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裂隙玫瑰花

發布時間: 2022-04-02 16:02:36

⑴ 蘇-錫-常地區地裂縫災害研究

宗開紅

(江蘇省地質調查研究院,江蘇南京,210018)

【摘要】進入20世紀80年代以來,蘇-錫-常地區國民經濟持續高速發展,但對地下水資源的超量開采,破壞了均衡的地質環境,誘發了一系列地質災害,如地面沉降、地裂縫、漬害等等,尤其地面不均勻沉降——地裂縫災害的迅速發展,破壞性大,給社會造成了不安定因素和負面影響。本文著重討論地裂縫的形成機制,以期能對地裂縫災害進行更好的預測,達到減災防災的目的。

【關鍵詞】蘇-錫-常地區地裂縫研究

蘇-錫-常地區自改革開放以來,地方經濟突飛猛進,目前已經成為我國東部沿海經濟最為發達的地區之一。但是,相對蘇-錫-常地區經濟建設的高速發展,環境保護明顯滯後,尤其是對地質環境的保護意識的淡漠,長期超量開采地下水資源,引發了區域性地面沉降地質災害。

蘇-錫-常地區地面沉降主要發生在最近30年中,中心城市區稍早,外圍縣市區稍晚,時間上與地下水開采史基本一致。20世紀80年代中期以前主要發生在3個中心城市及錫西地段,80年代中期以後,隨著地下水開采區的擴大和開采強度逐年驟增,地面沉降問題也迅速擴大至區域(圖1),發生程度也越來越嚴重化(表1)。

圖1蘇-錫-常地區地面沉降發展變化圖

現狀中累計沉降量大於200mm的區間面積近6000km2,約占蘇-錫-常平原地區總面積的1/2,而500mm等值線已連片圈合了3個中心城市,面積超過1500km2

與此同時,在區域性地面沉降發生、發育過程中,由於存在特定的地質環境背景條件(基岩潛山、古埋藏階地、含水砂層分布不均等)及人為開采地下水的方式、方法不合理,導致了在蘇-錫-常地區的局部地方,發育了地面不均勻沉降地質災害,在地表則以地裂縫的形式表現出來。它破壞了地表建築物及地下管線等掩蔽工程,嚴重影響了地方經濟的可持續發展。

表1蘇-錫-常地區地面沉降發展變化情況統計一覽表

蘇-錫-常地區地裂縫最初發生於20世紀80年代末期,鼎盛發育期為20世紀90年代,本世紀初的幾年間,亦陸續有發生。

1地裂縫分布發育特徵

蘇-錫-常地區地裂縫的分布發育,無論在空間上、時間上均是有規律可循的。

1.1空間分布特徵

(1)平面特徵

蘇-錫-常地區地裂縫地質災害的平面形態則呈線條狀,或直或曲,或呈雁行式排列。大多在主裂縫兩側分布發育一定寬度的裂縫帶,一般寬度小於100m,地裂縫延伸從數十米到千餘米不等。

(2)剖面特徵

蘇-錫-常地區地裂縫地質災害的剖面形態,一般不甚清晰,大多呈裂縫兩側上下錯移,在地表形成陡坎狀或階步狀地裂縫;亦有的呈「V」字形開裂狀,地表裂縫寬度一般在2~80mm左右,裂縫可見深度一般均在20~40cm左右。經對無錫市石塘灣因果岸地裂縫災害進行剖面開挖及進行物探面波(SWS)測量顯示,開挖剖面中裂縫的深度達3m(圖2),面波勘探成果揭示,裂縫兩側相同第四系地層遭切割影響的深度可達36m之深;根據三維地震勘探成果的分析,地裂縫的影響深度可達基岩面,影響深度達到60~80m。

(3)方向特徵

蘇-錫-常地區地裂縫地質災害分布發育的方向性比較明顯,大多呈 NE向或 NNW向分布;亦發育一些呈環狀分布發育的地裂縫災害,經對裂縫的發育方向進行玫瑰花圖統計分析,方向性不太明顯(圖3)。

圖2無錫石塘灣因果岸地裂縫剖面素描示意圖

圖3常州大學城南周村地裂縫發育方向玫瑰花圖

1.2時間發育特徵

經對蘇-錫-常地區地裂縫發育的時間進行統計,其與區內地面沉降災害發育的高峰期具有明顯的相關性。本區地裂縫始發於1989年,在以後的近20年中,幾乎每年均有地裂縫災害的發生,鼎盛期在20世紀90年代,尤其是1995年,本區有6處地方發生地裂縫災害,本世紀初有減緩的趨勢。

1.3不同地質環境背景條件下產生不同類型地裂縫

不同的地質環境背景是地裂縫產生的內在因素。因此,在有埋藏山體、古埋藏階地、埋藏基岩陡崖分布發育的地區,通常發育線狀地裂縫,具有一定的延伸性,如江陰市長涇—河塘—無錫張涇楊墅里地裂縫帶,即屬該類型地裂縫。在地下水主采層以上的第四系沉積物,存在明顯的沉積差異的地區,受地下水疏干因素的影響,多形成半環狀發育、與土層結構差異有關的地裂縫,如常州市漕橋地裂縫災害。在第四系沉積物中主采含水砂層不太發育或發育較差的地區,人們通常採取上下含水層綜合開採的方法抽取地下水資源,進而在局部地區地下水水位形成局部的降落漏斗,使得局部地區的水力坡度變陡,在地表產生以環狀為主的地裂縫災害,如常州大學城南周村地裂縫災害即屬該類型。

1.4地裂縫具持續性發展的特點

蘇-錫-常地區地裂縫發生發展,在一定時間內具持續發展的特點,它們一般均在汛期或雨季初現,一旦形成後,沿裂隙面繼續跌落加劇,是不穩定的發展狀態。據野外調查,蘇-錫-常地區目前仍有5處地裂縫具有進一步發育的特點,15處地裂縫則處於相對穩定的發展階段,5處則已處於穩定階段。

2地裂縫形成機制研究

蘇-錫-常地區地裂縫形成的主要影響因素有:客觀存在的地質背景條件(基岩面起伏特徵、基岩岩性、古埋藏階地、第四系地層結構的差異、含水層的結構特徵等)及人類為了發展經濟而對地下水資源的無序、過量開采所產生的破壞作用。不同類型地裂縫的形成機制,是不同影響因素,在不同地區、不同的地質背景條件下共同作用的結果。

2.1 潛山型

主要是第四紀地層差異、古基底起伏變化和區內超量開采地下水等外在因素的綜合作用造成地面沉降。長期超量開采地下水,引起含水砂層及地下水儲集層中的水頭下降,造成地下含水砂層本身及上覆土層釋水壓縮,出現地面沉降;當土層本身的結構差異或沉積基底起伏等環境地質條件不均一時,在土層壓縮造成地面沉降的過程中出現明顯的地面差異沉降,在土體內形成側向張應力;當側向張應力達到或超過土體的極限抗拉強度時,則在地表以地裂縫災害的形式表現出來(圖4)。

圖4基岩潛山型地裂縫形成地質模式圖

2.2地下水綜合開采型

地裂縫發生帶附近分布有集中開採的深井,開采量較大,開采方式以第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ承壓含水層均作為取水資源進行開采。由於Ⅱ、Ⅲ承壓含水層不甚發育,富水性差,區域Ⅱ、Ⅲ承壓含水層水位已降到-60~-70m,深井主采層則以近地表的第Ⅰ承壓含水層為主,導致區內地下水含水層上下貫通,尤其是淺層水(潛水、第Ⅰ承壓水)水位急劇下降,形成以深井為中心局部的水位降落漏斗(圖5)。這是因近地表的軟土層和I承壓含水砂層壓縮、變形所致,I承壓含水層具有埋藏淺、顆粒細、滲透性差等特點,強烈開采作用下,粉粒隨地下水流失,砂粒重新排列,形成的水位降落漏斗形態較陡,水力坡度較大,往往容易形成地面不均勻沉降地質災害。

