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2017年  第23卷  第4期

地质力学研究及应用
2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨
姚鑫, 周振凯, 李凌婧, 刘星洪, 姚佳明
2017, 23(4): 507-514.
摘要 (44) HTML (16) PDF (3802KB)(18)
摘要:
2017年8月8日四川省九寨沟县发生Ms7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km2范围内的雷达视线向变形(-13~28 cm)和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。
东亚大陆西缘侏罗纪变形——以班公湖-怒江带中段韧性变形为例
施炜, 董树文, 黄兴富, 陈虹, 崔建军
2017, 23(4): 515-525.
摘要 (37) HTML (15) PDF (3615KB)(10)
摘要:
班公湖-怒江带作为羌塘地块与拉萨地块晚中生代聚合而形成巨型构造带,其形成时代与如何汇聚是构造研究关键所在。本次研究选择班公湖—怒江带中段的安多—聂荣地块发育为研究区,对地块内部基底发育的近东西走向的韧性剪切带,开展了韧性剪切变形分析与同构造年代学研究。剪切带面理和线理测量分析指示北东—南西向构造挤压,其同构造矿物40Ar/39Ar的测试分析获得年龄约为167 Ma,表明班公湖-怒江带中段形成于中侏罗世中期北东—南西向汇聚的构造背景下。结合区域构造分析,东亚大陆西缘羌塘地块与拉萨地块在中侏罗世中期以北东—南西向碰撞聚合的构造方式完成大陆拼接,为东亚大陆西缘中侏罗世变形提供了直接构造证据。
岩石非弹性应变恢复(ASR)地应力测试方法中柔度研究进展评述
马秀敏, 彭华, 白金朋, 李振, 姜景捷
2017, 23(4): 526-530.
摘要 (40) HTML (9) PDF (1154KB)(9)
摘要:
本文通过分析国内外非弹性应变恢复(ASR)法地应力测量研究现状,并对ASR法中重要的柔度参数作了系统整理,认为该测量方法在理论上逐渐趋于成熟,在技术应用上有广阔的前景,但该地应力测量原理中,针对温度、应力环境(作用应力)对ASR岩石柔度影响的研究相对较少,还存在一些缺陷,为此提出了该地应力测试方法有待改进或补充的建议,为完善ASR法地应力测量原理指明了研究方向,对今后ASR地应力测量技术的完善和发展具有重要的意义。
裂隙特征对岩石渗流特性的影响规律研究
周汉国, 郭建春, 李静, 范作松, 高帅, 王昌, 刘振
2017, 23(4): 531-539.
摘要 (36) HTML (8) PDF (2852KB)(11)
摘要:
裂隙是油气储层主要的储集空间及流体渗流通道,影响油气的运移规律,是油气勘探开发的重要指标。以冀中坳陷任丘油田任10井为例,运用数值模拟方法研究了裂隙开展宽度和裂隙面粗糙度对岩石渗流特性的影响规律。研究结果表明,(1)裂隙开展宽度较小时,孔隙内流体压力仅在入口处小范围内呈扇形分布,裂隙中压力分布曲线呈正切函数型,流体流速在裂隙和孔隙中都较小;随着裂缝开展宽度的增加,孔隙内流体压力逐渐增大,裂隙中压力分布曲线逐渐向直线型转变,流体流速在入口处先减小后稳定,在裂隙中先增加后稳定;(2)裂隙面粗糙度对裂隙岩石渗流特性的影响与裂隙开展宽度有关,在裂隙开展宽度较大时,裂隙面粗糙度对流体压力的分布影响较大;随着裂隙面粗糙度增大,孔隙内流速逐渐增大,而裂隙中流速逐渐减小;(3)随着裂隙开展宽度的增大,影响裂隙流体流动的主控因素逐渐由裂隙开展宽度转变为裂隙面粗糙度。
四川盆地及周缘龙马溪组页岩产气效果影响因素
王玉芳, 翟刚毅, 王劲铸, 张云枭
2017, 23(4): 540-547.
