
创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
主管单位 :中国科学技术协会
主办单位 :中国地质学会
国际标准刊号 :ISSN 0001-5717
国内统一刊号 :CN 11-1951/P
国内邮发代号 :2-113
国外发行代号 :M 78
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王贵玲,蔺文静,刘峰,甘浩男,王思琪,岳高凡,龙西亭,刘彦广
2023, 97(3):639-660. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023016
摘要:深部热能聚敛及富集过程研究是地热资源探测评价的重要基础。地热壳构热控理论是以地球动力学理论为基础,以构造控热作用研究为主线,通过大地构造学、构造地质学、地热地质学等学科理论和方法,研究深部热能聚敛过程及热异常分布规律,分析各种构造要素间的相互作用及控热机制,探讨地热资源靶区预测方法,从而指导地热勘查的科学。本文系统论述了地热壳构热控理论的内涵与外延,提出了我国不同类型地热资源“同源共生- 壳幔生热- 构造聚热”的客观自然规律,分析了我国陆区壳幔尺度热流配分格局与不同地质背景条件下影响浅地表温度场的主要控热构造,并以渤海湾盆地、青藏高原、东南沿海等我国主要地热系统为研究对象,以壳构热控理论为指导,以勘查区找热为出发点,以控热作用内生因素(壳幔生热)和外生因素(构造聚热)为切入点,通过研究影响壳幔生热、壳内传热、勘查靶区聚热这一地球物理过程,确定了不同构造背景下地热系统的主要控热构造。从传统的经验式找热到建立构造控热预测标志,再到水热型地热资源- 干热型地热资源共生富集认知,理论认识的创新发展,将引领和支撑我国地热资源不断实现高效勘探和开发利用。
2023, 97(3):661-671. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023312
摘要:简要报道黑龙江伊春下白垩统裸子植物木化石组合,包括4科8属:柏科柏型木属Cupressinoxylon、落羽杉型木属Taxodioxylon,罗汉松科?叶枝杉型木属Phyllocladoxylon,松科雪松型木属Cedroxylon、油杉型木属Keteleerioxylon、云杉型木属Piceoxylon,红豆杉科红豆杉型木属Taxaceoxylon和异木属Xenoxylon。其中,松科木化石多样性最高,占据绝对优势。叶枝杉型木属、红豆杉型木属首次在黑龙江地区发现。当前木化石组合是东亚地区发现的类群最为丰富的白垩纪木化石组合之一,丰富了我国白垩纪裸子植物化石记录。木化石记录表明东北地区是早白垩世裸子植物多样性中心和分布中心之一。伊春木化石中非正常生长轮和创伤树脂道的出现反映了短时气候波动、自然灾害或者森林生态系统中植物与伴生生物间相互作用现象。该化石组合的进一步深入研究将为认识东亚现代裸子植物演化发展历史及其古环境、古气候背景提供重要依据。
2023, 97(3):672-687. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021280
