2014年 39卷 第10期
2014, 39(10): 1283-1294.
doi: 10.3799/dqkx.2014.121
摘要:
南海海槽是全球大地震发生频率最高的地区之一,该地区增生楔上斜坡盆地内的重力流沉积记录了多分支断层及大地震活动历史.利用国际综合大洋钻探计划(IODP)314-316航次岩心-地震-综合测井资料,在详细分析南海海槽增生楔上斜坡盆地内重力流沉积特征基础上,阐明了其对多分支断层和大地震活动的响应机制.研究结果表明,南海海槽增生楔上斜坡盆地内依次充填了楔形块体流、峡谷和表层块体流沉积:楔形块体流形成于多分支断层活动早期,表现出北厚南薄的楔形特征,反映了多分支断层的持续活动的特征,沉积物中富含的粗颗粒泥质角砾岩反映了早期多分支断层剧烈活动的特征;峡谷系统由密集峡谷,大型块体流和轴向峡谷组成,主要受到多分支断层耦合造成斜坡变陡、区域地层孔隙流体压力增大和盆地不均衡抬升的影响;表层块体流位于盆地顶部,由多期次弱振幅块体流叠加组成,现今海底表面表现为大量“马蹄形”的垮塌地形,这些相对短期内广泛分布的块体流应该是由地震引起的地表震动触发的.斜坡盆地内重力流沉积特征反映了多分支断层活动历史以及大地震的发生过程:即1.95~1.55 Ma,多分支断层形成初期活动剧烈,逆冲活动造成了断层上盘沉积物垮塌,楔形块体流沉积在斜坡盆地底部;1.55~1.07 Ma,多分支断层西部耦合,导致斜坡盆地出现东高西低的构造格局以及盆地西部区域楔体和断层处能量的集聚;1.07 Ma至今,断层处能量间断释放,引发多次大地震.
南海海槽是全球大地震发生频率最高的地区之一,该地区增生楔上斜坡盆地内的重力流沉积记录了多分支断层及大地震活动历史.利用国际综合大洋钻探计划(IODP)314-316航次岩心-地震-综合测井资料,在详细分析南海海槽增生楔上斜坡盆地内重力流沉积特征基础上,阐明了其对多分支断层和大地震活动的响应机制.研究结果表明,南海海槽增生楔上斜坡盆地内依次充填了楔形块体流、峡谷和表层块体流沉积:楔形块体流形成于多分支断层活动早期,表现出北厚南薄的楔形特征,反映了多分支断层的持续活动的特征,沉积物中富含的粗颗粒泥质角砾岩反映了早期多分支断层剧烈活动的特征;峡谷系统由密集峡谷,大型块体流和轴向峡谷组成,主要受到多分支断层耦合造成斜坡变陡、区域地层孔隙流体压力增大和盆地不均衡抬升的影响;表层块体流位于盆地顶部,由多期次弱振幅块体流叠加组成,现今海底表面表现为大量“马蹄形”的垮塌地形,这些相对短期内广泛分布的块体流应该是由地震引起的地表震动触发的.斜坡盆地内重力流沉积特征反映了多分支断层活动历史以及大地震的发生过程:即1.95~1.55 Ma,多分支断层形成初期活动剧烈,逆冲活动造成了断层上盘沉积物垮塌,楔形块体流沉积在斜坡盆地底部;1.55~1.07 Ma,多分支断层西部耦合,导致斜坡盆地出现东高西低的构造格局以及盆地西部区域楔体和断层处能量的集聚;1.07 Ma至今,断层处能量间断释放,引发多次大地震.
2014, 39(10): 1295-1306.
doi: 10.3799/dqkx.2014.122
摘要:
为查明辽东半岛金州地震活动断裂带现今地应力状态和活动状况,在该断裂带北段熊岳城东侧开展了随深度系统地取心钻探和水压致裂地应力测量工作,完成了600 m钻探深度范围内地应力测量试验27段和水平最大主应力方向测试5段.钻探岩心初步揭示了地壳浅表层的岩体结构特征;随深度系统的地应力测量结果表明,3个主应力关系为SV>SH>Sh,垂直应力起主导作用,易于正断作用发生;现今最大水平主应力方向为56°~81°NE,反映NNE走向的金州断裂带北段现今活动具有右行走滑特征.地应力测量结果揭示的金州断裂带正断兼右行走滑特征与已有的该区域研究成果相吻合,为其现今活动性研究补充了新的动力学数据.
为查明辽东半岛金州地震活动断裂带现今地应力状态和活动状况,在该断裂带北段熊岳城东侧开展了随深度系统地取心钻探和水压致裂地应力测量工作,完成了600 m钻探深度范围内地应力测量试验27段和水平最大主应力方向测试5段.钻探岩心初步揭示了地壳浅表层的岩体结构特征;随深度系统的地应力测量结果表明,3个主应力关系为SV>SH>Sh,垂直应力起主导作用,易于正断作用发生;现今最大水平主应力方向为56°~81°NE,反映NNE走向的金州断裂带北段现今活动具有右行走滑特征.地应力测量结果揭示的金州断裂带正断兼右行走滑特征与已有的该区域研究成果相吻合,为其现今活动性研究补充了新的动力学数据.
