米仓山前陆冲断带波动特征与构造沉积演化

首次将沉积波动过程分析这一新技术方法应用于米仓山前陆冲断带的构造沉积演化和油气成藏条件研究中,通过对研究区内典型井和露头剖面的波动特征分析,得出米仓山前陆冲断带存在有2个一级沉积波动周期(220Ma),其分别与加里东-海西和印支-燕山-喜马拉雅两个构造旋回相对应;4个二级沉积波动周期(100Ma),其与研究区两个沉积高峰期和两个剥蚀高峰期相对应;12个三级沉积波动(35Ma)和21个四级沉积波动周期(20Ma),它们与研究区不同时期沉积—剥蚀过程相对应.研究还发现35Ma周期和20Ma周期的波动曲线特征与生油层、储集层和盖层发育规律具有成因联系:生油层一般发育在"波峰"与"波谷"之间的转折部位,或是不同波动周期的波动曲线转折部位的叠加,呈现"X"型;储集层多发育在波动特征曲线的"波峰"部位;盖层多发育在波动特征曲线位于沉积-剥蚀基准线右侧的"波谷"部位.因此,应用沉积波动过程分析这一新技术方法,即可以从成因角度重新认识研究区构造沉积演化过程,同时可以预测生储盖层的发育规律,对成藏条件研究具有重要的意义.     

渤海新生代盆地浅部构造迁移特征及其深部动力学机制探讨

渤海湾盆地的海域部分与渤海湾盆地其他部分一样,新生代为断陷-拗陷盆地.中渐新世以来,渤海湾盆地的沉积沉降中心迁移至渤海海域,并且拗陷期出现普遍的加速沉降现象.综合分析渤海各坳陷新生代构造样式和断裂时空展布特征,表明断裂发育总体受伸展控制,只是在中渐新世后受走滑影响.选取基本垂直渤海构造走向的6条大剖面,进行伸展量估算,并在剖面上选取虚拟井计算沉积沉降速率,结果表明,在断陷阶段,孔店组-沙四段沉积期,各坳陷沉积沉降速率较低且相差不大,发育多个沉积沉降中心;至沙三段沉积期沉积沉降速率达到最快,东营组沉积期沉积沉降速率变慢,但沉积沉降中心已从四周逐步迁移至渤中坳陷;拗陷阶段,以渤中坳陷为中心,出现的强烈沉积沉降,明显高于正常拗陷阶段沉积沉降速率.结合最新的深部探测资料,认为渤海新生代盆地的断裂展布,受中生代末先存的构造格局影响;断陷盆地的形成,则是太平洋板块俯冲的持续后退和印藏碰撞远程效应持续东进共同作用的结果;中渐新世以来的加速沉降现象,则是太平洋俯冲板片前缘向东迁移引起的岩石圈迅速冷却的最直接表现.     

塔里木盆地热演化分析中热史波动模型的初探

用沉积盆地波动分析的观点,结合塔里木盆地的实际资料,初步建立一种新的热历史恢复模型--热史波动模型.利用该模型并结合镜质体反射率古温标模拟计算了塔中10井的热历史,同时用磷灰石裂变径迹数据对模拟结果进行了检验.此结果可以较客观地描述盆地热历史的复杂变化,特别为无古温标区或未钻达层位热演化研究提供了可能.     

韦德尔海(Weddell Sea)西北部Jane盆地的热流

Jane盆地是一个边缘海盆地,紧邻韦德尔海西北部的South Orkney海底高原东部。在盆地所得的35个热流测量值分布于67.5±4.3和92.1±3.0mW/m~2之间。除去由侧倾更正值或盆地边缘的测得值,余下的28个热流值在75.0±8.0和84.6±9.1mW/m~2之间。对在海洋钻井计划中697号钻孔于Jane盆地钻到322m深度采出的岩心进行磁性地层学研究,可回算到4.5Ma前的沉积速率。从Rss Shackleton单道地震反射数据对Jane盆地的总沉积厚度作了估计,我们推算热流测值仅仅是沉积作用时的实际热流的86—89%。沉积层的热生成量为总热流提供了1.5—1.9mW/m~2。通过年代-热流对比校正热流值给出了Jane盆地的年龄为25到32Ma之间,这与由基底深度确定的年龄相似。Seot达海位于Jane盆地和South Orkney海底高原的北部,始于异常10(30 Ma)或更年轻些。我们推算的Jane盆地的年龄表明或许它的产生先于Scotia海早期的海底扩张。重要的板块运动的证据显示出南极大陆约于65 Ma前开始顺时针旋转而离开南美板块。这种运动也许引发TJane海岸东南部的沉降和作为弧后盆地的Jane盆地的张开。Jane海岸的沉降止于异常6A时(22 Ma),根据紧靠Jane海岸东部的南极板块上的证据,我们推断,Jane盆地先于scotia海张开,而产生Jane盆地的扩张中心已转移到了scotia海,又在那里产生了海底扩张。     

