2017年 42卷 第3期
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2017, 42(3): 315-324.
doi: 10.3799/dqkx.2017.024
摘要:
欧亚北极东部地区资源丰富,但由于区域地质构造复杂,勘探程度低,盆地分布及其发育的构造背景仍存在很大的争议.在大量收集整理区域地质文献的基础上编制了该区构造简图,并对区域地质构造及其演化进行梳理.该区主要构造单元包括:上扬斯克-科雷马造山带、北极阿拉斯加-楚科塔微板块、科雷马-奥莫隆复合超地体、南阿纽伊缝合带等.早侏罗世至早白垩世,随着美亚海盆的张开,北极阿拉斯加-楚科塔微板块裂离加拿大北部陆缘,并随着Anui-Anvil洋的关闭,与科雷马-奥莫隆超地体及亚洲大陆北缘碰撞,形成新西伯利亚-楚科奇造山带-布鲁克斯造山带及南阿纽伊缝合带.上扬斯克-科雷马造山带是晚侏罗世-早白垩世科雷马-奥莫隆超地体与西伯利亚克拉通边缘的碰撞结果.
欧亚北极东部地区资源丰富,但由于区域地质构造复杂,勘探程度低,盆地分布及其发育的构造背景仍存在很大的争议.在大量收集整理区域地质文献的基础上编制了该区构造简图,并对区域地质构造及其演化进行梳理.该区主要构造单元包括:上扬斯克-科雷马造山带、北极阿拉斯加-楚科塔微板块、科雷马-奥莫隆复合超地体、南阿纽伊缝合带等.早侏罗世至早白垩世,随着美亚海盆的张开,北极阿拉斯加-楚科塔微板块裂离加拿大北部陆缘,并随着Anui-Anvil洋的关闭,与科雷马-奥莫隆超地体及亚洲大陆北缘碰撞,形成新西伯利亚-楚科奇造山带-布鲁克斯造山带及南阿纽伊缝合带.上扬斯克-科雷马造山带是晚侏罗世-早白垩世科雷马-奥莫隆超地体与西伯利亚克拉通边缘的碰撞结果.
2017, 42(3): 339-356.
doi: 10.3799/dqkx.2017.026
摘要:
岗讲铜钼矿床是西藏冈底斯成矿带中段典型的斑岩型矿床,岗讲矿床成岩成矿时代、岩浆演化过程及其与成岩成矿关系尚不明确,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对岗讲矿区主要岩体二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和英云闪长玢岩成岩时代进行研究,获得锆石U-Pb年龄加权平均值分别为16.6±0.3 Ma (MSWD=0.94,n=10)、16.1±0.2 Ma (MSWD=1.07,n=12)、14.4±0.4 Ma (MSWD=1.12,n=7);同时采用辉钼矿Re-Os同位素测年方法首次对岗讲矿床石英硫化物脉中的辉钼矿进行定年,获得12件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄集中于13.24±0.20 Ma~13.55±0.22 Ma,加权平均年龄为13.4±0.1 Ma (MSWD=0.65),等时线年龄为13.6±1.6 Ma (MSWD=1.2).结果表明:(1) 岗讲矿区复式岩体侵入序列为含巨斑黑云二长花岗岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩-流纹斑岩 (深部定名为英云闪长玢岩),成岩时限为16.6~14.4 Ma,成矿时代为13.4 Ma左右,成岩成矿是一个连续的岩浆演化过程;(2) 辉钼矿中Re含量为155.4~171.1 μg/g,均值为162.9 μg/g,指示其成矿物质中有幔源成分的加入;(3) 矿床产出于中新世印度-亚洲大陆碰撞后伸展构造环境.
