藏东昌都红层滑坡的地质成因模式

藏东昌都红层紧邻北澜沧江结合带(LCS),是近年来新厘定的红层岩系。为进一步丰富和完善红层及滑坡灾害研究,文章基于翔实的现场调查,从构造地质学角度约束滑坡发育的边界条件,总结归纳了藏东昌都红层滑坡的地质成因模式,并对不同类型滑坡典型案例进行了剖析。结果表明:受区域造山作用影响,藏东昌都红层掀斜,发育大量透入性构造面,导致岩体物理力学性能弱化。藏东昌都红层滑坡的地质成因模式主要包括原生层理型、层理断层型、层理节理型、褶皱节理型和断层节理型等5类。构造面是红层滑坡发育的主控因素,建议在明确研究区构造演化过程及构造框架的基础上,精细刻画滑坡区构造面发育特征。研究成果可为揭示滑坡发育的内在机制及监测预警、工程防治等提供理论支撑。

大青山地区2.5 Ga紫苏花岗岩——对深熔石榴花岗岩成因模式的启示

华北克拉通北缘西部陆块早前寒武纪基底分布广泛,现有的研究普遍认为经历2.5 Ga,2.45~2.37 Ga,1.95 Ga和1.85 Ga变质热事件影响。华北克拉通北缘阴山陆块中2.5 Ga的紫苏花岗岩研究已经成为了揭示华北克拉通北缘早前寒武纪构造演化的一个热点,但孔兹岩带中却鲜少有新太古代晚期构造热事件的相关报道。近年来,相继从大青山地区的孔兹岩带石榴黑云母片麻岩中分辨出一期具有2.45~2.37 Ga变质锆石年龄的大青山表壳岩,同时出露与其成因关系密切的深熔石榴花岗岩,但其深熔成因的模式存在争议。本文对大青山地区新发现的新太古代晚期紫苏花岗岩、石榴花岗岩及其围岩的野外空间产出关系和锆石年代学进行对比分析,为探究深熔石榴花岗岩成因模式提供重要的启示。

松辽盆地南部大情字井区青山口组地热水化学特征及成因模式

位于长岭凹陷鞍部的大情字井地区水热型地热资源丰富,其中储层温度较高、岩性好、含水量高的青山口组是最佳热储层,因此,阐明地热水的成因模式对于该区地热资源的可持续开发利用具有重要意义。通过青山口组7口井地热水样的水化学测试,结合收集的8组氢氧同位素数据,研究了目标区地热水的来源及混合过程,并分析了成因模式。结果表明,青山口组地热水主要为部分平衡的Cl^(-)Na型流体,补给来源为长白山地区的大气降水和原生沉积水,补给高程为2347~2370 m;通过2210~3470 m的循环吸热过程形成现今温度为81.25~112.80℃的地热流体存储于半开放体系的青山口组碎屑岩储层中。另外,研究区NE、NW向2组断裂系统是地热流体循环的主要导水通道,地热流体在深循环过程中与围岩矿物发生水岩反应,碳酸盐岩及硅酸盐矿物的溶解,形成了以Na^(+)、Cl^(-)和HCO^(-)3离子为主的地热水资源。

白云岩成因模式及其对碳酸盐岩优质储层发育的影响

白云岩储层在全球油气勘探与开发中占有重要地位。白云岩作为一种钙镁碳酸盐矿物,无论在海相、陆相等沉积环境,还是同生、成岩、浅埋藏和深埋藏等成岩过程中均有出现,但在现代海洋沉积中却很少发育。因此,白云岩的成因一直是国内外碳酸盐岩储层研究的难点和热点。研究结果表明:①白云岩的成因可以分为原生和次生两种,巨厚的白云岩地层多由含Mg2+的成岩流体在特定的流体动力学条件下渗透并改造前期石灰岩地层而形成;②依据白云岩形成的环境、流体动力学条件和成岩流体中离子的浓度,将白云岩的成因归纳为7种模式:蒸发泵模式、渗透回流模式、混合水模式、海水模式、埋藏模式、热液成因模式和生物成因模式;③白云石化过程对储集空间的发育产生影响,理论模式下,Mg2+的离子半径小于Ca2+,石灰岩转变为白云岩孔隙度通常会增加,但在成岩环境、新生成白云石含量和晶体结构等复杂因素的影响下,白云岩的储集空间并不一定优于石灰岩,通常白云石化过程会提升储层颗粒的抗压能力及渗透率;④优质白云岩储层成因机理表明,原始沉积环境是基础,白云石化是必要条件,白云石化之外的成岩改造是关键因素。

