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2013年 38卷 第1期
2013, 38(1): 1-9.
doi: 10.3799/dqkx.2013.001
摘要
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摘要:
2007年我国首次在南海北部陆坡神狐海域实施了天然气水合物钻探, 并钻取水合物实物样品.为了解钻区地层、水合物产出带(the zone of gas hydrate occurrence)或水合物储层的地层时代以及沉积速率特征, 对其中4口钻孔(SH1B、SH2B、SH5C和SH7B)岩心沉积物进行钙质超微化石年代地层学和沉积速率变化的研究.本次工作识别出17个新近纪钙质超微化石事件, 确定了神狐钻探所钻达最老地层为新近系上中新统; 水合物产出带的地层为上中新统-上新统.这4个钻井地层沉积速率的变化特征因站位和时期而异.中新世以来各地质时期沉积速率差异较大, 全新世最高(20~34.16 cm/ka之间), 其次为更新世和晚中新世(3.14~5.74 cm/ka), 上新世最低(1.88~3.27 cm/ka).此外, 水合物产出带地层的沉积速率在各钻孔也有差异, SH2B孔为4.18 cm/ka, SH7B孔为1.88 m/ka.表明南海水合物产出层位沉积速率差异较大, 沉积速率与水合物成藏的关系可能比前期的认识更为复杂.
2007年我国首次在南海北部陆坡神狐海域实施了天然气水合物钻探, 并钻取水合物实物样品.为了解钻区地层、水合物产出带(the zone of gas hydrate occurrence)或水合物储层的地层时代以及沉积速率特征, 对其中4口钻孔(SH1B、SH2B、SH5C和SH7B)岩心沉积物进行钙质超微化石年代地层学和沉积速率变化的研究.本次工作识别出17个新近纪钙质超微化石事件, 确定了神狐钻探所钻达最老地层为新近系上中新统; 水合物产出带的地层为上中新统-上新统.这4个钻井地层沉积速率的变化特征因站位和时期而异.中新世以来各地质时期沉积速率差异较大, 全新世最高(20~34.16 cm/ka之间), 其次为更新世和晚中新世(3.14~5.74 cm/ka), 上新世最低(1.88~3.27 cm/ka).此外, 水合物产出带地层的沉积速率在各钻孔也有差异, SH2B孔为4.18 cm/ka, SH7B孔为1.88 m/ka.表明南海水合物产出层位沉积速率差异较大, 沉积速率与水合物成藏的关系可能比前期的认识更为复杂.
2013, 38(1): 10-24.
doi: 10.3799/dqkx.2013.002
摘要:
中条山上玉坡背斜核部主要有北峪花岗岩、变富钾流纹岩及(角闪石/方柱石)黑云母片岩为主的变镁铁质杂岩出露.上玉坡的黑云母片岩类的归属及成因争论已久.空间上, 上玉坡黑云母片岩类岩石及地球化学特征形成了一个以背斜核部为中心的环形的递变带, 岩石的主要造岩矿物特征及K、Ca、Na、Rr、Sr、Ba受退变质韧性剪切带高盐度流体改造均发生系统变化, Ta及LREE也显示有明显变化.上玉坡变富钾流纹岩LA-MC-ICPMS测年获得207Pb/206Pb加权平均年龄为2 164±8.9 Ma, 与绛县群竖井沟组富钾流纹岩(207Pb/206Pb加权平均年龄2 161.3±1.5 Ma)同时代产出.上玉坡产出的变富钾流纹岩-黑云母片岩与铜矿峪分布的绛县群双峰式火山建造岩性组合类似, 推断上玉坡背斜核部产出的黑云母片岩产出于2.20~2.15 Ga.使用在流体中保持相对稳定的高场强元素对图解, 判断中条山黑云母片岩的原岩更可能为亚碱性镁铁质火成岩, 并非前人认识的"超钾基性火山岩", 综合中条山古元古代地质特征, 该地区古元古代可能处于与俯冲活动有关的张性构造环境.
中条山上玉坡背斜核部主要有北峪花岗岩、变富钾流纹岩及(角闪石/方柱石)黑云母片岩为主的变镁铁质杂岩出露.上玉坡的黑云母片岩类的归属及成因争论已久.空间上, 上玉坡黑云母片岩类岩石及地球化学特征形成了一个以背斜核部为中心的环形的递变带, 岩石的主要造岩矿物特征及K、Ca、Na、Rr、Sr、Ba受退变质韧性剪切带高盐度流体改造均发生系统变化, Ta及LREE也显示有明显变化.上玉坡变富钾流纹岩LA-MC-ICPMS测年获得207Pb/206Pb加权平均年龄为2 164±8.9 Ma, 与绛县群竖井沟组富钾流纹岩(207Pb/206Pb加权平均年龄2 161.3±1.5 Ma)同时代产出.上玉坡产出的变富钾流纹岩-黑云母片岩与铜矿峪分布的绛县群双峰式火山建造岩性组合类似, 推断上玉坡背斜核部产出的黑云母片岩产出于2.20~2.15 Ga.使用在流体中保持相对稳定的高场强元素对图解, 判断中条山黑云母片岩的原岩更可能为亚碱性镁铁质火成岩, 并非前人认识的"超钾基性火山岩", 综合中条山古元古代地质特征, 该地区古元古代可能处于与俯冲活动有关的张性构造环境.
