《泥质沉积物的压实》

目录1

序言1

第一章　绪论1

泥质沉积物的成分2

某些基本的流体机理概念3

流体静态的基本方程3

浮力4

压实机理5

压实方面的实验室和现场资料9

成岩作用—变质作用过渡相11

与压实作用有关的泥质沉积物性质12

间隙流体12

关于压实作用排出液的化学性质的实验资料13

沉降作用16

异常流体压力17

第二章　密度、孔隙度、残余含水量、压力和深度之间的相互关系20

简介20

密度—深度—压力关系20

现代沉积物和页岩密度随深度的变化23

孔隙度—密度关系25

孔隙度—深度关系26

孔隙度随深度的变化27

碳酸盐含量对孔隙度的影响32

现代沉积、软泥和粘土的实验性压实33

粘土、胶和硅酸的性质和脱水程度33

粘土的水化35

硅酸的水化36

残余含水量和压力的关系37

碳酸盐沉积物压力和孔隙度间的关系43

含水量与时间的关系46

压实参数的计算48

间隙水中各种电解质对压实作用的影响50

第三章　压实作用机理和压实作用模型55

简介55

固结作用的理论55

处于压实中的页岩内的应力状态59

总应力场的解60

静水应力状态61

偏应力状态61

总应力张量61

积土应力的变化62

计算由积土负载引起的剪切应力63

应力幅值及方向的计算64

压力—深度—密度的关系66

孔隙度—深度压实模型68

Athy的压实模型68

Hedberg的压实模型69

Weller的压实模型70

Power的压实模型70

Teodorovich和Chernov的压实模型71

Burst的压实模型71

Beall的压实模型72

差异压实作用74

计算一个泥质沉积物中曾经存在过的最大有效压力76

第四章　压实作用对泥质沉积物某些性质的影响79

简介79

粘土中孔隙大小分布79

泥质沉积物遭受压实时显微构造的变化82

用于压实研究中的X射线衍射技术85

不同温度和增高压力下粘土矿物中的晶体构造变化86

地开石（API 15号）87

埃洛石（API 12号）87

蒙脱石88

锂蒙脱石（富镁蒙脱石）（API 34号）88

二氧化硅90

渗透率91

比存储率94

已压实粘土的渗透率94

渗透率和孔隙度的关系97

泥质沉积物的流变性质99

流变模型100

泥质沉积物的弹性和强度103

未固结的和硬化的沉积物的弹性103

弹性模量105

弹性模量（杨氏模量）106

体积模量109

刚性109

泊松比110

孔隙流体对弹性的影响111

泥质沉积物的强度性质111

剪切强度111

压缩强度111

粘土的强度和结构（定向性）间的关系113

泥质沉积物的压缩性114

残余含水量、空隙比、压缩率之间的关系115

压缩率的实验资料118

干粘土的压缩率125

干粘土、水化粘土及砂的压缩率间的比较130

温度对压缩率的影响132

蠕变133

有限应变134

压缩指数随压实的变化135

固结系数137

美国弗吉尼亚东南部约克河现代沉积中物理性质随深度的变化（实例）137

简介141

第五章　压实过程中间隙流体的化学变化和特性141

间隙溶液的分类142

间隙溶液成分与海水成分的关系143

各种盐类和离子的溶解度和迁移率144

影响间隙水化学成分的各种作用的简评145

粘土颗粒—流体之间的界面148

双层理论148

Helmholtz双层模型（刚性双层）148

Gouy双层模型（扩散双层）148

电成岩作用149

Stern双层模型（综合双层）149

重力和温度在形成古卤水中的作用150

流体释放机理150

半渗透隔膜、渗滤与反渗滤150

半渗透粘土隔膜的电化学151

粘土矿物的成岩变化153

化学胶结作用154

压实作用对粘土和软泥中挤出溶液的化学性质的影响—实验室数据154

和理论分析154

海相沉积物的早期成岩变化167

孔隙水成岩变化的简单小结167

沉积物的后生成岩变化168

与硅酸盐有关的某些化学变化169

间隙水中Ca/Mg比的某些变化170

微生物对地下水化学成分的影响171

间隙流体的水化学相和化学成分的垂向变化171

砂岩和伴生页岩中的盐度分布176

软泥和页岩中油和沥青的排出178

压实作用是石油初次运移的可能起因178

作为石油运移动力的温度梯度179

原油中痕量元素与伴生页岩的关系180

溶解在原油中的油田水化学性质180

第六章　沉降作用181

简介181

沉积盆地和地槽的成因182

水文地质旋回185

由于流体排出的沉降作用186

近地表沉降190

沉降作用的数学分析190

Jacquin—Poulet计算机模型191

粘土中的水流192

深度—时间关系192

第七章　异常地压195

简介195

异常地压的成因198

由异常地层压力起因的压实作用199

快速加载和连续沉积作用200

超压地层的断层起因206

压实过程中矿物的相变207

石膏—无水石膏的转换207

粘土矿物的脱水作用和转换作用208

粘土矿物成岩作用210

异常压力的形成和保持212

盐和页岩刺穿215

构造压挤216

渗透压力和扩散压力217

地热温度变化219

一个异常流体压力层的剖析221

根据测井曲线计算异常压力224

第八章　压实现象研究中所用的设备和方法226

压实设备的发展226

1930年以前的压实研究226

1930年以后仪器的进展228

压实装置的分类232

固结测量仪233

压滤器236

线性活塞仪器237

高压双活塞压实仪器242

三轴和静水压力压实装置244

校准单轴压实仪器的某些特点247

高压线性活塞装置的校准247

极高压力装置的校准250

附录A：换算系数252