浅谈火山喷发类型与火山岩相分类 xbs 内容提要：本文根据前人工作简要分析、整理并总结了火山的喷发类型，火山岩相及其分类，以及中国东南火山的火山-侵入岩相的分类三分方案。全文分为两个部分，即火山与火山喷发类型、火山岩相及分类方案。旨在共同学习和激发兴趣。 关键词：火山；火山喷发；火山岩相 火山岩是岩石学研究的重要领域之一，此项工作对寻找和开发相关矿产有着密切的联系。而火山岩的产生自然离不开火山与火山作用。现在讨论的问题是火山岩的喷发类型，火山岩相的含义、类型与识别。重点为后者。火山岩相研究方面，前苏联学者提出相、亚相分类（或成因类型），普遍的应用于古火山岩地区。美国学者对于近代火山喷发产物的研究提出了火山碎屑流相模式。但由于划分标准的不统一，不论是火山喷发类型，还是火山岩相的分类，都还众说纷纭。为了方便非专业人士的了解和参考，笔者就世界主流观点做了一些分析和总结，并以中国东部火山来进行分类。 一、火山与火山喷发类型 火山，炽热地心的窗口，是地球上最具爆发性的力量。早在东汉时的《神异经》中就有“荒外有火山，风吹不强，猛雨不灭”的相关描述。“火山”（volcano）这一名词来源于拉丁语vulcanus或volcanus，与希腊神话密切相关，意指地壳上的一个开口，炽热的物质通过它被抛出形成的“山”。而火山和火山喷发的现代定义为：高温的地下熔体流体经地下通道喷出地表，谓之火山喷发；由这些喷发出的喷出物形成的地貌景观，称之为火山，为火山作用产物。 一般说来，只有活火山（包括休眠火山）才会喷发。火山喷发（volcanic eruption）是一种奇特的地质现象，是地壳运动的一种表现形式，也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。因岩浆性质、地下岩浆库内压力、火山通道形状、火山喷发环境（陆上或水下）等诸因素的影响，使火山喷发的形式有很大差别。按岩浆的通道分为裂隙式喷发和中心式喷发两大类。 裂隙式喷发又称冰岛型火山喷发。岩浆沿地壳中的断裂带溢出地表。喷发温
1998年特 种 油 气 藏第5卷第2期 国外火山岩油气藏特征及其勘探方法 伊培荣Ξ 彭 峰 韩 芸 编译 前 言 随着能源需求的日益增长,石油与天然气的勘探、开发领域也在不断地扩展。以往认为没有油气聚集价值的火山岩,如今也成为寻找油气不可忽视的领域之一。特别是夹于生油岩系中的火山岩,与沉积岩一样,同样有利于油气聚集和保存。早在19世纪末20世纪初,古巴、日本、阿根廷、美国等国家均先后发现火山岩油气藏。日本对火山岩油气竭尽全力进行勘探开发,从50年代中期到80年代已陆续发现了几十个中、小型火山岩油气藏。 火山岩储集层特征 11 岩石类型 前苏联C1B1克卢博夫综合分析世界各国含油气盆地的火山岩储集层,将其岩石类型归纳为三大类。 (1) 熔岩和熔岩角砾岩 熔岩按其化学成分可划分为玄武岩(SiO2<52%),安山岩(SiO2为57%～62%),英安岩(SiO2为6510%～68.5%),流纹岩(SiO2>78%);熔岩角砾岩指熔岩角砾被相同成分的熔岩所胶结的岩石。 在阿塞拜疆、格鲁吉亚陆续发现基性和中性火山熔岩中的油气藏较多。例如,阿塞拜疆穆腊德汉雷油气田产于白垩系的蚀变基性(玄武岩和玄武玢岩)和中性(安山岩和安山玢岩)火山岩及其风化壳中。古巴的克里斯塔列斯油气藏也产于破碎的基性和中性火山岩及其风化壳中。 在日本,酸性火山岩中的油气藏较多。例如,日本新泻县吉井—东柏椅气田、南长岗—片贝气田和见附油田产层位于上第三系的“绿色凝灰岩”的流纹岩中。 (2) 火山碎屑岩 按其碎屑大小可划分为凝灰集块岩、火山角砾岩、凝灰砾岩、砂屑凝灰岩和粉砂屑凝灰岩。 格鲁吉亚第比利斯萨姆戈里油田产于上—中始新统厚达100～150m的凝灰质砂岩和凝灰岩中。阿塞拜疆穆腊德汉雷油田除了在基性—中性火山熔岩中含油之外,在裂缝性安山凝灰岩中也具有工业性原油。美国内华达州伊格尔泉和特腊普泉油田则产于第三系流纹凝灰岩中。阿根廷门多萨盆地西部图平加托油田也是火山凝灰岩产层。 Ξ辽河石油勘探局勘探开发研究院 辽宁 盘锦 124010
2006-2007第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)－参考答案班级（）学号（）姓名（） 一、名词解释（每题3分，共21分） 1、盐效应：矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度，这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。 2、阳离子交替吸附作用：在一定条件下，岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子，而将其原来吸附的某些阳离子转入水中，从而改变了地下水的化学成分，这一作用即为阳离子交替吸附作用。 3、氧化垒：在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。 4、侵蚀性CO2：当水中游离CO2大于平衡CO2时，水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性，这部分即为侵蚀性CO2。 5、TDS：指水中溶解组分的总量，它包括溶于水中的离子、分子及络合物，但不包括悬浮物和溶解的气体。 6、硅质水与硅酸水：SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水（1.5分）；在阴离子中，HSiO3-占阴离子首位（按mol%计算）的水称为硅酸水（1.5分）。 