圖5地下水綜合開采型地裂縫形成地質模式圖

2.3土層結構差異型

地裂縫發育區近地表第四系沉積結構明顯,尤其在地表硬土層之下發育厚度不均一的高壓縮性軟土層(淤泥質亞粘土層),而淤泥質亞粘土層的液化指數、天然孔隙比、滲透系數相對較大。當降水偏少的年份來臨時,地下水開采層越流補給條件差,加之長期過量開采,造成地下水水頭急劇下降,促使高壓縮軟土層壓密釋水,形成塑性變形,造成地面持續沉降,最終誘發地裂縫災害(圖6)。

圖6土層結構差異型地裂縫形成地質模式圖

2.4埋藏階地型

與基岩潛山型地裂縫的形成機制具有相似性,其主要是古埋藏階地或基岩陡崖(具線狀分布特點)、第四紀地層差異和區內超量開采地下水等外在因素的綜合作用造成地面沉降。長期超量開采地下水,引起含水砂層及地下水儲集層中的水頭下降,造成地下含水砂層本身及上覆土層釋水壓縮,出現地面沉降;在埋藏階地或基岩陡崖的邊緣部位,土層壓縮造成明顯的地面差異沉降,並具線狀分布特點,則在地表以線狀分布的地裂縫災害的形式表現出來(圖7)。

圖7埋藏階地型地裂縫形成地質模式圖

2.5岩溶型

目前蘇-錫-常地區發育的該類型地裂縫其形成機制與潛山型地裂縫具有相似性,其主要是基岩隆起(基岩岩性必須是以具有可溶鹽特徵的灰岩地層)、岩溶發育、第四紀地層差異和區內超量開采地下水等外在因素的綜合作用造成地面沉降。長期超量開采地下水,引起含水砂層及地下水水位下降,造成地下含水砂層本身及上覆土層釋水壓縮,出現地面沉降;在岩溶發育區,土層失水並壓密,造成上覆鬆散堆積物垮落,誘發地面產生不均勻沉降,尤其在岩溶塌陷的邊緣部位,在地表容易產生環狀的地裂縫災害(圖8)。

圖8岩溶型地裂縫形成地質模式圖

3基於GIS的地裂縫易發區劃分

目前,GIS空間分析手段,已越來越多地應用於地質環境的定量或半定量分析評價。蘇-錫-常地區地裂縫研究運用Arc/Info手段,對區內地裂縫發育的空間特徵進行了模擬。

3.1因子的確定

地裂縫災害易發區的劃分,主要依據基岩面的起伏形態、第四系沉積物分布的厚度差異性、地下水位、地下水含水層的空間特徵、地面沉降等5方面因子,它們在地裂縫的發育過程中作用明顯。

3.2評價模型

基於GIS的評價模型,其數據表達式為:

地質災害調查與監測技術方法論文集

式中:I——危險指數,表示各影響因子綜合作用的疊加結果;

Wi——第 i項因子的權重;

Ci——第 i項因子的量化賦值;

n——影響因子的個數。

3.3評價程序

GIS輔助下的地裂縫空間分布區劃流程見圖9所示。

Arc/Info中的空間疊加實際上是圖層的疊加,一切空間分析都是以數字地圖為對象進行的。經過多次調整,蘇-錫-常地區地裂縫評價分區模型如下:I=0.33×C基岩+0.12×C第四系+0.19×C地下水位+0.16×C含水層+0.2×C地面沉降

根據影響因子綜合影響總分值的由高到低,對評價結果進行定性分類,分類在原則上反映災情的現狀嚴重程度,並作相應的面積統計,統計情況見表2。

圖9基於GIS的地裂縫災害評價流程

表2評價結果分區統計結果

3.4 各級地裂縫災害易發區的地質背景分析

由評價結果可見,蘇-錫-常地區地裂縫地質災害發生區和潛在危險區主要集中分布在常州戚墅堰以東、吳縣黃埭以西的中部塊段。該塊段內的第四系基底相對二側隆起,基岩面埋深較小,其起伏變化區間恰恰又在Ⅱ、Ⅲ承壓含水砂層發育深度內,客觀具備發生地裂縫災變的特定地質環境條件,但不同等級區的地質背景又因地而異。

3.5 地裂縫災害易發區帶的圈定

根據上述模型運行結果以及目前的認識程度,初步確定地裂縫災害易發區的劃分原則主要依據基岩面(潛山、埋藏陡岩)的起伏形態、第四系沉積物的分布及厚度差異性、孔隙承壓含水砂層厚度發生明顯差異變化的線型邊界(大多為古河道的邊界)等條件綜合確定。初步圈定出6個地裂縫地質災害易發區帶和可能存在地裂縫地質災害隱患的地段(圖10)。

(1)橫林地裂縫地質災害易發區帶

大體以橫林鎮為中心,沿 NE構造線走向,西南至湖塘橋、馬杭、戚墅堰,為江南斷裂控制的特定條帶區,面積約30km2

(2)橫山橋地裂縫地質災害易發區帶

橫山橋地處芳茂山山前地貌變化部位,基岩面由裸露轉向陡跌,推測有埋藏型斷層崖控制中更新世古河道,兩側地面沉降明顯不均勻發生,為易發生地裂縫災變的區帶。

(3)無錫—蘇州古河道南側基岩岸線地裂縫地質災害易發區帶

區帶北西—南東向延伸較長,西起錫山賈巷,往東南大體沿京杭運河,經無錫市區一直延至蘇州滸關的條帶內。該帶是蘇-錫-常地區極需警視的地裂縫地質災害易發區帶,目前已發現的賈巷和毛村園二處地裂縫災點均在該區帶內。

(4)江陰南部古河道南界地裂縫地質災害易發區帶

分布錫山境內的堰橋、長安、厚橋、安鎮間為基岩斷塊隆起,受其影響,推測潛山、斷層崖較發育,是環境地質背景條件變化較大的區帶,實為區內地裂縫易發區帶。石塘灣秦巷、堰橋、河塘及長涇等地已發現的地裂縫均在該帶中。

圖10蘇-錫-常地區地裂縫地質災害易發區分區圖

(5)東亭地裂縫地質災害易發區

在錫山新市區(東亭)西郊一帶,從已形成地裂縫地區的勘探結果顯示,可能與島狀殘留分布的潛山有關,也可能與淺部地層因素有關,但誘發原因仍與超量開采Ⅱ承壓地下水有關。

(6)張家港塘橋地裂縫地質災害易發區

在張家港東南部塘橋、塘市、西張等鄉鎮地區,從跡象反應,地面沉降已嚴重發生,但不均勻,在多處已見有地裂縫災變問題。

(7)查橋地裂縫地質災害易發區

位於吼山西側山前平原北東向展布的條帶區間,現狀中已多處發生,並有進一步嚴重化發展趨勢。

4地裂縫災害防治對策

地面沉降和地裂縫等地質災害給蘇-錫-常地區經濟和社會的持續發展構成了嚴重製約,必須採取切實有效的措施加以防治和治理。地質災害防治必須貫徹「以防為主、防治與避讓」相結合的方針,進一步加強領導,提高認識,按照國家和省地質災害防治管理規定,科學規劃,強化管理,把地質災害造成的損失降低到最低限度。從勘察已得知,區內地裂縫災害,主要是地面沉降嚴重發生以後所顯示的災變形式,所以,最根本的還是需從控制地面沉降著眼。在地面沉降重度發生區,應該深入研究各種影響因素,對地面沉降不均勻發展趨勢做出科學合理的評價。

尤其在被初步圈定為地裂縫地質災害易發區內,進行城鎮建設和工程項目建設,也必須列為可能的地質災害災情之一,進行認真的危險性評估。在已發生的地裂縫災區,應查明形成原因,准確圈定危險區,布設監測網點,並落實具體的避讓措施。

5結語

本文的研究成果是江蘇省地質調查研究院三角洲項目組集體工作的結晶,在此,向所有參與項目工作的老師、同仁表示衷心感謝!

