2019年 44卷 第2期
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2019, 44(2): 355-365.
doi: 10.3799/dqkx.2018.541
摘要:
西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5 Ma、740±3 Ma、740±5 Ma和739±6 Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740 Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800~720 Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755~730 Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.
西大别地区定远组由浅变质的酸性火山岩(流纹岩和流纹质凝灰岩)和基性火山岩组成,二者在空间上互层产出,具典型的双峰式火山岩系组合特征,为认识南秦岭-大别造山带及扬子陆块北缘前寒武纪物质组成和地质演化提供了极佳的研究对象.通过对2件变流纹岩、1件变流纹质晶屑凝灰岩和1件变基性火山岩样品进行LA-ICP-MS锆石原位U-Pb测年,获得其成岩年龄分别为737±5 Ma、740±3 Ma、740±5 Ma和739±6 Ma.结果表明,定远组双峰式火山岩系形成时代并非前人认识的古生代,而是新元古代约740 Ma.定远组与红安岩群双峰式火山建造形成时间基本一致,指示了西大别地区新元古代一次重要的拉张构造-岩浆事件,可能形成于大陆边缘裂谷环境.扬子陆块北缘武当-随枣-大别地区新元古代800~720 Ma岩浆活动广泛且强烈,其峰期为755~730 Ma,可能是对Rodinia超大陆裂解事件的响应.
2019, 44(2): 366-386.
doi: 10.3799/dqkx.2018.262
摘要:
东河铂钯矿化超基性岩脉位于扬子陆块北缘房县东河地区,铂钯矿体产于超基性岩辉石岩脉中.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明该超基性岩脉结晶侵位年龄为433.2±2.9 Ma,属于早志留世.地球化学特征上,岩石具有较低含量的SiO2(39.73%~47.46%,均值为41.41%)、中等偏低的Mg#(46.98~67.37)和高铝(11.25%~15.46%)的特征,整体上属于高铝质超基性岩类.微量和稀土元素方面,岩石具有较高的稀土总量、轻稀土富集和无明显的Eu正异常特征(∑REE=59.59×10-6~375.02×10-6,(LaN/YbN)=3.94~19.13,δEu=0.93~1.13),所有岩石富集Rb、Ba、Sr、Nb、Ti等元素,亏损K、Hf、P等元素,且具有显著不同于地壳的不相容元素组成.Sr、Nd、Hf同位素研究表明,东河超基性岩具有低的(87Sr/86Sr)i(0.703 26~0.704 15),正的εNd(t)(4.37~5.27)和正的εHf(t)(7.29~10.26).综合研究表明:东河超基性岩来自亏损的岩石圈地幔源区,可能有富集岩石圈地幔组分的加入,原始岩浆在上升侵位过程中地壳物质的混染不明显.微量元素构造环境判别显示其形成于板内构造环境,通过分析表明东河地区在早志留世应处于被动大陆边缘,拉张伸展的状态,研究区出露的两期超基性岩床(脉)为岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷早期阶段的产物.
东河铂钯矿化超基性岩脉位于扬子陆块北缘房县东河地区,铂钯矿体产于超基性岩辉石岩脉中.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明该超基性岩脉结晶侵位年龄为433.2±2.9 Ma,属于早志留世.地球化学特征上,岩石具有较低含量的SiO2(39.73%~47.46%,均值为41.41%)、中等偏低的Mg#(46.98~67.37)和高铝(11.25%~15.46%)的特征,整体上属于高铝质超基性岩类.微量和稀土元素方面,岩石具有较高的稀土总量、轻稀土富集和无明显的Eu正异常特征(∑REE=59.59×10-6~375.02×10-6,(LaN/YbN)=3.94~19.13,δEu=0.93~1.13),所有岩石富集Rb、Ba、Sr、Nb、Ti等元素,亏损K、Hf、P等元素,且具有显著不同于地壳的不相容元素组成.Sr、Nd、Hf同位素研究表明,东河超基性岩具有低的(87Sr/86Sr)i(0.703 26~0.704 15),正的εNd(t)(4.37~5.27)和正的εHf(t)(7.29~10.26).综合研究表明:东河超基性岩来自亏损的岩石圈地幔源区,可能有富集岩石圈地幔组分的加入,原始岩浆在上升侵位过程中地壳物质的混染不明显.微量元素构造环境判别显示其形成于板内构造环境,通过分析表明东河地区在早志留世应处于被动大陆边缘,拉张伸展的状态,研究区出露的两期超基性岩床(脉)为岩石圈处于拉张状态下大陆裂谷早期阶段的产物.
2019, 44(2): 387-398.
doi: 10.3799/dqkx.2018.113
摘要:
塘唇钨(锡)矿是近年来新发现的一个具有大型规模找矿潜力的石英脉型矿床.矿床产于粤东龙窝花岗闪长岩岩体西部外接触带,赋矿地层为下侏罗统金鸡组碎屑岩,该层位是南岭及邻区石英脉型钨锡矿的最新赋矿地层.在详细的野外地质调查基础上,对矿床含钨石英脉中的白云母进行40Ar-39Ar测年,获得白云母40Ar-39Ar坪年龄为150±1 Ma,等时线年龄为149±2 Ma(MSWD=1.20),它们在误差范围内一致,为南岭地区燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物.塘唇钨(锡)矿的发现,不仅拓宽了石英脉型钨锡矿的找矿视野,还有助于完善石英脉型钨锡矿成矿规律和成矿模式,对区域下一步找矿具有重要指导意义.
塘唇钨(锡)矿是近年来新发现的一个具有大型规模找矿潜力的石英脉型矿床.矿床产于粤东龙窝花岗闪长岩岩体西部外接触带,赋矿地层为下侏罗统金鸡组碎屑岩,该层位是南岭及邻区石英脉型钨锡矿的最新赋矿地层.在详细的野外地质调查基础上,对矿床含钨石英脉中的白云母进行40Ar-39Ar测年,获得白云母40Ar-39Ar坪年龄为150±1 Ma,等时线年龄为149±2 Ma(MSWD=1.20),它们在误差范围内一致,为南岭地区燕山早期大规模成岩成矿作用高峰期的产物.塘唇钨(锡)矿的发现,不仅拓宽了石英脉型钨锡矿的找矿视野,还有助于完善石英脉型钨锡矿成矿规律和成矿模式,对区域下一步找矿具有重要指导意义.