7、硬度：是以水中Ca2+和Mg2+来量度，其计算方法是以Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50，以CaCO3表示，其单位为mg/L。 二、填空（每题1分，共14分） 1、Fe2+在（酸）性中迁移强，而在（碱）性中迁移弱。 2、地球化学垒按成因可分为（机械）垒、（物理化学）垒、（生物）垒和（复合）垒。 3、碱度主要决定于水中的（HCO-3，CO2-3）的含量。硬度是以（Ca2+，Mg2+）的毫克当量总数乘以50，而暂时硬度是以（HCO-3，CO2-3）的毫克当量总数乘以 50。 4．大气CO2的δ13C平均值是（-7‰），而土壤CO2的δ13C平均值是（ -25‰）。5．标型元素的标型程度取决于（元素的克拉克值）和（它的迁移能力）。 6．弥散作用包括（分子扩散），（对流扩散迁移）和（渗透分散）。 7、SiO2和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为（0~250℃）和（150~350℃）。8．近代火山型浅部地下热水的水化学类型为（SO2-4SO2-4 -Cl），而深部地下热水的水化学类型为（Cl-HCO-3）。 9．海水的水化学类型为（Cl-Na），而海成存封水的水化学类型为（Cl-Na -Ca）。 10、水对离子化合物具有较强的溶解作用，是由于水分子具有较强的（介电）效应所致，水的沸点较高，是由于水分子间（氢键）的破坏需要较大的能量。 11、在35℃下，pH=7的地下水是（碱）性。在天然水化学成分的综合指标中，体现水的质量指标的有（TDS，硬度，含盐量或含盐度,电导率），而表征水体系氧化还原环境状态的指标有（COD，BOD，TOC，Eh）。 12、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于（0.1mol/L），而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于（0.5mol/L）。 13、空气迁移的标型元素主要决定环境的（氧化还原）条件，而水迁移的标型元素主要决定环境的（酸碱）条件 14、在氮的化合物中，（NO-2，NH4+）可作为地下水近期受到污染的标志，而（NO-3）可作为地下水很早以前受到污染的标志。
第一章 岩块：是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体 结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内部形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。（结构面根据地质成因不同分为原生，构造和次生结构面）（结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响） 岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。 第三章 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力，其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小 岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性 岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现，测定方法由平衡加压法，压力恢复法和加压膨胀法 第四章 弹性指物体在外力作用下发生变形，而当撤除外力后能够恢复原状的性质（线性，非线性） 塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质 脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质 延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质，其中主要是塑性变形 黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形，使变形因时间效应而滞后的性质 岩石单轴压缩试验的目的：通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值，绘制应力-应变曲线，分析岩石的变形特性，并计算岩石的变形指标 岩石的应变可分为三种：轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc（试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化）和体应变εv（试样体积的相对变化） 岩石典型的全应力-应力曲线：1.微裂隙闭合阶段（OA段）2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段（ABC 段）3.裂隙非稳定发展和破坏阶段（CD段）4.破坏后阶段（D点以后） 岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征 岩石记忆：逐级一次循环加载条件下，其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致，说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性，这种现象成为~ 回滞环：每次加荷、卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，成为~ 疲劳强度：岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。