沉积盆地地层古压力定量重建方法与研究实例

沉积盆地地层古压力重建是油气成藏研究的重要内容之一.针对目前各种古压力研究方法的优缺点,文章提出了地层古压力研究的新思路,即在超压主控因素定量分析的基础上,明确不同地质历史时期各种主控因素对超压的定量贡献,将流体包裹体、差异应力方法等获得的某一特定时间的古压力和流体-压实耦合模型获得的压力演化相结合,共同约束地层的压力演化史并最终获得地层的压力演化过程.明确地层演化过程中的超压主控因素是古压力恢复的基础和前提,文章分别给出了欠压实、天然气充注、原油裂解、温度降低和构造抬升/沉降等引起盆地地层超压因素的定量研究方法,并利用新的研究思路重建了四川盆地川中古隆起震旦系的常压、塔里木盆地塔北隆起奥陶系的弱超压和鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系的负压三个典型地区地层压力的演化过程.本文建立的地层古压力研究方法为重建海相盆地深层和古老层系的地层古压力演化过程提供了重要的研究方法和思路.     

柴达木盆地现今大地热流与晚古生代以来构造-热演化

依据钻孔系统稳态测温、静井温度资料与实测热导率数据分析了柴达木盆地地温场分布特征,建立了柴达木盆地热导率柱,新增了17个大地热流数据.柴达木盆地现今地温梯度介于17.1~38.6℃·km-1,平均为28.6±4.6℃·km-1,大地热流介于32.9~70.4mW·m-2,平均55.1±7.9mW·m-2.盆地不同构造单元地温场存在差异,昆北逆冲带、一里坪坳陷属于"高温区",祁南逆冲带属于"中温区",三湖坳陷、德令哈坳陷及欧龙布鲁克隆起属于"低温区",盆地现今地温场分布特征受控于地壳深部结构、盆地构造等因素.以现今地温场为基础,采用磷灰石、锆石裂变径迹年龄分布特征定性分析与径迹长度分布数据定量模拟相结合,研究了柴达木盆地晚古生代以来的沉积埋藏、抬升剥蚀和热演化史,并结合区域构造背景,对柴达木盆地构造演化过程进行了探讨,研究表明柴达木盆地晚古生代以来经历了六期(254.0—199 Ma,177—148.6 Ma,87—62 Ma,41.1—33.6 Ma,9.6—7.1 Ma,2.9—1.8 Ma)构造运动,六期构造事件与研究区构造演化的动力学背景相吻合.其中白垩纪末期(87—62 Ma)的构造事件导致了柴达木盆地东部隆升并遭受剥蚀,欧龙布鲁克隆起形成雏形,柴达木盆地北缘在弱挤压环境下形成坳陷盆地;中新世末的两期构造事件(9.6—7.1 Ma和2.9—1.8 Ma)使柴达木盆地遭受强烈挤压,盆地快速隆升,构造变形强烈,基本形成现今的构造面貌.     

