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2017年  第23卷  第3期

特殊地区地质填图技术方法及应用成果专题
数字地质填图野外手图地理底图制作方法
杨星辰, 叶培盛, 蔡茂堂, 周维
2017, 23(3): 333-338.
摘要 (40) HTML (15) PDF (2245KB)(4)
摘要:
数字填图系统实现了区域地质调查从野外数据采集、数据处理、成果输出等全流程信息化,准确、快速地制作符合相关精度要求的野外手图地理底图是保证野外调查工作质量重要基础环节。通过1:5万区域地质调查实际工作,提出了地形数据坐标系转换流程,总结了一套简捷实用并符合相关精度要求的区域地质调查野外地质手图地理底图的制作方法:第一步使用Mapgis67投影变换模块中的"工作区直接投影转换"功能将1:5万比例尺的地形图数据放大,第二步运用Section插件对放大到1:2.5万的矢量地形数据进行裁剪,第三步根据最新遥感影像等资料添加最新的地形地物从而实现地理底图的图面整饰。
河套地区全新世黄河古河道的分布及期次划分
周青硕, 张绪教, 叶培盛, 何泽新, 蔡茂堂, 刘晓彤, 李成路, 吴泽群
2017, 23(3): 339-347.
摘要 (55) HTML (18) PDF (2882KB)(22)
摘要:
黄河古河道的分布及其年代学框架的建立对于探讨黄河迁移规律、重建古气候演化历史具有重要意义。通过Landsat8遥感影像解译、1:5万野外地质地貌调查、钻孔资料分析,结合剖面实测基本判定了色尔腾山以南至现代黄河以北河套平原区黄河埋藏古河道的分布,,采用OSL与14C测年较精确地确定了黄河古河道的年代。依据年代学研究结果,将全新世黄河古河道划分为三期:Ⅰ期古河道,分南北两支,南支分布在复兴镇西北部,埋深2~6 m,北支分布于呼勒斯太中南部,埋深8.2~9 m,时代为9.93~7.4 kaB.P.;Ⅱ期古河道,河道主体分布在色尔腾山山前,呈北西-南东向,埋藏于现今乌加河古河道下部4~11m处,南北最宽处约1.5km。塔尔湖区存在同一期的古河道,埋深7~9 m,以东西向展布为主,时代为7.4~4.1 kaB.P.;Ⅲ期古河道,呼勒斯太中部、塔尔湖中南部及复兴南部都曾发育,但河道主体为塔尔湖区的古河道,埋深2~9 m,时代为4.1~1.2 kaB.P.。黄河古河道分布及时代确定有助于更深入地研究黄河在河套段演化历史,为河套地区的水利建设和农业生产提供参考和借鉴。
滇东北镇雄西部栖霞-茅口组碳酸盐岩地球化学特征及环境意义
潘明, 郝彦珍, 吕勇, 山克强, 苏光样
2017, 23(3): 348-357.
摘要 (25) HTML (37) PDF (3718KB)(9)
摘要:
镇雄县安家坝一带中二叠统栖霞组-茅口组地层出露较好,沉积连续。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品42个,根据其显微特征、元素相关性、元素组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明(1)样品中CaO与SiO2、MgO呈现出比较明显的负相关关系,且后两者在岩石中的含量很低,说明样品在沉积和成岩过程中受陆源物质影响或改造的程度较小。(2)通过对元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、MgO/CaO和V/V+Ni等,对不同沉积阶段进行了古水深和古氧相等方面的研究,数据表明茅口组沉积环境相比栖霞组具有较明显的差异。
甘肃北山中泥盆世哈尔特尔德勒花岗岩体的地球化学特征及其构造意义
计波, 余吉远, 郭琳, 过磊, 卜涛
2017, 23(3): 358-368.