这时的循环加、荷试验所给定的应力，成为疲劳强度。 岩石流变力学特性主要包括以下几个方面：（1）蠕变现象：当应力保持恒变时，应变随时间逐渐增长的过程（2）应力松弛：当应变保持恒定时，应力随时间逐渐减小的过程（3）流动特征：时间一定时，应变速率与应力大小的关系（4）长期强度：在长期何在持续作用下岩体的强度 蠕变是指岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质 蠕变分为稳定蠕变和非稳定蠕变稳定蠕变型是岩石在较小的恒定应力作用下，变形随时间增加到一定程度后就趋于稳定，最后变形保持一个常数，不在随时间增大。非稳定蠕变型是岩石承受的恒定荷载比较大，当超过某一临界值时，变形随时间的增加不仅不会保持常数，反而变形速率逐渐增加，最终导致岩体的整体失稳破坏了 一个典型的非稳定型蠕变曲线分为瞬间弹性变形阶段、一次蠕变阶段、二次~、三次~ 岩石的强度是指岩石对荷载的抗力，或者成为岩石抵抗破坏的能力 岩石的强度有：抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。抗剪强度又有抗剪断强度，抗切强度和弱面的剪切强度三种。 岩石的破坏形式：脆性、延性、弱面剪切破坏 岩石的抗压强度是指岩石试件在单轴压力作用下，抵抗破坏的极限能力，他在数值上等于破坏时的最大压应力
【火山岩区填图方法体系】从火山地质特点出发，采取在纵向上研究火山层状喷发物的层序，横向上研究火山岩岩相的变化与产出特征，通过古火山机体的调查与恢复，深入揭示火山岩地区的地质矿产特征及其发展、演化历史的岩性-岩相双重填图法。 【火山岩系列】几个火山岩建造的组合。范围很广，但具有一定的演化规律，主要表现在化学成分和矿物成分的变化具明显的规律性。火山岩一般分为三个系列：拉斑系列、钙碱性些列及碱性系列（包含碱性系列，但国际上常用过碱性系列而包含碱性系列）。 【双峰式火山岩】由地幔和地壳两种岩浆源区喷发形成的火山岩组合中的两种端员之间，无论是元素地球化学或者是同位素特征均存在极大差别，表明它们的岩石成因和物质来源都是分离的，如新生代裂谷带中局部地段出现的碱性玄武质和流纹质双峰式火山岩组合。另外，双峰式火山岩是以玄武岩质和富硅质岩浆近于同时喷发，且很少有中性岩石为特征。它们可以是拉斑玄武岩-流纹岩组合，也可以是碱性玄武岩-粗面岩组合。双峰式火山岩的两端员体积除个别情况外差别一般不大。但也有两端员体积差相当大的双峰式火山岩，如在埃塞俄比亚双峰式火山岩中，富硅质岩石一般要比镁铁质岩少的多。 【细碧岩-石英角斑岩】主要出现在海相或海陆交互相的火山岩系中，由细碧岩、角斑岩和石英角斑岩形成的岩石组合，而且往往同沉积岩相伴生。细碧岩含SiO245%-52%，主要矿物为钠长石或钠更长石和绿泥石等，不含石英或含量很低，贫钙，Na2O数倍于K2O，富钾的变种较少。角斑岩的SiO252%-63%，主要矿物为钠长石或更钠长石，其次为绿泥石、绿帘石、石英、钾长石等矿物，以钾长石为主的变种较少。石英角斑岩的SiO2>63%，主要由石英和钠长石组成，偶含钾长石。如果在上述岩石的钠长石中有拉长石和辉石交代残余，或者铁镁矿物以假象纤闪石为主，则不宜使用细碧岩、角斑岩和石英角斑岩的术语。该岩系在中国分布相当普遍，一般使用此类岩石名称。如果由于成因观点不同而不愿使用以上术语时，可用变玄武岩、变安山岩（或粗面岩）和变流纹岩（或变英安岩）的术语取而代之。 【火山碎屑岩】通过一定方式胶结成岩的火山碎屑集合体。它包括三大类：正常火山碎屑岩（火山碎屑物含量100%-75%）、沉积火山碎屑岩（火山碎屑物含量75%-25%）、火山碎屑沉积岩（火山碎屑物含量小于25%）。此外，按碎屑粒度可粗分为三种粒级：即集块级（集块岩），碎屑粒度大于64毫米；角砾级（火山角砾岩），64-2毫米；凝灰级（凝灰岩），小于2毫米。不同的碎屑岩类前冠以不同的前缀，如角砾岩、火山角砾岩、溶结角砾岩、凝灰质角砾岩和角砾熔岩。集块岩和凝灰岩也可以以此类推。目前对于把碎屑熔岩类归于火山碎屑岩还存在着不同的看法。 【火山韵律】由火山活动本身变化而引起的火山岩重复出现和周期变化现象。它有别于沉积岩层中以物质或补给方式而发生周期性变化的沉积韵律。火山韵律的级别规模相当于沉积地层中的“段”，作为火山岩地区的最小单位。 【火山旋回】在划分火山韵律的基础上，即可进行火山旋回的划分，它大于火山韵律，由数个火山韵律组成，相当于沉积地层中“组”一级的填图单位。 【火山岩相调查】在火山岩分布地区，依据岩石特征正确划分火山岩相的类别，研究各种火山岩相形成的地质环境，恢复古火山机构，提供寻找火山矿产的信息等工作总称。 【火山岩相】火山物质的喷发类型、搬运方式和定位环境与状态，即其形成方式的总和。可分为爆发相、喷溢相、侵出相、喷发-沉积相、火山通道相和潜火山相六个基本类型。 【爆发相】火山爆发时产生的各种火山碎屑物（如火山弹、火山集块、火山砾、火山灰等）或原地堆积，或经大气、重力、气液搬运、分选，并以不同比例混合，形成一系列不同类型的火山碎屑堆积物。这种特点的火山岩相为爆发相。可分为空落堆积、崩落堆积和碎屑流堆积三种。 【喷溢相】熔岩从地下深处经火山通道上升地表，自火山口向外溢流，形成各种类型的熔岩即为喷溢相。基性岩浆由于黏度小，流动速度块，流布面积大，主要形成岩被和岩流。它可