2013, 38(1): 25-32.
doi: 10.3799/dqkx.2013.003
摘要:
巨型"树荫种"硅藻在成层化大洋中通过"秋季倾泻"勃发模式向深部大洋输出的有机碳通量等于甚至超过"春季勃发"硅藻, 其在第四纪全球气候转型、大洋碳储库演变中的重要地位最近才予以重视.作为大洋碳循环系统的重要参数, 生产力无疑成为探索这一作用的有效窗口.以东菲律宾海的Ethmodiscus rex硅藻席(LDM, laminated diatom mats)岩心WPD-03为材料, 以opal、TOC、bio-Ba等生源组分数据为基础, 运用前人建立的各种生产力经验公式, 试图估算LGM(last glacial maximum)热带西太平洋LDM的古生产力状况.结果显示, LDM沉积期初级生产力、有机碳雨率和埋藏生产力估算合理, 平均分别为248.42 g·m-2·a-1、61.93 g·m-2·a-1和5.27 g·m-2·a-1.估计的初级生产力与代表高生产力的世界大洋各上涌海区可比, 纠正了成层化大洋生产力低下的传统观点, 支持巨型"树荫种"硅藻对大洋有机碳生产与输出的充分贡献.然而, 估算的输出生产力明显不合理, 表明利用基于真光层建立的生产力模型评估次表层水中的巨型"树荫种"硅藻时应格外谨慎, 加强了区别对待"深部"生产力和"表层"生产力的重要性.LGM热带西太平洋LDM的高生产力状况与风尘硅输入的E. rex勃发条件以及还原的沉积环境相一致.
巨型"树荫种"硅藻在成层化大洋中通过"秋季倾泻"勃发模式向深部大洋输出的有机碳通量等于甚至超过"春季勃发"硅藻, 其在第四纪全球气候转型、大洋碳储库演变中的重要地位最近才予以重视.作为大洋碳循环系统的重要参数, 生产力无疑成为探索这一作用的有效窗口.以东菲律宾海的Ethmodiscus rex硅藻席(LDM, laminated diatom mats)岩心WPD-03为材料, 以opal、TOC、bio-Ba等生源组分数据为基础, 运用前人建立的各种生产力经验公式, 试图估算LGM(last glacial maximum)热带西太平洋LDM的古生产力状况.结果显示, LDM沉积期初级生产力、有机碳雨率和埋藏生产力估算合理, 平均分别为248.42 g·m-2·a-1、61.93 g·m-2·a-1和5.27 g·m-2·a-1.估计的初级生产力与代表高生产力的世界大洋各上涌海区可比, 纠正了成层化大洋生产力低下的传统观点, 支持巨型"树荫种"硅藻对大洋有机碳生产与输出的充分贡献.然而, 估算的输出生产力明显不合理, 表明利用基于真光层建立的生产力模型评估次表层水中的巨型"树荫种"硅藻时应格外谨慎, 加强了区别对待"深部"生产力和"表层"生产力的重要性.LGM热带西太平洋LDM的高生产力状况与风尘硅输入的E. rex勃发条件以及还原的沉积环境相一致.
2013, 38(1): 33-42.
doi: 10.3799/dqkx.2013.004
摘要:
南海中央次海盆首次开展的三维海底地震仪(ocean bottom seismometer, OBS)探测试验, 对于全面认识南海扩张脊处速度展布特征及海底扩张历史有着重要意义.海底地震仪的位置是研究三维地震结构的关键参数之一, 高精度的三维OBS数据处理, 决定着后期地震结构反演模型的分辨率与准确性.利用直达水波走时信息, 综合最小二乘法反演原理, 并采用蒙特卡罗法模拟OBS降落海底的过程, 完成了南海中央次海盆试验区39台OBS数据格式转换与位置校正工作; 同时探讨了蒙特卡罗法应用于位置校正的精度问题.处理后OBS综合记录剖面中展示了多组清晰可靠、来自珍贝-黄岩火山链下深部结构中的P波震相, 如Pg、PmP和Pn震相, 为下一步南海中央次海盆的三维层析成像奠定了坚实数据基础.
南海中央次海盆首次开展的三维海底地震仪(ocean bottom seismometer, OBS)探测试验, 对于全面认识南海扩张脊处速度展布特征及海底扩张历史有着重要意义.海底地震仪的位置是研究三维地震结构的关键参数之一, 高精度的三维OBS数据处理, 决定着后期地震结构反演模型的分辨率与准确性.利用直达水波走时信息, 综合最小二乘法反演原理, 并采用蒙特卡罗法模拟OBS降落海底的过程, 完成了南海中央次海盆试验区39台OBS数据格式转换与位置校正工作; 同时探讨了蒙特卡罗法应用于位置校正的精度问题.处理后OBS综合记录剖面中展示了多组清晰可靠、来自珍贝-黄岩火山链下深部结构中的P波震相, 如Pg、PmP和Pn震相, 为下一步南海中央次海盆的三维层析成像奠定了坚实数据基础.
2013, 38(1): 43-56.
doi: 10.3799/dqkx.2013.005
摘要:
小秦岭地区是我国最重要的金矿产区之一, 目前对该区金矿床成矿作用存在两种不同的观点, 即与秦岭造山带造山作用有关的早中生代成矿和与中国东部构造体制大转折有关的晚中生代成矿.在矿床地质研究的基础上, 利用激光剥蚀ICP-MS方法对小秦岭矿集区北矿带秦南金矿床的热液独居石进行了U-Th-Pb定年, 获得了高精度的年龄数据, 为北矿带金矿床成矿时代和成矿构造背景提供了新的制约.岩相学研究表明, 所研究的独居石具有完好的晶形, 与载金矿物黄铁矿和石英的结构关系表明它们近于同时形成.13个独居石颗粒的U-Th-Pb同位素组成在206Pb/238U-207Pb/235U和206Pb/238U-208Pb/232Th图解上均位于谐和线上或其附近, 其206Pb/238U和208Pb/233Th加权平均年龄分别为120.9±0.9 Ma(MSWD=1.0)和122.6±1.9 Ma(MSWD=2.6), 在误差范围内完全一致.本次定年结果与小秦岭南矿带众多典型金矿床的Re-Os年龄和40Ar/39Ar年龄一致, 表明独居石的U-Th-Pb同位素体系自矿物形成后一直处于封闭体系, 其U-Pb和U-Th-Pb年龄可以解释为秦南金矿床的成矿时代, 从而表明秦南金矿床形成于燕山期.对已有可靠年龄数据的统计分析表明, 小秦岭地区绝大多数金矿床形成于早白垩世, 证明该区金成矿作用集中发生于晚中生代, 可能与华北克拉通岩石圈减薄作用有关.
