贵州织纳煤田水公河向斜上二叠统8煤层三史模拟

埋藏史、受热史和有机质成熟史(简称"三史")模拟技术已广泛应用于油气地质研究,但其在煤和煤层气地质领域则应用较少。根据实测煤的镜质组最大反射率、古地温梯度和地层残余厚度等资料,运用Petromod 1D模拟软件对贵州织纳煤田水公河向斜上二叠统8煤层"三史"演化过程进行研究。结果显示,水公河向斜地质演化史可分为3个阶段:第1阶段从晚二叠世至侏罗纪末,煤层埋深增加,最大至5 925~5 959 m,地温梯度为2.91/hm℃,受深成变质作用影响,煤级从褐煤演化至焦煤阶段;第2阶段从侏罗纪末至白垩纪末,受燕山运动影响,煤层埋深降低,地温梯度为3.29~3.46/hm℃,区域岩浆热变质作用使煤级从焦煤演化至无烟煤阶段;第3阶段从白垩纪末至今,地层少量沉积后发生抬升作用,地温梯度为2.78℃/hm,煤化作用基本停止。总之,深成变质作用是向斜煤层气生成的主要影响原因,距今230~170 Ma是煤有机质生烃的关键时期。      

鄂尔多斯盆地渭北隆起西南缘奥陶系热演化史恢复与生烃史——以麟游-旬邑地区为例

本文应用古地温恢复法及盆地模拟法,恢复鄂尔多斯盆地渭北隆起西南缘奥陶系最大古地温梯度、热演化史和生烃史。根据钻孔测温曲线求得渭北隆起现今地温梯度为3.12℃/100m。该区在二叠纪和三叠纪进入快速沉降阶段,早侏罗世早白垩世进入缓慢沉降阶段,晚白垩世以来进入抬升剥蚀阶段,剥蚀厚度在1100~1300 m。旬邑地区奥陶系烃源岩在早二叠世约270 Ma进入生油窗,晚三叠世约210 Ma进入成熟生油阶段。晚侏罗世约150 Ma开始大量生气,在早白垩世末期96 Ma左右,地层达到最大埋深及最高古地温,达到生气高峰。热史恢复及模拟结果表明旬邑地区早白垩世地温梯度最高可达到5.0℃/100 m,是主要生气期。     

宁武-静乐含煤盆地构造-热演化史恢复

宁武-静乐盆地是华北地区重要的含煤构造盆地,是山西省煤层气勘探主要区域。本文基于镜质组反射率及磷灰石裂变径迹古温标,恢复了盆地的构造-热演化史。研究结果表明,石炭系太原组煤层的Ro值主要反映中生代晚期地层达到最大埋深时的古地温状况,根据最大古埋藏深度,获得盆地的古地温梯度约3.88 ℃/100 m～4.34 ℃/100 m。裂变径迹资料抬升冷却分析,得出盆地经历了70～63 Ma和38～20 Ma以来的两次快速抬升。构造-热演化史研究表明,盆地经历的最大古地温时期是在晚侏罗世-早白垩世达到的,该时期是煤层气主要生成期。晚白垩世期盆地抬升冷却,地温明显降低,生气作用减弱及停止。镜质组反射率和裂变径迹所揭示的热演化史对于深化认识宁武-静乐盆地的煤层气勘探开发具重要意义。     

浙西南遂昌-大柘地区石榴角闪二长片麻岩成因及变质演化

浙西南遂昌-大柘地区八都群中分布一套含石榴石、角闪石的二长片麻岩,发育典型石榴石"白眼圈"反应结构,但其成因及变质演化目前尚不明确.运用矿物X射线电子探针微区分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年并结合全岩主微量元素进行了研究.识别出3个阶段的变质矿物共生组合:进变质阶段（M₁）矿物组合为石榴石变斑晶内部的包裹体矿物石榴石+角闪石+斜长石+石英（Grt₁+Amp₁+Pl₁+Q）,变质峰期矿物组合（M₂）为石榴子石变斑晶幔部和基质矿物钾长石+斜长石+黑云母+石英（Grt₂+Kf₂+Pl₂+Bt₂+Q）,退变质阶段矿物组合（M₃）为"白眼圈"后成合晶角闪石+斜长石+黑云母+钛铁矿（Amp₃+Pl₃+Bt₃+Ilm）.矿物地质温压计和相平衡模拟估算的3阶段P-T条件分别为:进变质阶段为600~700 ℃/0.60~0.65 GPa,变质峰期为800~820 ℃/0.94~0.96 GPa,退变质阶段为550~700 ℃/0.56~0.71 GPa,变质程度达到麻粒岩相,变质作用PTt轨迹显示顺时针型式,具有近等温降压（ITD）特征,暗示其经历了地壳加厚和快速折返过程.岩石地球化学特征显示其原岩为准铝质A型花岗岩,含有少量幔源组分,形成于造山后的陆壳拉张环境;锆石U-Pb定年呈现二阶段年龄特征,成岩年龄为1.83~1.85 Ga,表明石榴角闪二长片麻岩的原岩形成于古元古代,变质年龄为220~230 Ma,显示了印支期变质作用对古元古代花岗岩的改造,是浙西南地区对印支期古太平洋板块向华南板块俯冲过程的响应,也为浙西南地区印支期造山作用提供了新的证据.      