火山岩的分类与命名及肉眼鉴定 关键词:地壳/矿物/熔岩/碎屑岩/肉眼鉴定 主讲人:李丹 时间：2004.8。1 地点：大庆油田油田录井分公司资料采集第一大队五楼培训室 1。预备知识 1.1地壳 地球是个准旋转椭球体,形状象个梨子，极半径略短，赤道半径略长，与标准旋转椭球相比，北极凸出10km，南极约缩进30km. 地球赤道半径：6378.245km 极半径:6356。863km 表面积：5。1＊108km2
体积:1。083*1012km3 质量：5。976＊1027g 地球表面形态基本上分为大陆和海洋两大部分,大陆约占29。2%，平均高度0.86km,最高点珠穆朗玛峰达8848.13m；大洋约占70.8％，平均深度3。9m,最深马里亚纳海沟深11034m,抹平后，位于海平面以下2.44km处。 从地表往下，洋区:5—12km 大陆平原区：30—40km 大陆高山区:50—75km 在一莫霍面，是地壳与地幔的分界线 大地表向下,大陆地下：80—250km 大洋地下：50—400km 在200Km外存在软流圈 670km为古登堡面，上部为上地幔，下部为下地幔 2900km以下为地核
5100km以下为内核 大陆区地热梯度为20-50℃/km 平均30℃/km 地壳的8种主要化学成分： 02SiAeFeCaMgNaK 46.5％25.7%7。65%6.24％5.79％3。23％1。81%1。34％ 1。2岩浆作用 岩浆作用：分为火山作用和侵入作用，分别形成火山岩和侵入岩. 火山作用:包括地下岩浆的分异、运移、喷出、直至冷凝的全过程及其相关构造和产物的特征，包括由此形成的岩石、矿物组合和成矿特征。 火山作用有阶段性 次火山阶段：通常认为上地幔软流圈是形成岩浆的有利地段，温度达1200℃以上，熔融的岩浆向上运移，汇集到岩浆房，积蓄能量，沿地球内部薄弱地带(断层、裂隙）上升。在1200℃以下时，气液分异出来，从而加大了岩浆的活动性，向上运移时围岩的压力减少,气体膨胀,产生向上的作用力。在地表以下2—3km处沿破坏的通道喷出地表。 火山过程主阶段： 熔透式喷发：直接熔透地壳(大陆区几乎没有) 裂隙式喷发：沿地壳巨大裂隙溢出地表，表现为串珠状火山口现象。 中心式喷发：由喉管状通道喷出 中心式又根据喷发的激烈程度，分为: 爆发式：爆炸现象(产生酸性熔浆、火山灰、蒸气） 宁静式：岩浆从火山口涌出（产生基性岩浆) 中间式：有时激烈、有时宁静（产生基→酸性岩浆) 火山期后阶段:喷气、喷水 火山岩分为四大类，通常分为：
一、岩土体工程地质类型及特征 岩土体工程地质类型的划分根据岩土体形成条件、结构、岩性、力学特性及工程地质特征的差别，可分为松散松软堆积层岩类、碳酸盐岩类及碎屑岩类3个岩体类型6个工程地质岩组。 （一）土体工程地质类型及物理力学特征 此岩类的划分根据其结构特征、力学性质及工程特性分为中偏高压缩粘性土类岩组和低压缩碎石土类岩组2个工程地质岩组。 1、中偏高压缩粘性土类岩组 （1）残坡积土（Q el+dl） 残坡积层主要分布于沿线丘陵沟谷坡脚一带，多为紫红色、棕红色粉砂质粘土或浅黄色、灰黄色砂土、亚粘土、粉土夹（含）碎石，沿线厚度不一。残坡积亚粘土天然含水量W18.8～24.00%，天然孔隙比e0.600～0.697，塑性指数Ip 8.4～12.6，液性指数I L0.46～0.60为软塑状，凝聚力C26.6～45.1Kpa，内摩擦角φ10.1～18.7度，压缩系数a0.25～0.40为中～偏高压缩土类。残坡积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 （2）冲洪积土（Q4al+pl） 冲洪积层主要分布于河床、河滩上，为灰色、浅灰色亚粘土、粘土及褐灰色细、粉砂土及砂砾卵石层，厚度不一。亚粘土天然含水量W21.7～26.50%，天然孔隙比e0.619～0.838，塑性指数Ip 8.4～14.6，液性指数I L0.46～0.87为可塑状，凝聚力C12.9～32.2Kpa，内摩擦角φ7.0～10.3度，压缩系数a0.31～0.47为中～偏高压缩土类。粘
土天然含水量W28.8～34.30%，天然孔隙比e0.838～0.978，塑性指数Ip 20.0～21.3，液性指数I L0.54～0.77为软塑状，凝聚力C22.6～54.7Kpa，内摩擦角φ10.0～10.3度，压缩系数a0.24～0.605为中～高压缩土类。 冲洪积层的主要工程地质问题是湿陷变形、压缩沉降变形、蠕滑变形。 2、低压缩碎石土类岩组 崩坡积土（Q4col+dl） 崩坡积层主要分布于斜坡边缘、高陡斜坡的坡脚处，碎块石成份与地层岩性有关，为黄灰、红褐色亚粘土夹块石、碎石。此类岩组颗粒级别差异大，密实度较高但不均一，透水性较好，为低压缩碎石土类岩组，工程地质问题主要表现为土石滑坡、塌方，不均匀沉降。 线路区段内土体工程地质类型及主要物理力学指标参见表6。 （二）岩体工程地质类型及物理力学特征 根据路线区岩层坚硬程度、抗风化能力、抗溶蚀能力和基本物理力学性 土体工程地质类型及主要物理力学指标表 表6
火山岩作为石材的特点： 1、火山岩(玄武岩)石材性能优越、除具有普通石材的一般特点外，还具有自身独特风格和特殊功能。与花岗岩等石材相比，火山岩(玄武岩)石材的低放射性，使之可以安全用于人类生活居住场所，而无放射性污染之虞。 2、火山岩(玄武岩)石材抗风化、耐气候、经久耐用；吸声降噪有利于改善听觉环境；古朴自然避免眩光，有益于改善视觉环境；吸水防滑阻热有益于改善体感环境：独特的“呼吸”功能能够调节空气湿度，改善生态环境。种种独特优点，可以满足当今时代人们在建筑装修上追求古朴自然、崇尚绿色环保的新时尚。 3、火山岩(玄武岩)石质坚硬，可用以生产出超薄型石板材，经表面精磨后光泽度可达85度以上，色泽光亮纯正，外观典雅庄重，广泛用于各种建筑外墙装饰，市政道路广场、住宅小区的地面铺装，更是各类仿古建筑、欧式建筑、园林建筑的首选石材，深受国内外广大客户的喜爱和欢迎。 