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    2009年  34卷  第5期

    南海北部渐新世末的构造事件
    邵磊, 庞雄, 张功成, 乔培军, 李前裕, 韦刚健, 吴梦霜
    2009, 34(5): 717-724.
    摘要:
    ODP1148站以及珠江口盆地沉积物均记录了渐新世末发生的重大地质构造事件, 这一构造事件在时间上与南海扩张轴发生跳跃的时间十分吻合, 是渐新世以来南海构造演化史上最为重大的构造事件, 涉及到南海扩张、盆地类型转化、沉积物源变迁等一系列相关联的重大地质事件.伴随这一地质构造事件, 南海北部沉积物成分发生剧烈改变, 出现渐新世-中新世地球化学成分上的跳跃, 在深海沉积中发生沉积间断及滑塌事件, 并使珠江口盆地由断陷型盆地转为坳陷型盆地, 白云凹陷由渐新世晚期的浅水陆架环境转为中新世以后的深水陆坡环境.可以认为, 这次构造运动奠定了我国现代的地理格局, 也标志着我国东部陆相盆地最佳烃源岩形成期的结束, 在南海乃至东亚地区影响深远.
    牙形石微量元素对生物绝灭事件的响应: 以二叠-三叠系全球层型剖面第一幕绝灭事件为例
    赵来时, 吴元保, 胡兆初, 周炼, 刘勇胜, 史玉芳, 张素新, 童金南, 袁鹏
    2009, 34(5): 725-732.
    摘要:
    首次系统地利用浙江长兴煤山剖面牙形石化石, 依托中国地质大学(武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS) 获取牙形石微区原位元素含量信息.结果显示, 牙形石的Ce异常和稀土总量出现快速的波动, 它们均反映出P/T之交环境(氧化-还原、生态条件等) 的不稳定性.这些微量元素特征可以很好地与古海洋环境和生物绝灭事件耦合.这一研究将为系统探索全球古生代末生物大灭绝及其后生物复苏的过程、时限与古海洋化学及古生态变化性质等问题的研究提供新的途径, 并有望对这些重要科学问题提供有效的制约.
    湖北兴山峡口早三叠世双壳类生物地层及古群落分析
    李慧, 童金南, 任江波, 张杰
    2009, 34(5): 733-742.
    摘要:
    湖北兴山峡口剖面位于早三叠世中扬子碳酸盐缓坡较深水区域, 是我国海相二叠系-三叠系典型剖面之一.根据该剖面下三叠统大冶组地层中双壳类的垂直分布, 结合区域资料, 将该地区早三叠世早期双壳类划分为4个生物地层单位, 自下而上依次为: (1) Claraiastachei-C.griesbachi带; (2) Claraia concentrica-C.hubeiensis带; (3) Eumorphotis multiformis-E.in-aequicostata带; (4) Posidoniacircularis-P.cf.wengensis带.为了探讨生物群面貌与环境演变之间的关系, 根据双壳类的产出特征及其赋存岩石的沉积特征, 建立了3个化石群落: (1) Claraiaconcentrica-C.aurita群落; (2) Eumorphotis inaequicostata-E.multiformis群落; (3) Posidonia circularis群落.早三叠世早期双壳类群落演替, 反映了该地区早三叠世早Dienerian期海水曾一度变浅, 之后随着海侵的扩大, 水体逐渐加深.二叠纪末生物大灭绝后海洋环境动荡, 可能是早三叠世海洋生态系复苏过程延长的重要原因.
    泰国北部难河构造带二叠纪放射虫、硅质岩和玄武岩
    杨文强, 冯庆来, 沈上越, MalilaK., ChonglakmaniC.
    2009, 34(5): 743-751.
    摘要:
    在泰国北部难河构造带Pha Som变质杂岩中发现保存很好的放射虫硅质岩、玄武岩地层层序.层状硅质岩含放射虫化石Follicucullus porrectus, 地质时代为中二叠世晚期至晚二叠世早期.其硅质岩SiO2含量均在92.5%以上, Al/ (Al+Fe+Mn) 平均比值为0.51, Ce/Ce*比值为1.14, 为大陆边缘型硅质岩.玄武岩具有富集大离子亲石元素与高场强元素以及轻稀土富集等洋岛玄武岩的特点.说明难河构造带中-晚二叠世之交存在洋岛型火山岩和靠近大陆边缘的深海盆地硅质岩, 代表了小洋盆的沉积组合.该构造带闭合时间应在晚二叠世与晚三叠世之间.