⑵ 圖像處理與分類方法

(一)圖像處理方法

全景鑽孔攝像系統實現視頻圖像數字化的基礎是用C++語言編制而成的採集軟體和分析軟體。採集軟體使探測到的鑽孔視頻圖像數字化,再通過分析軟體對其中的信息圖像進行識別,完成對數字圖像和重要信息的存儲和維護。

採集軟體(圖9-17)的主要功能如下:

1)捕獲圖像。通過新建gra格式的文件捕獲視頻數據,並形成數字圖像。在進行圖像捕獲之前需設定視頻數據的工作環境(鑽孔孔徑、探頭直徑等),以滿足數據轉換的要求。

2)實時顯示。在進行圖像捕獲的同時將處理後的直觀圖像快速地顯示出來,便於實時監控數據處理過程。

3)圖像存儲。將捕獲後的數字圖像以gra文件的格式存儲於計算機硬碟中。

4)圖像識別。對某幀或某些幀圖像中的有用信息進行計算分析,從中獲得具體數據,主要包括:識別羅盤圖像並計算羅盤方位,識別深度數據。

5)深度修正。對視頻圖像中的深度數據與真實的深度進行修正。

圖9-17 數據採集軟體(BHImgCapt)

數據分析軟體(圖9-18)的主要功能如下:

1)形成三維圖像。三維圖像就是三維鑽孔岩心圖,它是通過鑽孔孔壁圖模擬出來的,也稱為「虛擬」鑽孔岩心圖,形成的三維圖像便於更直觀地觀測孔壁。

2)計算分析。計算分析的功能包括計算結構面產狀和隙寬、建立結構面資料庫、備注結構面的幾何形態等,為進一步對結構面進行統計分析創造條件。

3)列印輸出。統計分析形成的任何圖像都可以彩色列印輸出。

圖9-18 數據分析軟體(BHImgCapt)

(二)統計分類方法

為了更直觀地展現經數據採集與分析軟體獲得的孔內結構面數據(結構面產狀、深度、張開度及裂隙填充情況等)分布特徵,首先藉助 Microsoft Excel的數據統計功能將結構面數據按傾角和張開度大小進行分類匯總(表9-4和表9-5),然後用統計分析軟體Origin和DIPS繪制裂隙的傾向玫瑰花圖和產狀極點密度圖(圖9-19和圖9-20)。

表9-4 按傾角大小的分類匯總

表9-5 按隙寬大小的分類匯總

圖9-19 Origin軟體界面及傾向玫瑰花圖

圖9-20 Dips軟體界面及產狀極點密度圖

⑶ 斷褶山型儲層特徵

斷褶山形基岩潛山儲層在勝利油區較少,樁西基岩潛山儲層和富台基岩潛山儲層屬此類,分述如下。

(一)樁西基岩潛山儲層特徵

1.岩石特徵

樁西下古生界基岩潛山地層屬華北地台南部類型,主要由下古生界寒武系和奧陶系碳酸鹽岩組成。寒武系主要是礫屑灰岩、鮞粒灰岩及粉砂岩和頁岩。奧陶系主要是雲質灰岩、灰質雲岩及白雲岩。其中白雲石和方解石是脆性礦物,受力後易產生裂縫。而相同條件下粉砂岩和頁岩產生裂縫的可能性依次降低。故碳酸鹽岩中最易產生裂縫。白雲石和方解石的化學成分決定了碳酸鹽岩比碎屑岩更容易產生溶蝕孔隙,碳酸鹽岩中灰岩比白雲岩更容易產生溶蝕孔隙。

2.儲層儲集空間類型

(1)構造裂縫:規模上按照裂縫寬度分為大、中、細、微4級。大裂縫寬度大於1mm,中縫為0.5~1.0mm,細縫0.1~0.5mm,微縫小於0.1mm。其中細、微縫最多,佔63%;中縫次之,佔28%;大縫最少,佔9%。

從產狀上看,岩心觀察的絕大多數裂縫為構造應力形成的高角度裂縫,傾角一般為60°~80°,也有少量平行於層面的裂縫。裂縫識別測井資料表明裂縫主要沿兩個方向發育:北東向和北西向,以北東向為主,在776條定向裂縫中北東向506條,佔65.2%。

裂縫的充填程度不同。有開啟縫、閉合縫和半開啟縫3種。在8184條裂縫中,開啟裂縫1924條,佔23.5%。開啟裂縫中以微細縫為主,裂縫內基本無充填物,或兩壁具方解石薄膜或黑色碳化物薄膜,普遍見含油顯示。閉合縫占的比例較大,全充填裂縫6260條,佔76.5%,充填物為方解石、泥質或炭質。岩心觀察見有寬0.1~4mm的裂縫被方解石充填,某些岩心段的灰岩被縱橫交錯的他形方解石脈充填。半開啟縫多發育在方解石脈的中央部位,是方解石沿裂縫兩壁生長未完全充填形成的,方解石晶體粗大,晶形多為自形晶,呈馬牙狀。

從裂縫面的平整程度看可分為兩種:不平整和平整。縫面不平整的縫內往往被方解石、泥質等多次充填。裂縫面平整的,裂縫或寬或窄小,寬大的縫內充填方解石,窄小的縫內無充填或縫面只有方解石薄膜,多見油氣顯示。

(2)溶蝕孔、洞、縫:溶蝕孔、洞、縫是地下水溶解碳酸鹽岩形成的溶蝕洞穴。這類孔洞小的可以在岩心中觀察到,大的由於岩心破碎或無法獲取,不可能觀察到。可以根據取心率低來判斷,更主要依據鑽井過程中的鑽具放空及泥漿漏失或測井的井徑擴大來判斷。樁西下古生界基岩潛山有6口井鑽具放空,放空最大高度為2.6m,最小的0.25m,一般為1m左右。

溶蝕洞穴有時由於岩石垮塌或被後來沉積物所充填,而且充填物由於溶洞壁的支撐而欠壓實,其孔隙度約為18%~37%,含油飽滿。薄片鑒定為硅化泥岩,掃描電鏡觀察為小的石英晶體相互搭架形成的孔隙。

溶蝕裂縫是地下水沿裂縫溶蝕擴大而形成的空間,其特點是裂縫兩壁不平整,縫的寬度不一。在岩心上見到寬達1cm的溶縫。

(3)溶蝕晶間孔隙:為方解石或白雲石晶體之間經過溶蝕形成的微溶孔,溶孔最大直徑15μm,一般約5μm,最小0.1μm,主要分布於下古生界碳酸鹽岩溶蝕發育部位。

(4)晶間孔隙:是主要由白雲岩晶體之間的間隙組成的孔隙,孔喉最大寬度可達30μm,最小寬度0.1μm,孔隙度一般3%~5%,個別最大的可達23%。主要分布在下奧陶統冶里-亮甲山組結晶白雲岩中。晶間孔隙多數(約44%)見含油顯示。

