临清坳陷(东部)下第三系地层特征及划分标志

<正> 临清坳陷位于河北、山东、河南三省交界处,总面积18000km~2。临清坳陷(东部)包括莘县、德州两凹陷以及高唐—堂邑凸起的北部,跨越山东省德州、聊城两地区11个县(市)及河北省部分辖区,面积5910km~2。临清坳陷隶属渤海湾盆地向西南收敛部分。工作区东以兰聊断裂与鲁西隆起相分,西与沧县隆起的武城—馆陶凸起毗邻。北与黄骅坳陷、埕宁隆起的宁津凸起、济阳坳陷相接,南与内黄隆起、东濮凹陷相接,区内德州凹陷、高唐—堂邑凸起北部、莘县凹陷东西排列,呈北东向展布(图1)。     

河北省马头营干热岩的成因机制及其示范意义

马头营干热岩的发现说明渤海湾盆地具有较好的干热岩勘查开发潜力。通过对马头营所处区域壳幔结构、深大断裂与新构造活动、岩浆活动、热源与流体源、凹凸相间的构造格局等控热要素的综合分析,初步阐述了深部热物质的上涌过程及地球内外力地质作用对地球浅部地热场的塑造与热异常制约这一关键科学问题。在此基础上,总结了马头营干热岩的成因机制:①华北克拉通东部破坏,区域岩石圈的明显减薄,有利于热传导与深部热物质上涌,使马头营凸起处于高热流背景区;②切穿至岩石圈的深大走滑断裂带、地壳内低速高导体及各级壳内断层,构成了深部热物质上涌的流体通道网;③凹凸相间的构造格局下,在"热折射"效应、深大断裂带流体热对流、凹陷中心压实热流体向周边凸起流动等因素综合作用下,有利于热流向浅埋的马头营凸起区聚集。马头营干热岩的成因机制对类似地质条件的干热岩勘查具有很好的示范意义,渤海西岸黄骅坳陷、济阳坳陷内的一些凸起,在4 000～6 000m的范围内具有寻找干热岩的良好前景。     

渤海湾盆地新生代火山岩分布特征及其地热勘探潜力

渤海湾盆地所在的京津冀地区是我国最主要的中深层水热型地热开发区域之一。按照盆地类型划分,渤海湾盆地属于以新生代为主的中—新生代叠合断陷盆地。岩石圈伸展作用控制了盆地凹陷区的分布,同时导致了火山作用进而影响了火成岩分布。渤海湾盆地新生代火山活动与不同区域裂陷、坳陷作用密切相关。古近纪盆地进入裂陷初期,构造火山活动强烈,火山岩沿盆内大断裂呈裂隙式喷发并广泛分布;新近纪,盆地进入坳陷期,构造火山活动强度明显减弱;第四纪以来,渤海湾盆地火山活动微弱,火山岩零星分布。盆地古近纪至前第四纪火山活动可划分5期,其中第四纪火山活动形成的火山机构及火山岩主要分布于河北省沧州市周边及渤海滨海地区。大山、小山两座(目前渤海湾盆地内发现最新的)火山机构玄武岩样品的放射性生热率分别为1.62～2.07μW/m~3和1.87μW/m~3,远高于渤海湾盆地新生界平均生热率0.80μW/m~3的数值,也高于我国其他地区新生代玄武岩类火山岩的放射性生热率,显示这两座火山机构所属的第四纪火山活动期形成的火山岩可能是额外热源,构成地热异常区甚至是近现代火山型干热岩资源勘探潜力区的条件。     

渤海湾盆地古近纪古地理特征与油气*

渤海湾盆地是一个典型的内陆裂谷盆地,内部发育6个坳陷、4个隆起、54个凹陷和44个凸起。沉积盆地的含油气性与其古地理分布有密切的关系。利用渤海湾盆地各坳陷大量的录井、岩心、古生物、测井、地震资料及前人的大量文献和数据,对渤海湾盆地各坳陷古近系孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组进行了全区对比和统层。在此基础上,对冀中坳陷、济阳坳陷、临清坳陷内东濮凹陷各组段的沉积相进行了分析,编制了这些区域的古地理图;充分利用前人文献和科研报告中所编制的辽河坳陷、黄骅坳陷、渤海海域古近系各组段的古地理图,编制了渤海湾盆地孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组的古地理图。渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,每个凹陷中心的深湖亚相泥岩构成烃源岩,而在凹陷的边缘发育近岸水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝等砂体,构成重要的储集层,在有利的成藏条件下,凹陷中央的烃源岩向周围与之互层的储集层供烃形成油藏,在凹陷中央的烃源岩中,还发育了页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气。因此,每个凹陷就是油气生成、运聚的基本单元,是一个独立的油气运移—聚集系统。生油凹陷的分布及其古地理特征控制了油气在渤海湾盆地古近系中的平面分布。     

