蓬莱气区超深层古岩溶储层参数校正与有效性评价方法

蓬莱含气区灯影组为四川盆地重要产能接替区,井深在6000~9000 m之间,属于超深层古岩溶缝洞性储层,储层储集空间类型多样,镜下见缝洞多被沥青、硅质等物质充填,受组构控制的粒间溶孔、粒内溶孔及不受组构控制的溶洞、溶缝、构造缝等发育,使得孔隙结构复杂,非均质性强,测井有效性识别存在较大难度。本文基于岩石物理实验对电阻率、声波时差、纵横波速度比等储层参数进行特殊矿物校正,通过刻度井对电成像拾取缝洞参数进行校正,最后基于测试资料,利用“一孔一包络一衰减一气测”构建了储层有效性综合评价指数,建立了储层有效性判别标准,有效储层判准率达95%以上,形成了超深层岩溶缝洞型储层有效性判别技术,可为该地区超深层测井解释提供技术保障。

鄂尔多斯盆地乌审旗隆起东北侧怀远运动不整合特征及其对岩溶储层形成的意义

怀远运动(加里东期Ⅰ-Ⅱ幕)是鄂尔多斯盆地早古生代一次较大的构造活动,其影响仅次于加里东期(Ⅲ幕)—海西运动,存在长时间的沉积间断,在古隆起附近形成了较为有利的岩溶储层。怀远运动不整合面在乌审旗隆起东北侧表现为奥陶系马家沟组一段与寒武系三山子组之间的平行不整合接触。不整合面上、下均为碳酸盐岩地层,但在测井电性、岩石矿物、元素以及同位素分析上都存在很大的差异。三山子组为细晶白云岩,在测井响应上具有低伽马值、高电阻率的特征,发育不规则状溶蚀孔隙,是岩溶储层发育段。三山子组储层多属于相对高能的近隆浅滩、正常海水环境,白云化作用为浅埋藏期渗透回流白云岩化。马家沟组一段是怀远运动后的首套沉积地层,由于靠近乌审旗古陆,岩性复杂,呈现出膏-云-泥-砂混杂沉积的特征,沉积时虽然也属于海相环境,但其与三山子组沉积时相比已发生了较大变化,属于海侵早期靠近古陆的混积潮坪沉积环境,气候相对干旱,以海源碳酸盐沉积为主,又常有间歇性的陆源碎屑补给,白云岩则是准同生期萨布哈白云岩化作用的产物。三山子组储层受相对高能原始相带以及怀远运动相关白云岩化作用和岩溶作用共同控制,储层多为白云岩化作用和表生岩溶作用叠加形成,分布于乌审旗隆起、镇原隆起和吕梁隆起附近。

数字高程模型在地表过程研究中的应用

数字高程模型(DEM)是人们研究地表过程、构造地貌的一种行之有效的方法和手段。DEM是地形表面的数字表达,易于三维可视化和统计分析。DEM作为一种空间数据,可以进行各种空间分析,编制平均高程图、山顶面图、谷地面图、局部地形图、平均坡度图和剖面图,从而有效地显示地形特征,预测地表侵蚀量和地形发展趋势。特定盆地充填面的DEM分析是探讨特定地质时期(新生代)以来地表由沉积转入侵蚀、沉积之后隆升过程、隆升速率和剥蚀量、剥蚀速率等地表过程的有效手段,它与大地构造、深部地球物理相结合,可以揭示隆升机制和大陆动力学背景。低起伏侵蚀面的DEM分析有利于定量揭示山脉夷平面分布,结合基岩地质等其他资料综合分析,可揭示侵蚀面的成因,揭示大地构造与地表过程相互关系是未来研究的主要目标之一。

