随温度增高而增大,且电导率的对数与温度的倒数为线性关系,但不同压力下其斜率不同。②电导率与压力的关系较为复杂,存在着不连续性。即在2.25—3.75GPa压力范围,电导率随压力增大而增大;在1.25—2.00GPa压力范围,电导率与压力几乎无关;0.75GPa压力的电导率高于相邻压力的电导率。上述电导率特征反映了不同压力下NaCl溶液具有非常不同的电化学性质,并可能是造成下地壳存在高导层和上地幔存在地震波低速层的重要原因。

汶川大地震与中地壳低速、高导层的成因关系初探

四川汶川大地震给人们留下诸多困惑:大地震究竟是如何发生的,大地震能否避免?本文根据松潘—甘孜褶皱带的深部地壳构造特征表明:松潘—甘孜褶皱带的茂县(1933年)、松潘—平武(1976年)、汶川(2008年)大地震震源深度与中地壳低速、高导层深度大体一致,可能成因上相关。历史上一些大地震如银川地震、海原地震、渭南地震、海城地震、唐山地震等也均与中地壳低速、高导层有关,这一切均可能与地球排气作用有关。而通过地震、森林大火、油气资源的一体化勘查,可查明地震可能发生的区域。通过油气的勘查、开发、排放,可有效减少地震发生的可能性。

中国东南陆缘的深部结构与动力学过程

对我国东南陆缘地区的人工地震测深、大地电磁测深、重磁测量、地热测量、地学大断面编制以及天然地震的层析成像等大量深部构造研究结果作综合分析。地热异常、地壳内存在低速层和高导层、强烈地震频繁发生等现象说明，这一地区是现代构造运动的活动区。中国东南陆缘的现今应力场主压应力方向为ＮＷＷ－ＳＥＥ，认为是菲律宾板块对欧亚板块的挤压，以及冲绳海槽的扩张等联合作用的结果。因此，这一地区地壳运动的驱动力是太平洋板块和菲律宾板块向欧亚板块推挤产生的。

松辽盆地天然气成因探讨

松辽盆地徐家围子断陷的天然气成因备受争议,焦点是有机成因气还是无机成因气。费托合成烃的反应可以发生如光合作用那样的碳同位素分馏作用,但未必显示碳同位素的反序分布。热液条件下费托反应在自然界更普遍,但其碳氢同位素的动力学分馏特征尚不十分清楚,碳同位素组成用于油气物源示踪识别仍有很大的不确定性。松辽盆地深部地壳特征表明,中地壳有一低速高导层,地幔流体CO2、H2可在此进行费托合成烃的反应,这种超临界的流体的反应可形成烃和烃类化合物。根据这一思路,松辽盆地深部(不仅仅是火山岩,还有花岗岩等基底岩石)有更多的天然气尚待勘探与发现,也可在其他盆地寻找大油气田。

鄂尔多斯乌海地下水水位上升原因分析

鄂尔多斯盆地西北部最干旱的乌海地区地下水水位近几年来持续上升,地下水溢出地表形成了一些水泡子,部分居民房屋地基遭受到渗水的浸泡。分析乌海地区渗水、地下水、地表水、降水中的同位素与水化学成分,结合水量平衡分析与地质构造特点,对乌海地下水水位上升的原因进行深入研究。结果表明:乌海地区降水与地下水的δ18O-δD关系点分布没有落在同一条蒸发线上,当地降水对乌海地区的地下水没有补给;乌海地区南北向断裂带上地下水的δ18O与δD值比东西向断裂带上的富集,溶解总固体(TDS)小于1 g/L,与乌海地区的涌水一致,由此推测乌海地下水水位上升主要是因为南北向断裂带涌水所致;鄂尔多斯地区地下水的3He/4He与3H分析结果表明,岩石圈中的高导低速层可能是深循环地下水的导水构造。