地质科技情报

矿产地质

  • 海域天然气水合物富集成藏评价方法:以墨西哥湾AC818#1区域为例

    张金华;苏明;魏伟;韩维峰;樊波;张巧珍;隆惠清;崔悦;张彤彤;

    温压稳定条件、气源生成条件、构造输导条件和沉积储集条件4个要素相互间的匹配性控制着天然气水合物的富集程度。基于天然气水合物成藏要素的分析,初步构建了海域天然气水合物富集的评价方法:首先评价区域内是否具备天然气水合物成藏的条件,明确天然气水合物稳定域范围;然后在稳定域内寻找有利目标,评价是否具备天然气水合物规模富集的条件。对墨西哥湾AC818#1区域的评价结果与勘探结果一致,显示了评价方法的可行性;最后,进一步指出未来海域天然气水合物富集评价应建立地质"甜点"区、开发"甜点"区和工程"甜点"区等综合评价体系,从而确定最佳靶体。

    2019年04期 v.38;No.187 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1279K]
  • 伊拉克中部油区油气成藏要素特征及成藏模式

    白桦;张建国;米中荣;杨滔;王荣新;刘树根;徐超;

    美索不达米亚盆地是全球油气最富集的盆地之一,研究区位于该前陆盆地的斜坡带,其地质认识程度低,对油气成藏的研究不系统。基于地震剖面和烃源岩热解数据,较为系统地研究了伊拉克中部油区油气成藏要素。研究表明,该区正断层未断穿新生代地层,断裂活动中部最强,北部较弱,南部最弱;褶皱活动中部最强,南部稍弱,北部最弱。早白垩世-中白垩世期间,研究区处于弱伸展构造环境;晚白垩世Hartha组沉积时期,断层发生正反转,研究区处于弱挤压构造环境;晚白垩世末到始新世,研究区处于弱伸展构造环境;渐新世,褶皱作用开始;中新世,构造格局基本定型。上白垩统Khasib组-Hartha组砂屑灰岩和下白垩统Zubair组砂岩是研究区主要储层。主力烃源岩为中侏罗统Sargelu组和上侏罗统-下白垩统Chiagara组,次要烃源岩为下白垩统Ratawi组和Zubair组。综合分析认为:与油源断裂紧临的背斜圈闭是研究区最有利的油气聚集场所。侏罗系顶部发育良好的盖层,可为下伏主力烃源岩排出烃类的成藏提供良好的封盖条件,推测中-下侏罗统具有较大的油气勘探潜力。

    2019年04期 v.38;No.187 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K]
  • 浅海重力流储层沉积模式新认识

    王玉;漆智;杨朝强;马华帅;郇金来;任影;

    D气田黄流组一段为浅海陆架背景下的海底扇沉积,沉积微相平面展布复杂,储层具有很强的非均质性。开展沉积机理研究,对于厘清海底扇沉积微相展布、预测砂体展布具有重要意义。通过压实校正恢复古地貌,基于粒度标准偏差开展了水动力分析。随后,在综合分析古物源、古地貌、古水深、古水动力等特征基础上,明确浅海重力流沉积物的搬运作用明显受到坡折带、洼陷、沟谷等地貌的控制,并建立了先成洼陷限制性重力流充填-溢出、斜坡坡折下侵蚀-充填-分流、平缓斜坡非限制性漫流3种浅海海底扇沉积模式。

    2019年04期 v.38;No.187 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K]
  • 南海南部盆地烃源岩特征及其对含油气性的影响

    兰蕾;

    我国南海油气资源丰富,研究南海烃源岩的倾油倾气性对于南海油气勘探方向的选择至关重要。曾母盆地和文莱-沙巴盆地是南海南部勘探程度最高、油气资源最为丰富的盆地,二者相邻,但含油气性却差异巨大。在深入收集研究区及周边基础资料的基础上,从古气候、古植被、沉积环境、水动力、沉积相带、烃源岩生烃潜力等方面对比了曾母盆地与文莱-沙巴盆地存在的异同,解释了2个相邻盆地含油气性差异巨大的根本原因。研究结果表明:①红树林来源的富氢有机质是曾母盆地与文莱-沙巴盆地海陆过渡相烃源岩生油能力强的根本原因。②沉积环境与水动力控制2个盆地烃源岩富氢有机质的富集程度。在曾母盆地,建设型河控三角洲有利于煤系烃源岩的发育,富氢有机质高度富集,而文莱-沙巴盆地则发育破坏型浪控三角洲,有利于泥质烃源岩发育,富氢有机质较为富集。③富氢陆源有机质富集程度控制了油气分布。曾母盆地中的东巴林坚凹陷与文莱-沙巴盆地富氢陆源有机质富集,以生油为主,油气比相当,曾母盆地中的南康台地离岸较远,富氢有机质含量大幅度降低,以产气为主。研究结果对南海中南部油气勘探区带优选和部署决策具有重要的指导意义。

    2019年04期 v.38;No.187 23-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 786K]
  • 天然气水合物系统特征及其对我国水合物勘查的启示

    程聪;姜涛;匡增桂;杨承志;