松辽盆地南部基底花岗质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb定年

为了限定松辽盆地基底的形成时代，本文对松辽盆地南部7个基底花岗质岩石进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究。锆石的阴极发光图像显示，7个基底花岗质岩石中的锆石均呈自形晶，且具有典型的岩浆生长振荡环带。测年结果表明，位于西部斜坡区洮6井 (T6-1)石英闪长岩形成于236±3Ma；位于东南隆起区北部榆参1（YC1-1）井下部（2126m）闪长岩形成于319±1Ma，其中有364±3Ma的捕获锆石，其上部（1994m）钾长花岗岩 (YC1-2) 形成于361±2 Ma；位于东南隆起区南部十屋断陷内秦2井（Q2-1）、松南121井(SN121)、松南122井(SN122)和松南72井(SN72)基底花岗质岩石锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为161±5Ma、165±2Ma、165±1Ma和161±4Ma。统计结果表明，中侏罗世花岗质岩石构成了基底花岗岩的主体，同时基底中发育有海西期和印支期岩浆活动。这暗示松辽盆地是在中生代中侏罗世造山作用之后发展起来的中生代晚期陆内或陆缘裂谷盆地。     

塔里木盆地现今地热特征

地温梯度和大地热流是揭示盆地现今热状态的重要参数,它们对理解盆地的构造-热演化过程及油气资源评价等方面均具有重要意义.利用塔里木盆地约470口井的地层测试温度资料和941块岩石热导率数据,本文计算了塔里木盆地38个新的大地热流数据,进而揭示了该盆地现今地热分布特征.研究表明,塔里木盆地现今地温梯度变化范围为17～32 ℃/km,平均为22.6±3.0 ℃/km;大地热流变化范围为26.2～65.4 mW/m²,平均为43.0±8.5 mW/m².与我国其他大中型沉积盆地相比,它表现为低地温、低大地热流的冷盆的热状态,但仍具有与世界上典型克拉通盆地相似的地热背景.整体而言,盆地隆起区地温梯度和热流相对较高,坳陷区地温梯度和热流则偏低.此外,我们还发现塔里木盆地现有的油气田区一般位于高地温梯度区域,这可能与下部热流体的向上运移和聚集有关.影响塔里木盆地现今地热特征的因素包括盆地深部结构、构造演化、岩石热物理性质、盆地基底构造形态和烃类聚集等.     

青藏高原古近纪-新近纪地层分区与序列及其对隆升的响应

在系统查阅1996～2008年中国地质调查局在青藏高原完成的177幅1:25万地质填图和前人已发表的新生代地层资料的基础上,划分出青藏高原及邻区古近纪-新近纪残留盆地共98个,归属为南疆-西昆仑、柴达木-祁连-西秦岭、羌塘-川西、扬子西缘、冈底斯-喜马拉雅-恒河共5个地层区,进一步细分为13个地层分区.通过对各个地层分区的残留盆地类型、形成构造背景、各分区内的岩石地层序列及其沉积特征、地层接触关系、时代确定依据与沉积演化过程的描述,将青藏高原新生代的隆升及其沉积响应划分为3大阶段、8个亚阶段:一是俯冲碰撞隆升阶段(65～34Ma),含3个亚阶段:(1)65～56Ma:印度与欧亚板块初始碰撞,恒河前陆盆地和成都、塔里木压陷盆地形成.(2)56～45Ma:印度与欧亚板块碰撞高峰期,高原北部柴达木-可可西里-羌塘压陷盆地和东北缘的兰州-西宁压陷盆地形成.(3)45～34Ma:约40Ma左右藏南新特提斯残留海消亡,印度与欧亚板块全面完成碰撞;高原东缘走滑拉分盆地初始发育.约40Ma以来喜马拉雅沉积缺失,标志喜马拉雅初始隆升;约36Ma以来冈底斯带区域不整合面发育,标志冈底斯初始隆升.二是陆内汇聚挤压隆升阶段(34～13Ma),含3个亚阶段:(1)34～25Ma:沿冈底斯分布日贡拉砾岩,是冈底斯持续隆升的产物.高原东北缘出现临夏-循化新的压陷盆地.(2)25～20Ma:沿冈底斯带南缘广布大竹卡组砾岩.可可西里-沱沱河地区角度不整合面发育和盆地内的古近纪地层抬升变形,指示可可西里-沱沱河发生较大幅度隆升.约23Ma时塔里木海相沉积结束,高原及周边不整合面广布,标志高原整体隆升.(3)20～13Ma:高原内及周边大型盆地全面发展,盆内发育持续湖侵充填序列,高原及周边出现最大湖泊扩张期;高原东缘走滑拉分盆地发育进入鼎盛期.三是陆内均衡调整隆升阶段(13Ma以来),含2个亚阶段:(1)13～5Ma:喜马拉雅-冈底斯隆升到相当高度,使该带因东西向伸展而导致南-北向断陷盆地形成;约8Ma左右出现强的构造抬升剥露,8Ma之后高原及邻区大型湖泊进入湖退期.(2)5Ma以来:高原整体隆升;高原内和周缘盆地沉积萎缩.约3.5Ma高原周缘堆积巨砾岩.     

