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2020年 第34卷 第04期    刊出日期：2020-08-31

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矿床学

内蒙古撰山子金矿床成岩成矿年代学与地球化学

欧阳鑫, 顾雪祥, 章永梅, 刘丽, 刘涛, 王文东

2020, 34(04):  635-652.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.01

摘要 ( 472 )   HTML ( 10)   PDF (10311KB) ( 310 )  

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撰山子金矿床是华北板块与兴蒙造山带结合部位的一处中高温岩浆热液矿床,其形成时代与构造背景一直备受争议。对矿区内赋矿流纹岩、赋矿似斑状花岗岩以及截切矿体闪长岩开展的年代学和岩石地球化学研究结果表明,赋矿流纹岩、似斑状花岗岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U谐和年龄分别为(264±3.8) Ma、(237±1.4) Ma;截切矿体闪长岩的²⁰⁶Pb/²³⁸U谐和年龄为(219±4.7) Ma;成矿时代可限定在 237~219 Ma之间,撰山子金矿床为三叠纪成矿。赋矿流纹岩具高钾、低镁的特征,富集 Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Hf、Gd等元素,亏损 Ba、Nb、Ce、Sr、P和 Ti等元素。赋矿似斑状花岗岩具低磷的特征,富集 Rb、Th、U、K、Pb 等元素,亏损 Ba、Nb、Ta、Ce、Sr、P、Zr、Ti 等元素。截切矿体闪长岩具高钾、高镁、低磷的特征,富集 Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损 Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。综合分析认为,赋矿流纹岩形成于中二叠世古亚洲洋向华北板块俯冲的环境,赋矿似斑状花岗岩与截切矿体闪长岩产在中、晚三叠世华北板块与西伯利亚板块碰撞后的伸展环境。

桂北苗儿山岩体中段向阳坪铀矿床F₇构造带三维地质模型的构建与应用

刘子杰, 邹明亮, 孙远强, 李杰, 陈琪, 朱鹏飞, 张涛

2020, 34(04):  653-662.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.02

摘要 ( 439 )   HTML ( 4)   PDF (5879KB) ( 221 )  

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三维地质建模技术在三维空间结构分析、成矿预测等方面已得到广泛的研究和应用。F₇构造带是桂北向阳坪铀矿床一组重要的含矿构造,目前已经揭露到多个富大矿体。本研究基于GOCAD建模平台,以F₇构造带为重点研究对象,利用数字化地学信息建立了工作区三维地质模型,直观展示了岩体、构造、矿体之间的三维空间分布特征,模型显示出岩体接触界线复杂多变,矿体严格受到断裂带控制;同时在三维模型的基础上,通过对地质编录资料的数字化,利用地质统计学方法实现了地质蚀变信息的半定量模拟,结果表明强赤铁矿化、强硅化、强钾化叠合强水云母化的部位,其深部很可能赋存富大矿体。通过对工作区三维地质模型的综合研究分析,认为F₇₁₀构造南端深部具有较好的成矿潜力,为向阳坪铀矿床F₇构造带下一步找矿方向提供了科学依据。

地球化学

再生铅工业园周边土壤重金属分布特征及来源解析

李朋飞, 刘超, 陶春军, 汪晶, 吴正

2020, 34(04):  663-671.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.03

摘要 ( 460 )   HTML ( 5)   PDF (3314KB) ( 191 )  

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通过对安徽再生铅工业园周边0~20 cm深度的表层土壤及0~300 cm深度的剖面土壤中重金属含量、分布特征、赋存形态的研究及来源解析,发现土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni及Zn含量平均值分别为300.4 ng/g、39.45 ng/g、12.22 mg/kg、42.5 mg/kg、75.4 mg/kg、28.5 mg/kg、33.5 mg/kg、74.1 mg/kg,富集元素主要有Cd、Pb及Hg,其中土壤Cd、Pb富集明显受工业活动影响,Hg富集与工业活动无关。土壤Cd明显富集面积为21 km²,影响深度为65 cm。土壤Pb明显富集面积为12 km²,影响深度为20 cm。土壤Hg普遍为中度富集,富集深度为0~65 cm。土壤中Cd以碳酸盐结合态为主,其次为铁锰氧化物结合态,Pb以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Cd的碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态、Pb的残渣态和铁锰氧化物结合态均与其全量呈显著正相关。研究区土壤环境质量较好,仅有9.5%样点Cd含量与5.4%样点Pb含量超过了《GB 15618—2018土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》规定的污染风险筛选值。