2019, 44(2): 399-414.
doi: 10.3799/dqkx.2018.123
摘要:
湘西北上奥陶统宝塔组灰岩的龟裂纹构造在岩序上具有"下密上稀、过渡变形、不穿邻层、似泄水充填"的特点,是地史时期一种特殊的沉积构造.为了查明其成因机制及其与扬子海盆演化过程的内在联系,从湘西北龟裂纹灰岩的岩石学特征、裂缝特征、地球化学特征、盆地模型以及综合对比已知成因的"似龟裂纹构造"等诸多方面入手,经研究后认为龟裂纹构造属于一种受准同生期胶凝缩作用影响形成初始微缝,随后在构造挤压控制下、盆地快速下沉、盆内形成异常高压场的流体环境,驱使下伏富水岩层的灰泥物质向上挤入、充填、改造先期初始裂缝而形成.宝塔组龟裂纹构造的研究,为我们探究构造-流体-岩石多重作用机制提供了岩石学方面的资料;同时,该裂纹疏导功能良好,具有重要的成矿(油藏)意义.
湘西北上奥陶统宝塔组灰岩的龟裂纹构造在岩序上具有"下密上稀、过渡变形、不穿邻层、似泄水充填"的特点,是地史时期一种特殊的沉积构造.为了查明其成因机制及其与扬子海盆演化过程的内在联系,从湘西北龟裂纹灰岩的岩石学特征、裂缝特征、地球化学特征、盆地模型以及综合对比已知成因的"似龟裂纹构造"等诸多方面入手,经研究后认为龟裂纹构造属于一种受准同生期胶凝缩作用影响形成初始微缝,随后在构造挤压控制下、盆地快速下沉、盆内形成异常高压场的流体环境,驱使下伏富水岩层的灰泥物质向上挤入、充填、改造先期初始裂缝而形成.宝塔组龟裂纹构造的研究,为我们探究构造-流体-岩石多重作用机制提供了岩石学方面的资料;同时,该裂纹疏导功能良好,具有重要的成矿(油藏)意义.
2019, 44(2): 415-426.
doi: 10.3799/dqkx.2018.198
摘要:
以崆岭杂岩中新太古代花岗片麻岩为研究对象,系统研究了其锆石U-Pb年代学和全岩地球化学特征,并对其岩石成因和扬子陆核~3.0~2.6 Ga构造演化过程进行了初步探讨.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,花岗片麻岩形成年龄为2 673±39 Ma,且遭受了古元古代(2 042±27 Ma)的高压麻粒岩相变质作用.地球化学研究表明,该套花岗片麻岩富Si,贫Mg、Cr、Ni,具有Eu、Sr和高场强元素的负异常.花岗片麻岩的εNd(t)值在-1.9~-0.1之间变化,对应两阶段Nd同位素模式年龄为3.15~3.01 Ga,锆石饱和温度为789~825 ℃,显示岩体可能形成于初生长英质地壳物质在后碰撞伸展构造背景高温条件下部分熔融.结合前人已有的研究成果,认为以崆岭杂岩为代表的扬子陆核可能完整记录了~2.9~2.6 Ga板块俯冲-碰撞-后碰撞与造山作用相关的完整过程.
以崆岭杂岩中新太古代花岗片麻岩为研究对象,系统研究了其锆石U-Pb年代学和全岩地球化学特征,并对其岩石成因和扬子陆核~3.0~2.6 Ga构造演化过程进行了初步探讨.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年结果表明,花岗片麻岩形成年龄为2 673±39 Ma,且遭受了古元古代(2 042±27 Ma)的高压麻粒岩相变质作用.地球化学研究表明,该套花岗片麻岩富Si,贫Mg、Cr、Ni,具有Eu、Sr和高场强元素的负异常.花岗片麻岩的εNd(t)值在-1.9~-0.1之间变化,对应两阶段Nd同位素模式年龄为3.15~3.01 Ga,锆石饱和温度为789~825 ℃,显示岩体可能形成于初生长英质地壳物质在后碰撞伸展构造背景高温条件下部分熔融.结合前人已有的研究成果,认为以崆岭杂岩为代表的扬子陆核可能完整记录了~2.9~2.6 Ga板块俯冲-碰撞-后碰撞与造山作用相关的完整过程.
2019, 44(2): 427-440.
doi: 10.3799/dqkx.2018.343
摘要:
中国重庆、四川、贵州等地区的早、中三叠统地层界线(T1/T2)附近发育一套与火山喷发沉积有关的粘土岩层,其锂含量区域性富集.评价该套粘土层锂成矿潜力并确定粘土型锂矿的找矿方向具有重要现实意义.基于地质年代学及岩石地球化学方法,锆石U-Pb测年结果显示,重庆温泉、四川谢家湾、贵州辅处、贵州马落菁界限粘土岩年龄为248.6±0.8 Ma、242.5±0.7 Ma、246.1±0.6 Ma、248.1±0.8 Ma,与早-中三叠世界限年龄相近(247.2 Ma).全岩富Li、K2O,高MgO,亏损Na2O;相对富集不相容元素(Rb、W、Sn、Bi、Th、U),相对亏损相容元素(V、Cr、Co、Ni)等;Li与不相容元素(Sn、Ta、Ga等)呈正相关关系,总体上显示与流纹-英安岩具有亲缘性.图解分析显示界限粘土岩为中酸性火山喷发-沉积岩经粘土化蚀变作用后的产物,构造背景为印支早期扬子板块西南缘俯冲碰撞引起的火山喷发活动或峨眉大火成岩省岩浆作用后续热液-沉积活动.综合分析认为中酸性火山喷发-沉积岩成分继承造成了界限粘土岩高K、富Li的地球化学特征,粘土矿物吸附作用也对界限粘土岩锂富集有所贡献,蒸发沉积作用对大面积沉积粘土层锂富集有限.今后在寻找沉积粘土型锂矿时建议以中国西南部T1/T2界线附近火山喷发-沉积成因粘土层为重要找矿层位,以同时代古火山口盆地或类似的古地貌分布区为重要找矿区域.
中国重庆、四川、贵州等地区的早、中三叠统地层界线(T1/T2)附近发育一套与火山喷发沉积有关的粘土岩层,其锂含量区域性富集.评价该套粘土层锂成矿潜力并确定粘土型锂矿的找矿方向具有重要现实意义.基于地质年代学及岩石地球化学方法,锆石U-Pb测年结果显示,重庆温泉、四川谢家湾、贵州辅处、贵州马落菁界限粘土岩年龄为248.6±0.8 Ma、242.5±0.7 Ma、246.1±0.6 Ma、248.1±0.8 Ma,与早-中三叠世界限年龄相近(247.2 Ma).全岩富Li、K2O,高MgO,亏损Na2O;相对富集不相容元素(Rb、W、Sn、Bi、Th、U),相对亏损相容元素(V、Cr、Co、Ni)等;Li与不相容元素(Sn、Ta、Ga等)呈正相关关系,总体上显示与流纹-英安岩具有亲缘性.图解分析显示界限粘土岩为中酸性火山喷发-沉积岩经粘土化蚀变作用后的产物,构造背景为印支早期扬子板块西南缘俯冲碰撞引起的火山喷发活动或峨眉大火成岩省岩浆作用后续热液-沉积活动.综合分析认为中酸性火山喷发-沉积岩成分继承造成了界限粘土岩高K、富Li的地球化学特征,粘土矿物吸附作用也对界限粘土岩锂富集有所贡献,蒸发沉积作用对大面积沉积粘土层锂富集有限.今后在寻找沉积粘土型锂矿时建议以中国西南部T1/T2界线附近火山喷发-沉积成因粘土层为重要找矿层位,以同时代古火山口盆地或类似的古地貌分布区为重要找矿区域.
