黑龙江省虎林盆地单元结构的地质-地球物理研究

采用基于余弦变换的重力异常向上延拓及常密度单界面重力异常反演方法对虎林盆地布格重力异常进行了处理,反演了基底深度。结合穿过盆地的重力和大地电磁测深剖面资料及俄罗斯一侧的阿尔昌盆地的地质资料,分析了虎林盆地地质-地球物理所反映的盆地南部和北部基底结构的差异性。研究结果表明:敦密断裂(由2支断裂组成)中的南支断裂倾向直立,走滑特征明显,控制着其两侧断块的走滑及盆地的形成和演化过程,为主干断裂;以其为分界线,虎林盆地由地质和地球物理性质完全不同的2个盆地(南部盆地和北部盆地)组成,北部盆地为大三江盆地的一部分,南部盆地则属于另外一个独立的盆地体系。

边界识别技术及其在虎林盆地中的应用

重磁观测数据的边界识别是数据处理及解释的重要组成部分,断裂构造的位置、走向及分布范围的准确识别主要依赖于所使用的边界探测技术。笔者详细讨论了斜导数法、斜导数的水平导数法(THDR)、总梯度法及总梯度的规则化方法(TDX)在重磁数据边界识别中的数值特征,并将这4种方法分别应用于埋深不同的重力直立立方体模型及重力倾斜岩脉模型的边界识别中。结果表明:斜导数法可准确识别不同埋深的地质体边界,对于倾斜地质体边界识别效果不理想;THDR方法可准确识别不同埋深、垂直及倾斜的地质体边界;总梯度法只对埋深较浅的地质体有较好地识别效果;TDX方法可准确识别出不同埋深地质体的边界。将4种方法联合应用于虎林盆地实测重力数据,后经综合解释,在虎林盆地识别出30条断裂构造,其中6条深大断裂带与前人研究结果相符。

东北东部虎林盆地的构造特征、成盆机制及敦—密断裂带北东段的形成时代

虎林盆地位于黑龙江省东部,是叠置在佳木斯地块之上的中、新生代断陷-坳陷盆地,其构造变形可以划分为3个构造演化阶段:早白垩世为NW—SE向伸展作用阶段,主要形成一系列各自独立的NE向箕状断陷群;晚白垩世为NW—SE向挤压作用阶段,使部分早期控陷正断层发生反转,形成反转构造,虎林盆地转化为具有多个沉降中心的NE向挤压坳陷盆地群;古近纪—第四纪为NNW—SSE向挤压作用阶段,虎林盆地的构造格局发生了重大变化,不仅使部分早期控陷正断层发生反转作用形成大型反转构造,而且在七虎林河凹陷与中央隆起之间形成NEE向大型逆冲断层(敦—密断裂)和断层传播褶皱,它们共同控制了盆地的形成和沉积作用,虎林盆地转化为具有1个中央隆起和南、北2个坳陷的NEE向挤压坳陷型盆地。东北地区自白垩纪以来始终处于活动大陆边缘的大地构造背景,包括虎林盆地在内的东北东部盆地群的形成与伊泽纳奇板块、太平洋板块向欧亚板块的俯冲作用有关。敦—密断裂带总体上呈NE向展布,具有左行走滑的性质,在靠近虎林盆地的北东段转变为NEE向展布,断层的性质也转变为逆冲断层,敦—密断裂带北东段的逆冲作用很可能与该断裂带的NE向左行走滑作用在NEE向的转换挤压有关。敦—密断裂带自古近纪始新世—渐新世虎林期开始活动,一直持续活动到第四纪。

黑龙江省东部虎林盆地欧特里夫—巴列姆期沟鞭藻类

对首次发现于黑龙江虎林县东北部Ｈ８７３孔龙爪沟群的海相沟鞭藻类进行了初步研究，沟鞭藻组合包括１２属２０余种，其中描述和照相９属１７种，包含４新种：Ａｒｅｏｓｐｈａｅｒｉｄｉｕｍａｓｔｅｒｉｐｈｏｒｕｍｓｐ．ｎｏｖ．，Ｃａｎｎｉｎｇｉａｈｕｌｉｎｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ．，Ｃｉｒｃｕｌｏｄｉｎｉｕｍｃｉｎｇｕｌａｔｕｍｓｐ．ｎｏｖ．和Ｌｅｐｔｏｄｉｎｉｕｍｈｕｌｉｎｅｎｓｅｓｐ．ｎｏｖ．。根据全球分布的一些重要种的地质历程，认为以Ｏｌｉｇｏｓｐｈａｅｒｉｄｉｕｍ属占优势和以丰富或较丰富的Ｏｄｏｎｔｏｃｈｉｔｉｎａｏｐｅｒｃｕｌａｔａ，Ｇａｒｄｏｄｉｎｉｕｍｔｒａｂｅｃｕｌｏｓｕｍ，Ｃｉｒｃｕｌｏｄｉｎｉｕｍａｔｔａｄａｌｉｃｕｍ，Ｐａｌａｅｏｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍｃｒｅｔａｃｅｕｍ为代表的沟鞭藻组合的地质时代应为Ｈａｕｔｅｒｉｖｉａｎ－Ｂａｒｅｍｉａｎ期，很可能为Ｈａｕｔｅｒｉｖｉａｎ晚期－Ｂａｒｒｅｍｉａｎ期。在地层上可能相当于龙爪沟群的七虎林组上部。据此推论，龙爪沟群的地质时代很可能为早白垩世。