(5)壓溶縫:在石灰岩岩心中比較發育,多為不規則的縫合線,基本被黑色炭質充填。

在上述儲集空間中,開啟、半開啟裂縫、孔隙及溶蝕縫、洞中多見含油顯示。樁西潛山7口井取心作熒光薄片鑒定179塊,具有含油熒光顯示的144塊。其中微裂縫含油65塊,占含油的45%;晶間孔隙含油44塊,佔30%;微縫和晶間孔隙均含油的有21塊,佔15%。因此認為這些空間具有油、氣儲集的重要意義。

3.儲層儲集類型

樁西下古生界基岩潛山儲層的類型共有5種,它們是大縫大洞型、裂縫孔隙型、孔隙裂縫型、裂縫型和晶間孔隙。

(1)大縫大洞型:孔隙以溶蝕孔、洞、縫及未完全充填的孔洞、縫為主,以構造應力下產生的大縫、細縫為喉道,二者構成了良好的儲集空間。這類儲集類型最好。識別特徵為鑽井過程中的鑽具放空、泥漿漏失並伴有井噴、井涌、油花氣泡顯示。這種儲集類型的中子孔隙度平均為25.6%,裂縫多為高角度裂縫,開度為2~17mm,滲透性極好,滲透率一般大於1μm2

(2)裂縫孔隙型:孔隙主要為晶間孔,微細裂縫作為喉道,起連通作用,將各種孔隙連接起來構成儲集空間。這種儲集類型在岩心上不易觀察到,鏡下觀察十分清晰。孔隙度一般為3%~5%,最高可達23%。裂縫開度為0.03~1.1mm,滲透性好,滲透率為0.1~1μm2

(3)孔隙裂縫型:與裂縫孔隙型相反,微細裂縫發育作為孔隙,晶間孔隙較不發育作為喉道起連接作用,二者構成的儲集類型為孔隙裂縫型。識別特徵及孔隙度和滲透率特徵與裂縫孔隙型基本一致。

(4)微細裂縫型:各種成因的微細裂縫既是孔隙又是喉道,這種儲集類型孔隙度小,一般小於1%,最大1.3%。裂縫的開度為0.03~0.1mm,滲透性差,滲透率小於0.1μm2

(5)微孔隙型:該儲集類型的孔隙為晶間孔和晶間溶孔,縮小的部分作為喉道,將各種晶間孔隙連接起來。孔隙度一般為1.3%~3%,裂縫開度為0.003~0.036mm。滲透性極差。

4.儲層在縱向上和橫向上的分布

(1)儲層發育的控制因素:樁西基岩潛山下古生界儲層的儲集空間特徵主要受岩性、結構、構造部位、斷層和古地形等因素控制。從岩性看,下古生界主要是碳酸鹽岩,其中上部中奧陶系主要是白雲岩,寒武系中上部主要是灰岩,底部是白雲岩。組成白雲岩的主要礦物是白雲石,組成灰岩的主要礦物是方解石。兩種礦物具有不同的應力、化學等特性。在相同的情況下,白雲岩比灰岩更容易產生裂縫。如表7-5所示,樁西幾種岩石的裂縫發育程度由強到弱順序為白雲岩—灰岩—泥質白雲岩—泥質灰岩。但灰岩比白雲岩易溶解。樁西下古生界基岩潛山油田有6口井鑽具放空、19口井發生漏失。其中放空、漏失發生在白雲岩層段的有6口井,佔1/4;發生在灰岩層段的則佔3/4。溶蝕洞發育情況統計也表明(表7-6),在灰岩中發育的是大、中型洞,在白雲岩中小洞較為發育。大、中型溶洞發育在灰岩中的主要原因是由於灰岩的溶解速度快造成的,而白雲岩盡管溶解速度慢,但溶解度比灰岩大,且溶解度在溫度壓力增大時變化小,因此可以得到充分溶解形成小溶洞。

表7-5 樁西下古生界基岩潛山岩性與裂縫發育程度的關系

表7-6 樁西下古生界基岩潛山岩性與溶洞大小的關系

根據國外某些油田的資料統計,礦物含量的多少影響儲集空間的發育。從原生孔隙發育程度來講,白雲石含量低於50%,晶間孔隙不發育;白雲石含量為50%~80%,晶間孔隙最發育;白雲石含量大於80%,晶間孔隙又變為不發育,因為此時白雲石晶體多為他形晶。從次生孔隙產生多少看,岩石中泥質含量影響溶解程度。如泥質灰岩或泥質白雲岩不如純碳酸鹽岩易溶解,產生的次生孔隙就少。

從結構看,原生孔隙發育程度與岩石顆粒或晶粒的粗細均勻程度、排列方式及堆積緊密程度又密切相關。一般顆粒粗、較為均勻、無序鬆散排列結構的白雲岩中孔隙發育。具體到樁西基岩潛山,當白雲石晶體變化由隱晶—顯微晶—微晶時,晶間孔隙發育程度增加(表7-7)。

表7-7 白雲石結構及其與原生孔隙發育程度的關系

從構造部位看,褶曲的高點、軸部、轉折端等應力集中部位容易產生構造裂縫。樁西基岩潛山也是如此。裂縫在構造高點、倒轉部位最為發育。樁西下古生界基岩潛山構造是燕山期形成的一個大型推覆構造。推覆體內部有3條走向北東、傾向南西的逆斷層。其中中部逆斷層的上盤由於推覆作用形成牽引背斜,下盤為倒轉褶曲-撓曲-單斜構造。裂縫主要發育在下盤倒轉撓曲部位。如樁古13-2井、樁古17井和樁古13井都見到了良好的油氣顯示。其中樁古13-2井冶里-亮甲山組發生漏失,漏失量為10m3。在樁古17井倒轉褶曲部位上、下馬家溝組見到了良好的油氣顯示,在樁古13井的倒轉撓曲部位下馬家溝組、冶里-亮甲山組試油獲100t/d的高產。西部逆斷層倒轉部位的樁古37井,在鑽井過程中發生強烈井噴,盡管壓井過程中嚴重污染了油層,試油仍獲得43 t/d的產量。證明此構造部位是裂縫發育帶。但是並非倒轉部位全都是裂縫發育帶。鑽遇中寒武統張夏組的樁古31井,由於岩層中裂縫的形成時期早,大都被方解石充填,造成開啟裂縫不發育。

中部產狀相對較陡的逆斷層,上盤在上升過程中形成牽引構造,其頂部拱張部位是裂縫發育程度最好處。裂縫還沿著軸部發育,如樁古10塊的樁古2井、樁古10井和樁古15井鑽井都發生了泥漿漏失,並見到了良好的油氣顯示。

構造的高部位還是大縫大洞型風化殼發育處。這種部位的風化剝蝕作用強,從岩溶條件看地表水比較活躍,溶蝕作用比較充分,先期形成的大量構造裂縫為溶蝕作用又創造了良好的先決條件。因此,容易發育大縫大洞型風化殼。例如樁西樁古10井和樁古2井潛山頂面風化殼。鑽井鑽遇頂面奧陶繫上、下馬家溝組時,除泥漿大量漏失、鑽具放空外,伴有強烈的井噴和井涌。樁古10井試油獲得了3600t/d的高產。樁古2井的日產量也大於100t/d。這表明潛山高部位風化帶縫、洞十分發育。