    油气资源在能源结构中具有举足轻重的作用,其成因机制及勘探思路已发展出了完善的系统理论——含油气系统理论,而天然气水合物作为潜在替代清洁能源,其勘探理论尚处于探索阶段。借鉴含油气系统理论,注重与常规油气成藏的差异性分析,在系统分析全球已发现天然气水合物主要研究区的天然气水合物特征基础上,从气体来源、气体运移通道、有利储层等方面对天然气水合物成藏机理进行了系统梳理,以探究天然气水合物系统特征。提出天然气水合物系统应包括气源、储层和天然气水合物稳定带3个基本要素以及气体生成-运移过程和天然气水合物形成过程2个基本作用;冻土带内气体来源以热解气为主,海洋环境中则以生物气或热解气和生物气的混合气为主;气体运移通道主要为流体底辟、气烟囱、大尺度断层、裂缝、滑塌构造及高渗透性地层等;天然气水合物储层在冻土带以砂岩为主,在海域则以黏土质粉沙及粉沙质黏土为主;综合全球各区域天然气水合物成藏特征,提出了9种类型天然气水合物系统,同时以我国神狐海域天然气水合物系统为例总结出了天然气水合物系统成藏事件表。

    2019年04期 v.38;No.187 30-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
  • 粒径及孔径分布对天然气水合物形成影响的研究进展

    邓帅;胡高伟;卜庆涛;

    掌握影响天然气水合物(简称水合物)在海底沉积物中形成的因素对其能源和气候环境效应的评估有重要的意义。水合物的含量与沉积物颗粒的粒径紧密相关,水合物多产出于粗砂中。以人工样品为主的实验研究表明,由于孔隙半径产生的毛细管抑制压力,多孔介质的颗粒越细,孔隙越小,一定条件下稳定温度越低(或压力越高)。沉积物颗粒的比表面积与水合物饱和度呈现很高的相关性,比粒径更有优势。利用比表面积可以定量地表示粒径和孔隙大小之间的关系,量化分析孔隙大小对水合物形成的影响。此外,我国南海神狐海域水合物尽管赋存在细粒沉积物中,却具有较高的饱和度,这可能与南海沉积物中富含丰富的有孔虫壳体有关,通过微观层面的观察发现,这些古生物壳体不仅充当了沉积物中的粗砂部分,而且其多孔结构也使沉积孔隙空间增加,从而为水合物富集提供了有利的生长环境和便利的赋存空间。Klauda等的模型假定多孔介质孔径尺寸的概率密度分布函数为正态分布,新的相平衡模型包含了尺寸效应。颜荣涛等把有效孔隙半径和水合物饱和度联系起来,从而将水合物饱和度引入相平衡模型中。分形模型将分形参数与孔隙度建立了关系,但并没有与温压条件等进一步联系起来,对水合物形成和分解的影响还需做进一步的推导和实验。

    2019年04期 v.38;No.187 41-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1213K]
  • 基于多孔介质弹性理论的碳酸盐岩地层超压预测

    刘宇坤;何生;何治亮;张殿伟;李天义;王晓龙;郭小文;

    碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是国内外研究的难点问题。碎屑岩超压预测方法均是建立在明显的超压测井、地震宏观响应规律基础上的经验关系,这些经验性方法不适用于因岩性致密使得超压地球物理响应微弱的碳酸盐岩地层。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验,分析了在应力-孔隙压力共同作用下岩石中声波速度、弹性参数的变化规律;基于多孔介质弹性理论和广义胡克定律推导并建立了表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的理论模型,即多孔介质弹性理论的超压预测量化模型。以川东北地区典型碳酸盐岩超压钻井为例,开展了碳酸盐岩地层超压预测应用研究:针对碳酸盐岩地层选择油气水测井综合解释模型获取岩石物性参数;利用Voigt-Reuss-Hill平均模量模型计算岩石基质体积模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体体积模量,利用BISQ模型计算岩石骨架体积模量,然后通过多孔介质弹性理论量化模型预测超压。预测结果显示预测压力与钻杆实测压力(DST)吻合较好,与泥浆密度换算压力和随钻监测压力变化趋势相近,表明这种基于多孔介质弹性理论的超压预测量化模型是一种解决碳酸盐岩地层超压预测的新途径。

    2019年04期 v.38;No.187 53-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 8582K]
  • 松辽盆地嫩江组富有机质页岩有机孔隙成因

    程璇;徐尚;郝芳;荣辉;杨峰;苟启洋;张爱华;

    热演化程度是影响页岩有机质孔隙形成演化的重要因素,松辽盆地南部辉绿岩侵入到嫩江组富有机质页岩中,为研究页岩有机孔隙特征提供了天然实验室。通过氩离子抛光和扫描电镜等实验方法,初步探讨了研究区低熟富有机质页岩有机孔隙的特征及其成因:有机孔隙孔径范围为30~500 nm,主峰位于70~130 nm,以大孔为主,孔隙形状主要为圆形或次圆形,呈海绵状聚集分布;页岩样品中的石英和长石等无机矿物呈点接触,发育大量无机孔隙,无机矿物处于早成岩阶段,但岩浆侵入作用促使有机质进入高热演化阶段并形成大量有机孔隙。国内外典型页岩储层的对比表明,压实作用对页岩有机孔隙发育特征有着重要影响,早成岩阶段压实作用较弱,有机孔隙保存较好,大孔的数量和比例较高;中-晚成岩阶段由于埋深较大,强烈的压实作用使页岩孔隙由大孔向中孔和微孔转化。