鲁西北平原砂岩热储地热地质特征及成因模式

为了分析鲁西北平原砂岩热储地热地质特征及成因模式,笔者采用资料收集和实验测试相结合的方法对热储层、地温场、水化学和水位动态变化特征进行研究。结果表明,鲁西北平原砂岩热储类型为新近纪馆陶组和古近纪东营组热储,热储层顶板埋深及地层厚度最大值区域均位于聊城临邑县。热储地温梯度普遍低于3.4℃/100 m,但平原县凸起区地温梯度大于4.0℃/100 m。地热水化学类型以Cl-Na型为主,表现出Na+、K+及Cl-富集的特点。地热水温度为54.4~85.9℃,聊城市临清地区热储温度较高。砂岩热储地热水与深层地下水之间水力联系较小,地热水位变化主要受人工采灌的影响。

云南落漏河流域温泉水化学特征及成因模式

温泉的水化学特征和成因机制研究对中低温地热资源的开发利用具有重要意义。云南落漏河流域温泉分布受隐伏断裂带控制,沿落漏河分布于河谷两岸,出露于第四系松散堆积物和二叠系玄武岩地层,温度介于34.5~50.0℃,属于中低温热水,pH为7.62~9.73,溶解性固体总量介于262~702 mg/L。通过采集落漏河流域内温泉热水和周边浅表冷泉水样,开展水化学成分和氢氧同位素测试,基于水文地球化学方法探讨温泉及地下水的水文循环过程、水化学演化及其成因模式。结果表明,受HCO_(3)-Ca型浅层地下冷水混合的影响,温泉水化学类型为HCO_(3)-Na型,温泉热水和地下冷水化学组成受硅酸盐和碳酸盐矿物溶滤控制。氢氧同位素分析指示温泉热水和地下冷水主要接受大气降水补给,补给高程为2007~2307 m,补给区域为河谷西北部马耳山、北部锅盖山和中部左家山等山脉。通过二氧化硅地热温标、硅-焓混合模型和多矿物平衡模拟估算的温泉热储温度为68.4~150.0℃,冷水混合比例为77.9%~90.5%。落漏河流域温泉成因模式大致为:大气降水沿裂隙或岩溶通道下渗,历经深部地下循环被大地热流加热,循环深度为2872~3724 m,而后在高温和冷、热水密度差的驱动下沿白莲村隐伏断裂带上涌,在第四系地层以中低温温泉形式出露。研究成果可为落漏河流域温泉开发利用以及探索同类型中低温地热资源开发潜力提供依据。