小秦岭地区是我国最重要的金矿产区之一, 目前对该区金矿床成矿作用存在两种不同的观点, 即与秦岭造山带造山作用有关的早中生代成矿和与中国东部构造体制大转折有关的晚中生代成矿.在矿床地质研究的基础上, 利用激光剥蚀ICP-MS方法对小秦岭矿集区北矿带秦南金矿床的热液独居石进行了U-Th-Pb定年, 获得了高精度的年龄数据, 为北矿带金矿床成矿时代和成矿构造背景提供了新的制约.岩相学研究表明, 所研究的独居石具有完好的晶形, 与载金矿物黄铁矿和石英的结构关系表明它们近于同时形成.13个独居石颗粒的U-Th-Pb同位素组成在206Pb/238U-207Pb/235U和206Pb/238U-208Pb/232Th图解上均位于谐和线上或其附近, 其206Pb/238U和208Pb/233Th加权平均年龄分别为120.9±0.9 Ma(MSWD=1.0)和122.6±1.9 Ma(MSWD=2.6), 在误差范围内完全一致.本次定年结果与小秦岭南矿带众多典型金矿床的Re-Os年龄和40Ar/39Ar年龄一致, 表明独居石的U-Th-Pb同位素体系自矿物形成后一直处于封闭体系, 其U-Pb和U-Th-Pb年龄可以解释为秦南金矿床的成矿时代, 从而表明秦南金矿床形成于燕山期.对已有可靠年龄数据的统计分析表明, 小秦岭地区绝大多数金矿床形成于早白垩世, 证明该区金成矿作用集中发生于晚中生代, 可能与华北克拉通岩石圈减薄作用有关.
2013, 38(1): 57-67.
doi: 10.3799/dqkx.2013.006
摘要:
对宁镇地区安基山岩体主要岩石类型花岗闪长斑岩的SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明, 安基山岩体的花岗闪长斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(106.9±0.9)Ma, 代表了岩体形成年龄, 岩体形成于早白垩世晚期; 安基山岩体的形成明显晚于铜陵等地高钾钙碱性中酸性侵入岩形成时代, 揭示出宁镇地区中酸性钙碱性岩浆活动及其成矿响应是中生代长江中下游成矿带大规模岩浆活动的另一期成岩成矿事件; 宁镇地区铜多金属成矿作用在时间、空间和成因上与107 Ma左右的钙碱性中酸性岩浆活动有密切的联系, 区内成岩成矿作用是一个连续的过程; 宁镇地区钙碱性中酸性岩浆活动的地球动力学背景对应中国东部中生代岩石圈拆沉减薄事件; 长江中下游地区岩石圈拆沉从130 Ma左右开始, 可能一直持续到107 Ma以后.
对宁镇地区安基山岩体主要岩石类型花岗闪长斑岩的SHRIMP锆石U-Pb定年结果表明, 安基山岩体的花岗闪长斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为(106.9±0.9)Ma, 代表了岩体形成年龄, 岩体形成于早白垩世晚期; 安基山岩体的形成明显晚于铜陵等地高钾钙碱性中酸性侵入岩形成时代, 揭示出宁镇地区中酸性钙碱性岩浆活动及其成矿响应是中生代长江中下游成矿带大规模岩浆活动的另一期成岩成矿事件; 宁镇地区铜多金属成矿作用在时间、空间和成因上与107 Ma左右的钙碱性中酸性岩浆活动有密切的联系, 区内成岩成矿作用是一个连续的过程; 宁镇地区钙碱性中酸性岩浆活动的地球动力学背景对应中国东部中生代岩石圈拆沉减薄事件; 长江中下游地区岩石圈拆沉从130 Ma左右开始, 可能一直持续到107 Ma以后.
2013, 38(1): 68-86.
doi: 10.3799/dqkx.2013.007
摘要:
周口店岩体由三次侵入的中酸性岩石组成, 本次测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为131.6±2.1 Ma, 闪长玢岩锆石U-Pb年龄为128.1±1.4 Ma.周口店岩体各种类型岩石属高钾钙碱性系列、偏铝质, Mg#较高, 重稀土元素和Ta、Nb、P以及Ti明显亏损, 轻稀土元素和Ba、K以及Sr相对富集, Eu没有异常, Yb元素含量小于2×10-6, (La/Yb)N和Sr/Y比值较高.斜长石复杂环带能谱线扫描表明, 花岗闪长岩中的斜长石核部牌号高, 完整的幔部由内向外由反环带和正环带组成, 微粒包体中的斜长石核部牌号低, 幔部以尘状环带开始, 然后演变为正环带, 这揭示存在多期基性岩浆的注入作用, 结合暗色微粒包体的形态、大小、数量、反向脉、矿物含量统计、矿物成分、地球化学和各类环带包体、岩墙状包体群等特征, 说明暗色微粒包体是在花岗闪长岩浆冷凝过程的不同阶段, 多期幔源基性岩浆注入并与酸性岩浆在围绕包体周缘的局部范围内发生不均一机械混合作用的结果.周口店中酸性岩石体现埃达克质岩的地球化学特征, 岩浆成分主要受源区控制, 形成于加厚下地壳环境.由石英闪长岩-花岗闪长岩至中酸性岩脉, 岩石(Er/Lu)N和Nb/Ta比值升高, 说明源区残留相矿物组合由角闪石+石榴石向石榴石+金红石变化, 岩浆源区不断变深.