    2019年04期 v.38;No.187 62-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
  • 涟源凹陷上二叠统大隆组泥页岩裂缝方解石脉体流体包裹体特征及其启示

    吴忠锐;何生;何希鹏;翟刚毅;黄亚浩;赵文;韩元佳;杨锐;

    针对湘中涟源凹陷上二叠统大隆组黑色泥页岩中油气特征及微观保存条件,选择涟源凹陷XY1井大隆组泥页岩中高角度裂缝方解石脉体,开展了脉体岩相学和阴极发光观察、脉体盐水包裹体和烃类包裹体特征及温压研究,结合泥页岩有机质成熟度及油气生成阶段分析和埋藏-热演化-构造抬升史模拟,确定了裂缝脉体形成时期和深度,讨论了泥页岩油气微观保存条件。研究表明:大隆组泥页岩有机质成熟度R_o为1.2%~1.3%,原始有机质中发育有机孔,泥页岩孔隙内液态油中很少发育有机孔;裂缝方解石脉体由早晚两期形成,边界清晰;早期脉体中发育大量蓝白色荧光的液相烃包裹体和气-液两相烃包裹体,发微弱荧光的气相烃包裹体和不发荧光的甲烷包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于93~138℃间,对应古埋深为2 000~3 000 m;晚期脉体中包裹体发育程度差,仅零星见烃类包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于50~62℃间,对应古埋深为900~1 100 m;依据早期裂缝方解石脉体中甲烷包裹体激光拉曼参数和甲烷体系状态方程估算甲烷包裹体捕获压力为28.92~41.47 MPa,相应古压力系数为1.10~1.57。根据早晚两期裂缝方解石脉体中气-液两相盐水包裹体和烃类包裹体的发育程度以及捕获温压信息推断,在燕山-喜山期大幅度构造抬升和地层剥蚀过程中,泥页岩中多期裂缝形成和开启以及成脉古流体活动,对大隆组泥页岩中滞留油气的微观保存条件产生了一定程度的不利影响。

    2019年04期 v.38;No.187 70-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2398K]
  • 山西省域煤系泥页岩孔隙分形特征

    张宝鑫;傅雪海;张苗;苏育飞;屈晓荣;张庆辉;

    为定量化表征山西省域煤系泥页岩储层孔隙结构复杂程度,以山西省域140件海陆交互相煤系泥页岩实测低温液氮吸附数据为基础,利用FHH模型分别计算了孔径小于4 nm孔隙分形维数D_1与孔径大于4 nm孔隙分形维数D_2,结合XRD衍射、吸附甲烷、有机质丰度、类型等实验成果,讨论了孔隙结构、饱和吸附量、黏土矿物含量及有机质丰度与分形维数的关系。结果表明:山西省域煤系泥页岩发育有机质孔与无机孔,页岩有机质孔不及海相页岩发育,无机孔以黏土矿物层间孔与粒间孔为主,孔隙形态结构复杂,存在较多墨水瓶状、狭缝状孔;孔隙分形维数随BET比表面积、黏土矿物含量增高呈现出增大趋势,随有机质丰度、平均孔径及石英含量增高呈现出减小趋势;D_1与微孔及孔径为2~4 nm的介孔比孔容呈正相关关系,D_2与孔径为4~50 nm的介孔比孔容呈正相关关系,而与宏孔比孔容呈负相关关系;饱和吸附量与分形维数呈正相关关系;山西组泥页岩中黏土矿物含量比太原组高,分形维数与矿物含量的相关性比太原组好,太原组泥页岩w(TOC)高,但有机质孔发育不如山西组,D_1与w(TOC)的负相关关系比山西组更明显。

    2019年04期 v.38;No.187 82-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1528K]
  • 甘肃徽县郭家沟铅锌矿床成因:赋矿硅质岩常量、稀土元素及矿石同位素证据

    张世新;丁振举;蔡恒安;张兵强;王增祥;李泽军;刘志宇;

    为了研究甘肃徽县郭家沟铅锌矿床成因,分别对赋矿硅质岩的常量、微量和稀土元素及叠加热液碳酸盐矿物的C、O、Sr同位素和石英流体包裹体的D、O同位素进行了系统分析。结果表明:硅质岩常量元素Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.08~0.30(平均为0.19),介于纯热水硅质岩与正常海相沉积硅质岩之间,靠近热水沉积端元;其球粒陨石标准化的稀土元素配分曲线显示明显的Eu正异常,与海底热水沉积物REE配分曲线类似,指示硅质岩为热水沉积成因,为泥盆纪同生喷流沉积的产物。后期叠加的热液碳酸盐矿物的C、O同位素组成特征,指示热液中的C、O主要来自地层中沉积灰岩,并通过灰岩溶解作用过程获得。热液碳酸盐矿物与灰岩Sr同位素比值部分重叠,而高于糜暑岭岩体初始Sr同位素比值,指示热液中的Sr主要来自灰岩而非花岗岩。石英流体包裹体的D、O同位素组成与岩浆流体接近,指示石英-硫化物阶段成矿流体主要来自岩浆热液。综上所述,郭家沟铅锌矿床为一经历泥盆纪同生喷流、印支期岩浆热液叠加改造成矿的复合型层控铅锌矿床。

