台湾海岸山脉同造山盆地古热流值的估算:基于镜质体反射率约束下的一维盆地模拟

台湾东部海岸山脉上新世‒更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。本文采集了海岸山脉南部泰源向斜西翼更新统八里湾组泥岩样品,测量了其有机质的镜质体反射率(Ro)。Ro测量值的最小值、最大值和平均值与相对埋深之间的相关系数分别是0.76、0.43和0.67,反映出样品中同生镜质体在数量上远超过原生镜质体。由于同生镜质体和原生镜质体无法简单区分,本文将最小值和平均值分别作为原生镜质体平均镜质体反射率的下界和上界,采用一维盆地模拟技术计算出在给定剥蚀厚度和热流值的范围下的理论镜质体反射率。通过对比理论和实测镜质体反射率,我们发现:①八里湾组所有地层段与中段、上段在镜质体反射率(Ro)的偏差上具有不同的特征,意味着在中段开始沉积时下段卷入到褶皱冲断带中;②对于上段获得盆地剥蚀厚度解的下限是3.2~4.8 km,对应的热流值小于0.68~1.00 HFU(36.84~41.87 mW/m^(2)),表明同造山盆地是一个“冷盆”。

闽西南坳陷中部中‒晚三叠世构造变形特征

闽西南地区中‒晚三叠世变形构造是中生代华南陆缘由被动向主动转化的最早构造记录,但由于植被覆盖严重,长期以来对这一相对短暂的变形过程缺乏精细的研究。本文首先对闽西南坳陷中部玮埔花岗岩体及其东南侧的花岗“岩脉”开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,证实这两个曾被认为印支期的岩体(岩脉)均形成于早古生代末,而它们与上覆的上古生界不同地层单元之间的关系由原先认为的侵入接触变更为正断接触。在此基础上,通过对玮埔花岗岩体东南侧上古生界中露头和显微尺度变形构造的观测和分析,我们建立了研究区的中生代构造框架,识别出中‒晚三叠世的三期变形构造,由老到新依次为:①NE向展布、常伴有轴面劈理的区域褶皱,②顶部朝向SSW的滑脱断层,③朝向E或SE运动的区域逆冲断层。早中生代区域构造体制由此经历了挤压‒伸展‒挤压两次转变,很可能归结于由早中生代火山岛弧与华南大陆碰撞产生的远场挤压和由深部异常高热流上涌诱发的近场伸展的共同作用。

多期断层擦痕的硬划分:一种目标函数算法

提出一种基于硬划分的目标函数法 ,它能够识别多期断层擦痕数据。这是通过在Fry(1999)的Sigma空间里对数据内在的线性构造的识别来实现的。与其它的应力反演法不同 ,目标函数法在原理上相对完善。为了检验此方法 ,在设定的应力张量下由ManteCarlo法生成“人工”断层擦痕数据。计算结果表明 ,目标函数法能够很好地识别多期断层擦痕数据。应力估测的准确度取决于断层擦痕数据的误差和不同构造期应力张量之间的相似性。随着断层擦痕数据误差范围的加大 ,应力估测的准确度趋向降低。当断层擦痕数据存在误差时 ,越是相似的设定应力张量 ,其估计准确度也就越低。不同期构造应力的彼此相似往往与构造应力场微妙或细部的时空变化有关。在从多期断层擦痕数据里识别出相似的不同期构造应力上 ,目标函数法有所突破 ,进而有助于深入认识地质构造的形成。

自动识别多期断层擦痕的一种应力反演算法

由于地质历史上构造应力场的演变 ,多期断层擦痕数据的存在是应力反演所面临的普遍性问题。以往提出处理多期断层擦痕的应力反演算法都基于硬划分 ,忽视了数据自身的不确定性 ,并且一些只是传统的、处理一期断层擦痕的算法的简单延拓。在Fry (1999)的sigma空间里 ,同期断层擦痕向量具有统一的线性分布趋势 ,多期断层擦痕向量具有不同的线性分布趋势。在此基础上 ,本文提出利用模糊线性聚类法来识别多期断层擦痕向量的线性结构。这种算法不仅可以弥补以往算法的上述缺陷 ,还具有自动、直接、有效 。

储层天然裂缝形成机制的初步研究——以静北潜山油藏为例

储层天然裂缝形成机制多种多样 ,不同机制产生的裂缝分布不尽相同。经常遇到的情形是裂缝总体由同期或不同期的多种机制形成。文中提出评价裂缝形成机制的一种新思路 :由地质分析提出各种可能的主导裂缝形成机制 ,建立一级近似预测初期产量的线型裂缝分布模型 ,然后根据有关的生产数据求解上述模型 ,获得评价各种机制的信息。静北潜山裂缝性油藏的应用表明 ,卸荷和断层活动是该油藏储层裂缝的两种重要形成机制 ,所形成的裂缝在涉及范围内表现出相对的均匀分布 ,裂缝密集、遍布和不规则的特征直接与多期次和多方向的强烈断层作用有关。

