现代地质

西秦岭大水金矿床方解石Sm-Nd等时线年龄及其地质意义

李林积, 李堂积, 王丹

2019, 33(03): 469-475. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.01

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大水金矿床位于西秦岭造山带南缘,矿床中金矿化与硅化、去碳酸盐化和方解石化密切相关。硅化主要表现为石英或玉髓交代(白云质)灰岩,在石英中常见灰岩或白云质灰岩的交代残余碎屑,在石英颗粒内或裂隙中见有自然金颗粒,说明硅化、去碳酸盐化和金矿化是同步的;成矿期的脉状-网脉状载金方解石主要分布于硅化-去碳酸盐化蚀变带的边缘或附近裂隙中,说明方解石的结晶与金矿化同步或稍晚。对该矿床成矿期的8件载金方解石样品进行了Sm-Nd同位素定年体系研究,方解石的¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd值变化于0.069 489~2.243 873,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd值变化于0.511 673~0.514 369,获得Sm-Nd等时线年龄为(189.4±1.4) Ma,代表了大水金矿床的成矿年龄。大水金矿床的成矿时限与秦岭造山运动相关的碰撞型花岗闪长岩岩浆活动时限一致;此外,前人的稀土元素地球化学、黄铁矿Co/Ni比值及H-O同位素研究亦表明成矿物质来源与花岗闪长岩岩浆活动关系密切,因而本次获得的大水金矿床成矿年龄,在一定程度上为“大水金矿床的金成矿与花岗闪长岩岩浆活动存在成因联系”提供了年代学证据。

福建李坊重晶石矿床形成环境及矿床成因

罗坤, 黎敦朋, 王力圆, 肖爱芳, 孔令添, 王治淇

2019, 33(03): 476-486. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.02

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为了解福建李坊重晶石矿床成因和成矿物质来源,对重晶石单矿物的主量元素、稀土元素、微量元素和硫同位素进行了研究,研究结果显示:重晶石单矿物表现出富Al、Si、Fe的特征;ΣREE总量较低,富集轻稀土元素;δEu呈正异常,δCe呈负异常;微量元素富集Ba、Rb、 Nb、Th、P等元素,亏损K、Zr等元素;各个中段δ³⁴S均值大于32.6‰,且直方图中只显示一个主峰。重晶石单矿物成因判别图解、ΣREE-La/Yb图解,分别指示了重晶石单矿物形成于热水沉积区,成矿物质来源于沉积岩区;SiO₂/Al₂O₃、MnO/TFe₂O₃、U/Th等比值指示了弱碱性—碱性的氧化环境;(La/Ce)_N、Al/(Al+Fe)等比值指示大陆边缘环境。研究表明,李坊重晶石矿床形成于大陆边缘构造环境的热水沉积成矿作用,其Ba主要来源于沉积岩区,S主要来源于寒武纪海水,并且有较多陆源物质的输入。

西藏纳木错早白垩世流纹岩锆石U-Pb年龄、地球化学及其构造意义

魏永峰, 肖倩茹, 李有波, 罗巍, 冉杰, 林美英

2019, 33(03): 487-500. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.03

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西藏纳木错流纹岩构造上处于北冈底斯南缘,地层角度不整合于中—晚侏罗世拉贡塘组之上,归属于卧荣沟组。其中流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为120~112 Ma,时代为早白垩世中期。岩石具高SiO₂、富Al₂O₃和K₂O,贫TiO₂、MgO、CaO特征,A/CNK=0.94~1.91(平均1.16),属于高钾钙碱性-钾玄岩系列过铝质岩石。(La/Yb)_N为1.49~11.08,δEu=0.12~0.55,球粒陨石标准化稀土元素分布模式显示为略右倾V字形。大离子亲石元素及高场强元素Rb、K、Th、Ta、Ce、Zr、Hf相对富集,Nb相对亏损,Ba、Sr、P、Ti强烈亏损,成岩岩浆源自地壳,可以与多尼组酸性火山岩对比。流纹岩具同碰撞型火山特征,不具传统岛弧环境特征,研究认为在早白垩世中期(120 Ma左右),北冈底斯发生了一次重大的构造事件,即班公湖—怒江新特提斯洋俯冲已经结束,冈底斯带与羌塘地块陆-陆碰撞开始,碰撞过程中下地壳增厚并部分发生熔融,纳木错流纹岩是碰撞后部分熔融的产物。

