长江下游地区深部电性结构及岩石圈拆沉机制

长江下游地区处于中国东部的中间地带(图1),该区是中国重要的Cu、Fe、Au等多金属成矿带。长江下游地区呈狭窄带状分布了鄂东南、九江—瑞昌、安庆—贵池、庐江—枞阳、铜陵、宁芜和宁镇7个大型矿集区。该区晚中生代岩浆活动认为是主要成矿物质来源,但该区成矿的深部构造背景等方面仍然存在些争议(吕庆田等,2014)。长江下游地区处于中下扬子地区中生代构造体制转换的关键部位,特殊的构造位置与成矿作用之间的关系还不清楚.

非地震方法在内蒙古地区乌兰盖盆地的应用

乌兰盖盆地属于松辽外围中新生代火山岩覆盖区,利用重力、磁力和大地电磁测深等非地震物探方法调查潜在沉积盆地分布和构造格架,为油气资源潜力评价提供依据。在充分研究盆地岩石地层物性特征的基础上,根据重、磁、电各方法的优势,采用互约束反演技术,开展综合研究,解释推断了盆地白垩系巴彦花群、侏罗系地层的分布形态及构造格架,指出乌兰盖断陷盆地具有很好的找油气前景。

利用模糊统计法进行天然气水合物靶区预测——以青海木里地区为例

运用模糊统计法,以木里地区的物化探资料为例,对木里地区的天然气水合物资源分布情况进行预测,结果表明,应用这种方法进行水合物预测是可行的,预测区域与已知钻遇到水合物的钻孔有很好的对应,且圈定了6个水合物有利区,这不仅对物化探方法技术优选、异常特征分析和评价指标确立等工作具有指导意义,而且对加速推进我国陆域冻土区天然气水合物资源勘查与潜力评价工作具有十分重要的意义。

松辽盆地上古生界深层系展布特征--来自综合地球物理资料的依据

松辽盆地及外围石炭纪—二叠纪地层分布广、厚度大,油气资源前景备受关注,但松辽盆地深部的石炭-二叠系尚待系统而精细的研究,目前得到的相关深层系信息尚不能清晰刻画上古生界地层的残留特征.基于盆地内相关二维深反射地震剖面、重力资料,通过强约束“剥皮”技术、地震资料精细解释和测井数据多信息融合反演等方法,获得了相关目的层系分布与产出特征,以及经历多期次构造叠加石炭-二叠系的保存状况.研究表明,上古生界地层可大致划分为北带、中带和南带;现今的石炭-二叠系仍然保留了受古亚洲洋板块影响形成的东西向隆拗褶皱构造;中生代时期盆地的南北部受太平洋板块的影响存在差异;盆地断陷发育区石炭-二叠系埋藏较深,地层较厚,盖层厚度大,保存较好.

西拉木伦河断裂重、磁、电特征分析

西拉木伦河断裂带主体位于天山—兴蒙地槽系的中东部,沿西拉木伦河近东西走向延伸,是中国东北地区的一条规模较大的断裂带。该断裂带的界限位置一直是地质界研究的热点问题。目前对于断裂带性质的研究主要集中在大兴安岭以西地区,对大兴安岭以东的地区研究甚少。笔者从重、磁、电的角度分析了西拉木伦河断裂在大兴安岭以东地区的重、磁、电特征,利用小波多尺度分析方法对各异常场进行了分离,基于获得的含有异常信息的各阶图像,并结合大地电磁剖面,综合推断出西拉木伦河断裂的空间展布情况,认为西拉木伦河断裂是一条超壳断裂。

大兴安岭中南段上古生界烃源岩地层的岩石物性特征

区域地层发育特征研究认为大兴安岭中南段上古生界具有较好的油气勘探前景,本次系统采集了扎鲁特盆地、突泉盆地、乌兰浩特地区的地层岩石物性标本,测试了密度及电阻率。结合前人物性研究资料与本次工作结果,系统地整理了扎鲁特盆地、突泉盆地、乌兰浩特地区地层岩石物性参数,重点分析了上古生界林西组地层的物性界面,为在该地区开展非震地球物理测量提供了基础性资料。从古地理环境和电阻率特征两个方面对比了三个地区的林西组烃源岩地层,认为突泉盆地地区形成烃源岩的条件相对有利,并且泥岩的板岩化程度低,是寻找林西组烃源岩最有利的地区。