中国东南大陆边缘中新生代地幔柱活动的岩石学记录

东南大陆边缘华北陆块与扬子陆块的碰撞造山以及华夏陆块西南部离散块体拼合（230 ～150 Ma） ,是受中特提斯消减作用的影响,其后叠加了古太平洋对古欧亚大陆的伸展—走滑—扩张（145 ～70Ma） ,新生代后研究区进入了大陆裂谷期。从晚中生代—新生代,岩浆来源由上地壳源—中下地壳源—大陆岩石圈地幔源—软流圈地幔源,构成了一个漫长而巨大的构造岩浆旋回。145±5Ma和20±5Ma两次重要的地质转换是联系板块构造和幔柱构造的纽带。     

初论煤的深熔变质作用

深熔变质作用既受早、晚古生代隆起（或坳陷中次一级隆起）的控制，又受中、新生代特殊地质构造（莫氏面抬高、岛弧、地幔隆起等）影响，导致地壳厚度减薄，由于上地慢及岩石圈放射性物质温度增高，体积膨胀，热能由深部向浅部长期传递，形成异常地热场，煤级偏高是由隆起相关引起的。在此基础上模拟煤下伏层厚度参数公式及古地温参数公式，通过定量计算结果，靠近隆起附近，煤曾受古地温２００～２４７℃，形成高变质煤及无烟煤，远离隆起，古地温１３７～１９０℃形成中、低变质煤，这种规律显著，与矿区煤层实际所遭受古地温影响结果基本是相似的，故深熔变质作用在煤级成因类型中起主导作用。     

珠江口盆地白云凹陷东沙25凸起构造演化

隆起带的形成和演化分析对于油气勘探具有重要的指导意义。通过对比生长地层法、沉降史回剥技术和剩余构造沉降3种构造演化的手段,旨在全面揭示东沙（DS）25凸起的演化历史。依据生长地层的厚度、地层反射终端等特征划分出白云凹陷DS25凸起演化的主要阶段;运用回剥法恢复DS25凸起的沉降历史和与周缘地区的沉降差异;结合剩余构造沉降分析,定量判断隆起的抬升、沉降和差异沉降作用及发育时期。在对以上3种方法对比综合的基础上,综合生长地层指示的重要构造变革界面、沉降史恢复和剩余构造沉降精细划分的沉降阶段和构造运动形式,重建DS25凸起演化过程,并提出以下5个演化阶段：65～30 Ma,凸起顶部遭受强烈剥蚀;30 Ma左右,凸起发生大规模抬升;30～23.8 Ma,发生微弱沉降;23.8～10.5 Ma,发生差异沉降,并出现三幕强烈沉降;10.5 Ma至今,凸起经历持续抬升。     