    海水及淡水养殖珍珠的物质组成
    李立平
    2009, 34(5): 752-758.
    摘要:
    采用偏光显微镜、X射线粉晶衍射仪、傅利叶红外光谱仪、电子顺磁共振谱仪、拉曼光谱仪、原子吸收光谱仪等测定了淡水珍珠、海水珍珠及部分贝壳的矿物及化学组成.研究表明: 珍珠矿物组成单一, 主要由文石构成, 仅含少量球文石或方解石; 淡水珍珠明显富含Mn, 而海水珍珠中明显富含Na、K、Mg、Sr; 这种富集特征与淡水、海水中元素的富集特征相似.此外, 各颜色品种之间化学成分也存在微小的差异, 白色珍珠比有色珍珠更纯净, 所含铁、锰、铬等致色元素更低.紫色珍珠略富含Mg、Mn, 橙色者明显富含Fe, 而黑色海水珍珠的颜色可能与有机组分有关.
    准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理
    何生, 杨智, 何治亮, 武恒志, 王芙蓉, 孟闲龙
    2009, 34(5): 759-768.
    摘要:
    准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.
    雅克拉凝析油气田油水界面甲烷天然释放及其源示踪
    唐俊红, 鲍征宇, 向武
    2009, 34(5): 769-777.
    摘要:
    为评价油气田天然释放CH4对大气CH4源与汇的贡献, 采用静态箱法实地监测了新疆塔里木盆地雅克拉凝析油气田油水界面处甲烷的释放通量, 并采用在线大气甲烷碳同位素制样系统与稳定同位素质谱仪联机测试了通量箱甲烷碳同位素组成.结果表明, 由于油水界面边水活跃程度不同, 甲烷通量在空间变化很大, 最高的日释放通量达2.28 mg/m2·d, 最低-1.32 mg/m2·d, 日平均释放通量0.51 mg/m2·d, 标准偏差达1.23 mg/m2·d.油水界面处甲烷通量日变化规律基本相同, 凌晨至清晨时达到相对高点, 随后逐渐降低, 下午至傍晚时段为释放低值甚至负值, 夜晚时分又逐渐增加.通量箱中甲烷δ13C组成白天随甲烷浓度的线性降低而逐渐偏重, 夜晚δ13C随着甲烷浓度的线性增加而逐渐偏重.可见, 油水界面边水活跃, 其上方的土壤形成相对氧化的环境, 油气藏甲烷及烃类在向地表运移的过程中不断被土壤吸收氧化, 仅有少量运移至地表并逸散到大气中, 局部甚至均被吸收氧化, 而成为大气甲烷的汇.
    能源地质和地球物理勘探
    珠江口盆地白云凹陷底辟构造类型及其成因
    石万忠, 宋志峰, 王晓龙, 孔敏
    2009, 34(5): 778-784.
    摘要:
    珠江口盆地位于中国南海北部, 是中国近海含油气盆地中一个重要的盆地.盆地内发育众多形态各异的底辟构造, 目前仅有少量的文章对其进行过分类研究, 缺少系统地论述.底辟构造是流体穿层流动的一种特殊形式, 对其展开分类及成因分析有助于洞察白云凹陷内流体的活动信息和油气运移特征.本文针对珠江口盆地白云凹陷地震剖面上所显示的大量而且种类丰富的底辟构造, 开展了底辟构造识别、分类及其内涵流体活动信息的研究, 依据盆地模拟结果和区域构造特征讨论了底辟构造的成因特征, 得出如下两个结论: (1) 珠江口盆地发育多种类型的底辟构造, 有底辟初期的龟背上拱、泥底辟、气体泄流通道、裂缝带这4种类型, 不同的底辟构造类型内涵有不同的地质信息; (2) 底辟构造的成因与构造活动密切相关, 超压对底辟构造的形成与活动影响较小, 不起主要的作用.
    三塘湖盆地火山岩油气藏油气充注幕次及成藏年龄确定
    李华明, 陈红汉, 赵艳军
    2009, 34(5): 785-791.