摘要 (37) HTML (21) PDF (1769KB)(11)
摘要:
我国在四川盆地及周缘下志留统龙马溪组页岩气勘探开发中已取得一些重要发现和突破。JY1HF井、彭页1Hf、DY2HF井、南页1HF、龙参2井、保页1井等一系列针对龙马溪组的钻井及压裂改造都展现了我国南方龙马溪组页岩具备良好的勘探开发前景。本文对比分析了四川盆地及周缘多口页岩气井压后产量与储层地质条件、储层物性、地应力、构造保存及压裂施工规模等影响页岩气产能参数的相关性,总结提出了影响页岩气勘探开发效果的主要控制因素为优质页岩厚度、含气性、脆性矿物含量、孔隙度、地层压力系数和水平应力差异系数,为今后我国南方海相页岩气的高效勘探开发提供了重要的借鉴和指导。
北京地区黄庄-高丽营断裂北段活动性研究与灾害效应分析
张磊, 张晓亮, 白凌燕, 杨天水, 蔡向民, 梁亚南
2017, 23(4): 548-557.
摘要 (27) HTML (11) PDF (3622KB)(11)
摘要:
通过浅层人工地震、高密度电阻率法及钻探工程等综合方法,对穿越北京市重要创新产业基地的未来科技城内的隐伏黄庄—高丽营活动断裂进行了精细研究,揭示了其结构特征、第四纪活动性及其致灾机理。研究表明:黄庄—高丽营断裂北段总体上表现为张性正断层特征、倾向南东、倾角70°~80°、基岩深度附近垂直断距较大,断裂向上延伸至第四系产状逐渐变陡,具有"铲式"断层的特点,局部表现为"Y"字形组合特征;黄庄-高丽营断裂北段第四纪以来活动迹象明显。钻孔对比表明,早、中、晚更新世和全新世以来平均垂直活动速率分别为0.07 mm/a、0.04 mm/a、0.23 mm/a、0.10 mm/a,其变化特点与北京西山隆升所反映的新构造运动的特征吻合;黄庄—高丽营断裂北段全新世以来表现为强烈蠕滑变形,沿断裂下盘诱发了线性分布的地裂缝、地面塌陷、墙体路面开裂等地质灾害现象。
基础地质研究
祁漫塔格肯德可克火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb、40Ar/39Ar年龄及地质意义
马帅, 陈世悦, 孙娇鹏, 汪峰, 单腾飞
2017, 23(4): 558-566.
摘要 (40) HTML (17) PDF (2712KB)(9)
摘要:
通过对采集到的肯德可克上泥盆统契盖苏群火山岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和40Ar/39Ar定年,结合区域地质特征,本文对祁漫塔格构造带的多旋回构造演化进行了总结分析。研究表明,契盖苏群流纹岩形成于晚泥盆世(384.9±6.0 Ma),而契盖苏群的形成时间不晚于晚泥盆世。767±15 Ma、915±18 Ma两个继承性锆石年龄证明研究区响应了Rodinia超大陆聚合—裂解。地层、沉积、变质及变形等证据不支持祁漫塔格地区存在晚古生代洋盆或裂陷槽,晚古生代祁漫塔格地区是发育在柴达木西南缘的陆表海。样品40Ar/39Ar有效坪年龄为220.3±1.7 Ma,代表研究区最后一次埋深达约8000 m。晚三叠世火山活动之后,研究区发生大规模抬升,随后叠加了印支晚期、燕山、喜山等多期构造事件导致中新生代缺少大规模沉降。陆内造山持续到32 Ma左右,随后由于库木库里盆地的伸展,祁漫塔格造山带与东昆仑造山带分离。
青海省亚马托侵入岩地球化学特征及其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年的构造意义
孙健, 孙东亮
2017, 23(4): 567-576.
摘要 (25) HTML (13) PDF (3503KB)(10)
摘要:
亚马托侵入岩位于柴达木盆地东北缘,为塔塔楞河大岩基的东段部分。岩性为似斑状正长花岗岩+斑状二长花岗岩组合,岩石中斑晶含量6%~25%,颗粒达1~5 cm,构成环斑结构。该侵入岩地球化学特征显示,Eu具明显的亏损特征,反映岩石经历了强烈的分离结晶作用,与壳源花岗岩(S型)很相似,表明这些花岗岩为地壳部分熔融的产物,属后碰撞环境的壳源岩浆岩组合。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明岩体形成于429.9±1.4 Ma,时代为早志留世,佐证了其是早古生代造山过程结束或近于结束的标志,这一成果为进一步研究柴北缘造山带的构造演化提供了重要的年代学约束。
油气地质研究
鄂尔多斯盆地什社地区延长组长31储层特征及评价
喻雅敏, 文志刚
2017, 23(4): 577-584.
