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    2014年  39卷  第5期

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    2014, 39(5).
    摘要:
    黑龙江省东部早古生代地层的确定:地质与碎屑锆石U-Pb年代学证据
    高福红, 杨扬, 王枫, 许文良
    2014, 39(5): 499-508. doi: 10.3799/dqkx.2014.048
    摘要:
    通过研究黑龙江省东部早古生代地层晨明组和宝泉组碎屑锆石的U-Pb定年结果,讨论了晨明组和宝泉组的所属时代和物源.大多数锆石呈自形-半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收,暗示其岩浆成因,极少数的锆石具有经变质作用形成的暗色增生边.定年结果表明:采自晨明组上部长石石英砂岩中碎屑锆石59个分析点产生了以下年龄组:561 Ma、621 Ma、683 Ma、752 Ma、803 Ma、822 Ma、851 Ma、900 Ma、922 Ma、954 Ma、1 781 Ma、1 865 Ma和1 933 Ma,这表明晨明组沉积于561 Ma之后.而以不整合接触关系覆盖于晨明组之上的宝泉组底部泥质板岩中碎屑锆石60个分析法点产生了425 Ma、450 Ma、485 Ma、900 Ma和1 750 Ma年龄众数.由上述地质关系和年代学测定结果,结合晚古生代地层中碎屑锆石的年龄组合,可以判定位于黑龙江省东部地区晨明组的形成时代介于561~510 Ma之间,这是首次在黑龙江省东部确定的具有确切年代学证据的早古生代地层.上述年龄组碎屑锆石的存在,表明其物源主要为该区新元古代和古元古代的地质体,这进一步揭示在早古生代期间,松嫩-张广才岭地块东缘可能存在前寒武纪残片.
    青藏高原班公湖地区晚白垩世埃达克岩年代学、地球化学及构造意义
    张硕, 史洪峰, 郝海健, 李德威, 吝岩, 冯旻譞
    2014, 39(5): 509-524. doi: 10.3799/dqkx.2014.049
    摘要:
    青藏高原西部班公湖地区的日松岩体和甲维酸性岩脉位于班公湖蛇绿混杂岩带南侧,岩石类型为英云闪长岩,花岗闪长玢岩和花岗闪长岩,显示中钾钙碱性-高钾钙碱性过渡的特征.元素地球化学组成表明,岩石均具有埃达克岩特征,表现为高的SiO2(63.05%~70.72%)、高Al2O3(≥15%)、低MgO(0.97%~2.33%)<3%、高Sr含量(380.4×10-6~625.0×10-6)、Sr/Y(>35)、低HREE、Y(5.64×10-6~13.80×10-6)和Yb(0.46×10-6~1.25×10-6),轻重稀土分异明显(17.09<(La/Yb)N<48.51).日松花岗闪长岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为82.0±1.1 Ma;甲维近东西走向的花岗闪长岩脉和近南北走向的花岗闪长玢岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为90.7±1.2 Ma和82.9±1.2 Ma.日松和甲维处埃达克岩均富钾贫钠,低Cr、Ni,高Th、Th/La、Th/U、Rb/Sr以及相对低的Sr/Y和高Mg#(43.09~54.35)等特征显示其为玄武质岩浆底侵加厚下地壳部分熔融形成.91~82 Ma的埃达克岩形成于后碰撞初期阶段,为中特提斯洋闭合后板内热隆伸展、壳幔相互作用的产物,可以作为班公湖地区由板块构造体制转向板内构造体制的标志.
    LA-ICP-MS微区原位准确分析含水硅酸盐矿物主量和微量元素
    陈春飞, 刘先国, 胡兆初, 宗克清, 刘勇胜
    2014, 39(5): 525-536. doi: 10.3799/dqkx.2014.050
    摘要:
    通过描述一种利用LA-ICP-MS准确测定含水硅酸盐矿物主量元素和微量元素含量的多外标、无内标分析方法.总结出该方法基于矿物化学计量式计算含水硅酸盐矿物中挥发分的相对含量,再将全部分析元素归一化到总金属氧化物含量(100%减含水量)的原理,利用多种天然成分的岩石标准玻璃(如MPI-DING玻璃和USGS玻璃)作为外标进行校正计算.利用该方法对角闪石、绿帘石、电气石和透闪石等含水硅酸盐矿物进行了分析,并与利用电子探针和微钻(直径300 μm)取样溶液-ICP-MS分析的结果进行了对比研究.研究结果表明:对于组成均一的主量元素的分析结果与电子探针分析数据一致,相对偏差集中在5%以内.除了那些分布异常不均一的元素(在300 μm尺度上),对微量元素的分析结果与溶液-ICP-MS分析结果具有很好的一致性,二者之间的相对偏差大部分集中在10%以内.研究结论为采用归一化校正策略,选择MPI-DING和USGS玻璃作为外标,利用LA-ICP-MS微区分析方法可以准确测定含水硅酸盐矿物中的主、微量元素含量.
