改革地球科学概论实验培养创新能力

作者从地球科学概论实验课的教学实践出发,对实验的目的、实验的内容、实验的手段、实验的思想进行了探索和改革.改革的内容包括:实验目的从侧重传授知识转变为侧重培养能力;实验内容由局限的地质现象转变为无限的地质内容;实验手段由传统的单一型向多元化方向发展;实验室建设由封闭式转变为开放式;实验教学变被动的服务式为主动的促进式.

泌阳凹陷安棚油田深层系成岩作用研究及其在成岩圈闭预测中的应用

深层系一般指沉积盆地中埋藏深度在 2 5 0 0～ 2 70 0m以下的地层 ,其储集物性普遍很差 ,但在一定条件下 ,深部溶蚀作用可产生优质储层 ,形成成岩圈闭。然而这种成岩圈闭的预测一直是一个难题。安棚油田位于河南泌阳凹陷东南部 ,勘探成果表明 ,在该油田深层系下第三系核桃园组核三段下部 (简称 (核三下 )席状的扇三角洲砂体中存在成岩圈闭。本次通过定量的成岩作用研究和成岩阶段划分 ,对成岩圈闭的形成机理和分布进行了探讨。研究表明 ,该区核三下的砂体经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用 ,不同的成岩作用发生于不同的埋藏深度。 2 70 0～ 310 0m之间以胶结强烈为特征 ,属于胶结带。 310 0～ 390 0m之间以次生溶蚀孔隙发育为特征 ,尤其是 32 0 0～ 36 0 0m之间 ,属于深部溶蚀带。本区核三下砂体自南而北埋藏深度逐渐变浅 ,其上倾方向处于胶结带的部分由于强烈胶结而变成致密层 ,可封堵油气 ,而下倾方向处于溶蚀带的部分由于次生溶蚀孔隙发育而成为良好储层 ,从而形成成岩圈闭。根据不同埋藏深度、不同成岩阶段孔隙发育和保存的特征 。

平邑盆地下第三系官中段核形石成因分析

平邑盆地下第三系官中段核形石较为发育 ,类型多样。通过对其内部结构的研究发现核形石单元纹层有六种类型 ,作为核心的藻类仅在顶端发生碎屑粘结效应 ,而其底部则发育厚度小 ,规则的暗色纹层。纹层组合类型多样 ,主要受藻类发育程度 ,水动力强度和藻类种属的控制 ,是不同水动力环境下的产物。根据颗粒大小、纹层组合类型、纹层层数、填隙物将核形石分为浅水高能成因核形石和较深水低能成因核形石。

板桥凹陷沙三段沉积体系与物源分析

板桥凹陷位于黄骅坳陷中北部 ,老第三系沙河街组沙三段是主要生储油岩系。根据沉积环境、沉积特征及重矿物组合分布 ,板桥凹陷沙三段沉积期在湖盆的陡岸发育扇三角洲—深水浊积扇—深湖沉积体系以及近岸水下扇—深湖沉积体系 ,不同的物源区通过边界断层的运动控制着沉积体系的发育。在盆地的裂陷兴盛期 ,北部燕山褶皱带物源经过北塘凹陷和海河断层 ,于长芦一带形成扇三角洲 ,并进一步向板桥凹陷中央推进 ,形成板桥深水浊积扇沉积体 ;西北部的沧县隆起物源则沿着不同的入口 ,在沧东大断裂下降盘形成近岸水下扇和扇三角洲 ,它们也可进一步向凹陷深处推进而形成深水浊积体。应用沉积体系分布与油气聚集的规律 ,处于沉积体系的中间相带的扇三角洲和深水浊积扇 ,具有良好的油气生储盖组合 ,是断陷湖盆中有利的勘探目标。

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系测井沉积相

本文根据研究区常规测井、地层倾角测井及成像测井资料的测井相序列特征 ,分析了准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系沉积特征和沉积相类型。ANN(神经网络 )岩相处理结果表明 ,典型的三角洲沉积岩相序列自下而上依次为三角洲前缘远砂坝、河口砂坝、水下分流河道、分流间湾、三角洲平原分支河道及分支河道间沉积 ,将其结果与录井岩性序列对比 ,符合率非常高。这为研究区关键井的相序及沉积体系分析提供了连续的和较准确的岩相依据。通过古水流体系研究 ,可看出研究区侏罗系八道湾组—三工河组沉积时期的物源主要来自北部克拉美丽山以北地区 ,南部北三台地区以南存在次要物源。最后综合利用常规测井处理解释的岩性剖面、岩心刻度下处理出来的沉积学倾角解释成果 (沉积构造和古水流 )和ANN(神经网络 )岩相处理解释成果 。