渤海湾盆地古近纪古地理特征与油气*

渤海湾盆地是一个典型的内陆裂谷盆地,内部发育6个坳陷、4个隆起、54个凹陷和44个凸起。沉积盆地的含油气性与其古地理分布有密切的关系。利用渤海湾盆地各坳陷大量的录井、岩心、古生物、测井、地震资料及前人的大量文献和数据,对渤海湾盆地各坳陷古近系孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组进行了全区对比和统层。在此基础上,对冀中坳陷、济阳坳陷、临清坳陷内东濮凹陷各组段的沉积相进行了分析,编制了这些区域的古地理图;充分利用前人文献和科研报告中所编制的辽河坳陷、黄骅坳陷、渤海海域古近系各组段的古地理图,编制了渤海湾盆地孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组的古地理图。渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,每个凹陷中心的深湖亚相泥岩构成烃源岩,而在凹陷的边缘发育近岸水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝等砂体,构成重要的储集层,在有利的成藏条件下,凹陷中央的烃源岩向周围与之互层的储集层供烃形成油藏,在凹陷中央的烃源岩中,还发育了页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气。因此,每个凹陷就是油气生成、运聚的基本单元,是一个独立的油气运移—聚集系统。生油凹陷的分布及其古地理特征控制了油气在渤海湾盆地古近系中的平面分布。     

华北地台区古近纪—新近纪岩相古地理特征

华北地台区古近系—新近系在渤海湾盆地非常发育,在南华北地区也有较大厚度,而在鄂尔多斯盆地则不甚发育,仅在西北部有少量沉积。渤海湾盆地古近纪以断陷型沉积为主,主要为滨浅湖相沉积,物源来自多个方向,如北部的燕山褶皱带、西部的太行山隆起、南部的鲁西隆起、东部的辽东隆起区以及盆地内部的沧县隆起和埕宁隆起等。南华北地区古近纪发育大小不一多个沉积中心,以河流相沉积为主;鄂尔多斯盆地古近纪仅在西北部出现沉积,发育河流相,缺失古新统—始新统沉积。新近系沉积区主要位于渤海湾盆地、南华北地区以及鄂尔多斯盆地外围的地堑中,主要为河流相和滨浅湖相沉积。新近纪早期渤海湾盆地大面积隆升,导致湖盆收缩,部分地区遭受剥蚀夷平,中晚期盆地整体形成统一坳陷,主要为河流相沉积,局部发育滨浅湖相;南华北地区进入裂谷期后坳陷发育阶段,大面积接受沉积,主要发育河流相沉积。华北地台区西部沿鄂尔多斯盆地周缘形成了一套以河流相与滨浅湖相为主的山前盆地沉积。华北地台区古近纪—新近纪油气的有利勘探区域为渤海湾盆地。     

应用壤中气方法圈定沉积盆地型地热田的地热最有利富集区

传统地热化探技术(以土壤微量元素为主)在隆起山地型地热田勘查中的应用较多,用以圈定地热异常区和勘查隐伏断裂构造,但在沉积盆地型地热田勘查中应用较少,主要原因在于沉积盆地型地热田热水埋藏较深,保存条件较好,抑制了地热水中无机元素等伴生物向地表扩散的强度,影响了化探技术对沉积盆地型地热田的预测效果。考虑到沉积盆地型地热田热水富含的伴生气体(甲烷、二氧化碳等),因其穿透力较强,易于在地表聚集而得以检测,因此采用壤中气方法在沉积盆地型地热田——冀中坳陷河北雄县地热田开展试验,进行近地表地球化学特征与地热响应关系解剖。结果表明,壤中气甲烷、氢气是圈定雄县地热田地热最有利富集区的有效指标,该结果为相似的沉积盆地型地热田勘探提供了地球化学依据。     

