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2011年 36卷 第1期
2011, 36(1): 1-11.
doi: 10.3799/dqkx.2011.001
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摘要:
为合理地估算出太平洋海山钴结壳资源量, 基于我国西太平洋海山钴结壳拖网采样调查资料以及对太平洋海山钴结壳资源分布规律和钴结壳矿区圈定参数指标的深入研究, 创造性地按海山不同高度、不同洋壳年龄赋予不同结壳厚度, 进而首次计算出太平洋海山干结壳资源量为(507.06~1 014.11)×108 t, 锰为(111.15~222.29)×108 t, 钴为(3.04~6.08)×108 t, 镍为(2.23~4.46)×108 t, 铜为(0.66~1.32)×108 t, 结壳分布面积为2 062 862 km2.通过Co通量与结壳Co沉积量、结壳厚度的相关分析表明, 赋予不同洋壳年龄段的结壳厚度是理论厚度的6.10%~12.20%, 这与Ku et al.得出"结壳生长时间只占其整个生命史4%"的认识非常相近, 说明所赋结壳厚度基本合理, 得出的结壳资源量基本正确.为整个大洋海盆内海山钴结壳资源量的估算提供了新方法.
为合理地估算出太平洋海山钴结壳资源量, 基于我国西太平洋海山钴结壳拖网采样调查资料以及对太平洋海山钴结壳资源分布规律和钴结壳矿区圈定参数指标的深入研究, 创造性地按海山不同高度、不同洋壳年龄赋予不同结壳厚度, 进而首次计算出太平洋海山干结壳资源量为(507.06~1 014.11)×108 t, 锰为(111.15~222.29)×108 t, 钴为(3.04~6.08)×108 t, 镍为(2.23~4.46)×108 t, 铜为(0.66~1.32)×108 t, 结壳分布面积为2 062 862 km2.通过Co通量与结壳Co沉积量、结壳厚度的相关分析表明, 赋予不同洋壳年龄段的结壳厚度是理论厚度的6.10%~12.20%, 这与Ku et al.得出"结壳生长时间只占其整个生命史4%"的认识非常相近, 说明所赋结壳厚度基本合理, 得出的结壳资源量基本正确.为整个大洋海盆内海山钴结壳资源量的估算提供了新方法.
2011, 36(1): 12-16.
doi: 10.3799/dqkx.2011.002
摘要:
旋回地层学方法近年来被成功应用于年代确定及重大地质事件天文影响因素的判别.采样是旋回分析中最重要的一步, 目前大多使用地球物理、地球化学替代性指标, 采样频率过高, 会大大增加测量和计算的工作量, 同时也会增加随机干扰或其他非气候因素的干扰; 采样频率过低, 可能识别不出其中所包含的米兰柯维奇旋回成分.为确定一个最佳的采样间隔, 通过对80~100 Ma理论日照量曲线及两个实测剖面3种采样间隔(密集采样间隔与约等于一个岁差周期沉积厚度四分之一和一半的采样间隔)数据分别进行谱估计并比较谱估计结果.发现在满足采样定理的前提下, 以一个岁差周期沉积厚度的约一半作为采样间隔, 既可以分析出全部的米兰柯维奇旋回信号, 又具有最少的工作量, 是旋回分析的最佳采样间隔.实际采样中需根据平均沉积速率来确定这个最佳采样间隔.
旋回地层学方法近年来被成功应用于年代确定及重大地质事件天文影响因素的判别.采样是旋回分析中最重要的一步, 目前大多使用地球物理、地球化学替代性指标, 采样频率过高, 会大大增加测量和计算的工作量, 同时也会增加随机干扰或其他非气候因素的干扰; 采样频率过低, 可能识别不出其中所包含的米兰柯维奇旋回成分.为确定一个最佳的采样间隔, 通过对80~100 Ma理论日照量曲线及两个实测剖面3种采样间隔(密集采样间隔与约等于一个岁差周期沉积厚度四分之一和一半的采样间隔)数据分别进行谱估计并比较谱估计结果.发现在满足采样定理的前提下, 以一个岁差周期沉积厚度的约一半作为采样间隔, 既可以分析出全部的米兰柯维奇旋回信号, 又具有最少的工作量, 是旋回分析的最佳采样间隔.实际采样中需根据平均沉积速率来确定这个最佳采样间隔.
2011, 36(1): 17-32.
doi: 10.3799/dqkx.2011.003
摘要:
产于太古代-古元古代变质地体中的石英脉型金矿是世界上最重要的金矿类型之一, 大多数金矿区内基性脉岩非常发育, 空间上与含金石英脉密切相关.但目前对基性脉岩与石英脉型金矿的成因联系尚未取得一致认识.以华北克拉通南缘小秦岭金矿区为例, 对典型矿区(东闯、大湖、枪马)采矿巷道内的基性脉岩开展精确的U-Pb年代学研究.4个脉岩样品给出一致的锆石207Pb/206Pb加权平均年龄(1 819±10 Ma, 1σ); 1个样品中的黑云母给出了略微年轻的40Ar/39Ar坪年龄(1 719.0±21.0 Ma, 2σ).定年结果表明: (1)小秦岭金矿区内大量基性脉岩形成于古元古代晚期, 是华北克拉通东西块体在1.85 Ga左右发生碰撞后伸展作用的产物; (2)前人获得的基性脉岩K-Ar和Rb-Sr年龄(187.6~75.9 Ma)可能并非脉岩真实侵位年龄, 而是代表这些脉岩遭受中生代构造-热事件影响的扰动年龄(或冷却年龄).最新的成矿年代学研究结果表明, 小秦岭地区绝大多数金矿床形成于早白垩世130~120 Ma, 大大晚于上述古元古代基性脉岩的侵位时代, 因此两者之间没有成因联系(尽管它们的空间关系十分密切).小秦岭地区是否存在与金矿床同时的晚中生代基性岩浆活动, 对于讨论本区金矿床的矿床成因和成矿构造环境非常重要, 但本文工作尚不能明确回答这一问题, 今后需要对矿区内各期基性脉岩进行系统的同位素定年.