    2019年04期 v.38;No.187 93-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2176K]
  • 柴北缘锡铁山铅锌矿床构造变形特征及其地质意义

    李鹏;李义邦;王海丰;石文杰;赵志新;刘孟合;冯志兴;魏俊浩;孙华山;

    锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘,是我国西北地区重要的有色金属矿床之一。系统的地表调查和坑道编录表明,矿区不同岩石单元构造变形及力学特征不同,既有赋存于滩间山群绿片岩内部的早期深层次韧性-韧脆性变形构造,也有赋存于滩间山群原c岩组紫红色砂岩中的晚期浅层次脆性变形构造。结合区域上柴北缘造山带构造演化事件时间序列以及矿区构造特征的分析表明,韧性-韧脆性变形构造与陆-陆深俯冲碰撞造山作用及俯冲板片的折返有关,矿区浅层次脆性变形应形成于滩间山群原c岩组紫红色含砾砂页岩沉积之后。应力场恢复显示早期韧性-韧脆性变形构造形迹的主应力σ_1方向主要为NE/NEE-SW/SWW方向,倾角为5°~60°,表明矿区早期变形阶段具有NE/NEE-SW/SWW向近水平挤压、左行走滑、斜向逆冲的性质;而晚期脆性变形恢复的主应力方向有2个,锡铁山沟地区表现为EW方向,无名沟-中间沟地区为NW-SE方向。对不同中段控矿断裂构造形成时的主应力状态恢复结果显示NW向断裂构造主应力σ_1状态为NE-SW向,显示压扭性逆冲-走滑断层性质,而NE向断裂构造主应力σ_1状态为NW-SE向,显示张扭性正-滑断层性质,分别为上述早期和晚期变形应力场的产物。锡铁山矿体分布受控于左行逆冲和左行滑覆构造运动,矿区北西部成矿较为有利,成矿后的NEE-EW向断层左行运动对矿体产生破坏作用,导致西侧矿体南移,东侧矿体北移。

    2019年04期 v.38;No.187 108-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 6662K]
  • 山东范家庄金矿床S、Pb同位素组成及对成矿物质来源的示踪

    张铭;谭俊;王怀洪;王勇军;刘晓阳;甘觐荣;王治华;

    范家庄金矿床是胶东地区牟乳金成矿带新近发现的一个金矿床。通过S、Pb同位素的对比与分析,对范家庄金矿床的成矿物质来源进行了探讨和研究。研究结果表明,范家庄金矿床矿石硫化物δ~(34)S值总体为9.8‰~12.3‰,极差为2.5‰,平均值10.9‰,具有岩浆热液硫的特征,且与其伴生的中基性脉岩相近,说明范家庄金矿床的矿石硫主要来自于岩浆热液,并与其伴生的中基性脉岩具有相应的继承性。硫化物矿石铅~(206)Pb/~(204)Pb=17.110~17.600,~(207)Pb/~(204)Pb=15.444~15.532,~(208)Pb/~(204)Pb=37.578~37.986,将数据投影到铅构造模式图上,成分点均落在地幔铅与造山带铅平均演化带之间,显示范家庄金矿床铅具有壳幔混合来源特征。硫、铅同位素反映范家庄金矿床的成矿物质来源于地壳和地幔的混合,且以地幔物质为主。

    2019年04期 v.38;No.187 124-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K]
  • 川滇黔接壤区MVT铅锌矿床年代学研究进展及成矿构造背景

    武俊婷;李国猛;李义邦;魏俊浩;王海丰;李鹏;

    川滇黔接壤区处于扬子地块西南缘,经历过复杂的地质演化过程并分布有大量的大中型MVT铅锌矿床。对该区MVT铅锌矿床成矿年代学研究开展的大量工作成果显示该区至少经历过2次铅锌成矿事件,分别处于晚泥盆世-晚石炭世和中三叠世-早侏罗世。早期成矿事件与古特提斯洋的扩张(382~328 Ma)密切相关,在伸展构造环境下形成天宝山、大梁子、毛坪等矿床。晚期成矿事件与古特提斯洋闭合、印支期强烈挤压造山运动阶段(245~205 Ma)相对应,在挤压构造环境下形成会泽、茂租、金沙厂等矿床。不同地质背景下形成的矿床在控矿构造性质、矿体赋存规律等方面具有较大差别。在对川滇黔接壤区MVT铅锌矿床成矿时空分布规律总结的基础上,结合该区区域构造演化、矿床的控矿构造特征以及矿体赋存规律,探讨了该区不同时期控制MVT铅锌矿床形成的成矿构造环境。

    2019年04期 v.38;No.187 134-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1265K]

基础地质

  • 新北油田右旋走滑应力场内断层封堵性及其对成藏的控制作用

    王志伟;