    岩石学组成及其成岩演化过程对致密砂岩储集质量与产能的影响:以鄂尔多斯盆地上古生界盒8天然气储层为例
    罗静兰, 刘新社, 付晓燕, 李杪, 康锐, 贾亚妮
    2014, 39(5): 537-545. doi: 10.3799/dqkx.2014.051
    摘要:
    在岩心观察基础上,通过常规、铸体与荧光薄片镜下观察与定量统计,图像粒度与图像孔喉、毛细管压力、孔隙度与渗透率、流体包裹体均一温度测定,结合LA-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年等物源示踪成果,研究了鄂尔多斯盆地北部上古生界盒8段致密砂岩的类型与岩石学组成及其成岩演化过程对各砂岩孔隙结构、储集性能与产能的影响.结果显示:砂岩类型、岩石学组分及其原始物性特征主要受源区母岩性质的控制,其经历的成岩演化过程存在一定差异,后者决定了各砂岩孔隙发育特征、储集性能的优劣及产能的大小.石英砂岩与岩屑石英砂岩经历了复杂的多期成岩作用过程,前者的粒间溶孔和高岭石晶间微孔与微溶孔发育,其储集性能及含气性最好;后者较发育的绿泥石薄膜保存了较多的原生粒间孔,加之粘土矿物与凝灰质填隙物中大量晶间微孔与微溶孔较发育,其储集性能与含气性次之.高塑性岩屑砂岩与钙质胶结砂岩经历的成岩演化过程相对较简单,前者经历早成岩阶段强烈压实作用后大部分已成为低孔低渗、部分成为致密储层;碳酸盐胶结物是导致钙质胶结砂岩低孔、低渗-致密储层的主要胶结物,此类砂岩经历中成岩阶段A期之后,基本成为致密的非储层.研究成果对于深入理解致密砂岩成岩-烃类充注演化序列及致密化过程与机理,寻找天然气储层“甜点”均具有重要的理论意义与实际意义.
    珠江口盆地恩平凹陷文昌组层序格架中中-深湖相烃源岩空间展布规律及发育模式
    龚丽, 朱红涛, 舒誉, 付鑫, 杨香华, 刘昭茜
    2014, 39(5): 546-556. doi: 10.3799/dqkx.2014.052
    摘要:
    通过对珠江口盆地恩平凹陷文昌组成湖条件、钻井岩心、油源对比和地震反射特征的综合分析,推断其满足发育大规模中-深湖相烃源岩条件,进而类比珠江口盆地已证实富烃洼陷(PY4洼、LF13洼)文昌组中-深湖相烃源岩地震反射特征(低频强振幅连续反射与席状弱振幅-空白反射),揭示研究区中-深湖相烃源岩空间展布规律及其发育模式.研究结果表明:研究区烃源岩具有低频强振幅连续反射特征和席状弱振幅-空白反射两种地震相特征.低频强振幅连续反射特征的烃源岩,其3级层序均有发育,恩平17洼中平面上主要集中于其中部及西部,上文昌组较下文昌组烃源岩沉积范围小且沉积中心向控凹断层F1侧迁移;恩平18洼中平面上主要位于18洼中部靠控洼断层F2断层一侧,上文昌组较下文昌组烃源岩沉积范围大,沉积中心没有明显迁移.席状弱振幅-空白反射特征的烃源岩,以SQ3~SQ5层序发育为主,恩平17洼中平面上局限于洼陷内部低隆起南部小型负向构造单元中;恩平18洼中平面上位于洼陷深洼带中.研究区发育3种中-深湖相烃源岩发育模式:(1)烃源岩主要发育在湖侵体系域和高位体系域;(2)恩平17洼上文昌组早期SQ5层序,对应烃源岩在低位体系域发育;(3)恩平17洼中低隆起南部的烃源岩发育,受小型负向构造单元控制.