新疆巴音布鲁克地区奥陶纪侵入岩地球化学特征及其构造意义

刘祥, 弓小平, 刘洋洋, 王哲, 凤骏, 刘世杰, 韩秉峻, 齐锐

2019, 33(03): 501-513. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.04

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巴音布鲁克地区位于中天山地块中天山多期复合陆缘岩浆弧。通过研究发现,该地区奥陶纪侵入岩岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩。通过锆石U-Pb定年识别出中奥陶世(462.7±6.2) Ma、(463.4±2.8) Ma、(471.5±5.9) Ma侵入体,岩石地球化学结果表明岩体具有准铝质钙碱性系列岩石特征。稀土元素配分型式呈明显的右倾模式,具负Eu异常,微量元素显示出大离子亲石元素富集、高场强元素亏损的配分模式。地球化学特征指示侵入体形成于俯冲碰撞环境,其岩浆来源为壳幔混源岩浆。综合分析认为,南天山洋盆初始向北发生俯冲作用的时间为中奥陶世早期,与俯冲过程中的右旋运动有关,岩浆活动在中天山地区显示出由西部逐步向东部扩展演化的规律。

珠江三角洲平原区土壤Pb元素地球化学特征及其影响因素研究

郭思雨, 侯青叶, 宗庆霞, 唐志敏, 韦彬, 庞世琦

2019, 33(03): 514-524. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.05

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以珠江三角洲平原为研究区域,对其7个区县102件水稻根系土样品进行土壤理化参数及Pb形态分析,探讨在第四系分布区土壤Pb全量及Pb活动态含量的特征及影响因素。结果表明:全部供试土壤样品中Pb元素平均含量为46.47 mg/kg,略高于广东省土壤Pb含量背景值(36 mg/kg),表现出一定的累积趋势。研究区自西北陆相沉积区至南部海陆交互相沉积区,元素含量增高。Pb元素主要以残渣态和铁锰氧化物形态赋存在土壤中,迁移能力弱。影响土壤Pb全量的因素主要有Al₂O₃、K₂O、Tl、Mo;影响土壤Pb活动态的因素有Pb全量、pH、有机质、CEC、P、TFe₂O₃、Mn;其中,pH是控制Pb元素活动性的最主要因素。

广西中东部9县区农田土壤As输入通量研究

陈雪, 杨忠芳, 陈岳龙, 杨琼, 王磊, 韦雪姬

2019, 33(03): 525-534. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.06

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对广西中东部9县区农田土壤中的As输入通量进行了初步研究。综合各方面因素,计算获取了大气干湿沉降、施肥和灌溉水输入通量。结果表明,研究区大气干湿沉降和施肥As输入通量基本相当,平均值分别为9.92 g/(hm²·a)和7.83 g/(hm²·a),灌溉水通量最高,平均值为14.98 g/(hm²·a),三者对土壤As污染的贡献率分别为30.31%、23.92%和45.77%。9个不同县区大气干湿沉降、施肥和灌溉水As输入通量占比略有不同,其中6个县区灌溉水和施肥输入通量占主导地位,另外3个县区大气干湿沉降输入通量比例较高。因此,灌溉水是研究区农田土壤As的主要输入途径,应重视灌溉水水质控制。在未考虑农田土壤As输出通量的情况下,以当前的As年平均输入通量估算得到耕层土壤As的质量分数每年升高0.01 mg/kg。与土壤As含量现状相比,As年增量比例很小,因此判断在短期内,外源输入对土壤As分布现状影响不大。该区土壤pH值较低,铁氧化物含量较高,因此外源输入农田土壤的As生物有效性较低。

