走滑断裂演化程度的表征参数研究

走滑断裂及其相关构造具有巨大的油气勘探价值,准确认识走滑断裂的演化程度关乎走滑构造带油气勘探的效果。前人的研究已经对走滑构造的生长演化过程有了定性认识,但仍缺乏客观定量确定走滑断裂带演化程度的依据,其核心问题是缺少能够表征走滑断裂演化程度的参数。为解决此问题,基于自身开展的里德尔剪切构造物理模拟实验,采集平面图像,进行了走滑断裂带内断裂几何学参数的统计分析。通过分析断裂带演化过程中平面结构阶段性变化与几何学统计参数变化的对应关系,揭示了断裂演化过程中几何学参数的变化规律,提出了将同一条断裂带内相邻断裂间夹角数据的标准差作为走滑构造演化程度表征参数的新认识。走滑断裂带演化程度与断裂带内相邻断裂夹角数据标准差具有明显相关关系,不同演化程度中的平面构造样式与断裂带内相邻断裂夹角数据的标准差值分布区间相对应;依据断裂平面组合样式,走滑断裂演化阶段可以划分为剪切单向破裂阶段、剪切雁列破裂阶段、剪切连通破裂阶段,分别对应断裂带内相邻断裂夹角数据标准差值(S)范围为1<S<4、4≤S<8、S≥8;针对实际的走滑断裂带,通过统计断裂带内相邻断裂夹角数据的标准差能够分析出走滑断裂的演化程度。

江陵凹陷富钾锂卤水矿田地质特征及成藏模式研究

江汉盆地江陵凹陷内的高温高压高盐度卤水,富含钾、锂、硼、溴、碘、铷、铯等,达到工业品位或超过综合利用品位,构成富钾锂卤水矿,长期以来其矿体定位一直是难题,对于钾锂卤水的富集与矿田构造的关系还没有完全查清。本研究以现代矿田地质学为指导,以地球物理勘探、钻井和野外地质等资料为基础,综合分析江陵富钾锂卤水的矿田建造、矿田构造与矿田成矿作用。江陵凹陷富钾锂卤水矿田建造分为构造沉积岩相矿田和构造火山岩相矿田。江陵凹陷内各地区由于受所处构造位置的影响,在不同时期发育了不同类型的局部构造,这些局部构造在空间上有序的分布与叠置形成了大量的构造圈闭,为钾锂卤水的聚集提供了有利的场所。从古新世沙市组到早始新世新沟嘴组沉积时期,江汉盆地的古气候条件总体为高温干旱,利于古盐湖的蒸发作用,火山活动带来丰富的钾锂物质,从而利于钾锂卤水的富集。江陵凹陷富钾卤水属构造—储层耦合成藏模式:江陵凹陷盐湖沉积特征,决定了有大量卤水储存在其地层中。这些卤水最大的储集体就是砂岩孔隙,而构造产生的大量裂缝大部分位于泥岩和火成岩中,也成为储集卤水的场所。在构造褶皱及埋藏作用下,卤水开始从盐类晶间,首先进入砂岩体孔隙内,而后可能进入裂隙系统及火山岩系统。

大兴安岭中段乐平统-中三叠统沉积物源分析:来自重矿物组合及碎屑锆石年代学证据

黑龙江西部龙江地区位于中亚造山带东段,黑河-贺根山缝合带与西拉木伦缝合带之间,地层记录了两大古板块之间古亚洲洋闭合过程的信息。本文对龙江地区乐平统林西组和下-中三叠统老龙头组的砂岩样品进行碎屑重矿物和碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。碎屑重矿物组合以锆石+磷灰石+金红石+角闪石+绿帘石+重晶石的组合为特征,表明物源主要来自于中酸性岩浆岩,并有少量变质岩及沉积岩组分。林西组样品最年轻的锆石年龄为278±3Ma,老龙头组样品最年轻的锆石年龄为247±3Ma、243±4Ma及237±3Ma,结合前人的研究,限定了林西组沉积于乐平世,老龙头组沉积于早三叠世-中三叠世。碎屑锆石年龄谱明显分为五组:237~258Ma、270~329Ma、357~558Ma、680~1633Ma及1893~1966Ma。其中237~258Ma的碎屑锆石主要来自与古亚洲洋洋壳消亡前的俯冲增生过程相关的火山活动,270~329Ma的碎屑锆石主要来自大石寨组火山岩及其同期侵入岩,357~558Ma的碎屑锆石来自早古生代-晚古生代早期岩浆弧,680~1633Ma的碎屑锆石可能来自兴安及额尔古纳地块的变质基底,而较古老的~1800Ma的锆石年龄暗示了华北克拉通基底的物源信息。通过研究发现林西组及老龙头组样品前30%年轻的碎屑锆石年龄与地层沉积年龄之差都小于100Ma,结合对砂岩碎屑组成、重矿物组合及盆地与火山弧位置关系的研究,认为研究区乐平世-中三叠世沉积盆地具有汇聚背景,为弧前盆地。

