国家理科地质学人才基地研究性教学改革的探索与实践

文章系统介绍了西北大学地质学系国家基础科学人才基地研究性教学改革的思想、理念、具体措施、实施方案及初步实施效果，以及研究性教学过程对创新型人才培养的促进作用。

柴北缘野马滩超高压榴辉岩中副片麻岩夹层的锆石U-Pb定年及其地质意义

榴辉岩与围岩的变质程度和变质年龄研究是超高压变质地体形成机制研究的关键。已有研究表明,柴北缘野马滩榴辉岩和围岩副片麻岩共同经历了超高压变质作用,榴辉岩的变质年龄为458±7Ma,但有关副片麻岩的变质时代存在争议,从而制约了本区超高压变质地体形成机制的讨论。本文选择新发现的野马滩超高压榴辉岩中的副片麻岩夹层进行详细的年代学和地球化学研究。锆石的阴极发光图象显示所选锆石具有清晰的核-边结构,为典型的变质碎屑锆石特征。LA-ICP-MS 定年方法获得锆石核部原岩形成年龄为大于1000Ma,边部变质事件年龄为458±6Ma。该年龄与紧邻的超高压榴辉岩的变质年龄一致,指示二者形成于同一地质事件。岩石地球化学研究表明,片麻岩的原岩为形成于陆缘环境的含泥硅质岩。综合榴辉岩与片麻岩原岩形成构造背景、变质程度及产状关系,提出野马滩榴辉岩与围岩属"原地"关系,可能形成于陆壳的深俯冲作用。

环境扫描电镜在石油地质研究中的应用

环境扫描电镜在石油地质中有着广泛的应用,能够解决常规扫描电镜原来难以解决或不能解决的众多问题。环境扫描电镜的出现及性能的提高为石油地质开辟了更为广阔的应用前景,可以在含油或水的情况下对样品直接进行分析,更准确地反映矿物岩石的变化。本文综述了环境扫描电镜在粘土矿物、储层孔隙结构、油气层保护、岩相古地理及古微生物分析当中的研究状况。通过电镜扫描可以清楚地观察到储层中粘土矿物的形态、分布特征以及其对储层孔隙结构(孔隙度和渗透率)的影响程度,从而对油气层的破坏类型有更好的了解,在油气开发过程中能够找到相应的和高效的开发措施,使油气采收率达到最高;应用其放大倍数大、立体感强的优点,能够清楚地观察到矿物颗粒表面和微生物内部细微的特征,这对于有效研究沉积相和确定地质年代等工作具有重大意义。

贺兰山地区三叠纪沉积特征及其地质意义

通过系统分析贺兰山地区三叠系的沉积特征,结合研究区盆地构造属性以及物源研究的最新成果,以探究贺兰山地区三叠世盆地演化的具体过程。研究后认为,研究区纸坊组相较于石千峰组物源供给充足、降水充沛,普遍发育辫状河沉积,荒草滩一带存在辫状河三角洲沉积,延长组一段至三段总体发育冲积扇和辫状河沉积,至延长组四段、五段,则以辫状河三角洲和湖相沉积为主。根据三叠系沉积相空间展布特征可知,研究区纸坊组、延长组一段至三段沉积相自西北向东南连续相变,此时与鄂尔多斯盆地完全连通;延长组四段、五段沉积相空间展布格局发生明显变化,且与鄂尔多斯盆地在东南大水沟一带连通,总体呈半连通态势。充足的物源供给、充沛的降雨以及盆地早期快速沉降是上三叠统延长组形成巨厚沉积的必要条件。从中三叠统纸坊组红层的逐渐减少到上三叠统充沛的降雨反映了整个贺兰山地区乃至华北板块西部古气候条件的快速变化,反映了古亚洲洋闭合对区域古地理、古气候的显著影响。