皖赣交界地区历口群岩石组成及其对造山后超大陆裂解的指示意义

曾严, 余心起, 刘秀, 胡军, 刘孟言, 汪子莘

2019, 33(03): 535-550. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.002

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历口群是一套沉积-火山岩地层,分布于皖赣交界地区祁门—潜口—歙县断裂带以北,是江南造山带东段新元古代上部浅变质基底。历口群邓家组夹层玄武岩与铺岭组玄武岩具有大陆弧型玄武岩的REE配分模式((La/Yb)_N=2.97~4.47)和微量元素模式。邓家组夹层玄武岩与铺岭组玄武岩的里特曼指数分别为0.029~2.203和4.304~6.538,表明两者是同期不同阶段的产物。历口群邓家组、铺岭组、小安里组界面清晰,形成过程连续,应该合并为一个组,仍称为邓家组,铺岭组作为邓家组上段,小安里组作为邓家组顶段。历口群邓家组中段上部夹层玄武岩用LA-ICP-MS法测得的锆石U-Pb年龄为(804.2±7.4) Ma。原位锆石Lu-Hf同位素结果表明玄武岩锆石的初始¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf比值为0.281 837~0.282 076,ε_Hf(t)为-15.9~-7.0,二阶段模式年龄($t_{DM_{2}}$)为2.16~2.68 Ga,意味着岩浆源区受到了地壳物质的强烈混染,代表着裂解中期阶段结束,岩浆活动发展至地表。历口群的沉积特征表明,江南造山带东段的新元古代裂谷盆地属于被动型裂谷盆地,俯冲板块的回撤为其主导因素,Rodinia地幔柱活动对大地构造的演化有明显影响,裂解的形成是板块活动与地幔柱活动相互作用的结果。

晋北地区口泉断裂带晚中生代分段构造特征

罗晓华, 杨明慧, 贾春阳, 李占元, 雷志斌, 张少华

2019, 33(03): 551-560. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.08

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口泉断裂带位于华北克拉通中部造山带的西侧,晚中生代具有独特的逆冲构造样式和复杂的构造演化过程。以区域地质调查资料为基础,通过野外地质考察、构造建模及磷灰石裂变径迹分析,研究了口泉断裂带晚中生代的分段构造特征及其形成机制。结果显示:(1)口泉断裂带自东南向西北逆冲推覆,沿断裂带走向的位移活动具南强北弱特点;上盘为太古宇片麻岩,下盘地层依次为寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系及侏罗系。(2)口泉断裂带具有分段特点,主体构造样式为非典型的构造三角带,具有两套以上的滑脱层;底滑脱层自南向北从太古宇、寒武系—奥陶系升高至石炭系,被动顶板滑脱层则位于下寒武统馒头组—毛庄组或下伏的太古宇片麻岩。(3)据磷灰石裂变径迹测试模拟,口泉断裂带逆冲活动的最早年龄是(147.1±6.0) Ma,为晚侏罗世,其形成机制与晚侏罗世伊泽奈崎板块俯冲造成的NW向挤压大地构造背景有关。

古新世特提斯喜马拉雅南亚带石英砂岩成因及其构造意义:以藏南岗巴地区古新统基堵拉组为例

刘庆山, 魏玉帅, 张宝森, 潘婉莹

2019, 33(03): 561-573. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.09

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特提斯喜马拉雅南亚带作为印度被动大陆北缘的主要构造单元,相较于其他类似构造单元发育着多套特殊的石英砂岩,意味着被动大陆边缘物源区陆源碎屑供应能力的多次变化,而引起印度被动大陆北缘石英砂岩沉积的构造背景和构造意义尚不明确。以特提斯喜马拉雅南亚带的岗巴地区古新统基堵拉组石英砂岩为例,通过砂岩碎屑成分分析、古流向恢复、重矿物分析和碎屑锆石年代学方法,对基堵拉组石英砂岩的沉积学及物源区特征,以及蕴含的成因和构造意义进行探讨。从沉积相分析结果来看,在早古新世岗巴地区所属的板块为印度被动大陆边缘,处于新特提斯洋的海岸线附近,以滨岸相为主,显示了一种浅海陆棚到陆相的变化。从砂岩岩相学的结果分析,基堵拉组的陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,同时古水流近NNE方向。从碎屑锆石年代学数据分析结果可知,基堵拉组的碎屑锆石年龄特征与早白垩世德干高原地区相吻合。故认为基堵拉组石英砂岩的形成是由于印度北缘的陆源碎屑供应量突然增多与被动大陆边缘物源区构造抬升导致,而引起被动大陆边缘物源区构造抬升的原因主要与德干大火成岩省形成相关。最终认为石英砂岩的发育成因与印度大陆北缘德干大火成岩省形成时构造隆升所导致的稳定克拉通再活化有关。

