南海晚中新世-上新世红河沉积体系研究

红河沉积体系为南海西北部近期新发现的大型远源沉积体系,其主要发育于南海莺歌海盆地和琼东南盆地。重点利用大量二维地震剖面资料,根据地震反射特征对晚中新世-上新世红河沉积体系的识别特征以及平面展布进行了研究,以此为基础划分了红河沉积体系在晚中新世-上新世演化阶段。研究结果表明:通过地震反射特征的分析,可以识别出三角洲、水下下切水道、海底峡谷、水道堤岸复合体以及海底扇朵体等沉积;依据红河沉积体系的平面组合和展布特征,可将晚中新世至上新世的红河沉积体系演化划分为3个阶段:10.5～5.5 Ma（SQ1、SQ2）为红河海底扇发育阶段,以发育大型“三角洲-水下下切水道-海底扇”为特征;5.5～3.6 Ma（SQ3、SQ4）为限制性海底扇-中央峡谷发育阶段,以先发育限制性海底扇,后发育大型海底峡谷为特征;3.6～1.8 Ma（SQ5、SQ6）为红河沉积体系衰弱阶段,在研究区内以红河沉积体系主体不发育,海南岛陆坡发育为特征。红河沉积体系是青藏高原隆升的产物,研究红河沉积体系除有利于制定油气勘探方向外,还有助于青藏高原隆升历史恢复、红河袭夺等问题的研究。     

南海北部白云凹陷早中新世东部沉积体系研究

基于白云凹陷东部钻井、岩芯和地震资料,通过地震属性分析、地震相分析及钻井岩芯分析,证实了白云凹陷在23.8~21 Ma之间除存在北部物源外还存在来自东沙隆起的东部物源体系,从而扩大了白云凹陷深水碎屑岩沉积研究领域。通过层序地层学研究和沉积相分析,建立了东部沉积体系沉积及演化模式:该体系在低位域形成海底扇沉积;水进域形成碳酸盐岩和硅质碎屑岩混合沉积;高位体系域主要发育高位三角洲沉积,其主要受相对海平面变化及物源供给控制。     

地壳结构的轮廓和形成

M.尤文、F.普瑞斯論述过“大陆和大洋盆地之間的地球物理差异”,J.季陆利述及过“大陆和大洋盆地之間的地貭差异”。P.M.捷麦尼茲卡娅編制过世界地壳結构厚度图,并論証过地壳厚度与地貭年代的关系。柴田勇曾討論过地壳的分层及其发展过程。这些工作对我們认識地壳結构的輪廓及其发展作出了重要的貢献。本文拟在截至目前为止所收得到的地壳地震測深資料及高温高压下岩石物理性貭实驗結果,結合地面地貭构造研究所取得的結果,来进一步討論一下地壳的厚度、分层、物貭組成及其发展过程等有关問題。     

曲线拟合新技术在分析高温高压实验数据中的试用

Kern(1982)和 Kern 与 Richter(1981)介绍了他们通过高温高压实验测定的、多种岩石在不同温度和压力条件下模拟地震 P 波和 S 波的波速 V_p 和 V_s,这些资料对于探索地壳内的岩石矿物组成和各种物理性质是十分宝贵的。我们知道,V_p 和 V_s 既依赖于温度,也依赖于压力。     

以碳酸盐为碳源生成金刚石的实验研究

本世纪五十年代初,在金属触媒物质的参与下,由石墨得到金刚石的成功,标志着人工合成超硬材料及高温高压技术两方面的巨大突破。三十年来的科学研究和生产实践推动着这一领域不断地向纵深发展,并提出了建立在不同理论基础上的金刚石生成方法,如爆破法、晶种法、气相生长法、常压高温法、薄膜推移法等等。     

晶质岩石的地震波性质及其地质、地球物理意义

人类有关地球内部物质成份、结构和物理状态的认识绝大多数来自于地震波的资料,而地震波资料的正确解释又离不开岩石地震波性质的高温高压实验研究。地壳和地幔岩石的地震波性质和各向异性是当今世界地学前沿研究的一项重要内容,该领域横跨了地震学、岩石物理学和构造地质学,在过去一段时间里非常活跃并取得许多重要的成果。本文仅将作者近年来研究岩石地震波性质（例如,岩石波速滞后性,地震波速随围压的变化规律,纵、横波速之间的关系,泊松比等）的部分进展做一简扼的综述,并谨以此纪念已故中国科学院院士张文佑先生诞辰100周年。     