完善教学质量监督保障体系 培养高质量创新型人才

文章详细介绍了西北大学地质学系国家基础科学人才基地教学质量监督保障体系的构成、实施方法、实施效果及其对创新型人才培养的有效促进和保障作用。

陕西勉县地区关帝坪闪长岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

秦岭造山带印支期花岗岩的成因研究是当前秦岭造山带研究的热点问题。通过对出露于陕西勉县地区勉略缝合带中光头山岩体西端的关帝坪黑云母闪长岩锆石LA-ICP MS U-Pb年代学研究,探讨其地质意义。岩石主要由斜长石、角闪石和黑云母组成,蚀变较轻。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年得到的加权平均年龄为220.5±3.1Ma(MSWD=0.66,2σ),代表该闪长岩体的结晶年龄。该年龄与附近的光头山黑云母斜长花岗岩的年龄216±2Ma很接近,由此推断两者应产出于相同的构造背景。结合前人研究结果,推断该黑云母闪长岩体可能为勉略洋闭合后的碰撞后期产物。

基于人水关系的邯郸市水资源承载能力评价

邯郸市是一个水资源极度匮乏的城市,水资源可利用量不足,供需矛盾相当突出。采用近几年邯郸市水资源、人口、经济等相关统计数据,通过水资源基础评价、基于水资源负载指数的水资源开发利用潜力评价和基于人水关系的水资源承载力评价三个方面的内容,辅以GIS技术,对水资源承载力进行评价。研究结果表明,邯郸市水资源先天不足,空间分布不均且季节性变化大,该市入市水量和降水量有逐渐减小的趋势,加之地下水的严重超采,整个邯郸市的自然拥有水量正逐渐减少。但同时邯郸市的需水量却随邯郸市的发展而不断地增加水资源负载指数和承载指数都比较大,说明水资源开发程度较高,开发潜力小,水资源处于超载状态。要实现邯郸市的可持续发展,必须在节约用水、合理配置的基础上,合理从外市调水及开发出新的可利用水资源,以提高邯郸市的水资源承载力,保证邯郸市经济社会的健康可持续发展。

CO_2地质封存四维地震监测和属性分析

CO2地质封存四维地震监测的主要目标是监测地质封存的安全性和CO2驱油效果。注入CO2过程中,储层中流体饱和度和储层压力变化导致储层弹性参数及地震响应发生相应变化。从理论上讲,储层开发的基本地质条件是不变的,所以两次四维地震属性相减得到的成像显示,消去了油气藏静态性质(如构造、岩性等),得到的是油气藏的流体动态成像(如压力、饱和度等)。本文采用的加拿大Weyburn油田CO2地质封存项目四维地震数据进行分析和研究,两次三维勘探数据采集时间分别是1999年(Baseline)和2002年(Monitor),CO2封存量为280×104t。首先,以测井资料为基础,通过Gassmann方程和人工合成地震记录,计算替换前后其速度和振幅等属性的变化,以此约束实际地震属性的筛选;然后,在对两次观测的四维地震数据进行四维地震匹配处理的基础上,进行两次观测地震数据的地震属性筛选与对比分析,利用两次地震属性的差异,识别注入CO2后储层内流体的分布特征;最后,以盖层重复性为指标,标定储层,提取储层的不同属性,同时结合人工合成地震记录的结果,得到一个能更好表现其流体变化的属性。

低渗-致密气藏有效储层发育主控因素分析

通过显微镜下碎屑矿物的定量统计、阴极发光等方法确定了研究区的物源;结合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及压汞资料,分析了砂岩类型、胶结物特征与储层物性的关系。研究表明:有效储层受沉积作用和成岩作用共同控制。沉积物源决定了储层岩石类型和骨架矿物特征,是有效储层形成的物质基础。水动力条件决定有效砂体的空间分布和叠置样式,高能条件下心滩或复合河道沉积中冲刷切割型叠置型的砂体是有效储层发育的主要部位。压实作用和胶结作用使砂岩致密化,中-粗粒石英砂岩中保存部分原生孔隙,较纯的石英砂岩易发生石英次生加大,降低了砂岩的孔隙度;自生黏土矿物可能会降低储层渗透率,但并不绝对,如凝灰质、伊利石或蒙脱石收缩形成的收缩缝能够改善储层的渗透性;溶蚀作用有效的改善储层物性,为建设性成岩作用。