周口店岩体由三次侵入的中酸性岩石组成, 本次测得石英闪长岩锆石U-Pb年龄为131.6±2.1 Ma, 闪长玢岩锆石U-Pb年龄为128.1±1.4 Ma.周口店岩体各种类型岩石属高钾钙碱性系列、偏铝质, Mg#较高, 重稀土元素和Ta、Nb、P以及Ti明显亏损, 轻稀土元素和Ba、K以及Sr相对富集, Eu没有异常, Yb元素含量小于2×10-6, (La/Yb)N和Sr/Y比值较高.斜长石复杂环带能谱线扫描表明, 花岗闪长岩中的斜长石核部牌号高, 完整的幔部由内向外由反环带和正环带组成, 微粒包体中的斜长石核部牌号低, 幔部以尘状环带开始, 然后演变为正环带, 这揭示存在多期基性岩浆的注入作用, 结合暗色微粒包体的形态、大小、数量、反向脉、矿物含量统计、矿物成分、地球化学和各类环带包体、岩墙状包体群等特征, 说明暗色微粒包体是在花岗闪长岩浆冷凝过程的不同阶段, 多期幔源基性岩浆注入并与酸性岩浆在围绕包体周缘的局部范围内发生不均一机械混合作用的结果.周口店中酸性岩石体现埃达克质岩的地球化学特征, 岩浆成分主要受源区控制, 形成于加厚下地壳环境.由石英闪长岩-花岗闪长岩至中酸性岩脉, 岩石(Er/Lu)N和Nb/Ta比值升高, 说明源区残留相矿物组合由角闪石+石榴石向石榴石+金红石变化, 岩浆源区不断变深.
2013, 38(1): 87-93.
doi: 10.3799/dqkx.2013.008
摘要:
煤层气的成因是石油地质学研究的热点.煤层气聚集存在着"累积聚气"和"阶段聚气"两种形式, 对于"阶段聚气" 的煤层气成因判识的地球化学研究还很薄弱.通过森林沼泽泥炭在不同温度下制备的样品进行热模拟实验, 首次获得了不同演化阶段甲烷、乙烷和二氧化碳的碳、氢同位素组成和演化规律.发现随着原始样品演化程度越高, 生成的甲烷和乙烷的碳、氢同位素组成具有变重的趋势; 同时, 甲烷和乙烷碳同位素组成明显地受原始样品演化程度的影响, 而氢同位素组成主要与成熟度密切相关.确定了成煤有机质在不同演化阶段生成的气体碳、氢同位素组成.首次获得了成煤有机质不同演化阶段热解气体碳、氢同位素组成与Ro之间的关系式.建立了甲烷与乙烷的碳、氢同位素之间的关系式, 形成了甲烷碳、氢同位素组成相关图.根据这些为研究不同成熟度区间生成的煤层气成因提供了科学数据, 为"阶段聚气"的煤层气地球化学特征认识及其成因判识提供了科学依据.并且, 将这些研究结果应用到我国沁水盆地南部煤层气研究, 认为该地区煤层气是在中侏罗世以后聚集而成, 具有"阶段聚气"的特征, 证明了热模拟研究成果对自然界煤层气成因的判识具有重要的科学意义.
煤层气的成因是石油地质学研究的热点.煤层气聚集存在着"累积聚气"和"阶段聚气"两种形式, 对于"阶段聚气" 的煤层气成因判识的地球化学研究还很薄弱.通过森林沼泽泥炭在不同温度下制备的样品进行热模拟实验, 首次获得了不同演化阶段甲烷、乙烷和二氧化碳的碳、氢同位素组成和演化规律.发现随着原始样品演化程度越高, 生成的甲烷和乙烷的碳、氢同位素组成具有变重的趋势; 同时, 甲烷和乙烷碳同位素组成明显地受原始样品演化程度的影响, 而氢同位素组成主要与成熟度密切相关.确定了成煤有机质在不同演化阶段生成的气体碳、氢同位素组成.首次获得了成煤有机质不同演化阶段热解气体碳、氢同位素组成与Ro之间的关系式.建立了甲烷与乙烷的碳、氢同位素之间的关系式, 形成了甲烷碳、氢同位素组成相关图.根据这些为研究不同成熟度区间生成的煤层气成因提供了科学数据, 为"阶段聚气"的煤层气地球化学特征认识及其成因判识提供了科学依据.并且, 将这些研究结果应用到我国沁水盆地南部煤层气研究, 认为该地区煤层气是在中侏罗世以后聚集而成, 具有"阶段聚气"的特征, 证明了热模拟研究成果对自然界煤层气成因的判识具有重要的科学意义.
2013, 38(1): 94-104.
doi: 10.3799/dqkx.2013.009
摘要:
塔里木盆地塔中4油田位于塔中构造较高部位, 具有显著不同于周边原油的特征.采用高分辨率质谱、色谱-质谱等对原油成因进行了调查.GC/MS分析表明, 塔中4油田石炭系原油中链烷烃(指示未降解-轻度降解)极其发育, 同时检测到丰富的降解三环萜烷及25-降藿烷系列(指示强烈生物降解), 反映该区油气具有多期充注特征.高分辨率质谱分析显示, 塔中4油田原油中硫化物分布正常, 低等效双键数(DBE)硫化物不太发育, 天然气组成与碳同位素也未显示异常, 反映石炭系原油可能未受TSR作用影响.观察到塔中4油田原油中硫化物组成与分布特征多数与下奥陶统原油相近, 指示两者可能有一定成因联系.混源模拟实验显示, 下奥陶统原油混入可导致塔中4油田原油出现高芳香硫特征.地质地球化学综合研究认为, 塔中4油田原油中芳香硫异常与深源油气混合有关, 与TSR作用关系不明显.
塔里木盆地塔中4油田位于塔中构造较高部位, 具有显著不同于周边原油的特征.采用高分辨率质谱、色谱-质谱等对原油成因进行了调查.GC/MS分析表明, 塔中4油田石炭系原油中链烷烃(指示未降解-轻度降解)极其发育, 同时检测到丰富的降解三环萜烷及25-降藿烷系列(指示强烈生物降解), 反映该区油气具有多期充注特征.高分辨率质谱分析显示, 塔中4油田原油中硫化物分布正常, 低等效双键数(DBE)硫化物不太发育, 天然气组成与碳同位素也未显示异常, 反映石炭系原油可能未受TSR作用影响.观察到塔中4油田原油中硫化物组成与分布特征多数与下奥陶统原油相近, 指示两者可能有一定成因联系.混源模拟实验显示, 下奥陶统原油混入可导致塔中4油田原油出现高芳香硫特征.地质地球化学综合研究认为, 塔中4油田原油中芳香硫异常与深源油气混合有关, 与TSR作用关系不明显.