基于水化学特征的赣东南石城-寻乌断裂带地热水成因模式

石城-寻乌断裂带控制了红层盆地分布、花岗岩侵入与深部热水的运移,是江西温泉分布最密集的区域,也是赣南最主要的控热构造。但目前研究仅限于零散地热田,缺乏从区域构造带尺度对地热水成因进行系统研究。为了探明石城-寻乌断裂带地热水成因,文章研究了石城-寻乌断裂带已有的14个地热田,采用水化学组分、同位素等方法手段开展研究。结果表明:(1)石城-寻乌断裂带整体可分为北段邵武-石城断裂,中段会昌浅层次热隆伸展构造及南段的寻乌断裂带三部分,地热水分别受上述3条主断裂控制,且断裂带活动程度由北向南增强,导致不同地热田的热储特征存在较大差异;(2)地热水属中性偏弱碱性水,在石城及会昌盆地段阳离子以钠和钙离子为主,阴离子以硫酸根、重碳酸根为主;在南部寻乌断裂带阳离子则以钠离子为主,阴离子以重碳酸根为主。水化学组分主要来源于水岩相互作用,蒸发岩与硅酸盐岩是主要离子的物源;(3)地热水来源于周边山脉雨水的就近补给。研究区地热水对应表观年龄较长,且构造带由北向南有热水年龄、幔源物质比例与热储温度同步增大的趋势;(4)断裂带热水属未成熟水,但随断裂带向南延伸有逐渐成熟的趋势。热储温度在54~144℃之间,最低温在石城沔坊,最高温在寻乌南桥东,呈现向南升温的趋势,对应热水循环深度也向南逐渐增加,最大可超过3 km深(寻乌南桥东)。沿断裂带地热水空间分异明显,水岩相互作用强度、地热水成熟度、热储温度、循环深度及水年龄、大地热流值、岩浆活动、地震活动等均与断裂带活跃程度相关,且随断裂带向南延伸而增加。断裂带南桥东地热田潜力最大,可作为断裂带深循环中高温地热勘查优先区。

湖南省热水圩地热田干热岩形成的热源机制与成因模式

湖南省热水圩地热田90℃以上的高温温泉指示该地热田具备良好的地热地质条件,是潜在的干热岩勘查有利地段。为合理评价热水圩干热岩的储层温度与勘查开发前景,对汝城地区热水圩地热田的深部地质构造、地球化学和重磁电震地球物理特征、地温场特征等进行综合分析,自深至浅揭示热水圩地热田深部热结构,探讨干热岩形成的热源机制与地球动力学过程。结果表明:(1)利用SiO_(2)地热温标估算的热水圩地热田深部热储温度为79.4~143.9℃;(2)热水圩附近中棚岩体、鱼王岩体等花岗岩体平均生热率为7.07~8.44μW/m^(3),明显大于中国大陆主要地质构造单元的地壳平均生热率;(3)重磁特征反映出热水圩地区岩石圈厚度相对较薄,大地电磁与地震波速解释的区域内壳内高导低速体与深大断裂带相吻合,指示这些深大断裂有可能构成深部热物质上侵的通道。在此基础上,总结归纳了湖南省热水圩地热田干热岩的成因模式:太平洋板块俯冲与回撤,导致板块前缘形成强烈的热扰动,造成软流圈的隆起和幔源热物质的上侵,形成相对较高的幔源热源;生热率较高的花岗岩体与铀矿体放射性产热形成了良好的地壳热源;深大断裂构成深部热物质上侵的通道,同时为浅部干热岩的形成提供重要热源。有利的热源条件及沿深大断裂的深部热物质上侵,使湖南省东南部形成以热水圩周边岩体为代表的干热岩有利靶区。根据综合确定的地温梯度推算,热水圩地热田呈隐伏状态的、致密的、裂隙不发育的埋深在4000~6000 m的花岗岩体温度可达176.8~256.6℃,是良好的、近期可勘查开发的干热岩体。

河套盆地临河坳陷构造脊成因模式及其与油气成藏的关系

近年来河套盆地临河坳陷勘探取得重要发现,落实了亿吨级的探明储量,但不同构造之间油藏规模存在明显差异。为了搞清构造脊与油气成藏和富集之间的关系,以区域地质、地震和钻井资料为基础,结合构造演化分析,研究了构造脊的主要成因模式及其对成藏要素的控制作用。结果表明:临河坳陷构造脊非常发育,其形成主要与断层活动相关,成因可划分为鼻状脊、断背脊、断块脊和转换脊4种模式;参考其规模又可分为大型构造脊和小型构造脊2类,而小型构造脊往往是发育在大型构造脊背景之上的次级构造脊;构造脊在形成过程中对“运和圈”2个要素具有较强的控制作用,是运和圈耦合的有利载体;在成藏过程中大型构造脊、小型构造脊和生烃灶在空间上相互配置,可形成“源-汇-聚”接力式油气运聚模式;烃源岩提供油源,大型构造脊提供有利汇聚背景,小型构造脊提供油气聚集场所;在与烃源岩配置关系好的大型构造脊之上,小型构造脊越是靠近洼槽,油源条件越充足,油气越为富集。研究成果可为临河坳陷下一步的油气勘探提供一定理论指导。