    塔里木盆地塔中16石炭系低含油饱和度油藏成因机理
    李卓, 姜振学, 李峰
    2014, 39(5): 557-564. doi: 10.3799/dqkx.2014.053
    摘要:
    塔中16石炭系油藏位于塔里木盆地塔中地区,具有低含油饱和度的油层分布在相对低孔-渗的储层中,而高GOI值的水层分布在高孔-渗储层中的特征.为阐明其特殊的成因机理,利用石油包裹体丰度(GOI)分析方法,结合圈闭演化历史开展了详细研究.结果表明,现今油层和水层的样品都具有较高的GOI值(5.6%~32.0%),暗示在地质历史时期形成了古油层,GOI值与孔隙度和渗透率具有正相关关系.高孔-渗储层优先充注油气,形成具有高含油饱和度、高GOI值的油层,低孔-渗储层充注油气较少,形成具有低含油饱和度,相对低GOI值的油层.而古油层泄漏的过程中,高孔-渗储层中聚集的油气也更容易泄漏,形成高GOI值水层,低孔-渗储层中充注的油气泄漏较少,形成低含油饱和度油层.综合分析认为:不同孔-渗条件储层的差异充注和成藏后的差异泄漏,是塔中16石炭系低含油饱和度油藏的形成机理.深化并研究了多期演油气区的成藏机理,对于深入认识多期演化背景的致密砂岩油气勘探潜力具有指导意义.
    东营凹陷中央隆起带沙河街组碳酸盐胶结物发育特征及其形成机制
    郭佳, 曾溅辉, 宋国奇, 张永旺, 王学军, 孟伟
    2014, 39(5): 565-576. doi: 10.3799/dqkx.2014.054
    摘要:
    碳酸盐胶结物是东营凹陷中央隆起带砂岩储层中重要的自生矿物,但其形成机制目前尚无深入研究.首先在岩相观察下针对东营凹陷中央隆起带沙河街组的碳酸盐胶结物进行期次划分并归纳其发育特征,再依据各期碳酸盐胶结物的共生矿物、碳氧同位素组成、流体包裹体温度、元素化学成分等信息对其形成机制进行研究.研究结果表明:研究区碳酸盐胶结物的碳不仅受到有机质成熟过程中排放的有机酸的影响,还受到沙四段沉积的湖相碳酸盐岩溶解的影响.研究区沙河街组主要发育四期碳酸盐胶结物:第一期碳酸盐胶结物以白云石为主,其形成过程与甲烷细菌对有机质的分解作用有关;第二期碳酸盐胶结物以方解石为主,与第一期碳酸盐胶结物之间夹有一层绿泥石薄膜,胶结物的形成与孔隙流体的浓缩导致的Ca、HCO3-过饱和现象相关;第三期碳酸盐胶结物主要为方解石、白云石和铁白云石,以充填长石溶孔和原生孔隙为特征,其物质来源于长石的溶蚀及泥岩的脱水作用;第四期碳酸盐胶结物多为铁方解石和铁白云石,以充填早期碳酸盐溶蚀后形成的次生孔隙为特征,物质来源于粘土矿物的转化,多与黄铁矿颗粒共生,其形成过程受到烃类流体活动的影响.
    准噶尔盆地车排子凸起下切谷特征及演化模式
    叶茂松, 解习农
    2014, 39(5): 577-586. doi: 10.3799/dqkx.2014.055
    摘要:
    下切谷作为一种特殊的层序内部组成要素,其侵蚀-充填演化模式对于层序划分和油气勘探均具有重要意义.综合利用三维地震、钻井、古生物等资料,展开了对下切谷下切-充填的演化过程分析.研究表明地震相干切片识别出东西、南东、南北3类不同流向的下切谷.在地震剖面上,下切谷表现为以V型为主的形态特征,内部充填样式以前积、发散、上超等样式为主.结合区域地质背景分析认为,海西-燕山运动期车排子凸起强烈隆升,基准面快速下降导致对下伏地层产生侵蚀,下切谷由此产生.古近系之后开始沉降,基准面重新上升使得下切谷开始接受沉积充填,充填时限与古岸线位置有关.对下切谷的演化控制因素讨论认为,下切谷的下切-充填演化受到构造、古地貌、古气候及物源供给等因素的共同影响.
    原油裂解对油包裹体均一温度和捕获压力的影响及其地质意义
    平宏伟, 陈红汉, RégisThiéry, 张晖, 李培军, 吴楠
    2014, 39(5): 587-600. doi: 10.3799/dqkx.2014.056
    摘要:
    通过原油裂解动力学和石油包裹体热动力学模拟方法系统阐述了地质条件下原油裂解过程对油包裹体均一温度及捕获压力的影响.结果表明:初始裂解阶段(TR<13%,T<160 ℃),油包裹体均一温度随原油裂解呈增大趋势,捕获压力呈减小趋势;随着裂解程度增大(TR<24%,T<190 ℃),油包裹体均一温度随原油裂解呈减小趋势,捕获压力呈增大趋势,但此阶段油包裹体均一温度仍高于初始捕获时均一温度,捕获压力仍小于初始捕获压力;此后,随着原油裂解程度不断增大,油包裹体均一温度持续减小甚至到负值,捕获压力则持续增大甚至超过静岩压力.封闭条件下低程度的原油裂解(T<160 ℃,TR<13%)只会形成常压或者低压;而较高程度的原油裂解(TR>40%)才会形成超压,甚至超过上覆静岩压力(TR>70%).深部原油裂解气勘探中要特别注意地层温度位于160~190 ℃范围内的常压到低压油气藏,而地层温度高于190 ℃原油裂解气勘探应以找超压-超高压油气藏为主.