摘要 (49) HTML (28) PDF (4060KB)(9)
摘要:
本文依据岩石薄片、铸体薄片、物性分析、压汞曲线等资料,对鄂尔多斯盆地什社地区延长组长31储层特征进行了深入的研究。研究分析认为:什社地区长31储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,属于低孔—特低孔、特低渗—超低渗储层,储集空间主要为粒间孔和长石溶孔。储层的分布主要受沉积相带的控制,后期成岩作用对储层的储集性能也有一定的改造。综合储层分类评价标准,将研究区储层分为3类,什社地区长31油层组以Ⅰ类、Ⅱ类储层为主。
准噶尔盆地南缘柴窝堡凹陷泥页岩地球化学和矿物学特征研究
熊金红, 梁明亮, 曹占元, 王宗秀, 郑建京, 王作栋
2017, 23(4): 585-593.
摘要 (18) HTML (12) PDF (2559KB)(11)
摘要:
利用XRD、Rock-eval和气相色谱—质谱仪对准格尔南缘柴窝堡凹陷上石炭统、上二叠统及下侏罗统的泥页岩进行了地球化学和矿物学特征分析。有机地球化学实验结果指示,柴窝堡凹陷石炭纪至二叠纪经历了较长时期的淡水—微咸水沉积环境,有机质来源具有相似的母源输入特征,干酪根类型具有Ⅱ型混合母质特征;有机质热演化特征表明,下侏罗统泥页岩处于低熟阶段,上石炭统与上二叠统泥页岩具有机质丰度较高、有机质类型丰富、热演化处于成熟—高成熟阶段等特点;矿物学特征显示,上二叠统泥页岩长石、石英等脆性矿物含量为73%,粘土矿物次之,指示其脆性指数较高,具有较好的可压裂性和粘土表面吸附性。结合前人认识,预测该段泥页岩中可能蕴藏着一定规模的页岩气资源,具有较好的页岩气资源前景和勘探潜力。
激光拉曼光谱在有机包裹体研究中的应用——以苏里格气田西部盒8段油气包裹体为例
董会, 王志海, 董敏, 李宏, 魏小燕, 梁积伟
2017, 23(4): 594-601.
摘要 (30) HTML (11) PDF (2663KB)(10)
摘要:
以苏里格气田西部盒8段储层砂岩油气包裹体为例,应用激光拉曼探针微区原位分析技术,对其赋存于石英颗粒表面愈合裂隙、次生加大边的2期含烃有机包裹体的成分及其相对摩尔百分含量进行测定:早期包裹体主要为含气态烃和含盐水气态烃的气液两相有机包裹体,晚期包裹体为含气态烃气液两相有机包裹体;其气相成分以CO2、CH4和N2等气体为主,溶解有CO、H2S、H2、C2H2、C2H4、C2H6、C4H6等气体;液相成分以H2O和CO2为主,此外还含有极少量的阴离子SO42-和CO32-离子(小于0.03 mol/L)。研究表明:早期有机包裹体含有大量CO2无机气体、H2O和少量低碳烷烃,说明早期有机质成熟度处于未成熟—低成熟阶段,虽有天然气生成,但运移规模有限,形成的有机包裹体极少,反映了天然气进入储层后置换地层水的过程;晚期有机包裹体与之相反,烃类和N2含量均较高,而CO2无机气体和H2O含量均较低,可见晚期有机包裹体代表了油气形成高峰和大规模进入储层成藏期间的流体特征,为有机质的热演化程度,油气生成、运移,划分油气成藏期次提供了科学依据。
第四纪地质与环境
内蒙古东南缘晚第四纪以来的气候环境演化
田飞, 王永, 迟振卿, 刘瑾, 江南, 汤文坤, 姚培毅
2017, 23(4): 602-611.