开鲁盆地陆家堡西部凹陷上侏罗统沉积体系研究

本文运用地质、地震和测井等资料对陆西凹陷上侏罗统沉积体系特征进行了综合研究。该区上侏罗统发育了近岸水下扇、三角洲和以凹陷中古隆起为沉积背景的高垒斜坡扇等3种沉积体系,其中近岸水下扇为上侏罗统分布最普遍的沉积类型,构成本区主要储层,高垒斜坡扇是与水下古隆起有关的由滑塌作用形成的重力流沉积体,构成本区极富特色的沉积体系。

石油运移路径和聚集:三维模拟

盆地内石油运移路径由不连续封闭面(通常平行于层理面)的三维空间展布决定。在封闭面下面石油选择构造上最为有利的路径运移。我们采用本文讨论的参数,编制相应的程序,利用个人计算机模拟含油气系统内石油运移路径的空间展布。通过把这种模型应用于巴黎盆地和威利斯顿盆地来展示预测的运移路径和己发现的油气聚集区之间的良好相关关系。在盆地中部生烃区的上面石油运移路径为致密的网状。向盆地边缘,由于封闭面形态变化,这些运移路径汇集成分离的通道。最终,这些运移通道出露地表成为油苗。在石油运移模拟中结合地表出露的运移通道非常重要。封闭面下面石油输导层岩相变化、断层并置和穿层封闭(如盐体侵入等)形成横向封闭遮挡,这会引起在封闭面下面石油的运移偏离构造上最为有利的运移路线。在水动力条件下由于地形驱动地下水的流动,也可以使油气运移的路径发生改变。石油垂直运移带通常和岩相变化有关,如从封闭面沿水平方向过渡到非封闭面,或者由断层导致封闭面与非封闭面地层并置。在正常或异常压力地层中石油最有可能向盆内较高部位(这里石油可以聚集,也可以由于临时封闭的破裂而发生运移)的正常或低压地层中垂直运移。从油田和油苗到可能源岩的单一路径的反演是一种强有力的勘探工具。它有助于预测油气聚集的泄漏边界或石油排出区。

辽河西部凹陷新生代断裂构造特征与油气成藏

为了揭示辽河坳陷西部凹陷新生代断裂构造与油气关系,运用油区构造解析理论对西部凹陷新生代断裂构造发育及演化特征进行系统分析。结果表明:以沙三段中下部大套泥岩为界,西部凹陷形成了上下叠加的2个断裂系统,主要发育长寿型、早衰型和后生型3种类型断层和张性正断层、走滑断层、走滑正断层和走滑逆断层4类不同性质断层。断裂活动控制了西部凹陷烃源岩的分布与演化、油气的运聚以及圈闭形成:断陷期是主要的烃源岩形成期,持续沉降有利于烃源岩演化;伸展变形阶段形成的下部断裂系统有利于油气的聚集,走滑变形阶段发育的上部断裂系统有利于油气的运移;构造活动强烈期是圈闭主要形成期,在沙四段—沙三段沉积早期及东营组沉积晚期形成两期主体圈闭。根据断裂发育特征和演化过程,指出双西隐伏走滑断层带和台安—大洼断层带的海外河以南部分是有利勘探区。

成像测井图像解释模式及典型解释图版研究

阐述了成像测井地质解释的一般思路。成像测井的图像特征主要表现在图像颜色变化和几何形态两个方面 ,在总结大量成像测井解释实例的基础上 ,以这两种特征为依据 ,将成像测井图像特征概括为块段状模式、条带状模式、线状模式、斑状模式、杂乱模式、递变模式、对称沟槽模式、空白模式、规则条纹模式、不规则条纹模式等 10类、 17个次级类型的典型图像模式 ,论述了每种模式的颜色、形态、地球物理特征及其代表的地质意义。在图像解释模式的指导下 ,通过岩心资料标定建立了 52种特征地质现象的解释图版 ,并以具有不同图像模式的 5种地质现象为例进行了说明。成像测井图像解释模式的提出和典型地质现象解释图版的建立在后继的成像测井地质解释中具有重要的指导意义和广泛的应用前景。

甘新交界红柳河地区早志留世蛇绿混杂岩的厘定及大地构造意义

地质、岩石化学、地球化学、同位素年代学综合研究证明 ,红柳河地区蛇绿混杂岩由橄榄岩、辉长岩、玄武岩和弧后火山 -沉积岩系组成。玄武质岩石地球化学特征不同于典型大洋中脊、岛弧及板内玄武岩 ,并暗示其形成于大陆边缘向洋中脊过渡的构造环境。铀 -铅同位素测年结果证明其侵位于早志留世 ,混杂时代早于晚泥盆世。上述成果表明中天山结晶基底与塔里木大陆之间在早志留世曾被拉开形成红柳河小洋盆 ,于晚泥盆世之前发生碰撞混杂形成次级缝合带。