2019, 44(2): 441-455.
doi: 10.3799/dqkx.2018.288
摘要:
为了查明鄂东矿集区内铜山口矽卡岩-斑岩型铜(钼)矿床中钨矿化作用的地质特征.对该矿床中的钨矿(化)体开展了系统的矿床地质特征、岩石学和矿物学研究,并探讨基底对区内钨矿在空间上分布的影响.钨矿体主要产出于花岗闪长斑岩与碳酸盐岩地层的接触部位及其附近,其产状受接触面形态的控制;钨既可形成独立的钨矿体,也可作为铜和钼矿体的伴生组分;钨矿物主要为含Mo的白钨矿.铜山口矿床中的钨矿化与矽卡岩化有着密切的时间、空间和成因联系,具有典型的氧化性矽卡岩型钨矿特征,钨和铜矿化是同一岩浆-热液事件不同阶段的产物,但钨矿体的产出位置比铜矿化相对更深;鄂东矿集区南部的钨矿化岩体具有很多相似性,他们很可能在一定程度上受富含铜和钨的江南式基底控制,江南式和董岭式基底在鄂东矿集区的结合部位可能位于阳新岩体附近.
为了查明鄂东矿集区内铜山口矽卡岩-斑岩型铜(钼)矿床中钨矿化作用的地质特征.对该矿床中的钨矿(化)体开展了系统的矿床地质特征、岩石学和矿物学研究,并探讨基底对区内钨矿在空间上分布的影响.钨矿体主要产出于花岗闪长斑岩与碳酸盐岩地层的接触部位及其附近,其产状受接触面形态的控制;钨既可形成独立的钨矿体,也可作为铜和钼矿体的伴生组分;钨矿物主要为含Mo的白钨矿.铜山口矿床中的钨矿化与矽卡岩化有着密切的时间、空间和成因联系,具有典型的氧化性矽卡岩型钨矿特征,钨和铜矿化是同一岩浆-热液事件不同阶段的产物,但钨矿体的产出位置比铜矿化相对更深;鄂东矿集区南部的钨矿化岩体具有很多相似性,他们很可能在一定程度上受富含铜和钨的江南式基底控制,江南式和董岭式基底在鄂东矿集区的结合部位可能位于阳新岩体附近.
2019, 44(2): 456-462.
doi: 10.3799/dqkx.2018.557
摘要:
生物磷灰石壳体的磷酸根氧同位素组成是重建古温度理想指标之一,在古环境研究中具有重要意义.针对牙形石等磷灰石量极少的情况,稳定可靠的前处理方法是分析其δ18OPO4的重要保障,目前仅有少数国外实验室已建立了相关提取分析方法.结合这些方法的优缺点对分析步骤进行改进优化,建立了微量磷灰石的磷酸根氧同位素分析方法,通过硝酸消解磷灰石并除去非磷酸根氧,利用KF溶液沉淀法分离Ca2+,采用氨缓冲溶液形式调节pH,并加入AgNO3溶液以氨挥发法将PO43-转化成Ag3PO4结晶分离,气体稳定同位素质谱仪在线测定Ag3PO4氧同位素组成.结果表明,方法全流程未产生明显的氧同位素分馏,样品最低仅需0.2 mg,标准偏差小于0.2‰(1σ),与目前国际报道的分析精度一致.
生物磷灰石壳体的磷酸根氧同位素组成是重建古温度理想指标之一,在古环境研究中具有重要意义.针对牙形石等磷灰石量极少的情况,稳定可靠的前处理方法是分析其δ18OPO4的重要保障,目前仅有少数国外实验室已建立了相关提取分析方法.结合这些方法的优缺点对分析步骤进行改进优化,建立了微量磷灰石的磷酸根氧同位素分析方法,通过硝酸消解磷灰石并除去非磷酸根氧,利用KF溶液沉淀法分离Ca2+,采用氨缓冲溶液形式调节pH,并加入AgNO3溶液以氨挥发法将PO43-转化成Ag3PO4结晶分离,气体稳定同位素质谱仪在线测定Ag3PO4氧同位素组成.结果表明,方法全流程未产生明显的氧同位素分馏,样品最低仅需0.2 mg,标准偏差小于0.2‰(1σ),与目前国际报道的分析精度一致.
2019, 44(2): 463-474.
doi: 10.3799/dqkx.2017.620
摘要:
由于房屋建设开挖,浙江省江山市五家垄出露6条新鲜小断层,属于江绍断裂的次级组成部分.结合野外地质勘查,运用粉晶X射线衍射和穆斯堡尔谱技术对五家垄断层的3条小断层(F1、F2与F3)的断层泥和断层围岩进行矿物组成和铁元素化学种分布特征的对比分析与研究发现:断层围岩与断层泥的矿物成分主要为石英和黏土矿物,还含有少量钠长石和方解石,其中黏土矿物以伊利石、伊蒙混层和高蒙混层为主,还含有少量的绿泥石、高岭石和极少量的蒙脱石和蛭石;除采自F2断层的JS07样品外,断层围岩中造岩矿物含量高于断层泥,而断层泥黏土含量高于断层围岩;F1断层泥黏土矿物只有伊利石,显示断层带内为一个相对稳定的环境,F2与F3断层泥中伊利石含量低于断层围岩,蒙脱石、伊蒙混层含量高于断层围岩,指示其处于一个潮湿、强氧化环境;F1断层围岩高含量的还原性铁指示断层围岩形成的过程中有还原性物质的参与或者处于相对封闭的环境,F1、F3断层泥与F3上盘高含量的氧化铁亦说明F1、F3断层近期不活跃或者是块体内断层;断层带内黏土矿物的类型及组合与断层带内的氧化还原环境显示五家垄断层处于相对稳定的环境,但断层带内伊利石含量较高,有利于断层活动,五家垄断层的活动性与发震可能性应引起重视.
