黑龙江东部完达山地区水系沉积物地球化学特征及成矿预测

完达山地区位于中国东北地区东部,主要由一套近南北走向的玄武岩、堆晶岩、(超)基性熔岩、硅质岩和泥质岩组成,为中国东部唯一的中生代海相地层发育区,出露有太平洋板块俯冲形成的增生杂岩组合。研究区矿产资源丰富,已发现中型矿床1处,小型矿床4处,找矿前景较好。在全区1∶20万水系沉积物测量基础上,对完达山地区16种成矿元素进行相关性分析、聚类分析、因子分析、单元素异常分析和组合异常分析。分析结果表明,Au、Ni、Cr、Bi、Hg异常高值点多、离散性强,地质及地球化学条件优越,成矿潜力强。Au成矿作用主要与中酸性岩浆岩相关,Ni、Cr成矿作用主要与(超)基性岩浆熔离作用相关。在此基础上,结合区内地质、构造、物探和已知矿床(点)等信息,优选出4处成矿远景区,即258高地金成矿远景区、八里桥—仙人台铜镍钨锡成矿远景区、四平山—358高地金银成矿远景区和跃进山—先锋北山金银铜铁成矿远景区,为完达山地区整体找矿工作部署和区域成矿规律研究提供科学依据。

黔东北黑色泥岩盆地含锰岩系的铁锰地球化学特征

黑色泥岩盆地内的菱锰矿矿床中常伴生大量黄铁矿,由于菱锰矿和黄铁矿的沉积过程难以直接观察,铁锰的富集关系尚不明确。为了探讨二者的相互关系,以黔东北西溪堡锰矿的典型剖面为例,根据岩石薄片、TOC分析和元素分析等手段,分析了含锰岩系及其顶底板的岩性序列、矿物组合和铁锰地球化学特征,与现代沉积的菱锰矿进行了对比分析。研究表明,在黄铁矿和菱锰矿富集关系上,西溪堡锰矿与现代波罗的海具有类似特征。含锰岩系顶板和底板的锰含量较低;含锰岩系内部的Mn含量波动很大,与铁含量呈负相关。黄铁矿和菱锰矿的沉淀析出具有先后顺序,通常黄铁矿从溶液中析出在先,菱锰矿沉淀在后。

碎屑颗粒含量与泥页岩孔隙分布关系的概念模型--以黔西北志留系龙马溪组为例

岩石的组分、结构和颗粒排列,决定了孔隙的发育特征,但从结构—成因角度探讨碎屑颗粒含量及其排列样式对泥页岩孔隙分布影响的研究较少。以黔西北志留系龙马溪组黑色泥页岩为例,基于薄片分析、XRD分析和扫描电镜等分析结果,根据碎屑颗粒排列方式,将泥页岩分为"颗粒分散状"和"纹层状"两种类型,提出泥页岩孔隙结构的概念模型,由此分析碎屑颗粒含量对孔隙发育的影响。对于"颗粒分散状"泥页岩来讲,碎屑颗粒含量低于52.4%时,主要发育黏土矿物微孔隙,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,颗粒间全部为黏土矿物充填,孔隙度最低;当碎屑颗粒含量继续增加时,粒间孔隙大量出现,孔隙度也将迅速增大。对于"纹层状"泥页岩,颗粒含量的增加会导致砂质纹层内的粒间孔隙不断增多,孔隙度也随之增大,逐渐向常规的碎屑岩储层转变。本模型有助于加深对泥页岩、致密砂岩和常规砂岩孔隙发育机理的理解,对非常规储层的预测评价也有重要启示。