岗讲铜钼矿床是西藏冈底斯成矿带中段典型的斑岩型矿床,岗讲矿床成岩成矿时代、岩浆演化过程及其与成岩成矿关系尚不明确,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法对岗讲矿区主要岩体二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩和英云闪长玢岩成岩时代进行研究,获得锆石U-Pb年龄加权平均值分别为16.6±0.3 Ma (MSWD=0.94,n=10)、16.1±0.2 Ma (MSWD=1.07,n=12)、14.4±0.4 Ma (MSWD=1.12,n=7);同时采用辉钼矿Re-Os同位素测年方法首次对岗讲矿床石英硫化物脉中的辉钼矿进行定年,获得12件辉钼矿Re-Os同位素模式年龄集中于13.24±0.20 Ma~13.55±0.22 Ma,加权平均年龄为13.4±0.1 Ma (MSWD=0.65),等时线年龄为13.6±1.6 Ma (MSWD=1.2).结果表明:(1) 岗讲矿区复式岩体侵入序列为含巨斑黑云二长花岗岩-二长花岗斑岩-花岗闪长斑岩-流纹斑岩 (深部定名为英云闪长玢岩),成岩时限为16.6~14.4 Ma,成矿时代为13.4 Ma左右,成岩成矿是一个连续的岩浆演化过程;(2) 辉钼矿中Re含量为155.4~171.1 μg/g,均值为162.9 μg/g,指示其成矿物质中有幔源成分的加入;(3) 矿床产出于中新世印度-亚洲大陆碰撞后伸展构造环境.
2017, 42(3): 357-377.
doi: 10.3799/dqkx.2017.027
摘要:
灵山岛下部莱阳群重力流沉积地层以其巨厚的沉积规模,独特的沉积特征受到国内外地质学界越来越多的重视.但目前,该套地层的源区风化程度、物源性质、物源区构造背景及沉积环境尚不明确,通过对灵山岛下部莱阳群粉砂岩进行岩相学分析、主量元素XRF测试、稀土及微量元素ICP-MS测试,结果显示:粉砂岩SiO2含量较低 (平均51.78%),Fe2O3T含量较高 (平均5.73%),Na2O平均含量为2.74%,K2O平均含量为2.79%;通过主量元素投图分析,样品归类为杂砂岩及岩屑砂岩;样品ΣREE为153.00×10-6~254.38×10-6,平均为201.65×10-6,高于PAAS及UCC,富集轻稀土元素,贫重稀土元素,具有中等程度Eu负异常,弱Ce负异常;相对于UCC,样品富集大离子亲石元素,弱富集高场强元素,亏损过渡组元素.样品ICV值高 (>0.84)、为初次循环沉积,CIA值低 (<65) 表明源区风化强度低,物源为长英质物质及少量古地壳再旋回物质,物源区大地构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘,沉积环境为海相还原环境且莱阳期为干热气候.此外,应用对REE元素进行归类统计的方法来推测物源区,分析表明样品物源区最有可能为胶南群与蓬莱群地层.
灵山岛下部莱阳群重力流沉积地层以其巨厚的沉积规模,独特的沉积特征受到国内外地质学界越来越多的重视.但目前,该套地层的源区风化程度、物源性质、物源区构造背景及沉积环境尚不明确,通过对灵山岛下部莱阳群粉砂岩进行岩相学分析、主量元素XRF测试、稀土及微量元素ICP-MS测试,结果显示:粉砂岩SiO2含量较低 (平均51.78%),Fe2O3T含量较高 (平均5.73%),Na2O平均含量为2.74%,K2O平均含量为2.79%;通过主量元素投图分析,样品归类为杂砂岩及岩屑砂岩;样品ΣREE为153.00×10-6~254.38×10-6,平均为201.65×10-6,高于PAAS及UCC,富集轻稀土元素,贫重稀土元素,具有中等程度Eu负异常,弱Ce负异常;相对于UCC,样品富集大离子亲石元素,弱富集高场强元素,亏损过渡组元素.样品ICV值高 (>0.84)、为初次循环沉积,CIA值低 (<65) 表明源区风化强度低,物源为长英质物质及少量古地壳再旋回物质,物源区大地构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘,沉积环境为海相还原环境且莱阳期为干热气候.此外,应用对REE元素进行归类统计的方法来推测物源区,分析表明样品物源区最有可能为胶南群与蓬莱群地层.