4、火山岩(玄武岩)石铸石管具有极好的耐磨损、抗腐蚀性能，可作为电力、化工、冶金、矿山、煤炭等部门气力或水力输送磨损腐蚀性物料和浆料的管道系统的衬里。 5、火山岩(玄武岩)石经破碎后的碎石料（0.5～2厘米）广泛用于道路、桥梁、楼房、堤坝海塘等场合的基础施工。产品较之其他石料具有独特的高强度、高耐磨、高硬度的特性，尤其适用于高速公路和机场跑道的路基浇注，可大大提高道路基础的承重、抗压、耐磨损、抗疲劳等各项性能指标，有利于确保工程质量的百年大计，成为各建设项目单位和建筑设计部门在确定工程用料时的首选石材。? 吸光阻热火山岩产品源于火山熔岩喷发后冷凝而生成，因产生与绝对高温而具有明显的吸光阻热功能，在强烈的阳光照射下绝不会向花岗岩一样烫手，并没有铁板烘烤的感觉。在寒冷的动机也不会向花岗岩一样冰手。 ? 吸音降燥 火山岩独具的天然孔洞，是目前所有建材中唯一的一个天然吸音材料。适应与车站、地铁、地下工程及噪音较大的生产车间、广场等场所。 ? 呼吸功能 火山岩的天然孔洞，使其具备独特的呼吸功能，就是在雨天可以利用孔洞将水分吸足，晴天在阳光的照射下，使水分慢慢的释放来调解周边空气的温度。此功能多适用于步行街、广场、特别是花、草、树木的周边，使其天空的雨水渗入地下，与地下的水分沟通，保证植物有充分的水分，并且周边也没有阳光的强烈烘烤。? 防滑功能 天然的孔洞，使其形成泡沫体的材料，绵软防滑、耐磨耐酸碱。 ? 保健功能 天然的火山岩产品，具有三十余种对人体健康有益的微量元素。火山孕育的无数的温泉，可想人们洗温泉浴能够治疗很多疾病。如关节炎、风湿痛及各种皮肤病等，都有较好的疗效及保健功能。
水文地球化学研究现状、基本模型与进展 摘要：1938 年, “水文地球化学”术语提出, 至今水文地球化学作为一门 独立的学科得到长足的发展, 其服务领域不断扩大。当今水文地球化学研究的理论已经广泛地应用在油田水、海洋水、地热水、地下水质与地方病以及地下水微生物等诸多领域的研究。其研究方法也日臻完善。随着化学热力学和化学动力学方法及同位素方法的深入研究, 以及人类开发资源和保护生态的需要, 水文地球化学必将在多学科的交叉和渗透中拓展研究领域, 并在基础理论及定量化研究方面取得新的进展。 早期的水文地球化学工作主要围绕查明区域水文地质条件而展开, 在地下水的勘探开发利用方面取得了可喜的成果( 沈照理, 1985) 。水文地球化学在利用地下水化学成分资料, 特别是在查明地下水 的补给、迳流与排泄条件及阐明地下水成因与资源的性质上卓有成效。20 世纪60 年代后, 水文地球化学向更深更广的领域延伸, 更多地是注重地下水在地壳层中所起的地球化学作用( 任福弘, 1993) 。 1981 年, Stumm W 等出版了5水化学) ) ) 天然水化学平衡导论6 专著, 较系统地提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方法。1992 年, C P 克拉依诺夫等著5水文地球化学6分为理论水文地球化学及应用水文地球化学两部分, 全面论述了地下水地球化学成分的形成、迁移及化学热力学引入水文地球化学研究的理论问题, 以及水文地球化学在饮用水、矿水、地下热水、工业原料水、找矿、地震预报、防止地下水污染、水文地球化学预测及模拟中的应用等, 概括了20 世纪80 年代末期水文地球化学的研究水平。特别是近二十年来计算机科学的飞速发展使得水文地球化学研究中的一些非线性问题得到解答( 谭凯旋, 1998) , 逐渐构架起更为严密的科学体系。 1 应用水文地球化学学科的研究现状 1. 1 油田水研究 水文地球化学的研究在对油气资源的勘查和预测以及提高勘探成效和采收率等方面作出了重要的贡献。早期油田水地球化学的研究只是对单个盆地或单个坳陷, 甚至单个凹陷进行研究, 并且对于找油标志存在不同见解。此时油田水化学成分分类主要沿用B A 苏林于1946 年形成的分类。1965 年, E C加费里连科在其所著5根据地下水化学组分和同位素成分确定含油气性的水文地球化学指标6中系统论述了油气田水文地球化学特征及寻找油气田的水文地球化学方法。1975 年, A G Collins 在其5油田水地球化学6中论述了油田水中有机及无机组分形成的地球化学作用( 汪蕴璞, 1987) 。1994 年, 汪蕴璞等对中国典型盆地油田水进行了系统和完整的研究, 总结了中国油田水化学成分的形成分布和成藏规律性, 特别是总结了陆相油田水地球化学理论, 对油田水中宏量组分、微量组分、同位素等开展了研究, 并对油田水成分进行种类计算, 从水化学的整体上研究其聚散、共生规律和综合评价找油标志和形成机理。同时还开展了模拟实验、化学动力学和热力学计算, 从定量上探索油田水化学组分的地球化学行为和形成机理。 1. 2 洋底矿藏研究
1.地下水的主要组成成分是什么？ 答：地下水是组成成分复杂的溶液，近八十种天然元素以离子、原子、分子、络合物和化合物等形式存在于地下水中，有些已溶解和活动于地下水中的有机质、气体、微生物和元素同位素的形式存在。这些可溶物质主要是岩石风化过程中，经过水文地球化学和生物地球化学的迁移、搬运到水中的地壳矿物质。 地下水中溶解的无机物主要组分（即浓度>5mg/L）为：HCO3-、Cl-、SO42-、Na+、K+、Ca+、Mg2+、SiO2。占地下水中无机物成分含量的90-95%，决定着地下水的化学类型。 地下水中有机组分种类繁多，主要有：氨基酸、蛋白质、糖（碳水化合物）、葡萄糖、有机酸、烃类、醇类、醚类、羧酸、苯酚衍生物、胺等。各种不同形式的有机物主要由C、H、O组成，这三种元素占全部有机物的98.5%，另外还存在有少量的N、P、K、Ca等元素。 地下水中常见溶解气体有：O2、CO2、CH4、N2、H2以及惰性气体Ar、Kr、He、Ne、Xe等。 