從與斷層的關系看,儲集空間特別是裂縫明顯受斷裂控制。樁西古潛山裂縫正是受到斷層控制,特別是喜馬拉雅期正斷層對裂縫形成起決定性作用。喜馬拉雅期構造運動造成北東向及近東西向的斷裂活動,伴隨斷裂產生了一套新的開啟裂縫系統,裂縫寬度小,多見油氣顯示。在喜馬拉雅期斷層附近的井多獲得了高產油氣流,例如樁古19井、樁古18井、樁古21、樁古17等。通過統計鑽遇樁西南界大斷層的4口裂縫識別測井資料,表明斷層附近裂縫發育帶寬度略等於該斷層的落差。

古地形是影響水平溶蝕孔隙發育好壞的最主要因素。在一定的時期內,構造運動相對不強烈時,樁西古潛山潛水面深度大致相同。古地形低,距潛水面就越近,反之則越遠。從樁西潛山岩溶條件圖可看出樁古10井、樁古2井和樁古15井所在地區的位置比樁古7井、樁古13井所處的位置低,更接近於潛水面,因此易發育大型的溶蝕洞穴。試油試采也說明了這一點。如樁古10井放空3次,試油時日產3600t,累計採油大於20×104t。樁古2井發生漏失,累計採油18×104t,樁古15井累計採油32×104t,試油日產2700t左右。樁古13塊由於風化殼距潛水面比較高,水平溶蝕程度較低。

(2)儲層的主要形成時期

裂縫的主要形成時期有3期:印支期、燕山期和喜馬拉雅期。印支期構造運動形成的裂縫,經過溶蝕,縫面多不平整。經過侏羅系沉積前的長期風化作用,裂縫多次被充填,僅剩一部分殘留裂縫未被充填,其裂縫發育方向為北東向和北西向。燕山期構造運動強烈,產生的斷層規模大,伴隨斷塊的掀斜產生了與斷層有關的裂縫,這種構造裂縫規模也大,最大可達4~5cm。由於與油氣運移不匹配,到侏羅紀晚期,古生界埋藏至600m以下,達到了地下潛水面以下的高礦化帶,裂縫幾乎全為方解石充填。喜馬拉雅期構造運動不甚強烈,主要產生北東向和近東西向的小規模斷裂,伴隨斷裂的產生和停止—短暫抬升過程,產生一套新的裂縫系統,這期裂縫規模雖小,但屬未完全充填的開啟性裂縫,又和油氣運移時期相匹配,因此多見油氣顯示,是油氣良好的儲集空間。

主要的溶蝕孔洞的產生時期有兩個。一是發生於早古生代末期的海西運動期,油田地區整體抬升遭受風化剝蝕,在八陡組表面形成局部的溶蝕洞。另一期產生於古生代末期的印支運動期,是主要的溶蝕孔洞形成期,使下古生界潛山長期遭受剝蝕、淋濾作用,形成表面風化殼(樁古2、10井區)、垂向滲流溶蝕帶和潛水面附近的水平滲流溶蝕帶。現存的溶蝕孔洞是燕山期方解石充填後的殘留的溶蝕孔洞。

(3)儲層在縱向上的分布

構造裂縫通常發育在褶皺的應力集中部位,如高點、轉折端、軸部、樞紐的傾伏端和產狀發生變化的地方。但是與褶皺有關的印支期裂縫大都被充填,幾乎未能形成儲層。燕山期形成的大裂縫由於深埋在潛水面以下的高礦化帶,開啟的空間也被方解石占據。因此,可以形成儲層的構造裂縫主要與喜馬拉雅期的斷層有關。由於喜馬拉雅期形成的斷層規模較小,斷距僅為200~350m,因此儲層在縱向上主要沿斷層的上、下盤200m左右深度發育。據有關資料,裂縫發育的垂向深度與斷距成正相關,斷層規模越大,裂縫的垂向發育深度也越大。

作為儲層的溶蝕孔洞,通過對鑽井過程中放空、漏失現象統計,並結合測井曲線分析發現其縱向分布有以下幾點:① 上、下馬家溝組灰岩中大、中型溶洞較發育,其次是八陡組、冶里-亮甲山組,白雲岩中多發育小的溶蝕孔洞;② 樁西潛山岩溶距風化殼深度可分為3帶:上部岩溶帶,距風化殼0~200m;下部岩溶帶,距風化殼200~500m;深部岩溶帶,距風化殼大於500m。其中以上部岩溶帶最發育,基本上是由於風化淋濾作用形成的。

上述分析表明,儲層在縱向上分布的總體特點是沿頂部、順斷層。即距風化殼200m左右及沿新生代斷層200m上下分布。

(4)儲層在橫向上的分布

從裂縫統計玫瑰圖來看,油田東區以北東走向裂縫為主,而中區和北區則是北東、北西向兩組共存。裂縫主要靠斷層分布,特別是距斷層100m左右。具體到樁西下古生界,不同的層位裂縫分布各異。八陡組裂縫主要分布在東區樁古19井和中區樁古10-19井附近。上馬家溝組裂縫在樁古2、15、6井一線,19井、10-19井附近斷層100m內最發育,其次沿新生代斷層兩側及逆斷層下盤倒轉褶曲部位較發育。下馬家溝組裂縫主要發育於樁古36井西南側,樁古21塊、14塊、39塊、27井西南,樁古25井東北一側;樁古19井斷層、樁古10-19斷層兩側100m發育,其次發育在逆斷層倒轉褶曲部位,新生代正斷層兩側及樁古15井、24井一線。冶里-亮甲山組裂縫在樁古19、10-19井斷層100m內最發育,其次發育在21塊、24井一線、樁古6塊及新生代正斷層兩側。

平面上岩溶的分布特點是,八陡組的發育於樁古36、8井一線,上馬家溝組的發育於樁古10-11、樁古15井西側及13-3井南側一線,下馬家溝組岩溶位於樁古10-3井、樁古6井地區,樁古36井西南方向,樁古21、14、10、39、27井附近地區。冶里-亮甲山組岩溶位於樁古21、39、14、4、37、10井附近。大型的溶蝕孔洞一般是沿早期形成的斷層、裂縫進一步溶蝕而形成。平面上大型溶蝕孔洞主要分布於構造中區的樁古10塊、樁古7塊、樁古21塊等區塊。

(5)儲層在縱橫向上的連通性

一般來說,灰岩儲層縫、洞、孔的連通模式有以下3類、5種:同層高滲帶、斷裂高滲帶和岩溶高滲帶3大類。其中同層高滲帶又分為層位相同帶和順層溶蝕帶兩種,層位相同帶縫洞孔比較發育,順層溶蝕帶是地下水沿泥質層的頂底板活動形成的。斷裂高滲帶主要表現在兩井通過同一斷層破碎帶,發生井間干擾。岩溶高滲帶分為順風化殼高滲帶和順古水平岩溶帶兩種,前者順風化殼溶蝕縫洞發生干擾,後者沿同一古水平岩溶帶發生干擾。