黔东北大塘坡组菱锰矿矿床控矿因素研究

黔东北黑色泥岩盆地中菱锰矿的品位普遍偏低,高品位的块状菱锰矿在横向上和垂向上并非稳定存在,弄清菱锰矿的空间分布规律可以为勘探开发提供指导。文章首先从区域尺度分析了菱锰矿矿床分布与黑色泥岩盆地内部次级洼陷的关系,然后以杨家湾锰矿床为例,分析了同一次级洼陷内锰品位与含锰岩系厚度和矿层厚度的相关性。最后选取次级洼陷内的典型探井,从矿石的结构特征和矿物共生组合规律等微观尺度,研究了菱锰矿矿床的垂向非均质性,探讨了黑色泥岩盆地中菱锰矿富集的控制因素。研究表明,菱锰矿主要赋存于有机质含量较高的大塘坡组一段底部,锰矿品位与矿层厚度呈正相关,高品位的锰矿主要为泥晶结构的块状菱锰矿,平面上主要分布于黑色泥岩盆地的次级洼陷沉积中心;锰矿层在横向上并非稳定的均质沉积,从洼陷中心到洼陷边缘,菱锰矿的品位逐渐降低;锰矿层与粉砂质泥页岩交互沉积,具有很强的垂向非均质性。

柴达木盆地北缘下干柴沟组下段湖相混合沉积发育特征及其对储层的影响

柴达木盆地北缘的古近系下干柴沟组下段是油气勘探的重要目标,查明该区储层发育的控制因素是深入勘探的重要基础。根据岩屑录井、普通薄片以及铸体薄片等资料对该区冷湖七号和南八仙构造的储层特征进行了对比分析。研究表明,该区大量发育陆源碎屑—碳酸盐的混合沉积,但是由于水体咸度的不同:在冷湖七号的滨浅湖混积岩中碳酸盐和硬石膏含量较高,颗粒主要为基底式胶结;而南八仙构造地处辫状河三角洲前缘相带,因河流的稀释作用,混积岩中硬石膏含量很少,颗粒为孔隙式-基底式钙质胶结,原生孔喉较为发育,有利于后期酸性流体的溶蚀改造。两种类型混积岩的初始孔隙度以及孔喉演化模式的不同,是最终引起两个地区含油气丰度巨大差异的一个原因。

早期碳酸盐胶结作用对恩平凹陷珠江组砂岩孔隙演化模式的影响

珠江口盆地恩平凹陷的碎屑岩储层中存在早期碳酸盐胶结,为分析胶结作用对储层孔隙演化的影响,以便为储层预测提供依据,采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞等分析方法,结合岩石物性研究和测井解释结果,分析了该区古近纪珠江组早期碳酸盐胶结砂岩的孔喉特征,发现基底式胶结的钙质砂岩,表现为"悬浮砂"结构,主要为低孔隙度、低渗透率储层;而孔隙式胶结的钙质砂岩,其渗透率一般超过100mD,平均孔喉半径大于15μm,为高孔隙度、高渗透率储层。在分析珠江组主要成岩作用类型的基础上,探讨了早期碳酸盐胶结作用对储层孔隙演化模式的影响,发现由于碳酸盐含量的不同,其影响具有双重性:①基底式胶结的钙质砂岩一般坚硬致密,难以被溶蚀改造,孔喉不发育;②孔隙式胶结利于原生孔隙保存和次生孔隙形成,其胶结的钙质砂岩在后期酸性流体溶蚀作用下可以产生特大溶孔,形成高孔、高渗储层。结论认为:该区早期碳酸盐胶结的海相砂岩,抗压实能力较强,在酸性流体作用下具备形成优质储层的潜能。