松辽外围中新生代盆地非震物探综合解释——以乌兰盖盆地为例

乌兰盖盆地是松辽外围中新生代火山岩盆地,盆地内工作程度很低。对于火山岩覆盖层下盆地的结构与地层展布特征尚不清楚,特别是对目标层(白垩系巴彦花群、侏罗系地层)的残留厚度、埋藏深度、分布范围等还缺乏了解,难以对目标层的油气前景做出科学的评价。在充分研究盆地岩石地层物性特征的基础上,根据重、磁、电各方法的优势,开展综合解释推断,从剖面、平面上分别解释推断了盆地白垩系巴彦花群、侏罗系地层的分布形态及构造格架,指出乌兰盖断陷盆地具有很好的找油气前景。

松辽盆地西部斜坡区上古生界地球物理特征——以通榆断陷为例

通榆断陷位于松辽盆地西部斜坡区,区域地层发育特征研究认为,松辽盆地西部斜坡区上古生界具有较好的油气勘探前景。但是通榆断陷的上古生界生烃层系地层的发育情况并不清楚。系统采集了松辽盆地西部斜坡区的地层岩石物性标本,测试了密度及电阻率,整理了通榆断陷地区地层岩石物性参数,利用重力和大地电磁测深非地震物探方法,在分析盆地岩石地层物性特征的基础上,根据重力和大地电磁方法的优势,采用互约束反演技术,开展了综合研究,解译推断了断陷内地层的分布形态及构造格架,推断了研究区的构造演化史,为油气资源潜力评价提供了依据。

长白山天池火山岩浆系统分析

针对外媒报道长白山天池火山在近2年内有可能喷发的言论,在长白山天池火山区布测了一条长度约为103km的二维大地电磁测深观测剖面,对火山区深部电性结构进行探测研究.由于研究区内不明来源的电磁干扰非常强,对数据采用了远参考处理、Robust处理、Rhoplus分析、张量阻抗分解和基于一维层状介质电阻率与相位互算方法等先进处理技术,获取到一批在强干扰区质量较为可靠的电磁数据,利用数据计算分析了长白山天池火山区二维构造走向和感应矢量特征,采用NLCG二维反演技术对资料进行了二维反演解释,并将反演结果与前人探测结果进行了对比分析.探测结果表明：在天池火山口下方存在明显的直立型岩浆通道,岩浆通道在下方约5-8km位置形成关闭;在火山口下方往北方向附近,在埋深位置约7km深处存在一个明显的低阻异常体,电阻率小于10Ωm,且与岩浆通道对接,推测其可能是地表浅部发育的岩浆囊;在长白山山门附近C07-C09号测点之间和C04-C05号测点之间,在埋深约7-17km深处发现近直立型低阻带,低阻带与下方低阻体直接相连,推测低阻带内赋存有活动的岩浆;随着埋深的增加,从天池火山口南部约20km位置往北方向,在埋深13-30km之间壳内广泛发育明显的低阻异常体,推测其可能是活动的岩浆囊.反演结果与前人探测结果整体电性特征相似,但又局部不同.

鲜水河断裂带南段深部电性结构特征研究

通过对新都桥一小金剖面的大地电磁测深及重磁实测资料研究,结合区域地质资料,对鲜水河断裂带南段及邻区深部构造、壳内高导层、电性结构与历史地震的关系进行了研究.结果表明:(1)鲜水河断裂带深浅表现出不同特征,浅部是以地壳脆性-剪切带为主的断裂系统,深部是以走滑型-壳幔韧性剪切带为主的断裂系统,断裂呈花状形态,深部到达上地幔;(2)在丹巴构造带及鲜水河断裂带的中下地壳,广泛发育壳内高导层,其分布具有不均匀性,且与断裂带构造活动有关;(3)在鲜水河断裂带的走滑剪切作用下,上地壳物质发生原地重熔产生花岗岩浆是折多山花岗岩形成的主要机制;(4)鲜水河断裂带地震发生机理与塑性软弱层密切相关,受塑性软弱层拖拽作用,应力区集中在高阻体脆性介质内部靠近断层一侧,使得岩石破碎而发生地震.