利用断层位移模式确定断层发育史的一种方法

断层位移是断层多次滑动的累积产物,包含着断层成核、扩展和连接的信息。该文提出利用断层位移模式从观测的断层位移数据中分析断层发育史。以大港油田滩海区张东断层为例,计算结果表明,各沉积期的断层位移量自上而下出现小—大—小—次大的变化趋势,在中新统馆陶组沉积期达到最小,代表着构造相对宁静的转折期;新第三纪的断层扩展参数接近1,明显要比老第三纪的小,表明从所处盆地老第三纪强烈的断陷阶段到新第三纪以来超大范围的坳陷阶段,断层活动强度明显减弱;渐新统东营组沉积期是造成张东断层现今累积位移量侧向变化的主要时期,断层位移量达到最大,而同期的位移量侧向变化也最大。

三维构造面的连续性恢复

基于有限元分析 ,提出一种新的三维构造面连续恢复算法———逆位移梯度法 ,避免了非连续恢复中因拼贴方案不同而可能导致得出不同恢复结果的问题 ,同时减少输入数据 ,且易于编程。以辽河坳陷滩海区东部沙三段底面构造恢复为例 ,验证该算法的有效性。恢复结果表明 :①东西向的伸展构造变形量分布不均匀 ,南部小 ,北部大 ,因为所处的构造变形特征不同 ;②东部近东西向的次级断层组的滑线方向基本上与断层走向垂直 ,没有明显的走滑位移分量 ,应属于正断层范畴 ,不支持北北东向边界断层走滑派生出近东西向次级断层的观点。

估测地下天然裂缝间距指数的新方法

Narr和Lerche（1984）提出的地下天然裂缝间距指数估测方法存在一定局限性，不能估测较大的裂缝间距指数；且由于它未考虑岩心中观察到的裂缝数对裂缝间距指数的影响，亦未考虑岩层厚度与裂缝数的关系，因而估测的准确度不高。针对该方法的缺陷，提出在岩心直径、钻孔与岩层夹角、裂缝侧伏角为已知时，根据岩层厚度和各层在岩心中所含有裂缝数估测裂缝间距指数。新方法适用范围更广，即使只有单个钻孔资料，也可以获得较准确的估测结集。

静北潜山油藏小断层模拟

小断层指不能据地震资料辨识的断层，其垂直断距为３０～５０ｍ。小断层的存在对地下流体流动影响很大，在油田勘探和开发中，预测小断层是一大难题。小断层预测包括小断层数预测和其空间位置预测，预测基础是断层的分形性（表现在型式和总体分布方面）。断层的规模可相差很大，但在同一构造应力场中形成的断层群的分布型式很相似；在以断层长度或垂直断距为分析对象时，个体频率在一定范围内呈现出幂律分布特征，且断层长度与垂直断距间亦有幂律关系。据此，认为断层总体幂律在由岩心尺度到地震精度所能辨识的断层尺度范围基本不变，因而可以由已知断层总体幂律来预测小断层数，再用已知断层的产状分布和密度分布来预测小断层的产状和空间位置。以辽河坳陷静北潜山油藏的小断层模拟预测为例，说明本模拟方法。图４参１２（王孝陵摘）

区域变质作用对北京房山侵入体冷却影响的数值模拟

通过传热数值模拟分析了区域变质作用对北京西山房山侵入体冷却的影响。结果表明，房山侵入体必须处在周围长期高温下才能维持其中央从角闪石ＫＡｒ封闭温度到榍石有效径迹保留温度长达１５１Ｍａ的缓慢冷却。侵入体冷却自早到晚分为以侵入体高温为主导的、以区域变质衰减为主导的和抬升剥蚀３个冷却阶段。区域变质发生在中、晚侏罗世，持续到早白垩世晚期。

重整化群法在静北潜山油藏储层渗透性研究中的应用

重整化群法与渗滤理论的结合是目前研究裂缝网络连通性的有效方法。该方法在静北潜山油藏裂缝性储层中的应用结果表明 :①储层的总体裂缝概率在岩心尺度上都超过临界值 ,裂缝网络完全能够自由渗滤 ,这意味着储层总体上等价于高孔隙度的砂岩层 ;②断层 (包括确定断层和小断层 )的存在对储层渗透率有着显著影响。当断层起遮挡作用时 ,在井网间距的尺度上储层渗透率只为数毫达西 ,因而不利于地下流体的侧向流动 ;相反地 ,当断层起导流作用时 ,储层渗透率随着观察尺度的加大而增加 ,且在较大的尺度下 ,断层网络自身能够进行自由渗滤。实际情形应该介于这两种极端情形之间 。