由于房屋建设开挖,浙江省江山市五家垄出露6条新鲜小断层,属于江绍断裂的次级组成部分.结合野外地质勘查,运用粉晶X射线衍射和穆斯堡尔谱技术对五家垄断层的3条小断层(F1、F2与F3)的断层泥和断层围岩进行矿物组成和铁元素化学种分布特征的对比分析与研究发现:断层围岩与断层泥的矿物成分主要为石英和黏土矿物,还含有少量钠长石和方解石,其中黏土矿物以伊利石、伊蒙混层和高蒙混层为主,还含有少量的绿泥石、高岭石和极少量的蒙脱石和蛭石;除采自F2断层的JS07样品外,断层围岩中造岩矿物含量高于断层泥,而断层泥黏土含量高于断层围岩;F1断层泥黏土矿物只有伊利石,显示断层带内为一个相对稳定的环境,F2与F3断层泥中伊利石含量低于断层围岩,蒙脱石、伊蒙混层含量高于断层围岩,指示其处于一个潮湿、强氧化环境;F1断层围岩高含量的还原性铁指示断层围岩形成的过程中有还原性物质的参与或者处于相对封闭的环境,F1、F3断层泥与F3上盘高含量的氧化铁亦说明F1、F3断层近期不活跃或者是块体内断层;断层带内黏土矿物的类型及组合与断层带内的氧化还原环境显示五家垄断层处于相对稳定的环境,但断层带内伊利石含量较高,有利于断层活动,五家垄断层的活动性与发震可能性应引起重视.
2019, 44(2): 475-488.
doi: 10.3799/dqkx.2018.579
摘要:
古代深海硅质岩-粘土岩-碳酸盐岩系列(SAC)是沉积在远洋或深海的硅质岩、粘土岩和碳酸盐岩及其过渡岩石类型的统称.在借鉴现有相关分类的基础上,提出了基于三端元矿物组成的SAC岩石系列的三角图分类新方案.以碳酸盐矿物-粘土矿物-石英作为三端元组分,按照"纯"(>90%)、"主"(50%~90%)、"质"(50%~25%)、"含"(< 25%)的定量分类标准,并利用等边三角形中线,将SAC岩石系列划分为4大类21类.利用新的分类方案,将下扬子地区寒武统SAC岩石系列划分出硅质岩大类、碳酸盐岩大类和混合泥岩大类,描述了它们的岩石学特征.该SAC岩石系列体现了自下而上由硅质岩端元向碳酸盐岩端元混合沉积演化的趋势.对国内外典型SAC岩石系列重新分类的结果表明,新的分类方案能够清晰反映端元矿物之间混合沉积演化的趋势.SAC岩石系列的分类和命名是定量描述古代深海或远洋沉积作用的基础,也是探索其沉积环境演变的重要依据.
古代深海硅质岩-粘土岩-碳酸盐岩系列(SAC)是沉积在远洋或深海的硅质岩、粘土岩和碳酸盐岩及其过渡岩石类型的统称.在借鉴现有相关分类的基础上,提出了基于三端元矿物组成的SAC岩石系列的三角图分类新方案.以碳酸盐矿物-粘土矿物-石英作为三端元组分,按照"纯"(>90%)、"主"(50%~90%)、"质"(50%~25%)、"含"(< 25%)的定量分类标准,并利用等边三角形中线,将SAC岩石系列划分为4大类21类.利用新的分类方案,将下扬子地区寒武统SAC岩石系列划分出硅质岩大类、碳酸盐岩大类和混合泥岩大类,描述了它们的岩石学特征.该SAC岩石系列体现了自下而上由硅质岩端元向碳酸盐岩端元混合沉积演化的趋势.对国内外典型SAC岩石系列重新分类的结果表明,新的分类方案能够清晰反映端元矿物之间混合沉积演化的趋势.SAC岩石系列的分类和命名是定量描述古代深海或远洋沉积作用的基础,也是探索其沉积环境演变的重要依据.
2019, 44(2): 489-503.
doi: 10.3799/dqkx.2018.519
摘要:
通过钻井、测井与地震数据,依据不整合面分析、断层活动速率分析与地层的"负向结构"分析,在义和庄凸起东部燕山期内识别出一期发生于中晚侏罗世之交的构造负反转,并据此将义和庄凸起燕山期划分为早期与晚期两个阶段.通过单井与连井层序地层分析,分别建立了燕山早期与晚期的层序地层样式,两者在层序结构及内部沉积充填等方面表现出巨大差异.早期层序地层不具有显著的沉积厚度分异,且格架内部充填河流相沉积;晚期因构造负反转而形成小型拉张断陷盆地,沉积厚度分异明显,内部以扇三角洲沉积充填为主,呈现出对构造负反转的显著响应.燕山期构造-层序地层学的研究可为中国东部其他具有相似构造背景盆地前新生代的油气勘探提供借鉴.
通过钻井、测井与地震数据,依据不整合面分析、断层活动速率分析与地层的"负向结构"分析,在义和庄凸起东部燕山期内识别出一期发生于中晚侏罗世之交的构造负反转,并据此将义和庄凸起燕山期划分为早期与晚期两个阶段.通过单井与连井层序地层分析,分别建立了燕山早期与晚期的层序地层样式,两者在层序结构及内部沉积充填等方面表现出巨大差异.早期层序地层不具有显著的沉积厚度分异,且格架内部充填河流相沉积;晚期因构造负反转而形成小型拉张断陷盆地,沉积厚度分异明显,内部以扇三角洲沉积充填为主,呈现出对构造负反转的显著响应.燕山期构造-层序地层学的研究可为中国东部其他具有相似构造背景盆地前新生代的油气勘探提供借鉴.
2019, 44(2): 504-512.
doi: 10.3799/dqkx.2018.191
摘要:
总有机碳含量(TOC)是页岩油气"甜点"预测、资源评价的重要评价标准之一.以加西Duvernay页岩为例,采用物质平衡的方法恢复原始TOC,从页岩储层和天然气赋存状态等方面分析现今TOC作为评价标准存在的问题.结果表明,Duvernay页岩原始与现今TOC的比值介于1.69~1.02,且热演化程度越高,原始和现今TOC的差异越大.因此,现今(残余)TOC较低并不意味着原始有机碳含量低.Duvernay页岩现今(残余)TOC与有机孔隙的发育不存在直接成因联系,现今(残余)TOC不是表征页岩储层储集能力的最佳选择.与现今TOC相比,兰格缪尔体积与原始TOC相关性更好,即,采用原始TOC评价页岩吸附能力更合理.因此,认为采用原始TOC代替现今(残存)TOC作为页岩油气资源评价和有利区优选的标准更具有理论意义和实践价值.