摘要:柴达木盆地北缘(柴北缘)泥盆系牦牛山组以发育冲积扇沉积体系的粗碎屑岩和中酸性火山岩的岩石组合为特征,记录了柴北缘构造带从碰撞造山进入造山后阶段的核部岩石剥露过程。尕海南山牦牛山组地层顶部和底部的凝灰岩锆石〖JP2〗LA- ICP- MS U- Pb加权平均年龄分别为396. 6±2. 4 Ma(MSWD=0. 39,n=14)和396. 9±2. 5 Ma(MSWD=0. 052,n=14),指示了牦牛山组沉积时代大致为早泥盆世末期。不同出露点牦牛山组砂岩碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄谱具有不同的峰值特征:尕海南山调查点A,样品20QH- 19具有532~505 Ma、935~891 Ma、1136~1064 Ma和3110~1309 Ma多峰特征;尕海南山调查点B,样品20QH- 21具有537~443 Ma、1073~798 Ma和2463~1785 Ma多峰及20QH- 22以明显的单一峰值~420 Ma为特征;牦牛山调查点C,20QH- 26以明显的~418 Ma单峰为特征。多样的年龄组分指示了牦牛山组沉积物质主要来源于柴北缘志留纪—泥盆纪同造山岩浆岩、寒武系—奥陶系滩间山群、沙柳河群及欧龙布鲁克地块。牦牛山组岩石组合特征、沉积体系发育、凝灰岩锆石U- Pb年龄及源区物质组成等指示了〖JP〗泥盆纪时期柴北缘地区处于原地堆积、快速沉积、分散的、不连通的盆地环境。同时,牦牛山组沉积物物源示踪了柴北缘构造带在泥盆纪时期经历的快速剥露过程并且可能已经进入造山后伸展垮塌阶段。
陈国超,张晓飞,裴先治,李瑞保,李佐臣,魏均启,陈孝珍,季宪军,张勇
2023, 97(3):688-704. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023213
摘要:锆石是岩石中常见的副矿物,锆石晶体结构和地球化学特征的变化可以记录热液蚀变过程。东秦岭东段白草垛花岗伟晶岩中识别出三种类型锆石。类型一锆石具有明显的振荡环带,部分锆石边部有少量裂隙,微量元素含量相对较低,重稀土元素(HREE)富集,具明显Ce的正异常和Eu的负异常,指示其为岩浆锆石。类型二锆石具核- 幔- 边结构,边部裂隙发育,核部与类型一锆石具有相似的CL和微量元素特征,为岩浆锆石;幔部呈深色海绵状,内部结构不均匀,偶见环带锆石残留,微量元素含量较高,具有较高的U和Th含量,Ce异常不明显,具热液锆石特征,为热液沿着裂隙进入锆石内部不完全热液改造的结果。类型三锆石的结构特征和微量元素含量与类型二锆石的幔部相似,具有异常高U和Th含量以及较高的Dα值,为类型二锆石近完全热液改造的结果。花岗伟晶岩作为岩浆演化晚期的产物,经过结晶分异,残留的岩浆热液富集微量元素,岩浆热液沿着锆石的裂隙进入晶体内部对锆石经过不同程度热液改造,形成了花岗伟晶岩中不同类型的锆石。
2023, 97(3):705-724. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023110
摘要:位于内蒙古中西部地区的宝音图群,主要由云母片岩、斜长角闪岩、石英岩和大理岩等组成。其中云母片岩中发育典型的巴罗式递增变质带,目前对于该递增变质带的研究非常薄弱。本文对宝音图群的云母片岩开展了系统的岩相学、矿物化学、相平衡模拟以及锆石U- Pb年代学的研究。岩相学研究结果显示,三个云母片岩样品具有不同的峰期矿物组合,分别为石榴子石+白云母+黑云母+斜长石+石英,十字石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英,石榴子石+蓝晶石+白云母+黑云母+斜长石+钛铁矿+石英。此外,样品LS93和LS07存在晚期红柱石的叠加。相平衡模拟研究限定三个云母片岩的峰期温度压力分别为: 577℃、0.73 GPa,620℃、0.78 GPa和670℃、0.8 GPa,具有递增型特征,其峰期温度压力指示的地热梯度为18~20 ℃/km,为典型的中压相系;此外,三个样品的P- T轨迹均显示早期升温升压直至峰期阶段,随后降温降压的顺时针型,反映地壳加厚和后期抬升的演化过程。云母片岩中的锆石发育典型的变质边结构,变质边的Th/U=0.004~0.02,锆石U- Pb年代学结果显示该变质年龄为398±6 Ma,代表峰期或近峰期阶段的变质年龄。综合分析认为,宝音图群巴罗式变质带可能形成于与古亚洲洋闭合有关的碰撞造山背景。