浙江慈溪粮食主产区富硒土壤评价方法对比研究

王保欣, 韦继康, 余晓霞, 胡荣荣

2020, 34(04):  672-679.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.04

摘要 ( 369 )   HTML ( 4)   PDF (1063KB) ( 238 )  

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以浙江省慈溪市粮食生产功能区为研究区,采集了94件稻谷和根系土壤样,土壤样测试了硒总量和硒形态、pH值及有机质含量,稻谷样测试了硒总量,研究了土壤和稻谷硒含量特征。依据富硒土壤界定标准及多元回归分析方法,开展了基于土壤硒总量和基于土壤硒总量与土壤理化指标的2种富硒土壤评价,并从作物实际富集效果出发,对2种评价方法进行对比研究。结果表明,研究区土壤和稻谷中硒含量属中等变异,受外界因素影响或地质背景差异小,22.3%的土壤样品和53.2%的稻谷样品达到富硒标准。2种评价方法效果差异明显,基于土壤硒总量进行富硒土壤评价,往往会遗漏大部分富硒稻谷区域,且圈定的富硒范围稻谷富硒率较低;基于土壤硒总量、土壤理化指标的富硒土壤评价,不管从包含的富硒稻谷样点数还是区内稻谷富硒率两方面,效果均显著优于基于土壤硒总量进行的富硒土壤评价。

遥感地质

GF-5高光谱数据在植被覆盖区的蚀变信息提取研究——以广东省玉水铜矿为例

连琛芹, 姚佛军, 陈懋弘, 马克忠, 王海龙

2020, 34(04):  680-686.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.05

摘要 ( 541 )   HTML ( 10)   PDF (3513KB) ( 390 )  

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高分五号卫星是我国第一颗高光谱综合观测卫星,自2018年发射以来,还未见到该卫星数据在蚀变信息提取研究领域的相关报道。本研究以高分五号高光谱数据为主要数据源,采用 MNF算法、PPI算法,结合SAM技术的方法,提取广东省玉水铜矿植被覆盖区的蚀变矿物信息。本次提取的蚀变矿物有赤铁矿、针铁矿、高岭石、蒙脱石和白云母。结合已知的地质矿产资料,对提取的异常信息进行了分析验证。验证结果显示,该数据提取的蚀变异常与研究区地质信息吻合较好。上述研究表明,利用高分五号高光谱数据对本地区蚀变矿物信息的提取是可行的,对该区未来矿产勘查具有重要的指导意义,同时也为未来高分五号高光谱数据在蚀变信息提取研究方面提供了参考。

构造地质学与地层学

洛南、山阳盆地沉积充填特征及其对东秦岭中—新生代陆内演化的约束

余尚江, 李玮

2020, 34(04):  687-699.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.025

摘要 ( 601 )   HTML ( 2)   PDF (11024KB) ( 311 )  

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晚三叠世后东秦岭造山带进入陆内造山阶段,其陆内演化过程主要表现为显著的隆升冷却和剧烈的岩浆活动,形成了一系列的山间断陷盆地。作为东秦岭陆内演化的重要载体,这类盆地的发育在很大程度上揭示了造山带的演化。以东秦岭地区的洛南、山阳山间断陷盆地为对象,通过实测剖面、构造要素测量,分析其沉积充填特征,并厘定其地层构造变形期次,从而为东秦岭地区中—新生代陆内演化提供约束。研究结果显示:(1)晚白垩世,洛南与山阳盆地主控断裂发生总体N—S向拉张兼具左行走滑运动,盆地基底由此开始进入以N—S向拉张断陷为主的活动期。受盆地发生拉张断陷作用的影响,两盆地的物源区岩体在该时期经历了强烈的隆升剥蚀冷却过程,剥蚀下来的碎屑颗粒被就近搬运到相应的盆地中,在盆地内部形成扇三角洲、湖泊及旱地冲积扇等沉积体系,形成了非常典型的山间断陷盆地。(2)从古新世开始到渐新世盆地沉积规模由大变小,磷灰石裂变径迹计算结果和构造变形证据共同表明,控制盆地发展的深大断裂拉张兼走滑作用持续减弱,推测此时的洛南与山阳盆地可能受到其它非东西方向上的挤压作用,抑制了拉张走滑运动。