四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律及勘探方向

基于四川盆地海相大中型气田基本特征分析,结合海相克拉通阶段主要成藏地质单元划分及其对关键成藏要素的控制作用研究,探讨盆地海相碳酸盐岩大中型气田分布规律,指出勘探方向。通过周期性拉张-隆升背景的分析,提出四川海相克拉通阶段发育形成了5个大型古裂陷、3个大型古隆起、5个大型古侵蚀面等大型地质单元,这些地质单元控制了大中型气田的关键成藏要素:(1)大型古裂陷控制了优质烃源岩生烃中心展布;(2)大型古裂陷边缘、古隆起高部位、古侵蚀面控制了优质储集层的展布;(3)大型古裂陷、古隆起、古侵蚀面和现今构造背景联合控制了多类大中型圈闭的形成;(4)大型地质单元内圈闭继承性演化控制天然气规模聚集。通过大中型气田展布特征与大型成藏地质单元的对比分析,提出单个或多个成藏地质单元与现今构造的叠合关系控制了大中型气田的分布,"三古"叠合区最为有利。德阳—安岳古裂陷周缘、龙门山古裂陷东缘、开江—梁平海槽及城口—鄂西海槽边缘带、环川中水下古隆起高部位、川东—蜀南地区茅口组顶界古侵蚀面、川中—川西雷口坡组顶界古侵蚀面等,是四川盆地海相碳酸盐岩大中型气田勘探主要领域和方向。

古菌生物标志物古海水温度指标TEX_(86)研究进展

TEX86是最近几年提出的一个古海水温度重建指标,它是基于由古菌的一个分支Marine Crenarchaeota所产生的一组生物标志物(GDGTs)的比值。培养实验、水体颗粒物及大洋表层沉积物的研究结果都显示,温度是TEX86指标的主要影响因素,而盐度、营养盐等其他环境因子对TEX86指标无明显影响。由于陆源物质中也含有少量GDGTs,TEX86重建近海温度记录会有较大的误差。但是TEX86和另一个生物标志物指标BIT的同时测定也使TEX86用于近海古温度重建。与通常用的U3K7′古海水温度指标相比,TEX86指标可以应用于高于29℃的高温海域,目前已被成功地应用于地质历史中高温期古海水温度的重建。TEX86指标将为重建西太平洋古温度记录提供一种有效的方法。

利用基岩断层面形貌定量特征识别古地震--以霍山山前断裂为例

基岩断层面形貌特征的定量分析方法是研究断层活动历史和识别古地震的有效手段,是对探槽技术的有力补充,可以弥补在基岩区开展古地震研究技术手段的严重不足。文中以山西霍山山前断裂上的断层面（崖）为例,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的2D分维值,并通过沿断层走向逐条平均的方式获得了2D分维值在断层倾向上的分布特征,结果显示断层面形貌在倾向上具有显著的分带性特征,由此获得的每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式增加。这种断层面形貌在倾向上的显著分带性特征、特征分维值的阶跃式增加反映了断层面的出露方式不是渐进式,而是不连续的间歇式;这种间歇式分带性出露方式与断层的周期性地震活动相关,每个分带的特征值与每个分带的出露时间相关,即与地震发生时间相关。因此：1）可以通过每一个断层面分带的特征分维值估计该分带出露的时间;2）断层面分带的宽度可以用来估计每次破裂地震的同震位移量。霍山山前断裂带上3个基岩断层面形貌分带揭示出3次地震事件;3个2D特征分维值不仅显示3个分带自上而下由老变新的阶跃特征,而且3个阶跃之间大致相等的特征分维值差显示了3次地震发生间隔是大致相等的;断层面分带的宽度反映出破裂地震的倾向同震位移量大约为3.5m。此外,在阶跃式分带之间还存在宽0.5~1m的较窄分带,这些窄分带的特征分维值是随断层面高度增加而逐渐增大的,显示在间震期基岩断层面被逐渐剥露的特征。

塔中地区奥陶系鹰山组古地貌精细研究

通过地震层位精细解释,区域构造背景分析,参考基准面的选取,印模法和残厚法等应用分析,对塔中地区奥陶系不整合面的古地貌进行恢复,对古水系进行精细刻画。这对井位部署有一定指导意义。