2013, 38(1): 105-111.
doi: 10.3799/dqkx.2013.010
摘要:
异常地层压力的演化历史对深入理解油气的生、运、聚动力学过程至关重要.为揭示临南洼陷内异常地层压力的演化特征, 在流体包裹体组合概念的限定下, 利用热动力学模拟的方法, 对沙三段进行了地层古压力重建.地层压力系数随时间的演化表明, 沙三中、下亚段在30 Ma左右即发育有异常高压, 而现今洼陷内局部发育的异常低压为异常高压经过一定时期的演化后在晚期形成, 自30 Ma以来的整个演化过程表现出降压-增压-降压的旋回性特征.沙三上亚段在该地质历史时期均未发育异常高压, 但晚期也表现出明显的降压特征.结合生烃史、充注史及断裂活动性综合分析表明, 临南洼陷沙三段异常高压主要起源并受控于油气的生成与充注, 而异常低压主要起源并受控于断裂的多次、长期活动.
异常地层压力的演化历史对深入理解油气的生、运、聚动力学过程至关重要.为揭示临南洼陷内异常地层压力的演化特征, 在流体包裹体组合概念的限定下, 利用热动力学模拟的方法, 对沙三段进行了地层古压力重建.地层压力系数随时间的演化表明, 沙三中、下亚段在30 Ma左右即发育有异常高压, 而现今洼陷内局部发育的异常低压为异常高压经过一定时期的演化后在晚期形成, 自30 Ma以来的整个演化过程表现出降压-增压-降压的旋回性特征.沙三上亚段在该地质历史时期均未发育异常高压, 但晚期也表现出明显的降压特征.结合生烃史、充注史及断裂活动性综合分析表明, 临南洼陷沙三段异常高压主要起源并受控于油气的生成与充注, 而异常低压主要起源并受控于断裂的多次、长期活动.
2013, 38(1): 112-120.
doi: 10.3799/dqkx.2013.010
摘要:
惠州凹陷是珠江口盆地的主要油气贡献区之一, 进一步落实烃源岩特征和油气资源量对于富烃凹陷研究具有重要意义.通过对烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度、有效厚度、有机碳恢复系数和产烃率的综合分析可知, 惠州凹陷古近系上、下文昌组和恩平组均为好的烃源岩.烃源岩TOC体定量预测技术弥补了烃源岩取心少、实测样品分布不连续的不足, 定量预测了不同深度和不同时间平面上的烃源岩TOC含量及变化特征, 为更加准确的评价烃源岩及油气资源量奠定了良好的基础.基于TOC体定量预测技术, 以三级层序为基本地层单元, 采用成因法计算出惠州凹陷古近系烃源岩的油气资源总量为前一次的1.698倍, 与其紧邻的古近系构造转换带, 具有近源供烃的优势, 显示了较大的勘探潜力.
惠州凹陷是珠江口盆地的主要油气贡献区之一, 进一步落实烃源岩特征和油气资源量对于富烃凹陷研究具有重要意义.通过对烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度、有效厚度、有机碳恢复系数和产烃率的综合分析可知, 惠州凹陷古近系上、下文昌组和恩平组均为好的烃源岩.烃源岩TOC体定量预测技术弥补了烃源岩取心少、实测样品分布不连续的不足, 定量预测了不同深度和不同时间平面上的烃源岩TOC含量及变化特征, 为更加准确的评价烃源岩及油气资源量奠定了良好的基础.基于TOC体定量预测技术, 以三级层序为基本地层单元, 采用成因法计算出惠州凹陷古近系烃源岩的油气资源总量为前一次的1.698倍, 与其紧邻的古近系构造转换带, 具有近源供烃的优势, 显示了较大的勘探潜力.
2013, 38(1): 121-129.
doi: 10.3799/dqkx.2013.012
摘要:
针对渤中凹陷西斜坡无井、少井的地质特征, 基于最新的三维地震资料, 讨论了沙垒田凸起、石臼坨凸起之间的古物源搬运通道及其控制沉积的差异性.研究结果表明, 渤中凹陷西斜坡东营组发育3种类型的沉积物搬运通道: 古沟谷物源通道、断槽物源通道、构造转换带物源通道.研究区的沉积主要受到源于沙垒田凸起NEE向条带状展布的断槽物源通道控制; 古沟谷物源搬运通道控制的沉积主要分布石臼坨凸起南部的局部地区; 构造转换带物源通道控制的沉积主要分布在沙垒田凸起东南缘的局部地区.研究区发育的这3种物源搬运通道, 代表陆相湖盆物源从源区到沉积区的搬运途径, 并分别对应不同的源-渠-汇的空间耦合模式.研究区源于沙垒田凸起的断槽物源通道模式观点的提出, 改变了传统上认为沙垒田凸起东缘为近源快速堆积的扇三角洲为主的认识, 为寻找有利的储层和油气分布建立了指导模式.
针对渤中凹陷西斜坡无井、少井的地质特征, 基于最新的三维地震资料, 讨论了沙垒田凸起、石臼坨凸起之间的古物源搬运通道及其控制沉积的差异性.研究结果表明, 渤中凹陷西斜坡东营组发育3种类型的沉积物搬运通道: 古沟谷物源通道、断槽物源通道、构造转换带物源通道.研究区的沉积主要受到源于沙垒田凸起NEE向条带状展布的断槽物源通道控制; 古沟谷物源搬运通道控制的沉积主要分布石臼坨凸起南部的局部地区; 构造转换带物源通道控制的沉积主要分布在沙垒田凸起东南缘的局部地区.研究区发育的这3种物源搬运通道, 代表陆相湖盆物源从源区到沉积区的搬运途径, 并分别对应不同的源-渠-汇的空间耦合模式.研究区源于沙垒田凸起的断槽物源通道模式观点的提出, 改变了传统上认为沙垒田凸起东缘为近源快速堆积的扇三角洲为主的认识, 为寻找有利的储层和油气分布建立了指导模式.