总有机碳含量(TOC)是页岩油气"甜点"预测、资源评价的重要评价标准之一.以加西Duvernay页岩为例,采用物质平衡的方法恢复原始TOC,从页岩储层和天然气赋存状态等方面分析现今TOC作为评价标准存在的问题.结果表明,Duvernay页岩原始与现今TOC的比值介于1.69~1.02,且热演化程度越高,原始和现今TOC的差异越大.因此,现今(残余)TOC较低并不意味着原始有机碳含量低.Duvernay页岩现今(残余)TOC与有机孔隙的发育不存在直接成因联系,现今(残余)TOC不是表征页岩储层储集能力的最佳选择.与现今TOC相比,兰格缪尔体积与原始TOC相关性更好,即,采用原始TOC评价页岩吸附能力更合理.因此,认为采用原始TOC代替现今(残存)TOC作为页岩油气资源评价和有利区优选的标准更具有理论意义和实践价值.
2019, 44(2): 513-523.
doi: 10.3799/dqkx.2018.556
摘要:
乌干达K油田位于Albert盆地,由于钻井数较少,地震资料品质差,沉积储层空间分布预测存在严峻挑战.根据岩心、测井、古生物、重矿物、粒度分析等资料综合分析后认为,乌干达K油田属滨浅湖环境,发育受边界断层控制的近源扇三角洲沉积,物源方向位于油田东南部,以低能长期的水下分流河道牵引流搬运为主.在沉积主控因素定量分析的基础上,将可容纳空间变化、物源供应及沉积物搬运等参数定量表征,并在年代地层框架约束下,通过正演模拟,再现地质历史时期地层沉积演化过程,建立了三维储层砂岩分布概率模型,进一步认识了研究区各层砂体的空间分布特征.将沉积演化模拟的砂岩分布结果转化为三维地质建模的定量控制条件,对沉积相模型进行约束,建立了更符合沉积认识的高精度相控地质模型,实现了扇三角洲储层砂体定量预测与表征.
乌干达K油田位于Albert盆地,由于钻井数较少,地震资料品质差,沉积储层空间分布预测存在严峻挑战.根据岩心、测井、古生物、重矿物、粒度分析等资料综合分析后认为,乌干达K油田属滨浅湖环境,发育受边界断层控制的近源扇三角洲沉积,物源方向位于油田东南部,以低能长期的水下分流河道牵引流搬运为主.在沉积主控因素定量分析的基础上,将可容纳空间变化、物源供应及沉积物搬运等参数定量表征,并在年代地层框架约束下,通过正演模拟,再现地质历史时期地层沉积演化过程,建立了三维储层砂岩分布概率模型,进一步认识了研究区各层砂体的空间分布特征.将沉积演化模拟的砂岩分布结果转化为三维地质建模的定量控制条件,对沉积相模型进行约束,建立了更符合沉积认识的高精度相控地质模型,实现了扇三角洲储层砂体定量预测与表征.
2019, 44(2): 524-538.
doi: 10.3799/dqkx.2018.515
摘要:
焦石坝-武隆地区差异构造带发育,古流体活动复杂,对页岩气保存条件影响较为关键.以两类典型背斜(高陡背斜和箱状背斜)的裂缝脉为研究对象,基于裂缝分形理论和碳、氧、锶同位素地球化学理论,揭示出不同构造的古流体活动差异与页岩气保存条件优劣的耦合性.研究认为:(1)构造变形与古流体活动性存在耦合性.构造应力集中部位(如箱状背斜枢纽、隐伏断层)较构造其他部位具更强的流体活动性.(2)古流体示踪差异与页岩气保存条件存在耦合性.同位素地球化学揭示出二叠系-下三叠统以内源流体活动为主,封闭能力较好,盆内高陡背斜带和盆外残余向斜五峰-龙马溪组页岩气具备一定勘探前景;中寒武统-下奥陶统存在跨层流体活动的痕迹,封闭能力变差,盆外箱状背斜下寒武统筇竹寺组页岩气勘探风险加大.
焦石坝-武隆地区差异构造带发育,古流体活动复杂,对页岩气保存条件影响较为关键.以两类典型背斜(高陡背斜和箱状背斜)的裂缝脉为研究对象,基于裂缝分形理论和碳、氧、锶同位素地球化学理论,揭示出不同构造的古流体活动差异与页岩气保存条件优劣的耦合性.研究认为:(1)构造变形与古流体活动性存在耦合性.构造应力集中部位(如箱状背斜枢纽、隐伏断层)较构造其他部位具更强的流体活动性.(2)古流体示踪差异与页岩气保存条件存在耦合性.同位素地球化学揭示出二叠系-下三叠统以内源流体活动为主,封闭能力较好,盆内高陡背斜带和盆外残余向斜五峰-龙马溪组页岩气具备一定勘探前景;中寒武统-下奥陶统存在跨层流体活动的痕迹,封闭能力变差,盆外箱状背斜下寒武统筇竹寺组页岩气勘探风险加大.
2019, 44(2): 539-550.
doi: 10.3799/dqkx.2018.182
摘要:
针对湘中地区邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩气资源评价,部署了页岩气调查井2015H-D3井,通过现场解析气等相关样品测试定量分析了页岩含气性特征及其影响因素,并借助气体稳定碳、氢同位素对气体成因进行了初步探讨.结果显示:钻深从150 m处开始出现气显,随深度增加,解析气含量呈现先逐渐增大后减小的趋势,300~425 m为最高含气层段,累计厚度达125 m,现场解析气含量全部大于0.5 m3/t,最高为2.35 m3/t,平均1 m3/t,证实龙潭组具良好页岩气资源潜力.当埋深大于300 m时,解析气含量受有机碳含量控制,而埋深小于300 m时,解析气含量并不简单受控于有机碳含量,而是受到保存条件的严重制约.气体碳、氢同位素测试显示δ13C1介于-29.87‰~-36.82‰,平均为-34.52‰,δ13C2介于-29.45‰~-31.02‰,平均为-30.09‰,δD1介于-131.20‰~-178.40‰,平均为-167.40‰.气体成因分析揭示龙潭组页岩气属热成因中的油型气类型.基于沉积现象判断龙潭组为海陆过渡相环境,与氢同位素判断结果基本吻合,但目前还无法确定具体判定区间.