根據樁西潛山比較少的測壓資料和井間干擾資料,分析樁西潛山縫、洞、孔的連通模式存在著斷裂高滲帶、岩溶高滲帶2類、3種。

斷裂高滲帶類:樁古18、18-1井上馬家溝組被同一條新生代斷層所切割,兩井儲層較為發育。樁古18-1井1993年3月試油測壓為35.4MPa,壓力系數為0.77,且產量比較低。分析是樁古18井試采多年造成的。樁古18井於1987年6月投入試采,初期壓力為45.4MPa,壓力系數為1.0。1992年3月測壓壓力為36.96MPa,壓力系數為0.8;到1993年已累計採油約16×104t。由於兩井連通,造成了樁古18-1井試油時壓力低、產量低。

岩溶高滲帶類——順風化殼溶蝕縫洞帶發生干擾型:樁古2井與樁古15井上馬家溝組均處於風化殼頂部溶蝕帶上,樁古2井投產早,在樁古15井投產前累計採油16.9×104t。當樁古15井試油獲2593t/d,配產385t/d,投入試采後,樁古2井壓力由37.2MPa迅速下降到33.3MPa並迅速停噴、水淹,表現為兩口井的連通性相當好。

岩溶高滲帶類——沿同一古水平岩溶帶發生干擾型:樁古15井與樁古36井下馬家溝組處於地下潛水面水平溶蝕區,這兩口井的連通性表現的很明顯:樁古36井1993年1月開始注水,日注量約200m3。注水後樁古15井關井測壓,其壓力由1993年2月30.07MPa,到1993年7月升至34.37MPa,壓力回升明顯。

由於井間干擾資料少,油井大多數為裸眼,測壓資料不準確,對樁西下古生界潛山儲層連通狀況的分析具有一定的難度。目前暫認為樁古18-1井與樁古18井,樁古10井與樁古10-1、樁古15、2、36井存在著連通,尚不能確定其他井之間的連通狀況。但樁西下古生界潛山碳酸鹽岩由於基質孔滲條件比較差,縫、洞、孔次生儲集空間發育的非均質性、斷層對儲層的分隔作用以及潛山內部存在著數套厚度大小不等的泥質隔層等原因,其儲層在同層同塊內雖有一定程度的連通,但連通程度較低。

(二)富台油田

富台油田基岩-潛山儲層由太古宇和下古生界組成。太古宇發育片麻岩。下古生界發育寒武系鳳山組和奧陶系冶里組、亮甲山組、下馬家溝組、上馬家溝組和八陡組。主要儲層有兩套,一套為奧陶系八陡組,另一套為冶里-亮甲山組和鳳山組。

1.儲層岩性特徵

富台油田古生界儲層主要儲集段為中奧陶系八陡組。根據車古201井岩心分析資料,八陡組岩性以白雲岩、泥質白雲岩為主,白雲石含量平均為64.5%,方解石含量平均為6%,陸源碎屑礦物較多,主要為石英,含量達28.5%,還有少量粘土礦物,含量為1%。

2.儲層物性特徵

(1)小岩心分析化驗儲層物性

根據岩心分析化驗統計,車古20井八陡組孔隙度為2.93%,滲透率為1.41×10-3μm2,車古201井八陡組孔隙度為3.32%,滲透率為7.91×10-3μm2,馬家溝組孔隙度為0.61%,滲透率為0.61×10-3μm2

(2)岩心分析化驗基質孔滲

根據岩心分析化驗資料,去掉有裂縫發育的樣品,統計結果為潛山基質物性,車古201井八陡組孔隙度為3.26%,滲透率為0.67×10-3μm2,馬家溝組孔隙度為0.6%,滲透率為0.04×10-3μm2

(3)裂縫孔滲

根據岩心觀察統計,車古201井八陡組面孔率為0.56%,馬家溝組面孔率1.6%。根據岩心分析化驗資料統計,車古201井八陡組滲透率為21.6×10-3μm2,馬家溝組滲透率為1.37×100-3μm2

(4)FMI成像測井分析油藏物性特徵

據FMI成像測井的Porspect分析表明,孔隙度值一般在0~10%,多數為1%~5%,以晶間孔隙為主,溶蝕孔洞及裂縫次之。

3.儲層儲集空間類型

富台油田儲層儲集空間主要是次生孔隙,原生孔隙不發育。次生孔隙主要類型有:晶間孔隙、溶蝕孔洞和裂縫。

(1)晶間孔隙

晶間孔隙主要是指白雲岩或灰岩由於重結晶等作用而形成的白雲石或方解石晶體之間的孔隙。此類孔隙主要發育在八陡組,如車古201井八陡組3279.5m和3358.5m的岩心電鏡掃描分析表明,晶間孔隙發育,孔隙直徑為0.5~1.5μm,晶間孔隙的孔隙度為3%~5%。

根據成像測井資料,晶間孔隙除八陡組發育外,冶里-亮甲山組也發育此類孔隙。

此外,本區還發育晶簇孔洞,多發育在方解石脈的中央部位。它是由於裂縫或孔洞未被完全充填而形成的儲集空間,方解石晶體呈馬牙狀,自形程度高。根據岩心觀察,車古201井八陡組、馬家溝組均發育有這種孔洞。

(2)溶蝕孔洞

溶蝕孔洞是地下水或地表水對碳酸鹽的溶解作用而形成的儲集空間。從車古201井岩心中見到溶蝕孔洞,直徑一般2~5mm,最大達到25mm。

溶蝕孔洞只在八陡組上部發育,從該區還存在大量膏岩層這一特徵來看,其溶蝕孔洞不很發育。

(3)裂縫

裂縫主要是指構造作用下形成的構造裂縫,此外,還有少量由於地下水的溶蝕作用而形成的兩壁不平整的溶蝕裂縫,它們一般是沿構造裂縫擴展而成。根據岩心資料分析,富台油田裂縫主要發育在八陡組和冶里-亮甲山組,尤其是冶里-亮甲山組,裂縫非常發育,岩心破碎十分嚴重。裂縫是富台油田古生界儲層的主要導流空間,下面作進一步的闡述。

裂縫密度:富台油田下古生界潛山裂縫非常發育,據岩心測量推算裂縫的線密度為21~100條/m。據岩心資料,八陡組有較發育的孔洞和裂縫,但以裂縫為主,最大裂縫線密度64條/m,局部見有破碎成約4.5cm×2.3cm×4.0cm大小的立方體;馬家溝組裂縫發育相對較差,且絕大部分被石膏充填;冶里-亮甲山組裂縫非常發育,岩石破碎成約3.2cm×7.7cm×2.8 cm大小的立方體,縫面平直,最大裂縫密度100條/m。

裂縫寬度:為了便於評價儲層裂縫發育程度,結合富台地區裂縫發育特徵,按縫寬將裂縫劃分為4類:縫寬小於0.1mm為微縫,0.1~1mm為細縫,1~5mm為中縫,大於5mm為大縫。

據岩心觀察統計表明,以上各級裂縫在富台油田古生界潛山地層中均有不同程度發育,寬度一般在0.05~5mm,但中縫以上級別裂縫往往被充填,有效縫一般是微細縫。統計26條有效縫,裂縫寬度均小於1mm,其中微縫5條、細縫21條。

通過車古202井11塊樣品CT測試分析可知,裂縫寬度均在0.1~0.4mm。

裂縫充填:在岩心描述中依據充填物的充填特徵,將裂縫分為全開啟縫、半開啟縫、1/4開啟縫、全充填縫4類。根據岩心觀察統計各類裂縫,車古20井裂縫的充填比較嚴重,開啟縫只有5%~10%,車古201井充填較輕,八陡組開啟縫達54.29%,冶里-亮甲山組開啟縫達80%~100%。