墨西哥湾盆地东南部区域构造演化过程探讨

王阔, 栾锡武, 冉伟民, 魏新元, 张豪, 石艳锋, MOHAMMAD Saiful Islam

2020, 34(04):  700-709.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.039

摘要 ( 815 )   HTML ( 15)   PDF (10367KB) ( 393 )  

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墨西哥湾盆地东南部位于北美板块与加勒比板块碰撞交汇区域,是墨西哥湾地区构造最为复杂区域。涉及两大板块,北美板块和加勒比板块;两个二级板块,尤卡坦板块和巴哈马—佛罗里达板块。在总结前人研究成果基础上,结合深海钻探计划(DSDP)钻井资料以及最新二维地震数据,通过地震相特征识别,分析研究区构造演化过程,探讨板块之间相对运动对墨西哥湾盆地东南部区域的控制作用。结果表明:(1)墨西哥湾盆地东南部现今包含北古巴前陆盆地以及盆地北部被动大陆边缘的不规则中央裂陷区;(2)该区域经历多期构造活动,早侏罗世至中侏罗世中期南美板块与北美板块之间背向分离,白垩纪加勒比板块逆冲北美板块,晚白垩世早期海平面上升以及尤卡坦台地与佛罗里达台地抬升,白垩纪末期加勒比板块北侧古加勒比弧与北美板块碰撞拼合;(3)在早白垩世晚期,由于北美板块内部尤卡坦板块与巴哈马—佛罗里达板块之间的张裂运动,发育大量张性断层,产生NW—SE走向的地堑、半地堑构造样式。

珠江口盆地东部恩平12洼古近系文昌组古地貌演化及其对沉积充填的控制

罗泽, 闫正和, 谢明英, 梁杰, 吴静

2020, 34(04):  710-717.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.036

摘要 ( 467 )   HTML ( 3)   PDF (8535KB) ( 198 )  

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珠江口盆地东部恩平12洼古近系文昌组湖盆沉积发育,但在构造活动及岩浆的相互作用下,湖盆沉积遭受强烈改造,严重制约着该区中深湖相烃源岩识别及油气勘探。在利用趋势外推法对恩平12洼文昌组进行古地貌恢复的基础上,分析了古地貌演化与沉积充填的匹配关系。结果表明:(1)中始新世恩平12洼文昌组为典型的箕状半地堑,受珠琼运动二幕构造作用影响,地层遭受强烈抬升剥蚀,其剥蚀地层主要为湖盆缓坡带辫状河三角洲沉积及滨浅湖相沉积;(2)恩平12洼残留地层主要为湖盆中心中深湖相和陡坡带扇体。基于以上认识推动该区A井的钻探并发现油层,证实了恩平12洼具有中深湖相烃源发育潜力,也证实并深化了古地貌恢复在改造型洼陷沉积充填研究的可靠性和重要性,为珠江口盆地东部强改造型洼陷的烃源潜力研究提供了思路。

南华北地区及其北部邻区上石炭统—中二叠统高分辨率层序地层

李杨, 阮壮, 李中明, 于炳松, 宋南南, 董果果, 张栋

2020, 34(04):  718-731.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.021

摘要 ( 457 )   HTML ( 3)   PDF (15271KB) ( 312 )  

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南华北地区石炭系—二叠系烃源岩广泛发育,是未来页岩气勘探的重要目标;然而,其研究程度低,区域地质构造复杂,岩性地层对比关系不清。基于高分辨率层序地层学及沉积学的相关理论,以区内12口井的钻测井资料和两口井的岩心资料为依据,开展了南华北地区及北部邻区上石炭统—中二叠统层序地层划分。结果显示,研究区内太原组、山西组和下石盒子组属于一个不完整的超长期旋回,内部可划分为5个长期旋回和14个中期旋回。中期基准面旋回结构样式可分为3类:(1)以上升半旋回为主的不完全对称类型,多发育在近岸三角洲背景下;(2)以下降半旋回为主的不完全对称类型,多发育在深水的潮间-潮下/潟湖环境;(3)上升半旋回与下降半旋回近于相等的近完全-完全相等的对称类型,在三角洲和潮坪相浅水区域均有发育。从南北向与东西向层序地层年代格架剖面分析可以发现,研究区内不存在大型的或者区域性的沉积间断与不整合面,但研究区因后期构造作用,南部与北部产生“翘板式”转换抬升,局部出现剥蚀间断,形成与上、下地层假整合接触。