针对湘中地区邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩气资源评价,部署了页岩气调查井2015H-D3井,通过现场解析气等相关样品测试定量分析了页岩含气性特征及其影响因素,并借助气体稳定碳、氢同位素对气体成因进行了初步探讨.结果显示:钻深从150 m处开始出现气显,随深度增加,解析气含量呈现先逐渐增大后减小的趋势,300~425 m为最高含气层段,累计厚度达125 m,现场解析气含量全部大于0.5 m3/t,最高为2.35 m3/t,平均1 m3/t,证实龙潭组具良好页岩气资源潜力.当埋深大于300 m时,解析气含量受有机碳含量控制,而埋深小于300 m时,解析气含量并不简单受控于有机碳含量,而是受到保存条件的严重制约.气体碳、氢同位素测试显示δ13C1介于-29.87‰~-36.82‰,平均为-34.52‰,δ13C2介于-29.45‰~-31.02‰,平均为-30.09‰,δD1介于-131.20‰~-178.40‰,平均为-167.40‰.气体成因分析揭示龙潭组页岩气属热成因中的油型气类型.基于沉积现象判断龙潭组为海陆过渡相环境,与氢同位素判断结果基本吻合,但目前还无法确定具体判定区间.
2019, 44(2): 551-558.
doi: 10.3799/dqkx.2018.351
摘要:
超压盆地幕式排烃作用是盆地流体研究中热点问题,而源岩内排烃生长断层的报道很少.研究表明松辽盆地凹陷中央主力烃源岩青山口组发育排烃生长断层,这些浅层生长断层形成于嫩江组末期至明水组末期.这种排烃生长断层的形成机制是幕式排烃过程中由于"泵压效应"使含烃流体从源岩向储集层注入的结果.当源岩过剩压力达到源岩破裂极限时,源岩发生断裂或使原有断层再次开启增长,含烃流体发生向下或向上部储层的排烃作用,随着烃类的排出,过剩压力不断减小,排烃过程趋于停止伴随超压流体释放,研究区呈现向下排烃、向上排烃和上下双向排烃3种样式,由于这一排烃过程是多次出现的,随着多次反复的排烃,排烃断层的断距也不断增长,导致排烃期与断层断距增长具有良好的耦合关系,研究成果为超压封存箱上下层油气勘探提供了新的思路.
超压盆地幕式排烃作用是盆地流体研究中热点问题,而源岩内排烃生长断层的报道很少.研究表明松辽盆地凹陷中央主力烃源岩青山口组发育排烃生长断层,这些浅层生长断层形成于嫩江组末期至明水组末期.这种排烃生长断层的形成机制是幕式排烃过程中由于"泵压效应"使含烃流体从源岩向储集层注入的结果.当源岩过剩压力达到源岩破裂极限时,源岩发生断裂或使原有断层再次开启增长,含烃流体发生向下或向上部储层的排烃作用,随着烃类的排出,过剩压力不断减小,排烃过程趋于停止伴随超压流体释放,研究区呈现向下排烃、向上排烃和上下双向排烃3种样式,由于这一排烃过程是多次出现的,随着多次反复的排烃,排烃断层的断距也不断增长,导致排烃期与断层断距增长具有良好的耦合关系,研究成果为超压封存箱上下层油气勘探提供了新的思路.
2019, 44(2): 559-571.
doi: 10.3799/dqkx.2018.121
摘要:
微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩.
微生物岩储层是当前的研究热点之一.通过对塔中北坡微生物岩样品的岩芯以及铸体薄片的观察,发现研究区域的微生物岩储层以裂缝-孔隙型储层为主.对其进行全直径孔渗性检测发现,微生物岩储层具有较好的天然气储集物性.通过对微生物岩的形成机制及特点的分析,结合应力敏感实验和成像测井资料,总结出微生物岩储集空间发育的优势因素.原生白云石的生成可以促进方解石的溶解,而塔中北坡微生物岩发生早成岩岩溶作用,部分地区叠加晚期深成热液改造,提高了储集物性;有机质含量较丰富不仅可以在埋藏成岩阶段生成有机酸造成溶蚀,还能够降低微生物岩的极限强度从而容易在构造作用下发生断裂形成裂缝,因此塔中北坡微生物岩储集空间主要以次生作用为主.通过岩石压缩系数的测定,得出微生物岩的抗压实能力一般,但藻屑骨架对藻孔的保护有利,抗压实能力最强的是受到热液作用而硅化的微生物岩,其次是白云石化微生物岩.
2019, 44(2): 572-587.
doi: 10.3799/dqkx.2017.618
摘要:
珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2~121.0 mW/m2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64 ℃/100 m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8 Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra ≤ 4.5 ℃/100 m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5 ℃/100 m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.
珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2~121.0 mW/m2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64 ℃/100 m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8 Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra ≤ 4.5 ℃/100 m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5 ℃/100 m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.
2019, 44(2): 588-602.
doi: 10.3799/dqkx.2018.205
摘要:
Melut盆地为中非地区重要的含油气裂谷盆地,具被动裂谷成盆特征,处于区域构造勘探向"三新领域"勘探的转型阶段,油气富集规律尚不十分清楚,通过开展Melut盆地与我国东部主动裂谷盆地的类比分析,有助于深化盆地成藏认识,推进勘探转型.研究表明,Melut盆地北部具被动裂谷成盆特征,发育大型富油凹陷,形成以古近系跨时代成藏组合为主,近源白垩系成藏组合为辅的油气富集特点,古近系Yabus组上段跨时代岩性油藏与近源白垩系Galhak组断块油藏是北部深化勘探的重要领域;盆地中南部具被动裂谷与主动裂谷的叠加演化过程,与海拉尔盆地相似,具小型断陷沉积充填与成藏特征,近源成藏组合是有利的勘探对象,继承性洼槽内低凸起、凹陷间断裂隆起带及缓坡断层坡折带是有利的成藏构造带.该研究深化了Melut盆地成藏认识,明确了盆地南北具有不同的成盆机制与成藏特征,对推动北部成熟探区深化勘探与中南部低探区勘探突破具有重要意义.
Melut盆地为中非地区重要的含油气裂谷盆地,具被动裂谷成盆特征,处于区域构造勘探向"三新领域"勘探的转型阶段,油气富集规律尚不十分清楚,通过开展Melut盆地与我国东部主动裂谷盆地的类比分析,有助于深化盆地成藏认识,推进勘探转型.研究表明,Melut盆地北部具被动裂谷成盆特征,发育大型富油凹陷,形成以古近系跨时代成藏组合为主,近源白垩系成藏组合为辅的油气富集特点,古近系Yabus组上段跨时代岩性油藏与近源白垩系Galhak组断块油藏是北部深化勘探的重要领域;盆地中南部具被动裂谷与主动裂谷的叠加演化过程,与海拉尔盆地相似,具小型断陷沉积充填与成藏特征,近源成藏组合是有利的勘探对象,继承性洼槽内低凸起、凹陷间断裂隆起带及缓坡断层坡折带是有利的成藏构造带.该研究深化了Melut盆地成藏认识,明确了盆地南北具有不同的成盆机制与成藏特征,对推动北部成熟探区深化勘探与中南部低探区勘探突破具有重要意义.