裂縫傾向和走向:通過對富台油田潛山古生界成像測井分析,古生界潛山在不同井點裂縫走向不同,主要有北北東、北北西、近東西、近南北向4組。其中,東翼裂縫的走向為北北西,傾向為北東及南西西,傾角以中、高角度為主,一般為50°~80°;西翼裂縫走向北東東和北北西,傾向為北東東和北北西,傾角以中、高角度為主,一般為30°~80°;北翼裂縫走向近東西向,傾向為正南。另外在背斜頂部裂縫走向近南北向,傾向正西(圖7-18、7-19和7-20)。

圖7-18 車鎮凹陷車古201井、車古201-1井古生界裂縫走向、傾向玫瑰花圖

裂縫走向分布規律:壓性背斜的兩翼受到垂直背斜長軸的水平最大主壓應力的作用,而背斜的頂部則有同方向的主張應力作用。斷層的頂部、鎖結處應力升高,而活動斷面兩盤的應力則降低,主應力線通過活動斷層面改變方向。

圖7-19 車鎮凹陷車古201井古生界和太古宇裂縫走向玫瑰花圖

富台油田為短軸背斜,主要受北東方向的擠壓。根據上述觀點,在背斜的頂部應有同方向的主張應力作用,因而在背斜的兩翼應產生一組北北西方向的張裂縫。另外,在斷層附近,因受斷層的影響,裂縫方向會有所改變,一般裂縫與斷層呈小角度相交。

已完鑽的5口井中,有4口井做了成像測井,根據成像測井所測裂縫方向,與上述結論相同(圖7-21、7-22)。

4.儲層儲集類型

裂縫、孔隙和溶洞在潛山不同層位儲滲體中所起的作用不同。依據孔隙、裂縫、溶洞發育的相互關系及孔、洞相連狀況,將富台油田下古生界潛山儲層的儲集類型進行分類:上寒武統鳳山組和奧陶系冶里-亮甲山組白雲岩儲層晶間孔隙發育,是主要儲集空間,裂縫是主要滲流空間,溶洞不發育,屬裂縫孔隙型儲層;上奧陶統馬家溝組灰岩溶蝕洞穴和裂縫是主要儲集和滲流空間,孔隙不發育,屬溶洞裂縫型儲層;上奧陶統八陡組白雲岩儲層晶間孔隙發育,溶洞也較發育,是主要儲集空間,裂縫是主要滲流空間,儲集類型為溶洞裂縫孔隙型。

5.儲層發育特徵

從剖面上看,富台油田下古生界儲層厚度中間薄、上下厚,儲地比中間小、上下大。中部即上、下馬家溝組儲層厚度小,上馬家溝組為5.7~24.9m,儲地比為2.2~18.6;下馬家溝組為1.3~11.0m,儲地比為2.9~6.9。頂部八陡組儲層厚度為13.3~40.1m,儲地比為11.4~36.5。下部冶里-亮甲山組儲層厚度為10.5~52.5m,儲地比為7.1~38.2。鳳山組儲層厚度為13.1~40.2m,儲地比為15.1~54。即總體上下古生界頂部和下部儲層發育,中部不甚發育。平面上,由南向北、由西向東,富台油田下古生界儲層發育程度降低。

圖7-20 車鎮凹陷車古202井、203井古生界裂縫走向、傾向玫瑰花圖

圖7-21 車鎮凹陷富台潛山構造及裂縫走向圖

圖7-22 車鎮凹陷富台潛山古生界裂縫走向預測圖

⑷ 露頭區裂縫發育特徵

(一)萊蕪雪野地區太古宇裂縫發育特徵

1.地質概況

雪野地區位於山東省萊蕪市的陳林村—西巍石一帶,研究區面積40km2,構造上屬於魯西隆起林家莊帚狀構造帶北段。西界由郯廬斷裂派生的兩條長度大於100km的左行張扭正斷層組成(圖3-5),斷層走向310°,斷面南西傾,傾角70°~80°,斷層下降盤為古生界灰岩,上升盤廣泛出露太古宇片麻岩。在灰堆—陳林村—谷堆山一線可見到太古宇和古生界斷層接觸的斷層角礫岩和大型煌斑岩侵入體。由於斷層附近岩石破裂程度高、易風化,在距邊界斷層2km距離以內,地形較低平,海拔低於300m;距邊界斷層2km以外,地貌形態以海拔300~400m的低山、丘陵為主,主峰在西狂山、黃草頂一帶,海拔大於400m。與附近古生界在邊界斷層附近形成陡崖地質景觀相比,太古宇在邊界斷層附近地勢較平緩是該地區太古宙山峰發育的獨特地質現象。

圖3-5 雪野地區構造位置圖

2.裂縫發育特徵

(1)裂縫組系:雪野地區太古宇裂縫的組系性明顯,多數測點發育3~4組裂縫(圖3-6),占測點數的71%。裂縫組數小於3和大於4的測點數僅占總測點數的29%,多組裂縫在空間上相互交錯形成裂縫網路系統。

圖3-6 雪野地區太古宇裂縫組系特徵圖

不同測點裂縫走向有一定變化,但主要發育4組裂縫,分別為北北東、北東東、北北西、北西向(圖3-7)。其中北西向裂縫平行於主幹斷層,北北東向裂縫垂直於主幹斷層,具有張性裂縫特徵。另兩組裂縫與主幹斷層斜交,兩組裂縫的銳角方向與區域壓應力軸一致,具剪裂縫特徵,其中最發育的一組裂縫與主幹斷層交角約45°。

圖3-7 雪野地區太古宇裂縫走向玫瑰花圖

(2)裂縫傾角:雪野地區太古宇裂縫傾角分布具有雙峰特徵,裂縫傾角30°~40°具有一個低峰,傾角發育主要集中在60°~90°范圍內(圖3-8),即以高角度縫為主。

圖3-8 雪野地區太古宇裂縫傾角特徵分布圖

(3)裂縫寬度:以中細縫為主,細縫(0.1~5mm)占統計裂縫總條數的59.2%(圖3-9)。裂縫平均寬度受邊界斷層的控制,靠近邊界斷層裂縫寬度較大,遠離斷層裂縫寬度變小(圖3-10)。

(4)裂縫密度:對於高角度縫發育的地層,受井眼直徑和井身軌跡的影響。根據岩心統計的裂縫密度不能很好反應裂縫的實際發育情況,而利用野外露頭資料研究裂縫線密度具有比鑽井資料更准確的特點。在本次工作中統計太古宇裂縫密度為5.5~65條/m2,主要集中在10~30條/m2,裂縫密度與邊界斷層有較好的相關性,斷層附近裂縫密度大,遠離斷層,裂縫密度呈對數關系迅速減小,距邊界斷層距離100m後,裂縫密度減小速度減緩(圖3-11)。

(5)裂縫面孔率:雪野地區太古宇裂縫面孔率主要集中在0.18%~4.3%,最高達10.2%。測量的最高值可能不反映斷層附近裂縫發育的真實情況。由於風化剝蝕的影響,儲集空間最發育的部分已被剝蝕,本次測量的地區均為較緻密岩石。與裂縫密度相似,裂縫面孔率也受邊界斷層的影響,而且相關性更好(圖3-12)。平面上裂縫面孔率大於3%的區域主要位於陳林村—棲龍灣一帶,小於1%的地區分布在桃花峪附近(圖3-13)。

