“十八罗汉”与中国早期地质学

本文所谓的"十八罗汉"是指1913-1916年由农商部地质研究所培养的18位毕业生。他们是中国自己培养的第一批职业地质科学家,毕业后进入地质调查所从事地质调查研究工作,全面开启了中国早期的地质事业,结束了外国人包办中国地质调查和研究的局面;他们是西方近代地质学在中国转型的伟大实践者,在创建地质学术团体、传播地质科学、培养新型地质人才、扩大地质力量等诸方面发挥了积极作用,为中国早期地质事业的发展和进步以及地质科学体制化的建立做出了不朽功勋。中国地质学事业能够在上世纪初的二十几年时间里就取得举世瞩目的成就,"十八罗汉"功不可没。本文拟通过对史料的发掘和梳理,阐述他们对中国早期地质事业的历史贡献。

库车坳陷乌什凹陷构造样式及对油气的控制

受南天山造山作用的影响,塔里木盆地库车坳陷乌什凹陷断裂构造样式复杂,为了查明其基础构造特征,结合区域地质资料、地震资料解释等,综合分析该凹陷构造样式。研究表明,乌什凹陷发育对冲、背冲、楔冲3种主要断层构造组合形式,以及断弯褶皱、断展褶皱、双重构造、突发构造、生长构造等一系列局部构造变形样式。在断裂构造样式分析的基础上,将研究区划分出北东、北东东、北西、东西向4组逆断层以及北北西向的走滑断裂。根据研究区构造演化背景,结合地震剖面和平衡演化剖面分析,认为研究区主体断层至少经历了前中生代、二叠纪末—三叠纪初、侏罗纪、侏罗纪末—白垩纪初和新近纪晚期5个演化阶段。乌什凹陷特殊构造样式与烃源岩、油气藏和含油气系统的性质及分布有着密切的关系。

TSR产物对碳酸盐岩储层是否具有改良作用--实验地质学的依据

采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60～90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60～150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。

硫化氢形成与C2＋气态烷烃形成的同步性研究--几个模拟实验的启示

硫酸盐热还原(TSR)是高含硫天然气形成的主要原因,但是参与TSR反应的主要烃类组分仍存在争议。在对比分析湿气—硫酸镁反应体系、甲烷—硫酸钙反应体系以及重烃—硫酸镁反应体系模拟实验的基础上,通过对TSR化学反应表达式的分析以及化学动力学、热力学等理论的探讨,结合实际地质资料,认为甲烷是C2+烃类参与TSR反应的产物,TSR的发生与C2+气态烷烃的产生具有同步性,TSR的反应速率随着C2+气态烷烃的增加而加快,当湿气裂解为干气后,硫化氢含量几乎不再增加,从而形成干气伴生硫化氢。根据油气生成演化阶段分析,认为TSR主要发生在热裂解生凝析气阶段,原油裂解为硫化氢伴生天然气后,压力系统发生改变,天然气重新聚集成藏,如果构造环境发生改变就会进一步调整成藏。因此,天然气中硫化氢含量不仅受生成条件控制,还受运移通道、保存条件等因素控制。

四川盆地志留系龙马溪组有机质特征与沉积环境的关系

选择四川盆地长宁县双河镇上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组新鲜露头剖面,对124个样品进行碳硫含量、Rock-Eval热解分析和有机质碳同位素组成分析。结果显示,五峰组—龙马溪组底部约20 m段TOC含量较高,达3.04%~7.28%,向上残余有机质含量变低(0.81%~1.83%)并趋于稳定。硫含量在0.02%~4.69%,平均为0.95%。龙马溪组页岩δ13Corg值在-31.2‰^-29.4‰,平均-30.1‰,显示有机质以Ⅰ,Ⅱ型为主。TOC与硫含量、δ13Corg之间存在着一定的相关关系。结合龙马溪页岩的岩石学和化石特征,认为控制龙马溪组烃源岩有机质富集的主要原因是海平面升高、气候变暖和深水还原环境,导致有机质产率高且保存好。奥陶系五峰组和志留系龙马溪组底部高有机质海相泥岩是页岩气富集的最有利层段。