叠合断陷盆地沉积体系分析--以东海丽水-椒江凹陷为例

 丽水-椒江凹陷是我国近海海域典型的叠合断陷盆地。综合分析岩芯、地震、录井、测井等资料,对东海丽水-椒江凹陷沉积体系开展了重点研究。分析认为,古新世研究区主要发育5种沉积体系:扇三角洲体系、三角洲体系、湖泊体系、海洋体系及重力流体系。在此基础上对古新统各组的沉积体系展布进行了深入探讨,其中,断陷初期月桂峰组为湖泊沉积环境,而后断陷继续,海侵发生,沉积环境转变为海洋环境;古新统沉积期三角洲体系主要发育于凹陷西缓坡,以闽浙隆起为物源,扇三角洲主要发育于同沉积断裂控制的东侧陡坡带,在月桂峰及灵峰组沉积期,灵峰潜山出露水面,其两侧形成多个扇三角洲（近岸水下扇）沉积。基于以上研究,预测出研究区的两个有利勘探相带:灵峰潜山两侧扇三角洲（近岸水下扇）及滨浅海（湖）砂体、丽水西次凹西斜坡南部与断块有利构造相匹配的三角洲前缘及滑塌重力流砂体。     

Sm—Nd模式年龄和等时线年龄的适用性与局限性

陈江峰(1994)与杨晓松(1994)关于“二元混合体系的端元Sm-Nd同位素模式年龄计算方法”的讨论,提出了有关Sm-Nd同位素体系的基本原理和应用的一些问题。他们的讨论很有意义。近十年来,我国Sm-Nd同位素地球化学和地质年代学的研究和应用得到了迅速发展,并在岩石成因、壳幔演化、前寒武纪地质等研究中取得了大量的成果。同时,由于基础理论知识学习、实验技术推广、研究经费等方面诸多因素的限制,我国的Sm- Nd同位素研究和应用也出现了一些问题,这些问题在近年来发表的一些论文中不同程度地有所反映。本文在陈江峰和杨晓松讨论的基础上,着重对Sm-Nd模式年龄和等时线年龄的适用性和局限性及其有关问题进行讨论。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷南屯组构造坡折带类型及其对砂体和油气的控制

呼和湖凹陷为“东断西超”的箕状断陷,断陷期广泛发育的构造坡折带对砂体及油气的富集起到重要的控制作用,对其研究将对该区的下步勘探具有重要意义。根据断裂发育特征及平面、剖面组合样式,在该凹陷识别出多种同沉积断裂组合样式,主要包括平行断阶状、帚状、叉状、断接型等断裂体系,造就湖盆复杂多变的构造古地貌及断裂坡折体系,严格控制着凹陷内砂体分散体系的沉积和堆积模式。按照所发育的断裂坡折带分布位置,分别阐述了断控陡坡型坡折带、缓坡断阶型坡折带、洼槽边缘型坡折带三种构造坡折带对沉积充填及沉积体系的控制作用。结合勘探实践探讨了同沉积断裂坡折带控制的砂体与油气藏富集的关系,指出洼槽边缘断裂坡折带是最为有利的勘探部位。     

YJ-3000t型紧装式六面顶大腔体高温高压实验装置样品室的压力标定

固体、流体及其混合体系的高温高压实验一直是人们了解各种物质及体系的成分、结构、性状和过程的重要手段.因此,开展各种物质及体系的高温高压实验研究具有重要的理论和实际意义[1].在高温高压实验研究中,样品室内的压力通常必须已知.然而,对于采用固体物质作为传压介质的多面顶大腔体高温高压设备,由于传压介质的内摩擦会使得砧面压力与样品室内压力不一致,因此有必要对样品室内的压力进行标定.     

莺-琼盆地新型高温高压水基钻井液技术

位于南海西部的莺歌海-琼东南盆地（下称:莺-琼盆地）具有井底压力与温度双高、安全作业密度窗口极窄等特点,在高温高压工况下引发钻井液流变性难以控制、井下恶性漏失、电测仪器阻卡和储层保护难度大等情况.因此,基于此区块复杂的地质条件,经过多次的室内试验研究,在常规聚磺高温高压水基钻井液的基础上,通过引入甲酸钾作为配方抑制剂,同时优选抗高温聚合物以及磺化钻井液材料,在提高了体系的抑制性同时,有效地降低了钻井液的活度,并且通过加重材料的优选,钻井液的流变性得到了改善,使得体系具有较低的高温高压滤失量,密度2.5 g/cm3的体系可以抗高温达240℃.现场实践表明,新型高温高压水基钻井液体系具有良好的抗高温性和流变性,较低的高温高压滤失量,优良的滤饼质量,同时根据电缆测井井壁取心结果,此新型水基钻井液体系的储层保护效果良好.      