2017, 42(3): 378-388.
doi: 10.3799/dqkx.2017.028
摘要:
紫云山岩体是赣中地区与钨铀成矿关系极为密切的过铝质花岗岩体,但目前该岩体的成岩时代尚不明确.通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,首次开展了紫云山花岗岩中赋存晶质铀矿的精细矿物学研究.结果表明:晶质铀矿主要赋存于黑云母之中,少数被黄铁矿包裹,部分晶质铀矿被不同程度溶蚀和交代,表明晶质铀矿是本区花岗岩型铀矿的主要铀源矿物之一.利用电子探针U-Th-Pb化学定年法测得蕉坑单元 (J3J)5颗晶质铀矿年龄为154.5~168.9 Ma,加权平均年龄为161.8±2.4 Ma (MSWD=0.26,n=26),庙前单元 (J3M) 三颗晶质铀矿年龄为152.8~164.7 Ma,加权平均年龄为159.7±3.2 Ma (MSWD=0.2,n=15).获得的年龄与南岭地区主要含钨花岗岩的侵入时间高度一致,对应华南中生代大规模岩浆活动的第二阶段.晶质铀矿年龄与华南含钨花岗岩锆石U-Pb年龄非常一致,验证了过铝质富铀花岗岩中晶质铀矿电子探针定年方法的可行性.
紫云山岩体是赣中地区与钨铀成矿关系极为密切的过铝质花岗岩体,但目前该岩体的成岩时代尚不明确.通过偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等手段,首次开展了紫云山花岗岩中赋存晶质铀矿的精细矿物学研究.结果表明:晶质铀矿主要赋存于黑云母之中,少数被黄铁矿包裹,部分晶质铀矿被不同程度溶蚀和交代,表明晶质铀矿是本区花岗岩型铀矿的主要铀源矿物之一.利用电子探针U-Th-Pb化学定年法测得蕉坑单元 (J3J)5颗晶质铀矿年龄为154.5~168.9 Ma,加权平均年龄为161.8±2.4 Ma (MSWD=0.26,n=26),庙前单元 (J3M) 三颗晶质铀矿年龄为152.8~164.7 Ma,加权平均年龄为159.7±3.2 Ma (MSWD=0.2,n=15).获得的年龄与南岭地区主要含钨花岗岩的侵入时间高度一致,对应华南中生代大规模岩浆活动的第二阶段.晶质铀矿年龄与华南含钨花岗岩锆石U-Pb年龄非常一致,验证了过铝质富铀花岗岩中晶质铀矿电子探针定年方法的可行性.
2017, 42(3): 389-396.
doi: 10.3799/dqkx.2017.029
摘要:
白云石成因问题是地质学上长期悬而未决的难题之一.近年来,微生物诱导白云石沉淀逐渐成为白云石成因的重要理论之一,但其中微生物的作用机理远未探明.现生白云石主要分布于高盐环境,该环境中的优势菌群为嗜盐菌,包括嗜盐细菌和嗜盐古菌.因而此次选取三株嗜盐古菌Natrinema sp.J7-1、Natrinema sp.J7-3和Natrinema sp.LJ7,研究其诱导白云石沉淀的能力,并对比不同细胞浓度对白云石沉淀的影响,以期更深入地了解微生物在白云石形成中的作用.通过X射线衍射 (XRD) 检测沉淀物的物相,利用扫描电子显微镜 (SEM) 观察所得矿物形态,同时辅以能量色散谱分析 (EDS) 分析矿物的元素组成.实验结果表明三株嗜盐古菌皆可诱导球型、哑铃型、花椰菜型以及球形聚集体等白云石的形成,且在较高细胞浓度下诱导形成的矿物中白云石含量增多.分析表明细胞浓度的增加会导致细胞表面羧基含量的增加,从而为白云石的沉淀提供更多的成核位点,有利于Mg进入矿物晶格,从而诱导白云石沉淀,本结果进一步提高了对微生物白云石成因机理的认识.