2023, 97(3):725-737. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023215
摘要:鄂尔多斯盆地泾川800~1200 m下白垩统洛河组风成沉积砂岩中首次发现了上百米厚的铀矿化和十几米厚的铀矿工业体。〖JP2〗本文对风成沉积体系砂岩型铀矿成矿过程开展研究,利用矿石品位与测井曲线、铀钍比值、元素地球化学等分析手段,对风成沉积体系中含铀岩系沉积特征、成矿物质赋存状态和特征、流体运移特征等进行研究。结果表明,研究区洛河组矿物质的溶出和富集情况受原含铀岩层的铀、钍含量制约,同时铀钍比值越高,铀矿物质的富集率就越高。成矿过程分为早、中、晚三个阶段,早期岩层呈差异成矿、中期呈梯状不均匀渐进成矿、晚期为均匀超常富集成矿。不同成矿阶段铀矿的产出状态,揭示了风成沉〖JP〗积体系内铀矿形成过程和超常富集机制。
2023, 97(3):738-752. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023114
摘要:吉尔吉斯斯坦北天山构造带的矿床学数据缺乏,制约了天山造山带境内外成矿对比。布丘克金矿床位于吉尔吉斯斯坦北天山构造带中部。金矿体为石英复脉,呈带状发育于NWW向韧性剪切带中。矿体倾向SSW,倾角60°~70°,赋矿围岩主要为侵入于早古生代变质碎屑杂岩中的正长斑岩。布丘克金矿床成矿期石英流体包裹体观察、石英H- O同位素、硫化物S同位素测试结果显示,布丘克金矿床石英脉中包裹体大小集中在2~10 μm之间,类型以H2O- CO2型、富CO2型、水溶液型包裹体为主,成分以富CO2、含CH4为特征。成矿流体具有中温(200~320℃)、低盐度(3%~7%NaCleqv)特征;石英δDV- SMOW值介于108.1‰~90.2‰之间,δ18O流体值介于4.86‰~9.26‰之间; 黄铁矿δ34S分布在0‰左右(0.9‰~1.6‰)。综合本文数据、矿床地质特征、区域地质资料,本文认为布丘克金矿床为发育于吉尔吉斯斯坦北天山构造带内的造山型金矿床,韧性剪切带控制了成矿作用过程; 成矿热液来自含碳地层的变质脱水作用,成矿物质来自深部岩浆岩。
2023, 97(3):753-771. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022057
摘要:镁(Mg)是组成白云石的核心元素,直接参与了白云石化过程,因此白云岩Mg同位素能够用于示踪白云岩成因和白云石化流体迁移路径。四川盆地东部上石炭统黄龙组白云岩发育,也是重要储集层。通过对黄龙组连续取芯的七里53井开展详细的沉积学研究,系统选取样品开展元素地球化学和Mg同位素分析,发现Mg同位素波动变化与沉积旋回存在密切关联,旋回边界为白云石化流体迁移界面,即白云石化流体迁移通道;依据Mg同位素值垂向演化规律,识别出黄龙组白云岩5个流体交换界面通道,逐层白云石化。因此,厚层白云岩是由若干个薄层灰岩层逐层白云石化叠加而成。这一发现为预测白云岩成因及储层分布提供了重要理论依据。
2023, 97(3):772-788. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023102