产于太古代-古元古代变质地体中的石英脉型金矿是世界上最重要的金矿类型之一, 大多数金矿区内基性脉岩非常发育, 空间上与含金石英脉密切相关.但目前对基性脉岩与石英脉型金矿的成因联系尚未取得一致认识.以华北克拉通南缘小秦岭金矿区为例, 对典型矿区(东闯、大湖、枪马)采矿巷道内的基性脉岩开展精确的U-Pb年代学研究.4个脉岩样品给出一致的锆石207Pb/206Pb加权平均年龄(1 819±10 Ma, 1σ); 1个样品中的黑云母给出了略微年轻的40Ar/39Ar坪年龄(1 719.0±21.0 Ma, 2σ).定年结果表明: (1)小秦岭金矿区内大量基性脉岩形成于古元古代晚期, 是华北克拉通东西块体在1.85 Ga左右发生碰撞后伸展作用的产物; (2)前人获得的基性脉岩K-Ar和Rb-Sr年龄(187.6~75.9 Ma)可能并非脉岩真实侵位年龄, 而是代表这些脉岩遭受中生代构造-热事件影响的扰动年龄(或冷却年龄).最新的成矿年代学研究结果表明, 小秦岭地区绝大多数金矿床形成于早白垩世130~120 Ma, 大大晚于上述古元古代基性脉岩的侵位时代, 因此两者之间没有成因联系(尽管它们的空间关系十分密切).小秦岭地区是否存在与金矿床同时的晚中生代基性岩浆活动, 对于讨论本区金矿床的矿床成因和成矿构造环境非常重要, 但本文工作尚不能明确回答这一问题, 今后需要对矿区内各期基性脉岩进行系统的同位素定年.
2011, 36(1): 33-42.
doi: 10.3799/dqkx.2011.004
摘要:
铈在自然界中属变价元素, 可导致地质样品La-Ce与Sm-Nd同位素体系之间发生脱偶现象.除了在同位素年代学中的应用外, 放射成因Ce同位素地球化学在地壳物质再循环示踪、地球表层演化过程中的氧化—还原事件和成矿作用等研究领域具有独特优势.总结了La-Ce同位素体系目前的应用现状及其尚存在的问题, 并对实验技术与应用的发展趋势进行了分析.介绍了采用无机酸进行La-Ce同位素样品化学制备的实验流程及应用该流程对部分国际标样和扬子克拉通核部辉长岩样品进行Ce同位素分析的结果.
铈在自然界中属变价元素, 可导致地质样品La-Ce与Sm-Nd同位素体系之间发生脱偶现象.除了在同位素年代学中的应用外, 放射成因Ce同位素地球化学在地壳物质再循环示踪、地球表层演化过程中的氧化—还原事件和成矿作用等研究领域具有独特优势.总结了La-Ce同位素体系目前的应用现状及其尚存在的问题, 并对实验技术与应用的发展趋势进行了分析.介绍了采用无机酸进行La-Ce同位素样品化学制备的实验流程及应用该流程对部分国际标样和扬子克拉通核部辉长岩样品进行Ce同位素分析的结果.
2011, 36(1): 43-52.
doi: 10.3799/dqkx.2011.005
摘要:
近期在川西北旺苍地区早志留世南江组中首次发现了鲕粒灰岩.它们多以10 cm左右的薄层夹持在页岩或粉砂质泥岩中, 沉积相分析显示该段地层总体应属于均斜缓坡沉积体系.说明这些鲕粒是由异地搬运而来, 在旺苍附近可能会存在相当规模的鲕粒滩.在显微镜下可观察到, 其中的鲕粒类别单一, 鲕粒紧密排列, 并呈现一定程度的压缩变形, 局部壳层呈锯齿状, 也指示这些鲕粒曾经历过高能分选和搬运, 以及压实成岩作用等.氧碳同位素测试显示, 这些鲕粒灰岩沉积时的古温度大体为25~31 ℃, 表明早志留世的上扬子地台应处于中低纬度干热或温暖的古气候带.除去古气候及古地理学方面的意义, 当前鲕粒灰岩的发现还为该区油气勘探提供了重要的储层信息.
近期在川西北旺苍地区早志留世南江组中首次发现了鲕粒灰岩.它们多以10 cm左右的薄层夹持在页岩或粉砂质泥岩中, 沉积相分析显示该段地层总体应属于均斜缓坡沉积体系.说明这些鲕粒是由异地搬运而来, 在旺苍附近可能会存在相当规模的鲕粒滩.在显微镜下可观察到, 其中的鲕粒类别单一, 鲕粒紧密排列, 并呈现一定程度的压缩变形, 局部壳层呈锯齿状, 也指示这些鲕粒曾经历过高能分选和搬运, 以及压实成岩作用等.氧碳同位素测试显示, 这些鲕粒灰岩沉积时的古温度大体为25~31 ℃, 表明早志留世的上扬子地台应处于中低纬度干热或温暖的古气候带.除去古气候及古地理学方面的意义, 当前鲕粒灰岩的发现还为该区油气勘探提供了重要的储层信息.