钙钛矿结构MgSiO3的分子动力学研究——体系大小对弹性性质与状态方程的影响

本文利用分子动力学模拟方法,研究了300~3000K、0.1~100GPa条件下,MgSiO3钙钛矿大小两个体系的平衡状况和热力学性质,并将大小两个体系的模拟结果与高温高压实验结果进行比较,验证体系大小对哪些物理性质有影响以及影响有多大,为后续工作选择合适的模拟体系进行模拟研究工作提供参考。研究发现,无论在模拟的平衡过程中还是利用模拟数据对状态方程参数的拟合中,大体系的拟合结果都比小体系的计算结果接近高温高压实验结果。大体系的各项模拟结果与高温高压实验结果相比,相差均在1%左右。因此,在计算条件允许的情况下,尽量模拟较大的体系有助于得到更精确的分子动力学研究结果。     

氟对磷酸盐矿物形成影响的试验研究——Ca2+-HPO42--HCO31--F1--H2O体系

我們在前一篇文章里曾討論了Ca²⁺-HPO₄^2--F^1--H₂O体系中氟对磷酸盐矿物形成影响的若干方面。为了使該項模拟試驗工作更符合于表生作用条件,我們在叶連俊教授的指导下,在上述实驗体系中增加了一个組分--HCO₃^1-,进行了Ca²⁺-HPO₄^2--HCO₃^1-F^1--H₂O体系的試驗研究。其目的为进一步探索在合有HCO₃^1-組分的体系中氟对磷酸盐矿物形成的影响,以及CO₃^2-能否进入磷灰石晶格和磷酸盐矿物与碳酸盐矿物的沉积分异順序等問題。     

地壳上部构造的球壳失稳模拟实验及力学分析

李四光早年曾提到过,在构造模拟实验中把曲率考虑进去,对大区域构造研究可能具有某些重要性。但这种实验的作法及意义,五十年来少有研究。当地壳曲率的实际重要性不明确时,由局部平面模拟结果无限制地外推到全球构造体系,无疑会产生误差。我国秦岭-昆仑纬向构造体系横跨40°左右,显然这里地壳不是弹性平板梁的受力状况,而是更接近于弹性薄壳。 实验表明这种推断是合理的。     

南海东北陆坡烟囱状冷泉碳酸盐岩生长剖面的碳、氧同位素特征与生长模式

 对SO177航次采集自南海东沙东北古冷泉活动区的烟囱状碳酸盐岩样品（TVG14 C1 1）进行解剖研究,探讨烟囱样品的形成机理。我们首先对烟囱样品的横截面进行高分辨率精细取样并进行碳氧同位素分析,在充分了解其矿物组成特征的前提下,利用碳酸盐岩-水体系氧同位素分馏方程计算古冷泉流体的氧同位素组成并定量分析流体的端元成分和相对贡献,然后根据它们在烟囱生长剖面上的变化特征,为碳酸盐质烟囱建立生长模式。分析表明,该样品横截面的δ13C值在-50.136‰～-43.923‰之间变化,δ18O值在2.762‰～4.848‰之间变化,由中心向外,碳氧同位素呈反向协同变化趋势,δ13C 逐渐升高而δ18O逐步降低。结合该样品的年龄和古海水的氧同位素组成,计算得到形成该样品的冷泉流体的δ18O在1.2‰~2.3‰ V SMOW之间变化,较冰期海水的更富18O。认为在形成烟囱的不同阶段,水合物分解产生的富18O流体与同期海水发生了不同程度的混合,烟囱中心部位水合物分解水的相对贡献高达53.6％,而烟囱外层,水合物分解水的贡献低至6.1‰。通过综合研究,提出了烟囱样品的生长模式。     