    高邮凹陷黄珏-马家嘴地区戴南组重力流沉积及其成因
    马文睿, 傅强, 谭思哲
    2014, 39(5): 601-610. doi: 10.3799/dqkx.2014.057
    摘要:
    苏北盆地勘探开发重点正逐步由寻找构造类油气藏向寻找隐蔽油气藏转变,重力流沉积形成的岩性砂体对隐蔽油气藏的勘探显得日益重要.以岩心、测-录井、地震反射特征等资料对苏北盆地高邮凹陷西南端黄珏-马家嘴地区戴南组沉积砂体及其成因进行研究,结果表明:该区戴南组一段沉积时期主要发育了近岸水下冲积扇、滑塌-浊积扇沉积;戴南组二段沉积时期主要发育了扇三角洲沉积、滑塌-浊积扇沉积.这些沉积砂体的发育与独特的构造样式、活跃的构造背景、外力活动等因素有着密切的联系;滑塌-浊积扇的发现为进一步的油气勘探提供了依据和思路.
    地下水渗流与地面沉降耦合模拟
    金玮泽, 骆祖江, 陈兴贤, 谈金忠
    2014, 39(5): 611-619. doi: 10.3799/dqkx.2014.058
    摘要:
    为了准确模拟由地下水开采导致渗流场和应力场发生变化而引起的地面沉降问题,根据Terzaghi有效应力原理,建立了地下水三维渗流与一维垂向固结的地下水渗流与地面沉降耦合数值模拟模型和以比奥固结理论为基础,并结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到粘弹塑性,同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系的地下水渗流与地面沉降三维全耦合数值模拟模型.通过对比分析,结果表明:基于Terzaghi有效应力原理建立的地下水三维渗流与一维垂向固结地下水渗流与地面沉降耦合数值模拟模型模拟所得地面沉降与地下水位呈现出同步变化的趋势,并且当地下水位逐步回升至初始水位时,地面沉降也逐步回升到初始的零沉降状态.而以比奥固结为基础建立的地下水渗流与地面沉降三维全耦合数值模拟模型模拟所得的地面沉降变化趋势滞后于地下水位的变化趋势,并且当地下水位逐步回升至初始水位时,地面沉降虽也逐步得到回升,但回不到初始的零沉降状态,存在一个永久的残余沉降量.在土体参数变化方面,土体的孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现先减小后增大的变化趋势,而弹性模量则呈现先增大后减小的变化趋势,与地面沉降的变化相对应.
    准噶尔中东部地区深部电性结构电磁探测
    田少兵, 蔡建超, 胡祥云, 李建慧, 曾思红, 徐珊
    2014, 39(5): 620-628. doi: 10.3799/dqkx.2014.059
    摘要:
    为了解准噶尔盆地深部构造特征,综合利用“深部探测技术与试验研究(SinoProbe)”项目在准噶尔盆地45°N 88°E处建立的大地电磁标准点实测资料,应用非线性共轭梯度法(NLCG)对该测站两条短剖面进行二维反演,结合新疆准噶尔盆地区域地质资料,对该地区地层电性结构进行了初步分析,发现准噶尔盆地中东部地区地下结构具有很好的电性分层.与现有地质资料相结合,分析发现其电性分层与地壳分层具有较好的对应.根据岩石层电导性推断:研究区域莫霍面埋深在46 km附近,岩石圈厚度在100 km左右.研究结果对准噶尔中东部地区深部地壳结构的认识具有一定的参考价值.
    西准噶尔包古图地区岩体三维电性及深部结构特征
    杨龙彬, 张胜业, 雷胜兰, 张玲玲, 鲁杏, 程怀蒙, 杜振华, 刘文才
    2014, 39(5): 629-636. doi: 10.3799/dqkx.2014.060
    摘要:
    为探明西准噶尔包古图地区地下电性特征及两块露头岩体深部结构关系,采用音频大地电磁测深对该地区进行了三维性质的地质填图勘探.将二维OCCAM反演得到的电性结构结果以三维形式成图,从多角度展示了该地区地下电性特征,并发现两块目标岩体在深部构造上由通道相连.经推断是在石炭系希贝库拉斯组、包古图组、泰勒古拉组等地层组成的背斜形成后,由于岩浆运动上侵在与斑岩体对流时冷却产生热机械能,从而导致破裂裂隙在岩体、围岩之中产生裂隙构造组合,热液通过这些通道而形成包古图岩体.