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, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2024y046
摘要:
四川盆地红层砂泥岩中广泛分布石膏夹层，石膏溶蚀形成大量孔洞，加之红层特殊的物理力学性能，极易造成地基承载力降低、工程结构不均匀沉降变形甚至破坏。为了探究不同流速环境下石膏夹层的溶蚀特性，采用自主设计的溶蚀试验装置开展红层石膏夹层静、动水溶蚀试验，通过溶液离子浓度变化刻画试验中石膏的溶蚀进程。结果表明，静水环境下石膏夹层溶蚀速率随时间呈先减小后增大的趋势，但幅值较小；动水环境中，石膏夹层平均化学溶蚀速率和瞬时化学溶蚀速率均表现出随时间减小的特征。同时，根据溶蚀量变化曲线发现流速增大后化学溶蚀和机械潜蚀作用均会得到加强。
四川盆地红层砂泥岩中广泛分布石膏夹层，石膏溶蚀形成大量孔洞，加之红层特殊的物理力学性能，极易造成地基承载力降低、工程结构不均匀沉降变形甚至破坏。为了探究不同流速环境下石膏夹层的溶蚀特性，采用自主设计的溶蚀试验装置开展红层石膏夹层静、动水溶蚀试验，通过溶液离子浓度变化刻画试验中石膏的溶蚀进程。结果表明，静水环境下石膏夹层溶蚀速率随时间呈先减小后增大的趋势，但幅值较小；动水环境中，石膏夹层平均化学溶蚀速率和瞬时化学溶蚀速率均表现出随时间减小的特征。同时，根据溶蚀量变化曲线发现流速增大后化学溶蚀和机械潜蚀作用均会得到加强。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2024y040
摘要:
鄂尔多斯盆地太原组灰岩分布范围广泛，厚度大，但因岩性致密，单井产量低，长期以来天然气勘探未获得重大突破。随着研究的深入，发现高产气流井储层段往往受构造裂缝发育程度的控制。对于构造缝是否与储集层的优劣、天然气的成藏富集有关，以往缺少系统分析。本次研究首次系统总结了太原组灰岩构造缝特征，通过单轴载荷下岩石核磁共振（NMR）、CT扫描等技术分析了构造裂缝对储层的影响，剖析了缝网系统在成藏过程中的输导作用，根据研究区地质背景构建了改进的高斯曲率法（IGC）预测有利构造缝的发育区，并在横山地区井位部署中应用。结果表明：1）相对低角度缝、斜交缝，高角度张裂缝充填程度低，有效性好，常贯穿、切割、错动其它类型的裂缝使灰岩储集性能变好，同时形成的缝网系统利于烃类的高效运移；2）构造缝对致密灰岩储层物性有极大贡献作用，岩石物理实验表明，在裂缝发育的情况下，平均孔隙度由2.1%增加到4.2%，增加1倍。裂缝对总孔隙度的贡献率在14.3%~72.7%，平均值43.4%，三种储集岩性中，粉晶灰岩孔隙度增加最大、藻粘结灰岩次之，泥晶灰岩最小；3）改进的高斯曲率法（IGC）可预测有利构造缝的发育区，IGC值越大，高角度张性裂缝越发育，天然气富集条件越有利，该方法在横山地区取得了成功应用。上述认识将进一步指导盆地范围内太原组灰岩下一步的大面积勘探开发。
鄂尔多斯盆地太原组灰岩分布范围广泛，厚度大，但因岩性致密，单井产量低，长期以来天然气勘探未获得重大突破。随着研究的深入，发现高产气流井储层段往往受构造裂缝发育程度的控制。对于构造缝是否与储集层的优劣、天然气的成藏富集有关，以往缺少系统分析。本次研究首次系统总结了太原组灰岩构造缝特征，通过单轴载荷下岩石核磁共振（NMR）、CT扫描等技术分析了构造裂缝对储层的影响，剖析了缝网系统在成藏过程中的输导作用，根据研究区地质背景构建了改进的高斯曲率法（IGC）预测有利构造缝的发育区，并在横山地区井位部署中应用。结果表明：1）相对低角度缝、斜交缝，高角度张裂缝充填程度低，有效性好，常贯穿、切割、错动其它类型的裂缝使灰岩储集性能变好，同时形成的缝网系统利于烃类的高效运移；2）构造缝对致密灰岩储层物性有极大贡献作用，岩石物理实验表明，在裂缝发育的情况下，平均孔隙度由2.1%增加到4.2%，增加1倍。裂缝对总孔隙度的贡献率在14.3%~72.7%，平均值43.4%，三种储集岩性中，粉晶灰岩孔隙度增加最大、藻粘结灰岩次之，泥晶灰岩最小；3）改进的高斯曲率法（IGC）可预测有利构造缝的发育区，IGC值越大，高角度张性裂缝越发育，天然气富集条件越有利，该方法在横山地区取得了成功应用。上述认识将进一步指导盆地范围内太原组灰岩下一步的大面积勘探开发。