2014, 39(10): 1307-1321.
doi: 10.3799/dqkx.2014.123
摘要:
为了揭示孟加拉湾盆地的构造特征和中生代以来的动力学演化,对研究区卫星重力数据进行滤波、梯度和延拓等深度处理,对相关地震剖面进行标准化处理,在研究区建立了8条主干剖面.自由空气重力异常及其深度处理结果显示在盆地西部、海岭内部及盆地东部分别发育北西向破碎带、近东西向断裂和北东向线性构造,分别反映了海底北西向扩张、海岭侵位及印度洋洋壳北东向俯冲的影响.主干剖面经标准化处理后划分出上白垩统-第四系5套层系,结合重力异常与地层厚度,将孟加拉湾盆地划分为西部坳陷、85°E海岭隆起、中央坳陷、90°E海岭隆起和若开坳陷5个构造单元.85°E海岭隆起内发育的多个孤立高隆起是热点幕式喷发的响应,控制着碰撞前盆地“西厚东薄”的沉积格局,而碰撞后孟加拉扇体系在始新世至中新世期间一直向南迁移,未受到海岭的明显影响.90°E海岭南段(7°~14°N)的俯冲消减促进了安达曼增生楔的向西生长,北段(14°~20°N)的俯冲作用则控制着若开坳陷、印缅增生楔和孟加拉湾盆地沉积中心的演化.构造特征和动力学演化分析表明盆地经历了原始大洋盆地(晚白垩世-早渐新世)和残留洋盆地(晚渐新世-)2个主要演化阶段.
为了揭示孟加拉湾盆地的构造特征和中生代以来的动力学演化,对研究区卫星重力数据进行滤波、梯度和延拓等深度处理,对相关地震剖面进行标准化处理,在研究区建立了8条主干剖面.自由空气重力异常及其深度处理结果显示在盆地西部、海岭内部及盆地东部分别发育北西向破碎带、近东西向断裂和北东向线性构造,分别反映了海底北西向扩张、海岭侵位及印度洋洋壳北东向俯冲的影响.主干剖面经标准化处理后划分出上白垩统-第四系5套层系,结合重力异常与地层厚度,将孟加拉湾盆地划分为西部坳陷、85°E海岭隆起、中央坳陷、90°E海岭隆起和若开坳陷5个构造单元.85°E海岭隆起内发育的多个孤立高隆起是热点幕式喷发的响应,控制着碰撞前盆地“西厚东薄”的沉积格局,而碰撞后孟加拉扇体系在始新世至中新世期间一直向南迁移,未受到海岭的明显影响.90°E海岭南段(7°~14°N)的俯冲消减促进了安达曼增生楔的向西生长,北段(14°~20°N)的俯冲作用则控制着若开坳陷、印缅增生楔和孟加拉湾盆地沉积中心的演化.构造特征和动力学演化分析表明盆地经历了原始大洋盆地(晚白垩世-早渐新世)和残留洋盆地(晚渐新世-)2个主要演化阶段.
2014, 39(10): 1322-1332.
doi: 10.3799/dqkx.2014.124
摘要:
大义山矿田处于华南褶皱带南岭成矿带中段北缘,位于阳明山-大义山-上堡东西向基底断裂、攸县-宁远北东向基底断裂和郴州-邵阳北西向隐伏深断裂带的交汇部位,主要受大义山岩体控制,其中云英岩脉型锡矿为该矿田典型的成矿类型之一.对该矿田白沙子岭锡矿床云英岩脉型锡矿脉中的石英进行了流体包裹体Rb-Sr同位素测年及其地质意义的讨论.结果显示,矿脉中石英流体包裹体Rb-Sr同位素等时线年龄为160±1 Ma,属于南岭地区中生代160~150 Ma时段成矿高峰期产物;成矿与大义山岩体中侏罗世二长花岗岩具有密切的时间、空间和成因联系,为该期岩浆晚期热液成矿作用的产物;流体包裹体Rb-Sr同位素87Sr/86Sr初始比值为0.706 79±0.003 66,预示其成矿流体有幔源物质的参与,具有地壳和地幔混合流体的特征.
大义山矿田处于华南褶皱带南岭成矿带中段北缘,位于阳明山-大义山-上堡东西向基底断裂、攸县-宁远北东向基底断裂和郴州-邵阳北西向隐伏深断裂带的交汇部位,主要受大义山岩体控制,其中云英岩脉型锡矿为该矿田典型的成矿类型之一.对该矿田白沙子岭锡矿床云英岩脉型锡矿脉中的石英进行了流体包裹体Rb-Sr同位素测年及其地质意义的讨论.结果显示,矿脉中石英流体包裹体Rb-Sr同位素等时线年龄为160±1 Ma,属于南岭地区中生代160~150 Ma时段成矿高峰期产物;成矿与大义山岩体中侏罗世二长花岗岩具有密切的时间、空间和成因联系,为该期岩浆晚期热液成矿作用的产物;流体包裹体Rb-Sr同位素87Sr/86Sr初始比值为0.706 79±0.003 66,预示其成矿流体有幔源物质的参与,具有地壳和地幔混合流体的特征.
2014, 39(10): 1333-1342.
doi: 10.3799/dqkx.2014.125
摘要:
柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B2O3、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO3-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO42-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO42-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO42-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B2O3的变化趋势相同.K+、SO42-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数CNa/CCl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H2O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关.