延迟爆炸法的理论分析

胡立新 ,杨德宽 ,何兵寿 ,魏修成 .延迟爆炸法的理论分析 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(1) :33～ 38通过分析野外试验数据 ,研究了延迟爆炸情况下地震波的传播特点。采用正演模拟和其他数学手段 ,探讨了延迟爆炸时地震波主频、频宽、能量的变化规律 ,分析了入射角对上述因素的影响特征。研究结果表明 :相同药量条件下 ,采用延迟爆炸激发方式可增大地震波主频、拓宽地震波频宽、增大下行地震波能量 ;在常规地震勘探入射角范围内进行延迟爆炸激发时 ,由入射角所引起的地震波波形及其频谱畸变十分微小。从野外叠加剖面可看出 。

各向异性介质中的方位AVO

本文从各向异性介质的弹性波波动方程出发，推导出各向异性介质界面上36个反射和透射系数的计算公式。裂隙介质中P－P波反射系数的计算结果表明：在垂直裂隙与方位各向同性介质所构成的界面上，P－P波反射系数（绝对值）在平行于裂隙方向达到极大值，在垂直干裂隙方向出现极小值。裂隙倾角会影响P－P波的方位AVO特征，倾角越小，AVO随方位的变化越小。在由非水平裂隙构成的界面上，P－P波反射系数会出现更多的极值而变得较为复杂，且不能直接指示裂隙走向。纵波方位AVO特征与裂隙方位、倾角以及密度密切相关。

有机岩石学在油气勘探评价中的应用进展

有机岩石学是一门实用性很强的新兴边缘学科 ,着重研究沉积有机质的成因、产状、组成、结构和演化等内容 ,目前已发展成为油气勘探评价中的常规分析和研究手段。结合近年来研究工作所取得的成果 ,简要综述了有机岩石学在研究烃源岩显微组分成因与分类、有机质热演化、有机质类型、有机质丰度、生烃组分和成烃作用、烃类排出、运移和聚集等方面的应用进展 ,充分展示了有机岩石学在油气勘探评价中良好的应用价值。讨论了烃源岩显微组分分类、有机质成熟度确定、生烃排烃作用、烃源岩生烃潜力定量评价等方面存在的问题。提出了有机岩石学在今后油气勘探评价中的主要发展趋势和应用方向。

黄骅拗陷新生代构造样式及其演化

为了揭示黄骅拗陷新生代盆地原型、恢复盆地构造演化历史,运用油区构造解析理论,对黄骅拗陷新生代盆地构造样式及其演化进行综合分析,认为盆区存在伸展式和走滑式两种基本构造样式。在盆地尺度内,按断层几何学和运动学特点,伸展构造样式可进一步分为伸展拗陷、伸展拗断、地堑断陷、多米诺半地堑断陷、滚动半地堑断陷、复式半地堑断陷、跷跷板断陷、伸展断拗8种次级构造样式,并基本遵循伸展拗陷—伸展拗断—伸展断陷—伸展断拗演化序列,这种演化序列与岩石圈的流变学特征和递进伸展变形过程有关。走滑构造样式受深断裂走滑作用控制,可分为雁列式走滑构造和帚状断层组。

非均匀各向异性介质中弹性波的传播

平面波分解法是研究地震波场简捷有效的方法，各种复杂的波场可用平面波合成的方法得到．文中采用平面波方法研究非均匀各向异性介质中的弹性波．对时空域非均匀各向异性介质波动方程，运用ｆ－ｋ变换，可得到频率空间域波动方程（Ｃｈｒｉｓｔｏｆｅｌ方程）．利用非均匀各向异性介质中，弹性参数及其空间变化率与Ｃｈｒｉｓｔｏｆｅｌ矩阵元素关系，提出非均匀各向异性介质Ｃｈｒｉｓｔｏｆｅｌ矩阵方程的求解方法，并运用于非均匀ＴＩＶ介质和非均匀ＥＤＡ介质．在连续介质条件下，当波沿速度增加方向传播时，振幅的方向导数小于零，即振幅衰减；当波沿速度减小方向传播时，振幅的方向导数大于零，即振幅增强．波的振幅强度是传播方向的函数（各向同性条件下也是如此），但并不总是衰减．若只研究波沿速度增加方向传播的情况即得出波在连续介质中传播振幅衰减的结论是不全面的．

横向各向同性介质中的AVO

介质各向异性是影响振幅随炮检距变化（AVO）的重要因素之一。本文将Aki和Rrchards的方法进行推广，推导出两个弹性横向各向同性（TI）介质密接条件下平面波反射和透射系数，并给出弱弹性TI假设下的近似式。近似式的物理意义明确，而且精度明显高于前人的结果。P－P波近似式表明，上下层的Thomsen各向异性参数差在小到中等入射角范围内对AVO起重要作用；而对更大的入射角（20以外），P波各向异性参数p差对AVO也有强烈的影响。就P－P波AVO拟合而言，TI不影响零炮校距反射系数，但对梯度有直接影响。对三类（高阻抗、近零阻抗差、低阻抗）各向同性的含气砂岩，研究了上覆TI页岩对P－P波AVO的影响，并指出上覆TI页岩可能会使含水砂岩呈较强的AVO增加趋势。