巴西桑托斯盆地盐下构造单元划分原则与方案刍议

桑托斯盆地历经早白垩世早期克拉通坳陷盆地、早白垩世早—中期裂谷盆地、早白垩世晚期至全新世大陆边缘盆地3个演化阶段,石油资源主要富集于裂谷盆地的生储盖组合中,目前的盆地构造单元划分方案不能够准确地反映裂谷期的构造格局。根据最新的重磁、地震、钻井、大洋钻探等基础资料,提出了桑托斯盆地盐下构造单元划分的新方案:(1)以晚断陷期主要断裂和沉积特征作为划分一级构造单元的依据,根据断裂分布结合晚断陷期沉积厚度600 m等值线确定隆起与坳陷的边界;(2)以晚断陷期次级断裂和沉积特征作为划分二级构造单元的依据,根据同沉积拉张断裂、二级走滑断裂及其调节断裂分布,结合晚断陷期和早坳陷期沉积厚度1 000 m等值线确定凸起和凹陷的边界;(3)将盆地划分为"二隆三坳"5个一级构造单元,包括西部坳陷、阿乌隆起、中央坳陷、卢苏隆起和东部坳陷,并进一步划分为38个二级构造单元。以裂谷盆地构造演化特征为主要依据划分的构造单元对未来油气勘探选区和资源评价具有重要意义。     

华北克拉通内部的拉分盆地:渤海湾盆地黄骅坳陷结构构造与演化

华北克拉通内部的拉分盆地有汾渭地堑、胶莱盆地和渤海湾盆地内部一些次级拉分构造单元等。黄骅坳陷就是这样一个拉分构造,位于渤海湾盆地中心地带,整体呈北北东走向,分割西侧北北东向的冀中坳陷和东侧北西西向的济阳坳陷,是发育在一个巨型走滑构造带中的新生代拉分盆地。黄骅坳陷的西界为沧东断裂系,东界为兰聊—盐山—羊二庄断裂系,最大负向构造单元在"大歧口凹陷",古近系最大沉积厚度达11km以上,是渤海湾地区地壳伸展最剧烈的地区。黄骅坳陷东、西边界相对较陡,受其控制,整个黄骅坳陷表现为拉分盆地;而"大歧口凹陷"为其主体,"大歧口凹陷"内部构造样式的控制性构造为东西向的断裂,而不是传统认为的沧东断裂等;所以,黄骅坳陷内部单个凹陷具有比较独特的下部为地堑式断陷、上部叠加北断南超的箕状结构。黄骅坳陷内部的凸起是沙一期才开始出现并起分割沉积空间的作用,沙一期以前,现今的歧口主凹、板桥次凹、歧北次凹、歧南次凹、北塘凹陷等都还是统一的一个湖盆。黄骅坳陷主要构造总体可划分为北北东向盆缘走滑断裂系、北东东向区域伸展断裂系、东西向盆内次级伸展构造和南北向变换构造,其中,最为显著的分割构造就是南北走向的沿岸变换带与孔店隆起。不同的伸展构造区受统一的基底拆离构造系统控制。"大歧口凹陷"的结构构造是华北克拉通破坏晚期阶段裂解过程的直接记录,是区域北北西向伸展背景下的产物。盆地构造经历了4个重要发展阶段:始新世孔店事件形成的拓展裂解阶段、渐新世初济阳运动事件形成的地堑式拉分断陷阶段、渐新世末东营运动形成的箕状断陷阶段、中—上新世热沉降期的碟状挠曲拗陷演化阶段。     