2013, 38(1): 130-142.
doi: 10.3799/dqkx.2013.013
摘要:
在详细岩心观察描述的基础上, 利用铸体薄片、扫描电镜、压汞分析、X-射线衍射、埋藏史-热史模拟等多种分析测试手段, 对戴南组砂岩成岩作用特征进行了详细研究, 发现砂岩储层主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代作用, 自生胶结物主要有高岭石等粘土矿物、铁碳酸盐、石英、长石及硬石膏等, 发生溶蚀则主要为长石和岩屑, 戴南组地层现今主要处于晚成岩的A期.戴南组砂岩储层主要受压实作用、高岭石胶结、铁碳酸盐胶结、石英次生加大及溶蚀作用的影响, 发育塑性组分溶蚀成岩相和高岭石充填成岩相的储层性质往往较好, 是有利的油气储集带; 而发育压实-充填成岩相和碳酸盐胶结成岩相的储层孔渗性能很差, 多为致密储层.
在详细岩心观察描述的基础上, 利用铸体薄片、扫描电镜、压汞分析、X-射线衍射、埋藏史-热史模拟等多种分析测试手段, 对戴南组砂岩成岩作用特征进行了详细研究, 发现砂岩储层主要经历了压实、胶结、溶蚀和交代作用, 自生胶结物主要有高岭石等粘土矿物、铁碳酸盐、石英、长石及硬石膏等, 发生溶蚀则主要为长石和岩屑, 戴南组地层现今主要处于晚成岩的A期.戴南组砂岩储层主要受压实作用、高岭石胶结、铁碳酸盐胶结、石英次生加大及溶蚀作用的影响, 发育塑性组分溶蚀成岩相和高岭石充填成岩相的储层性质往往较好, 是有利的油气储集带; 而发育压实-充填成岩相和碳酸盐胶结成岩相的储层孔渗性能很差, 多为致密储层.
2013, 38(1): 143-155.
doi: 10.3799/dqkx.2013.014
摘要:
除实验室测定参数(Th, oil、Th, aqu和Fv)外, 石油包裹体热动力学模拟古压力精度还极大地受控于石油组分模型、饱和压力预测以及气、液相摩尔体积的预测精度.在改进α-β组分模型前提下, 利用微调组分和匹配饱和压力方法改进并验证了石油流体饱和压力预测精度; 在匹配饱和压力与实验实测饱和压力前提下, 利用体积转换方法匹配22组油藏流体391个常组分膨胀实验相对体积数据, 从而改善了利用Peng-Robison状态方程计算油包裹体气泡充填度(20 ℃)和等容线的能力.最终评价了真实石油流体组分甲烷摩尔含量和等效石油流体组分甲烷摩尔含量两个组分模拟约束条件下, 改进的热动力学模拟方法和PIT软件及Vtflinc软件重构捕获压力的精度.结果表明, 改进的热动力学模拟古压力方法较其他两种方法可以有效地提高捕获压力预测的精度.考虑到石油包裹体甲烷摩尔含量难获取问题, 利用改进后的方法结合等效流体组分约束条件是重构捕获压力的理想方法组合.
除实验室测定参数(Th, oil、Th, aqu和Fv)外, 石油包裹体热动力学模拟古压力精度还极大地受控于石油组分模型、饱和压力预测以及气、液相摩尔体积的预测精度.在改进α-β组分模型前提下, 利用微调组分和匹配饱和压力方法改进并验证了石油流体饱和压力预测精度; 在匹配饱和压力与实验实测饱和压力前提下, 利用体积转换方法匹配22组油藏流体391个常组分膨胀实验相对体积数据, 从而改善了利用Peng-Robison状态方程计算油包裹体气泡充填度(20 ℃)和等容线的能力.最终评价了真实石油流体组分甲烷摩尔含量和等效石油流体组分甲烷摩尔含量两个组分模拟约束条件下, 改进的热动力学模拟方法和PIT软件及Vtflinc软件重构捕获压力的精度.结果表明, 改进的热动力学模拟古压力方法较其他两种方法可以有效地提高捕获压力预测的精度.考虑到石油包裹体甲烷摩尔含量难获取问题, 利用改进后的方法结合等效流体组分约束条件是重构捕获压力的理想方法组合.
2013, 38(1): 156-164.
doi: 10.3799/dqkx.2013.015
摘要:
为深化对库车坳陷致密砂岩气藏成因类型的认识, 采集致密砂岩储层岩样, 开展了油气充注史和孔隙度演化史研究.通过流体包裹体岩相学和显微测温厘定了油气充注史, 利用沉积-构造-成岩一体化模型恢复了储层孔隙度演化史, 根据两者的先后关系, 划分了致密砂岩气藏的成因类型.结果表明, 依南2侏罗系气藏存在两期油气充注, 第一期是吉迪克期到康村期(23~12 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在库车期前(12~8 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.迪那2古近系天然气藏存在两期油气充注, 第一期是康村期到库车期(12~5 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在西域期(2~0 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.综合分析认为, 库车坳陷存在两种成因类型的致密砂岩气藏, 依南2侏罗系气藏致密储层形成之后充注天然气, 成因类型为"致密深盆气藏"; 迪那2气藏古近系致密储层形成之前, 天然气已大量充注, 成因类型为"致密常规气藏".这对深化库车坳陷致密砂岩气勘探与开发有重要意义.
为深化对库车坳陷致密砂岩气藏成因类型的认识, 采集致密砂岩储层岩样, 开展了油气充注史和孔隙度演化史研究.通过流体包裹体岩相学和显微测温厘定了油气充注史, 利用沉积-构造-成岩一体化模型恢复了储层孔隙度演化史, 根据两者的先后关系, 划分了致密砂岩气藏的成因类型.结果表明, 依南2侏罗系气藏存在两期油气充注, 第一期是吉迪克期到康村期(23~12 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在库车期前(12~8 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.迪那2古近系天然气藏存在两期油气充注, 第一期是康村期到库车期(12~5 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在西域期(2~0 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.综合分析认为, 库车坳陷存在两种成因类型的致密砂岩气藏, 依南2侏罗系气藏致密储层形成之后充注天然气, 成因类型为"致密深盆气藏"; 迪那2气藏古近系致密储层形成之前, 天然气已大量充注, 成因类型为"致密常规气藏".这对深化库车坳陷致密砂岩气勘探与开发有重要意义.