坦桑尼亚梅拉尼坦桑石矿床地质特征及成因模式

通过野外实地矿区地质填图,对坦桑尼亚梅拉尼坦桑石矿床的地质背景及矿区矿床地质特征进行详细描述,尤其对矿体及矿物宝石学特征进行了剖析和综述,探讨了宝石成因模式。认为坦桑石形成于约5亿年前的泛非运动,仅产于新元古代莫桑比克变质带的蚀变石墨片麻岩中,属于接触交代成因的矽卡岩矿床,主要受地层岩性和构造变形两个因素控制。

乐山市地热资源分布特征及成因模式研究

乐山市位于四川盆地西南边缘,区内地热资源丰富,但开发利用程度较低。从区域地质构造及地热地质背景出发,对乐山市地热资源类型以及其地质构造条件、分布、产出特征和成因模式进行研究。结果表明:①乐山市区域内地热资源分布明显受区域大型分区构造控制,以丰都庙断层为界,西侧多为盆缘断块型地热,东侧多为盆内自流斜坡型地热。②乐山市区域内地下热水“补径排”系统完善,其中补给主要为大气降水及地表水;径流严格受地下储层分布以及深循环储水构造控制;排泄主要受刚性断层控制,地下热水沿导矿断裂上升至地面或相邻含水层,其次为深循环形成的热矿泉水储存在热储层之中,处于承压停滞状态由钻孔揭露。研究成果可为该地区地热资源合理开发利用提供依据。

冀鲁豫三省交界处临清坳陷大名次凹陷地热系统成因模式及开发潜力

【研究目的】建立地热系统的成因模式对地热田地热资源量评价以及后期有利区带的优选有着重要指导作用。大名次凹陷为渤海湾盆地临清坳陷馆陶凸起南端的一个次一级构造单元,其馆陶组砂岩热储可以构成一套完整的地热系统。【研究方法】本文结合前人研究成果和区内地热钻井资料,通过对临清坳陷大名次凹陷地热系统“源、储、通、盖”主要地质因素分析研究,建立了研究区地热系统的概念模型,并在此基础上开展了地热资源量评价。【研究结果】馆陶组热储层在区内分布均一,底板埋深在1550~2000 m,储层厚度在268~324 m,孔隙度介于14%~32%,储厚比最高可达70%。区内钻遇至馆陶组的地热井,地热水井口水温多在54~60℃,水化学类型以Cl·SO_(4)-Na为主。上部沉积的第四系和明化镇组,地温梯度在22~60℃/km,构成了良好的盖层。地热系统热源主要来自于新生代断陷盆地背景下的高大地热流值,约52~57 mW/m^(2),南部临漳—大名断裂和东部冠县断裂为其深部热流向上运输的有利通道。热储整体接受来自西部太行山和东部鲁西南隆起的大气降水补给,经深部热传导和局部热对流增温后,富集于热储之中。【结论】馆陶组砂岩地热系统资源量超过127.42×10^(8)GJ,每年可开采地热资源量为31.86×10^(6)GJ,折合标煤1.09×10^(6)t。年开采地热资源量可满足超3.14×10^(7)m^(2)的供暖面积,开发潜能较大。

基于水化学同位素技术的地热储层成因模式对比分析——以鲁西北埕宁隆起区为例

埕宁隆起区是我国重要的地热资源富集地区之一,了解地热田的成因模式对于地热资源的可持续开发利用具有重要意义。采用水化学同位素手段,对埕宁隆起区馆陶组砂岩热储和寒武-奥陶系岩溶热储成因进行对比分析,结果表明:砂岩热储地热水是地质历史时期的大气降水入渗补给的产物,为侧向径流补给水,而岩溶热储地热水不是直接来源于大气降水的就近入渗补给,而是经过较长距离的径流过程,具有明显的氢氧漂移现象。两套热储地热水补给高程、热储温度及热水循环深度分别为459 m和557 m、66℃和72℃、1420 m和1795 m。此外,研究成果还揭示埕宁隆起区地热水补给区位于泰山地区,其地热系统热源为地壳深部及少部分上地幔传导热流。