准噶尔盆地油气地质条件、有利区带及勘探方向研究

依据重磁力和地壳厚度等资料，论述了准噶尔古陆片的存在及其边界，并认为其上有古生代的陆表海沉积。依据山前凹陷的存在及沉积特征，认为盆地形成于中石炭—早二叠世，并讨论了盆地的初始边界，把盆地形成后的构造演化阶段划分为４个：坳陷和隆起的发育具有继承性特征；构造的样式和性质，边缘以推覆构造为主，中部以披覆构造为主；拟定了构造分区原则，对盆地进行了构造分区。生油层主要是上二叠统，其次是下二叠统、上三叠统和下中侏罗统。结合热演化史，建立了油源丰度指数指标，坳陷特别是南缘多期叠合的深坳陷，是油源丰度最高区。储集层是多套的，上二叠统一侏罗系是最主要的复式含油组合。结合构造发展，分析了油气运移方向，指出了最有利的含油气区带有４个：克乌断阶带—玛湖背斜区，中拐凸起—红车断阶带，白家海凸起，莫索湾背斜带—石南凸起。在勘探方向上，仍应加强区域勘探，立足大坳陷寻找大油田，选区首先考虑油气聚集条件，其次才是目的层深度和钻探条件等。     

基于球面波势函数基本解方法的弹性波三维散射与动应力求解

针对弹性波三维散射和动应力集中问题,提出一种基于球面波势函数的基本解方法(SWP-MFS)。方法基于单层位势理论,采用膨胀波和矢量剪切波球面波势函数构造散射波场,根据边界条件建立边界积分方程并配点求解。精度检验表明,该方法具有良好的数值精度及稳定性。以无限空间中三维夹杂体及空洞对平面P、SV波的散射为例,进行方法展示,并揭示了三维夹杂体周围弹性波散射的一些重要规律。结果表明:三维夹杂体随其内部介质刚度降低,位移谱曲线震荡越加强烈。三维球形空洞在P波和SV波水平入射下应力集中规律不同,前者在顶部和底部及附近更明显,后者在纵截面两45°角线附近更明显。与以往的集中力源函数相比,新的波场构造基本解更为简洁易用,为三维弹性波动分析提供了一种新型无网格数值方法。     

歧口凹陷歧北斜坡远岸重力流湖底扇沉积的 地震相特征

以古地貌认识为指导,克服钻井少的特点,应用landmark地震地质解释平台,从平面和剖面两个角度开展了地震相分析,以进一步明确该区远岸湖底扇沉积的地震相特征、扇体的延伸距离及波及范围,为今后该区的井位部署工作提供有力的技术支撑。研究表明,在剖面上,横切物源方向能识别出强振幅、中频、低连续性的杂乱反射结构,代表了水动力不稳定的高能环境,是湖底扇、重力滑动或构造变动的标志之一,而在顺物源方向能识别出规模较小的叠瓦型前积反射构造,前积层倾角十分平缓,代表了该区发育小型沟道;在平面上,提取了均方根振幅、总能量及瞬时频率等地震属性,反映了该区砂体平面上的展布特征及岩性的变化规律,与上述地震剖面特征综合判断,该区沙一下段在张北断层及歧东断层下降盘处发育4个湖底扇体,主要发育中扇辫状沟道及外扇席状砂微相,向西北方向展布,与北部沧县物源砂体交互。     

地下水溶质运移数值模拟模型参数的局部灵敏度研究

采用局部灵敏度分析方法计算天津市滨海新区南港工业区内某研究区含水层渗透系数、降水入渗补给系数、纵向弥散度、孔隙度对地下水溶质运移数值模拟模型模拟结果的影响。结果表明,含水层渗透系数、纵向弥散度及孔隙度灵敏度较高,对模拟结果影响较大,降水入渗补给系数对模拟结果影响很小。三个灵敏参数的灵敏度排序为孔隙度>纵向弥散度>渗透系数。     

渤海海域黄河口南斜坡火山岩地层划分及意义

渤海海域黄河口南斜坡新生代火山岩规模大,喷发期次多,非均质性强,地震反射杂乱,地层划分对比难度大。为了厘定渤海海域黄河口南斜坡火山岩系地层层位,对研究区火山岩的岩石学特征及火山岩系夹层中的化石展开系统研究。薄片分析结果表明,渤海海域黄河口南斜坡火山岩主要分为火山熔岩和火山碎屑岩两大类,其中火山熔岩主要有杏仁状玄武岩、气孔玄武岩、致密玄武岩、辉绿岩以及角砾熔岩四种,火山碎屑岩以凝灰岩为主。结合渤海海域黄河口南斜坡火山岩中常见铁方解石、沸石、绿泥石等热水沉积矿物、部分玄武岩保存有淬碎结构、氧化系数(Fe2O3/FeO)低以及火山岩与黑色泥岩互层等四方面,证据证实研究区部分火山岩具有水下喷发特征。渤海海域黄河口南斜坡火山岩系夹层中发现了丰富的介形虫、藻类和孢粉化石,指示火山岩系上段为东营组二段沉积,火山岩系下段主体为东营组三段。根据化石的层位指示意义,明确黄河口南斜坡东营组三段沉积时期物源主要来自莱北低凸起的中生界和沙河街组一段地层。通过化石的古环境指示意义,对这套地层的形成过程进行恢复。这套地层层位的落实对明确黄河口南斜坡新生代油气成藏规律具有重要意义。     