白云石成因问题是地质学上长期悬而未决的难题之一.近年来,微生物诱导白云石沉淀逐渐成为白云石成因的重要理论之一,但其中微生物的作用机理远未探明.现生白云石主要分布于高盐环境,该环境中的优势菌群为嗜盐菌,包括嗜盐细菌和嗜盐古菌.因而此次选取三株嗜盐古菌Natrinema sp.J7-1、Natrinema sp.J7-3和Natrinema sp.LJ7,研究其诱导白云石沉淀的能力,并对比不同细胞浓度对白云石沉淀的影响,以期更深入地了解微生物在白云石形成中的作用.通过X射线衍射 (XRD) 检测沉淀物的物相,利用扫描电子显微镜 (SEM) 观察所得矿物形态,同时辅以能量色散谱分析 (EDS) 分析矿物的元素组成.实验结果表明三株嗜盐古菌皆可诱导球型、哑铃型、花椰菜型以及球形聚集体等白云石的形成,且在较高细胞浓度下诱导形成的矿物中白云石含量增多.分析表明细胞浓度的增加会导致细胞表面羧基含量的增加,从而为白云石的沉淀提供更多的成核位点,有利于Mg进入矿物晶格,从而诱导白云石沉淀,本结果进一步提高了对微生物白云石成因机理的认识.
2017, 42(3): 397-409.
doi: 10.3799/dqkx.2017.030
摘要:
与火山岩有关的油气藏或油气显示已在世界范围内被广泛发现,然而受火山岩储层强非均质性的影响,揭示火山岩油气成藏过程的盆地模拟研究进展十分缓慢,尚未见到关于火山岩储层中油气运聚成藏模拟研究的报道.采用PetroMod软件首次成功模拟了火山岩储层天然气运聚成藏过程,系统论述了含油气盆地模拟工作中三维精细地质模型的建立、关键参数的选取,并在统计国内外火山岩物性的基础上提出了不同岩性火山岩孔隙度与深度的关系,结合研究区岩相分布,考察了不同断裂活动期和不同运移算法时深层火山岩天然气运聚过程.结果揭示:徐家围子断陷深层有机质具有接力生气的特征,无主生气期,火山岩气藏主要形成于泉头组-青山口组末期,气藏发育位置受控于断裂分布与活动期、火山岩体和储层孔隙度;活动期次与时间可影响天然气聚集层位,深层气源断裂活动期要早于94.5 Ma;采用混合法模拟火山岩储层中的油气运聚成藏比较合适.徐家围子断陷深层火山岩天然气的下一步勘探方向为斜坡带、洼陷深部的微幅度构造、火山岩体和岩性尖灭带,同时深层致密砂砾岩储层也应有较大潜力.
与火山岩有关的油气藏或油气显示已在世界范围内被广泛发现,然而受火山岩储层强非均质性的影响,揭示火山岩油气成藏过程的盆地模拟研究进展十分缓慢,尚未见到关于火山岩储层中油气运聚成藏模拟研究的报道.采用PetroMod软件首次成功模拟了火山岩储层天然气运聚成藏过程,系统论述了含油气盆地模拟工作中三维精细地质模型的建立、关键参数的选取,并在统计国内外火山岩物性的基础上提出了不同岩性火山岩孔隙度与深度的关系,结合研究区岩相分布,考察了不同断裂活动期和不同运移算法时深层火山岩天然气运聚过程.结果揭示:徐家围子断陷深层有机质具有接力生气的特征,无主生气期,火山岩气藏主要形成于泉头组-青山口组末期,气藏发育位置受控于断裂分布与活动期、火山岩体和储层孔隙度;活动期次与时间可影响天然气聚集层位,深层气源断裂活动期要早于94.5 Ma;采用混合法模拟火山岩储层中的油气运聚成藏比较合适.徐家围子断陷深层火山岩天然气的下一步勘探方向为斜坡带、洼陷深部的微幅度构造、火山岩体和岩性尖灭带,同时深层致密砂砾岩储层也应有较大潜力.