2011, 36(1): 53-61.
doi: 10.3799/dqkx.2011.006
摘要:
青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊.对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析, 研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成, 并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比, 研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的, 其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征也与柱状沉积物中的类似, 沉积物样品中正构烷烃氢同位素的组成和分布特征反映了它们主要来自陆生草本植物.从而进一步证实了水体中沉积物的正构烷烃氢同位素组成, 反映了生物源的氢同位素组成, 后者与古气候相关, 因此沉积物的正构烷烃氢同位素组成可以指示古气候.
青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊.对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析, 研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成, 并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比, 研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的, 其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构烷烃氢同位素组成特征也与柱状沉积物中的类似, 沉积物样品中正构烷烃氢同位素的组成和分布特征反映了它们主要来自陆生草本植物.从而进一步证实了水体中沉积物的正构烷烃氢同位素组成, 反映了生物源的氢同位素组成, 后者与古气候相关, 因此沉积物的正构烷烃氢同位素组成可以指示古气候.
2011, 36(1): 62-72.
doi: 10.3799/dqkx.2011.007
摘要:
从碳酸盐岩的岩石学、建造特征的分析入手, 研究了区内石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义.野外调查表明, 本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩以砾屑灰岩、海百合灰岩和微晶灰岩为主, 块状构造和粒序层理常见, 作为碳酸盐岩建造底座及夹层的火山岩或火山碎屑岩发育, 显示了本区域石炭-二叠纪期间张裂频繁、火山作用强烈、地形较陡和覆水较深的浅海古地理背景.本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩建造发育于火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩、海岸泥岩和陆架泥岩等底座之上, 分别形成了火山抬高型(VEF)、三角洲垫高型(DEF)、海岸/隆起沉没型(CSF/USF)和陆架变浅型(SSF)4种碳酸盐岩建造.不同类型的碳酸盐岩建造, 是区域构造和海平面升降联合作用的产物, 但其形成机制有别, 其中, 火山垫高型建造最普遍, 含火山岩或火山碎屑岩夹层, 系区域海平面长期上升的背景下, 构造张裂引发的火山喷发引起相对海平面下降的产物; 三角洲垫高型建造分布也较广, 含砂砾岩夹层, 为区域海平面长期上升的背景下, 构造抬升造成辫状三角洲或扇三角洲进积导致相对海平面下降形成; 海岸/隆起淹没型和陆架变浅型建造为纯灰岩建造, 相对较少, 则是在区域构造稳定的构造背景下, 短期相对海平面变化驱动的结果.然而, 不同类型碳酸盐岩建造的沉积特征, 则受沉积环境制约.同时, 针对这4种不同的碳酸盐岩建造, 分别建立了火山垫高型碳酸盐台地(VEP)、三角洲垫高型碳酸盐台地(DEP)、海岸/隆起淹没型碳酸盐缓坡(CSR/USR)和陆架变浅碳酸盐缓坡(SSR)4种沉积模式, 不同的沉积模式形成了沉积特征有别的碳酸盐岩建造.该时期浅海陆棚的古地理背景, 不仅为区内海相烃源岩的发育创造了良好的古地理条件, 也使得这一时期的碳酸盐岩、底座火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩, 以及碳酸盐岩建造中的火山岩、火山碎屑岩和砂砾岩夹层, 成为本区域石炭-二叠纪的潜在油气储层.
从碳酸盐岩的岩石学、建造特征的分析入手, 研究了区内石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义.野外调查表明, 本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩以砾屑灰岩、海百合灰岩和微晶灰岩为主, 块状构造和粒序层理常见, 作为碳酸盐岩建造底座及夹层的火山岩或火山碎屑岩发育, 显示了本区域石炭-二叠纪期间张裂频繁、火山作用强烈、地形较陡和覆水较深的浅海古地理背景.本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩建造发育于火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩、海岸泥岩和陆架泥岩等底座之上, 分别形成了火山抬高型(VEF)、三角洲垫高型(DEF)、海岸/隆起沉没型(CSF/USF)和陆架变浅型(SSF)4种碳酸盐岩建造.不同类型的碳酸盐岩建造, 是区域构造和海平面升降联合作用的产物, 但其形成机制有别, 其中, 火山垫高型建造最普遍, 含火山岩或火山碎屑岩夹层, 系区域海平面长期上升的背景下, 构造张裂引发的火山喷发引起相对海平面下降的产物; 三角洲垫高型建造分布也较广, 含砂砾岩夹层, 为区域海平面长期上升的背景下, 构造抬升造成辫状三角洲或扇三角洲进积导致相对海平面下降形成; 海岸/隆起淹没型和陆架变浅型建造为纯灰岩建造, 相对较少, 则是在区域构造稳定的构造背景下, 短期相对海平面变化驱动的结果.然而, 不同类型碳酸盐岩建造的沉积特征, 则受沉积环境制约.同时, 针对这4种不同的碳酸盐岩建造, 分别建立了火山垫高型碳酸盐台地(VEP)、三角洲垫高型碳酸盐台地(DEP)、海岸/隆起淹没型碳酸盐缓坡(CSR/USR)和陆架变浅碳酸盐缓坡(SSR)4种沉积模式, 不同的沉积模式形成了沉积特征有别的碳酸盐岩建造.该时期浅海陆棚的古地理背景, 不仅为区内海相烃源岩的发育创造了良好的古地理条件, 也使得这一时期的碳酸盐岩、底座火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩, 以及碳酸盐岩建造中的火山岩、火山碎屑岩和砂砾岩夹层, 成为本区域石炭-二叠纪的潜在油气储层.