敏感性分析在烃源岩成熟度史模拟中的应用——以川东北地区普光5井古生界海相烃源岩为例

通过分析输入模型的参数对输出结果的影响,可以确定影响烃源岩成熟度史模拟的敏感性参数。本文应用Easy%Ro化学动力学模型,以普光5井为例,对川东北地区各期构造运动剥蚀厚度、古地表温度和古地温梯度进行了相关的敏感性分析。分析结果表明:研究区下寒武统、下志留统、下二叠统和上二叠统烃源岩现今成熟度状态完全受控于燕山运动晚幕—喜马拉雅山运动时期(晚白垩世以来)剥蚀厚度、早白垩世末古地表温度和古地温梯度,与其它地质参数无关;海西期古地温梯度和古地表温度对下寒武统烃源岩成熟度史模拟影响最大;此外,研究区印支运动早幕和燕山运动晚幕—喜马拉雅山运动时期的剥蚀厚度对下寒武统烃源岩成熟度史模拟也有较大影响;下志留统烃源岩成熟度史模拟主要受早二叠世末和晚三叠世末川东北地区古地温梯度的影响;各期构造运动剥蚀厚度、古地表温度和古地温梯度的不确定性对下二叠统和上二叠统烃源岩成熟度史模拟结果影响不大,除了晚三叠世末的古地温梯度10%的不确定性对下二叠统烃源岩进入生油晚期(Ro=1.3%)的时间影响达到16.4Ma,燕山运动晚幕—喜马拉雅山运动时期剥蚀厚度50%的不确定性对上二叠统烃源岩进入干气阶段(Ro=2.0%)的时间影响达到16.7Ma之外,其它地质参数的不确定性对下二叠统和上二叠统烃源岩成熟度史模拟结果影响都不超过15Ma。

龙门山构造带晚新生代剥蚀作用与均衡隆升的地表过程研究

基于SRTM DEM数据,以青藏高原东缘龙门山地区为研究区域,本文通过条带状剖面分析、古地形面(残余面)恢复以及弹性挠曲模拟等研究手段,计算了青藏高原东缘龙门山地区晚新生代地壳均衡隆升与地表剥蚀之间的定量关系,探讨了龙门山地区表面剥蚀作用与均衡隆升作用之间的地表响应过程,从而为研究青藏高原东缘龙门山地区晚新生代以来的剥蚀—成山作用的隆升机制提供定量依据。研究表明:(1)晚新生代以来龙门山的地表剥蚀量为(0.74～1.14)×105km3;(2)大量的地表剥蚀作用驱动了青藏高原东缘龙门山的地壳均衡反弹,使龙门山隆升了近2 km;(3)龙门山地区地表剥蚀量和均衡隆升量具有空间匹配性,岷山断块及龙门山中、南段的均衡隆升量高于青藏高原东缘其它区域,反映了晚新生代以来龙门山地区在不同分段内差异化的构造地貌形态及与剥蚀—隆升相关的地表过程。(4)龙门山的隆升是多期、多种隆升机制叠加的产物,其隆升过程具有历史性和复合性。均衡隆升和剥蚀作用在相似的时间尺度上和空间尺度上控制着龙门山地貌的形成,约束了青藏高原东缘龙门山的隆升机制。

浅谈浮游有孔虫群落海水古温度估算

微体化石组合很早就被用来进行海水古温度估算,近年来利用浮游有孔虫组合来估算古温度的方法有IK TF,MAT,RAM,SIMMAX,ANN和ANND等。本文介绍了这六种方法的主要原理和他们适用的纬度和温度范围,并分别利用FP12E、SIMMAX28及ANN等三类方法来估算冲绳海槽255站位、南海17957站位和ODP1143站位的表层海水古温度,比较计算结果的异同,以验证他们的适用性。