2013, 38(1): 165-172.
doi: 10.3799/dqkx.2013.016
摘要:
含油气盆地油气藏的形成和分布受低势场控制.济阳坳陷已发现的油气藏分布特征表明: 在势场作用下, 油气只能进入到孔隙度超过某一临界值或内部势能低于周边势能2倍到100倍以上的储层内聚集成藏; 随着埋深加大和储层孔隙度变小, 圈闭聚集油气成藏的临界条件呈规律性变化, 即埋深较大的圈闭成藏时要求的相对势能较浅部储层的势差更大.动力学分析和物理模拟实验研究表明, 地表条件下储层聚集油气的前提条件是其孔喉半径大于周边围岩的两倍以上; 地下储层聚集油气的前提是它与周围介质间的毛细管力之差大于储层内部的毛细管力与上覆静水柱压力之和.圈闭内外势差越大, 它们聚集油气的饱和度越大, 聚集的油气量越多.低势控藏特征与动力学机制分析表明: 对深层来说, 只要储层的物性比周边围岩的物性好到一定程度就能成藏, 即便本身低孔低渗也能有油气聚集.通俗的说, 油气成藏没有死亡线(不考虑油藏经济价值), 这就极大地扩充了含油气盆地油气勘探的领域和深度; 对浅层来说, 高孔渗砂体周边的相对低孔渗砂体能作为有效盖层, 不一定需要有巨厚泥岩充当盖层, 这一观点的提出可以在一定程度上扩大浅层油气勘探的领域和有利区.
含油气盆地油气藏的形成和分布受低势场控制.济阳坳陷已发现的油气藏分布特征表明: 在势场作用下, 油气只能进入到孔隙度超过某一临界值或内部势能低于周边势能2倍到100倍以上的储层内聚集成藏; 随着埋深加大和储层孔隙度变小, 圈闭聚集油气成藏的临界条件呈规律性变化, 即埋深较大的圈闭成藏时要求的相对势能较浅部储层的势差更大.动力学分析和物理模拟实验研究表明, 地表条件下储层聚集油气的前提条件是其孔喉半径大于周边围岩的两倍以上; 地下储层聚集油气的前提是它与周围介质间的毛细管力之差大于储层内部的毛细管力与上覆静水柱压力之和.圈闭内外势差越大, 它们聚集油气的饱和度越大, 聚集的油气量越多.低势控藏特征与动力学机制分析表明: 对深层来说, 只要储层的物性比周边围岩的物性好到一定程度就能成藏, 即便本身低孔低渗也能有油气聚集.通俗的说, 油气成藏没有死亡线(不考虑油藏经济价值), 这就极大地扩充了含油气盆地油气勘探的领域和深度; 对浅层来说, 高孔渗砂体周边的相对低孔渗砂体能作为有效盖层, 不一定需要有巨厚泥岩充当盖层, 这一观点的提出可以在一定程度上扩大浅层油气勘探的领域和有利区.
2013, 38(1): 173-180.
doi: 10.3799/dqkx.2013.017
摘要:
在油气成藏期分析的基础上, 采用盆地流线模拟技术对渤海湾盆地南堡凹陷成藏关键时刻油气运移过程进行了恢复, 根据原油含氮化合物和成熟度指标对典型油气富集区的油气运移路径进行了示踪.油气运移路径模拟结果表明, 研究区南部凹槽源内和源下油气藏在东营末期(距今24.6 Ma)有一期较小规模运移, 油气大规模运移时期为明化镇中期(距今9 Ma).南部凹槽源上油气藏和北部凹槽源内油气藏在明化镇中期有少量油气运移, 大规模运移时期为明化镇末期(距今2 Ma).目前南部凹槽勘探程度较低, 模拟结果表明其具有较大的勘探潜力.原油地球化学指标揭示在源上油气藏富集区, 对于伸入洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层走向, 向构造高部位及断层面两侧砂体运移; 对于平行洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层倾向向构造高部位运移.在源内油气藏富集区, 油气主要通过有效烃源岩层系内发育的砂体向构造高部位运移.
在油气成藏期分析的基础上, 采用盆地流线模拟技术对渤海湾盆地南堡凹陷成藏关键时刻油气运移过程进行了恢复, 根据原油含氮化合物和成熟度指标对典型油气富集区的油气运移路径进行了示踪.油气运移路径模拟结果表明, 研究区南部凹槽源内和源下油气藏在东营末期(距今24.6 Ma)有一期较小规模运移, 油气大规模运移时期为明化镇中期(距今9 Ma).南部凹槽源上油气藏和北部凹槽源内油气藏在明化镇中期有少量油气运移, 大规模运移时期为明化镇末期(距今2 Ma).目前南部凹槽勘探程度较低, 模拟结果表明其具有较大的勘探潜力.原油地球化学指标揭示在源上油气藏富集区, 对于伸入洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层走向, 向构造高部位及断层面两侧砂体运移; 对于平行洼陷中心的油源断层, 油气主要沿断层倾向向构造高部位运移.在源内油气藏富集区, 油气主要通过有效烃源岩层系内发育的砂体向构造高部位运移.
2013, 38(1): 181-187.
doi: 10.3799/dqkx.2013.018
摘要:
为了探讨"巫山黄土"的成因, 对剖面样品进行了稀土元素含量、稀土分布模式和稀土特征值计算分析.结果表明: "巫山黄土"稀土元素特征与现代河流沉积物差别明显, 而与北方黄土及长江中下游的下蜀土却基本一致.稀土分布模式与典型风尘沉积物相似, 物源判别函数得到的物源指数(PI)均与风积黄土的最为接近, 显示其风积成因的特点."巫山黄土"稀土元素平均含量216.39×10-6高于地壳平均值178.0×10-6和两块中国黄土标样平均值178.22×10-6, 但与长江中下游镇江下蜀土样品的平均值207.7×10-6比较接近.样品的轻稀土较富集, 重稀土略有淋失, 轻重稀土比值为8.62, Eu呈较明显的负异常, Ce异常不明显.表明"巫山黄土"风尘沉积后经历了较北方黄土更为强烈的风化作用, 其形成环境与下蜀土比较接近.