微生物成分主要有三种类型：细菌、真菌和藻类。微生物在地下水化学成分的形成和演变过程中起着重要的作用。地下水中存在各种不同的细菌。有在氧化环境中的硝化菌、硫细菌、铁细菌等喜氧细菌;有在还原环境的脱氮菌、脱硫菌、甲烷生成菌、氨生成菌等。这些微生物活动可以发生脱硝酸作用、脱硫酸作用、甲烷生成作用和氨生成作用等还原作用，也可以发生硫酸根生成、硝酸根生成和铁的氧化等作用等，从而导致地下水化学成分的相应变化。 2.举例论述络合作用有何环境意义？ 答：地下水中大多数金属能与配体形成各种各样的络合物，这些络合物可能是电中性的，也可能是带正电或者带负电。金属络合作用对环境的意义在于：络合物的溶解度是影响金属形态迁移的重要因素；重金属离子与不同配体的配位作用，改变其化学形态和生化毒性，如铝离子(毒性很强)、有机铝络合物(毒性很弱)的生物毒性相差很大;络合作用影响络合剂的性质，如配位体的氧化还原性、脱羧及水解等;有些络合物可以通过化学絮凝、活性炭吸附或离子交换等方法容易地从水中去除。但有些重金属形成螯合物后很难用常规办法去除，影响水处理中对重金属的排除效率;络合作用会加速金属的腐蚀，比如氯离子和氨的作用。 3.胶体的稳定性和ζ电位有什么关系？研究胶体的ζ电位有何环境意义？ 答：ζ电位是胶体稳定性的一个重要指标，因为胶体稳定是与离子键的经典排斥力密切相关的。ζ电势的降低会使静电排斥力减小，致使粒子之间范德华力占优势，从而引起胶体的聚沉难和破坏。故研究ζ电势的变化规律是十分重要的。 4.地球化学垒和水文地球化学分带形成的原因是什么？ 答：地球化学垒是正在表生带内,因为短间隔内化学元素迁徙环境显然变迁,迁徙强度突然削弱而招致某些化学元素浓集的地段；水文地球化学分带是地下水化学成分和水中总溶解固体沿着水平或者垂直方向呈现有规律的带状分布和变化的现象。故它们共同形成成因都是地下
第12卷第35期2012年12月1671—1815（2012）35-9657-05 科学技术与工程 Science Technology and Engineering Vol.12No.35Dec．2012 2012Sci.Tech.Engrg. 滴西地区火山岩岩性、岩相分布特征研究 赵建芝 柴绪兵* 刘景山 别慧秋 （大庆钻探工程公司地球物理勘探一公司研究院，大庆163000） 摘要滴西地区是准噶尔盆地石炭系火山岩十分发育的地区。多个井区的石炭系气藏已探明。通过区域地质条件的分 析，基于地震资料、钻井、测井资料，在单井、联井相分析的基础上，应用波形聚类、分频属性、相位属性分析等手段，对火山岩岩性、岩相分析研究。预测有利火山岩储层发育区，指导下步勘探部署方向。关键词 火山岩岩性 岩相 单井相 地震相 地震属性 波形聚类 有利火山岩储层 中图法分类号 TE122.22； 文献标志码 B 2012年8月15日收到 * 通信作者简介：柴绪兵。E-mail ：chaixubing19861216@https://www.doczj.com/doc/792197417.html, 。 滴西地区位于陆梁隆起区东部的滴南凸起之上，受滴水泉南北断裂夹持的向西倾没的大型复式鼻状构造。目前研究区已发现千亿立方米储量规模的克拉美丽气田。随着对火山岩的勘探开发不断深入，进一步证明石炭系火山岩是滴西地区油气储集的有利层系。但火山岩储层是一种复杂而特殊的储集层，识别火山岩储层，首先要了解储层各方面的特征如岩性、岩相等［1］。因此，火山岩岩性、岩相的研究是火山岩有利储层预测的重中之重。本文旨在以滴西地区火山岩岩性、岩相研究为例，在井震结合的基础上，探讨利用波形聚类、分频属性、 相位属性、地震属性分析等手段，对火山岩岩性、岩相进行刻画分析，进一步预测有利火山岩储层有利区，指导井位部署。 1石炭系区域地质特征 研究区石炭系主要为海西中期沉积的一套浅 变质火山碎屑岩建造和局部岩浆侵入岩建造以及海陆过渡相、陆相沉积的碎屑岩建造，区域上，石炭系发育有上、下两个统3个组。自下而上为下统塔木岗组（C 1t ）、滴水泉组（C 1d ）、（C 2b ）。下石炭统火山活动较弱，上统巴塔玛依内山组为火山岩夹沉 积岩，火山活动强烈。赖世新等（2009）对三南一滴水泉地区巴塔玛依内山组的划分成三段，分别为上序列火山岩组合、沉积岩层和下序列火山岩组合［2］。 从各井钻揭情况上看，DX1001、滴西10、滴西21等井为流纹质、火山角砾质、凝灰质的酸性岩，而滴西17井以沉积岩夹层为界将火山岩分为上下两个岩性段。从沉积学角度分析，该套沉积岩夹层是火山活动间歇期的沉积产物，因此该套沉积岩夹层在泥岩、砂岩、砾岩和煤线组合中含有大量的火山碎屑。而沉积岩夹层之上的火山岩段，其岩性在纵向上表现为底部发育玄武岩基性段。向上为安山岩中性段，区域上在安山岩中性段之上还发育一套流纹岩-凝灰岩酸性岩段。但后期的地壳抬升剥蚀作用使得滴西17井酸性岩段剥蚀殆尽，因此沉积岩夹层之上的火山岩在纵向上具备从基性-中型-酸性的正序列韵律性岩性变化特点。结合岩浆演化规律，将沉积岩夹层之上的火山岩总体划归同一个火山序列，命名为火山序列Ⅱ（或上序列）。滴西17井只钻遇了沉积岩夹层下伏火山岩段的顶部，其岩性以流纹质酸性岩为主。结合区域认识和岩浆演化规律分析，可将沉积岩夹层下伏的巴塔玛依内山组火山岩段划归为同一火山序列，命名为火山序列Ⅰ（或下序列）， 滴西17井钻遇的流纹质酸性岩是火山序列Ⅰ顶部的酸性岩段（图1）。