基岩断层面的古地震研究方法:国内外应用现状及展望

随着断层面形貌测量、地球化学元素测定和第四纪定年方法等技术的发展与突破,利用基岩断层面记录的信息研究古地震成为可能的技术方法之一。国内外学者从不同专业角度开展了大量基岩断层面的古地震研究,取得了一系列创新性成果。文中对基岩断层面古地震研究的结果进行了总结和梳理,系统地介绍了基岩断层面古地震研究方法的发展历史、基本原理和应用实例,并对比了各种方法的优劣与局限,指出了目前研究存在形貌表达参数繁多且优劣不明、宇生核素法限定古地震年代的不确定性较大、定年方法种类较少难以满足不同岩性断层面的测年需求、形貌与物化特征等参数未与绝对定年方法紧密联系并建立可靠的年龄标尺、缺乏断层面暴露前后经历的物理化学生物过程的机理性研究以及单一方法研究居多而多方法综合比对不够等一系列问题。建议在今后的基岩断层面古地震研究工作中应当加强对各形貌学模型参数值的可靠性、适用性及精度的总结评估;改进当前测年技术的数学模型,优化核素产生机制和产率模型,并及时引入新兴的高精度测年技术;适时地构建区域内相对定年指标(X)与绝对定年年龄(T)的关系模型,建立年代标尺;积极开展基岩断层面样品的形貌结构和矿物成分分析等微观尺度的研究,加强对断层面所经历的一系列物理、化学和生物过程的机理性研究以及多学科、多方法综合对比性研究。总之,从定性描述到定量表达、从单一学科方法到多学科交叉融合、从某一技术指标探索到多源数据技术综合运用,注重相对定年指标(X)与绝对定年年龄(T)的结合、注重显微尺度的机理性研究,是基岩断层面古地震研究方法的发展趋势。将基岩断层面的古地震研究与松散沉积物区的探槽技术紧密结合,将更为有效地恢复活断层带上更加完整的古地震序列和强震活动历史,从而对区域地震危险性给出更为合理的评价。

双山—李家庄断裂地表破裂特征与最新活动性研究

利用地质地貌调查、探槽、工程探测以及年代测试等方法,对双山—李家庄断裂的地表破裂形态、最新活动性以及古地震事件展开研究。结果表明:(1)双山—李家庄断裂的最新活动时代为晚更新世,在(17.0±0.85)ka^(21.4±1.7)ka B.P.之间,总体以左旋走滑正断为主,局部逆断。依据第四纪活动特征和破裂形式,从南往北可分为两段,即南段(双山—大马山)和北段(大马山—五里)。其中南段又可分为3个小段:双山—丹河水库小段表现为左阶斜列状展布的两条断层,以左行走滑兼正断活动为主;丹河水库—营子小段表现为两条相交的断裂,东支在剖面上则表现为正断活动,第四纪以来不活动;西支在剖面上以逆冲破裂为主,最新活动时代为晚更新世;营子—大马山小段隐伏于第四系之下,具有正断走滑破裂特征。北段总体表现为多条近平行的断裂构造系,破裂形式以逆断为主。(2)双山—李家庄断裂晚第四纪以来可能发生过两次古地震事件,分别发生在(17.0±0.85)ka^(21.4±1.7)ka B.P.和(77.0±3.8)ka^(84.0±4.2)ka B.P.。(3)1829年青州、临朐6级地震的发生与上五井断裂和双山—李家庄断裂构成的"X"型共轭构造密切相关,双山—李家庄断裂很可能就是这次地震的发震构造。鲁西断块内发育的多条与双山—李家庄断裂相似的NW向晚更新世活动断裂,均具有发生6级左右地震的构造条件,因此,今后应加强这些断裂的活动断层探测和地震监测研究,为地震防御工作提供可靠依据。

利用灰岩断层面形貌特征识别罗云山山前断裂古地震信息

以山西地堑系罗云山山前断裂的基岩断层面为例,用陆基Li DAR扫描获取了断层面形貌学数据,采用各向同性变差函数法计算了断层面形貌的分维值。结果显示,断层面形貌在高度上具有显著的分带性,每个分带的特征分维值随断层面高度的增加呈阶跃式变化。分析认为这种形貌特征可能反映了断层面与多次地震相关的间歇式出露方式。分带高度指示了约3m和1m的2组同震倾滑位移量,各分带之间的分维值过渡带是断层面缓慢剥露的结果。与片麻岩区的断层面形貌学研究结果相比,灰岩断层面形貌学分维值随着暴露时间的增加而减小,2种岩性区的断层面分维值D与断层面高度H呈现类似镜像的关系,在气候构造条件大致相同的情况下,考虑为岩性差异的影响。