运用扫描电镜和压汞法研究江汉盆地古新统—白垩系砂岩储层孔喉结构及定量参数特征

通过储集层的孔喉结构来评价储层已广泛运用于油气开发,但目前尚未运用于钾盐储层的评价。本文利用扫描电镜和压汞法获得的大量储层孔隙、孔喉实验数据,研究了江汉盆地古新统—白垩系富钾卤水砂岩储层的孔喉类型和结构、毛细管压力曲线,以及孔喉定量特征参数。研究表明,古新统沙市组砂岩储层以Ⅱ类孔隙结构为主,排驱压力平均值为2.72 MPa,孔隙度平均值为6.32%。而白垩系红花套组砂岩储层以Ⅰ、Ⅱ类孔隙结构为主,Ⅰ类排驱压力平均值为0.28 MPa,孔隙度平均值为16.99%,渗透率为87.79×10^(-3)μm^2;Ⅱ类排驱压力平均值为1.103 MPa,孔隙度平均值为10.02%,渗透率为18.83×10^(-3)μm^2。通过综合分析孔喉定量特征参数(如最大汞饱和度、最大孔喉半径、中值半径、退汞效率等)来评价储层质量,认为古新统沙市组砂岩类型以粉砂岩为主,储层质量较差,属于特低孔低渗储层;白垩系红花套组砂岩类型以细砂岩为主,储层质量较好,属于低孔低渗储层。本研究为该区富钾卤水储层评价以及进一步勘探开发提供了可靠的地质依据。

中国海相盆地油气资源动态评价与有利勘探方向

中国海相盆地是油气大突破的重要领域。立足中国含油气盆地分析,通过全球超大陆旋回,认为元古代以来3个克拉通海相盆地总体经历了4个地史阶段,明确了海相层系原型盆地演化序列与并列迭加特点,总结梳理了3类原型4种控源模式,表明原型盆地决定了烃源岩发育的环境及分布模式,编制了三大盆地主要层系分类型烃源岩分布图,并明确了烃源岩特征;基于海相烃源岩生烃—排烃—滞留油气动态演化模式,建立了海相层系烃源岩有效性动态评价和“常规—非常规”一体化资源评价等方法技术体系。基于新方法计算了海相层系生排烃量和资源量,明晰了重点盆地油气资源潜力分布。提出了大于10亿t资源量区带15个、5~10亿t级区带13个,指出了下步海相层系勘探的重点领域和方向。

中扬子地区江汉盆地古新统沙市组物源--来自碎屑锆石U-Pb年代学及地球化学证据

文章利用IAICP—MS分析技术，对江汉盆地西南缘古新统沙市组碎屑岩进行了碎屑锆石的U-Pb年代学研究，获得该区沙市组时期碎屑物源的重要信息。97组协和年龄数据产生了12个年龄峰值，分别为2500Ma、1870Ma、995Ma、850Ma、708～775Ma、603～640Ma、505～553Ma、408～458Ma、356Ma、300Ma、235Ma和172Ma。锆石的年龄峰值主要集中于古元古代、新元古代和早古生代，这些年龄峰值与黄陵隆起和江南造山带中的锆石年龄相同。早中生代年龄峰值也较明显，该年龄通常和大别山的高压和超高压变质岩有关，江南造山带也发育印支期花岗岩。结合该时期岩相古地理特征，认为沙市组主要物源来自黄陵隆起以及扬子板块与大别造山带之间的碰撞带，而南部江南造山带的贡献是次要的。黄陵隆起花岗岩含钾量高，其风化可以给盆地带来丰富的成钾物源。

大兴安岭南部扎赉特旗团发村晚古生代沉积岩源区和时代限定

大兴安岭南部扎赉特旗地区分布着一套晚古生代地层,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,由于缺乏古生物化石和年代学证据,前人依据地层对比将其定为晚二叠世林西组。本次工作在详细地野外地质调查基础上,运用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年技术,对三个砂岩样品(样品号:18TF-01、18YSL-04和18XBL-01)中的碎屑锆石进行了测定,共获得219颗碎屑锆石U-Pb年龄值,其主要分布在243~269Ma,273~298Ma,305~339Ma,350~377 Ma,445~507 Ma和754~1053 Ma六个年龄区间。其中获得最年轻的一组锆石的谐和年龄为245 Ma,并结合区域上侵入该地层花岗岩的年龄,限定其沉积时代可能为中三叠世。根据碎屑锆石的年龄值特征反映出该地层具有多物源供给的特点,其中年龄为243~269Ma的碎屑物质源区主要来自于古亚洲洋闭合及碰撞造山相关的岛弧花岗岩类;年龄为273~298 Ma主要来自于大石寨组火山岩;年龄为305~339 Ma可能主要来自于格根敖包组火山岩;350~377 Ma的碎屑锆石可能源于北部大民山组火山岩;年龄为754~1053 Ma的碎屑锆石与漠河杂岩、兴华渡口群及佳木斯微陆块中元古代的岩浆事件有关;较古老~1800 Ma的碎屑锆石可能来自于古亚洲洋中微陆块或结晶基底。砂岩中锆石的形成年龄与地层沉积年龄较为相近,显示出汇聚背景下的特征。因此,综合砂岩物质组成、锆石年龄特征及弧-盆之间时空关系,显示中三叠世该地区可能形成于汇聚背景下的弧前盆地。