藏南泽当卡多地区中生代放射虫动物群研究及其地质意义

马雪嵩, 李国彪

2019, 33(03): 574-586. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.10

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雅鲁藏布江蛇绿岩带一直以来被认为是新特提斯洋岩石圈的残留,其与雅鲁藏布江缝合带内相关的海相地层共同记录了新特提斯洋的演化过程以及印度—欧亚板块的碰撞过程。位于藏南泽当西南卡多附近的硅质岩剖面中发现有保存较好的中生代放射虫化石,鉴定出放射虫31属39种,识别出4个放射虫组合,并将之与邻区及西特提斯地区放射虫化石带进行对比确定其时代:Alievium longispineum-Transhsuum maxwelli组合,晚巴通期—早卡洛夫期;Hsuum maxwelli-Triactoma mexicana组合,晚卡洛夫期—牛津期;Holocryptocapsa hindei-Hiscocapsa grutterinki组合,晚巴雷姆期—早阿普特期;Hemicryptocapsa polyhedra-Obeliscoites giganteus组合,晚阿尔布期—赛诺曼期。卡多硅质岩中所含放射虫组合可为泽当蛇绿岩的形成时限及新特提斯洋的演化提供重要的微体古生物依据。

北京西郊丁家滩剖面寒武系第二统昌平组核形石特征及成因

白莹, 罗平, 刘伟, 徐安娜, 赵振宇, 王珊, 龚骥遥

2019, 33(03): 587-597. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.11

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核形石是微生物岩的一种,长期受到地质学家的广泛关注。目前在核形石的展布模式、沉积环境以及微生物特征和形成机制方面的研究仍显不足。北京西郊丁家滩剖面地层出露良好且保存完整,其寒武系昌平组的早期高位体系域主要沉积在潮下-潟湖环境中。受控于三级以下海平面以及水动力条件,早期高位体系域自下而上发育了三套形态各异的核形石层。第一套毫米级核形石零星分布于早期高位体系域下部,不具明显核心,包壳内见大量泥晶物质及砂屑、生屑。第二套厘米级-亚厘米级椭球状核形石集中分布于早期高位体系域中部,具有明显核心,包壳主要由亮纹层、菌纹层、生屑层和包壳层组成。第三套厘米级椭球/叶状核形石集中分布于早期高位体系域上部,具有明显核心,包壳主要由亮纹层组成,菌纹层含量较少。镜下鉴定结果表明由亮/暗纹层交互而成的核形石包壳具有不同的显微/超微结构,代表了微生物席与沉积环境的不同互动方式。分析其形成环境可知,北京西郊丁家滩剖面寒武系昌平组以核形石为主的微生物岩,生物灭绝事件是其直接成因,但也许不是决定性因素。

黔西上二叠统长兴组米兰科维奇旋回研究

王燕, 袁学旭, 郭英海, 沈玉林

2019, 33(03): 598-603. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.12

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选择黔西地区盘1井、威宁1井、纳雍1井和织金1井,对长兴组自然伽马测井数据进行频谱分析,识别出其中的米兰科维奇周期,并采用滤波手段提取出其中的稳定周期,进行连井对比。结果表明频谱峰值与米兰科维奇周期存在良好的对应关系,研究区长兴组地层中保存着123.0 ka的偏心率周期、45.0 ka和35.6 ka的斜率周期、21.2 ka和17.7 ka的岁差周期,各级周期的旋回厚度分别为4.59~5.73 m、1.37~2.15 m和0.66~0.98 m;各井的短偏心率旋回曲线显示研究区长兴组地层记录了约18个短偏心率旋回,据此估计出长兴组沉积时限约为2.21 Ma;通过短偏心率旋回层和所计算沉积速率的连井对比,发现地层中海相标志岩层段等时性对比效果明显,反映了区域快速海侵的过程,而沉积速率的变化可能受到了海平面变化和物源供应的共同影响。