摘要:华南下寒武统牛蹄塘组底部及其相当地层发育一层Ni- Mo多金属层,被当作华南下寒武统区域对比的标志层。然而,目前华南部分重要剖面的Ni- Mo多金属层位置依然没有明确,妨碍了基于精确地层对比的寒武纪早期海洋环境信息的揭示。本研究中,我们对云南梅树村剖面和贵州平引剖面地层进行采样,采用电感耦合等离子质谱仪(ICP- MS)对样品微量元素含量进行分析,以确定这两条剖面的Ni- Mo多金属层位置。在此基础上,进一步对平引剖面牛蹄塘组底部样品进行Fe组分分析,结合前人数据,初步揭示华南下寒武统Ni- Mo多金属层沉积时期(~521 Ma)南华盆地海水的氧化还原信息。微量元素含量结果显示,梅树村剖面玉案山组底界之上3 m的地层(Ni: 135. 00×10-6,Mo: 583. 00×10-6)和平引剖面牛蹄塘组底界之上2. 5 m的地层(Ni: 2480. 00×10-6,Mo: 16341. 00×10-6)记录了各自剖面的Ni、Mo、As、Tl等元素含量的峰值。因此,我们认为梅树村剖面Ni- Mo多金属层应位于该剖面玉案山组底界之上3 m层位,平引剖面Ni- Mo多金属层应位于该剖面牛蹄塘组底界之上2. 5 m层位。平引剖面牛蹄塘组底部样品Fe组分数据表明,该剖面Ni- Mo多金属层及其附近地层记录了海水硫化信息(FeHR/FeT>0. 38,FePy/FeHR>0. 80)。结合已有的华南其他代表性剖面Ni- Mo多金属层及其附近层位(或相当层位)的Fe组分数据,我们对南华盆地(包括台地带、斜坡带和盆地带)Ni- Mo多金属层沉积时期的海水氧化还原状态进行重建,结果表明该时期南华盆地发生了一次深层海水硫化扩张事件。这一事件可能对寒武纪生命幕式辐射产生了重要影响。
2023, 97(3):789-809. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023214
摘要:中—晚寒武世(509~485 Ma)是地球历史上的一个动荡时期,期间发生了多次碳同位素漂移和生物灭绝事件,表明地球表层环境可能发生了剧烈变动。本文以湖南省永顺县王村剖面的清虚洞组、敖溪组和花桥组的碳酸盐岩地层为研究对象,通过碳、锶同位素地层学对比和稀土Ce异常的分析,揭示出扬子地块南缘在中晚寒武世发生了四次短暂的浅海短暂增氧(CeN/CeN*<0.8),分别位于乌溜期(约509~504.5 Ma)、早鼓山期(约505 Ma)、古丈期(约500.5~497 Ma)和早排碧期(约497~496 Ma),其中排碧期早期和乌溜期内发生的增氧可能指示了全球表层海水的广泛增氧,而鼓山期早期和古丈期内发生的增氧可能仅局限于扬子地块南部边缘海。根据最新的生物地层学研究成果,浅海短暂增氧发生的时间与华南地区三叶虫和总体的生物多样性高峰基本对应,指示浅海氧气含量的上升可能促进了生物多样性的发展。海水δ13C和87Sr/86Sr值的变化趋势指示大陆风化增强向海洋输入大量营养物质,导致表层海洋的初级生产力升高,可能是浅海氧化程度相对升高的重要驱动因素。
2023, 97(3):810-821. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022136
摘要:在阿拉善和华北陆块南缘结合部位的牛首山地区,出露一套连续的中—上泥盆统陆相沉积组合。该套沉积组合的沉积相和沉积物源区的变化特征,可帮助理解阿拉善和华北陆块及相邻地区晚古生代构造演化。根据野外研究结果,该套沉积组合在牛首山南麓石峡沟地区呈现河流相、湖泊相和小型冲积扇相共同发育的沉积面貌,可分为河道、堤岸、河漫平原、滨湖、浅湖、扇根、扇中和扇端共8个沉积亚相。其中,中泥盆统石峡沟组总体呈现由河流沉积向湖泊沉积过渡,而上泥盆统老君山组则呈现下部为扇根、扇中、扇端亚相与河道亚相的粗碎屑沉积,上部由滨湖沉积向浅湖沉积过渡的沉积组合变化特征。牛首山地区老君山组砾岩层数、厚度及砾石砾径分别呈现向南逐渐减少、减薄和减小的特征。古水流分析结果显示,石峡沟组下部碎屑沉积物来自于北东东—东向物源区,上部沉积物主要来自于南东向物源区,而老君山组沉积物主要来自于北东向物源区。结合前人对老君山组古水流的系统测量、石峡沟组和老君山组砂岩碎屑锆石研究结果以及区域地质资料综合分析,认为中—晚泥盆世时期阿拉善地块东南缘总体具有北高南低的古地理格局,且该时期的沉积物为一套具有向南水体逐渐加深的陆相沉积组合,沉积物源区主要位于其北侧,由晚奥陶世—早志留世、新元古代及古元古代岩石构成。