北黄海东部坳陷中侏罗世—早白垩世孢粉组合序列

北黄海东部坳陷的太阳区块富含中生代孢子、花粉化石。根据化石属种与含量的变化,自下而上划分出三个孢粉组合:即中侏罗世晚期(Bathonian-Callovian)的Cyathidites-Cycadopites-Quadraeculina组合,晚侏罗世的Classopollis-Protopinus-Callialasporites组合和早白垩世早、中期的Lygodiumsporites-CicatricosisporitesSchizaeoisporites组合。孢粉化石研究证实北黄海东部坳陷存在中侏罗世地层。     

宁波九龙湖火山岩非地热异常区地热资源勘查

宁波地区属浙东南陆相火山岩区,地层在数千米深度内以侏罗系和白垩系的火山碎屑岩(凝灰质粉砂岩为主)及少量熔岩为主。这一套地层总体上孔隙不发育,渗透性极弱,岩石热导率低,属于非地热异常区。地质构造发展的长期地质历史造就了断裂和裂隙系统,该地区地热类型属隆起区断裂深循环型。九龙湖地区采用可控源音频大地电磁测深、氡气和热释汞综合测量及高精度重力等综合物探手段,以寻找孔隙度较高的地层或断裂构造带,对于寻找地热资源起到了很好的效果。分析研究区地表水和地热水的水文地球特征,运用地球化学温标预测地热水温度,表明地层深部可能还赋存有更高温度的热水。     

考虑时空效应软土地区深基坑开挖变形分析

以天津软土地区某深基坑工程为背景,对基坑开挖过程中不同工况下支护桩深层水平位移、支护桩竖向位移、周边建筑竖向位移、周边地表竖向位移的现场监测数据进行归纳总结,分析其变化规律,对其所受到的时空效应的影响进行研究,研究结果表明:基坑开挖施工对支护桩及周边环境具有显著的时空效应影响,位移主要发生在土方开挖阶段,尤其是土方开挖阶段第三步,位移增量较大,变化速率较快,在基坑底板施工完成后,位移逐渐趋于稳定;支护桩深层水平位移呈现出"鼓肚"状变化趋势,位移最大值出现在开挖面附近;周边地表位移最大值点出现在距离基坑边6 m(即0.51H)位置处,位移变化曲线呈盆状,至基坑地下结构施工完成时,最大位移出现在DB2-3监测点,位移值为-22.7 mm,约为0.19H%;提出建议在基坑南侧和西侧采用桩锚支护结构取代原设计支护形式的优化措施,研究成果可为类似工程提供参考。     

临清坳陷西部任县凸起基底电性结构研究及 地热开发建议

河北省任县地区地热资源具有储量丰富、埋深适宜、开发潜力大等优点。本文应用大地电磁测深法(MT法)对临清坳陷西部任县凸起深部地层结构进行探测研究,共布设了5条MT剖面,获得了216个测深点。通过对大地电磁测深点的处理及反演,获得了任县周边区域4km以浅电性结构模型。阻抗张量分解结果表明任县凸起浅部一维特征明显,深部二维特征增强,主构造方向以近南北向为主。任县凸起4km以浅电性结构差异明显,从浅到深电阻率逐渐升高,具有纵向分层结构,据此将研究区地层从上到下划分为第四系、第三系、石炭系-二叠系、寒武系-奥陶系,并勾画出各层顶、底面起伏情况。结合区域地质资料,认为任县地区地热开发有利区域位于研究区南东侧,目的层位以基岩裂隙岩溶热储为佳。