2011, 36(1): 73-82.
doi: 10.3799/dqkx.2011.008
摘要:
根据准噶尔盆地腹部地区二维和三维地震断裂构造样式解释、深浅层断裂生长指数和活动速率计算及声发射各主要构造运动期最大主应力值测试, 结合盆地区域构造演化与油气成藏等研究成果, 研究了盆地腹部地区断裂系统的形成演化、基本特征及其控油模式, 并转化为实验模型, 模拟了单一相(油相)连续、稳态流体运动条件下, 深、浅两套断裂输导体系中石油的运移和聚集过程.结果表明盆地腹部地区受周缘板块的相互碰撞产生的挤压和走滑构造作用及多期次构造运动的影响, 断裂发育, 纵向上明显存在深、浅层两套不同性质的断裂系统, 深层为基底卷入式压扭性逆冲断裂系统, 浅层为盖层滑脱型张扭性正断层系统, 其分别形成于海西运动中晚期和燕山运动早中期等强烈构造活动时期; 高渗透性断裂带的确是油气快速运移的优势通道, 盆地腹部地区深、浅层断层均是石油向上运移的主要输导体, 断裂带渗透率大小决定着石油运移的方向和路径.在断层带顶部存在盖层封闭的条件下, 石油在断层带中的运移呈不均匀地向上运动, 断层带中含油饱和度自上而下增加, 在向下增加的过程, 石油倾向于在区域性盖层之下储层物性好的砂层中运移, 而且是优先进入断裂上盘渗透率较大的砂层中, 随着断裂带含油饱和度的不断地增加和断裂上盘储层物性好的砂层中进油量不断增多, 进行侧向运移, 最终聚集成藏, 尔后再进入断裂下盘相应的砂层中, 进油量较少; 而物性较差的砂层中很少有石油进入.该实验结果得到了盆地腹部地区断裂两侧储层流体地球化学分析测试数据的佐证, 对深化断裂输导体系下石油运移聚集成藏的理论认识与指导该地区的油气勘探实践均具有重要意义.
根据准噶尔盆地腹部地区二维和三维地震断裂构造样式解释、深浅层断裂生长指数和活动速率计算及声发射各主要构造运动期最大主应力值测试, 结合盆地区域构造演化与油气成藏等研究成果, 研究了盆地腹部地区断裂系统的形成演化、基本特征及其控油模式, 并转化为实验模型, 模拟了单一相(油相)连续、稳态流体运动条件下, 深、浅两套断裂输导体系中石油的运移和聚集过程.结果表明盆地腹部地区受周缘板块的相互碰撞产生的挤压和走滑构造作用及多期次构造运动的影响, 断裂发育, 纵向上明显存在深、浅层两套不同性质的断裂系统, 深层为基底卷入式压扭性逆冲断裂系统, 浅层为盖层滑脱型张扭性正断层系统, 其分别形成于海西运动中晚期和燕山运动早中期等强烈构造活动时期; 高渗透性断裂带的确是油气快速运移的优势通道, 盆地腹部地区深、浅层断层均是石油向上运移的主要输导体, 断裂带渗透率大小决定着石油运移的方向和路径.在断层带顶部存在盖层封闭的条件下, 石油在断层带中的运移呈不均匀地向上运动, 断层带中含油饱和度自上而下增加, 在向下增加的过程, 石油倾向于在区域性盖层之下储层物性好的砂层中运移, 而且是优先进入断裂上盘渗透率较大的砂层中, 随着断裂带含油饱和度的不断地增加和断裂上盘储层物性好的砂层中进油量不断增多, 进行侧向运移, 最终聚集成藏, 尔后再进入断裂下盘相应的砂层中, 进油量较少; 而物性较差的砂层中很少有石油进入.该实验结果得到了盆地腹部地区断裂两侧储层流体地球化学分析测试数据的佐证, 对深化断裂输导体系下石油运移聚集成藏的理论认识与指导该地区的油气勘探实践均具有重要意义.
2011, 36(1): 83-92.
doi: 10.3799/dqkx.2011.009
摘要:
研究利用特制的地层孔隙热压模拟实验装置, 开展了模拟地层孔隙空间高压液态水热体系烃源岩生排烃模拟实验.模拟实验施加的流体压力为38±2 MPa, 温度为290~390 ℃.模拟实验结果显示了有关高压液态水及其与之相联系的流体压力和孔隙空间等因素对烃源岩生排烃影响作用的一些重要现象, 实验发现高压液态水介质条件有利于液态油的生成和保存, 不利于液态油向气态烃的转化, 而且干酪根的生烃潜力和排油效率有一定的提高.这些新的实验现象可能主要与近临界特性的高压液态地层水的作用有关, 进一步推断近临界特性的高压液态水参与干酪根向油气的转化反应, 增加了水对油气的溶解能力.在地下实际烃源岩生排烃的温压(100~200 ℃, 30~120 MPa)条件下, 岩石孔隙中的地层水是一种相对低温高压压缩液态水, 这种地层水可能具有近临界特性, 对烃源岩生排烃过程有重要影响.但目前对这种现象的机理和石油地质意义还知之较少.因此, 加强高压地层水近临界条件下烃源岩生排烃热压模拟实验研究, 对进一步深入理解地层条件下的近临界水介质、流体压力、孔隙空间因素对生排烃过程的影响, 深化烃源岩生排烃机理的探讨, 建立地质尺度上的烃源岩生排烃动力学模型, 都具有重要的理论和实际意义.