2017, 42(3): 410-420.
doi: 10.3799/dqkx.2017.031
摘要:
塔里木盆地大型碳酸盐岩台地形成与构造演化过程中,发育了台缘礁、台内滩与深层白云岩等巨厚的碳酸盐岩建造,经过多期构造运动形成了种类繁多、规模巨大的岩溶缝洞系统,是台盆区海相碳酸盐岩油气勘探开发的重要领域.基于野外露头与井下地质、岩样分析、地球物理预测及岩溶地质刻画,静态特征与生产动态等多学科动静态一体化研究,阐明了洞穴、溶蚀孔洞、裂缝等储集空间发育特征及大型岩溶缝洞系统的形成机理;创建了与不整合暴露、断裂破碎相关的岩溶叠合复合发育模式;揭示了不整合面相关岩溶横向广泛分布、断层相关岩溶纵向局部拓展及其三维展布规律;提出叠合复合岩溶缝洞系统是油气复式成藏的关键,亦是复式油气聚集区立体勘探开发的基础,叠合复合岩溶模式的建立有效指导了塔中隆起碳酸盐岩凝析气田的重大发现与高效开发.
塔里木盆地大型碳酸盐岩台地形成与构造演化过程中,发育了台缘礁、台内滩与深层白云岩等巨厚的碳酸盐岩建造,经过多期构造运动形成了种类繁多、规模巨大的岩溶缝洞系统,是台盆区海相碳酸盐岩油气勘探开发的重要领域.基于野外露头与井下地质、岩样分析、地球物理预测及岩溶地质刻画,静态特征与生产动态等多学科动静态一体化研究,阐明了洞穴、溶蚀孔洞、裂缝等储集空间发育特征及大型岩溶缝洞系统的形成机理;创建了与不整合暴露、断裂破碎相关的岩溶叠合复合发育模式;揭示了不整合面相关岩溶横向广泛分布、断层相关岩溶纵向局部拓展及其三维展布规律;提出叠合复合岩溶缝洞系统是油气复式成藏的关键,亦是复式油气聚集区立体勘探开发的基础,叠合复合岩溶模式的建立有效指导了塔中隆起碳酸盐岩凝析气田的重大发现与高效开发.
2017, 42(3): 421-434.
doi: 10.3799/dqkx.2017.032
摘要:
泥盆纪-石炭纪是南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化的关键时期.选取塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统露头剖面,在沉积体系、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品.结果表明,上泥盆统-下石炭统砂岩碎屑颗粒以单晶石英为主,(变质) 结晶岩岩屑极少,物源构造属性主要指示陆块物源区;重矿物组合以锆石、电气石和TiO2矿物等稳定重矿物为主,反映相对远距离的源汇体系和稳定的构造背景;2个年代学样品具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成和Hf同位素特征,主要反映了383~479 Ma、710~932 Ma、1 752~1 936 Ma、2 419~2 597 Ma共4期构造热事件,并以前两期为主.对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木盆地内古隆起为主,同时还可能有来自阿尔金造山带、西昆仑造山带的再旋回沉积.但并没有记录到来自盆地北侧造山带和岛弧的物源信息,说明该时期南天山洋盆并没有闭合,塔里木盆地北缘西部可能不存在洋盆的向南俯冲,晚泥盆世-早石炭世其可能为被动大陆边缘.
泥盆纪-石炭纪是南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化的关键时期.选取塔里木盆地巴楚地区上泥盆统-下石炭统露头剖面,在沉积体系、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品.结果表明,上泥盆统-下石炭统砂岩碎屑颗粒以单晶石英为主,(变质) 结晶岩岩屑极少,物源构造属性主要指示陆块物源区;重矿物组合以锆石、电气石和TiO2矿物等稳定重矿物为主,反映相对远距离的源汇体系和稳定的构造背景;2个年代学样品具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成和Hf同位素特征,主要反映了383~479 Ma、710~932 Ma、1 752~1 936 Ma、2 419~2 597 Ma共4期构造热事件,并以前两期为主.对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木盆地内古隆起为主,同时还可能有来自阿尔金造山带、西昆仑造山带的再旋回沉积.但并没有记录到来自盆地北侧造山带和岛弧的物源信息,说明该时期南天山洋盆并没有闭合,塔里木盆地北缘西部可能不存在洋盆的向南俯冲,晚泥盆世-早石炭世其可能为被动大陆边缘.