    新北油田是胜利油田滩海石油勘探的重点区域,郯庐走滑断裂带位于其东部,右旋走滑为研究区应力场的主控因素,研究区内形成张扭应力场,产生NNE-SSW向的同向走滑和NEE-SWW向的拉张。新北油田主要为断块、断鼻构造型油藏,含油高度在20 m以上的多个圈闭钻探失利,表明该区断层封堵性的复杂性。创造性地提出了断层封堵性的"三级评价"模式:通过定性的描述——区域应力场分析、断距分析、"砂-泥"并置关系研究、断层与岩层产状配置关系研究;定量的计算——SGR参数、断层泥厚度以及油柱高度与圈闭闭合幅度的匹配程度等单因素进行分析;多因素综合评价。研究结果表明,新北油田近南北向断层开启性较强,近东西向断层封闭性较强且断距大,SGR≤0.26且断层泥厚度小于0.2 m的断层封堵性最差,断层面泥质含量高的断层其圈闭的含油高度也相对较高,在断层封堵性分析基础上获得的馆下段Ⅱ砂组、馆下段Ⅲ砂组、馆下段V砂组和东营组Ⅲ砂组4个砂组的圈闭评价成果,可以有效地指导下一步的勘探研究工作。

    2019年04期 v.38;No.187 145-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
  • 湘南江永地区多期褶皱的变形特征及叠加关系

    曾广乾;梁恩云;熊苗;陈迪;邹光均;陈勋;

    湘南江永地区处于华夏陆块西北缘,自早古生代以来经历了多期构造变形,关于这些变形的研究对探索湘南地区及其邻区的构造演化过程具有重要意义。通过对江永地区古生界褶皱的构造要素测量和褶皱叠加关系的解析,识别出了3期4个方向的褶皱构造,按发育早晚顺序分别为第一期(D_1)NE向褶皱,第二期(D_2)NNE-近SN向褶皱、NW向褶皱,第三期(D_3)近EW向褶皱。其中D_1期NE向褶皱为下古生界独有的构造样式,本区及邻区上古生界仅记录了后2期(D_2和D_3)3个方向的褶皱作用。结合地层接触关系、岩浆活动及区域构造演化的综合分析,3期褶皱作用分别对应早古生代后期加里东陆内造山运动NW向挤压、中三叠世后期印支运动NWW向挤压以及晚三叠世-早侏罗世近SN向挤压等构造事件。

    2019年04期 v.38;No.187 153-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 4555K]
  • 内蒙古塔木素地区断层活动性研究:来自断层泥及围岩主量元素及碳氧同位素的证据

    倪凤娟;郭福生;黎广荣;郭超;刘晓东;刘平辉;刘帅;王超;

    高放射性废物处置关系到人类生产生活的安全。内蒙古塔木素地区作为高放废物"深地质处置"有利预选区之一,其断裂构造稳定性显得尤为重要。活动断层是深源流体上升到地表的重要通道。在分析塔木素地区3条断层的区域地质条件基础上,对该断层的断层泥和围岩进行了采样,以及主量元素,碳、氧同位素分析。结果表明:①3条断层采样露头位置分别位于不同时代的地层中,元素活动性分析表明Ca、Na等元素的活动性较强。值得注意的是,切割巴音戈壁组陆相沉积地层的乌兰铁布科断层(F_4),其围岩的w(CaO)高达19%,指示CaO可能源自下伏的古生代海相地层;②3条断层的断层泥与围岩的δ~(13)C变化较小,且二者相近,指示流体主要来源于围岩,断层与深部的连通性较差,即断层处于相对封闭的状态,深部流体对断层泥的形成仅造成较小的影响。断层泥显示出比围岩更低的δ~(18)O,指示大气水在断层流体中起一定的作用。综合来看,3条断层与深部的连通性较差,处于较为稳定的状态。

    2019年04期 v.38;No.187 166-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K]
  • 基于填充海拔的金沙江南流泄口位置

    郭汝军;李长安;李亚伟;张岱;孙习林;魏传义;苏建超;冷勇辉;

    长江的发育演化尤其是东西贯通的时限问题,是百余年来地学界的焦点问题,金沙江水系的演化重组是长江演化中的关键一环。基于填充海拔的模型模拟以及物源示踪的梳理结果,讨论了金沙江在夷平面上南流汇入红河的可能性。结果显示当海拔填充至2 000~2 200 m时,金沙江水系格局发生重大变化,表现为金沙江在金江街一改东流之势,沿宾川盆地汇入古红河;古雅砻江在攀枝花附近转而向西,沿金沙江河谷经宾川盆地流入古红河,形成古红河的一级支流。推断哀牢山-红河断裂带、程海-宾川断裂带的活动及山体隆升特别是鸡足山的隆升可能阻断了上述南流泄口,切断了金沙江与红河的联系,从而形成今日江水东流的水系格局,这为古金沙江南流路径的研究提供了新的思路和方向。

    2019年04期 v.38;No.187 175-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 1672K]
  • 青海沟里地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿预测

    杨宝荣;张新铭;李文君;周红智;马忠贤;张萱颖;

    青海沟里地区是我国西北的重要金矿矿集区,为进一步探寻沟里地区的找矿潜力,以该地区1∶5万水系沉积物地球化学测量数据为研究对象,采用平均值±3倍标准差的方法提取异常下限并圈定单元素异常与综合异常,结合研究区内的地质特征对圈定的异常进行了解释与评价。在圈定找矿远景区之前,首先对研究区内德龙金矿床的水系沉积物地球化学结构特征与地质特征进行了剖析,认为北西向的断裂与Au、As组合异常是金的有效的找矿标志,并构建了地质-地球化学找矿模型,以此为指导圈定出热龙金矿找矿远景区;之后对成矿地质条件较好的、以铜为主的(HS01)综合异常进行了剖析,认为其有寻找铜多金属矿的潜力,圈定了龙洼卡鲁铜多金属矿找矿远景区。后续的异常查证工作中,在热龙找矿远景区内发现了金铅矿体,在龙洼卡鲁找矿远景区内发现了铜银矿体。本研究丰富了该区的矿产类型并为该区的找矿工作指明了新方向。