彬县-铜川地区延长组油页岩晚白垩世以来的抬升剥蚀与冷却历史

利用古温标与热年代学数据共同恢复油页岩的隆升冷却历史对于研究油页岩成矿的热背景有着重要的理论意义.利用钻孔ZK900磷灰石（U-Th）/He测年数据,结合已有的永参1井磷灰石裂变径迹资料分别获得铜川地区和彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来的古地温、抬升冷却期次、抬升冷却速率及剥蚀厚度等数据,并对比了两个地区油页岩经历的构造热演化史的差异性.ZK900钻孔长6、长9和长10段磷灰石He年龄均值依次为43.83 Ma、31.87 Ma和22.88 Ma.铜川地区油页岩晚白垩世以来经历了97~40 Ma快速抬升、40~8 Ma缓慢抬升和8 Ma以来快速抬升3个阶段,剥蚀厚度及抬升速率分别为600 m、10.5 m/Ma,10 m、0.3 m/Ma和1 290 m、161.3 m/Ma,对应的古温度及冷却速率分别为100~60 ℃、0.70 ℃/Ma,60~50 ℃、0.22 ℃/Ma和50~25 ℃、2.90 ℃/Ma.彬县地区延长组油页岩晚白垩世以来经历了3期抬升冷却过程:97~40 Ma,持续抬升冷却（130~75 ℃）,冷却速率为0.96 ℃/Ma,抬升速率为14.4 m/Ma,剥蚀厚度820 m;40~8 Ma温度基本未变（75~70 ℃）,抬升/冷却速率均很低,分别为1.9 m/Ma与0.16 ℃/Ma,剥蚀厚度60 m;8 Ma以来急剧降温（70~31 ℃）,抬升速率125 m/Ma,冷却速率4.88 ℃/Ma,剥蚀厚度1 000 m.彬县-铜川地区三叠系油页岩晚白垩世以来经历了3个抬升阶段,始新世40 Ma和中新世8 Ma为该套油页岩成矿后期冷却的关键时刻.研究表明,彬县地区和铜川地区抬升冷却和剥蚀历史具有一定的差异性,在今后油页岩成矿及后期改造研究中应区别分析.      

鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造-热演化史恢复

鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特,演化历史复杂.该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高,是寻找天然气的有利地区.奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标,热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题.本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料,结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标,恢复了渭北隆起的构造热-演化史.研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点.奥陶系等效镜质组反射率普遍大于2.00％,处于过成熟干气阶段.磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点.南部奥陶系-下二叠统抬升早,约为102～107 Ma,北部自65 Ma以来抬升,主要抬升时期为40 Ma以来.渭北隆起自早白垩世晚期(102～107 Ma)以来开始隆升,40 Ma以来具有整体快速隆升的特点.热演化史研究表明奥陶系经历的最大古地温是在早白垩世达到的,早白垩世发生过一期构造热事件,古地温梯度可达4.60℃/100 m,早白垩世是奥陶系烃源岩的主要生气期,生气期主要受构造热事件控制.奥陶系热演化程度及热演化史的研究对渭北隆起奥陶系天然气成藏条件研究及天然气勘探有重要意义.     

藏北羌塘地区的地壳电性结构及其意义

羌塘地区地壳的电性层可分为上、中、下 3层。中电性层为一连续的低阻层 ,厚度平均 2 0km左右。上、下电性层块断作用强烈 ,而中电性层韧性好 ,表现为褶皱弯曲。如果上层高阻高密体发育 ,则中层顶界面埋深增大 ;如果下层高阻层发育 ,则中层的顶界面抬升。中电性层在北羌塘平缓 ,厚度均匀 ;而在南羌塘此层连续性较差 ,埋藏深。壳幔层对下地壳与中地壳的增厚起制约作用 ,而中地壳对上地壳的增厚起调节作用 ,不同规模的断裂又是各层增厚不可缺的条件。     

冀中牛驼镇凸起地温场的特点及地下热水的开发利用

牛驼镇凸起是冀中拗陷中一个显著的次级正向构造,其地理位置见图1。1973—1978年进行石油普查和勘探时,在该区相继发现了地下热水,引起了人们的注意,先后对热水的分布有过报道和论述^[1,2]。鉴于牛驼镇凸起(包括容城凸起)地热异常在华北平原具有代表性,我们在石油部门的协助下,在本区较系统地开展了地温测量并收集有关资料进行研究。本文试图剖析这个典型地区地温场的特点,作为圈定和预测华北平原地热异常区以及分析地下热水分布规律的基础。     