松辽盆地外围中生代盆地的岩石物性——以突泉盆地和乌兰盖盆地为例

系统采集突泉盆地、乌兰盖盆地的地层岩石物性标本,测试了密度、磁化率、剩磁及电阻率。研究发现,由于含油气盆地勘探目标层往往含泥质、炭质成分较多,采用常规的物性标本测试方法很难获得这类地层岩石真实的物性参数,特别是电性参数。通过井旁测井模型与岩心及测井曲线对比,证明井旁测深技术是一种获取地层电性参数的有效方法。结合前人物性研究资料与本次工作结果,系统地整理了突泉盆地、乌兰盖盆地地层岩石物性参数,建立了主要地层-物性柱,分析了盆地的地层岩石物性特征,为在该地区开展非震地球物理测量提供了基础性资料。

上地幔高导层与内生金属矿产及油气藏的关系

依据大地电磁测深所发现的上地幔高导层顶面深度可以给出大陆岩石圈-软流圈界面（LAB）的空间发育特征,为认识岩石圈结构及壳幔相互作用等提供重要信息.本文在1996年编制的中国大陆上地幔高导层顶面深度图的基础上,补充了1995—2010年大地电磁测深结果和大地热流数据,以1°×1°网度编制了新的中国大陆上地幔高导层顶面深度图.我国上地幔高导层顶面深度变化很大,具有南北分带,东西分块的特征,呈东浅、西深、北浅、南深的格局,从最浅的50~60km到最深的230km,平均深度为100~120km.据上地幔高导层顶面分布形态,全国共可划分出27个隆起区.通过与中国已知内生金属矿产和油气田的分布对比,发现我国大陆80%以上中生代内生金属矿床分布在上地幔高导层隆起带或其梯度带上方.中国大陆东部含油气盆地主体对应上地幔隆起区,油气田多位于隆起区上方或其边部的过渡带上;西部主体位于幔坳区,主要油气田对应盆地中心的幔坳向周边幔隆过渡的梯度带上;中部表现为仅盆地腹地对应幔坳,盆地周边对应规模较大的上地幔隆起带,主要油气田位于隆起带.总的来看内生金属矿床一般分布在上地幔隆起区靠近造山带一侧,而油气田一般分布在上地幔隆起区靠近盆地一侧.软流圈的不断上隆,造成岩石圈减薄、拉张,张性断裂的出现成为地球深部物质和热量向地壳上部运移的有利通道,为内生金属矿产的形成提供了成矿物质和能量保障,也为含油气盆地带来了生烃催化剂、热能和无机成因的石油与天然气.地球深部超临界流体的存在对上地幔高导层的形成、成矿物质运移可能发挥了重要作用.

大地电磁测深反演技术有效性对比试验

设计了一个简单的三维模型:三维低阻异常体和高阻异常体位于一维层状介质模型中,以"十"字型和"米"字型观测剖面方式作为模拟方式,开展模型一维、二维、三维反演技术有效性对比试验,其中一维反演计算采用自适应正则化(ARIA)反演,二维反演计算采用非线性共轭梯度(NLCG)反演,三维反演计算采用REBOCC三维反演,将剖面下方不同的反演结果与原始模型进行对比分析,发现:在该模型条件下,一维和二维反演都能得到反映模型真实信息的结果,REBOCC三维反演更偏向重建原始模型的宏观电性特征;在一维反演结果中,对于深部的电性结构特征,通常TE极化模式的反演结果好于TM极化模式,TE/TM几何平均值反演结果介于前两者之间;在二维反演结果中,通常TM极化模式的反演结果好于TE极化模式,TE/TM联合模式反演结果与TM极化模型相当,甚至更好;模型REBOCC三维反演相比一维、二维反演更易受反演结果多解性影响,REBOCC三维反演结果偏向重建原始模型的宏观电性特征。

大地电磁测深视电阻率和相位曲线之间近似互算方法及程序实现

介绍了大地电磁测深曲线中视电阻率曲线和相位曲线之间互相近似推算的原理和方法,并给出基于MATLAB平台的主要实现代码,为实测视电阻率曲线和相位曲线的编辑和处理提供了一种近似参考依据。

突泉盆地南部结构及含油气远景——基于大地电磁测深结果

基于大地电磁测深结果,结合区域地质特征分析突泉盆地南部的构造格架和结构、地层的展布特征及深部的控制作用。研究发现突泉盆地是一个叠合盆地,其中生界地层是在晚古生代海相沉积盆地基础上发展起来的,晚古生代的构造对中生代的沉积有控制作用。突泉盆地可能是发育于逆冲推覆带前缘的挤压型盆地,其两套低阻层下侏罗统红旗组和下二叠统地层是潜在的生烃层系。

