耕作引起的紫色土母岩破碎运动定量分析

紫色土区存在耕作破碎母岩补充土壤的现象,尤其是在土层浅薄且岩性松软的泥页岩区,然而目前鲜有相关方面报道。为定量评估不同自然条件和耕作方式下母岩破碎运动特征,以裸露泥岩为研究对象,在野外模拟耕作试验中使用物理示踪法追踪2种含水率(7.44%和14.77%)和5个坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下,不同深度(2、4、6 cm)耕作引起的母岩破碎运动情况。结果表明:1)含水率是影响母岩破碎运动的重要因素,且耕作深度越小其影响越大;2)随着耕作深度的增大,岩屑的平均位移呈逐渐减小的变化趋势,2 cm深度耕作引起的岩屑位移最大;3)岩屑位移随着深度的增加快速减小,且岩石含水率高的坡面减小幅度更大;4)母岩含水率较高(14.77%)时,坡度对坡面岩屑运动没有显著影响(P>0.1),但母岩含水率较低(7.44%)时,坡度与坡面岩屑位移存在显著正相关关系(P<0.1)。可见,耕作破碎母岩过程受到岩石含水率、耕作深度和坡度的共同影响,且各因子在不同深度的作用机制不同。该研究为揭示母岩人为风化成土和侵蚀机制初步提供了技术支撑和依据。     

南雄县紫色砂页岩水土流失区综合治理效益分析

通过3年的径流小区观测和室内外调查分析,得出在水土流失严重的丘陵沟壑区采取工程和生物措施,可减弱土壤退化过程,加快成土过程,使风化碎屑再风化,其理化性质逐渐向好的方面转化,水土流失得到基本控制。同时为进一步开发利用该区水土资源提供了科学依据。     

纳米低密度水泥浆体系在页岩油水平井固井中的应用

江汉盆地盐间页岩油储量丰富,主要采用水平井和分段压裂方式进行开发.江汉油区盐间页岩油水平井固井存在地层承压能力低、极易压漏地层、水平段封固段长易漏失、气层活跃易发生油气水窜、水平段要进行分段压裂等难点,对固井水泥浆的综合性能要求较高.而常规漂珠低密度水泥浆流变性能差、候凝时间长、水泥石强度低,难以满足现场固井质量要求.针对上述问题,开发了一种新型纳米液体减轻剂CP-56,该材料悬浮稳定性好,通过增大水灰比降低水泥浆密度,可迅速与水泥反应产生交联结构,提高浆体稳定性.辅以适当外加剂,形成了密度在1.40～1.60g/cm3的纳米低密度水泥浆体系.室内试验结果表明,该体系浆体流变性好,失水量小,稠化时间可调,防气窜性能好,抗压强度发展快且强度高,防漏能力好;现场成功应用在江汉油田蚌页油1 HF井,固井质量优质,具有良好的推广应用前景.     

湘中下寒武统黑色页岩土壤的地球化学特征

以湘中发育于下寒武统黑色页岩之上的土壤为研究对象,选择安化东坪、烟溪,桃江,宁乡等地的典型土壤及相应成土母岩,利用等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)等分析技术,对土壤、成土母岩(黑色页岩)的主量元素和微量元素(包括重金属元素、稀土元素等)进行了较系统的分析测定。结果表明,湘中下寒武统黑色页岩土壤风化作用强烈,风化指数CIA均在73以上。强烈的风化使得土壤具有明显贫CaO、Na2O,而富Al2O3、Fe2O3的化学组成特征。土壤因继承成土母岩(黑色页岩)的特征而富集Mo、Cd、Sn、Sb、U、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Tl、Pb、Th等多种重金属元素,其综合富集指数(EI值)平均在3以上,最高达17。地质累计指数(Igeo)评价结果显示,土壤重金属的富集已达到污染程度,土壤存在Cd、Mo、Sb、U、Sn、V、Cu、Tl、Ba等重金属的污染,并以Cd、Mo、Sb等重金属污染最强,达中度至极强污染程度。重金属与主量元素的相关性分析显示,土壤中的重金属主要赋存于黏土矿物和铁氧化物(针铁矿)等矿物相中,其中Ba、Sn、Th、Cu、Sc等主要赋存黏土矿物中;Zn、Ni、Mn、Co、Cd、Tl、Pb等则主要赋存于铁氧化物矿物(针铁矿)中;而Cr、V、Mo、Sb、U等则不受黏土矿物和铁氧化物矿物的控制。此外,不同地区土壤的Zr/Hf、Ta/Nb、Nd/Sm等元素比值相对稳定,依次为36.20、0.085、5.30(n=73),并与相应的成土母岩(黑色页岩)相应值基本一致。土壤与成土母岩具有相同的稀土配分型式,且成土过程中稀土元素不发生明显的分异。微量元素比值和稀土元素特征指示土壤中的重金属来自成土母岩(黑色页岩)本身,为自然污染源。     