泥质杂基含量对柴达木盆地昆2井孔隙演化模式影响的压实模拟实验研究

随着勘探程度的提高,油气勘探必然向深层延伸。弄清深部储层的孔隙演化规律,提高预测精度,是深入勘探的重要基础。通过对柴达木盆地昆2井岩屑和岩芯样品的系统采集,运用铸体薄片、扫描电镜和测井解释等手段,系统分析了古近系与新近系地层的岩石学、矿物学和储层物性特征,发现泥质杂基含量与砂岩的孔隙演化密切相关。为了正演孔隙的演化过程,运用分选很好的风成石英砂和粒度细小的红色粘土为材料,按照粘土杂基含量为5%、10%、15%、20%,制作了四类石英砂开展模拟实验。松散沉积物的压实模拟,从1.4MPa试验加压到210.4MPa,分别进行了21个循环实验。将实验模拟的结果,与昆2井的岩芯资料进行了对比分析。研究表明,碎屑岩泥质杂基含量越高,初始孔隙度越小,孔隙度衰减越快;泥质含量较低的净砂岩,当上覆压力达到76.5MPa时,颗粒大量破碎并重新排列,导致粒间体积减缩以及少量直线型粒内裂缝出现,储层物性明显变差。压实模拟的实验数据,能够为快速沉降区砂岩的储层质量预测提供依据。

中国南方宝塔组灰岩的岩石学特征及其对“龟裂纹”成因的指示——以贵州桐梓县红花园乡宝塔组灰岩为例

宝塔组灰岩广泛分布于扬子区,以独特的"龟裂纹"构造,成为区域地层对比的良好标志,但"龟裂纹"形貌与岩石内部成分和结构的关系尚不明确。基于野外露头和定向切面观察,依据颜色和形貌,将该灰岩划分为"灰黑色网纹"和"灰白色基质"两种组分;垂直岩层的切面上,二者空间分布杂乱,"灰黑色网纹"并非"V"字形排列;平行岩层的风化表面与新鲜切面均呈网纹状,在形貌上基本一致。运用阴极发光、荧光、扫描电镜、TOC和硬度测试等手段,对"灰黑色网纹"和"灰白色基质"的岩石学特征进行了对比分析。研究表明,前者颜色较深,为硬度较低的生物碎屑灰岩,有机质含量较高,荧光下可见沥青脉;后者颜色较浅,为硬度较高的泥晶灰岩,有机质含量较低,荧光不明显。两种组分在颜色、空间排列特征和抗风化能力方面的差异,是宝塔组灰岩在地表产生"龟裂纹"形貌的内因。

完达山地块跃进山矽卡岩型铜金矿区酸性侵入岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因

跃进山小型矽卡岩型铜金矿床位于完达山地体西南部,矿体主要赋存于矽卡岩、花岗斑岩及其构造裂隙中,呈扁豆状或脉状。本文对矿区花岗闪长岩和花岗斑岩进行锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以了解矿床形成时代、成岩(矿)构造背景及矿床成因。测年结果表明,花岗斑岩和花岗闪长岩成岩年龄分别为(115.8±1.0)Ma和(126.9±1.7)Ma,铜金矿化时代与花岗斑岩成岩时代基本一致,为早白垩世晚期。岩石地球化学研究表明,花岗闪长岩属过铝质钙碱性系列岩石,稀土配分模式图为轻稀土富集,重稀土亏损,具较强的铕负异常,无铈异常,岩浆主要来源于壳源物质;花岗斑岩属过铝质钙碱性系列岩石,轻稀土富集,重稀土亏损,具弱铕负异常,无铈异常,相对富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr)和不相容元素(U、Th),亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti)和HREE,岩浆来源于壳幔物质混合源区,形成于碰撞后构造环境,成岩成矿作用与太平洋板块强烈俯冲作用后的伸展体制密切相关。

现代盐湖沉积与岩盐析出模拟的相似性及其对成盐模式的启示

盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解,但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查,对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明,深度较小的水槽,以空气—卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主;而对于水深和规模较大的现代盐湖来说,上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区,水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水—湖底沉积物界面析盐为主,反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示,在封闭的内陆盐湖盆地中,岩盐通常形成于湖退期—低位期,其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势,即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关,盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存,晶体粒度小;而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主,单层厚度大,常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定,对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测,具有重要的理论和现实意义。