2019, 44(2): 603-625.
doi: 10.3799/dqkx.2018.542
摘要:
利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.
利用地震资料、油气勘探资料分析了南海北部大陆边缘珠江口-琼东南新生代盆地断裂系统的时空差异及动力学成因机制.珠江口-琼东南盆地古近系裂陷构造层以NE向、近EW向基底正断层构成的伸展断裂系统的几何学、运动学沿着盆地走向有明显变化,盆地内部隐伏的区域性和局部的NW向断裂及相关构造变形带构成伸展断裂系统之间的构造变换带.在空间上,区域性的云开、松涛-松南等NW向构造变换带以西为NE-NEE向正断层构成的"非拆离"伸展断层系,以东为NE向正断层、近EW向正断层(走滑正断层)复合而成的拆离伸展断层系.在时间上,古近纪裂陷作用可划分为早(文昌组沉积期)、中(恩平组/崖城组沉积期)、晚(珠海组/陵水组沉积期)3个有明显差异的裂陷期.裂陷早期,盆地西部以平面式正断层控制的简单地堑、半地堑为主,伸展量相对较小,东部则以铲式正断层控制的复式地堑、半地堑为主,伸展量相对大,断层向深部收敛在中地壳韧性层构成拆离的伸展断层系统.裂陷中期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有继承性活动特点,珠江口盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,并向深层切割早期浅层拆离断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着云开构造变换带发育反转构造.裂陷晚期,琼东南盆地、珠江口盆地西部断裂具有活动性减弱特点,琼东南盆地东部发育NWW-EW向伸展断层,形成深层拆离伸展断层系统,而沿着琼中央构造变换带发育反转、走滑构造.珠江口-琼东南盆地不同区段断裂系统及其构造演化的差异性受盆地基底先存构造、地壳及岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,拆离伸展断层系统与发育NWW向"贯穿"断裂的基底构造薄弱带、现今地壳局部减薄带相关,南海扩展由东而西的迁移诱导北部大陆边缘块体沿着先存NW向深大断裂发生走滑旋转是导致变换构造带两侧差异伸展的动力学原因,应力场及岩石圈热结构变化是引起拆离断层深度变化的重要因素.
2019, 44(2): 626-639.
doi: 10.3799/dqkx.2018.136
摘要:
西北印度洋的洋脊系统目前以"中印度洋脊"和"卡尔斯伯格脊"分别指示南北两段,两者的分界点被认为是澳大利亚板块与印度板块的板块边界与洋脊的交点,但具体分布位置不明确.基于已有的地质、地球物理和地球化学等多方面特征,认为卡尔斯伯格脊和中印度洋脊可以统一称为"西北印度洋脊",从罗德里格斯三联点一直延伸到欧文断裂带.新的洋脊厘定将有助于更全面地了解整个西北印度洋的洋脊演化和地球动力学过程.西北印度洋脊地形上南北两端断裂较少,中间断层密集,形似吸管的弯折部位,调节洋脊的转向.重力异常显示沿脊轴方向两端高中间低的特征,表明两端岩浆供给相对充足,而中间断层密集区岩浆量少.磁异常特征显示清晰的分带性,指示多阶段的洋脊扩张历史.岩石地球化学特征显示南北两个同位素相对富集洋脊段,可能与热点作用相关,或与残留岩石圈或地壳物质对亏损软流圈地幔的富集改造有关.
西北印度洋的洋脊系统目前以"中印度洋脊"和"卡尔斯伯格脊"分别指示南北两段,两者的分界点被认为是澳大利亚板块与印度板块的板块边界与洋脊的交点,但具体分布位置不明确.基于已有的地质、地球物理和地球化学等多方面特征,认为卡尔斯伯格脊和中印度洋脊可以统一称为"西北印度洋脊",从罗德里格斯三联点一直延伸到欧文断裂带.新的洋脊厘定将有助于更全面地了解整个西北印度洋的洋脊演化和地球动力学过程.西北印度洋脊地形上南北两端断裂较少,中间断层密集,形似吸管的弯折部位,调节洋脊的转向.重力异常显示沿脊轴方向两端高中间低的特征,表明两端岩浆供给相对充足,而中间断层密集区岩浆量少.磁异常特征显示清晰的分带性,指示多阶段的洋脊扩张历史.岩石地球化学特征显示南北两个同位素相对富集洋脊段,可能与热点作用相关,或与残留岩石圈或地壳物质对亏损软流圈地幔的富集改造有关.
2019, 44(2): 640-651.
doi: 10.3799/dqkx.2018.516
摘要:
利用小波多尺度分析、边界识别、连续复小波频谱分析、3D磁化强度反演等方法处理解释鄂东南地区重磁资料得出:(1)山坡-枫林超壳断裂北倾,由于印支期与燕山期的改造,浅部断裂在平面上呈"S"形,中西段向南偏移,东段向北偏移.它控制了印支期与燕山期岩体的形成与分布.断裂北盘的鄂城、铁山、金山店及灵乡岩体主要以铁矿为主,而南盘的阳新、殷祖、郭家桥等岩体则以铜多金属为主.(2)深部存在岩浆房,深度约5 km.岩浆通过构造薄弱位置上侵就位,以岩株、岩枝和岩墙的形式构成中浅部和出露岩体.(3)鄂城岩体南、铁山岩体北、金山店岩体南缘东段可能存在隐伏矿体.陈家湾隐伏岩体、金牛-肖家边隐伏岩体、灵乡西段隐伏岩体与碳酸盐地层接触的位置是成矿的有利位置.
利用小波多尺度分析、边界识别、连续复小波频谱分析、3D磁化强度反演等方法处理解释鄂东南地区重磁资料得出:(1)山坡-枫林超壳断裂北倾,由于印支期与燕山期的改造,浅部断裂在平面上呈"S"形,中西段向南偏移,东段向北偏移.它控制了印支期与燕山期岩体的形成与分布.断裂北盘的鄂城、铁山、金山店及灵乡岩体主要以铁矿为主,而南盘的阳新、殷祖、郭家桥等岩体则以铜多金属为主.(2)深部存在岩浆房,深度约5 km.岩浆通过构造薄弱位置上侵就位,以岩株、岩枝和岩墙的形式构成中浅部和出露岩体.(3)鄂城岩体南、铁山岩体北、金山店岩体南缘东段可能存在隐伏矿体.陈家湾隐伏岩体、金牛-肖家边隐伏岩体、灵乡西段隐伏岩体与碳酸盐地层接触的位置是成矿的有利位置.