豫西鲁山地区寒武系辛集组沉积环境及其控制因素

郑德顺, 杨东亮, 杨文涛, 李雨

2019, 33(03): 604-614. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.13

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华北板块南缘寒武纪早期沉积盆地和岩相古地理演化一直是地学界研究重点之一。以豫西鲁山石门沟地区寒武系辛集组为研究对象,运用传统沉积学野外剖面观测及室内镜下薄片观察和粒度分析方法,对辛集组沉积环境及其控制因素进行研究,得到以下主要认识:豫西鲁山石门沟地区寒武系辛集组为一套典型的海相陆源碎屑岩沉积,其岩性自下而上由砾岩-砂岩-泥岩过渡,沉积环境向上构成由浅海重力流-滨岸潮坪-潟湖和冲溢扇的垂向演化过程,普遍受风暴事件的影响;辛集组砂岩概率累积曲线主要表现为“高斜一段、二段式”和“高斜多跳一悬式”,C-M图投点显示出兼具牵引流与重力流的水动力机制,均符合风暴沉积特征;辛集组沉积环境与早寒武世华北板块南缘活动大陆边缘、坳-隆相间的古地理古构造格局,处于风暴活动频繁的低纬度地区,以及全球海平面上升变化、气温由温和到相对较高的古纬度和古气候等因素密不可分。辛集组沉积环境及其控制因素研究,对了解华北板块南缘寒武纪早期沉积盆地及岩相古地理演化具有重要的借鉴意义。

鄂尔多斯盆地南缘上二叠统—中下三叠统地球化学特征及其古气候、古环境指示意义

谭聪, 袁选俊, 于炳松, 刘策, 李雯, 崔景伟

2019, 33(03): 615-628. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.001

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为探索陆相湖泊环境记录中二叠纪—三叠纪之交古气候演化的信息,以鄂尔多斯盆地南缘陕西铜川石川河剖面上二叠统石千峰组(P₃s)和三叠系的刘家沟组(T₁l)、和尚沟组(T₁h)、纸坊组(T₂z)为研究对象,对界面上下地层开展了系统的矿物学、岩石学和地球化学研究。通过主量和微量元素、碳氧同位素以及TOC测试对古盐度、古氧化还原环境和古气候演化规律进行分析。测试结果显示在二叠系—三叠系(P/T)界线附近主、微量元素和碳、氧同位素发生较明显的变化,气候环境代用化学指标的波动指示了从晚二叠世至早中三叠世鄂尔多斯盆地的古气候、古环境的变化。研究结果表明上二叠统石千峰组形成于河流-三角洲沉积环境,氧化程度相对低,古气候相对温暖湿润;下三叠统刘家沟组与和尚沟组的紫红色砂泥岩代表水体较浅的河流-三角洲相,强氧化环境,气候干旱炎热;而到中三叠统纸坊组沉积期,湖平面上升,元素的迁移作用加强,氧化程度变弱,气温降低,气候转为半干旱半湿润气候。碳同位素分析结果显示,鄂尔多斯盆地陆相P/T界线上δ¹³C_PDB存在显著负偏,与全球范围内的海相P/T界线具有一致性,说明在华北地台陆相P/T界线上同样存在气候突变和生物灭绝等重大地质事件的沉积记录,与海相地层可对比。

东濮凹陷原油含硫化合物的分布特征及其应用

徐田武, 李素梅, 张洪安, 张云献, 吴建勋, 史权, 陈湘飞, 纪红, 万中华

2019, 33(03): 629-642. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.15

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东濮凹陷盐湖相原油中杂原子化合物研究薄弱。采用高分辨率质谱结合色谱-质谱技术,对东濮凹陷盐湖相、淡水湖相原油中的含硫化物进行了检测。结果表明,原油中含有丰富的含硫化合物, S₁和O₁S₁占绝对优势,咸水相原油富含S₁类、淡水相原油相对富集O₁S₁类,指示O₁S₁/S₁具有原始沉积环境指示意义。东濮盐湖相原油中的硫化物富含碳数为C_27-35、C₄₀的化合物,与原油中丰富的甾类、藿烷类与β-胡萝卜类化合物碳数相吻合,指示菌藻类、色素类生源的重要贡献。随成熟度增加,硫化物缩合度增加、烷基侧链碳数范围降低,相关参数DBE₆/DBE₁₂-S₁、DBE₃₊₆/$DBE_{12+15+18}$-S₁等可用于辅助评价原油成熟度。东濮低熟油含有丰富的低热稳定性硫化物,指示富硫干酪根和/或富硫大分子低温降解是低熟油形成的重要机制之一。