水文地球化学习题 第一章 第二章水溶液的物理化学基础 1．常规水质分析给出的某个水样的分析结果如下（浓度单位：mg/L）： Ca2+=93.9；Mg2+=22.9；Na+=19.1；HCO3-=334；SO42-=85.0；Cl-=9.0；pH=7.2。求： （1）各离子的体积摩尔浓度（M）、质量摩尔浓度（m）和毫克当量浓度（meq/L）。 （2）该水样的离子强度是多少？ （3）利用扩展的Debye-Huckel方程计算Ca2+和HCO3-的活度系数。 2．假定CO32-的活度为a CO32- =0.34?10-5，碳酸钙离解的平衡常数为4.27?10-9，第1题中的水样25℃时CaCO3饱和指数是多少？CaCO3在该水样中的饱和状态如何？ 3．假定某个水样的离子活度等于浓度，其NO3-，HS-，SO42-和NH4＋都等于10-4M。反应式如下： H+ + NO3- + HS- = SO42- + NH4＋ 问：25℃和pH为8时，该水样中硝酸盐能否氧化硫化物？ 4．A、B两个水样实测值如下（mg/L）： 组分Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-NO3- A水样706 51 881 310 204 4 5．请判断下列分析结果（mg/L）的可靠性，并说明原因。 组分Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-pH A水样50 6 60 18 71 96 183 6 6.5 B水样10 20 70 13 36 48 214 4 8.8 6．某水样分析结果如下： 离子Na+Ca2+Mg2+SO42-Cl-CO32-HCO3-含量(mg/l) 8748 156 228 928 6720 336 1.320 试计算Ca2+的活度(25℃)。 4344 含量（mg/l）117 7 109 24 171 238 183 48 试问： （1）离子强度是多少？ （2）根据扩展的Debye-Huckel方程计算，Ca2+和SO42－的活度系数？ （3）石膏的饱和指数与饱和率是多少？ （4）使该水样淡化或浓集多少倍才能使之与石膏处于平衡状态？ 8．已知温度为298.15K（25℃），压力为105Pa（1atm）时，∑S=10-1mol/l。试作硫体系的Eh-pH图（或pE-pH图）。 9．简述水分子的结构。 10．试用水分子结构理论解释水的物理化学性质。 11．温、压条件对水的物理、化学性质的影响及其地球化学意义。 12．分别简述气、固、液体的溶解特点。
§1. 岩体的结构特征 结构面——不连续面，切割岩体的各种地质界面 岩体 结构体——结构面切割岩体形成的大小、形状各异的快体 岩体结构特征：结构面、结构体的形状、规模、性质及组合关系的特征 一、结构面的成因类型 （一）原生结构面 成岩过程中形成的 1. 沉积结构面 ：层理、层面、沉积软弱夹层、沉积间断面 2. 火成结构面 岩浆侵入、喷溢及冷凝过程中形成的结构面 eg：流层、冷凝节理、接触面 冷凝节理——张性节理：岩体稳定、渗漏 形成破碎带或围岩蚀余带的——软弱结构面接触面—— 熔合好——强度高 3. 变质结构面 变余结构面：层面上有云母、绿泥石等鳞片状矿物 变成的重结晶结构面：片理、片麻理发育，因此岩性
软弱，易水化——软弱夹层 （二）次生结构面 后期地质作用形成 1. 内动力形成的结构面——构造结构面 eg：节理、劈理、断层面 2. 外动力形成的结构面 作用：风化作用，卸荷作用（滑坡面）、人为（爆破） 风化裂隙：风化夹层 卸荷裂隙：岩体剥蚀，人工开挖→应力状态改变，应力释放形成 爆破裂隙： 二、结构面特征 和野外试验标准化委员会于1978年提出《岩体不连续面定量描述的建议方法》 规定：从方位张开度等方面研究间距充填度 连续性渗流 粗糙度节理组数 侧壁强度块体大小 结构面规模分级
三、软弱夹层 1.软弱夹层是指在坚硬的层状岩层中夹有强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较广和厚度较薄的软弱岩层。 2.分类：软岩夹层、碎块夹层、泥化夹层 包括：岩块岩屑型、岩屑夹泥型、泥夹 岩屑型及泥型（GB50287-99,附录D)等。 3.泥化夹层：结构松散，密度小，含水量大，强度低，变形量大 ? 泥化夹层的形成条件：物质基础、构造作用、地下水的作用。 ①物质基础：粘土岩类夹层 粘粒含量越高，蒙脱石组粘土矿多→有利 ②构造作用 ③地下水作用：结合水膜→粒间连接力减小→岩石处于 塑态 四、结构体类型：柱状、板状、锥状等 五、岩体结构类型：整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构 §2. 岩体的主要力学特征 贯穿整个工程区 的次一级断裂 区域内的大断裂 某建筑物地基内的小型断层、 大节理卸荷裂隙 某范围的节理劈理构造 小的裂隙
火山岩的分类与命名及肉眼鉴定 1. 预备知识 1.1 地壳 地球是个准旋转椭球体，形状象个梨子，极半径略短，赤道半径略长，与标准旋转椭球相比，北极凸出10km，南极约缩进30km。 地球赤道半径：6378.245km 极半径：6356.863km 表面积：5.1*108km2 体积：1.083*1012km3 质量：5.976*1027g 地球表面形态基本上分为大陆和海洋两大部分，大陆约占29.2%，平均高度0.86km，最高点珠穆朗玛峰达8848.13m；大洋约占70.8%，平均深度3.9km，最深马里亚纳海沟深11034m，抹平后，位于海平面以下2.44km处。 从地表往下，洋区：5-12km 大陆平原区：30-40km 大陆高山区：50-75km 在一莫霍面，是地壳与地幔的分界线 大地表向下，大陆地下：80-250km 大洋地下：50-400km 在200Km外存在软流圈 670km为古登堡面，上部为上地幔，下部为下地幔 2900km以下为地核 5100km以下为内核 大陆区地热梯度为20-50℃/km 平均 30℃/km 地壳的8种主要化学成分： 02 Si Ae Fe Ca Mg Na K 46.5% 25.7% 7.65% 6.24% 5.79% 3.23% 1.81% 1.34%