摘要 (92) HTML (39) PDF (3159KB)(7)
摘要:
牛圈子哈尔特尔德勒岩体具有高硅(Si>72.2%)、高碱(AR=2.9~5.1,K2O=3.86%~5.49%,Na2O=3.04%~3.83%)和高FeOT/MgO值(3.29~13.47)、低Al2O3(11.48%~13.42%)、贫CaO(0.57%~2.27%)和MgO(0.14%~0.78%)、低FeOT(1.33%~2.34%)的特征,A/NK值为1.43~1.77,A/CNK值为1.35~1.4,为过铝质高钾钙碱性花岗岩。ΣREE较高,LREE略富集((La/Yb)N=4.9~16),轻重稀土元素分馏不明显,Eu负异常明显(δEu=0.12~0.21);相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti,Eu,并弱亏损Ta、Nb等元素;同时具有与地壳更为接近的Nb/Ta与Nd/Th值,显示了A(A2)型花岗岩的特征。LA-ICP-MS锆石定年获得哈尔特尔德勒岩体的206Pb/238U年龄为371.7±2.9 Ma,代表该岩体的形成年龄,表明其为中泥盆世岩浆活动的产物。结合区域构造演化以及与区域同时代A型花岗岩的对比显示,该岩体形成于后碰撞伸展环境。
大兴安岭扎兰屯地区四班岩体岩石成因及构造环境研究
秦涛, 李林川, 唐振, 江斌, 钱程, 孙巍, 那福超, 施璐
2017, 23(3): 369-381.
摘要 (24) HTML (4) PDF (3465KB)(4)
摘要:
大兴安岭扎兰屯地区四班岩体主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成,内部发育细粒闪长质包体。二长花岗岩和正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为303±3Ma和291±3Ma,属于晚古生代岩浆活动的产物。四班花岗质岩石高硅(67.9~77.5 wt%)、富碱(K2O+Na2O=7.55~10.79 w%)、相对高铝(Al2O3=12.05~16.33 wt%),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti和P等),属于高钾钙碱性I型花岗岩。四班花岗质岩石内部发育的闪长质微粒包体及花岗岩与其伴生的基性岩的"一锅粥"现象,表明四班花岗质岩石具有岩浆混合成因的特征,地球化学特征也支持上述观点。四班岩体显示后碰撞岩浆岩的岩石学及地球化学特征,为后碰撞阶段岩石圈地幔拆沉减薄壳幔相互作用的产物。
内蒙古狼山乌和尔图花岗岩岩体锆石U-Pb年代学及地球化学特征
王文龙, 滕学建, 刘洋, 滕飞, 郭硕, 何鹏, 田健, 段霄龙
2017, 23(3): 382-396.
摘要 (40) HTML (15) PDF (4213KB)(8)
摘要:
乌和尔图花岗岩岩体位于华北板块北缘,内蒙古狼山地区,岩石类型主要为正长花岗岩及二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为236.1±1.0Ma,晚三叠世。岩石高硅(SiO2为71.94~73.91%)、富碱(K2O+Na2O为8.34~8.88%)、弱过铝(A/CNK为0.98~1.07),贫钙、镁。在SiO2-K2O图中,样品点落入高钾钙碱性系列-钾玄系列的过渡区域。在原始地幔标准化蛛网图上,不同程度富集Rb、Th、K、Nd、Zr、Hf、Sm,亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti,具中等-弱的负Eu异常(δEu=0.47-0.66)。主量元素、稀土元素和微量元素特征表明,乌和尔图花岗岩岩体形成于由挤压体制向拉张体制转换的构造背景,属后碰撞花岗岩类。锆石Hf同位素显示,乌和尔图花岗岩岩体的εHf(t)为-20.6~7.6,二阶模式年龄为780~2559Ma,变化范围较大,反映源区物质以古老地壳为主,可能有年轻组分的参与。对该岩体的综合研究有助于进一步认识和探讨华北板块北缘二叠纪末-三叠纪的构造-岩浆演化过程。
内蒙古乌拉特后旗乌兰敖包地区二叠纪中-基性火山岩地球化学、年代学、Hf同位素特征及其地质意义
郭硕, 滕学建, 刘洋, 滕飞, 何鹏, 王文龙, 田健, 段霄龙
2017, 23(3): 397-410.