    2019年04期 v.38;No.187 181-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 2457K]
  • 粤南长蛇山分异Ⅰ型花岗岩的年代学、地球化学特征及其构造意义

    孟德磊;贾小辉;谢国刚;吴俊;卜建军;曾海良;

    在年代学、岩石学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成等研究的基础上,探讨了广东南部长蛇山花岗岩的岩石成因及其对区域晚中生代构造背景的指示意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,长蛇山花岗岩形成于中侏罗世晚期(163 Ma)。花岗岩具有富硅、富碱更富钾,贫磷,准铝-弱过铝质(A/CNK=0.98~1.11),富集大离子亲石元素(如Rb、Th、U、Pb),亏损高场强元素(如Nb、Zr、Ti)及Ba、Sr等特征。P_2O_5与SiO_2表现为负相关关系,Y与Rb表现正相关关系,总体表现出高钾钙碱性分异Ⅰ型花岗岩特征,与同期次"南岭系列"花岗岩相似。长蛇山花岗岩具有相对低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值(0.705 54~0.709 40)和高的ε_(Nd)(t)值(-4.6~-0.4),相应的Nd同位素两阶段模式年龄为0.99~1.33 Ga,锆石原位Hf同位素组成变化大(ε_(Hf)(t)=-7.9~+4.5,t_(DM2)=0.99~1.81 Ga)。元素及同位素结果表明,长蛇山花岗岩可能源自中元古代古老地壳物质的部分熔融,形成过程中遭受了显著的幔源物质混染,并经历了长石、磷灰石和富钛矿物相等的分异结晶。长蛇山分异Ⅰ型花岗岩可能与"南岭系列"花岗岩具有相同的构造背景,形成于古太平洋板块俯冲作用下的弧后伸展环境。

    2019年04期 v.38;No.187 193-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K]
  • 南鸟岛东南部海域沉积物地球化学特征及其稀土资源指示意义

    邱忠荣;马维林;张霄宇;任江波;

    为了深入了解南鸟岛东南部海域表层沉积物的物质来源及其沉积环境和稀土元素富集情况,对大洋40航次在该区获取的深海沉积物岩心进行了主量、微量以及稀土元素含量测试分析。结果表明:沉积物为典型的深海黏土沉积。稀土元素标准化配分模式及La/Yb、La/Tb等结果表明,研究区沉积物物源受陆源物质主导,同时海山玄武岩及其风化产物与硅质沉积也有一定的贡献;结合δCe值与微量元素相关比值分析,研究区总体为稳定的偏氧化环境;区域内稀土元素富集主要受生物磷酸盐控制,并同时受到铁锰氧化物的影响;受陆源物质沉积作用的广泛影响,区域内表层沉积物中稀土元素质量分数偏低,但随深度增加,稀土元素富集程度规律性渐次升高。根据CaO/P_2O_5-w(ΣREY)相关性非线性拟合,推测在710 cm以下深度可能有富稀土元素深海沉积物的分布。

    2019年04期 v.38;No.187 205-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1326K]
  • 层序地层划分方法进展及展望

    李峰峰;郭睿;余义常;

    层序地层学是油田勘探开发重要的理论依据,层序地层单元划分是储层评价和油藏开发的基础。基准面旋回引起的岩石学、沉积学、构造地质学及地球物理学响应是层序地层划分方法的地质依据。根据基础资料类型,层序地层划分方法主要分为地质分析法、测井曲线法、地震方法、古生物方法、地球化学方法、古地磁方法、数学方法七大类。基于对各方法应用原理、控制因素、适用范围及优缺点的系统分析表明,资料的选取、方法的选择、旋回级次的确定、自旋回和异旋回的区分及划分结果的验证是合理划分层序地层单元的关键。目前,层序地层划分方法存在的问题主要包括:层序级次标准不健全,定量和定性结合不足,应用领域局限,古地磁方法、数学方法应用不成熟,与储层地质学、开发动态结合不足等。层序地层划分方法具有向定量化、自动化、精细化、可视模拟化和综合化方向发展的趋势。

    2019年04期 v.38;No.187 215-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]

工程地质

  • 降雨型滑坡高速运动与堆积特征模拟研究:以宁乡县王家湾滑坡为例

    李德营;徐勇;殷坤龙;唐颂柯;张玉恩;连志鹏;刘磊;

    降雨型滑坡在强降雨条件下常突然发生,启动后运动速度大,破坏力强,对其运动与堆积过程的预测是滑坡危险性分析中的难题。以湖南省宁乡县2017年7月1日突发的王家湾滑坡为例,在现场调查的基础上,系统研究了滑坡诱发因素和高速运动机理,发现强降雨和孔隙水压力上升是王家湾滑坡的主要诱发因素,高速滑动主要由于滑坡处斜坡坡度陡、滑带抗剪强度快速损失所致。利用Surfer和ArcGIS软件处理基础数据,建立了滑坡三维模型,并基于有限体积法采用DAN3D软件模拟分析了王家湾滑坡整个运动过程,研究了滑坡启动后运动速度、滑移范围和堆积厚度,模拟结果与现场调查数据基本一致。