三维激光扫描技术与断层面形貌量化分析在基岩区古地震研究中的应用

由于对第四纪地层的严重依赖,传统古地震探槽研究方法在基岩区难以发挥作用,导致无法获取基岩区断层的强震活动历史。本研究以山西地堑系的交城断裂为目标断裂,以断裂北段2处基岩断层面为研究对象,通过三维激光扫描技术获取基岩断层面高精度形貌,基于变差函数法结合滑动窗口操作量化断层表面形貌特征,开展在基岩区提取断裂古地震信息的实例研究。结果显示,2处基岩断层面的形貌在高度上具有明显的分段特征,指示了断层面在地震事件作用下的分段出露过程。这种断层面形貌分段特征可以用来识别古地震事件和同震位移量。在思西村基岩断层面上,识别出由老到新的3次古地震事件,同震倾滑位移量依次为2.0 m、1.9 m和2.3 m,在上兰镇基岩断层面上,识别出由老到新的3次古地震事件,同震倾滑位移量依次为1.4 m、2.5 m和2.0 m,指示了交城断裂北、中段具有产生同震位移量大于2 m、震级大于7.5级的破裂型地震的能力。上述研究成果表明,基于三维激光扫描和形貌量化分析方法开展基岩断层面古地震研究,可以准确而高效地识别古地震事件次数和同震位移量,扩展古地震的研究对象,拓宽古地震的研究空间。在未来的研究中,可以适时地开展宇宙成因核素测年以测定断层面的暴露年龄,获得发震年代,给予地震序列年龄框架。

沙漠·古海洋--追溯塔克拉玛干沙漠砂源

构造活动与气候变化是自然环境特点的主导因素。气候环境的变化具有异地同时的相似性,亦具有同时异地的差别性,当今全球气候变暖的过程中,气候在地区和时段的差异性,可能反映气候与气候带的变迁。塔克拉玛干沙漠是强劲风力作用的干燥气候环境,如此广阔范围、连绵起伏活动沙丘的厚层沙,来源于何种营力与气候环境是讨论的中心议题。塔里木盆地的构造轮廓,古通道抬升遗迹,古海相沉积岩层、石膏与盐湖沉积层、微古化石与油气藏,塔克拉玛干沙漠的巨厚沙层,以及石英砂表面结构组合特征,等等,均反映出沙漠起源于新生代中新世时的新特提斯海。青康藏高原及塔里木盆地周边山地的持续隆升,在中新世晚期彻底隔断了海水通道,海盆干涸逐渐变为内陆湖沼盆地,以致干旱沙漠。塔克拉玛干沙漠砂主要源于中新世晚期(约1 000～500万年前)干涸的古海洋。更新世时,沙漠周边有风化剥蚀砂源及局部有冰川砂的供给。

基岩断层面古地震研究的主要方法与选点原则

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、地球化学元素测定和光释光等一系列新兴技术的突破,基岩断层面在古地震研究方面的特征优势被不断发掘,日益成为国际古地震研究的热点与前沿。国内外学者从不同专业角度开展了大量的基岩断层面古地震研究,取得了一系列丰硕成果。本文在系统介绍基岩断层面古地震研究的进展、梳理归纳各类研究方法特点的基础上,论述了现阶段基岩断层面在研究对象的选择上存在的问题,提出了今后宜重点加强工作的若干建议,并对基岩断层面古地震研究发展前景进行了展望。

南海北部晚渐新世与早中新世之交T60构造运动的古水深响应

本文采用国际大洋发现计划(IODP)第368航次U1501站位井深264.0~331.1 m的样品,通过有孔虫壳体氧同位素地层和锶同位素定年,得出该段井深年龄为晚渐新世−早中新世20.3~32.0 Ma(地震反射不整合面T60的底部年龄在28~30.5 Ma左右)。T60构造运动之后,岩芯沉积物中有机碳含量、底栖有孔虫壳体稳定碳同位素δ^(13)C、浮游与底栖有孔虫碳同位素差值Δδ^(13)C_(P-B)指示海水表层生产力的降低;碳酸钙含量、有机碳/氮比值反映了陆源物质输入的减少;结合浮游有孔虫相对丰度以及底栖有孔虫的属种组合变化,共同揭示了南海北部在晚渐新世−早中新世时期,区域构造沉降运动导致了U1501站位在T60之后古水深逐步加深、离岸距离变远,相关结论从微体古生物学角度为认识T60构造事件及其沉积环境变化提供了科学证据。