页岩储层水平最小主应力实测与分布规律

水平最小主应力是非常规油气储层压裂设计、压裂缝高控制和压裂后效果评价的重要基础数据。利用自主研发的深孔水压致裂原位地应力测试系统,对黔东南地区寒武系牛蹄塘组泥页岩储层进行地应力实测,获取深度1179~1188 m泥质粉砂岩层段水平最小主应力为24.9~25.3 MPa,1207~1208 m灰岩层段的水平最小主应力为21.4 MPa。结合公开报道的泥页岩储层地应力测量结果,定量评价泥页岩储层内水平最小地应力分布规律。结果表明:泥页岩储层内地应力明显受岩石的矿物含量控制,随着黏土等塑性矿物含量的增加,水平最小主应力明显增大;在区域构造应力场作用下,泥页岩层的水平最小主应力比砂岩或灰岩等脆性夹层高4~15 MPa;对于深层页岩气,应选择脆性矿物含量高的水平最小主应力低值区作为水平井穿行层段,不仅有利于压裂缝的起裂和扩展,且裂缝的闭合压力低,可有效避免支撑剂的破碎和嵌入,保持压裂缝的导流能力。

内陆湖盆“深水成盐”形成条件和识别标志:以东濮凹陷与现代盐湖为例

位于我国东部的许多新生代盆地,在地质历史时期发育了巨厚的岩盐沉积。尽管这些盆地的成盐模式研究已经历了40多年,但由于缺乏“深水成盐”的现代沉积模式,到底是“深盆深水”还是“深盆浅水”成盐,一直难以定论。为了理解“深水成盐”的控制因素,很多现代盐湖开展了水文学和水化学调查,然而这些湖盆的矿物组合各不相同,“深水成盐”的形成条件和控制因素尚不清楚。本文对死海、佛瑞湖等“深水成盐”的现代盐湖以及我国东濮凹陷沙三段的成盐特征进行了解剖,从盐度、水深、湖平面波动以及卤水分层等角度探讨了“深水成盐”的形成条件,对比分析了“深水成盐”的相对位置以及沉积物特征,总结了“深水成盐”的识别标志。研究表明,盐岩层系在岩心和测井资料上显示出多尺度的旋回性。“深水成盐”为水深较大的洼陷中心成盐,与盆缘的“浅水成盐”同盆共存。沉积相对岩盐层系的结构和组成有明显的控制作用,其中洼陷带的“深水成盐”,主要在洼陷带的卤水湖底沉积物界面附近,析出和增生粗晶的盐类矿物,常与富含有机质和黄铁矿的暗色泥岩共存;而湖滨附近的“浅水成盐”,单层厚度薄,结晶粒度细小,通常含有较多的陆源碎屑。死海为代表的现代盐湖以及东濮凹陷等古代成盐盆地的沉积特征表明,“深水成盐”发生于湖平面的下降期,而且卤水剖面的厚度对蒸发岩的形成分布有明显的控制作用,同时具有“深水”和“深盆”特征的内陆盐湖更容易形成单层厚度大、横向稳定的岩盐沉积。本研究有助于改变人们以往对内陆湖盆成盐机理的认知,尤其是现代盐湖的卤水分层析盐特征,对解读地质历史中的其他成盐事件具有重要启示。基于现代沉积实例的“深水成盐”识别标志,可以为古代岩盐沉积模式的建立提供限定条件。

辽西温杖子金矿区花岗闪长岩地球化学特征及矿床成因

温杖子金矿床位于辽宁省建昌县境内,为辽西地区著名的中型金矿床,矿体主要赋存于破碎蚀变岩中,受断裂控制明显。岩石地球化学研究表明:温杖子金矿区花岗闪长岩属于过铝质高钾钙碱性系列岩石,轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,具有微弱的负Eu异常,无或极弱Ce异常,富集大离子亲石元素(Rb、K、Ba等)和化学性质活泼的不相容元素(U、Th等),亏损高场强元素(Nb、P、Hf、Zr、Ti等)和重稀土元素(Y、Yb、Lu等),具有与埃达克岩相似的岩石地球化学特征,岩浆来源于地壳和地幔物质混合源区,为火山弧花岗岩构造环境,形成于华北板块由挤压构造体制转化为伸张构造体制阶段。温杖子金矿区成矿作用经历了燕山早期、燕山中期和燕山晚期3个阶段,主成矿期为燕山晚期,其成矿作用与花岗闪长岩侵位相关,认为温杖子金矿床属于蚀变岩型金矿床。