研究利用特制的地层孔隙热压模拟实验装置, 开展了模拟地层孔隙空间高压液态水热体系烃源岩生排烃模拟实验.模拟实验施加的流体压力为38±2 MPa, 温度为290~390 ℃.模拟实验结果显示了有关高压液态水及其与之相联系的流体压力和孔隙空间等因素对烃源岩生排烃影响作用的一些重要现象, 实验发现高压液态水介质条件有利于液态油的生成和保存, 不利于液态油向气态烃的转化, 而且干酪根的生烃潜力和排油效率有一定的提高.这些新的实验现象可能主要与近临界特性的高压液态地层水的作用有关, 进一步推断近临界特性的高压液态水参与干酪根向油气的转化反应, 增加了水对油气的溶解能力.在地下实际烃源岩生排烃的温压(100~200 ℃, 30~120 MPa)条件下, 岩石孔隙中的地层水是一种相对低温高压压缩液态水, 这种地层水可能具有近临界特性, 对烃源岩生排烃过程有重要影响.但目前对这种现象的机理和石油地质意义还知之较少.因此, 加强高压地层水近临界条件下烃源岩生排烃热压模拟实验研究, 对进一步深入理解地层条件下的近临界水介质、流体压力、孔隙空间因素对生排烃过程的影响, 深化烃源岩生排烃机理的探讨, 建立地质尺度上的烃源岩生排烃动力学模型, 都具有重要的理论和实际意义.
2011, 36(1): 93-102.
doi: 10.3799/dqkx.2011.010
摘要:
大庆长垣南部浅层气主要为来源于嫩江组一二段的生物气, 混入少量的青山口组热成因气和无机成因的CO2.明水组沉积末期为嫩江组一二段大量生排生物气时期, 此时断裂活动导致黑帝庙油层背斜和断圈的形成, 并诱导生物气垂向运移, "三期复合"使大量生物气向黑帝庙油层运移.活动断层均为"断裂密集带"的边界断层, 沿其垂向运移的生物气聚集的部位取决于断层与两盘地层的配置关系, 与断层倾向相反的一盘是生物气聚集的主要部位, 大庆长垣南部总体为"西缓东陡"的不对称背斜, 生物气主要富集在断裂密集带东部边界的圈闭中.黑帝庙油层纵向上分为5套储盖组合, 下部3套组合盖层厚度较大, 受断层错断的概率较小, 是主要的目的层.黑帝庙油层大部分圈闭为"断圈", 断层侧向封闭性决定圈闭的潜力, 断层侧向封闭所需SGR低限为0.375, 利用Allan图解标定断层侧向封闭性并分析圈闭的潜力, 与不考虑断层侧向封闭性时圈闭有3种变化: 一是断层侧向封闭, 面积和幅度没有改变的圈闭(Ⅰ型); 二是断层侧向封闭具有分段性, 面积和幅度变小的圈闭(Ⅱ型); 三是断层侧向不封闭, 不存在的圈闭(Ⅲ型).其中Ⅰ和Ⅱ型圈闭是生物气聚集的有利目标.从大庆长垣南部看松辽盆地浅层气成藏关键因素是有沟通气源的断层控制的圈闭的完整性(背斜或断层侧向封闭性较好的断圈)和区域稳定分布的盖层.
大庆长垣南部浅层气主要为来源于嫩江组一二段的生物气, 混入少量的青山口组热成因气和无机成因的CO2.明水组沉积末期为嫩江组一二段大量生排生物气时期, 此时断裂活动导致黑帝庙油层背斜和断圈的形成, 并诱导生物气垂向运移, "三期复合"使大量生物气向黑帝庙油层运移.活动断层均为"断裂密集带"的边界断层, 沿其垂向运移的生物气聚集的部位取决于断层与两盘地层的配置关系, 与断层倾向相反的一盘是生物气聚集的主要部位, 大庆长垣南部总体为"西缓东陡"的不对称背斜, 生物气主要富集在断裂密集带东部边界的圈闭中.黑帝庙油层纵向上分为5套储盖组合, 下部3套组合盖层厚度较大, 受断层错断的概率较小, 是主要的目的层.黑帝庙油层大部分圈闭为"断圈", 断层侧向封闭性决定圈闭的潜力, 断层侧向封闭所需SGR低限为0.375, 利用Allan图解标定断层侧向封闭性并分析圈闭的潜力, 与不考虑断层侧向封闭性时圈闭有3种变化: 一是断层侧向封闭, 面积和幅度没有改变的圈闭(Ⅰ型); 二是断层侧向封闭具有分段性, 面积和幅度变小的圈闭(Ⅱ型); 三是断层侧向不封闭, 不存在的圈闭(Ⅲ型).其中Ⅰ和Ⅱ型圈闭是生物气聚集的有利目标.从大庆长垣南部看松辽盆地浅层气成藏关键因素是有沟通气源的断层控制的圈闭的完整性(背斜或断层侧向封闭性较好的断圈)和区域稳定分布的盖层.
2011, 36(1): 103-110.
doi: 10.3799/dqkx.2011.011
摘要:
为弄清鄂尔多斯盆地延长组砂岩储层孔隙度与富铁绿泥石胶结的关系, 运用铸体薄片、扫描电镜、电子探针等技术分析了砂岩的孔隙特征、岩石组分特征及孔隙与岩石组分的关系, 认为绿泥石包膜对孔隙的保护作用有限, 火山物质(火山灰杂基和火山岩岩屑)的碱性溶蚀是孔隙发育的主要原因, 通过定量计算绿泥石的铁质来源, 认为这种火山物质属于中-基性火山岩, 在早成岩阶段A期7%~11%的中基性火山物质发生碱性溶蚀, 产生了8%的碱性溶蚀粒间孔隙, 同时生成了3%的孔隙衬里绿泥石.绿泥石胶结物的广泛分布只是指示成岩早期发生了大量的火山物质溶蚀并产生了可观的碱性溶蚀孔.