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组浊沸石分布及其成因分析

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩中广泛分布着浊沸石胶结物,其形成的次生溶蚀孔隙已成为油气的主要储集空间。通过薄片观察、包裹体测温、扫描电镜及能谱分析、黏土矿物X衍射和电子探针等微观分析和宏观统计研究,初步认为延长组浊沸石主要分布于物源来自盆地东北部老山的三角洲中,其成因与盆地北部阴山造山带火山活动形成的凝灰岩和火山碎屑的成岩变化有关,它们呈孔隙式充填或交代碎屑长石,形成具有多期性。

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组白云岩成因

三塘湖盆地中二叠统的芦草组碳酸盐岩是盆地内重要的储集岩之一,碳酸盐岩中50%以上为白云岩。有纹层状白云岩和斑块状白云岩两种,前者白云石自形程度较好;后者白云石为含铁白云石交代方解石而成,铁白云石晶体粗大,自形程度差,其形成时间晚于纹层状铁白云石。白云岩的Mg/Ca值均小于1;Sr的含量为31×10-6～527×10-6,平均为217.8mg/kg;方解石和白云石的δ18O差值大多数小于6%;芦草沟组膏岩并未普遍存在,盐度指数Z平均为124.43。通过对上述特征综合研究认为,三塘湖盆地中二叠统的芦草组白云岩为混合水成因,并建立了相应的白云石化模式。

钻井岩心古水流方向确定方法和原理

为了实现钻井岩心信息最大化的应用.首先利用古地磁技术对钻井岩心进行原始方位恢复,然后通过测定岩心上具有古水流指向性的沉积构造的参数,或者通过测定岩心磁性组构判定古流向,最后经过岩心校正得出研究区的古水流方向.文中以钻井岩心上的斜层理为例,推导出其在岩心坐标系中的倾向和倾角的表达式,经过公式校正得到真倾向和真倾角的表达式,确定古流向.最终将井位、岩心恢复及古水流计算结果综合反映,获得每个井位的古水流方向,进而通过连片处理分析,可获得某区块的局部及整体的古水流趋势方向,预测砂体的展布方位.本文为钻井岩心古水流方向的确定提供了研究方法,实现了岩心信息最大化利用,可以指导油田的进一步勘探开发.

秦岭山前截洪引渗与地下水库调蓄及其协同效应研究

本文分析了秦岭山前截洪引渗条件,以及涝河冲洪积扇截洪引渗方式与方案及其效果,采用数值模拟方法研究了截洪引渗与地下水库调蓄的协同效应。得出涝河冲洪积扇采取有水库、有引渗方案,实施截洪引渗工程与地下水库调蓄的联动,平水年可增补地下水0.45×108m3/a,丰水年可削减洪峰90%以上,增开状态的地下水位与泉流量仍可持续恢复。秦岭山截洪引渗条件和地下水库调蓄功能优越,实施截洪引渗工程对调节水资源时空分配不均、储蓄南水北调水量,缓解关中地区水资源供需矛盾、减轻洪灾等具有重要意义与作用。

独山子地区水资源耦合模型与优化配置研究

本文从水资源系统结构与用户需求分析入手,研究了地表水和地下水模型的耦合方法,构建了水资源目标规划模型,对独山子地区水资源进行了优化配置。研究表明:独山子地区水资源可以满足独山子区与灌区的现状需水要求。独山子区近期、中期、远期全部启动四个水源地供水仍不能满足需水要求,还需要外调水源补充解决,远期外调水已接近可调水资源量;为保证水源地有适量的河水入渗补给,限定了河道引水量,枯水年不能满足灌区的灌溉需水,平水年基本可以满足,丰水年完全能够满足。即使调水后,仍然要节水,提高灌溉效率。

油气储层裂缝描述综述

随着勘探程度的提高,裂缝型油气藏在新增储量中将会占有更大的比重,储层裂缝的研究日益受到重视。在大量文献调研的基础上,研究了国内外关于储层裂缝描述研究的现状以及存在的问题,分析论述了相似露头区描述、岩心镜下观测、人工压裂实验等目前储层裂缝描述的主要技术方法,简要总结了储层裂缝的特征分类、成因以及对后期开发注水的影响。