黑龙江省二股-丰林二长花岗岩岩石地球化学特征及其成因

黑龙江二股—丰林二长花岗岩体位于小兴安岭东北部,是伊春—延寿岩浆构造带的重要组成部分。二长花岗样品的SiO_2、Al_2O_3、Na_2O＋K_2O质量分数分别为67.73%~74.85%、67.73%~74.85%、7.19%~9.06%,为准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性岩石系列,相对富集轻稀土元素、富集大离子亲石元素（Rb、K、Ba）和化学性质活泼的不相容元素（U、Th）,亏损重稀土元素、高场强元素（Nb、Nd、P、Sr、Ti）和重稀土元素（如Y、Yb、Lu）,形成于与太平洋板块俯冲作用相关的火山弧构造环境。

黑龙江二股营林场二长花岗岩地球化学特征及成因

黑龙江二股营林场二长花岗岩位于小兴安岭东北部,为伊春—延寿岩浆构造带的重要组成部分。在分析区域地质背景的基础上,结合相关测试结果,对区内二长花岗岩地球化学特征及成因进行了详细讨论,结果表明:1二长花岗岩具有富硅（w（SiO2）65.23%71.20%）、高铝（w（Al2O3）13.46%17.07%）、富碱（w（Na2O+K2O）6.56%8.27%）的特征,为偏铝质高钾钙碱性岩石系列;2二长花岗岩相对富集大离子亲石元素（如K、Rb、Ba）和化学性质活泼的不相容元素（如U、Th）,相对亏损高场强元素（如Nb、Sr、Ti）及重稀土元素（如Y、Yb、Lu）,具有与I型花岗岩相似的地球化学特征;3二长花岗岩形成于与太平洋板块俯冲作用相关的火山弧构造环境。

利用瑞利面波进行岩性分层

物探中的面波一般认为是干扰波.从理论上研究了瑞利面波在地表介质中的分布和传播特征的基础上,认为可以利用瑞利面波对表层岩土介质进行分层.通过工程实践证明,瑞利面波在浅部的地基勘察中是一种有效的方法,在地表岩土分层等方面有比其他方法更好的效果.另外,由于瑞利面波波速和横波波速的数值上的接近,使得在一定条件下可以代替跨孔横波测量,该方法是一种值得进一步研究和推广的方法.

用小波变换研究固体潮对地震的触发作用

小波变换能反映地壳介质应变能在地球不同纬度地区的突变表现.在分别用小波变换对处于低纬度的龙门山和处于高纬度的东北地区的本尼奥夫应变处理后得出结论,固体潮对处于低纬度地区地震的触发作用比较明显,对处于高纬度地区的地震的触发作用相对比较小.也证明了小波变换是研究固体潮对地震的触发作用的有效手段.

利用倾斜截面的反射波测定覆盖层的波速

波速测量得到的是一段地层中的平均速度,由于地震波初至时刻难于准确确定等原因,测量结果存在较大误差.采用共反射点的多次覆盖技术能更准确地测定地震波的传播速度,但必须准确掌握反射面的深度.在不准确掌握反射面厚度的情况下,提出利用倾斜截面测定波速.这种技术要求掌握反射截面的倾角,特别适合有断层出露和基岩出露的地区.把上述技术应用于龙门山断层区,测得了该区地震波传播速度,说明利用倾斜反射截面测定波速是有价值的尝试.