为弄清鄂尔多斯盆地延长组砂岩储层孔隙度与富铁绿泥石胶结的关系, 运用铸体薄片、扫描电镜、电子探针等技术分析了砂岩的孔隙特征、岩石组分特征及孔隙与岩石组分的关系, 认为绿泥石包膜对孔隙的保护作用有限, 火山物质(火山灰杂基和火山岩岩屑)的碱性溶蚀是孔隙发育的主要原因, 通过定量计算绿泥石的铁质来源, 认为这种火山物质属于中-基性火山岩, 在早成岩阶段A期7%~11%的中基性火山物质发生碱性溶蚀, 产生了8%的碱性溶蚀粒间孔隙, 同时生成了3%的孔隙衬里绿泥石.绿泥石胶结物的广泛分布只是指示成岩早期发生了大量的火山物质溶蚀并产生了可观的碱性溶蚀孔.
2011, 36(1): 111-121.
doi: 10.3799/dqkx.2011.012
摘要:
四川盆地东部上石炭统黄龙组是天然气藏的主力产层.在岩心观察、野外剖面实测和室内薄片鉴定分析的基础上, 结合钻井、测井、物性分析和X-衍射分析资料, 对川东黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统进行了深入研究.认为川东黄龙组主要发育萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个相带以及特殊的古喀斯特相, 储集岩类型以白云质岩溶角砾岩及颗粒白云岩为主, 有效的储集空间类型主要为晶间孔、晶间溶孔, 最重要的储层类型为孔洞缝型, 最有利储层发育部位为岩溶上斜坡中的坡地和残丘微地貌单元.综合分析认为, 沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系, 粒屑滩沉积微相控制了黄龙组储层的区域分布, 早-中成岩阶段压实卤水成岩系统、古表生期大气水成岩系统以及埋藏成岩阶段的温压水成岩系统对优质储层发育贡献最大.
四川盆地东部上石炭统黄龙组是天然气藏的主力产层.在岩心观察、野外剖面实测和室内薄片鉴定分析的基础上, 结合钻井、测井、物性分析和X-衍射分析资料, 对川东黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统进行了深入研究.认为川东黄龙组主要发育萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个相带以及特殊的古喀斯特相, 储集岩类型以白云质岩溶角砾岩及颗粒白云岩为主, 有效的储集空间类型主要为晶间孔、晶间溶孔, 最重要的储层类型为孔洞缝型, 最有利储层发育部位为岩溶上斜坡中的坡地和残丘微地貌单元.综合分析认为, 沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系, 粒屑滩沉积微相控制了黄龙组储层的区域分布, 早-中成岩阶段压实卤水成岩系统、古表生期大气水成岩系统以及埋藏成岩阶段的温压水成岩系统对优质储层发育贡献最大.
2011, 36(1): 122-130.
doi: 10.3799/dqkx.2011.013
摘要:
为了研究萜类化合物的早期演化特征, 对松柏类有机质样品进行了长期(超过5年)的低温(80 ℃)模拟实验研究.使用色谱和色谱-质谱联用技术, 测定了样品模拟早期(1年)和模拟后期(5年半)的饱和烃组成特征, 实验结果表明萜类化合物和直链烷烃在沉积后发生了明显的早期演化.利用质谱鉴定出了地质体中较少报道的两种杜松四烯, 一种松香四烯和三种降松香四烯等中间演化产物.据此给出了相对完整的杜松类倍半萜和松香类三环二萜的早期演化途径, 发现该过程主要生成了萜类的各种芳构化衍生物, 细菌等微生物应起到了重要的生物化学促进作用.
为了研究萜类化合物的早期演化特征, 对松柏类有机质样品进行了长期(超过5年)的低温(80 ℃)模拟实验研究.使用色谱和色谱-质谱联用技术, 测定了样品模拟早期(1年)和模拟后期(5年半)的饱和烃组成特征, 实验结果表明萜类化合物和直链烷烃在沉积后发生了明显的早期演化.利用质谱鉴定出了地质体中较少报道的两种杜松四烯, 一种松香四烯和三种降松香四烯等中间演化产物.据此给出了相对完整的杜松类倍半萜和松香类三环二萜的早期演化途径, 发现该过程主要生成了萜类的各种芳构化衍生物, 细菌等微生物应起到了重要的生物化学促进作用.
2011, 36(1): 131-138.
doi: 10.3799/dqkx.2011.014
摘要:
成岩矿物中捕获的油包裹体已经广泛应用到油气成藏过程约束研究之中, 但对油包裹体均一温度的影响因素及其地质涵义还了解得不够清楚.主要运用热动力学模拟的方法, 通过模拟黑油和挥发性油两种不同原油类型在不同温-压条件下捕获时油包裹体均一温度与捕获时温度之间的关系, 发现油包裹体的均一温度受到油组分、捕获温度和压力等多种因素影响; 利用同期盐水包裹体约束的温-压条件并结合单包裹体组分分析结果, 反过来可以给出油包裹体均一温度以及与同期盐水包裹体均一温度差值地质解释, 从而为获得较为准确的油气充注幕次划分和古流体压力热动力学模拟结果奠定基础.