2023, 97(3):822-838. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2021271
摘要:鄂尔多斯盆地是我国陆上最主要的油气盆地之一,三叠系延长组是该盆地的主要含油层位。本文通过大量野外露头及钻井岩芯观察与实测,结合室内鉴定分析,系统研究了延长组沉积时的古气候环境及沉积特征,取得了如下认识:① 延长组沉积时期,气候具有三分性:早期为干旱环境;中期转变为温暖潮湿气候环境,生物繁盛,是烃源岩发育的最有利时期;晚期再次转变为半干旱—半湿润气候环境;② 受干旱气候控制,延长组早期与晚期无大面积汇水区存在,洪水事件主导了盆地中心地区大规模砂体的形成与分布,尤其洪水的接力搬运与多次分选可能是造成延长组砂岩粒级普遍较细的主因;③ 延长组发育干旱与潮湿两种环境沉积模式,前者以低位域河流扇体系为特征,后者以湖侵期河流- 三角洲- 湖泊- 重力流体系为特色;④ 干旱环境低位域河流扇砂体与潮湿环境水进域富含有机质泥岩相匹配,形成了延长组“满盆含砂、满凹含油”的特征。该研究发展了大型坳陷湖盆的沉积模式,对丰富陆相盆地沉积理论认识及指导油气勘探实践均有积极意义。
冯有良,杨智,张洪,张天舒,李攀,侯鸣秋,蒋文琦,王小妮,朱吉昌,李嘉蕊
2023, 97(3):839-863. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023218
摘要:细粒重力流沉积作用是咸水深湖环境重要的沉积作用过程之一,它能把浅水细粒碎屑和有机质搬运到深湖,形成页岩油的甜点储层和优质源岩。开展咸化湖盆细粒重力流沉积特征的研究对陆相盆地页岩油评价具有重要的意义。准噶尔盆地玛湖凹陷风城组(P1f)沉积时期发育了一套咸水湖泊环境下的湖底扇沉积体系,研究表明该体系扇缘可发育8类细粒重力流岩相组合:①细粒浓缩密度流- 细粒过渡流- 细粒碎屑流岩相组合;②细粒异重流岩相组合;③细粒浓缩密度流- 细粒碎屑流岩相组合;④细粒浓缩密度流- 泥流- 安静水体空落岩相组合;⑤细粒过渡流- 细粒碎屑流岩相组合;⑥细粒碎屑流- 泥流岩相组合;⑦细粒碎屑流- 湍流尾流岩相组合;⑧细粒下部过渡塞流- 细粒上部过渡塞流- 准层状泥(塞)流岩相组合。这8种岩相组合是细粒重力流沉积作用相互转化的结果,它们属于不完整的混合事件层,可构成一个完整的混合事件层。咸化湖盆、深层热卤水和凝灰质的加入使该湖底扇沉积体系的沉积物普遍含白云石、碳酸钠钙石、苏打石和硅硼钠石等矿物。其中,白云石为化学沉淀的方解石在准同生期和浅埋期形成的准同生白云石,碳酸钠钙石、苏打石和硅硼钠石等矿物可能来自深层热卤水。湖底扇近端粗粒重力流沉积物是致密油发育带,扇缘细粒重力流沉积物是页岩油发育有利相带。湖盆细粒重力流沉积和富有机质层的发育受与气候变化相关的湖平面变化的影响。湖平面上升有利于发育富有机质泥岩,湖平面下降更趋向于发育细粒重力流沉积。细粒重力流沉积物能形成页岩油的甜点层。
2023, 97(3):864-878. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023217