柴达木黑北凹地深部砂砾石层内的承压水是近期在柴达木西部新发现的规模巨大的孔隙卤水,水位埋深8~24 m,接近地表;富水性中等偏强;矿化度较高,KCl含量达到可开发利用的要求,井采时不易结盐,可作为后续开发钾盐的备选区域.离子统计分析结果显示,TDS、Cl-、Na+、Cs+、B2O3、Ca2+、Mg2+、Sr+、NO3-、Rb+在卤水中的浓度变化幅度小,分布较均匀;SO42-的变化幅度大,分布极不均匀;Br-、I-、Li+、K+变化幅度和均匀程度介于二者之间;Na+、Cl-、Ca2+、Sr2+、TDS呈正态负偏高峰态,K+、SO42-、Li+呈非正态正偏高峰态.成分聚类分析图中,K+、SO42-、Li+首先聚为一亚类,Cl-、TDS、Na+聚为一亚类.从离子含量变化曲线图中可以看到,该孔隙卤水从东至西,Na+、Cl-含量和变化趋势相同,且它们与TDS、B2O3的变化趋势相同.K+、SO42-、Mg2+三种组分含量较一致,变化趋势相同,且同时与Li+的变化趋势相同.孔隙卤水钠氯系数CNa/CCl值为0.85~0.96,溴氯系数为0.01~0.34,与盐岩溶滤卤水接近.在Na+、K+、Mg2+//Cl--H2O四元体系和Na+、K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O五元体系25 ℃介稳相图中反映出2种析盐规律,一种为硫酸镁亚型,另一种是氯化物型.其形成可能与化学沉积层中高矿化度晶间卤水与砂砾石层中原始孔隙(淡)水相互作用有关.
2014, 39(10): 1343-1354.
doi: 10.3799/dqkx.2014.126
摘要:
峨眉山大火成岩省中广泛分布着赋存Fe-Ti-V氧化物矿的层状辉长岩体和赋存Cu-Ni-PGE硫化物矿的镁铁超镁铁岩体,系统归纳并分析了这两类成矿岩浆在控矿因素、岩浆性质、岩浆过程等方面存在的差异.对比Cu-Ni-PGE硫化物矿床和Fe-Ti-V氧化物矿床差异,认为岩浆分异程度、部分熔融程度、挥发分(S和P)以及是否存在地壳混染是造成这两类矿床成矿差异的原因.一系列的矿床实例分析表明高Ti或低Ti性质并不是玄武质岩浆成矿专属性的决定性因素,Fe-Ti-V氧化物矿床和Cu-Ni-PGE硫化物矿床的形成与各自的控矿因素有关.
峨眉山大火成岩省中广泛分布着赋存Fe-Ti-V氧化物矿的层状辉长岩体和赋存Cu-Ni-PGE硫化物矿的镁铁超镁铁岩体,系统归纳并分析了这两类成矿岩浆在控矿因素、岩浆性质、岩浆过程等方面存在的差异.对比Cu-Ni-PGE硫化物矿床和Fe-Ti-V氧化物矿床差异,认为岩浆分异程度、部分熔融程度、挥发分(S和P)以及是否存在地壳混染是造成这两类矿床成矿差异的原因.一系列的矿床实例分析表明高Ti或低Ti性质并不是玄武质岩浆成矿专属性的决定性因素,Fe-Ti-V氧化物矿床和Cu-Ni-PGE硫化物矿床的形成与各自的控矿因素有关.
2014, 39(10): 1355-1363.
doi: 10.3799/dqkx.2014.127
摘要:
束鹿凹陷内古新统沙河街组一段石盐岩中发育了大量原生的人字形单一液相水溶液包裹体和次生油包裹体,这为深刻揭示凹陷内蒸发岩成因及油气运移、保存提供了有利条件.在流体包裹体岩相学研究的基础上,开展了流体包裹体均一温度测试、并恢复了钻井的埋藏史和包裹体捕获时间及古压力.研究表明石盐岩中与次生油包裹体同期的水溶液包裹体均一温度分为66.5~91.5 ℃和103.7~108.9 ℃两期,其对应的捕获时间分别为10.56~10.11 Ma和1.10 Ma,表明油气流体进入盐岩层的时间分别为馆陶组沉积的中晚期和更新统沉积期,与生烃史的研究结果基本吻合.石盐岩层中部利用包裹体模拟的古压力系数高达1.64,底部石盐岩中存在大量超压条件下形成的单一液相油包裹体,证明盐下存在超压系统,而超压系统的存在为油气的运移和保存提供了动力条件.
束鹿凹陷内古新统沙河街组一段石盐岩中发育了大量原生的人字形单一液相水溶液包裹体和次生油包裹体,这为深刻揭示凹陷内蒸发岩成因及油气运移、保存提供了有利条件.在流体包裹体岩相学研究的基础上,开展了流体包裹体均一温度测试、并恢复了钻井的埋藏史和包裹体捕获时间及古压力.研究表明石盐岩中与次生油包裹体同期的水溶液包裹体均一温度分为66.5~91.5 ℃和103.7~108.9 ℃两期,其对应的捕获时间分别为10.56~10.11 Ma和1.10 Ma,表明油气流体进入盐岩层的时间分别为馆陶组沉积的中晚期和更新统沉积期,与生烃史的研究结果基本吻合.石盐岩层中部利用包裹体模拟的古压力系数高达1.64,底部石盐岩中存在大量超压条件下形成的单一液相油包裹体,证明盐下存在超压系统,而超压系统的存在为油气的运移和保存提供了动力条件.