利用EH4音频大地电磁测深仪探测巧家巨型古滑坡及其结构面特征

运用EH4音频大地电磁测深方法,并结合钻探资料成果,对巧家巨型古滑坡的空间结构进行探测分析;有效确定了该滑坡的空间电性和结构特征。研究发现该滑坡的主滑动面平均深度250 m;并发现滑坡体及邻侧存在6条活动断裂(F_(1)—F_(6)),其中小江断裂带(F_(1))为主要活动断裂。同时,综合分析电磁测深结果与钻探资料推断,在金沙江边台阶从地表的全新统(Qh)到深部依次推断为砂质粘土层—砂砾层—溶蚀(破碎)灰岩层—完整基岩(灰岩)层四层,其中在地表出露为灰岩的地段中,从地表到深部依次推断为溶蚀(破碎)灰岩层和完整灰岩层二层。综合分析认为,目前古滑坡暂时稳定,但是由于小江断裂带北段未来存在较明显的大地震活动背景,该古滑坡是否具有复活可能,区域上是否还会发生类似的巨型古滑坡等关键问题,值得进一步研究。文章的研究结果表明,EH4音频大地电磁法对巨型古滑坡探测是一种比较有效的地球物理方法。

基于粗糙集理论与响应面法的 老黏土膨胀敏感性分析方法

评价老黏土膨胀性等级时出现的误差主要源于多因素在参数统计上的不确定性,对此提出老黏土膨胀敏感性分析方法。结合粗糙集理论分析各因素的敏感性并确立主导因素,进而构建老黏土膨胀性等级的多因素定量评价模型,随后通过响应面法,分析主导因素间参数不确定性的交互作用对评价结果的影响。襄阳城区老黏土研究表明,自由膨胀率和体缩率为影响评价结果的主导与次主导因素,二者参数变化产生的交互作用对膨胀性评价等级影响较显著。当体缩率统计值较大时,随着自由膨胀率的上升,膨胀性评价等级变幅较大,偏大的自由膨胀率将高估老黏土的膨胀性,致使评价过于保守,偏小的自由膨胀率则会对其低估,导致结果较不可信;而当体缩率统计值较小时,评价等级随自由膨胀率的上升变化不大,因此评价结果较为准确。所得结论可为老黏土膨胀性评价与分类工作提供参考。

Distribution and exploration direction of medium-and large-sized marine carbonate gas fields in Sichuan Basin, SW China

Based on the analysis of the basic characteristics of medium-and large-sized marine gas fields in Sichuan Basin, combined with the division of major reservoir forming geological units in the marine craton stage and their control on key hydrocarbon accumulation factors, the distribution law of medium-and large-sized marine carbonate gas fields in the basin was examined and the exploration direction was pointed out. Through the analysis of the periodic stretching-uplifting background, it is concluded that five large scale paleo-rifts, three large scale paleo-uplifts, five large scale paleo erosion surfaces were formed in the marine craton stage of Sichuan Basin, and these geological units control the key reservoir forming factors of medium and large sized gas fields:(1) Large-scale paleo-rifts control the distribution of high-quality hydrocarbon generation centers.(2) The margin of large-scale paleo-rifts, high position of paleo-uplifts and paleo erosion surfaces control the distribution of high-quality reservoirs.(3) Large-scale paleo-rifts, paleo-uplifts, paleo erosion surfaces and present tectonic setting jointly control the formation of many types of large and medium-sized traps.(4) Natural gas accumulation is controlled by the inheritance evolution of traps in large geological units. Based on the comparative analysis of the distribution characteristics of medium-and large-sized gas fields and large geological units, it is proposed that the superimposition relationship between single or multiple geological units and the present structure controls the distribution of medium-and large-sized gas fields, and the "three paleo" superimposed area is the most advantageous. According to the above rules, the main exploration fields and directions of medium-and large-sized marine carbonate gas fields in Sichuan Basin include periphery of Deyang-Anyue paleo-rift, eastern margin of Longmenshan paleo-rift, margins of Kaijiang-Liangping oceanic trough and Chengkou-western Hubei oceanic trough, the high part of the subaqueous paleo-uplifts around Central Sichuan, paleo erosion surfaces of the top boundary of Maokou Formation in eastern and southern Sichuan Basin, paleo erosion surfaces of the top boundary of the Leikoupo Formation in central and western Sichuan Basin.