2019, 44(2): 652-663.
doi: 10.3799/dqkx.2018.212
摘要:
针对现有损伤模型的不足,提出同时反映岩石初始损伤和残余强度的岩石变形过程模拟方法.将岩石材料分为未损伤部分、损伤部分和微缺陷,未损伤部分和损伤部分共同承担岩石所受的应力.通过岩石材料几何条件及微观受力分析建立未损伤部分的应变分析.再考虑岩石的形变比能只与损伤部分材料相关,从而建立损伤部分的应变分析.然后探讨岩石损伤和耗散能的关系,提出了可以反映岩石初始损伤的损伤演化方程,基于各部分应变分析建立模拟岩石变形过程的损伤本构模型,同时给出模型各参数的确定方法.结果表明:损伤演化方程不仅表现了岩石的初始损伤特征,也可以完整地体现岩石变形破坏过程的5个阶段;与前人模型相比,提出的岩石变形模拟方法与试验曲线更加吻合,体现了岩石的变形全过程,特别是更加直观地反映了岩石的初始损伤和残余强度特征.综合体现了本文模型在模拟岩石变形全过程时的优势.
针对现有损伤模型的不足,提出同时反映岩石初始损伤和残余强度的岩石变形过程模拟方法.将岩石材料分为未损伤部分、损伤部分和微缺陷,未损伤部分和损伤部分共同承担岩石所受的应力.通过岩石材料几何条件及微观受力分析建立未损伤部分的应变分析.再考虑岩石的形变比能只与损伤部分材料相关,从而建立损伤部分的应变分析.然后探讨岩石损伤和耗散能的关系,提出了可以反映岩石初始损伤的损伤演化方程,基于各部分应变分析建立模拟岩石变形过程的损伤本构模型,同时给出模型各参数的确定方法.结果表明:损伤演化方程不仅表现了岩石的初始损伤特征,也可以完整地体现岩石变形破坏过程的5个阶段;与前人模型相比,提出的岩石变形模拟方法与试验曲线更加吻合,体现了岩石的变形全过程,特别是更加直观地反映了岩石的初始损伤和残余强度特征.综合体现了本文模型在模拟岩石变形全过程时的优势.
2019, 44(2): 664-676.
doi: 10.3799/dqkx.2018.175
摘要:
数理统计和机器学习模型如支持向量机(support vector machine,SVM)等,在区域滑坡敏感性评价中得到广泛的应用.但这些模型的建模过程往往较复杂,如在对机器学习进行训练和测试时难以选取合理的非滑坡栅格单元,而且有较多的模型参数需要确定.为提高滑坡敏感性评价建模的效率和精度,提出基于灰色关联度的敏感性评价模型.灰色关联度模型能有效计算各比较样本与参考样本之间的定量的关联度,具有建模过程简洁和评价精度高的优点,该模型目前在区域滑坡敏感性评价中的应用还没有引起研究人员的足够关注且有待进一步拓展.拟将灰色关联度模型用于浙江省飞云江流域南田-雅梅图幅(南田地区)的滑坡敏感性评价,并将得到的评价结果与SVM模型的敏感性评价结果作对比分析.结果显示,灰色关联度模型在高和极高敏感区的滑坡预测精度优于SVM模型,而在中等敏感区的滑坡预测精度略低于SVM模型;整体而言,灰色关联度模型对整个南田地区滑坡敏感性分布的预测精度略高于SVM模型.对两个模型建模过程的对比结果显示,灰色关联度模型建模较简单,具有比SVM模型更高的建模效率,为滑坡敏感性评价提供了一种新思路.
数理统计和机器学习模型如支持向量机(support vector machine,SVM)等,在区域滑坡敏感性评价中得到广泛的应用.但这些模型的建模过程往往较复杂,如在对机器学习进行训练和测试时难以选取合理的非滑坡栅格单元,而且有较多的模型参数需要确定.为提高滑坡敏感性评价建模的效率和精度,提出基于灰色关联度的敏感性评价模型.灰色关联度模型能有效计算各比较样本与参考样本之间的定量的关联度,具有建模过程简洁和评价精度高的优点,该模型目前在区域滑坡敏感性评价中的应用还没有引起研究人员的足够关注且有待进一步拓展.拟将灰色关联度模型用于浙江省飞云江流域南田-雅梅图幅(南田地区)的滑坡敏感性评价,并将得到的评价结果与SVM模型的敏感性评价结果作对比分析.结果显示,灰色关联度模型在高和极高敏感区的滑坡预测精度优于SVM模型,而在中等敏感区的滑坡预测精度略低于SVM模型;整体而言,灰色关联度模型对整个南田地区滑坡敏感性分布的预测精度略高于SVM模型.对两个模型建模过程的对比结果显示,灰色关联度模型建模较简单,具有比SVM模型更高的建模效率,为滑坡敏感性评价提供了一种新思路.
2019, 44(2): 677-684.
doi: 10.3799/dqkx.2018.195
摘要:
以麻柳林滑坡为例,选取了内摩擦角、粘聚力、渗透系数、浸没率、库水位下降速率及降雨量等6个因素进行了正交试验,采用极差分析法进行了稳定性敏感分析.结果表明,滑坡稳定性及其变化率主要由内因决定,库水和降雨对其影响较小.滑坡稳定性对内摩擦角最敏感,其次依次为渗透系数、粘聚力和浸没率.滑坡初始稳定性主要由内摩擦角和粘聚力决定.滑坡稳定性随浸没率的降低而逐步增加,但增幅较小;渗透系数对滑坡稳定系数变化率的影响最大,并存在临界值K0,渗透系数大于K0时,滑坡稳定性随渗透系数的增加而增加,渗透系数小于K0时,滑坡稳定性随渗透系数的降低而降低.
以麻柳林滑坡为例,选取了内摩擦角、粘聚力、渗透系数、浸没率、库水位下降速率及降雨量等6个因素进行了正交试验,采用极差分析法进行了稳定性敏感分析.结果表明,滑坡稳定性及其变化率主要由内因决定,库水和降雨对其影响较小.滑坡稳定性对内摩擦角最敏感,其次依次为渗透系数、粘聚力和浸没率.滑坡初始稳定性主要由内摩擦角和粘聚力决定.滑坡稳定性随浸没率的降低而逐步增加,但增幅较小;渗透系数对滑坡稳定系数变化率的影响最大,并存在临界值K0,渗透系数大于K0时,滑坡稳定性随渗透系数的增加而增加,渗透系数小于K0时,滑坡稳定性随渗透系数的降低而降低.