虎林盆地北部坳陷中、新生代碎屑岩源区构造背景与物源区分析

虎林盆地北部坳陷地层包括下白垩统裴德组、下云山组、上云山组、珠山组,渐新统虎林组和中新统富锦组。北部坳陷砂岩-泥岩由常量、微量和稀土元素组成,揭示早白垩世砂岩-泥岩源区构造背景为活动大陆边缘,渐新统中新统砂岩-泥岩多呈现出从活动大陆边缘向大陆岛弧转换的地球化学特征。结合沉积相特征和岩屑所反映的源区岩性特点,认为早白垩世时期物源主要来自于坳陷北部完达山造山带和南部古隆起;渐新统物源则主要来自盆地东北部的完达山造山带,并且碎屑岩的原始物质均来自上地壳。

虎林盆地古近系原油的地球化学特征

通过对虎林盆地古近系原油物性、族组成、色谱、色谱-质谱、碳同位素进行分析,发现该原油具有两高两低特征,即高蜡、高饱和烃含量、低非烃和沥青质含量、低密度.饱和烃色谱分析结果表明:虎林盆地古近系原油具有异常高的姥鲛烷/植烷比值,生物标志化合物中伽马蜡烷含量低,甾类以C29甾烷为主,同时古近系原油碳同位素组成相对偏重,其碳同位素值约为-27‰,具有典型煤成油特征.

黑龙江虎林杂岩变形样式与时代:对中国东北东部早白垩世古太平洋板块俯冲的启示

黑龙江虎林盆地位于兴凯地块北部,盆地内部中央隆起区出露一套呈NE走向展布的虎林杂岩,岩石强烈韧性变形,对其变形样式及其动力学背景的探讨,为进一步研究兴凯地块乃至中国东北东部中生代构造属性和古太平洋构造体制下构造演化过程提供一个独特的视角。虎林杂岩主体由云母片岩和侵位其中的花岗质岩脉组成,塑性变形特征明显,发育倾向NW向片麻理,走向NE-SW的低角度矿物拉伸线理。岩石矿物组合、微观构造特征和石英EBSD组构分析显示岩石表现中低温变形样式,变形温度为350~450℃,石英变形机制以位错滑移和膨凸重结晶为主。结合宏观变形样式可知,虎林杂岩早期变形以NW倾向片麻理为标志,指示NW-SE向伸展作用,晚期变形以NE倾伏低角度矿物拉伸线理为标志,指示NE-SW向左行走滑事件。侵位的变形闪长玢岩的锆石年代学研究限定晚期左行走滑事件晚于闪长玢岩就位时间107.0±1.7Ma。早白垩世期间,伊泽奈崎板块(古太平洋)NW向斜向俯冲和板片后撤,导致东北东部乃至整个中国东部NW-SE向伸展,造成大陆岩石圈减薄、岩浆活动和虎林伸展断陷盆地的形成。在早白垩世末(104Ma之后),伊泽奈崎板块高速向欧亚大陆俯冲由NNW转向N,由低角度俯冲替代高角度俯冲,使得中国东部再次遭受区域性挤压,导致虎林杂岩发育大规模NE向压扭性左行走滑变形和持续性隆升。

利用重力梯度张量研究黑龙江省虎林盆地的断裂构造

以重力异常为依据,利用快速傅里叶变换计算了虎林盆地的重力全梯度张量。根据Vxx和Vyy的零值线能突出场源体的边界以及走向近似于x或y轴方向的地质体、Vzz能够圈定异常体的位置和范围以及Vzx,Vzy和Vxy能够突出显示NS,EW和NE(NW)向的断裂构造线,分析虎林盆地重力异常及其梯度张量展布特征。推断研究区存在近NE,NW,NEE,近EW向和NS向断裂,对其中5条深大断裂进行了描述。根据重力异常及其全梯度张量和断裂展布特征,可以将虎林盆地划分为3个隆起和2个凹陷,与迎春隆起、虎林河凹陷、虎林中央隆起、东林子凹陷和兴凯湖隆起5个构造单元存在很好的对应关系。

利用重力异常研究虎林盆地的构造分区和基底形态

首先应用MATLAB语言,编制了多边形法计算基底界面深度的程序,计算了一条基底界面深度。以区域地质资料和物性资料为依据,对黑龙江省虎林市幅1∶20万重磁场进行了综合分析。根据虎林盆地布格异常和区域场特征,结合重力异常和航磁异常等综合资料,按结晶基底起伏状态,将虎林盆地划分为3个隆起区,2个凹陷区。应用Sufer软件以及3D成图技术恢复出盆地基底起伏界面全貌。