山西煤层瓦斯分布规律研究

山西晚古生代含煤岩系是华北大型聚煤盆地的一部分,晚石炭世至中生代三叠纪为连续沉积,煤层埋藏深度、深成变质作用由北往南逐渐加深,生烃量也相应增多;燕山期是构造变形最为强烈的时期,也是侏罗纪聚煤盆地的形成期,大同、河东、宁武、沁水等4个聚煤(气)盆地构造格局基本形成,煤变质仍然是随埋深的加大而增高,属再次深成变质作用,煤化程度进一步加深,生烃作用持续发生;喜马拉雅期为强烈拉伸的构造环境,造就了山体整体抬升和雁行排列的新裂陷盆地的沉降。就山西煤层瓦斯而言,上覆基岩厚度是煤层瓦斯保存的主控因素,其次为岩浆活动、不同构造类型及水文地质条件等。区域岩浆热变质作用表现为在深变质作用背景上的叠加效应,山西境内的两个东西向高变质带与岩浆岩体的分布吻合,使阳泉矿区和晋城矿区成为煤层瓦斯(煤层气)开发利用基地;从聚气构造背景来说,封闭型构造使煤储层中瓦斯含量较高,如沁水盆地的沁南区、古交、邢家社、东社区以及河东盆地的石楼、大宁—吉县区、三交—柳林区,瓦斯含量在10～15m3/t或更高;开放型构造具有逸散煤层瓦斯的便利通道,瓦斯含量较低,如河东盆地的离石矿区、沁水盆地霍西构造区以及浑源、五台煤产地等。     

山西河曲黄河阶地序列初步研究

黄河干流奇特的"几"字形格局是其复杂发育历史的表现。由于流域内的地质与气候条件复杂多样,分段开展深入研究是全面认识黄河的基础。晋陕峡谷是研究黄河演化的关键地段之一,河流阶地忠实地记录着河流发育的历史。文章选择山西河曲县城附近黄河阶地发育典型的河段进行研究,在实测河流阶地地貌剖面的基础上,系统采集了20个年代样品进行光释光(OSL)测年。依据地貌类型、沉积特征以及定年结果,建立了该河段黄河阶地的演化序列,得出以下结论:1)河曲地区黄河曲流凸岸形成有4级阶地,T₄阶地的形成主要受构造控制,而T₃,T₂和T₁阶地的形成主要与气候变化有关,各阶地的年龄分别是T₄为90ka,T₃为30ka,T₂为20ka,T₁为3.4ka。2)河曲地区约140ka以来河流地貌的演化经历了5个阶段,各阶段以下切侵蚀开始,结束于各阶地堆积面的塑造。约90ka以来,该地区河谷谷底下降速度和曲流可能最大侧蚀速度的平均值分别为0.9mm/a和33.4mm/a。在不同阶段,二者的大小变化及组合状况各异,在构造相对稳定条件下,河流以侧蚀作用为主,其侧蚀速度与气候和岩性条件有关。3)河曲地区的黄河曲流是在河流下切过程中逐渐侧蚀、演化而成的,具有内生曲流的特点。4)T₄阶地的泥流沉积和加积堆积,可能记录了地方性气候变化,其范围和意义有待进一步研究,另外,T₃,T₂和T₁形成过程中气候变化的作用也有待探讨。     

Energy Field Adjustment and Hydrocarbon Phase Evolution in Sinian-Lower Paleozoic,Sichuan Basin

The Sinian-Lower Paleozoic (also called the lower association) in Sichuan (四川) basin has undergone geologic evolution for several hundred million years.The subsidence history of the Sinian-Lower Paleozoic can be divided into four stages:the stable subsidence during Cambrian and Silurian; the uplift and denudation during Devonian and Carboniferous; the subsidence (main process)during Permian to Late Cretaceous; and the rapid uplift and denudation since Late Cretaceous.The later two stages could be regarded as critical factors for the development of oil and gas in the lower association.The evolution of energy field such as temperature,pressure,and hydrocarbon phase in the lower association during the deep burial and uplift in the third stage might be induced as follows:(1)super-high pressure was developed during oil-cracking,previous super-high pressure was sustained,or changed as normal pressure during late uplift; (2) temperature increased with deep burial during persistent subsidence and decreased during uplift in late stage; (3) as a response to the change of the energy field,hydrocarbon phase experienced a series of changes such as organic material (solid),oil (liquid),oil-cracking gas (gaseous) + bitumen (solid) + abnormal high pressure,gas cap gas with super-high pressure (gaseous) + bitumen (solid) + water soluble gas (liquid),and gas in pool (gaseous) + water soluble gas (liquid) + bitumen (solid).The restoration of hydrocarbon phase evolution is of important value for the exploration of natural gas in the Sinian-Lower Paleozoic in Sichuan basin.     