南京汤泉地下热水补给来源与成因模式

南京汤泉地区地下热水资源丰富,阐明其补给来源及成因模式,对于地下热水的科学开发意义重大。采用水化学及同位素地球化学分析方法对其进行了系统研究。结果表明,研究区地下热水与浅层冷水水化学组成差异明显,热储温度为63~75℃,循环深度为1.8~2.3 km。大气降水入渗是地下热水的补给来源,补给高程范围为321~539 m;循环周期为2046~6474 a;地下热水上涌过程中会混入比例为4%~26%的浅部岩溶冷水。经分析,该地热系统成因上属于中低温对流型,补给区主要为老山复背斜构造内的碳酸盐岩裸露区,依靠区域大地热流供热,热储层主要为上震旦统白云岩,盖层为寒武系、白垩系及第四系,地下热水经深循环沿NEE向与NW向断裂交会通道向上运移,并与浅部冷水发生混合,形成本区的地热异常。

湖北省厦铺-杨芳林隐伏型地热田地质特征及成因模式

湖北省厦铺—杨芳林地热田为钻孔揭露的一处中深层隐伏型地热田。该地热田位于杨芳林背斜轴部,奥陶系上统黄泥岗组—中-上统宝塔组灰岩、中统宁国组砂岩及下统留咀桥组灰岩构成热储层,上覆志留系泥质粉砂岩及页岩为热储盖层,为自然增温的低温传导型地热。在地热地质条件、地热流体化学特征分析基础上,结合最新物探、钻孔岩性与测温数据,从“源、通、储、盖”方面探讨地热田成因模式。研究认为该地热田具远源补给、深层循环、裂隙赋水、盖层聚热的特点。尝试建立了地热田概念模型,可为该地热田合理开发利用及进一步勘查提供科学依据。

云南弥渡县温泉形成机制及成因模式探讨——以高芹温泉为例

弥渡县位于红河断裂和程海断裂交汇地带,周围有多个断裂带交汇,是欧亚板块和印度板块碰撞的结合部位,板块活动及新构造运动强烈,蕴藏着丰富的地热资源。本文以弥渡县弥城镇温泉为研究对象,依托《弥渡县地热资源专项调查项目》,从温泉背景条件、分布赋存规律、地下水化学特征和形成机制着手,初步探讨其地热系统成因模式,为该区地热分析研究、地热开发和利用提供一定的启示。

中国辽东地区超大型菱镁矿矿床的地球化学特征和成因模式(英文)

我国辽东地区早元古代大石桥组镁质碳酸盐-泥质岩建造中赋存有多个超大型菱镁矿矿床.在这些矿床中,菱镁矿矿体均只限定在大石桥组三段岩层中.该层岩石主要由白云质大理岩、菱镁质大理岩、菱镁矿和少量泥质板岩薄层组成.赋矿层位之下地层为大石桥组二段的云母片岩;其下为大石桥组一段的白云质大理岩与云母片岩夹层.在大石桥组一段中未见菱镁矿体产出.研究表明,菱镁矿的δ18O值为5.2‰～13.8‰,低于围岩大理岩的δ18O值(11.2‰～22.8‰).但两者的δ13C值大多接近零值,其中菱镁矿δ13C值变化为-1.4‰～1.2‰,大理岩δ13C值变化为-4.5‰～4.4‰.在菱镁矿层位中发现有石膏成层和脉状产出,其δ34S值为23.9‰～26.5‰,显示海相蒸发沉积特征.菱镁矿的稀土元素分析表明存在三种不同页岩标准化配分模式.类型Ⅰ显示中稀土富集特征,类型Ⅲ显示重稀土富集和正铕异常特征,它们可能反映了不同时期成矿热液的特征.而类型Ⅱ显示与围岩大理岩相同的平坦型,反映继承了原岩沉积碳酸盐岩的特征.本文认为,辽东地区的镁质碳酸盐岩(镁方解石和白云石)可能是从蒸发的泻湖盆地中沉积的,而菱镁矿石则主要是沉积后富镁卤水下渗交代原岩碳酸盐岩形成的.由于大石桥组二段云母片岩渗透率低隔水性强,因此菱镁矿的矿化交代作用只发生在其上的大石桥组三段镁质碳酸盐岩地层之中.在区域变质作用过程中,菱镁矿层曾发生变质重结晶作用.在更晚期的热液活动中可能也有一些菱镁矿脉形成.