2014, 39(10): 1364-1370.
doi: 10.3799/dqkx.2014.128
摘要:
以2010年11月“长江口及东海海洋综合考察”的基金委公共航次期间采集的长江口外不同站位的水体悬浮体颗粒为对象,使用扫描电镜和能谱仪相结合的方法对其进行了系统观察和研究,发现了铁氧化物和铁硫化物两种自生矿物集合体.铁氧化物集合体由纤铁矿微晶构成,形态不规则;铁硫化物集合体由大小均一的胶黄铁矿微晶构成,呈莓球状.纤铁矿的形成与周围水体的物理化学条件相关,而胶黄铁矿的形成则与有机质包裹的局部微环境有关.水体中所形成的两类自生铁矿物沉降到海底后,会受到底质物理化学条件的制约.本研究表明陆架泥质沉积体中的一部分莓球状铁硫化物属于水体沉积成因,当利用沉积物中黄铁矿莓球体进行环境分析时,需要充分考虑该部分自生铁硫化物的影响.
以2010年11月“长江口及东海海洋综合考察”的基金委公共航次期间采集的长江口外不同站位的水体悬浮体颗粒为对象,使用扫描电镜和能谱仪相结合的方法对其进行了系统观察和研究,发现了铁氧化物和铁硫化物两种自生矿物集合体.铁氧化物集合体由纤铁矿微晶构成,形态不规则;铁硫化物集合体由大小均一的胶黄铁矿微晶构成,呈莓球状.纤铁矿的形成与周围水体的物理化学条件相关,而胶黄铁矿的形成则与有机质包裹的局部微环境有关.水体中所形成的两类自生铁矿物沉降到海底后,会受到底质物理化学条件的制约.本研究表明陆架泥质沉积体中的一部分莓球状铁硫化物属于水体沉积成因,当利用沉积物中黄铁矿莓球体进行环境分析时,需要充分考虑该部分自生铁硫化物的影响.
2014, 39(10): 1371-1380.
doi: 10.3799/dqkx.2014.129
摘要:
综合地震、测井及岩心等资料表明,辽西凹陷北洼古近系沙河街组存在完整的地层序列,其可划分为5个三级层序.沙一段和沙二段之间不存在不整合层序界面;SQs3-1(沙三上段)在相对隆起区遭受剥蚀,但在坳陷带内发育完整.沙河街组发育的主要沉积体系包括扇三角洲、辫状河三角洲、近岸水下扇、滨浅湖滩坝等,其分布受到了同沉积断裂、次级古隆起、古坳陷分布的制约.研究区内有利的储集体包括分布于古隆起边缘低位体系域的砂体、洼陷中部的深水重力流砂体、古隆起高部位的碳酸盐岩等.它们与下部沙三段发育的大套暗色泥岩及上覆的沙一段泥质层可形成良好的生储盖组合,并在古隆起边缘、次级洼陷带、断裂坡折带及缓坡边缘形成岩性地层圈闭.
综合地震、测井及岩心等资料表明,辽西凹陷北洼古近系沙河街组存在完整的地层序列,其可划分为5个三级层序.沙一段和沙二段之间不存在不整合层序界面;SQs3-1(沙三上段)在相对隆起区遭受剥蚀,但在坳陷带内发育完整.沙河街组发育的主要沉积体系包括扇三角洲、辫状河三角洲、近岸水下扇、滨浅湖滩坝等,其分布受到了同沉积断裂、次级古隆起、古坳陷分布的制约.研究区内有利的储集体包括分布于古隆起边缘低位体系域的砂体、洼陷中部的深水重力流砂体、古隆起高部位的碳酸盐岩等.它们与下部沙三段发育的大套暗色泥岩及上覆的沙一段泥质层可形成良好的生储盖组合,并在古隆起边缘、次级洼陷带、断裂坡折带及缓坡边缘形成岩性地层圈闭.
2014, 39(10): 1381-1390.
doi: 10.3799/dqkx.2014.130
摘要:
“连续型”致密砂岩气藏是一种重要的非常规油气资源.恢复储层临界物性条件的演化对于揭示致密砂岩气成藏机理及成藏过程具有重要的理论意义.以库车坳陷依南2“连续型”致密砂岩气藏为例,利用数值模拟方法结合盆地模拟技术,恢复了储层临界物性的演化过程,并根据临界物性条件和储层演化的耦合关系,确定了该地区“连续型”致密砂岩气藏可以成藏的最早时间.研究表明,“连续型”致密砂岩气成藏临界物性并不是固定不变的,它随着地质条件的变化而不断发生改变.依南2“连续型”致密砂岩气藏最早的形成时间为距今9 Ma,对应的临界孔隙度为6.95%;现今储层临界孔隙度为7.26%.结合实际地质情况进一步证实了依南2气藏为“连续型”致密砂岩气藏.