    2019年04期 v.38;No.187 225-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 864K]
  • 基于密集多点变形监测的公路滑坡主滑方向动态判别

    李群;曾超;刘文强;文至诚;李长冬;

    滑坡主滑方向是研究滑坡形成机理和确定抗滑防治方案的重要依据。滑坡随着时间的演化,其主滑方向也是一个动态变化的过程。滑坡主滑方向是滑坡位移状态的综合反映,在滑坡体上布设密集多点变形监测系统,根据小样本监测数据服从t分布的规律,使用肖维勒准则剔除监测数据中的异常值,运用区间估计的方法来求取所有监测点位移方向的均值,通过主滑方向-时间过程曲线来动态判别滑坡主滑方向。将该方法运用到某公路滑坡工程实例研究中,在滑坡体上布设由53个地表位移监测点和19个深部位移监测点组成的密集多点变形监测系统,运用由全站仪和GPS组成的监测仪器系统,对该滑坡开展为期25个月的地表水平位移监测。通过地表位移数据分析对比,采用此方法估计的主滑方向和滑坡体宏观变形体现的滑动方向基本一致。经过误差分析和显著性检验,表明此方法可以较好地对滑坡主滑方向进行了动态判别。将此结果与深部测斜监测到的滑动方向进行了对比,结果基本保持一致,再次说明运用上述方法来动态判别滑坡主滑方向是可行的。在防治工程中,确定了准确的滑坡主滑方向后,指导抗滑桩长轴布设方向和锚索主要受力方向均沿此确定的主滑方向实施,经过长达8个月的持续监测表明,防治措施起到了良好的控制作用,体现了该方法的工程应用价值。

    2019年04期 v.38;No.187 231-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
  • 石膏岩干湿循环细观模拟及损伤本构模型

    安阳;晏鄂川;李兴明;李亚;

    为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行相同次数干湿循环时,随着围压不断增大,试件的拉裂纹数量逐渐减少,剪切裂纹数量不断增多。干湿循环作用对石膏岩细观强度参数影响效应大小不一,其强弱关系为:摩擦系数>抗拉强度>内摩擦角>节理模量>黏聚力。模型模拟值和试验值较为吻合,表明该模型能表征岩石破裂过程中的应力应变关系。

    2019年04期 v.38;No.187 240-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 847K]
  • 基于声发射试验的红层砂岩损伤演化特性分析

    王腾飞;李远耀;徐勇;郭子正;杨钦富;

    红层砂岩在我国广泛分布,其特殊的工程地质特性对工程建设具有重要影响。对取自重庆万州龙驹坝地区的侏罗系红层砂岩样品进行了声发射试验,分析了其在单轴压缩条件下的损伤演化特性,得到了样品在单轴压缩条件下的应力-应变特征曲线,以及声发射参数在红层砂岩破裂过程中的响应特征。试验结果表明:样品在单轴受压条件下的损伤过程分为内部压密、弹性变形、塑性变形、破裂和残余变形5个阶段,各阶段声发射参数具有显著差异;不同类型样品的损伤量曲线与应力曲线具有同步性,且在弹性-塑性临界点开始出现损伤量的跳跃性增长;对AE振铃计数率参数的回归分析表明,样品在损伤破裂过程中的声发射参数序列存在分形特征,关联维数D可以较好地表征岩石内部损伤的发展规律。试验成果可为红层岩体失稳破坏的监测预警及风险评价提供数据支撑。

    2019年04期 v.38;No.187 247-254页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]

环境地质

  • 基于改进的DRASTIC模型对香溪河典型岩溶流域地下水脆弱性评价

    贾晓青;刘建;罗明明;周宏;

    南方岩溶流域的地表水与地下水转换频繁,地下水环境对人类活动响应敏感,地下水环境脆弱。为探索岩溶流域地下水脆弱性评价的方法,以岩溶流域为评价对象,选取植被覆盖率、地形坡度、土壤类型、地下水水位埋深、地下水补给模数、土地利用类型6个指标,通过改进DRASTIC模型的评价指标体系,建立了基于VTSDRL模型的岩溶流域地下水脆弱性评价指标体系。以香溪河岩溶流域地下水为例,利用层次分析法计算了评价指标权重,基于地理信息系统的叠加分析功能对香溪河岩溶流域地下水脆弱性进行了定量评价。结果表明:香溪河岩溶流域地下水脆弱性以中等脆弱区为主,占比达到86.6%;地下水补给模数和土地利用类型对地下水脆弱性的影响作用最强,地下水脆弱性高的区域主要分布于溶丘洼地区,其面临农业活动污染的风险最大。该研究可为我国南方岩溶流域地下水脆弱性评价和岩溶水资源保护提供参考。

    2019年04期 v.38;No.187 255-261页 [查看摘要][在线阅读][下载 883K]
  • 硝酸盐污染地下水中溶解性有机质光谱特征及其指示意义:以鄂尔多斯盆地北部湖泊集中区为例

    张晶;刘运德;周爱国;张俊;张远征;王东;