为了探讨"巫山黄土"的成因, 对剖面样品进行了稀土元素含量、稀土分布模式和稀土特征值计算分析.结果表明: "巫山黄土"稀土元素特征与现代河流沉积物差别明显, 而与北方黄土及长江中下游的下蜀土却基本一致.稀土分布模式与典型风尘沉积物相似, 物源判别函数得到的物源指数(PI)均与风积黄土的最为接近, 显示其风积成因的特点."巫山黄土"稀土元素平均含量216.39×10-6高于地壳平均值178.0×10-6和两块中国黄土标样平均值178.22×10-6, 但与长江中下游镇江下蜀土样品的平均值207.7×10-6比较接近.样品的轻稀土较富集, 重稀土略有淋失, 轻重稀土比值为8.62, Eu呈较明显的负异常, Ce异常不明显.表明"巫山黄土"风尘沉积后经历了较北方黄土更为强烈的风化作用, 其形成环境与下蜀土比较接近.
2013, 38(1): 188-194.
doi: 10.3799/dqkx.2013.019
摘要:
以猴子石滑坡为例, 利用数值模拟方法, 计算了滑坡条块间作用力倾角.对比分析了半精确条分法中传递系数法、罗厄法、美国陆军工程师团法、简化的简布法及实用递推法所确定的条块间作用力倾角与数值模拟值计算结果的差别.讨论了半精确条分法关于条块间作用力倾角的假定对滑坡稳定系数计算精度的影响, 并与精确条分法的计算结果和基于数值模拟值的条块间作用力倾角所计算的力的平衡条件下的稳定系数进行了比较.详细论证了现行主要半精确条分法的精度与适用性.
以猴子石滑坡为例, 利用数值模拟方法, 计算了滑坡条块间作用力倾角.对比分析了半精确条分法中传递系数法、罗厄法、美国陆军工程师团法、简化的简布法及实用递推法所确定的条块间作用力倾角与数值模拟值计算结果的差别.讨论了半精确条分法关于条块间作用力倾角的假定对滑坡稳定系数计算精度的影响, 并与精确条分法的计算结果和基于数值模拟值的条块间作用力倾角所计算的力的平衡条件下的稳定系数进行了比较.详细论证了现行主要半精确条分法的精度与适用性.
2013, 38(1): 195-200.
doi: 10.3799/dqkx.2013.020
摘要:
针对矿井巷道长带状拓扑结构造成的距汇聚点近的簇首节点数据转发过重而过早死亡的"热区"问题, 提出了一种能量均衡的非均匀分簇算法(EBUC-M).构造一种新的阈值公式选举候任簇首; 候任簇首以一定的竞选半径竞争最终簇首, 使得靠近汇聚节点的簇数量较多, 簇内节点较少, 远离汇聚节点的簇数量较少, 簇内节点较多, 从而平衡能量消耗; 簇内通信采用混合跳的形式来使负载均衡; 簇首间的数据转发机制采用使能量消费最低的方式选择下一跳.仿真表明该协议能有效的平衡能量消耗, 达到负载均衡, 从而延长网络生命周期.
针对矿井巷道长带状拓扑结构造成的距汇聚点近的簇首节点数据转发过重而过早死亡的"热区"问题, 提出了一种能量均衡的非均匀分簇算法(EBUC-M).构造一种新的阈值公式选举候任簇首; 候任簇首以一定的竞选半径竞争最终簇首, 使得靠近汇聚节点的簇数量较多, 簇内节点较少, 远离汇聚节点的簇数量较少, 簇内节点较多, 从而平衡能量消耗; 簇内通信采用混合跳的形式来使负载均衡; 簇首间的数据转发机制采用使能量消费最低的方式选择下一跳.仿真表明该协议能有效的平衡能量消耗, 达到负载均衡, 从而延长网络生命周期.
2013, 38(1): 201-210.
doi: 10.3799/dqkx.2013.021
摘要:
基于2004-2009年间在天山托木尔峰青冰滩72号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川、乌鲁木齐河源1号冰川、博格达峰四工河4号冰川与庙尔沟平顶冰川积累区采集的雪坑样品, 分析了中国天山冰川积雪中NO3-与NH4+的空间分布特征及其环境意义.结果表明, 积雪中NO3-平均浓度顺序为哈希勒根51号冰川 < 乌鲁木齐河源1号冰川 < 庙尔沟平顶冰川 < 青冰滩72号冰川 < 四工河4号冰川, 而NH4+平均浓度顺序为青冰滩72号冰川 < 哈希勒根51号冰川 < 庙尔沟平顶冰川 < 乌鲁木齐河源1号冰川 < 四工河4号冰川.结合HYSPLIT空气轨迹模型与局地环境状况资料分析, 这种空间差异受到远源污染与沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放、冰川积累区地理环境等因素的综合影响.
基于2004-2009年间在天山托木尔峰青冰滩72号冰川、奎屯河哈希勒根51号冰川、乌鲁木齐河源1号冰川、博格达峰四工河4号冰川与庙尔沟平顶冰川积累区采集的雪坑样品, 分析了中国天山冰川积雪中NO3-与NH4+的空间分布特征及其环境意义.结果表明, 积雪中NO3-平均浓度顺序为哈希勒根51号冰川 < 乌鲁木齐河源1号冰川 < 庙尔沟平顶冰川 < 青冰滩72号冰川 < 四工河4号冰川, 而NH4+平均浓度顺序为青冰滩72号冰川 < 哈希勒根51号冰川 < 庙尔沟平顶冰川 < 乌鲁木齐河源1号冰川 < 四工河4号冰川.结合HYSPLIT空气轨迹模型与局地环境状况资料分析, 这种空间差异受到远源污染与沙漠粉尘传输、近源工农业生产与生活排放、冰川积累区地理环境等因素的综合影响.