“连续型”致密砂岩气藏是一种重要的非常规油气资源.恢复储层临界物性条件的演化对于揭示致密砂岩气成藏机理及成藏过程具有重要的理论意义.以库车坳陷依南2“连续型”致密砂岩气藏为例,利用数值模拟方法结合盆地模拟技术,恢复了储层临界物性的演化过程,并根据临界物性条件和储层演化的耦合关系,确定了该地区“连续型”致密砂岩气藏可以成藏的最早时间.研究表明,“连续型”致密砂岩气成藏临界物性并不是固定不变的,它随着地质条件的变化而不断发生改变.依南2“连续型”致密砂岩气藏最早的形成时间为距今9 Ma,对应的临界孔隙度为6.95%;现今储层临界孔隙度为7.26%.结合实际地质情况进一步证实了依南2气藏为“连续型”致密砂岩气藏.
2014, 39(10): 1391-1397.
doi: 10.3799/dqkx.2014.131
摘要:
凝析气藏在衰竭开发过程中存在复杂的相态变化,凝析油的析出使得地层呈现出油气两相混合渗流状态.针对目前凝析气藏无因次产能评价方程的研究较少的现状,在凝析气藏拟稳态流入动态方程的基础上,利用泰勒级数展开、多项式回归等一系列解析方法建立了一种新的凝析气藏无因次产能评价方程.首先对拟稳态流入动态方程中的拟压力函数定积分进行泰勒级数展开,然后利用稳态定理和多项式回归方法求解出泰勒展开式的各项系数,最后通过解析方法得到了凝析气藏的无因次产能评价方程.应用实例表明,该无因次产能方程与实际系统试井数据基本吻合,能够较好地描述凝析气藏的油气两相流入动态;无因次产能评价法所得到无阻流量比常规干气法低,且考虑高速效应的无因次产能评价法所得到的无阻流量要大于忽略高速流动的无因次产能评价法所得到的结果.
凝析气藏在衰竭开发过程中存在复杂的相态变化,凝析油的析出使得地层呈现出油气两相混合渗流状态.针对目前凝析气藏无因次产能评价方程的研究较少的现状,在凝析气藏拟稳态流入动态方程的基础上,利用泰勒级数展开、多项式回归等一系列解析方法建立了一种新的凝析气藏无因次产能评价方程.首先对拟稳态流入动态方程中的拟压力函数定积分进行泰勒级数展开,然后利用稳态定理和多项式回归方法求解出泰勒展开式的各项系数,最后通过解析方法得到了凝析气藏的无因次产能评价方程.应用实例表明,该无因次产能方程与实际系统试井数据基本吻合,能够较好地描述凝析气藏的油气两相流入动态;无因次产能评价法所得到无阻流量比常规干气法低,且考虑高速效应的无因次产能评价法所得到的无阻流量要大于忽略高速流动的无因次产能评价法所得到的结果.
2014, 39(10): 1398-1406.
doi: 10.3799/dqkx.2014.132
摘要:
以内蒙古东胜煤田北部艾来五库沟-台吉召地段勘查区为例,针对三维地质建模方法在多源多类地质数据应用、动态建模及建模结果不确定性评估等方面存在的不足进行研究,并实现了煤层三维建模.煤层三维建模要领是:先按照数据的内在逻辑关系和几何结构两个层次进行数据融合处理,将钻孔、剖面及断层等数据转化为形式简单、结构一致的离散化样品数据;再以这些数据和各类边界线为基础,通过距离幂次反比(inverse distance weighting,IDW)法插值得到煤层顶底板高程,并结合这些属性值和TIN(triangulated irregular network)剖分技术动态生成煤层结构模型;然后利用一个与煤层顶底板高程估值结果相对应的算子——插值方差,完成对煤层模型的局部不确定性评估.详细讨论了煤层三维建模的整体流程并基于三维地学信息系统平台QuantyView加以实现.实际应用结果表明,所提方法具有显著的实际应用价值.
以内蒙古东胜煤田北部艾来五库沟-台吉召地段勘查区为例,针对三维地质建模方法在多源多类地质数据应用、动态建模及建模结果不确定性评估等方面存在的不足进行研究,并实现了煤层三维建模.煤层三维建模要领是:先按照数据的内在逻辑关系和几何结构两个层次进行数据融合处理,将钻孔、剖面及断层等数据转化为形式简单、结构一致的离散化样品数据;再以这些数据和各类边界线为基础,通过距离幂次反比(inverse distance weighting,IDW)法插值得到煤层顶底板高程,并结合这些属性值和TIN(triangulated irregular network)剖分技术动态生成煤层结构模型;然后利用一个与煤层顶底板高程估值结果相对应的算子——插值方差,完成对煤层模型的局部不确定性评估.详细讨论了煤层三维建模的整体流程并基于三维地学信息系统平台QuantyView加以实现.实际应用结果表明,所提方法具有显著的实际应用价值.