2017, 42(3): 435-446.
doi: 10.3799/dqkx.2017.033
摘要:
斋桑盆地位于“一带一路”重要的沿线国—哈萨克斯坦国东北部,二叠系成藏研究相对较少.基于斋桑盆地构造演化背景,通过与邻区准噶尔盆地西北缘在构造沉积演化、烃源岩、储盖组合以及运聚模式的对比,揭示其二叠系勘探潜力.结果表明:斋桑盆地和准噶尔盆地均为板块碰撞的产物,沉积体系受断裂控制;与风城组烃源岩类型相似,麦恰特组烃源岩有机质类型以Ⅰ和Ⅱ型为主,源岩发育于高盐度、强还原性水体环境,为一套好-很好的烃源岩;但斋桑盆地二叠系储层中孔低渗,物性相对较好,且二叠系内部发育大套地层圈闭,可形成规模地层油气藏.综合对比分析表明斋桑盆地二叠系具有良好的勘探潜力.
斋桑盆地位于“一带一路”重要的沿线国—哈萨克斯坦国东北部,二叠系成藏研究相对较少.基于斋桑盆地构造演化背景,通过与邻区准噶尔盆地西北缘在构造沉积演化、烃源岩、储盖组合以及运聚模式的对比,揭示其二叠系勘探潜力.结果表明:斋桑盆地和准噶尔盆地均为板块碰撞的产物,沉积体系受断裂控制;与风城组烃源岩类型相似,麦恰特组烃源岩有机质类型以Ⅰ和Ⅱ型为主,源岩发育于高盐度、强还原性水体环境,为一套好-很好的烃源岩;但斋桑盆地二叠系储层中孔低渗,物性相对较好,且二叠系内部发育大套地层圈闭,可形成规模地层油气藏.综合对比分析表明斋桑盆地二叠系具有良好的勘探潜力.
2017, 42(3): 447-452.
doi: 10.3799/dqkx.2017.034
摘要:
详细分析不同评价指标下的van Genuchten方程参数敏感性,对于深入认识参数物理意义、合理确定参数值、提高降水入渗数值模拟准确性具有重要意义.用HYDRUS软件建立一维变饱和水分运移模型,以实际补给量、补给过程曲线和极限蒸发深度作为评价指标,采用单因素扰动分析法对van Genuchten方程各参数敏感性进行理论分析,进而选取多组参数实例,分析同一岩性类别下,不同土样土壤水力参数差异及其对入渗补给模拟结果的影响.结果表明:形状系数 (n)、土壤进气值的倒数 (α) 与极限蒸发深度呈负相关关系,是影响极限蒸发深度的显著因素;饱和含水率 (θs)、n、饱和渗透系数 (Ks) 对于入渗补给影响的敏感性较高,三者在实际土样粒径分布、干密度和孔隙性的共同影响下发生同向变动.合理的参数敏感性分析及数值模拟调参过程需结合土壤参数的物理意义来开展.
详细分析不同评价指标下的van Genuchten方程参数敏感性,对于深入认识参数物理意义、合理确定参数值、提高降水入渗数值模拟准确性具有重要意义.用HYDRUS软件建立一维变饱和水分运移模型,以实际补给量、补给过程曲线和极限蒸发深度作为评价指标,采用单因素扰动分析法对van Genuchten方程各参数敏感性进行理论分析,进而选取多组参数实例,分析同一岩性类别下,不同土样土壤水力参数差异及其对入渗补给模拟结果的影响.结果表明:形状系数 (n)、土壤进气值的倒数 (α) 与极限蒸发深度呈负相关关系,是影响极限蒸发深度的显著因素;饱和含水率 (θs)、n、饱和渗透系数 (Ks) 对于入渗补给影响的敏感性较高,三者在实际土样粒径分布、干密度和孔隙性的共同影响下发生同向变动.合理的参数敏感性分析及数值模拟调参过程需结合土壤参数的物理意义来开展.