    水资源短缺的西北干旱-半干旱地区,作为重要供水水源的地下水遭受硝酸盐等污染问题日益突出。识别地下水硝酸盐来源及其迁移转化过程对于污染防治至关重要。溶解性有机质(DOM)及其组分特征对于硝酸盐的迁移转化有着重要影响,因此,探究DOM组成特征与地下水硝酸盐污染相关性显得尤为必要。以鄂尔多斯盆地北部湖泊集中区作为研究区,运用紫外-可见光光谱技术和荧光光谱技术手段,表征了硝酸盐污染地下水中DOM的组成特性,分析了地下水硝酸盐污染成因。结果表明,研究区深度400 m以上的地下水受到不同程度的硝酸盐污染,其主要是由于农牧业活动和生活污水等产生硝酸盐污染,同时质地疏松的沙质土包气带有利于地表污染渗入地下水中。此外,地下水中DOM主要来源于地表,使得反硝化作用较弱,不利于地下水中NO~-_3的自然衰减。

    2019年04期 v.38;No.187 262-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K]
  • 地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展

    王佳琪;马瑞;孙自永;

    在地表水-地下水作用带内,水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水-地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程,并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此,精细刻画地表水-地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响,地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂,研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生物化学过程有机整合在一起,能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理,预测其发展趋势,可为研究地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。

    2019年04期 v.38;No.187 270-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]

技术方法

  • 塔里木盆地顺北一区柯吐尔组失稳特征及钻井液技术研究

    张翼;方俊伟;于培志;吕忠楷;

    针对塔里木盆地顺北一区三叠系柯吐尔组坍塌掉块、井径扩大的问题,通过开展微观结构分析,以及进一步实验评价不稳定地层阳离子交换量、岩屑膨胀率和分散性等理化性能,详细研究了复杂地层的坍塌机理。结果表明,三叠系柯吐尔组属于微裂隙发育的中硬到硬脆性泥岩地层,具有"易水化、强分散"的性质。在16 h热滚、90℃条件下,岩屑回收率仅为7.22%。通过聚合物改性,优选了胺基页岩抑制剂HPA和三元共聚物RHTP-2,形成了高性能水基钻井液体系,该体系在顺北1-9井二开4 802 m的超长裸眼段地层成功应用,柯吐尔组平均井径扩大率为9.6%,井径规则,大大节约了钻井时间,表现出优良的抑制防塌性能,解决了顺北区块上部复杂泥岩钻井技术难题,具有广阔的推广应用前景。

    2019年04期 v.38;No.187 281-286页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
  • 高温花岗岩遇水冷却后可钻性试验研究

    喻勇;徐达;窦斌;田红;张宇;赵林;王炳红;宗欣;

    快速冷却作用下花岗岩可钻性的研究,对提高干热岩坚硬研磨性地层的钻进效率具有重要意义。以花岗岩为研究对象,对不同温度(室温至600℃)遇水冷却后的岩样进行了压入硬度试验、摩擦磨损试验和室内微钻试验。试验结果表明:高温与快速冷却对花岗岩的可钻性产生了显著影响,可钻性上升明显;冷却后的岩样压入硬度减小,塑性系数增大,但600℃的花岗岩仍然处于低塑性阶段;摩擦磨损试验下对磨件胎体与岩样失重量随温度升高逐渐增大,花岗岩的研磨性越来越强;微钻试验下钻进速度加速增大,300℃前后的上升幅度分别为22.5%,110%,这是岩石力学性质劣化、结构破坏的突出反映。试验结果可以为干热岩等中深层地热钻井施工过程中的破岩和钻井技术提供理论指导。

    2019年04期 v.38;No.187 287-292页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K]
  • 基于Hapke模型多角度孔雀石光谱特性分析

    程寅益;周可法;王金林;王珊珊;崔世超;

    岩矿的光谱特征是利用遥感手段识别岩矿的理论基础,随着遥感技术的不断发展,多角度观测为岩矿的遥感精确识别提供了新的思路。选取孔雀石粉末的多角度光谱特征作为研究对象,利用Hapke模型对孔雀石的多角度光谱特征进行精确描述,以确定孔雀石的单次散射反照率的多角度光谱特征。研究表明,光源天顶角和传感器观测天顶角之间的关系对于孔雀石的单次散射反照率有着重要影响,样本的单次散射反照率标准差与其光谱之间整体体现负相关关系。根据这一结论,比较样品单位波长内各角度二向反射率和单次散射反照率标准差,二向反射率受到影响作用较小,故可以利用多角度条件下单次散射反照率波谱特征提高对孔雀石的遥感识别精度。

    2019年04期 v.38;No.187 293-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 355K]

  • 《地质科技情报》副主编简介

    <正>李长冬,男,中共党员,博士、教授、博士生导师2004年6月获得中国地质大学(武汉)土木工程(岩土方向)学士学位,2009年6月获得中国地质大学(武汉)岩土工程博士学位。2009年7月至今:中国地质大学(武汉)从事教学与科研工作;2014年9月至201 5年9月:加拿大女王大学土木工程系访问学者。第十届中国地质学会工程地质专业委员会委员,第六届中国水土保持学会泥石流滑坡专业委员会委员,湖北省岩石力学与工程学会第六届理事会理事,武汉岩土工程学会

    2019年04期 v.38;No.187 299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
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