虎林盆地七虎林河坳陷下第三系虎林组烃源岩地球化学特征

虎林盆地区域上属于三江-穆棱河地区,主要沉积地层为晚侏罗-早白垩系海陆交互相沉积和第三系含煤建造。其中,七虎林河坳陷沉积物最厚,是虎林盆地最有潜力的二级构造单元。七虎林河坳陷中第三系虎林组沉积厚度大,是该区主要的勘探层系。本文通过对七虎林河坳陷钻井岩样的分析化验资料进行了研究,包括源岩的丰度、类型和成熟度,综合评价虎一段烃源岩为最优。同时通过对岩样的生物标志化合物特征的研究,判别了虎林组源岩的演化特征和沉积环境。

虎林盆地虎1井烃源岩评价及油源对比

对虎林盆地虎1井各层段泥岩地球化学指标进行评价,表明虎1井主要烃源岩层为虎林组一段和白垩系下云山组,两段源岩均为好烃源岩,源岩处于低熟到成熟阶段,具有较大的生烃潜力。通过原油与源岩的饱和烃色谱参数及生标化合物对比,发现虎1井原油为成熟原油,并具有陆相高等植物贡献生油的特点,与虎一段底部成熟烃源岩有较强的相似性,认为该井原油即来自于虎一段源岩。

虎林盆地构造·沉积特征·聚煤规律分析

虎林煤盆地位于黑龙江省东部赋煤带内,属于断陷型沉积盆地,基本构造特征为受敦-密深断裂带控制和影响,是在其后期发展形成的煤盆地,构造相对简单。虎林盆地主体为北东向展布,是以中、新生代沉积为主的沉积盆地,主要含煤地层为古近系虎林组和新近系富锦组。虎林盆地煤层多为复杂结构,煤层由薄煤层-厚煤层都有发育,在富煤中心形成的煤层较厚,向外侧扩展变薄至尖灭。

重力异常处理中小子域滤波法的改进

在重力资料处理中,小子域滤波法会导致异常边界严重失真。为了弥补这一缺陷,提出一种改进的小子域滤波法,通过对子域剖分方式的改进以达到提升计算速度和控制异常边界失真的效果。通过模型试验对该方法的可行性进行验证,试验结果表明:重力异常数据利用改进的小子域滤波法多次迭代计算后,可以较好地反映地质体边界的分布情况,失真现象得到明显抑制;利用该方法描绘出虎林盆地断裂分布图,得到了25条断裂的分布情况,与已有的地质资料存在很好的对应关系。

黑龙江省虎林盆地含煤特征分析

论述了黑龙江省虎林盆地含煤地层情况、构造特征、岩浆岩活动。重点分析了主要含煤地层虎林组和富锦组的含煤情况和煤质特征,阐述了虎林盆地的含煤特征。

基于双曲线密度模型的频率域界面反演

密度界面反演是位场数据处理解释的重要方法之一。为了适应地层岩石密度随深度变化的特点,提高密度界面的反演精度,文中以双曲线密度界面模型为基础,从理论上推导了该密度模型的界面频率域正、反演公式,给出了反演方法的迭代计算过程。模型试验表明本文方法更适用于变密度地层界面的反演,其精度明显高于常密度界面的Parker-Oldenburg(简称PO)法。虎林盆地基底深度反演结果得到了大地电磁测深资料反演的佐证,且多处凸起和凹陷特征与前人研究成果可相互验证,进一步证明了本文方法的合理性和实用性。

虎林盆地成藏动力学过程研究

为了进一步弄清虎林盆地生排烃过程,指导下一步油气勘探。基于前人对虎林盆地研究基础上,综合利用了地质、地球物理、地球化学等方法及油气盆地数值模拟技术恢复了虎林盆地成藏动力学过程。结果表明:在虎三段沉积时期,研究区主力烃源岩大部分在达到半成熟,有的甚至成熟,油气开始初次运移,在虎三段沉积后的一次构造中开始发生二次运移。因为盆地此时构造最终定型,油气聚集,形成稳定的油气藏,直至现今。

沉积盆地基岩的含油气问题

论文在充分收集、吸收前人研究成果和最新资料的基础上,对虎林盆地油气资源勘探潜力进行分析,开拓勘探视野、预测油气勘探远景区,实现虎林盆地油气资源勘探突破。

浅谈黑龙江省虎林盆地成矿条件及煤层特征

文中论述了黑龙江省虎林盆地含煤地层情况,构造特征,岩浆岩活动。重点分析了主要含煤地层虎林组和富锦组的含煤情况和煤质特征,阐述了虎林盆地的含煤特征。

鸡东盆地古近系虎林组地层岩相古地理研究

鸡东盆地位于黑龙江省鸡西市。主要含煤地层为古近系虎林组,沉积环境多样。本次工作通过对不同沉积层序地层厚度、砂岩百分含量、泥岩百分含量、及砂泥比的统计分析,在砂泥比等值图上,参考地层厚度、泥岩百分含量等值线图,通过综合地质分析,恢复了古近系鸡东盆地的岩相古地理面貌,总结了古近系含煤岩系的古地理演化过程及特征,为鸡东盆地聚煤作用分析奠定了基础。