摘要:陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙特征与形成机制复杂,是陆相页岩油研究的关键科学问题。本文以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例,综合应用岩石薄片观测、X射线衍射、高压压汞、氮气吸附、扫描电镜、电子探针、碳- 氧同位素分析和成岩反演等方法,对此进行了研究。结果表明,以芦草沟组为例的陆相咸化湖盆页岩油甜点段矿物组成以长英质碎屑矿物和碳酸盐类矿物为主,黏土矿物含量较低,成分成熟度低,属于湖相混积岩。甜点孔隙以微—纳米孔为主,类型丰富,半径大于1 μm的孔隙主要为粒间溶蚀扩大孔与粒内溶孔,100 nm~1 μm主要为晶间孔,小于100 nm主要为黏土级碎屑颗粒粒间孔。沉积微相是控制甜点孔隙发育的关键,特别是滩坝相和三角洲前缘亚相原生孔隙发育,且抗压实能力强,粒间孔保存较好;溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因,进一步改善了储层物性;含铁白云石胶结总体上降低了孔隙度,但也在一定程度上增强了储层刚性,有利于部分孔隙保存。陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙演化呈现快速压实减孔、酸性溶蚀增孔和含铁白云石胶结减孔“三段式”特征,相互之间的匹配关系是控制孔隙发育的关键。
2023, 97(3):879-887. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022015
摘要:咸化湖相沉积条件下形成的细粒沉积岩是我国页岩油勘探的热点层系。本文依据有机岩石学、扫描电镜、生烃动力学和高温高压加水热模拟实验,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组咸化湖相含有典型层状藻和结构藻的烃源岩的成烃特征进行对比研究。有机岩石学及扫描电镜观察表明两种藻类的赋存形式差异明显,结构藻的赋存形式主要为孤立分布特征,长度约为20~50 μm;层状藻垂向上呈书页状叠置,水平延伸长。生烃动力学及高温高压热模拟实验结果指示了两种有机质的成烃过程具有明显的差异性,其中结构藻为主的烃源岩在较低成熟度就可以生成一定量烃类,随着演化程度的增加,生油速率缓慢,生油范围宽;层状藻为主烃源岩的生烃特征表现为集中生烃,生油窗范围窄且主要生烃活化能较高。该认识对于有效烃源岩评价和页岩油勘探层段与甜点区的选择均具有重要的启示和指导意义。
2023, 97(3):888-896. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023117
摘要:西昆仑山前柯深—柯东地区断裂构造活动剧烈,在浅部地层中存在压力系数高达2.1的极高超压,对于这种超压分布特征和形成机制的研究和认识对钻井工程和油气运移研究具有十分重要的意义。综合储层实测压力、间接估算的泥岩地层压力以及超压地层岩石力学与物性的关系等资料,并结合研究区断裂发育条件和油气运移史,分析了地层压力分布特征和主控机制。结果表明,西昆仑山前柯深和柯东两地区在古近系—白垩系储层中各自形成了相对统一的异常压力系统,系统内地层压力向深部以静水压力梯度增加,储层压力大于附近泥岩压力。研究区储层压力分布特征与深部流体沿开启性断裂的向上传递密切相关。在此基础上,估算了压力传递量,并探讨了影响压力传递量的地质因素。柯深和柯东地区断裂传递增压量分别为15.0~34.0 MPa和8.1~16.5 MPa,与实测总剩余压力的比值分别为24.2%~67.2%和23.4%~53.7%。两个地区断裂传递增压量的差异主要受断裂发育及其与地层的空间配置关系的影响。
2023, 97(3):897-910. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023212