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2024y032
摘要:
镉（Cd）是一种对人体有害的非必需元素，也是农田土壤首要污染物，其在土壤-作物系统中生态风险阈值评估具有重要意义。因此，需要立即提出一种能够准确的方法来评估岩溶地区农田土壤Cd生态风险阈值。本文系统采集了广西典型岩溶地区102组水稻作物及其根系土壤，利用Bur Ⅲ分布拟合了广西典型岩溶区农田土壤中Cd的物种敏感性分布曲线（SSD），推导出能够保护95%水稻的土壤Cd安全阈值。结果表明，研究区土壤全量Cd超标率90.2%，而水稻籽实Cd仅有8.82%样品超过《食品中污染物限量》（GB2762 -2022）的限值。利用物种敏感性分布法，推导出土壤pH 5.5~6.5、6.5~7.5和7.5~8.5下保护95%水稻不超标的土壤Cd安全阈值分别为0.22 mg·kg−1，1.08 mg·kg−1和6.4 mg·kg−1，评价结果的推导值正确率随着pH的升高由23.5%显著提高到92.1%。因此，研究结果可以被认为是更准确的评估阈值，为广西典型岩溶地区Cd污染稻田安全生产提供科学参考依据。
镉（Cd）是一种对人体有害的非必需元素，也是农田土壤首要污染物，其在土壤-作物系统中生态风险阈值评估具有重要意义。因此，需要立即提出一种能够准确的方法来评估岩溶地区农田土壤Cd生态风险阈值。本文系统采集了广西典型岩溶地区102组水稻作物及其根系土壤，利用Bur Ⅲ分布拟合了广西典型岩溶区农田土壤中Cd的物种敏感性分布曲线（SSD），推导出能够保护95%水稻的土壤Cd安全阈值。结果表明，研究区土壤全量Cd超标率90.2%，而水稻籽实Cd仅有8.82%样品超过《食品中污染物限量》（GB
, 最新更新时间 , doi: 10.11932/karst2024y043
摘要:
岩溶基岩裂隙水文研究考虑裂隙非均质和各向异性建模较难。裂隙-连续介质模型（FC）从原理上能够比较真实地刻画实际的渗流形态，是岩溶地区较理想的水文模型。基于裂隙空间形态及分布的统计特性，应用Monte Carlo模拟技术和图论，采用MATLAB 程序生成二维裂隙网络原图及三级连通图，将第三级连通图映射到有限差分网格，建立离散裂隙网络（DFN）与MODFLOW相结合的FC渗流模型，编制相应的渗流模拟程序。复现交叉裂隙试验工况，及通过2个多裂隙算例分析有限差分网格分辨率以及裂隙死端对稳定渗流模拟精度的影响，以DFN渗流为准则，验证FC模型代码编写的正确性和有效性。结果表明：FC模型模拟的节点水头、总网格流、裂隙长度在粗网格的高估或低估，通过细化网格可大大消除这种影响，裂隙死端对FC模型的MODFLOW网格流模拟具有不可忽略的影响。本研究实现了裂隙渗透性非均质和各向异性在数值计算单元的表达，将促进对基于连通性的裂隙流的MODFLOW模拟理解。
岩溶基岩裂隙水文研究考虑裂隙非均质和各向异性建模较难。裂隙-连续介质模型（FC）从原理上能够比较真实地刻画实际的渗流形态，是岩溶地区较理想的水文模型。基于裂隙空间形态及分布的统计特性，应用Monte Carlo模拟技术和图论，采用MATLAB 程序生成二维裂隙网络原图及三级连通图，将第三级连通图映射到有限差分网格，建立离散裂隙网络（DFN）与MODFLOW相结合的FC渗流模型，编制相应的渗流模拟程序。复现交叉裂隙试验工况，及通过2个多裂隙算例分析有限差分网格分辨率以及裂隙死端对稳定渗流模拟精度的影响，以DFN渗流为准则，验证FC模型代码编写的正确性和有效性。结果表明：FC模型模拟的节点水头、总网格流、裂隙长度在粗网格的高估或低估，通过细化网格可大大消除这种影响，裂隙死端对FC模型的MODFLOW网格流模拟具有不可忽略的影响。本研究实现了裂隙渗透性非均质和各向异性在数值计算单元的表达，将促进对基于连通性的裂隙流的MODFLOW模拟理解。