深水峡谷体系控制因素分析——以南海北部琼东南盆地中央峡谷体系为例

利用2D/3D地震数据及钻井资料,详细解剖了晚中新世以来构造-沉积背景对琼东南盆地大型轴向峡谷体系形成和演化的控制.晚中新世以来的大规模海平面下降导致了陆坡区的沉积物易发生失稳,从而为中央峡谷体系沉积充填提供了物源.峡谷内部的2套沉积物:浊流沉积体和块体搬运复合体,分别来自西北部物源和北部物源,不同部位沉积物供给能力的差异,导致峡谷内部表现出不同的充填结构和样式.11.6 Ma时期构造变革事件为峡谷的形成提供了构造背景,盆地东部形成的轴向"限制型"小型盆地可视为中央峡谷体系的雏形.5.7 Ma时期红河断裂带右旋走滑的活动,将增强莺-琼盆地交界处沉积物的水动力条件,并向浊流发生演变,形成深水浊积水道.南部隆起的存在对峡谷内部充填沉积物起到了"遮挡"的作用.更新世以来的气候因素所引起的强烈沉积物供给和盆地东部特殊的地貌特征,引起了中央峡谷体系的"回春",大量垮塌沉积体的发育将进一步加剧峡谷的"负地形"特征.研究表明,琼东南盆地中央峡谷体系自西向东不同区段的主控因素存在差异:西北部物源的供给和红河断裂带在5.7 Ma时期的构造活动控制了头部区域浊积水道的形成和发育;西北部物源、北部陆坡的沉积物供给、构造地貌特征等,控制了峡谷自西向东的运动,并影响了峡谷内部的充填结构;盆地东部11.6 Ma时期的构造变革和长昌凹陷有限的沉积物供给能力是盆地东段中央峡谷体系的主控因素.     

塔里木盆地西南前陆构造分段及其成因

大量野外调查和地球物理资料构造解释发现, 塔里木盆地西南凹陷周边前陆盆地带具有沿前陆走向构造分段的规律性, 即在西昆仑-帕米尔和西南天山前陆发育了一系列相间分布的由山系向盆地逆冲的弧形推覆构造系统及由塔里木盆地西南凹陷向山系反冲的弧形反冲构造系统, 逆冲与反冲构造间以走滑或斜冲断层相隔; 塔西南凹陷基底的北东向隆起和凹陷与前陆构造分段具成因联系, 发现薄皮弧形推覆构造段对应基底构造上隆区(小于10 km), 塔里木盆地反冲构造段对应基底构造下凹区(大于8 km). 沿造山带走向隆升幅度和速率或变形格局的差异、前陆盆地多个沉降中心及巨厚沉积盖层、盆地基底构造中隆起带和凹陷带及前陆盆地沉积盖层中存在多层膏岩层等软弱层是塔西南盆地前陆构造分段产生的控制因素, 而晚第三纪以来西昆仑-帕米尔与西南天山再造山隆升与塔里木盆地基底构造深浅部不同耦合变形作用是塔里木盆地西南前陆构造分段的主因.     

库车坳陷第三系构造层序的构成特征及其对前陆构造作用的响应

第三纪库车坳陷是在南天山强烈逆冲导致的挠曲沉降背景下发育的前陆盆地.区内的第三系可划分为四个区域性的沉积旋回或构造层序,它们均由微角度不整合或区域性冲刷面所分隔. 构造层序由下部水进和上部水退序列组成.每一构造层序的沉积构成反映了从前陆逆冲挠曲沉降到回弹上隆的演化过程. 构造层序界面的形成与回弹隆起、遭受剥蚀和随后的逆冲变形作用有关.第三纪前陆盆地的层序地层格架和沉积体系域的配置受到前陆构造作用的控制.从第Ⅰ至第Ⅳ构造层序的发育演化反映了第三纪南天山向库车前陆盆地不断逆冲的过程.坳陷北缘东、西部在沉积样式上存在明显差异: 库车县一线以西强烈的逆冲造山导致巨厚的山前扇砾岩带发育和角度不整合, 该线以东由于逆冲造山较弱而缺乏粗粒的扇带发育. 盆地基底的东、西分块可能是造成这种差异的深部原因.     