成岩矿物中捕获的油包裹体已经广泛应用到油气成藏过程约束研究之中, 但对油包裹体均一温度的影响因素及其地质涵义还了解得不够清楚.主要运用热动力学模拟的方法, 通过模拟黑油和挥发性油两种不同原油类型在不同温-压条件下捕获时油包裹体均一温度与捕获时温度之间的关系, 发现油包裹体的均一温度受到油组分、捕获温度和压力等多种因素影响; 利用同期盐水包裹体约束的温-压条件并结合单包裹体组分分析结果, 反过来可以给出油包裹体均一温度以及与同期盐水包裹体均一温度差值地质解释, 从而为获得较为准确的油气充注幕次划分和古流体压力热动力学模拟结果奠定基础.
2011, 36(1): 139-150.
doi: 10.3799/dqkx.2011.015
摘要:
鄂尔多斯盆地延长组火山灰沉积物分布广泛, 为研究其岩石地球化学特征和形成机制, 通过详细的岩心观察、薄片鉴定、X荧光光谱分析(XRF)、ICP-MS分析、扫描电镜(SEM)分析等手段, 对延长组火山灰层进行了细致的岩石地球化学分析.结果表明火山灰沉积物富含晶屑、玻屑等火山物质, 整体蚀变强烈, 可分为凝灰岩和斑脱岩, 以伊利石、伊蒙混层等粘土矿物为主; 主量元素SiO2含量为50.29%~79.82%, 富钾, K2O+Na2O在3.20%~7.88%之间, SiO2与Al2O3、TFe2O3、MgO之间存在着明显的负相关关系; ∑REE在(99.82~550.15)×10-6之间变化, 总体特征表现为轻稀土富集, 重稀土亏损, 曲线形态整体表现为右倾型, Eu负异常, δEu为0.147~0.837, 没有明显的Ce异常; 大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th呈正异常, 在Nb/Y-Zr/TiO2图解中, 数据点主要落在安山岩-流纹岩之间, 说明火山物质主体来源于中酸性岩.综合岩石地球化学和沉积学分析, 认为延长组火山灰沉积物包括空降型和水携两种形成机制, 大地构造环境判识图解反映了火山灰源于火山弧钙碱性岩浆原区, 与晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切.
鄂尔多斯盆地延长组火山灰沉积物分布广泛, 为研究其岩石地球化学特征和形成机制, 通过详细的岩心观察、薄片鉴定、X荧光光谱分析(XRF)、ICP-MS分析、扫描电镜(SEM)分析等手段, 对延长组火山灰层进行了细致的岩石地球化学分析.结果表明火山灰沉积物富含晶屑、玻屑等火山物质, 整体蚀变强烈, 可分为凝灰岩和斑脱岩, 以伊利石、伊蒙混层等粘土矿物为主; 主量元素SiO2含量为50.29%~79.82%, 富钾, K2O+Na2O在3.20%~7.88%之间, SiO2与Al2O3、TFe2O3、MgO之间存在着明显的负相关关系; ∑REE在(99.82~550.15)×10-6之间变化, 总体特征表现为轻稀土富集, 重稀土亏损, 曲线形态整体表现为右倾型, Eu负异常, δEu为0.147~0.837, 没有明显的Ce异常; 大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th呈正异常, 在Nb/Y-Zr/TiO2图解中, 数据点主要落在安山岩-流纹岩之间, 说明火山物质主体来源于中酸性岩.综合岩石地球化学和沉积学分析, 认为延长组火山灰沉积物包括空降型和水携两种形成机制, 大地构造环境判识图解反映了火山灰源于火山弧钙碱性岩浆原区, 与晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切.
2011, 36(1): 151-162.
doi: 10.3799/dqkx.2011.016
摘要:
基于大量琼东南盆地深水区高精度的地质-地球物理和钻井资料解释, 确立了该盆地"南北分带, 东西分块"的基本构造格局; 通过构造-地层、沉降史和沉降中心厘定等方面的综合研究, 在琼东南深水盆地中深入描述和分析了T70重要的构造变革界面特征, 该界面之下发育了一系列分散的、NE向展布的小型断陷盆地群, 该界面之上一直到T60界面发育时期, 盆地的沉降中心逐渐迁移到位于琼东南盆地中央坳陷区的、呈NE-WE-NWW弧形展布的大型断坳式盆地内, 该断坳盆地与下伏小型断陷盆地群构成显著的叠加关系; 以控盆边界断层的性质和几何学分布, 确定下伏的NE向展布的小型断陷盆地群受控于NW-SE向拉伸应力场, 而上覆的断坳盆地由近SN向拉伸应力作用所形成; 区域对比表明该界面广泛分布于南海北部大陆边缘盆地中, 具有区域性分布的特征; 生物地层和区域对比表明该界面年龄为32 Ma, 与南海初始扩张的年龄一致.因此, 该界面是一个发育于南海北部的、代表了南海扩张开始的一个区域性构造变革界面.该界面的发育导致了琼东南盆地深水区盆地结构和构造演化的复杂性, 以该界面为基础, 结合盆地充填序列中的其他重要界面和盆地的沉降史分析, 将盆地的构造演化划分为断陷、断坳、裂后热沉降和加速沉降4个构造演化幕, 从而确定了该盆地具有典型的幕式演化特征; 详细讨论了盆地周缘板块运动学重组事件和岩石圈深部活动对琼东南盆地幕式发育过程的控制机制.