1.2 岩浆作用 岩浆作用：分为火山作用和侵入作用，分别形成火山岩和侵入岩。 火山作用：包括地下岩浆的分异、运移、喷出、直至冷凝的全过程及其相关构造和产物的特征，包括由此形成的岩石、矿物组合和成矿特征。 火山作用有阶段性 次火山阶段：通常认为上地幔软流圈是形成岩浆的有利地段，温度达1200℃以上，熔融的岩浆向上运移，汇集到岩浆房，积蓄能量，沿地球内部薄弱地带(断层、裂隙)上升。在1200℃以下时，气液分异出来，从而加大了岩浆的活动性，向上运移时围岩的压力减少，气体膨胀，产生向上的作用力。在地表以下2-3km处沿破坏的通道喷出地表。 火山过程主阶段： 熔透式喷发：直接熔透地壳(大陆区几乎没有) 裂隙式喷发：沿地壳巨大裂隙溢出地表，表现为串珠状火山口现象。 中心式喷发：由喉管状通道喷出 中心式又根据喷发的激烈程度，分为： 爆发式：爆炸现象(产生酸性熔浆、火山灰、蒸气) 宁静式：岩浆从火山口涌出(产生基性岩浆) 中间式：有时激烈、有时宁静(产生基→酸性岩浆) 火山期后阶段：喷气、喷水 火山岩分为四大类，通常分为： 火山喷出的固体产物 火山灰<0.001mm 火山砂0.01－1mm 火山角砾1－50mm 火山巨砾>50mm 火山气体：CO2、CO、SO2、SO3、N2、H2、Cl2、水蒸气
《水文地球化学基础知识》 ——（绝对一个字一个字打出来的，正版资料！） 名 词 解 释
目录 第一章水化学基础 第一节溶解平衡 (3) 第二节碳酸平衡 (4) 第三节地下水中络合物的计算 (4) 第四节氧化还原反应 (5) 第二章地下水的化学成分的组成 第一节天然水的组成 (6) 第二节天然水的化学特性 (6) 第三节元素的水文地球化学特性 (7) 第四节天然化学成分的综合指标（三种） (7) 第五节地下水化学成分的数据处理 (7) 第三章地下水化学成分的形成与特征 第一节地下水基本成因类型的概念 (7) 第二节渗入成因地下水化学成分的形成与特征 (8) 第三节沉积成因地下水化学成分的形成与特征 (8) 第四章水的地球化学循环 第一节地下水圈的概念 (8) 第二节地壳中水的地球化学循环 (9) 第三节成矿过程中水的地球化学循环 (9) 第五章水文地球化学的应用 第六章补充部分 (10)
第一章<水化学基础> 第一节溶解平衡 质量作用定律： 一个化学反应的驱动力与反应物及生成物的浓度有关 化学平衡与自由能 体系：把所研究对象一个物体或一组相互作用的物体称为体系或系统，而体系（或系统）周围的其他物质称为环境。 状态及状态参数：热力学状态分为平衡状态和非平衡状态。热力学平衡体系特性是由系列参数来表示当体系没有外界影响时，各状态参数若能保持长久不变，此体系称为热力学平衡状态。 焓：它是一种化学反应向环境提供的热量总值。以符号“H”表示。在标准状态下，最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的焓变化，称为“标准生成焓”。 △H r=△H(生成物)-△H（反应物）△H r为正值，属吸热反应，△H r为负值，属放热反应 自由能：在热力学中，自由能的含义是指一个反应在恒温恒压下所能做的最大有用功，以符号“G”表示。在标准状态下，最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的自由能变化，称为“标准生成自由能”，以“△Gf”表示 △Gr=△G(生成物)- △G（反应物）△Gr为正值，反应在恒温恒压条件下不能自发进行，△Gr 为负值，反应在恒温恒压条件下可以自发反应；△G=0，反应处于平衡状态。 活度及活度系数 为了保证计算的精确程度，就必须对水中组分的实测浓度加以校正，校正后的浓度为校正浓度，也就是活度。质量作用定律中，浓度是以活度表示的。活度是真实浓度（实测浓度）的函数，一般情况下，活度小于实测浓度。活度与实测浓度的函数表示式为:a=rm m为实测浓度（mol/L）,r为活度系数。活度系数随水中溶解固体（矿化度）增加而减小，但一般都小于1 理想溶液：从理论上讲，溶液中离子之间或分子之间没有相互作用，这种溶液称为理想溶液。 地下水中的溶解-沉淀 全等溶解：矿物与水接触产生溶解反应时，其反应产物都是溶解组分，这种溶解反应称为全等反应； 非全等溶解：矿物与水接触产生溶解反应时，其反应产物除溶解组分外，还有新生成的组分，这种反应称为非全等溶解 溶度积：当难溶电解质溶于水而成饱和溶液时，溶液中同时存在的溶解离子和未溶解的固体。按质量作用定律，在给定的温压下，溶液中相应方次的离子的活度乘积是一个常数，称为平衡常数K，对于难溶盐来说，这个常数称为“容积度”，或者“溶度积常数”常用KSP表示。 溶解度：在给定温压下，达到溶解平衡时，溶液中溶解物质的总量。在水文地球化学研究中，溶解度常用mg/L表示。 同离子效应：一种矿物溶解于水溶液中，若水溶液中有与矿物溶解相同的离子，则这种矿物的溶解度就会降低，这种现象在化学上称为同离子效应。 盐效应：矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含量水中的溶解度，这种含盐量升高使矿物溶解度增大的现象，在化学上称为盐效应。其主要原因是，水中含盐量升高，离子强度I也升高，而活度系数则降低。注：就对溶解度的影响而言，同离子效应大于盐效应。所以，在盐效应和同离子效应同时存在时，盐效应往往可忽略；如无同离子效应时，盐效应是应考虑的。 饱和指数 饱和指数是确定水与矿物出于何种状态的参数，以符号“SI”表示。一般来说，根据饱和指数值判断水