摘要 (51) HTML (28) PDF (3237KB)(7)
摘要:
基于内蒙古东南缘西拉木伦河上游刘家店河湖相剖面的粒度、磁化率、微量元素地球化学指标,重建该区35 ka BP以来的气候演化过程。结果表明,在MIS 3晚期(35.23~25.15 ka BP)研究区气候条件总体温暖湿润,并伴有区域变干的趋势;MIS 2阶段(25.15~11.13 ka BP)气候整体寒冷干燥,但叠加有短暂回暖气候事件。剖面记录的末次盛冰期(LGM)出现于22.25~18.47 ka BP,此时气候极度干冷;MIS 2阶段叠加了两个短暂气候适宜期,分别出现于18.47~16.24 ka BP和14.72~11.13 ka BP。在11.13 ka BP前后研究区进入全新世,气候变得暖湿。刘家店剖面的气候记录与周边气候记录具有可对比性,揭示了区域上东亚夏季风进退具有一致性,并认为自MIS 3晚期以来东亚夏季风受北半球太阳辐射及冰量的共同驱动。此外,刘家店剖面记录揭示的千年尺度气候变化对典型气候事件具有一定的响应,推测这些千年尺度的季风强度变化可能与北大西洋经向翻转环流(AMOC)相关。
宁武天池干海湖泊沉积物的部分非磁滞剩磁研究
张淑伟, 刘青松, 王喜生, CioppaMaria, 霍俊杰, 吕义清, 乔彦松, 赵越
2017, 23(4): 612-616.
摘要 (36) HTML (25) PDF (2838KB)(15)
摘要:
应用部分非磁滞剩磁(pARM)谱,对山西宁武天池干海湖泊沉积物携带的磁信息研究表明,粗磁铁矿颗粒(MD)是主要载磁矿物颗粒,其pARM谱在低矫顽力区间(AF < 20 mT)达到最高值;而细磁铁矿颗粒(PSD-SD)为次要载磁颗粒,其pARM谱在高矫顽力区间(AF>20 mT)稍有突起。但是,剖面三个层位具有不同特征,上层(大约7.3~4.0 ka)的粗磁性矿物颗粒含量最高,下层(大约12.0~13.0 ka)次之,而中层(大约12.0~7.3 ka)相对最低;中层的细磁性颗粒含量最高,下层和上层的细磁性颗粒含量次之。pARM谱分析结果与磁滞曲线测量获得的磁畴结果一致。在较高的交变磁场区间获得的pARM可以有效地压抑粗磁颗粒的信息,进而使细磁颗粒的信号增强。应用pARM谱分析,能有效判别样品中磁性矿物的磁畴状态,有助于沉积物的古气候、岩石磁学和古地磁学研究。
技术方法与应用
三维化探数据处理圈定地球化学异常原理及其意义
徐国志, 李楠, 孙璐, 李朋, 吴婷
2017, 23(4): 617-626.
摘要 (41) HTML (25) PDF (2935KB)(13)
摘要:
以往传统的化探异常圈定,均采用二维化探数据计算方法,这种数据处理方法在勘查地球化学行业已应用多年,到目前为止也仍然是生产中勘查地球化学规范执行标准。但在采样和景观差异较大的前提下,这种数据处理方法在找矿方面尚有不足之处。为弥补这些不足,我们提出了一种新的化探数据处理方法,即增加高程要素的三维数据处理成图方法。通过试验证明该方法对综合异常的圈定效果较好,异常物质流向更为清楚。三维数据处理法圈定的范围小、浓集中心明显,有利于准确布置地表探矿工程,并可以节约勘查成本,提高找矿命中率。在地球化学环境分析和地球化学找矿评价方面具有重要的现实意义。
海洋地质调查工作班报记录辅助软件的开发与应用
姜景捷, 彭华, 李振, 马秀敏
2017, 23(4): 627-630.
摘要 (19) HTML (3) PDF (2049KB)(2)
摘要:
班报记录是海洋地质调查工作的重要工作内容,随着海洋地质调查技术的发展,数据采集的自动化程度极大提高,但是班报记录技术没有得到相应的提高,相对增大了工作人员的劳动强度,不利于海洋地质调查外业工作的开展。根据海洋地质调查工作需求设计了一套班报记录辅助系统,为手工记录班报提供辅助,降低外业工作人员的劳动强度,提高海洋物探工作的质量和效率。
辽源市矿山地质环境恢复治理遥感监测与整治模式一体化研究
安志宏, 程玉书, 汪宝存, 孙禧勇, 王亚娟
2017, 23(4): 631-637.
摘要 (47) HTML (24) PDF (3334KB)(24)
摘要:
为了摸清辽源市的矿山地质环境恢复治理进展和效果,本研究首次使用遥感技术进行全市范围的矿山地质环境恢复治理遥感监测,通过提取矿山地质环境专题信息,总结和划分辽源市矿山地质环境恢复治理典型模式,结果表明:辽源市矿山地质环境恢复治理进展较快,存在灾害治理型、公益园区型、功能改善型、景观再造型、矿山绿化型、综合治理型等多种模式,可以为其他地区提供典型示范作用。