柴达木盆地大红沟地区始新世—上新世孢粉记录及气候变化

路晶芳, 张克信, 宋博文, 徐亚东, 张楗钰, 黄威, 张道来

2020, 34(04):  732-744.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.027

摘要 ( 689 )   HTML ( 5)   PDF (9532KB) ( 327 )  

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柴达木盆地发育了一套完整的古近纪—新近纪河湖相沉积地层,选择在其北缘大红沟剖面采集沉积物样品进行孢粉鉴定分析。根据孢粉组合特征划分出14个孢粉组合带,揭示了该地区古近纪到新近纪的植被、气候变化历史。结果显示:该地区古近纪—新近纪植被代表一种北亚热带常绿阔叶林→暖温带、温带落叶阔叶针叶林→温带针阔叶混交林→山体针叶林→干旱草原荒漠的植被生态景观演变过程。通过对柴达木盆地大红沟剖面植被面貌分析,推断古近纪—新近纪期间研究区气候存在多次冷暖干湿变化,呈现出由暖湿向冷干发展的趋势。11~9 Ma低温干燥的特征与中新世中期全球气候适宜期趋势不一致,可能是盆地构造运动导致的区域特殊性。

广西龙江泥盆纪苔藓虫的发现及其地质意义

李阅薇, 王成善, 李国彪, 徐星, 马文恩, 李兴鹏, 吕昶良, 吕贝贝, 张文苑, 韩丹丹

2020, 34(04):  745-756.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.040

摘要 ( 514 )   HTML ( 1)   PDF (9242KB) ( 181 )  

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广西泥盆纪地层发育完整、分布广泛,为研究泥盆纪地层序列及古生物提供了良好的基础。本次研究在广西龙江地区泥盆纪地层中首次发现苔藓虫,经鉴定计有13属21种,分别为Cystiramus sp.,Eostenopora huishuiensis, Fenestella ? sp.,Fistulipora collina,Fistuliramus parallelus,F. mishanensis,F. parallelus grandoporus,F. pusillus, F. sp.,Helopora hastifera,H. ninglangensis,Leptotrypa adhaerens, L. cf. adhaerens,L. lamellata,Meekopora wangyouensis, Orthopora sinensis,Petalotrypa tumida, P. cf. tumida,Semicoscimum cf. dushanensis,Rhombopora sp.和Streblotrypa sp.。对苔藓虫动物群生态特征及龙江地区泥盆纪的沉积环境进行分析,得出该区泥盆纪的沉积环境演变规律:(1)泥盆纪早期,初期处于一种潮坪相砂坪亚相沉积环境,随后演变为潮坪相混合坪亚相(砂坪、泥坪交替组成的滨岸潮间带)沉积环境→半局限-开阔台地相台凹亚相沉积环境→低能潮下带沉积环境→高能潮下带-潮坪相带沉积环境。(2)泥盆纪中期,早期海水加深,处于一种低能潮下带沉积环境;晚期演变为一种开阔台地相台棚亚相沉积环境。(3)泥盆纪晚期,早期海水加深,总体上为一种台盆相盆地亚相沉积环境;晚期海水略为变浅,但总体上仍属于一种台盆相台棚亚相沉积环境。

石油地质学

埕岛低凸起深水斜坡扇与滑塌扇砂体成因类型、沉积模式及分布规律

谢宗奎, 王优杰, 蒋晓澜, 杨彬, 张在振, 牛明超, 罗阳, 刘文芳

2020, 34(04):  757-768.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.12

摘要 ( 589 )   HTML ( 5)   PDF (12483KB) ( 191 )  

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埕岛低凸起东斜坡东营组主要油藏的沉积成因为深水沉积。综合岩心、测井、地震资料,从储层发育背景和沉积过程及响应,探讨砂体成因类型、分布规律及连通关系。研究认为:东营组深水储层为砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流等多种重力流沉积,并受牵引底流改造。层序发育的不同阶段,发育斜坡水下扇和滑塌水下扇。低位体系域时期,洪水携带坡上风化剥蚀及垮塌的陆源碎屑物,以点源供给,因坡度获得加速度,泥石流在下倾、渐宽、底平的水下洼槽内,侧向搬动和长流程迁移,受湖水稀释和砂泥分异作用,析出纯净砂岩,形成砂质碎屑流辫状沟道,此类砂体多层叠置,呈拼合状储层结构。高位体系域时期,沉积坡折处进积型扇三角洲沉积失稳而滑塌,以线源供给,块体流渗入湖水,颠簸滑行、离解、重力分异而密度分层,形成以砂质碎屑流为主的水道、浊流为主的浊积舌和受牵引底流改造过的浊积席状砂,这种砂体孤立于泥岩中呈馅饼状储层结构。斜坡水下扇砂体有序分布,砂体规模大且连片;而滑塌水下扇砂体随机分布,砂体数量多、厚度变化大且不连片。

鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组与和尚沟组红层成色机制

谭聪, 于炳松, 袁选俊, 刘策, 王铜山, 朱玺

2020, 34(04):  769-783.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.13

摘要 ( 875 )   HTML ( 9)   PDF (15281KB) ( 316 )  

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鄂尔多斯盆地下三叠统刘家沟组与和尚沟组为一套规模巨大的红色砂泥岩沉积,其形成原因,仍存在疑问。以下三叠统刘家沟组与和尚沟组为研究对象,借助钻井岩心和野外剖面的观察描述、偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射矿物成分分析以及主、微量元素分析等手段,结合红层上下其他颜色地层的对比,对这套红层的沉积特征和形成古气候背景进行研究,探讨其成因和成色机制。通过研究发现鄂尔多斯盆地的下三叠统刘家沟组与和尚沟组的红层是干旱炎热气候和强氧化环境的沉积产物,为原生成因,其红色主要来自作为染色剂的赤铁矿。通过上下不同颜色沉积岩对比研究发现,沉积岩出现不同的颜色主要是由于矿物组成不同,是盆地构造演化和气候环境变迁的结果。

鄂尔多斯盆地南缘长10-长8段物源及源区构造背景研究

李怡佳, 阮壮, 刘帅, 常秋红, 赖玮, 杨志辉

2020, 34(04):  784-799.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.14

摘要 ( 413 )   HTML ( 4)   PDF (15994KB) ( 177 )  

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中晚三叠世鄂尔多斯盆地周缘各地块处于不同的构造演化阶段,盆内延长组沉积的物质来源一直是研究的热点和难点,尤其是盆地南缘的物源构成一直存在诸多争议。通过砂岩碎屑组分统计以及地球化学分析方法,结合研究区和周缘古陆的稀土元素特征,开展了鄂尔多斯盆地南缘长10-长8段的物源和源区构造背景研究,结果表明:研究层段具有中-近源的沉积特点,形成于弱氧化的浅水环境;长10-长8段的主体物质形成于岩浆岛弧背景,南缘西部地区的长8段存在再旋回造山带型物质;盆地南缘中东部的长10-长8段源区为阿拉善古陆和阴山古陆,西部地区长10-长9段碎屑物质主要来自于阿拉善古陆,在长8段则混入了祁连-秦岭地区的碎屑物质。这种多源区、多变化的物质组成与中三叠世盆地周缘造山活动密切相关,指示该区为源-汇体系研究的良好实例。这些认识有助于进行原盆沉积环境的恢复和有利储集砂体的预测,为研究区下一步油气勘探部署提供沉积理论依据。

鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源

赵彦德, 邓秀芹, 齐亚林, 邵晓洲, 杨斌, 鲁新川, 罗安湘, 谢先奎

2020, 34(04):  800-811.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.15

摘要 ( 427 )   HTML ( 1)   PDF (4848KB) ( 381 )  

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综合应用有机地球化学和有机岩石学的测试手段和研究方法,对鄂尔多斯盆地西南缘平凉北地区M53井三叠系延长组长7段暗色泥岩进行了定量评价,开展了M53井延长组长8段含油砂岩和邻井长8段原油分子地球化学特征分析和精细对比研究。首次揭示了平凉北地区长7段暗色泥岩地质地球化学特征和油源贡献。结果表明,M53井及邻近区域长7段泥岩有机质丰度参数中等-高、类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,且接近热平衡成熟阶段,沉积水体呈淡水-微咸水,与盆地本部长7段富有机质泥页岩地质和地球化学特征相近,具备较好生烃能力。M53井延长组长8段含油砂岩抽提物和邻井长8段原油生物标志化合物中正构烷烃碳数呈单峰态,规则甾类化合物C₂₉含量相对较高,烃类生源母质中含陆源高等植物且形成于弱还原-弱氧化环境,原油成熟度相对较高。长8段原油和含油砂岩抽提物生物标志化合物参数、碳同位素参数与M53井及邻近地区长7段烃源岩特征相近,即长8段烃类来源于本区长7段烃源岩。平凉北地区发育较好的烃源岩,该区具备良好的资源潜力和勘探前景。