鄂尔多斯盆地西南缘中生代构造事件的裂变径迹年龄记录

运用锆石和磷灰石裂变径迹(FT)分析方法,探讨分析了鄂尔多斯盆地西南缘中生代构造事件的FT年龄分布与峰值年龄事件.结果表明:(ⅰ)早期构造事件主要发生在213～194Ma±,峰值年龄为205Ma,并以晚三叠世构造隆升及其前缘粗碎屑沉积为其地质响应.(ⅱ)中期构造事件至少包含两个幕次,一次发生在165～141Ma±,峰值年龄为150Ma;二次发生在115～113Ma±,峰值年龄为114Ma;其地质响应主要表现为晚侏罗世—早白垩世的逆冲推覆及其前缘粗碎屑沉积.(ⅲ)晚期构造事件主要表现为至少两个幕次的区域隆升作用,一次发生在100～81Ma±,峰值年龄为90Ma;二次发生在66～59Ma±,峰值年龄接近63Ma.结合成矿年代学资料分析认为,峰值年龄事件的极端环境效应和构造转换相对平稳期的适度活动,有可能是鄂尔多斯盆地多种矿产耦合成矿、共存富集的关键因素.     

山东胶莱盆地北缘金矿Ar-Ar法和Rb-Sr等时线年龄与成矿时代

位于山东东部中生代胶莱盆地北缘的蓬家夼、大庄子和发云夼等金矿是一类受中生代拉分盆地边缘低角度断层控制的构造碎裂-角砾岩型金矿. 金矿体主要由角砾状和细脉浸染状矿石组成. 通过对金矿石和煌斑岩脉的形成时代进行⁴⁰Ar/³⁹Ar法和Rb-Sr等时线定年, 结果表明蓬家夼金矿⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为117.33~118.42 Ma. 大庄子金矿⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄为117.39 Ma, 发云夼金矿黄铁矿Rb-Sr等时线年龄为128.49±7.2 Ma. 上述年代学资料证明受胶莱盆地北缘低角度断层控制的金矿形成时代在117~128 Ma, 这与胶东北部金矿的形成时代(115~126 Ma)相同, 从而说明胶东地区金矿为同期成矿, 大规模成矿作用发生于晚燕山期(120±10 Ma)的构造体系转折期.     

基于磷灰石裂变径迹约束的北黄海盆地热演化研究

热演化历史的研究对于盆地分析和油气勘探具有重要意义.北黄海盆地是中国近海海域油气勘探程度较低的盆地之一,迄今未见专门的热演化研究报道.笔者利用北黄海盆地中生代砂岩的磷灰石裂变径迹分析结果,结合地质条件约束,模拟获得了中生代以来盆地的热演化史.结果表明,北黄海盆地经历了两次增温和两次冷却的热演化过程,并在100-80 Ma时盆地的热历史出现明显变化,表明在晚白垩世北黄海盆地发生过一次较大的构造-热事件.磷灰石裂变径迹分析所表明的北黄海盆地的热历史与盆地原型演化阶段相对应,而这种热历史和盆地的演化过程与区域构造背景相关.磷灰石裂变径迹所揭示的热演化史对于深化认识北黄海盆地的地质演化过程和油气勘探潜力具有重要意义.     

阿尔金断裂中段晚新生代走滑过程的沉积响应

通过阿尔金断裂中段晚新生代盆地的沉积特征和构造变形过程的野外观测和室内分析, 建立了阿尔金断裂中段晚新生代的沉积序列; 并根据盆地断裂-沉积-古地貌的恢复, 推断晚新生代阿尔金断裂至少经历了3期走滑作用过程. 通过晚第三纪沉积体错移和盆地形成与演化过程的复原分析, 提出了阿尔金断裂晚新生代以来80~100 km左旋走滑位错的地质新证据.     