玛湖凹陷百口泉组扇三角洲砾岩岩相及成因模式

玛湖凹陷斜坡带下三叠统百口泉组复杂砾岩为近源粗粒扇三角洲成因,根据砾岩的沉积特征,可细分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘及前扇三角洲,其中扇三角洲前缘又细分为前缘外带和前缘内带。根据沉积构造、颗粒形状、排列方式、支撑形式、胶结类型等特点精细划分了9种砾岩岩相,并总结了6种岩相组合序列,它们分别反映碎屑水道、辫状水道、辫状分支水道、辫流坝、水下分流河道和水下碎屑朵体等不同沉积微相环境。对比了夏子街、黄羊泉、克拉玛依扇三角洲的砾岩颜色、粒度、颗粒接触关系、结构与成分成熟度以及主要发育的砾岩岩相,进而理清了该区扇三角洲发育的控制因素、扇三角洲发育部位、物源供给强度、地形坡度与坡降规律;最终建立了西环带扇三角洲成因模式:夏子街扇三角洲为长轴持续供给型碎屑流主控的帚状扇三角洲,黄羊泉扇三角洲为山间供给充足型碎屑流与牵引流共同作用的朵状扇三角洲,克拉玛依扇三角洲为山前供给略少型牵引流作用控制的扇状扇三角洲。

湖相纹层状细粒岩特征、成因模式及其页岩油意义——以三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组为例

以三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组为例,通过高分辨率岩心图像扫描、常规薄片、扫描电镜、能谱分析等岩石学研究方法,结合微量元素、生物标志化合物等地球化学指标,对湖相富有机质纹层状细粒岩的岩石学特征、沉积成因进行了研究,并分析了其页岩油气/致密油气勘探意义。研究结果表明,纹层具有硅质碎屑富集层、碳酸盐富集层、凝灰质富集层及有机质富集层4种类型,通过组合可以形成3种层偶类型。有机质呈纹层状富集或分散状分布于碳酸盐纹层及凝灰质纹层中。缺少陆源碎屑供给的封闭盐湖沉积体系,形成了分层的古湖泊水体,加之湖底的热水活动和季风性气候共同控制了有机质的富集保存及湖相多元纹层状细粒岩的形成。由于该类细粒岩有机质丰度高,具有较好的生烃潜力,碳酸盐纹层微孔及纹层间微裂缝发育,使其具有丰富的储集空间类型,且脆性矿物含量高而易于后期压裂改造,具备形成页岩油气/致密油气的有利条件,勘探意义重大。

西藏谷露高温地热系统水文地球化学特征及成因模式

通过对西藏谷露高温地热系统的热水进行水文地球化学特征分析来研究其成因模式。研究结果表明，研究区热水为中偏碱性水，矿化度较高，化学类型主要为 Cl·HCO3-Na 型和HCO3·Cl-Na 型。热水在沿主要控热断裂上升途中与围岩发生物质和能量的交换，水岩作用强烈，到达浅部之后，由于受到冷水的混合作用影响使得温度下降，在 Na-K-Mg 三角图上表现为局部成熟水和未成熟水。利用混合模型对热水未受到冷水混合影响之前的温度进行估算，得到热储的温度范围为195～260℃，冷水混入比例为52％～74％。