金刚烷化合物在深层油气地球化学研究中的应用

晏继发, 马安来, 李贤庆, 从刚石, 和钰凯, 张亚超

2020, 34(04):  812-820.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.16

摘要 ( 564 )   HTML ( 7)   PDF (1514KB) ( 295 )  

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近年来我国油气勘探向深层拓展,油气成熟度及油藏保存成为研究焦点。金刚烷化合物由于其独特的笼型分子结构,具有较强的热稳定性和抗生物降解能力,在深层油气勘探具有广阔的应用前景。叙述了实验室检测金刚烷化合物的样品预处理及检测方法;总结了金刚烷化合物在地质体中的成因和演化过程;综述了金刚烷化合物在判识成熟度、原油裂解程度、生物降解作用、硫酸盐热化学还原作用和蒸发分馏作用等方面的研究进展。由于金刚烷化合物成因不明,制约了其在油气地球化学的应用。提出开展不同沉积环境、不同类型烃源岩及原油中金刚烷化合物演化过程的对比研究,研究不同沉积盆地原油的甲基双金刚烷基线,有利于补充和完善金刚烷化合物的实际应用,对了解深部油气成藏过程、指导深部油气勘探具有重要意义。

黄骅坳陷奥陶系古岩溶储层锶同位素地球化学特征

张津宁, 周建生, 付立新, 李宏军, 楼达

2020, 34(04):  821-827.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.17

摘要 ( 392 )   HTML ( 2)   PDF (4508KB) ( 204 )  

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为研究古岩溶储层锶同位素地球化学特征,以同位素地球化学实验为手段,结合全球锶同位素背景,探讨黄骅坳陷奥陶系岩溶储层锶同位素地球化学特征成因,分析其南、北区差异性。研究结果表明,黄骅坳陷奥陶系各组地层⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化范围高于全球所在沉积时期的变化范围值,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化趋势与全球奥陶系所在沉积时期的变化趋势具有相似性;奥陶系原始碳酸盐岩地层经历了后期古岩溶作用和流体的改造,古陆富⁸⁷Sr流体对各类岩溶岩和填充物岩反应后大幅度提高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值;白云岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值均明显高于同层位的灰岩,证实白云岩对⁸⁷Sr捕获能力普遍强于灰岩;黄骅坳陷北区经历的表生岩溶作用时间远大于南区,岩溶作用强度高于南区,北区富⁸⁷Sr流体置换作用亦强于南区,构成了锶同位素⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值南低、北高的差异性。

湖北来凤LD-1井龙马溪组页岩孔隙结构特征分析

黄宇琪, 张鹏, 张金川, 杨军伟

2020, 34(04):  828-836.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.035

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在分析湖北来凤地区海相龙马溪组页岩地球化学特征和岩石矿物学特征的基础上,通过高压压汞-低温N₂吸附-脱附联合实验对页岩孔隙结构进行了分析。湖北来凤地区龙马溪组页岩TOC(总有机碳含量)为0.41%~2.35%,R_o(镜质体反射率)在3.09%~3.42%之间,处于过成熟阶段,矿物组成以石英(29.9%~49.3%)和黏土矿物(17.8%~49.6%)为主,孔隙类型以无机粒间孔、无机粒内孔、微裂缝和有机质孔为主。高压压汞及低温N₂吸附-脱附联合实验表明页岩孔隙主要以微孔和介孔为主,孔喉细小且结构复杂,孔隙形态以细颈广体墨水瓶孔为主。利用FHH模型研究了其孔隙分形维数,得到其低相对压力条件下(P/P₀≤0.5)分形维数D₁(2.73~2.76,平均值为2.74),高相对压力条件下(P/P₀>0.5)D₂(2.80~2.89,平均值为2.85),通过建立分形维数与孔隙结构其他参数之间的关系认为:分形维数能够较为全面表征孔隙大小、孔隙复杂程度及孔隙吸附储气性能,可以作为有效的孔隙结构表征参数。分形维数研究揭示研究区龙马溪组页岩具有较高的吸附储气能力但孔隙结构复杂、连通性差,开采时对储层改造措施要求较高。进一步研究显示:分形维数与有机质丰度、黏土矿物含量、黄铁矿含量呈正相关关系,与石英含量呈负相关关系,由于研究区龙马溪组页岩有机质均处在过成熟阶段,吸附能力降低,有机质丰度对页岩吸附能力的控制作用不明显。