塔里木盆地西缘西域组的底界、时代、成因与变形过程的初步研究

通过对塔里木盆地西缘代表性剖面的岩石地层和磁性地层研究,以多重地层划分概念为指导,讨论了西域组地层的内涵、外延及变形过程。西域组为一套冲洪积扇相深灰色巨厚层块状砾岩堆积。与下伏阿图什组河流相苍棕色粉砂岩、泥岩层呈整合接触。西域组的顶、底界均具有穿时特征,其地质年龄在不同地点是不一致的。与阿图什组相比,西域组的古水流方向、沉积物源、沉积相和沉积速率均发生了明显变化,这一变化及大面积西域砾岩的出现,代表了后陆的强烈隆升和剥蚀,但此时前陆盆地则未发生明显构造变形,以强烈沉陷和沉积为主。阿图什组一西域组的强烈褶皱变形即西域运动的起止时间及变形强度在塔里木盆地不同地点可能是不同的,在盆地西北缘的博古孜河约为1．6～1．0Ma B．P．,盆地北缘的库车河剖面约为2．58～1．5Ma B．P．,盆地西南缘的叶城剖面约为3．6～1．3Ma B．P．。这表明塔里木盆地南北缘的晚新生代构造变形在时空上可能存在不均一性。     

渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合、加速沉降事件及其成因浅析

为了考察渤海湾盆地济阳坳陷新生代裂后不整合及加速沉降事件并探讨其成因机制，利用悬臂梁模型和二维挠曲回剥模型的正反演模拟，对济阳坳陷2条NS向剖面新生代的构造演化进行了重建.正演计算表明，要反映14 Ma的盆地结构，需要叠加断陷阶段及裂后不整合时期发生的构造抬升事件，叠加的构造抬升量在坳陷东北部比西南部大；反演计算表明，要恢复到14 Ma的盆地结构，按照断层估算的拉张系数产生的热沉降不足以恢复当时的古水深，如果要通过人为增加构造沉降以恢复到14 Ma的古水深，那么坳陷东北部比西南部需要更大的沉降量.结果说明，济阳坳陷在新生代发育时，除了水平伸展产生的岩石圈被动减薄外，可能还叠加了垂向因素引起的岩石圈主动减薄；14 Ma以来发生的裂后加速沉降有从坳陷东北部向西南部推进的趋势.分析表明除了水平伸展诱发软流圈热扰动及随后快速热衰减外，岩石圈拆层作用、岩石圈地幔交代作用等主动因素，也会产生裂后不整合及加速沉降事件.     

库车坳陷白垩纪沉积层序构成及充填响应模式

库车坳陷白垩系是由平行或微角度不整合面所限定的一个区域性(二级)的沉积层序, 其内可划分出4个三级层序组、11个三级层序和数十个四级和五级的层序单元. 总体上显示出从水进到水退的沉积旋回, 可识别出冲积扇-河流、湖泊-三角洲以及辫状河-三角洲等三套沉积相组合, 它们代表了二级沉积层序中相对低位、水进和高位的3个沉积相域. 构造沉降过程等分析揭示出坳陷经历过早期加速沉降、中期强烈沉降和晚期缓慢沉降的演化过程, 坳陷北缘相应的构造沉降速率分别为30~35, 40~45和5~10 m/Ma. 这与前陆逆冲挠曲均衡沉降至应力松弛、剥蚀回弹隆起的动力学过程有关. 总体的沉积演化和3个沉积相域的发育是这一过程的充填响应. 早白垩世晚期构造缓慢沉降的前陆斜坡有利于区内重要的辫状河三角洲砂岩储层的广泛发育. 在白垩系内发现有短暂的海侵沉积记录, 与全球海平面变化相应的高海平面期可以对比.     

塔里木盆地多尺度重力场反演与密度结构

本文根据塔里木盆地布格重力异常的功率谱特征,决定重力异常分解成3个层次,即反映沉积盆地基底的异常、反映沉积盆地深层的异常和反映沉积盆地浅层的异常.然后,探讨将小波变换多尺度分析和密度反演方法应用于塔里木盆地布格重力异常的分解和盆地三维结构密度研究,并根据钻探了解每个层次对应着的地质含义.通过塔里木盆地的重力异常的多尺度...