摘要:近年来,束鹿潜山带油气勘探取得重大突破,展现出冀中坳陷南部潜山较大的油气勘探潜力。但是,潜山带油气成藏主控因素与成藏模式还未开展系统研究和总结,严重制约了研究区下一步的油气勘探。本论文基于大量的钻井、测录井、地球化学资料、样品测试分析以及盆地模拟的方法,系统剖析了束鹿潜山带不同类型潜山的油气成藏条件,揭示了油气成藏主控因素,并建立了油气成藏模式。结果表明,束鹿潜山带油气成藏主控因素为供烃条件、输导体系以及保存条件,其中供烃条件一定程度上控制了油气成熟度与分布,输导体系控制了油气的运聚和规模,而保存条件控制了原油性质与富集。束鹿潜山带的洼中隆潜山经历了古近系沙河街组二段(Es2)沉积末期—东营期(Ed)和明化镇期(Nm)—现今两期油气充注过程,为近源断层输导断背斜聚集的油气成藏模式;而斜坡带潜山只经历了明化镇期(Nm)—现今一期低熟—正常原油充注过程,为远源不整合输导反向断块- 高潜山聚集的油气成藏模式。研究成果可为研究区潜山带油气成藏机理的认识和油气勘探提供科学依据。
2023, 97(3):911-921. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022087
摘要:现今地温场是构造活动、岩石圈热状态的综合反应,对研究盆地的区域构造演化、深部岩石圈结构和评估油气潜力具有重要意义。地温梯度和大地热流是表征沉积盆地热状况的两个基本参数。虽然我国大陆地区地热数据较丰富,并已经过四次系统汇编,但中国海及邻区盆地地热数据报道较少,且未经过系统整理。本文基于近年来新增的钻井温度数据,新增计算研究区810个地温梯度数据,并收集了国内外数据库、期刊的地热数据,在此基础上,首次系统整理了中国海及邻区盆地地温梯度数据和大地热流数据,绘制了其等值线图,分析了研究区现今地温场特征并讨论了其影响因素。研究结果表明,中国海及邻区盆地平均地温梯度43.2±25.7 ℃/km,平均大地热流74.4±26.6 mW/m2,多数盆地平均大地热流高于65 mW/m2,属于“热盆”;地温场分布总体呈现较为明显的“两带性”,其中近岸带较冷,远岸带较热;研究区现今地温场特征直接或间接地受控于其所处的构造环境,整体上是太平洋板块等多板块作用下岩石圈伸展减薄的结果,局部地区的热异常可能与断裂活动、岩浆活动、泥- 热流底辟活动等因素有关。
2023, 97(3):922-937. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023219
摘要:深层油气成藏机理研究的首要前提是要明确烃源岩的热演化历史,这对区域油气勘探潜力的评价有着重要的指导意义。鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系烃源岩在中生代以来的热演化史有何特征,是否受早白垩世岩浆热作用的影响,影响程度如何等问题的不明确,制约着人们对该地区中元古界烃源岩的生烃潜力的认识及进一步勘探开发的思路。通过对安口—铜城地区出露的三叠系、侏罗系及铜城岩体进行磷灰石裂变径迹、磷灰石/锆石(U- Th)/He测试,结合镜质组反射率数据,分别恢复了该地区沉积岩在中三叠世以来和侵入岩在早白垩世以来的冷却历史,结合岩浆岩体的空间分布特征和泥页岩镜质组反射率,估算蓟县系烃源岩古地温。热年代学模拟表明,蓟县系烃源岩自中生代以来先后经历了三叠纪—侏罗纪的正常埋深增温,达到了生烃温度门限,自早白垩世约130~110 Ma开始冷却,其中个别样品表现为自始新世中期至45 Ma微弱加速冷却,中新世晚期至8 Ma以来快速冷却。研究表明,中晚侏罗世是鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系生烃的关键时期,烃源岩处于主生油温度范围,之后的早白垩世晚期岩浆侵入事件的热作用范围有限,对蓟县系烃源岩古地温的影响仅发生在局部地区。鄂尔多斯盆地西南缘如安口地区等未受早白垩世晚期岩浆热事件影响的广大地区,中元古界蓟县系具有一定的勘探潜力,值得进一步深入研究。