白云石有序度对湖相混积碳酸盐岩储集层物性的控制作用:以柴达木盆地英西地区渐新统为例

杜江民, 王青春, 聂万才, 罗川又, 李政, 盛军

2019, 33(03): 643-652. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.16

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对英西地区渐新统湖相混积碳酸盐岩储集层的物性特征及主控因素进行了分析。系统地开展了岩石矿物学特征、物性分析、孔隙结构、白云石有序度测试、无序白云石成因机理及其对储层物性的影响研究,提出英西地区渐新统储集层主要为“低孔-特低渗”型储层,其孔隙发育程度主要受控于岩石中的白云石含量,其中白云石有序度对岩石物性具有重要的控制作用。研究结果表明:(1)测井孔隙度与岩石中的白云石含量呈明显正相关关系,而与泥质含量呈负相关关系;(2)理想模式下,当岩石中白云石含量为100%时,有序白云石的分子结构决定了其孔隙度应为13%,研究区氦气法实测孔隙度与白云石含量相关关系投点图中的数据点大多分布在该理想模式线附近;(3)理想模式线上方的样品,其晶间孔多被扩大改造,有的被碎屑颗粒支撑扩大,有的被微弱溶蚀扩大,理想模式线下方的样品,其晶间孔多被黄铁矿或其他物质半充填而变小;(4)少数岩石样品的白云石含量较高但其孔隙度值较小,主要为有序度较低的白云石或者无序白云石,在白云石含量相同的条件下,有序度越高,其孔隙越发育。

基于多尺度X-CT成像的数字岩心技术在碳酸盐岩储层微观孔隙结构研究中的应用

盛军, 杨晓菁, 李纲, 徐立, 李雅楠, 王靖茹, 张彩燕, 崔海栋

2019, 33(03): 653-661. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.17

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为了更加直观、准确地刻画碳酸盐岩储集层的微观孔隙结构特征,分别选取裂缝发育的双孔介质碳酸盐岩储层样品与裂缝不发育的单介质碳酸盐岩储层样品,利用多尺度X-CT扫描成像技术建立不同级别的三维数字岩心,应用最大球算法与孔喉尺寸校正方法,提取并建立碳酸盐储层纳米级数字岩心孔隙网络模型,最后实现利用三维孔隙网络模型模拟储层物性参数、进汞曲线以及孔、喉分布曲线,并与常规高压压汞法结果进行平行对比。研究结果表明:利用数字岩心技术模拟得到的孔隙度、渗透率参数与实际测量结果相差较小;模拟得到的进汞曲线、孔喉分布曲线与室内压汞实验得到的曲线具有较高的一致性,数字岩心得到的模拟结果具有较高的可信度。数字岩心技术在碳酸盐储层微观孔隙结构的直观刻画与定量描述方面,具有明显优势。