摘要 (27) HTML (14) PDF (3913KB)(7)
摘要:
内蒙古乌拉特后旗乌兰敖包地区中-基性火山岩位于华北陆块北缘西段,野外出露岩性主要为灰黑色-深灰绿色玄武岩、深灰绿色玄武安山岩和灰绿色安山岩等。岩石样品中SiO2含量49.33~65.84%,Na2O含量0.53~5.49%,K2O平均值为0.25~6.40%,属于钙碱性系列;由基性到中性岩石中稀土总量呈增加趋势,轻稀土元素富集程度增加,δEu负异常逐渐明显;微量元素显示火山岩普遍具有不同程度的Ta、Nb亏损,U、Ba、K等大离子亲石元素富集特征,具有俯冲带弧岩浆岩的特征。火山岩中岩浆锆石U-Pb测年结果为285.0±2.3 Ma和265.0±1.5 Ma,表明其形成时代为早-中二叠世;火山岩与下伏地层接触关系及捕获锆石的年龄特征指示,乌兰敖包地区火山岩形成在华北陆块北缘之上。锆石Hf同位素信息指示岩浆起源于受俯冲板块影响的亏损地幔,岩浆上升过程中加入了壳源物质。
粤西印支期那蓬岩体的岩石学、地球化学特征及其成因
李坤, 孙万财, 邓飞
2017, 23(3): 411-421.
摘要 (27) HTML (10) PDF (5320KB)(4)
摘要:
那蓬岩体为混合岩化-花岗岩化作用的产物,主体岩性为中细粒(斑状)黑云母二长混合花岗岩、弱片麻状细粒黑云母二长混合花岗岩,富含堇青石、矽线石、红柱石等富铝矿物,靠近岩体边部为混合片麻岩、花岗片麻岩,逐渐过渡至围岩。对中细粒黑云母二长混合花岗岩进行LA-ICPMS锆石U-Pb同位素测年,锆石以变质锆石为主、岩浆锆石为辅,获得多期锆石U-Pb年龄,将最新的变质年龄252±1.9Ma作为成岩年龄,将那蓬岩体的成岩时代定为早三叠世。那蓬岩体形成于碰撞造山构造环境。
油气地质
松辽外围东部通化盆地油气来源研究——来自通地1井的证据
王丹丹, 周新桂, 李世臻, 张文浩, 刘卫彬, 董清水, 孟元林, 林燕华
2017, 23(3): 422-428.
摘要 (67) HTML (33) PDF (2613KB)(35)
摘要:
通化盆地是发育在中生代基底之上的断陷盆地,勘探程度低,在该盆地三棵榆树凹陷钻探的通地1井发现油气显示,但油气来源尚不清楚,制约着盆地后续油气资源勘探部署工作。本文通过对通地1井原油和岩心烃源岩生物标志化合物的特征分析对比,发现通地1井原油与下白垩统下桦皮甸子组和亨通山组黑色泥质烃源岩具有类似的生物标志化合物分布特征,推测三棵榆树凹陷原油主要来自下白垩统下桦皮甸子组烃源岩,也可能来自亨通山组烃源岩,这一成果扩展了通化盆地及周缘油气勘探领域,为通化盆地下一步油气基础地质研究和勘探部署提供重要依据。
基于数值模拟的盐上断层分布模式的研究
宋随宏, 侯加根, 刘钰铭, 曹思凡, 胡晨彬
2017, 23(3): 429-435.
摘要 (28) HTML (11) PDF (2824KB)(8)
摘要:
盐上断层的形态和分布模式主要由其下部盐体形态和盐拱起所产生的上拱力共同控制。对盐上断层形成机制和分布模式的定量研究在盐上断层解释与预测、盐体形态描述及油气运移和成藏等方面具有重要意义。在总结上拱力与其上断层形态定量关系的基础上,针对盐构造中三种典型的盐体形态类型,分别拟合上拱力分布模式,并数值模拟其所产生的盐上断层形态和分布模式。模拟结果表明:(1)在产生恒定上拱力的盐构造中,发育两组相对称、深度分布一致的断层,每组断层相平行;(2)在产生线性变化上拱力的盐构造中,发育主次两组倾向相反的断层,主断层分布较浅,次断层分布较深,多被主断层限制,每组断层内,断层分布随上拱力变小而线性变深,而其形态不发生变化;(3)在产生抛物线形上拱力的盐构造中,两组主断层倾向相反相互对称,每组断层内,从构造中心到边部,断层倾角变缓,分布变深,构造边部出现次级小断层多被主断层限制。模拟结果与自然界盐体形态和断层分布模式吻合性较好,证实了模拟基于的上拱力与断层形态定量关系理论和模拟结果的正确性。
苏干湖盆地及毗邻柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征
韦成杰, 朱世发, 杜建军, 乐辉, 李宗星
2017, 23(3): 436-450.