陆相页岩油富集高产关键因素分析

李浩, 陆建林, 王保华, 宋振响, 李政

2020, 34(04):  837-848.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.19

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目前已发现的高产陆相页岩油藏类型以裂缝型和夹层型为主,高产页岩油藏一般具有非原位、短距离运聚特征,可流动性是页岩油富集高产的关键。根据油藏渗流力学和物质平衡方程,提出页岩油丰度是基础,流动性和渗透性是高产关键,短距离运聚是富集重要条件。研究表明,滞留油丰度、成熟度、原油黏度(包括气油比)、薄夹层或裂缝以及异常压力是页岩油富集高产的关键因素,其中滞留油丰度是资源基础,成熟度和原油黏度影响页岩油流动性,优势相、夹层和裂缝发育程度决定了泥页岩地层的渗透性,异常压力是动力条件。一般而言,中高成熟(R_o,0.9%~1.1%)的富有机质页岩发育区为页岩油富集的远景区,再叠合上述高产控制因素可知内斜坡、靠近内斜坡深洼区、洼中相对低势区(如洼中低幅背斜)一般是页岩油富集的有利区。

断陷盆地中浅层油气成藏特征及有利区预测:以渤南洼陷沙二段为例

刘鹏, 杜鹏伟

2020, 34(04):  849-857.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.20

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断陷盆地中浅层圈闭往往覆盖在烃源岩之上,具有多源供烃特征。为深化断陷盆地中浅层油气成藏特征认识及明确有利勘探方向,以渤南洼陷沙二段(简称为Es₂)为例,依据钻井、测井、地震及分析化验等资料开展了研究。结果表明:渤南洼陷沙四上亚段(简称为Es₄^s)、沙三段(简称为Es₃)和沙一段(简称为Es₁)3套烃源岩分别在馆陶组沉积晚期和明化镇组沉积晚期为沙二段油气成藏提供了油气来源;断裂体系沟通油源,为油气纵向运移的通道,是油气成藏的必要条件之一;储集层物性决定含油性,是含油程度高低的关键;渤南洼陷沙二段存在“两期成藏、多源供烃”油气运聚规律,不同成藏期次下形成的单源油和混源油油藏聚集在多类型圈闭中;“多源供烃”成藏模式及其成藏主控因素共同指示出渤南洼陷沙二段下一步的有利勘探方向为中部滩坝砂岩、南部扇三角洲前缘以及西南部多类型储层发育区,各区带油气勘探重点不一,勘探风险各异。

地热资源

渤海湾盆地新生代火山岩分布特征及其地热勘探潜力

毛翔, 罗璐, 汪新伟, 国殿斌

2020, 34(04):  858-864.  DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.21

摘要 ( 792 )   HTML ( 5)   PDF (3620KB) ( 279 )  

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渤海湾盆地所在的京津冀地区是我国最主要的中深层水热型地热开发区域之一。按照盆地类型划分,渤海湾盆地属于以新生代为主的中—新生代叠合断陷盆地。岩石圈伸展作用控制了盆地凹陷区的分布,同时导致了火山作用进而影响了火成岩分布。渤海湾盆地新生代火山活动与不同区域裂陷、坳陷作用密切相关。古近纪盆地进入裂陷初期,构造火山活动强烈,火山岩沿盆内大断裂呈裂隙式喷发并广泛分布;新近纪,盆地进入坳陷期,构造火山活动强度明显减弱;第四纪以来,渤海湾盆地火山活动微弱,火山岩零星分布。盆地古近纪至前第四纪火山活动可划分5期,其中第四纪火山活动形成的火山机构及火山岩主要分布于河北省沧州市周边及渤海滨海地区。大山、小山两座(目前渤海湾盆地内发现最新的)火山机构玄武岩样品的放射性生热率分别为1.62~2.07 μW/m³和1.87 μW/m³,远高于渤海湾盆地新生界平均生热率0.80 μW/m³的数值,也高于我国其他地区新生代玄武岩类火山岩的放射性生热率,显示这两座火山机构所属的第四纪火山活动期形成的火山岩可能是额外热源,构成地热异常区甚至是近现代火山型干热岩资源勘探潜力区的条件。