六盘山盆地固页1井白垩系马东山组泥页岩储层特征

马风华, 潘进礼, 张勇, 马小娟

2019, 33(03): 662-671. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.18

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以六盘山盆地固页1井白垩系马东山组泥页岩为研究对象,通过岩心编录、铸体薄片鉴定、X衍射、扫描电镜及等温吸附等手段,对六盘山盆地固页1井白垩系马东山组泥页岩储层特征进行综合研究。结果表明:马东山组泥页岩具有丰富的岩相组合,包括页岩相、泥质碳酸盐岩相、白云岩相、含碳酸盐质泥岩相、含白云质泥岩相、白云质泥岩相及灰质泥岩相;其中含白云质泥岩相和碳酸盐质泥岩相TOC含量最高。马东山组泥页岩为低孔低渗类储层,其矿物组成以黏土矿物含量低、长石类和碳酸盐类矿物含量高为特征,易于压裂。镜下及扫描电镜观察显示,马东山组泥页岩孔裂隙可概括为顺层分布、网状分布、溶蚀和粒间4种微裂缝与粒间、晶间和溶蚀3种孔隙;其孔隙具有丰富的溶蚀现象,且溶蚀孔多被炭质、方解石、白云石、斜长石、伊利石及石膏等充填,形成丰富的粒间孔、晶间孔、溶蚀孔及晶体间微裂缝;孔隙大小集中分布于2~10 μm,个别可达10~33 μm。等温吸附表明,马东山组泥页岩最大甲烷吸附能力介于0.96~4.6 m ³/t,均值2.29 m³/t;Langmuir压力中等偏低,变化范围为1.27~2.21 MPa,平均1.74 MPa,显示马东山组泥页岩具有较强的储气能力。总之,马东山组泥页岩储层孔裂隙发育丰富、泊松比低、脆性好、储气能力好且易于压裂,是良好的页岩油气储层。

新场气田分段压裂水平井裂缝布局优化

卜淘

2019, 33(03): 672-679. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.19

摘要 ( 349 )

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新场气田属于大型多层致密砂岩异常高压气藏,储层物性差,非均质性强,气井动用储量低。目前,为大幅度提高气井产能,提高储量动用长度,该气藏多采用多段压裂水平井开发。因此,迫切需要论证裂缝参数及其组合对多段压裂水平井开发效果的影响,为气藏下步科学高效开发和持续高产稳产提供理论基础。以川西新场气田为研究对象,采用数值模拟法深入研究了压裂水平井裂缝几何布局对气井产能的影响,包括非均匀裂缝长度、非均匀裂缝间距、压裂规模与裂缝数量、裂缝长度与间距的匹配、裂缝夹角与间距的匹配。结果表明:对于多段压裂水平井,U型模式的裂缝长度布局最优;均匀裂缝间距开发效果优于非均匀裂缝间距;水力压裂时,少段数长缝能取得更佳的开发效果;0.67~1倍缝长的裂缝间距布局、垂直于井筒的正交裂缝布局有利于改善压裂水平井开发效果,裂缝间距的增大能有效降低非正交裂缝低夹角对产量的影响。

云南祥云县王家庄碱性温泉水化学特征与成因分析

霍冬雪, 周训, 刘海生, 余鸣潇, 张彧齐

2019, 33(03): 680-690. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.03.20

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位于云南省祥云县刘厂镇的王家庄温泉水样YMD10-1(王家热水井)与YMD10-2(聚龙温泉宾馆热水井)的矿化度为1.49~1.65 g/L,主要阳离子为Na⁺,主要阴离子为$HCO_{3}^{-}$,水化学类型均为HCO₃-Na型。YMD10-1和YMD10-2的pH值野外测定数据分别为10.8和7,因YMD10-2暴露于空气使其$p_{co_{2}}$较高导致其pH野外观测值偏低;实验室pH测定值分别为8和7.6,主要受到$p_{co_{2}}$差异影响导致水中碳酸组分发生变化而改变了其pH值。水样的δ²H-δ¹⁸O数据显示温泉的补给来源为大气降水。利用SiO₂温标估算了温泉的地下热储温度为89~92 ℃。利用²²⁶Ra-²²²Rn法估算出YMD10-1的热水年龄为446.84 a,YMD10-2的热水年龄为319.56 a。估算的地下热水的循环深度为3 808~3 898 m,利用δ²H和δ¹⁸O估算热水补给高程为2 845~2 865 m,补给区为周边的山区。地下水获得大气降水入渗补给后,经历深循环并获得深部热流加热,沿断裂带上升穿透浅部第四系出露地表。温泉显示碱性是由于长石与水和CO₂发生反应,产生大量的$HCO_{3}^{-}$, $HCO_{3}^{-}$在溶液中有可能水解消耗H⁺产生OH^-。王家庄温泉被当地人们用来晒制土碱,与热水Na⁺和碳酸的含量高有关。

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