羊鸡冲小流域主要雨型对砂页岩坡耕地土壤侵蚀的影响

根据羊鸡冲小流域坡耕地野外径流小区径流泥沙观测数据及降雨特征资料,研究主要雨型对砂页岩坡耕地土壤侵蚀的影响,结果表明:侵蚀性降雨主要发生在6—9月,尤其7月的降雨量、产沙量、降雨侵蚀力最大;依据降雨量、降雨历时、雨强划分的3类雨型,聚类效果较好,3类雨型降雨频率呈C雨型B雨型A雨型,单位面积侵蚀量呈B雨型C雨型A雨型;B雨型单位面积侵蚀量与雨强、最大30 min雨强呈幂函数关系,C雨型单位面积侵蚀量与降雨量呈幂函数关系;A雨型单位面积侵蚀量与径流系数呈线性相关,C雨型单位面积侵蚀量与径流深呈幂函数关系。     

黄河小浪底库区砂页岩裸露地植物材料选择栽培试验报告

黄河小浪底库区砂页岩裸露地区自然生境十分恶劣,植物生长困难。选择适生、抗逆的植物材料,是实施该区生态植被恢复和造林绿化的技术关键。通过对14种耐干旱及乡土树种进行栽培试验,从造林成活率、保存率、生长表现3个方面进行综合对比,初步确定火炬树、侧柏、臭椿3个树种作为黄河小浪底库区砂页岩裸露地首选绿化植物材料。     

四川盆地东部下志留统龙马溪组页岩气藏应力敏感性及其对产能影响的定量评价

应力变化对页岩的渗透率影响较大,应力增加造成的渗透率降低对于页岩气储层产能会造成影响。通过四川盆地东部下志留统龙马溪组页岩气藏围压循环下的气测渗透率试验,建立了应力与渗透率的关系曲线。试验结果表明,应力敏感性对页岩渗透率的损伤具有明显的不可逆性,研究所用样本卸去围压后渗透率仅恢复至初始值的28%。采取有限元数值方法,基于质量守恒方程、达西定律、固体变形和孔隙弹性力学理论,建立了相应的流固耦合数值模型,用以定量表征相关参数和应力敏感性对产能的影响。模拟结果表明,在相同围压条件下,加压阶段弹性模量较大,卸压阶段弹性模量较小;沿岩心轴向方向,靠近出口处的渗透率和孔隙度较低,主应力较大;如果不考虑非线性应力敏感性效应,总产能计算结果可能被高估。     

母岩母质类型与坡位对湿地松林分生长的影响

对板页岩红壤和四纪红壤2种不同母质土壤和3种不同坡位上的湿地松林分进行调查与分析。结果表明:在四纪红壤与板页岩红壤中生长的湿地松林分其生长量差异显著,说明母质对湿地松林分的生长具有显著影响;位于上坡位的湿地松林分在四纪红壤中的生长表现要显著优于板页岩红壤中的,相反,位于下坡位的湿地松林分在板页岩红壤中的生长表现要显著优于四纪红壤中的。不同母质土壤的湿地松林分受坡位影响程度不同,但生长指标都一致呈现出下坡位>中坡位>上坡位的趋势;四纪红壤中,下坡位林分平均胸径分别高出上坡位、中坡位林分的10.6%和4.0%;板页岩红壤中,下坡位林分平均胸径高出上坡位林分的45.6%,高出中坡位林分的22.2%,差异达极显著(P<0.01)。总体上在不同母质土壤中生长的湿地松林分生长量差异显著,并且板页岩红壤湿地松林分坡位间生长量差异大,四纪红壤湿地松林分坡位间生长量差异较小。     

页岩严重侵蚀地区生态修复试验研究

笔者针对三峡库区页岩地区水土流失严重的现状,应用生态修复的原理与方法,开展了以生物措施为主的生态修复试验。结果表明:三峡库区宜昌页岩区应采用水平抽槽整地、客土回填、灌木种直播、乔木种采用生根粉和菌根菌等处理,能够有效地促进植被恢复,提高水土保持能力;分乡页岩区的治理应着重强调自然恢复,同时也要辅以人工方法促进植被恢复,从而恢复生态系统功能,达到改善生态环境的目的。     

浅谈芦竹在紫色页岩改造中的推广

芦竹 (ArundodonaxLinn)系多年生宿根性地面芽植物、茎木质化 ,具根茎 ,多生于河岸、道旁 ,能在碱性较弱的紫色土上生长。且具较强的萌芽能力 ,根系发达 ,是改造紫色页岩的优良植物。常宁市在小面积紫色页岩地区试种芦竹获得成功 ,并于 1997年底通过省科委鉴定 ,为紫色页岩栽种芦竹奠定了基础 ,现已进行了推广。