李王鹏,王毅,李慧莉,杨伟利,张仲培,陈跃,王斌,刘少峰,顾浩,钱涛,李晓剑
2023, 97(3):938-960. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022009
摘要:新元古代冰碛岩地层记录了“雪球地球”极端气候事件重要的地质信息。塔里木地块东北缘库鲁克塔格地区、西北缘阿克苏地区和西南缘叶城地区新元古代冰碛岩地层露头发育,是研究新元古代冰期事件的理想基地。文章基于塔里木地块周缘新元古界详实的野外地质调查工作,综合了地层学、同位素年代学、岩石地球化学等研究,聚焦冰碛岩地层沉积时代这一核心问题,建立新元古代冰期格架。冰期事件对比显示,贝义西冰期(库鲁克塔格地区)相当于Kaigas冰期(国际),阿勒通沟冰期(库鲁克塔格地区)、巧恩布拉克冰期(阿克苏地区)、波龙冰期(叶城地区)相当于Sturtian冰期(国际),特瑞爱肯冰期(库鲁克塔格地区)、尤尔美那克冰期(阿克苏地区)、雨塘冰期(叶城地区)相当于Marinoan冰期(国际),汉格尔乔克冰期(库鲁克塔格地区)相当于Gaskiers冰期(国际)。同时基于冰期事件对比关系,建议根据国际地层委员会的最新划分方案将塔里木地块南华系底界调整为与全球性Sturtian冰期沉积底界相当的层位。通过探讨新元古代冰期事件与古老烃源岩发育的耦合关系,分析了新元古界优质烃源岩的发育潜力,指出塔里木地块新元古界具备良好的油气成藏地质条件。塔里木地块新元古代冰期事件的研究,对推进该地块前寒武纪基础地质研究及深层—超深层油气勘探具有重要意义,是介入新元古界基础科学研究的有效切入点。
吴嘉,何坤,孟庆强,卢鸿,钟宁宁,方朋,王远,季富嘉,杨亚南,黄晓伟,李亢,赵忠峰
2023, 97(3):961-972. DOI: 10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2022242
摘要:全球范围内超深层油气的不断发现,对经典的生烃理论提出了挑战,外源氢加入的有机- 无机复合生烃过程引起了广泛关注。基于地质观察统计数据,分子氢在沉积盆地中分布广泛,形成机制复杂。在地质环境中,水和水- 岩反应、深部流体等途径产生的无机氢是最主要的外部氢源。可控加氢模拟实验揭示了沉积盆地的氢逸度水平是调控烃类产物生成的重要因素之一,并且干酪根的加氢裂解是沉积盆地中易于发生的生烃过程。外源氢介入生烃过程的前提是环境氢逸度大于沉积有机质本身的氢逸度,其有效范围受生烃母质化学组成和结构的制约,约起始于生油高峰之后,约终止于沉积有机质H/C=0. 3之时。亦即,有机- 无机复合生烃作用是沉积盆地超深层生烃的有效途径。在其有效发生的范围内,油气资源类型依然由生烃母质类型(化学组成和结构)、成熟度和受热历史等因素决定,具有明显的阶段性和不同于经典理论的生烃模式。外源氢的参与,在成熟阶段可小幅度提升生油产率;在高—过成熟阶段可显著增加天然气产率;在高成熟阶段,加氢脱烷基作用最大可增加50%的轻质油/凝析油产率;在过成熟阶段,加氢脱甲基- 开环作用最大可增加约5倍甲烷产率。有机- 无机复合生烃模式的确立,丰富了传统生烃理论的内涵,奠定了超深层油气生成的理论基础,拓展了油气勘探的视野。
2023, 97(3):202303095-202303095.
摘要:
2023, 97(3):202303096-202303096.
摘要:

创刊于1922年, 月刊
主编 :杨经绥
主管单位 :中国科学技术协会
主办单位 :中国地质学会
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