南天山西段南缘断裂构造特征及对乌什凹陷发育的控制

乌什凹陷位于南天山西段以南,新生代受南天山崛起的陆内造山作用制约,与库车坳陷有相同的成盆动力学背景。因乌什凹陷南有温宿凸起阻挡了挤压应力的传播,东与库车坳陷间有北西向的构造变换带(西秋里塔格构造带)所隔,新生代变形与库车地区有不同的特征。以吉迪克组的泥岩层为滑脱面,乌什凹陷的中-新生界可分为上、下两个构造层,总体看上构造层以背冲构造为特征,下构造层则发育基底卷入的对冲构造。乌什凹陷的这一变形特征还与新生代挤压应力场自东向西迁移和走滑作用吸收了部分冲断变形有关,反映了南天山新生代构造对海西-印支期碰撞构造的继承性。文章简述了南天山造山带的构造演化,介绍了乌什凹陷周缘的主要断裂的特征,恢复了乌什凹陷中-新生代的演化并与库车坳陷进行了对比。在此基础上探讨了乌什凹陷的成盆动力学机制,分析了乌什凹陷与南天山造山带的耦合演化,指出该区的油气勘探应以三叠系为主要目的层。

塔里木西部地区古生代断裂活动的方式和机制

基于系统的地震剖面解释及其与塔中地区的对比,本文探讨了塔里木西部地区古生代断裂活动的方式和机制。玛东断裂带是一条宽阔的北东向盖层滑脱型褶皱冲断带,前展式向东南扩展,冲断作用发生在奥陶纪末。巴东断裂(吐土休克Ⅱ号断裂)为北西向基底卷入型冲断带,奥陶纪末和中二叠世末发生冲断。巴西断裂和塔参2井南断裂是海西期的正断层。塔里木古板块古生代的发育受邻侧的造山带演化制约,近东西向和北东向断裂奥陶纪末的冲断是继承基底构造发育的。塔中地区的近北西向断裂是晚寒武世的新生断裂,加里东运动可分为两幕:奥陶纪末的冲断(艾比湖运动)和晚志留-中泥盆世的冲断—走滑,后者向西明显减弱。塔里木西部的部分北西向断裂(如康西断裂)可归入塔中北西向断裂系。北东向的玛东断裂带是其西的向北(东)冲断的吐木休克断裂带与其东的向南偏东冲断的塔中8-1井—塔中5井断裂带之间的调节断层。

频谱分析法确定乌什凹陷白垩系米氏沉积旋回及沉积速率

以自然伽马曲线包含的丰富地质信息为基础,通过小波分析与快速傅里叶变换相结合,运用频谱分析法在乌什凹陷白垩系识别出米兰柯维奇沉积旋回,并确定出米氏旋回的厚度,在此基础上精确计算出资料区白垩系各层组沉积速率。其中偏心率周期引起的地层旋回厚度变化为8.70～13.89m;地轴倾角周期引起的地层旋回厚度变化为3.01～5.88m;岁差周期引起的地层旋回厚度变化为1.28～2.44m.4口采样井白垩系地层平均沉积速率为0.09378mm/a.

TSR对气态烃组分及碳同位素组成的影响——高温高压模拟实验的证据

选用高含硫原油、Ⅱ型干酪根、Ⅲ型干酪根以及硫酸镁作为反应物,设计了3组共6个反应体系,以对比发生硫酸盐热还原作用(TSR)与否对烃类组分及碳同位素的影响。模拟实验利用黄金管—高压釜限定系统完成,6个反应体系具有完全相同的反应温度和压力,反应结果具有可对比性。模拟实验结果证实:①TSR反应导致气态产物中H2S和CO2含量的明显增加;②TSR反应导致气态天然气组分变干,即碳数越多的气态烃越容易发生TSR反应,甲烷很难作为反应物参与TSR反应;③TSR反应导致气态烃碳同位素变重,而CO2碳同位素变轻;④TSR导致甲烷碳同位素变重最多,乙烷、丙烷碳同位素变重相对较小,即δ13C2与δ13C1差值变小。TSR反应导致的天然气组分及碳同位素的变化影响了油气源对比的经验公式及判断指标,因此在高含硫天然气区进行气源对比时应考虑TSR的影响。

脂肪酸酯含量比-植物生长环境的指示计

用色谱—同位素质谱仪对青藏高原东北缘高寒草甸生态系统中的两种高等植物—火绒草(Leontopodium leontopodioidies)和蒲公英(Taraxacum mongolicum)中的棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯和油酸乙酯含量进行分析,讨论环境因素对植物脂肪酸脂分布的影响。研究发现,随着海拔高度的增加,植物中棕榈酸乙酯/油酸乙酯和硬脂酸乙酯/油酸乙酯有降低的趋势,而棕榈酸乙酯/硬脂酸乙酯则有所增高。植物中上述脂肪酸酯的含量比可能是反映气候变化、尤其是温度变化的较好指标。