帕米尔东北缘地区构造变形特征与盆山结构

帕米尔东北缘乌泊尔地区是正确认识帕米尔北缘盆山结构和构造变形特征非常关键的地区,本文利用连续电磁剖面(CEMP)资料和地震资料,并结合野外地质调查资料和钻井资料,对帕米尔东北缘乌泊尔地区的盆山结构和构造变形特征进行了研究。认为帕米尔东北缘及其以北地区的盆山结构表现为帕米尔造山带向北冲断和南天山向南冲断所形成的对冲结构;帕米尔山前为基底卷入式构造,古生界—中生界沿高角度的逆冲断层推覆到新近系和第四系之上,形成山前的古生界—中生界逆冲推覆带;北侧由受乌泊尔断裂控制的深部隐伏冲断体系和浅部的第四纪背驮盆地所构成。研究区的新生代构造变形时间开始于上新世晚期,并持续变形至今,形成了下更新统西域组(Q_1x)与下伏上新统、Q_2与Q_1和Q_(3-4)与Q_2之间的不整合。研究区最小构造缩短量为48.6 km,缩短率为48.1%。     

松辽盆地东南缘层序地层与沉积体系配置及演化--以梨树断陷西北部营城组地层为例

 利用地质和地球物理资料对梨树断陷西北部营城组地层的层序界面进行识别,识别结果表明,营城组地层可划分为2个三级层序,由下至上分别是SQ5和SQ6,对应的3个层序界面分别是SB5、SB6和SB7。各三级层序可进一步细分为低位体系域、湖侵体系域和高位体系域。低位体系域主要由进积准层序组构成,湖侵体系域主要由退积准层序组构成,而高位体系域则以进积或加积式准层序组为主。沉积类型主要有近岸水下扇、扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊总计4种相类型,其中辫状河三角洲和湖泊是研究区内最发育的相类型。近岸水下扇和扇三角洲沉积体系在各层序的凹陷边界断层下降盘发育,受构造运动控制明显,常发育在断陷湖盆的陡带;辫状河三角洲沉积体系往往与充沛的长轴物源相配置,常发育在断陷湖盆的缓坡带,指出这种构造与沉积体系的空间配置关系及其演化常受古构造与古地貌的控制。最后指出最有利的储集区位于梨树断陷西北部斜坡带。     

论岩体力学介质

岩体力学为工程建设和地学研究的基础学科。它的基础性课题有两个:(1)在各种条件下岩体受力时的变形和破坏规律;(2)岩体中应力传播规律。不论土木工程、矿山工程及地学研究等工作向岩体力学提出的课题怎样多,归根到底都是受这两个课题所控制。现在对这两个中心课题以及其他一些专业性课题不仅进行了大量的实验研究,而且对研究结果进行了大量的综合和总结,出版了许多岩体力学方面的专著。尽管如此,目前岩体力学体系还没有形成,主要是由于对岩体力学介质特点缺乏明确的认识。     

从模拟实验的初步结果看中国地壳的受力状态

地壳表面的许多构造轮廓均与基底断裂(即深大断裂)的破裂程度和其所切成块体的形状有直接联系。对导致构造体系形成的动力,早在1926年,李四光教授就开始了这方面的研究,并取得了创造性的成就。在这以后,张文佑同志对于基底断裂形成的力学机制及其对于盖层构造的控制也先后作了一些工作。     

深水重要油气储层--琼东南盆地中央峡谷体系

南海北部海域琼东南盆地发育一个大型中央峡谷体系,平面上呈“S”型NE向展布,西起莺歌海盆地中央拗陷带东缘,横穿琼东南盆地中央拗陷带,向东延伸进入西沙海槽。通过2D及3D地震资料的精细解释和钻井资料综合分析,研究揭示该峡谷体系可以划分为4个区段,不同区段不仅具有明显不同的剖面形态,而且具有不同沉积物构成、沉积微相以及不同沉积物源。不同区域峡谷形态及充填分析表明,自西向东,中央峡谷下切深度越来越大,下切层位越来越老。其下切剖面形态发育有“V”、“U”、“W”和复合型。其中“V”型峡谷下切深度最大,冲刷、削截特征最明显。峡谷西段以浊积水道沉积为主,峡谷东段为浊积水道与块体流沉积互层沉积,但在不同区带不同沉积物所占比例有一定差异。浊积水道沉积的物源主要来自于盆地西侧,块体流沉积的物源主要来自于盆地北部陆坡体系,从而,来自于西部浊积水道沉积与来自于北部块体流沉积在中央峡谷内形成了多源多期发育的复杂的峡谷系统。