估测地下多组系统性裂缝间距的原理和应用

本文提出一种估测地下多组系统性裂缝间距的最优化方法，它不需要对裂缝性岩石进行定向，就能利用岩芯资料估测多组裂缝间距。采用理想的裂缝模型验证该方法的有效性，发现在同一观察次数下裂缝间距之积要比单纯的裂缝间距更能准确地被估测出。最后应用它来估测鄂尔多斯地台油田南二区三叠系延长组六段储层的多组裂缝间距。

鄂尔多斯盆地中部三叠系延长统古异常超压的石油脉群证据

石油脉群发育在鄂尔多斯盆地中部靖安油田南二区三叠系延长统主力储层里 ,由大量密集、相对短小的规则或不规则脉体组成。脉体为张裂成因 ,具有与近水平的层理大致平行的趋势 ,反映出群脉应该在高的异常超压 (即流体压力不小于静岩压力 )下形成。这种超压与油气运移密切相关 。

岩浆热变质作用数值模拟

建立了岩浆热变质作用的数学模型，以北京房山侵入体为例，模拟出不同区域温度场下的煤接触变质，探讨了侵入体—围岩系统的特征。其结果表明房山侵入体造成的煤接触变质范围相当有限，并且该侵入体就位应处于较高的区域温度场中，反映出中、晚侏罗世开始的区域变质作用的持续。

河北尚义侏罗系后城组节理研究

研究区侏罗系后城组地层发育着多组节理，根据其方位及相互关系，自早到晚分为５个节理组，其定向分别为１７４°、７７°、５８°、１４５°和１１９°，反映出节理形成的最大主压应力方向交替变化和偏转。岩石应变强度具有由弱至强，再由强至弱的演化趋势，而节理型式趋向不规则。区内节理多属构造成因，推测形成于侏罗纪末至白垩纪初近南北向的区域挤压过程。热液活动在区内节理形成之后，而后１１９°方位节理组发生右行走滑。

伸展构造与锡矿山超大型锑矿成矿作用

锡矿山锑矿床是在伸展体制下（从白垩纪－老第三纪）由地下热水溶液循环而形成的低温热液矿床。伸展构造以浅层次的变形构造为特征，主要表现为正断层系加煌斑岩脉的组合型式，其对成矿具有重要控制作用。

论地洼型造山运动

回顾了造山运动概念的历史。尽管一直存在着理解上的分歧，但是大多数地质学家对造山运动都接受其构造成因的定义，而不是地貌成因的定义。造山运动是地壳演化活动阶段的反映。笔者将地洼型造山运动定义为在后地台构造-岩浆活化过程中各种地质作用的总称，并且依据壳体运动的方式和力源，可以将地洼型造山运动划分为离散式、汇聚式和混合式三类。

辽宁中部静北潜山中元古界储层裂缝型式

辽宁中部静北潜山油藏位于新生代辽河盆地的北端,其元古界储层发育着密集、遍布和不规则的裂缝网络。本文以安67井岩心为例,描述了该区的储层裂缝型式。储层裂缝型式具有自相似性,分数维为1.34～1.51。裂缝一般被高凝油充填,总体上呈NE向和NW-NWW向展布,与区内断层分布相似。储层裂缝密度为1.470～3.030/cm,连通性为1.227～1.347,因此裂缝不仅构成了石油储集的主要空间,还提供地下流体流动的通道。储层裂缝主要是构造成因的,区内多期断层作用是造成裂缝密集发育的重要原因,意味着断层对该裂缝性油藏的勘探和开发至关重要。

用线状被动标志物方向分布估测岩石总体应变的最优化方法

在一些假设下提出了利用线状被动标志物的方向数据估测岩石总体应变的最优化方法。该方法等同地考虑到每个测量数据对应变估计的贡献 ,从而能够较好地反映出岩石的总体应变。它具有较好的稳健性和广泛的适用对象。实验表明 ,观察数据大约在 80个或更少时估测的应变椭圆轴比的相对误差小于 2 0 % ,超过 160个观察数据一般小于 5%～ 10 %。

北京西山中生代岩浆热变质一维数学模拟

对北京西山中生代岩浆热变质进行了－维数学模拟，其结果表明，在２．５～３．０ｋｍ深度范围（相当于石炭－二叠系和侏罗系煤的埋深），煤变成无烟煤；自下而上由于有效受热时间减少，镜质体反射率梯度减小；整个温度场是非稳态的，可能导致岩石变形机制随时间和空间的变化而变化。