    摘要:
    油气藏油气充注幕次和成藏年龄确定一直是成藏过程研究的热点和核心问题.通过60块流体包裹体系统分析, 结合单井埋藏史投影方法, 分析了三塘湖盆地火山岩油气藏的油气充注幕次和成藏期次, 确定了其成藏年龄, 从而对其油气成藏过程进行了研究, 认为三塘湖盆地火山岩油气藏经历了石炭纪以来三期油气运聚的成藏过程.它们分别发生在259~230Ma、160~134Ma和70~0Ma, 其中早期(海西印支期)油气成藏对盆地深部油气勘探具有重要意义.
    松辽盆地庆深气田天然气成因类型鉴别
    杨春, 刘全有, 周庆华, 李剑, 冯子辉, 李志生
    2009, 34(5): 792-798.
    摘要:
    通过对松辽盆地徐家围子烃源岩和原油热模拟实验、烷烃气碳同位素组成分析, 认为在高演化阶段单一热力作用可以引起重烃气(δ13C2 > δ13C3 > δ13C4) 碳同位素组成倒转, 但CH4与C2H6(δ13C1 > δ13C2) 却很难发生倒转.庆深气田天然气重甲烷碳同位素组成、烷烃气碳同位素完全倒转、高稀有气体同位素组成(R/Ra > 1.0), 说明该气田天然气来源具有多样性.利用R/Ra与CO2/3He和R/Ra与CH4/3He关系对庆深气田天然气成因类型进行识别, 认为该气田烷烃气中甲烷有部分为无机成因, 重烃气则为有机成因.该地区高地温梯度导致有机成因重烃气碳同位素组成发生倒转, 而CH4与C2H6碳同位素组成倒转主要与重碳同位素的无机甲烷混入有关.
    辽河西部凹陷古近系烃源岩生烃动力学特征
    刘立峰, 姜振学, 钟宁宁, 郑菲菲
    2009, 34(5): 799-805.
    摘要:
    针对辽河西部凹陷不同岩性、不同干酪根类型18块样品进行了较详细的开放体系生烃动力学研究, 模拟结果反映出相同岩性不同有机质类型烃源岩动力学特征存在较大的差异, 有机质类型越好, 平均活化能越小, 主频活化能对应的反应分数越大, 活化能分布范围越窄, 表明有机质类型对烃源岩生烃动力起着决定性作用.应用平行一级反应模型, 结合埋藏史、热史对辽河西部凹陷古近系烃源岩生烃史进行了定量研究, 层位上, 西部凹陷沙三、沙四段是主力烃源岩, 分别占总生烃量的63.9%和18.5%, 其次为沙一二段和东营组, 4套烃源岩累计生烃量为328.09×108t;东营期是主要的生烃时期.
    CO2-原油体系混相状态的渗流特性
    陈兴隆, 秦积舜, 张可
    2009, 34(5): 806-810.
    摘要:
    为认识混相状态的CO2在油藏中的渗流特征, 利用高温高压三维模拟装置对CO2-地层原油体系在油藏环境条件下的混相驱替过程进行研究.实验发现: 模型产出液量与注入量存在较大差异; 采收率、含水和气油比曲线亦表现出CO2在孔隙介质中渗流的复杂特征.由实时监测的含水饱和度分布场图分析认为: CO2与原油混相后, 流体粘度降低、渗流阻力减小, 这是提高采收率的重要原因之一; 同时, CO2/原油相与部分接触水能形成近似于三相混相的状态.实验研究还表明CO2以高密度气体形式进入饱和水、饱和油无法进入的微孔隙, 这是注入量和产出量不一致的主要原因.
    冲绳海槽千年来陆源物质输入历史与东亚季风变迁
    陈金霞, 李铁刚, 南青云
    2009, 34(5): 811-818.
    摘要:
    为解决近1000年以来东海沿岸地区气候演化及其对南冲绳海槽陆源物质输入的影响, 对取自南冲绳海槽的MD05-2908孔上部(0~810cm) 共78份孢粉样品和199份有机碳同位素样品进行了分析.结果显示, 近1000年以来南冲绳海槽陆源物质输入存在着显著波动, 其中1100~1040aBP、960~880aBP和800~480aBP期间, 陆源物质输入比例增加; 1040~960aBP和480~230aBP期间, 陆源物质输入比例减少.将陆源物质输入指标与陕西佛爷洞δ13C含量记录对比分析, 发现陆源物质输入比例变化与季风的变化密切相关.当夏季风减弱时, 导致降雨带长时间集中在南部地区, 增强的降雨量提高了风化剥蚀以及沉积物向海洋搬运的能力, 使得陆源物质供应量增加.