基于大量琼东南盆地深水区高精度的地质-地球物理和钻井资料解释, 确立了该盆地"南北分带, 东西分块"的基本构造格局; 通过构造-地层、沉降史和沉降中心厘定等方面的综合研究, 在琼东南深水盆地中深入描述和分析了T70重要的构造变革界面特征, 该界面之下发育了一系列分散的、NE向展布的小型断陷盆地群, 该界面之上一直到T60界面发育时期, 盆地的沉降中心逐渐迁移到位于琼东南盆地中央坳陷区的、呈NE-WE-NWW弧形展布的大型断坳式盆地内, 该断坳盆地与下伏小型断陷盆地群构成显著的叠加关系; 以控盆边界断层的性质和几何学分布, 确定下伏的NE向展布的小型断陷盆地群受控于NW-SE向拉伸应力场, 而上覆的断坳盆地由近SN向拉伸应力作用所形成; 区域对比表明该界面广泛分布于南海北部大陆边缘盆地中, 具有区域性分布的特征; 生物地层和区域对比表明该界面年龄为32 Ma, 与南海初始扩张的年龄一致.因此, 该界面是一个发育于南海北部的、代表了南海扩张开始的一个区域性构造变革界面.该界面的发育导致了琼东南盆地深水区盆地结构和构造演化的复杂性, 以该界面为基础, 结合盆地充填序列中的其他重要界面和盆地的沉降史分析, 将盆地的构造演化划分为断陷、断坳、裂后热沉降和加速沉降4个构造演化幕, 从而确定了该盆地具有典型的幕式演化特征; 详细讨论了盆地周缘板块运动学重组事件和岩石圈深部活动对琼东南盆地幕式发育过程的控制机制.
2011, 36(1): 163-171.
doi: 10.3799/dqkx.2011.017
摘要:
大气中持续增长的CO2是引起"温室效应"的主要原因, 并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO2是人类共同面临的生存挑战, 也是技术难题.在全球碳循环过程中, 有多种调节方法可以减少大气中CO2含量, 但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO2减排方式.CO2流体-岩石相互作用是地质储存的核心科学问题, 其直接影响CO2灌注效率、储存容量和效率、储存安全性和稳定性.纳米尺度的物质拥有奇异特性, 具有很大的表面原子数和表面能.CO2流体-岩石相互作用存在多种尺度变化, 由于微纳岩矿的表面原子数和表面能与离子、晶体之间的巨大差异, 纳米尺度的CO2流体-岩石相互作用的速度和效率远远大于其他尺度.因此, 急需开展CO2流体-岩石相互作用纳米尺度变化的主要控制因素与变化机理的研究; 通过CO2地质储存研究, 寻找、制备天然微纳岩矿以用于经济高效地捕获、储存和转化CO2, 推动CO2减排理论和技术的发展.
大气中持续增长的CO2是引起"温室效应"的主要原因, 并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO2是人类共同面临的生存挑战, 也是技术难题.在全球碳循环过程中, 有多种调节方法可以减少大气中CO2含量, 但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO2减排方式.CO2流体-岩石相互作用是地质储存的核心科学问题, 其直接影响CO2灌注效率、储存容量和效率、储存安全性和稳定性.纳米尺度的物质拥有奇异特性, 具有很大的表面原子数和表面能.CO2流体-岩石相互作用存在多种尺度变化, 由于微纳岩矿的表面原子数和表面能与离子、晶体之间的巨大差异, 纳米尺度的CO2流体-岩石相互作用的速度和效率远远大于其他尺度.因此, 急需开展CO2流体-岩石相互作用纳米尺度变化的主要控制因素与变化机理的研究; 通过CO2地质储存研究, 寻找、制备天然微纳岩矿以用于经济高效地捕获、储存和转化CO2, 推动CO2减排理论和技术的发展.
2011, 36(1): 172-180.
doi: 10.3799/dqkx.2011.018
摘要:
2010年8月14日强降雨过程导致汶川震区映秀镇红椿沟泥石流暴发, 泥石流堰塞堆积体堵断岷江主河道, 导致河水改道冲入映秀新镇, 引发洪水泛滥; 造成映秀镇13人死亡、59人失踪, 受灾群众8 000余人被迫避险转移.由于这场泥石流灾害发生在汶川地震震中区, 是地震与降雨共同作用下的结果, 研究其形成与成灾过程对于进一步认识强震区泥石流发育特征具有重要的意义.根据现场调查和航空图像解译, 分析了红椿沟泥石流流域特征, 特别是地震条件下的泥石流物源特征, 在此基础上讨论了泥石流起动过程和堆积过程.红椿沟泥石流典型实例表明了汶川震区泥石流已进入一个新的活跃期.因此, 应该开展对汶川地震区的泥石流风险评估和监测、早期预警等研究, 采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害.
2010年8月14日强降雨过程导致汶川震区映秀镇红椿沟泥石流暴发, 泥石流堰塞堆积体堵断岷江主河道, 导致河水改道冲入映秀新镇, 引发洪水泛滥; 造成映秀镇13人死亡、59人失踪, 受灾群众8 000余人被迫避险转移.由于这场泥石流灾害发生在汶川地震震中区, 是地震与降雨共同作用下的结果, 研究其形成与成灾过程对于进一步认识强震区泥石流发育特征具有重要的意义.根据现场调查和航空图像解译, 分析了红椿沟泥石流流域特征, 特别是地震条件下的泥石流物源特征, 在此基础上讨论了泥石流起动过程和堆积过程.红椿沟泥石流典型实例表明了汶川震区泥石流已进入一个新的活跃期.因此, 应该开展对汶川地震区的泥石流风险评估和监测、早期预警等研究, 采取有效的工程措施控制泥石流的发生和危害.