2014, 39(10): 1407-1420.
doi: 10.3799/dqkx.2014.133
摘要:
为深入研究辽东湾断陷油气成藏机理, 利用地震、钻井、地化、试油等资料, 在分析油气成藏条件与特征的基础上, 总结划分了辽东湾断陷的典型油气成藏模式, 并对比分析了不同成藏模式的主控因素.研究成果表明: 辽东湾断陷具有优越的油气成藏条件, 发育沙三段、沙一段和东三段3套烃源岩系和上、中、下3套储盖组合及多类型输导介质, 已发现的油气藏类型以构造型为主; 油气纵向上以东二段、潜山和沙一二段最为富集, 横向上主要分布在断裂带附近.辽东湾断陷的油气成藏模式可划分为单向单源单一潜山型、单向单一古储型、复合古储型、单向深源复合新储型和自生自储自盖型5大类15个亚类.潜山型油气藏主要分布在辽西低凸起北段和中段, 成藏主控因素为流体动力和潜山物性; 单一古储型油气藏主要分布在辽西、辽中凹陷的洼陷带和陡坡带, 成藏主要受断层控制, 烃源岩成熟度控制了油气性质; 复合古储型油气藏主要分布在辽西低凸起中北段和辽中凹陷南洼缓坡带, 成藏主控因素主要为流体动力和输导通道; 新储型油气藏主要分布在辽东湾南部大断层附近, 油气富集主要受盖层和新近系断裂活动的共同控制; 自生自储自盖油气藏主要分布在生烃洼陷烃源岩内部, 主要受储层物性的影响.
为深入研究辽东湾断陷油气成藏机理, 利用地震、钻井、地化、试油等资料, 在分析油气成藏条件与特征的基础上, 总结划分了辽东湾断陷的典型油气成藏模式, 并对比分析了不同成藏模式的主控因素.研究成果表明: 辽东湾断陷具有优越的油气成藏条件, 发育沙三段、沙一段和东三段3套烃源岩系和上、中、下3套储盖组合及多类型输导介质, 已发现的油气藏类型以构造型为主; 油气纵向上以东二段、潜山和沙一二段最为富集, 横向上主要分布在断裂带附近.辽东湾断陷的油气成藏模式可划分为单向单源单一潜山型、单向单一古储型、复合古储型、单向深源复合新储型和自生自储自盖型5大类15个亚类.潜山型油气藏主要分布在辽西低凸起北段和中段, 成藏主控因素为流体动力和潜山物性; 单一古储型油气藏主要分布在辽西、辽中凹陷的洼陷带和陡坡带, 成藏主要受断层控制, 烃源岩成熟度控制了油气性质; 复合古储型油气藏主要分布在辽西低凸起中北段和辽中凹陷南洼缓坡带, 成藏主控因素主要为流体动力和输导通道; 新储型油气藏主要分布在辽东湾南部大断层附近, 油气富集主要受盖层和新近系断裂活动的共同控制; 自生自储自盖油气藏主要分布在生烃洼陷烃源岩内部, 主要受储层物性的影响.
2014, 39(10): 1421-1430.
doi: 10.3799/dqkx.2014.134
摘要:
PL9-1潜山油藏是渤海湾盆地储量最大的古潜山油气藏之一,探明储量过亿吨.该油藏发育于庙西北凸起鞍部的中生界花岗岩侵入体顶部.凸起端部变质岩中没有油气发现.油气的分布受岩性控制明显.综合岩心观察、薄片鉴定、X粉晶衍射以及常量元素分析等技术手段,通过对比不同岩石类型的矿物组成、储集空间类型及发育程度,探讨了岩性组成对储层发育的控制作用.研究表明,变质岩中裂缝和孔隙均不发育,不能形成有效储层.花岗岩主要储集空间类型为孔隙-裂缝型,总体具有从砂质风化带→砾质风化带→裂缝带→基岩带,储集空间组合类型从孔隙→孔隙+裂缝→裂缝→不太发育的微裂缝的变化特征.储层厚度大,成层性强,可形成有效的规模性储层.花岗岩与变质岩的矿物组成差异控制了研究区优质储层的发育.变质岩中长石含量极低,不能形成溶蚀孔隙,较高含量(30%~50%)的片状矿物使其在应力作用下易发生塑性变形,不易产生裂缝.花岗岩具有很高的长石含量和含量很低的片状矿物,不仅容易被风化并产生溶蚀孔隙,而且易于发生脆性变形形成裂缝.
PL9-1潜山油藏是渤海湾盆地储量最大的古潜山油气藏之一,探明储量过亿吨.该油藏发育于庙西北凸起鞍部的中生界花岗岩侵入体顶部.凸起端部变质岩中没有油气发现.油气的分布受岩性控制明显.综合岩心观察、薄片鉴定、X粉晶衍射以及常量元素分析等技术手段,通过对比不同岩石类型的矿物组成、储集空间类型及发育程度,探讨了岩性组成对储层发育的控制作用.研究表明,变质岩中裂缝和孔隙均不发育,不能形成有效储层.花岗岩主要储集空间类型为孔隙-裂缝型,总体具有从砂质风化带→砾质风化带→裂缝带→基岩带,储集空间组合类型从孔隙→孔隙+裂缝→裂缝→不太发育的微裂缝的变化特征.储层厚度大,成层性强,可形成有效的规模性储层.花岗岩与变质岩的矿物组成差异控制了研究区优质储层的发育.变质岩中长石含量极低,不能形成溶蚀孔隙,较高含量(30%~50%)的片状矿物使其在应力作用下易发生塑性变形,不易产生裂缝.花岗岩具有很高的长石含量和含量很低的片状矿物,不仅容易被风化并产生溶蚀孔隙,而且易于发生脆性变形形成裂缝.