    可容纳空间转换系统的定量模拟
    朱红涛, LiuKey u, 杜远生, 李敏, 王继立
    2009, 34(5): 819-828.
    摘要:
    为探讨盆地两侧可容纳空间和层序叠加模式的非一致性变化, 利用SEDPAK二维层序模拟软件, 通过考虑控制层序沉积过程的不同参数, 对可容纳空间转换系统进行定量模拟并提出新的认识.模拟结果表明, 盆地两侧同期层序叠加模式可以分为"同步"和"非同步"两种, 同步叠加模式多出现在层序的低位体系域及高位体系域后期, 非同步叠加模式多出现在层序的水进体系域及高位体系域初期.多种地质参数的合理组合, 盆地两侧同期层序均可形成非同步叠加模式.非同步叠加模式对体系域界面的识别、层序对比具有一定的参考价值.
    南堡凹陷老爷庙地区构造-沉积分析
    张翠梅, 刘晓峰, 苏明
    2009, 34(5): 829-834.
    摘要:
    利用构造-沉积分析方法, 探讨南堡凹陷老爷庙横向背斜对东营组扇三角洲沉积体系的控制作用.通过对西南庄边界断层和老爷庙背斜的几何学解剖, 确定老爷庙背斜为西南庄断层断面弯曲控制的横向背斜.该背斜从沙河街组一段沉积期开始发育, 馆陶组沉积期叠加了NE向的走滑断层.含砾率统计发现, 含砾率高值均分布在横向背斜转折端、横向背斜和边界断层交汇控制了主水系的入口, 提供长距离输沙路径.从井-震结合剖面和古地貌图识别出横向背斜发育时期的上、下坡折位置.扇三角洲平原受上坡折控制, 发育在背斜转折端; 下坡折控制扇三角洲前缘和前扇三角洲的分界.边界断层控制的横向背斜在沉积盆地内普遍发育.横向背斜控制长距离输沙和相分配模式对砂体预测具有重要的意义.
    L1-L2范数联合约束稀疏脉冲反演的应用
    王宇, 韩立国, 周家雄, 李海鹏
    2009, 34(5): 835-840.
    摘要:
    稀疏脉冲反演实际上就是利用反褶积原理, 从带有噪声的地震道中计算出具有稀疏分布特征的反射系数的振幅和时间.稀疏脉冲反演是非线性优化问题, 通常都是把非线性优化问题转化为线性优化问题, 然后用线性优化算法求解.以范数约束为基础, 提出L1-L2范数联合约束求解的方法.该算法采用了目前国际流行的内点算法, 与传统的优化算法相比, 这种算法具有精度高, 速度快的优点.通过研究人工模型和南海某油田实际数据, 表明该算法的计算结果和测井记录吻合好, 提高了地震分辨率, 目的层段分辨率优于8m.利用反射系数剖面预测的储层厚度和开发井吻合很好, 大大地降低了资源量计算的风险和油田开发的不确定性.
    裂缝性储层裂缝的阵列侧向测井响应数值模拟
    邓少贵, 李智强
    2009, 34(5): 841-847.
    摘要:
    为了研究裂缝性储层裂缝的阵列侧向测井响应, 采用裂缝组平板裂缝模型, 利用三维有限元方法, 进行不同裂缝参数条件下的高分辨率阵列侧向测井响应数值模拟.表明阵列侧向视电导率和裂缝孔隙度与裂缝流体电导率成线性关系; 低角度裂缝的阵列侧向深浅视电阻率呈现负差异特征, 高角度缝呈现正差异; 相同裂缝孔隙度下, 裂缝密度增加可使得阵列侧向视电阻率增加, 当裂缝密度足够大时, 测井响应特征基本不随裂缝密度发生变化; 交叉缝的测井响应与具有相同角度的平行裂缝组差异明显, 且不同倾角组合的交叉缝的测井响应之间差异明显.阵列侧向测井对裂缝有较强的敏感性, 根据其测井视电阻率大小可以评价裂缝孔隙度, 根据深浅视电阻率的幅度差异可以研究裂缝的产状, 这些为将阵列侧向测井用于裂缝性储层裂缝评价有指导意义.
    煤体结构差异的吸附响应及其控制机理
    张小东, 刘浩, 刘炎昊, 苏现波
    2009, 34(5): 848-854.