MT成果数据管理系统在岩石圈电性结构研究中的应用——以东北地区为例

中国东北地区位于古亚洲洋构造域与滨太平洋构造域的叠置部位,受多期次的构造活动与岩浆作用的共同影响,其岩石圈结构复杂,为获得该区域的岩石圈的电性结构特征,以MT成果数据管理系统为技术手段,开展岩石圈尺度范围内的壳—幔电性结构的研究。笔者基于MT成果数据管理系统的查询、检索等功能,提取出研究区的壳—幔电性信息,对这些信息进行加工处理,得到了研究区的壳内低阻层分布特点与岩石圈厚度分布特征。研究表明,东北地区的岩石圈的电性结构特征为:1岩石圈的厚度呈现"西厚东薄"的变化特征;2不同盆、山结构表现出不同的岩石圈隆凹特征;3镜泊湖火山岩分布区对应软流圈的隆起区,其隆起可能与岩浆上涌有关。这些信息的获取为区域构造演化及动力学研究提供支撑。

对多段线MT二维反演方法的一种改进

对于多段线剖面的MT二维反演,通常采用各测线段剖面单独反演的方法,或者采用对多段线剖面"截弯取直"式反演的方法,前者分段式反演由于"边界效应"的存在往往造成反演结果拼接不上,后者"截弯取直"式反演结果不能反映测线剖面的真实长度,影响解释工作。提出一种多段线MT二维反演的改进方法,先选定一测线段剖面(通常是最长的一段)方位作为MT二维反演测线的固定方位,计算与之相邻的测线段上各测点到临近拐点的距离Li,然后将需要旋转的测点坐标进行等距离Li旋转,使测点归一到原先固定测线的方位上,逐级类推,最后对新形成的一段线剖面数据进行二维反演。应用这种改进方法,通过对设计模型不同极化模式下的正反演对比分析和实测数据的反演结果验证,认为该方法有效解决了多段线MT二维反演拼接部位边界效应的影响,并且最大程度上反映了测线剖面的真实长度,提高了反演结果的可靠性,有利于后期的综合解释。

关于音频大地电磁测深在冻土区“跳点”现象研究

在中低纬度多年冻土区多次实验分析如何改善音频大地电磁测深(AMT)高频段出现的"跳点"现象。根据测量结果认为天然电磁场信号、季节气候、采集时间、极距长短对高频段视电阻率数据下跳影响明显。提高野外测量数据质量,AMT高频段视电阻率测点具有真实圆滑连续性,对研究青藏高原冻土分布有重要指导意义。

MT等效视电阻率法在构建电性柱结构模型中的应用

电性柱结构模型通常用来代表某一地区范围内在纵向上的电性变化特征。利用大地电磁测深资料进行区域电性特征分析时,一般采用单独的TE模式、TM模式、TETM均值模式进行一维反演计算,难以取得较好的区域电性特征。等效视电阻率法是依据阻抗张量复数旋转不变而推导出来的,计算测点下方等效视电阻率的一种计算方法,计算结果不会因地表测量方位不同而发生变化。在地质条件非常复杂地区,利用该方法可以较好地获得该地区具有代表性的纵向电性结构特征。以东北阵列大地电磁"标准点"为例,依据实测资料设计一个复杂的三维模型,通过模型的正反演计算和模型对比实验研究,该方法在横向上、纵向上均具有较好的分辨率;将该方法应用到东北阵列大地电磁场"标准点"电性柱模型构建上,取得了较好的应用效果。

地震勘探技术——给地球做CT 探测深部油气资源

石油天然气资源深埋在地下千米,是如何形成的呢？看不见摸不着,人们是如何找到油气宝藏的呢？石油和天然气资源主要分布于沉积盆地中.沉积盆地在一定的地质时期,接受沉积物的沉降形成较厚的沉积岩,同时大量的生物遗体包括浮游植物、细菌、高等植物等沉淀下来;随着沉积层越来越厚,下部沉积层被压扁、固结;随着地壳运动,海水退去,沉积岩地层形成褶皱,并产生断裂,当富含有机质的生油岩随着地壳沉降达到一定深度时,开始生成大量油气,油气最先充满生油岩,随后沿着断裂或裂缝向上运移;当油气充满与生油岩紧密相连的致密岩石后,便形成了非常规油气藏,剩余油气继续向高部位运移,最终在有利部位形成常规油气藏（图1）.