2014, 39(10): 1431-1437.
doi: 10.3799/dqkx.2014.135
摘要:
采用水蒸气吸附法和恒速压汞法测定了三峡库区巴东县黄土坡滑坡Ⅰ号支洞滑带土在真空冷冻干燥和烘干状态下的孔隙特征.研究表明,滑带土烘干样中墨水瓶形孔道内水分子发生凝聚、堵塞,导致其比表面积和吸附水蒸气的能力均小于滑带土冻干样.滑带土烘干样失水收缩,团粒结构更紧密,滑带土吸附势减小,在微孔区间其累积孔隙体积和最大孔隙体积均小于滑带土冻干样.在考虑水蒸气表面张力情况下,滑带土冻干样吸附和脱附的孔隙表面分形维数均大于烘干样,说明烘干样失水后在各种化学键引力作用下使孔隙表面更趋于平滑.压汞实验结果表明在微孔和中孔区间,冻干滑带土的孔隙直径和孔隙体积均大于烘干样,但孔隙直径在0.133~129.051 μm区间,烘干样的孔隙体积大于冻干样,且直径大于41.421 μm的颗粒体积比冻干样大.
采用水蒸气吸附法和恒速压汞法测定了三峡库区巴东县黄土坡滑坡Ⅰ号支洞滑带土在真空冷冻干燥和烘干状态下的孔隙特征.研究表明,滑带土烘干样中墨水瓶形孔道内水分子发生凝聚、堵塞,导致其比表面积和吸附水蒸气的能力均小于滑带土冻干样.滑带土烘干样失水收缩,团粒结构更紧密,滑带土吸附势减小,在微孔区间其累积孔隙体积和最大孔隙体积均小于滑带土冻干样.在考虑水蒸气表面张力情况下,滑带土冻干样吸附和脱附的孔隙表面分形维数均大于烘干样,说明烘干样失水后在各种化学键引力作用下使孔隙表面更趋于平滑.压汞实验结果表明在微孔和中孔区间,冻干滑带土的孔隙直径和孔隙体积均大于烘干样,但孔隙直径在0.133~129.051 μm区间,烘干样的孔隙体积大于冻干样,且直径大于41.421 μm的颗粒体积比冻干样大.
2014, 39(10): 1438-1444.
doi: 10.3799/dqkx.2014.136
摘要:
山洪危险性区域划分是一种行之有效的防洪减灾非工程措施,是防洪减灾体系中的重要组成部分.利用GIS技术和模糊数学方法建立山洪危险性评价模型;从山洪危险性定义出发,利用正交设计方法,考察降雨量和单位面积汇流时间等对山洪影响的敏感性,确定了合理的山洪危险性评价指标体系并结合层次分析法确定了评价指标权重.选择淮河上游息县流域进行了实证应用分析,对研究区域山洪危险性空间分布进行划分.研究结果表明:单位面积汇流时间短、地势起伏较大的地区是山洪危险性较大的区域,需要加强防治.
山洪危险性区域划分是一种行之有效的防洪减灾非工程措施,是防洪减灾体系中的重要组成部分.利用GIS技术和模糊数学方法建立山洪危险性评价模型;从山洪危险性定义出发,利用正交设计方法,考察降雨量和单位面积汇流时间等对山洪影响的敏感性,确定了合理的山洪危险性评价指标体系并结合层次分析法确定了评价指标权重.选择淮河上游息县流域进行了实证应用分析,对研究区域山洪危险性空间分布进行划分.研究结果表明:单位面积汇流时间短、地势起伏较大的地区是山洪危险性较大的区域,需要加强防治.
2014, 39(10): 1445-1453.
doi: 10.3799/dqkx.2014.137
摘要:
石家河文化是长江中游地区早期文明演化进程中的重要阶段,然而目前对于石家河文化的绝对年代尚存有分歧,对该时期环境特征与人类文明相互关系的研究也较少.选择石家河文化典型遗址——谭家岭遗址为研究对象,经美国NSF-Arizona AMS实验室对该遗址剖面AMS 14C年龄的测定,并结合石家河文化的相对年代,可知石家河文化的绝对年代定在4 800~4 100 cal. a BP比较合适;通过对该遗址剖面的地球化学元素分析,借助主成分分析、环境C值等统计分析方法,结果表明:本区在4 850~4 300 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于高值段,反映气候相对温暖湿润,同时反映人类活动的指标F1和F3得分也处于高值段,表明人类活动较强;在4 300~4 124 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于低值段,揭示气候进入相对寒冷干旱时期,同时F1和F3得分显著降低,指示人类活动减弱,石家河文化走向衰败.本文研究结果表明距今4300a暖湿转为干冷气候背景下的洪水事件可能促使石家河文化走向衰败.