摘要 (35) HTML (12) PDF (5912KB)(6)
摘要:
前期的油气勘探和评价揭示了柴北缘西段侏罗系具有良好的油气和煤炭勘探前景。在前人研究的基础上,利用野外露头、岩心、钻井及地震等资料,对柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征进行了系统研究,初步落实了侏罗系残留地层的分布。侏罗系自下而上可划分为下统的湖西山组和小煤沟组,中统的大煤沟组及上统的采石岭组和红水沟组。下统主要见于冷湖构造带(湖西山组)和苏干湖盆地东部的向阳煤矿(小煤沟组)。湖西山组的下部岩性为厚层粗粒沉积物,表现为水下扇沉积特征,上部为大套湖相暗色泥岩;小煤沟组厚度较薄,沉积物粒度粗,发育煤层。中、上侏罗统主要分布于赛什腾凹陷和苏干湖盆地内的西部凹陷、中部凹陷、向阳煤矿。根据钻井显示,苏干湖盆地内中侏罗统主要发育大煤沟组五至七段,岩性主要为灰色、灰黑色泥岩夹灰色细砂岩、砾岩及薄煤层;其中五段为主力煤层和油气烃源岩层。上侏罗统岩性主要为棕红色、褐色泥岩夹砾岩、砂岩。残留地层的分布主要受控于沉积中心的迁移和断裂的展布。
铲式断层空间特征研究进展综述
陈亚军, 付广, 包迎春, 胡明, 陈雪晴, 李世朝
2017, 23(3): 451-458.
摘要 (32) HTML (11) PDF (2607KB)(12)
摘要:
受地震资料解释多解性和局限性的影响,沉积盆地中深部地震资料解释品质差,靠地震解释来反映地下断层信息并不能揭露断层空间本质发育特征。鉴于此问题,笔者以脆塑性断裂发育特征、断层折射机理为基础,从断层空间位移量关系、倾斜角剪切法模型、断层面空间联合应力分布等方面对铲式断层空间特征进行研究。综合研究表明:铲式断层面上盘和下盘构成的空间并非楔形模式,而是局部构造紧闭区和局部伸展剥离区交替形态;由断层空间各位移量关系图解可知,铲式断层走向位移量和倾伏向位移量之间的夹角θ越小,走向应力作用越大,引起地层牵引程度就越高,形成的有利储油构造储集厚度就越大;利用倾斜剪切法模型可预测铲式断层实际滑脱深度,加强对中深层构造特征的认识;当铲式断层面折射裂缝被矿脉等充填时具有封堵性,当铲式断层面空间联合应力大于或等于其作用处岩石的抗压强度时,造成断层面处裂隙闭合或断面物质压紧,有利于封堵油气。
辽东湾坳陷东部地区走滑断裂发育特征及走滑量的估算
房璐, 吴智平, 李伟, 张婧, 肖瑶, 张茜
2017, 23(3): 459-466.
摘要 (42) HTML (15) PDF (3376KB)(14)
摘要:
运用丰富的三维地震资料,详细刻画了辽东湾坳陷东部地区三条主干走滑断裂的平面和剖面特征,不同走滑断裂发育特征不同,以及同一断裂也具有分段差异性。整体而言,辽东湾坳陷东部地区在平面上,由东到西、从南北两端向中间,走滑强度逐渐增大。通过构造物理模拟实验的方法,对辽东湾坳陷三条主干走滑断裂的走滑位移量进行估算,结果表明,辽中地区走滑断裂走滑量大于辽东地区;而三条断裂在渐新世时期的走滑位移量和平均走滑位移速率均是最大的,说明辽东湾坳陷东部地区在渐新世时期走滑活动强烈。
地质力学研究及其应用
地应力分层技术在压裂设计优化中的应用
张美玲, 董传雷, 蔺建华
2017, 23(3): 467-474.