永陇矿区LYL井田2号煤层顶板沉积环境及其稳定性评价

为了对煤层顶板稳定性做出合理的评价,从沉积环境入手,通过顶板岩层精细划分对比、岩心精细描述、各类岩石样品的系统采集及测试分析,结合地球物理测井(包括水文测井)、抽水试验、矿井生产资料等,研究顶板沉积环境及其与工程地质、水文地质的关系。结果表明:研究区煤层顶板的沉积环境为曲流河沉积,主要发育泛滥平原沉积微相,零星的发育决口扇、点砂坝沉积微相。泛滥平原顶板岩石稳定性差,点砂坝、决口扇顶板稳定性中等。顶板直接含水层主要形成于延安组曲流河中的决口扇、点砂坝沉积微相形成的中–厚层状透镜状砂岩中;直罗组底部的砂岩含水层形成于多期河道砂岩纵向叠置形成的巨厚层状砂岩中。沉积环境不仅影响煤层顶板工程地质特征而且影响煤层顶板含水层的分布、富水性、导水裂隙带的高度等水文地质特征。

姬塬油田铁边城区延长组长2油层组地层精细划分与对比

利用测井曲线和岩心资料,分析了研究区近150口探井长2油层组的岩、电特征,对姬塬油田铁边城区延长组长2油层组地层进行了精细划分与对比。在全区内寻找分布比较稳定的主要标志层K9、延9煤层、长2底砂岩以及K7、K8等辅助标志层,将长2油层组自上而下划分为长21、长22、长23、长22和长23等5个不同级别的小层,各小层厚度不等;其中,长2小层砂体发育,属水下分流河道微相,为姬塬油田铁边城区长2油层组的主力产层。长2油层组精细地层划分与对比在油田开发中、后期,为研究砂体展布、沉积微相以及最终预测有利含油区块等提供基础数据,对油田开发具有重要意义。

鄂尔多斯盆地旦八地区长4+5油层组沉积相特征研究

通过对岩心的观察、测井曲线的划分,结合野外剖面及其他地质资料,对鄂尔多斯盆地旦八地区长4+5油层组21口井的单井微相进行了划分。研究认为:旦八地区长4+5主要为陆相河湖三角洲沉积体系,进而可以细分为三角洲平原与三角洲前缘亚相,为下一步有利区的预测奠定了基础。

富县——黄陵地区长6油层组储层特征及储集性能主控因素的分析

通过岩心铸体薄片、扫描电镜,结合岩心物性分析、试油等资料,对富县-黄陵地区长6储层特征及储集性能进行分析研究,结果表明:以三角洲前缘的水下分流河道为主沉积的长6储层,具有较低的成分成熟度和较高的结构成熟度,为流体的赋存提供了有效的储集空间,由于侧向遮挡条件限制,靠近河道中心区域难以形成有效的烃类聚集,油藏原始含水饱和度大都比较高;平面上远离主河道区域,岩性发生变化,储层物性有一定差异,而形成的岩性圈闭,以及局部的鼻状微构造,是富县-黄陵地区长6油气主要富集区;普遍发育的高角度—垂直裂缝,可作为沟通纵向相邻储层的运移通道,也可作为油气富集的储集空间。

鄂尔多斯盆地Y区块长6致密油层裂缝特征

长6致密油层是鄂尔多斯盆地Y区块的主力产层,裂缝发育。目前单井产能低,水淹和水窜现象严重,部分水井注水困难,严重影响了开发效果。为了解决影响开发效果较为严重的裂缝问题,本文通过野外露头和岩心宏观、微观观察,注水指示曲线和压力降落试井资料分析,应力测定,停泵压力梯度与上覆应力梯度关系研究,结合沉积环境,对天然裂缝、人工裂缝发育特征,人工裂缝影响因素,天然裂缝对人工裂缝性质的影响、人工裂缝形态及分布规律等方面进行研究。结果表明:研究区长6油层宏观裂缝主要是以垂直缝为主的区域性构造裂缝,微裂缝主要是以水平缝为主的成岩缝;人工裂缝主要受控于天然裂缝,天然裂缝主要受控于砂体厚度与泥质体积分数,砂体厚度越薄越易形成天然裂缝,泥质体积分数越高越易形成变形构造。