石家河文化是长江中游地区早期文明演化进程中的重要阶段,然而目前对于石家河文化的绝对年代尚存有分歧,对该时期环境特征与人类文明相互关系的研究也较少.选择石家河文化典型遗址——谭家岭遗址为研究对象,经美国NSF-Arizona AMS实验室对该遗址剖面AMS 14C年龄的测定,并结合石家河文化的相对年代,可知石家河文化的绝对年代定在4 800~4 100 cal. a BP比较合适;通过对该遗址剖面的地球化学元素分析,借助主成分分析、环境C值等统计分析方法,结果表明:本区在4 850~4 300 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于高值段,反映气候相对温暖湿润,同时反映人类活动的指标F1和F3得分也处于高值段,表明人类活动较强;在4 300~4 124 cal. a BP间,元素的第二主成分、环境C值和Mg/Ca比值处于低值段,揭示气候进入相对寒冷干旱时期,同时F1和F3得分显著降低,指示人类活动减弱,石家河文化走向衰败.本文研究结果表明距今4300a暖湿转为干冷气候背景下的洪水事件可能促使石家河文化走向衰败.
2014, 39(10): 1454-1464.
doi: 10.3799/dqkx.2014.138
摘要:
磁化率是环境磁学研究中较常用、较易获得的指标之一,但其解释和意义又最为复杂.对采自中国东部从北到南涵盖中国主要气候带的风化-成壤成因的79个表层土壤样品进行高、低频磁化率和非磁滞剩磁测试并分析其与降水量、年均温等气候参数的关系.结果表明:(1)发育于不同类型母岩的风化-成壤成因表层土壤磁学性质之间存在显著差异,各磁化率参数与气候条件参数之间的关系大不一样,在大空间尺度进行磁学与气候条件的关系研究时,必须充分考虑地质背景与母岩类型的差异.(2)发育于花岗岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量和年均温间呈显著负相关关系;而发育于玄武岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量呈显著正相关关系.被广泛认可的黄土-古土壤序列磁化率与成壤的关系不一定适用于大空间尺度的其他气候区域.(3)在风化-成壤过程中,磁性颗粒有变细的趋势,但降水强度增大时,一些超细颗粒较易被搬运离开原地,单一磁学参数结果难以反映气候条件及环境变化.(4)风化-成壤成因表层土壤非磁滞剩磁磁化率能较好地反映风化成因土壤的风化程度,但风化-成壤表层土壤磁学性质变化的机制特别是对相应土壤剖面的磁性矿物迁移转化有待深入研究.
磁化率是环境磁学研究中较常用、较易获得的指标之一,但其解释和意义又最为复杂.对采自中国东部从北到南涵盖中国主要气候带的风化-成壤成因的79个表层土壤样品进行高、低频磁化率和非磁滞剩磁测试并分析其与降水量、年均温等气候参数的关系.结果表明:(1)发育于不同类型母岩的风化-成壤成因表层土壤磁学性质之间存在显著差异,各磁化率参数与气候条件参数之间的关系大不一样,在大空间尺度进行磁学与气候条件的关系研究时,必须充分考虑地质背景与母岩类型的差异.(2)发育于花岗岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量和年均温间呈显著负相关关系;而发育于玄武岩的表层土壤非磁滞剩磁磁化率与年降水量呈显著正相关关系.被广泛认可的黄土-古土壤序列磁化率与成壤的关系不一定适用于大空间尺度的其他气候区域.(3)在风化-成壤过程中,磁性颗粒有变细的趋势,但降水强度增大时,一些超细颗粒较易被搬运离开原地,单一磁学参数结果难以反映气候条件及环境变化.(4)风化-成壤成因表层土壤非磁滞剩磁磁化率能较好地反映风化成因土壤的风化程度,但风化-成壤表层土壤磁学性质变化的机制特别是对相应土壤剖面的磁性矿物迁移转化有待深入研究.
2014, 39(10): 1465-1472.
doi: 10.3799/dqkx.2014.139
摘要:
通过室内试验研究了土壤干缩裂缝发育规律,采用数字图像处理技术与AutoCAD测量功能,分析了不同含水率下土壤裂缝网络几何形态特征.结果表明:土壤含水率达到43%时出现裂缝,裂缝骨架长度、周长和面积分别在含水率达到23%、23%、7%时趋于稳定,裂缝平均宽度的发育经历了波动增长、线性增长和稳定3个阶段,并在含水率达到7%时保持不变;裂缝条数与节点数之比随含水率降低而减小,并最终保持在1.67,此结果与收缩块区分散度和裂缝交叉角度分布规律共同表明,裂缝网络形态呈方形正交网络分布趋势,且处于方型网络与“T”型正交网络之间;裂缝平均弯曲度随含水率减小,由1.06减小至1.02并保持恒定,揭示了裂缝整体弯曲程度与不同时期裂缝弯曲的变化规律.
通过室内试验研究了土壤干缩裂缝发育规律,采用数字图像处理技术与AutoCAD测量功能,分析了不同含水率下土壤裂缝网络几何形态特征.结果表明:土壤含水率达到43%时出现裂缝,裂缝骨架长度、周长和面积分别在含水率达到23%、23%、7%时趋于稳定,裂缝平均宽度的发育经历了波动增长、线性增长和稳定3个阶段,并在含水率达到7%时保持不变;裂缝条数与节点数之比随含水率降低而减小,并最终保持在1.67,此结果与收缩块区分散度和裂缝交叉角度分布规律共同表明,裂缝网络形态呈方形正交网络分布趋势,且处于方型网络与“T”型正交网络之间;裂缝平均弯曲度随含水率减小,由1.06减小至1.02并保持恒定,揭示了裂缝整体弯曲程度与不同时期裂缝弯曲的变化规律.