2017, 42(3): 453-461.
doi: 10.3799/dqkx.2017.035
摘要:
目前,国内外学者对钻井液侵入水合物地层的室内实验模拟研究停留在较小尺度上且可靠性难以验证,尚需利用与实际地层物性参数较为贴近的沉积物模型, 开展大尺度的实验模拟,为改善水合物地层钻井过程中钻井液工艺和测井准确识别与评价水合物储层提供依据.根据墨西哥湾水合物地层主要物性参数指标压制了相应的人造岩心,进行了人造岩心钻井液侵入实验.结果表明:水合物在加热分解过程中,温度与压力呈上升趋势,而电阻率先升高后下降,水合物相平衡条件不仅与温压条件有关,还受孔隙水盐度不断变化的影响。钻井液侵入岩心过程中,压力的传递速率快于热量的传递,易使原始岩心孔隙中的水、气在压力升高而温度尚未改变的情况下生成二次水合物.钻井液温度是水合物分解的主要因素,而压差有利于提高孔隙水压力,保持水合物的稳定.高密度钻井液虽有利于形成高压差和抑制水合物在钻井液中形成,但也会导致钻井液低侵并使井周水合物更易分解.因此,在实际水合物地层钻井中,为了减少钻井安全事故,应在安全密度窗口范围内尽可能提高钻井液密度,选用温度较低的钻井液并加入一定量的动力学抑制剂或防漏失剂.电阻率测井应该选用随钻测井方式或者深侧向测井值,从而避免因水合物分解导致的测井失真.
目前,国内外学者对钻井液侵入水合物地层的室内实验模拟研究停留在较小尺度上且可靠性难以验证,尚需利用与实际地层物性参数较为贴近的沉积物模型, 开展大尺度的实验模拟,为改善水合物地层钻井过程中钻井液工艺和测井准确识别与评价水合物储层提供依据.根据墨西哥湾水合物地层主要物性参数指标压制了相应的人造岩心,进行了人造岩心钻井液侵入实验.结果表明:水合物在加热分解过程中,温度与压力呈上升趋势,而电阻率先升高后下降,水合物相平衡条件不仅与温压条件有关,还受孔隙水盐度不断变化的影响。钻井液侵入岩心过程中,压力的传递速率快于热量的传递,易使原始岩心孔隙中的水、气在压力升高而温度尚未改变的情况下生成二次水合物.钻井液温度是水合物分解的主要因素,而压差有利于提高孔隙水压力,保持水合物的稳定.高密度钻井液虽有利于形成高压差和抑制水合物在钻井液中形成,但也会导致钻井液低侵并使井周水合物更易分解.因此,在实际水合物地层钻井中,为了减少钻井安全事故,应在安全密度窗口范围内尽可能提高钻井液密度,选用温度较低的钻井液并加入一定量的动力学抑制剂或防漏失剂.电阻率测井应该选用随钻测井方式或者深侧向测井值,从而避免因水合物分解导致的测井失真.
2017, 42(3): 462-470.
doi: 10.3799/dqkx.2017.036
摘要:
活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程有限差分法进行了波场响应特征模拟,运用希尔伯特变换方法提取了瞬时频率和相位属性.结果表明:地震水平叠加剖面和瞬时属性相结合可有效获取穿过第四系活断层的响应特征和实现断层活动性评判;当相干噪声达到30%时,水平叠加和瞬时频率属性剖面已难以追踪第四系中弱反射信号,而瞬时相位属性剖面仍可有效追踪;在实际活断层判定中,水平叠加、瞬时频率与瞬时相位地震属性剖面均可判断断层的存在,而穿过第四系的断层 (或破碎带) 特征瞬时相位属性最为明显和突出,水平叠加剖面次之,瞬时相位地震属性是判定断层活动性的重要和有效的属性.