    摘要:
    为了研究不同煤体结构煤的吸附行为差异和作用机理, 以焦作煤田为研究区, 对煤体破坏严重的糜棱煤和原生结构煤的岩石学组成、吸附性和孔隙性进行了测试, 结果表明: 煤体破坏后, 吸附、解吸能力增大; 温度增加, 煤的吸附能力均为下降, 解吸能力增加.相比于原生结构煤, 随着温度增加, 糜棱煤吸附能力下降趋势和解吸能力增大趋势比原生结构煤更为明显.研究认为: 煤体破坏后, 不同孔径段的孔隙数量均有增大, 使得煤样容纳气体的能力增大.特别是大中孔含量的增大, 导致了糜棱煤样更容易发生解吸.另外, 煤体破坏后的煤级增高、镜质组含量增大和惰质组含量减小也对吸附能力增大具有重要作用, 而灰分含量不是决定两类煤吸附性差异的主要因素.
    环境工程
    洞坪水库大沟湾滑坡体变形机制
    项伟, 江洎洧, 唐辉明, 崔德山, 黄玲
    2009, 34(5): 855-860.
    摘要:
    大沟湾滑坡是瞿家湾滑坡群中相对高差最大的滑坡体, 洞坪水库蓄水后滑坡体产生了较大变形且变形机制表现出一定的特殊性.野外调查研究表明: 蓄水前该滑坡体稳定性良好; 蓄水至452m后, 滑坡后缘堆积体与基岩交界处产生贯通滑坡两侧冲沟的连续裂缝, 剪出口位于整个滑体中部580m高程附近, 由于下部坡体的抗滑作用而使整个坡体仍处于稳定状态; 蓄水至488m后, 从整个滑体前缘到570m高程附近又形成另一滑坡体, 与先前上部滑坡呈梯级分布, 分析得出大沟湾滑坡为上部牵引-下部推移的复合式滑坡, 两个滑坡共同作用导致整个滑体发生明显变形.分析并利用FLAC3D模拟再现整个变形过程, 对滑坡体变形破坏机制做出了很好解释.
    饱水粘性土主固结理论(续): 主固结过程粘性土含水量与时间的关系
    沈孝宇, 初振环
    2009, 34(5): 861-869.
    摘要:
    论文的前文(饱水粘性土主固结理论) 已从理论上导出粘性土“主固结比(η) ”、“极限主固结量(Sη) ”及其主固结度Uη的计算方法, 它们取决于粘性土的初始含水量和液限(WtWL) 而与固结应力p无关.作为前文的续篇, 主要是探求一维主固结过程含水量和时间(t) 的变化关系(Wt=f(t, z)).根据一维固结物理模型及假设条件建立的含水量为因变量的主固结二阶偏微分方程并通过特定的边界条件和初始条件, 利用分离变量法和三角函数正交原理解得主固结过程含水量和时间的关系式, 并获得主固结系数Θ及其时间因数Δ的新表达式, 它们在形式上与太沙基固结方程相似, 但实质内容上不一致, 前者是探索粘性土含水量变化, 后者是超静孔压u的变化, 利用新的一维主固结方程进一步导出主固结量(St), 平均主固结度(Ut) 及主固结剩余量(ΔS) 等新一组表达式, 利用工程实际数据分别计算表明新的主固结系数Θ所含的相关物理量除含水量外, 其他的物理量如渗透系数(K), 超静孔压水头高度(h1), 粘性土比重(Gs) 等都不具实质的影响.
    天然地下水环境四氯乙烯的强化生物降解
    李烨, 刘菲, 鲁安怀
    2009, 34(5): 870-876.
    摘要:
    采用批实验方法, 以天然地下水为基础培养液, 利用在实验室条件下培养驯化的微生物, 以醋酸作为共代谢基质, 加入酵母粉提供氮源, 研究了四氯乙烯(PCE) 的降解效果.研究表明, 通过强化影响PCE降解的某些因素, 在20℃的地下水环境中, PCE可以很快转化为三氯乙烯(TCE), 并可以进一步转化为二氯乙烯(DCEs), 但没有检测到DCEs的脱氯产物.PCE的脱氯速率为0.1848d-1, 半衰期为3.75d.亦研究了低温环境下PCE的降解效果.结果表明, 在低温环境下, PCE也可以发生生物降解, 但是脱氯速率相对较慢, 为0.0761d-1, 半衰期为9.11d, 且终产物为TCE.