摘要 (45) HTML (18) PDF (2524KB)(11)
摘要:
纵向连续地应力分布对井中储层的压裂施工设计具有重要的指导意义。以卫星油田葡萄花油藏储层为研究对象,结合实际储层压裂数据,优化建立由连续测井数据计算地层最小主应力的数学模型,给出合理的沿井轴连续的地应力剖面。以自然电位曲线的分层为基准,按照一定规则将应力剖面曲线、自然伽马曲线分层取值,并计算待压裂层与上(下)隔层间的"隔层厚度"、"储隔层应力差"、"隔层品质"等参数。利用研究区实际压裂设计数据,以避免压裂过程中待压裂岩层发生"窜槽"为目的,研究给出了不同参数岩层,在压裂排量、压砂强度、单位厚度用液量及压裂方式等施工参数方面的约束条件。实际井例的应用说明,这些条件可有效保障勘探开发压裂工艺的成功率。
中核甘肃核技术产业园预选厂址区地应力测量研究
陈利忠, 洪波, 张全锋, 曾联波, 邱君, 李冉, 代进雄
2017, 23(3): 475-486.
摘要 (190) HTML (117) PDF (3411KB)(4)
摘要:
为更科学地指导中核甘肃核技术产业园的选址工作,需对预选厂址工程区范围内岩体的地应力状态及分布规律进行分析研究。在预选厂址工程区内对2个450m深的钻孔开展水压致裂原地应力测试,并采用了4种方法进行关闭压力处理来保证主应力值的可靠性和准确性。压裂测试结果表明,工程区内最大水平主应力值6.66~25.91 MPa,最小水平主应力值3.94~15.76 MPa,水平主应力和垂直应力关系为SH > Sh > Sv,揭示工程区内水平应力作用占主导,利于逆断层活动。印模测试结果显示最大水平主应力优势方位为NE方向,与区域构造应力场方向基本吻合。基于实测数据计算KavKHvKHhμmτm这5种应力状态特征参数,并利用库伦摩擦滑动准则分析预选厂址区断层活动性,进而综合评价预选厂址区的应力场特征及其对岩体工程稳定性的影响。
半荒漠戈壁地区土壤地球化学找矿研究——以阿拉善右旗塔布格地区为例
苏和, 张善明, 柳长峰, 刘文灿, 苏胜民
2017, 23(3): 487-497.
摘要 (37) HTML (24) PDF (3660KB)(3)
摘要:
内蒙古阿拉善塔布格地区主要地貌形态为荒漠、戈壁和山地,本文基于1:1万土壤地球化学测量工作成果,系统总结了塔布格地区地质特征,并对研究区内元素含量、异常组合和土壤地球化学异常等特征进行研究,结果表明:Au、Ag、Pb异常强度高、规模大,具有明显的浓集中心和浓度分带,多元素异常套合好,且与地质构造对应,异常查证发现含金石英脉,Au、Ag、Pb为主要成矿元素,As、Sb、Bi、Hg、Sn、Cu、Mo、Zn、W为成矿指示元素。综合地质成矿背景及化探异常特征,在区内圈定两处以金为主的多金属找矿靶区,认为后续工作主攻矿种应为金,主攻矿化类型为与韧-脆性构造变形有关的构造热液型金多金属矿化。
天津滨海新区地热资源循环利用研究——馆陶组热储回灌技术研究与示范
阮传侠, 冯树友, 沈健, 林黎, 江国胜
2017, 23(3): 498-506.
摘要 (33) HTML (28) PDF (3129KB)(10)
摘要:
可持续回灌是地热资源循环采用的基本。本文通过热储敏感性、堵塞原因、成井结构以及地面装置分析了回灌衰减的原因。认为物理堵塞是回灌堵塞的主要原因,成井结构是维持可持续回灌的关键,标准的地面设备可避免由于物理和化学原因引起的堵塞。本文采用成功的成井结构和标准的地面装置开展馆陶组热储回灌地热资源循环采用的示范工程建设,回灌率达到100~123 m3/h,实现了天津滨海新区馆陶组热储回灌突破,保证了滨海新区馆陶组地热资源循环利用。