活断层探测是断层活动性评判的基础,也是天然地震灾害预防的依据,而浅层地震勘探是活断层探测的有效方法之一;而目前利用浅层地震方法评判断层活动性的能力亟待提高.通过构建了不同宽度破碎带的活断层理论模型,采用二维粘弹性波动方程有限差分法进行了波场响应特征模拟,运用希尔伯特变换方法提取了瞬时频率和相位属性.结果表明:地震水平叠加剖面和瞬时属性相结合可有效获取穿过第四系活断层的响应特征和实现断层活动性评判;当相干噪声达到30%时,水平叠加和瞬时频率属性剖面已难以追踪第四系中弱反射信号,而瞬时相位属性剖面仍可有效追踪;在实际活断层判定中,水平叠加、瞬时频率与瞬时相位地震属性剖面均可判断断层的存在,而穿过第四系的断层 (或破碎带) 特征瞬时相位属性最为明显和突出,水平叠加剖面次之,瞬时相位地震属性是判定断层活动性的重要和有效的属性.
2017, 42(3): 471-478.
doi: 10.3799/dqkx.2017.037
摘要:
不同类型重力测量数据的融合处理,是地球重力场模型化研究的难点和热点问题之一.基于调和分析方法推导了由GOCE卫星SST和SGG数据构建地球重力场模型的谱组合公式及对应谱权的具体形式,给出了多种类型重力测量数据联合处理的谱权及谱组合的通用表达式.结果表明,SST数据能够有效改善SGG数据解算模型在低阶部分的精度,从而提高了解算的地球重力场模型的质量和可靠性并拓宽了其频谱范围,使其精度和空间分辨率有更进一步的提高.
不同类型重力测量数据的融合处理,是地球重力场模型化研究的难点和热点问题之一.基于调和分析方法推导了由GOCE卫星SST和SGG数据构建地球重力场模型的谱组合公式及对应谱权的具体形式,给出了多种类型重力测量数据联合处理的谱权及谱组合的通用表达式.结果表明,SST数据能够有效改善SGG数据解算模型在低阶部分的精度,从而提高了解算的地球重力场模型的质量和可靠性并拓宽了其频谱范围,使其精度和空间分辨率有更进一步的提高.
2017, 42(3): 479-484.
doi: 10.3799/dqkx.2017.038
摘要:
天基GPS探测可以提供分布全球、高精度、高垂直分辨率的电离层观测资料, 弥补地基GPS探测受地域限制、垂直分辨率低的问题.利用COSMIC掩星2008—2011年数据,网格化统计分析了太阳活动处于不同水平下的电子密度空间分布变化,以期为分析电离层电子密度的空间扰动变化提供参考背景.研究表明,电子密度存在明显赤道异常和威德尔海异常现象,并发现随太阳活动性增强,在250~350 km高度范围电子密度赤道异常现象扩展到中纬地区,在300~500 km高度范围威德尔海异常现象不仅发生在南半球夏季,春秋季电子密度夜间值比白天也显著增强;在250~500 km高度范围,电子密度存在明显的威德尔海异常现象,并随着太阳活动性增强,异常区域地理范围扩宽.
天基GPS探测可以提供分布全球、高精度、高垂直分辨率的电离层观测资料, 弥补地基GPS探测受地域限制、垂直分辨率低的问题.利用COSMIC掩星2008—2011年数据,网格化统计分析了太阳活动处于不同水平下的电子密度空间分布变化,以期为分析电离层电子密度的空间扰动变化提供参考背景.研究表明,电子密度存在明显赤道异常和威德尔海异常现象,并发现随太阳活动性增强,在250~350 km高度范围电子密度赤道异常现象扩展到中纬地区,在300~500 km高度范围威德尔海异常现象不仅发生在南半球夏季,春秋季电子密度夜间值比白天也显著增强;在250~500 km高度范围,电子密度存在明显的威德尔海异常现象,并随着太阳活动性增强,异常区域地理范围扩宽.