圖3-9 雪野地區太古宇裂縫寬度分布概率圖

圖3-10 雪野地區太古宇裂縫寬度與斷層距離統計關系

圖3-11 雪野地區太古宇裂縫密度與斷層距離統計關系

圖3-12 雪野地區太古宇裂縫面孔率與距邊界斷層距離統計關系

圖3-13 雪野地區太古宇裂縫面孔率等值線圖

(二)新泰青雲山太古宇裂縫發育特徵

青雲山位於新泰市東南7km處,由泰山群山草峪組的混合花崗岩和花崗片麻岩組成。測量區位於青雲山的南坡,南部邊界是榆山斷裂,該斷裂南西傾是正斷層,南西盤為中奧陶統馬家溝組灰岩,北東盤是山草峪組變質岩(圖3-14)。該圖的裂縫面孔率由大變小的趨勢反映了斷裂對裂縫發育程度的影響,離榆山斷裂越近,裂縫面孔率越大,遠離榆山斷裂面孔率減小。

5、6號測量點的裂縫面孔率明顯大於3、4號測量點,反映了岩性對裂縫發育程度的影響。測量點的南部是花崗片麻岩,北部是混合花崗岩,1、2、3、4號點在花崗片麻岩中,5、6號點在混合花崗岩中。與花崗片麻岩相比,混合花崗岩緻密、性脆,容易產生裂縫。

圖3-14 青雲山太古宇裂縫面孔率分布圖

從裂縫走向玫瑰花圖上可以看出,研究區裂縫主要有4組:北西向、北西西向、北東向和北北東向,組成兩個裂縫系,以剪切裂縫為主。北西向和北東向兩組為共軛關系,北西西向和北北東向兩組為共軛關系。北西向裂縫最發育,該組裂縫方向與榆山斷裂的延伸方向基本一致(圖3-15)。

(三)新泰發雲山背斜古生界裂縫發育特徵

發雲山背斜位於新泰市西南17km處,是一個短軸背斜,軸向近東西,核部出露中寒武統張夏組下部的鮞粒灰岩,翼部出露張夏組上部和崮山組。本次工作沿南北方向測量了核部張夏組下部灰岩中的裂縫產狀和裂縫面孔率。很明顯,背斜核部的裂縫面孔率大,向兩翼逐漸減小。在翼部,岩層產狀變化大的部位裂縫面孔率也大(圖3-16)。

從裂縫走向玫瑰花圖上可以看出(圖3-17),發雲山背斜核部主要發育兩組裂縫,東西向和北北東向,前者與背斜長軸方向一致,後者與背斜短軸方向基本一致,以張裂縫為主。

(四)博山東山古生界裂縫發育特徵

為了探討斷層對灰岩裂縫的控制和對側向溶蝕的影響,在博山東山古生界灰岩露頭區選擇了與屋脊斷塊山結構相似的山頭。實地測量調查表明,在靠近主斷層附近裂縫發育,在垂直屋脊斷層沿山頭下傾方向裂縫有規律的減少,在離主斷層200m范圍內,在屋脊部位裂面密度為每平方米135條,往外依次變小,距屋脊40m為130條/m2,距屋脊80m為108條/m2,距屋脊120m為94條/m2,距屋脊160m為82條/m2(圖3-18)。並見3組不同方向的裂縫,發育程度也不一樣。

(五)風化裂縫的發育特徵

風化裂縫是指在表生期,因機械、物理及化學作用或坍塌作用形成的各類裂縫,也包含了由於同期構造作用形成的破裂縫及其經過各種風化、溶蝕作用改造後的構造裂縫。

圖3-15 青雲山太古宇裂縫走向玫瑰花圖

圖3-16 發雲山下古生界裂縫面孔率分布圖

圖3-17 發雲山下古生界裂縫走向玫瑰花圖

圖3-18 東山古生界裂縫發育特徵圖

濟陽坳陷太古宇頂面及古生界頂面均為長期遭受風化剝蝕的地質界面,由於組成這些地層的岩石為碳酸鹽岩和花崗片麻岩,並且是相對易風化破裂岩石,所以存在風化期的各類破裂縫是無疑的。它們在縱向上分布於不整合面以下脆性地層中,破裂帶分布深度變化較大,取決於風化時古地貌及早期構造縫、斷層的發育情況。在無早期裂縫和斷層的情況下,一般分布於地表下50~70m范圍內。前蘇聯學者柯洛門斯基(1963年)曾對半乾燥平緩構造區的風化破裂進行了探槽實驗,得出過類似結論(圖3-19)。

圖3-19 半乾旱氣候條件下風化破裂探槽調查

新井中觀察到的風化破裂帶可以分成5個帶(圖3-19A),一年後風化帶在井壁附近發生了明顯的變化(圖3-19B)。上部破碎帶常因風化破裂呈網狀縫,中下部則變為以分叉的垂直及高角度縫為主。大量的野外調查結果表明,這種表層風化縫主要分布在地面以下2~5m至5~15m的深度,最深可達30m。有報道這種破裂可以存在於地表以下100m處。通常岩石的風化裂隙大多數是沿著岩石的原有裂隙發育和改造的,也可以產生部分新裂隙。引起風化裂隙生成和原有裂隙加寬的地質因素有:①地表水及地下水的溶蝕作用及結冰時的擴張作用;②晝夜溫差變化引起的膨脹破裂;③植物根系的張裂作用;④岩石裂隙中的結晶析出鹽類礦物的張裂作用;⑤與風化帶中不穩定礦物分解和穩定礦物生成有關的生物化學反應。

風化作用引起的岩石破壞程度和裂隙的密度都由地表向下迅速減小。風化深度在不同微地貌單元上是不同的,對於殘丘、高地這種破裂帶厚度可能增大。另外在風化期因剝蝕坍塌作用形成的破裂,其發育深度就大得多,可溶岩層內及其頂蓋層都有可能成為破裂層。

⑸ 戀愛出現裂痕,怎麼補救呢

我說嘛,第一次見面就摟摟抱抱,給人的印象真是很不好,又不是叫雞。。哎,要我我也接受不了,總得有個過程吧。要做的挽救自己的形象,先從你師弟那裡了解一下,她那裡是不是有事情,沒什麼事情再打電話呀,不然人家會煩的,不過說實在,你和她只有一面之緣,不要過於糾纏和墨跡,,注意形象哈

⑹ 這玫瑰花葉子怎麼軟趴趴的感覺要死了一樣 昨天換了土也澆過水

昨天換土的月季,今天肯定葉軟無力的。因換盆時根系受到損傷從而影響水分的吸收,葉面水分蒸發大於根系吸收水分的量時,葉片就會失去部分的水分,產生脫水狀,葉片失水後就會產生垂軟無力了。最近一個星期不宜曬太陽,昨晚澆透水後不要急著澆水,看錶土有裂隙感時才能澆水,不然會引起盆土過濕引起爛根死亡。等根系恢復正常生長後,葉片就能恢復到原來的樣子。

盆栽小玫瑰開花後處理

開花後剪枝,留2一3個葉,不幾天就會長出新的花芽。

⑻ 節理玫瑰花圖的作圖方法和步驟

還是不太一樣,分析方法很多,具體問題具體分析,主要根據邊坡破壞滑動面形態不同選用不同極限平衡法。大體上說,對於土質邊坡,找出潛在滑動面,劃分條塊運用力學平衡法計算其穩定性,能較准確的判定其穩定性;對於岩質邊坡,其穩定性主要為節理裂隙面控制,採用作圖(玫瑰花圖和赤平投影圖)的方法,定性的評判其穩定性。

⑼ 什麼是裂隙玫瑰圖

是地質上面統計裂隙方向與數量的一種圖件,在簡明版的《構造地質學》課本上有此類圖件。

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