非线性反演方法在剩余静校正中的应用

估算剩余静校正量本质上是一个非线性反演问题。当地震资料的剩余静校正量大、信噪比低时,利用线性反演方法不能有效地拾取静校正量。文中分别采用最大能量法和模拟退火法两种非线性的反演方法来估算炮点和检波点的剩余静校正量。这两种方法是将负叠加能量作为目标函数,静校正量作为模型参数。估算最佳的剩余静校正量需要确定多维目标函数的全局极小值。最大能量法的结果受初始静校正量的影响,它的解容易陷入目标函数的局部极小值。模拟退火法不受初值的影响,可以求得目标函数的全局极小值或其近似值。

陆内裂陷盆地构造动力学分析

陆内裂陷盆地区形成和演化过程中的构造力包括4方面:(1)地幔对流由岩石圈板块底面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F1;(2)板块相对运动通过岩石圈板块侧面边界施加到岩石圈板块内部的构造力F2;(3)岩石圈受热膨胀和冷却收缩在地壳内部产生的构造力F3;(4)地壳质量在地壳内部产生的围压F4。地壳中的应力是这4方面的构造力的函数S(Fi),其中,F1和F2的大小和方向对三轴应力状态的主应力大小和方向起决定作用。地壳发育正断层的条件是应力状态方程S(Fi)中σ2-σ3主应力平面大致处于水平面状态、σ1近直立。当F1和F2的方向一致且F1>F2或F1和F2的作用方向相互垂直的情况下,F1和F2合成的应力场中的最小主应力方向与X轴方向一致,地壳发生正向裂陷作用。在F1和F2的方向既不平行也不垂直的情况下,F1和F2叠加产生最小主应力(σ3)的方向与X轴方向不一致,地壳发生斜向裂陷作用。当地幔对流从岩石圈底部对岩石圈产生的引张作用力减小、板块之间相对运动从岩石圈侧面边界对岩石圈产生的挤压作用力增强的情形下,地壳应力状态S(Fi)在X轴和Y轴构成的水平面上的最大主应力可能超过Z轴方向的主应力,使σZ相当于三轴应力状态的σ2,裂陷盆地发生走滑构造变形。如果地壳应力状态S(Fi)在X轴和Y轴构成的水平面上的最小主应力也超过Z轴方向的主应力,则σZ相当于三轴应力状态的σ3,裂陷盆地发生收缩构造变形,可能发育逆冲断层或使早期的正断层发生反转位移。随着裂陷作用的渐进发展,不同时期F1和F2的大小和方向的变化导致地壳应力场的主应力轴方向也相应发生变化,使裂陷盆地在不同演化阶段表现出不同的构造变形特征。

双相各向异性介质中弹性波传播特征研究

随着地震工程和能源地震勘探的深入发展，人们所遇到的地下介质愈来愈复杂．常规的各向异性介质理论或双相各向同性介质理论难以精确描述含流体的各向异性介质，如裂缝性气藏、含水页岩等．本文以Ｂｉｏｔ双相各向异性介质理论为基础，利用弹性平面波方程，推导出了任意双相各向异性介质中弹性波的Ｃｈｒｉｓｔｏｆｅｌ方程．根据Ｃｈｒｉｓｔｏｆｅｌ方程，计算并分析了频率对双相横向各向同性介质中弹性波的相速度、衰减、双相振幅比和偏振特征的影响．结果表明，在４类波（快纵波、慢纵波、快横波和慢横波）中，频率对慢纵波影响最大；当耗散很大时，快纵波、快横波和慢横波的流固相振幅比值近似为１．对偏振特征分析的结果表明，在双相各向异性介质中，弹性波的固相位移偏振方向与流相位移偏振方向将不再保持同向或反向。

一种新的地层弹性参数直接反演方法

地震资料反演的目的是估计地层的物理参数 (密度、弹性和粘弹性参数 )的实际值 .本文中将最佳估计值定义为一种参数集 ,由该参数集可以算出与地震实际资料最佳拟合的合成地震记录 .本文提出一种新的地层弹性参数反演方法 ,主要适用于各向异性介质 (横向各向同性介质 )中地层弹性参数的反演 .本方法不同于过去传统的反演方法 ,它是一种完全意义上的全波波动方程反演 ,利用地震勘探中的多波多分量记录 (PP反射波记录和 PSV转换波记录 )联合进行地层弹性参数 C11和 C33反演 。