祁连山木里地区侏罗系窑街组烃源岩生烃潜力评价

祁连山木里坳陷侏罗系窑街组煤系泥岩和煤有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度分析结果表明, 窑街组煤系泥岩为好的烃源岩, 有机质类型为Ⅱ₁型, 处于成熟阶段, 以生油为主, 生气为辅; 煤为差等烃源岩, 有机质类型为Ⅲ型, 处于成熟阶段, 富氢基质镜质体含量高, 具有一定的生烃潜力。综合其它层位烃源岩分析结果, 认为窑街组煤系泥岩和晚三叠世尕勒得寺组湖相泥岩为祁连山木里地区天然气水合物的主要气源岩。      

利用综合地球物理资料研究大庆探区外围绥芬河七星镇剖面构造特征及油气远景

通过分析绥芬河-七星镇(简称DB3) 地球物理剖面的位场异常和一阶导数特征, 在波数域利用重力归一化总梯度及相位法进行计算并划分出12条主要断裂。利用频率域的线性反演法计算了盆地基底深度, 并划分出绥阳隆起、敦密断陷、穆棱隆起、鸡西盆地、那丹哈达隆起、勃利盆地、七台河隆起、北兴坳陷和七星镇隆起区, 剖面的重力基底深度为0.9～3.8 km。综合重力和大地电磁测深结果对剖面的9个构造分区进行分析, 并推断敦密断陷内部、鸡西盆地中部和勃利盆地南部分布有3 个油气远景区。     

峨眉地幔柱的动力学特征

峨眉地幔柱起源于赤道附近,头部直径约８００ｋｍ。它的动力学特征主要反映在四大地质事件上：１．基性岩浆活动,地幔柱头部减压熔融引起大规模玄武岩浆喷发和大量基性－超基性岩体侵入。峨眉山玄武岩分布面积约５０万ｋｍ２,主喷发期在早、晚二叠世之间,活动时限海西晚期－印支期;２．酸性岩浆活动,地幔柱对深部地壳的热改造引起大规模酸性岩浆喷发并形成３００ｋｍ长的花岗岩带,酸性火山喷发产物除流纹岩外,酸性火山灰沉积遍及整个华南地区;３．古地热场与改造成矿作用,在地幔柱作用下,上扬子及其外围地区曾经存在一个古地热场,地热异常从海西晚期持续到燕山期,长时期的地热异常驱动热水循环,引起大规模改造成矿作用,形成分布广泛的层控金属矿床;４．地壳升降与裂陷,华南海西－印支期的地壳运动与地幔柱有密切关系,当它到达岩石圈底部之后,上覆岩石圈受热软化,伸展变薄,地壳沉降引起栖霞期海平面大幅度上升以及茅口期的强烈拉张与裂陷,地幔柱活动对大气圈、水圈、生物圈都有重要影响,它可能造成大规模生物绝灭。     

黔中隆起金沙地区中新生代隆升剥蚀的裂变径迹分析

对贵州金沙地区取样进行了裂变径迹热史模拟,结合地质分析再现了黔中隆起的沉降和隆升剥蚀作用过程。该地区经历了180～70Ma时期的沉降埋藏增温和70Ma之后的剥蚀冷却降温两大阶段。沉降阶段的增温速率为0.909℃/Ma,对应的T3—K的沉积厚度约为4550m。冷却降温曲线分为三段:70～15Ma,样品温度从120℃降低到60℃,冷却速率为1.09℃/Ma;15～5Ma为一个"平台"期,样品温度维持在60℃左右;5Ma至今,样品温度从60℃快速冷却至20℃,冷却速率达8℃/Ma,这与喜马拉雅期云贵高原的整体隆升和晚期快速崛起相对应。计算表明,晚白垩世以来的隆升剥蚀量达2800m左右。     

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

石炭-二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料,分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭-二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程,在印支运动前全区具有近似的演化历史,印支
期、燕山期区内构造演化开始分异,至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃,并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期,二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃,斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右,不具成藏潜力,二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段,成藏配置条件好,成藏潜力巨大。     

海南岛南岸全新世珊瑚礁的发育

海南岛南岸的珊瑚礁,是我国全新世珊瑚岸礁最为发育的地区之一,仅次于台湾岛南端的恒春半岛沿岸。前人从生物学^[1-5]、地貌学^[6-8]和地质学^[9-12]角度对海南岛南岸的珊瑚礁进行过较为广泛的研究。作者报道过崖县鹿回头水尾岭剖面珊瑚礁样品的C¹⁴年代测定结果^[13,14]。1979年底至1980年初,作者在海南岛南岸东起小东海沿岸西至西瑁岛西岸地区进行了野外调查与采样。根据野外和室内分析资料,本文公布了一批新测试的C¹⁴年代数据,并进一步讨论了全新世珊瑚礁的发育历史及其与海岸变迁、海面变化和地壳运动的关系等问题。