热水沉积成矿盆地的热状态及热演化分析与研究思路--热水沉积成矿盆地分析与研究之四

根据对秦岭泥盆纪沉积盆地的构造成盆 -后期构造变形特征研究 ,秦岭造山带泥盆纪热水沉积成矿盆地中构造 -热流体地质事件可初步厘定如下 :1中泥盆世伸展构造成盆 -热水同生沉积成矿事件 (D1)。2晚泥盆世 -石炭纪伸展变形 -深源热流体叠加事件 (D2 )。3印支期挤压收缩变形 -热改造事件 (D3 )。 4燕山期逆冲推覆构造改造 -深源热流体叠加及脆性变形事件 (D4 )。 5喜玛拉雅山期脆性变形 (D5)。从盆地热状态及热演化研究角度看 ,盆地内充填地层体中有机质及矿物可以记录热状态及热演化历史 ,利用盆地内充填地层体中有机质及矿物温度计可以反演盆地内充填地层体形成时盆地热状态和盆地底部热流。认为热水沉积成矿盆地热状态及热演化主要研究方法有主要矿物流体包裹体测温、镜质体反射率 (R0 )法、氧同位素地质温度计法等。     

动态“盆山”耦合关系及其层序响应过程:以滇西兰坪—思茅盆地为例

动态的盆山耦合模型是伴随造山带从主碰撞阶段、后碰撞阶段到陆内阶段的演化,与之耦合的盆地会发生从前陆盆地到伸展盆地、走滑构造盆地的转换,滇西三江地区中新生代盆山耦合关系就是该概念模型的典型实例。在认识三江造山带构造演化属性和盆山转换性质的基础上,综合地层、露头和沉积资料,在各时期构造体制内探讨三江地区中生代以来动态盆山耦合过程的层序响应关系。兰坪—思茅盆地中新生界共划分出3个二级层序和11个三级层序。3个二级层序对应于前陆盆地、伸展盆地和走滑构造盆地演化阶段,代表了单一原型盆地的沉积充填。11个三级层序受非周期性的盆地基底活动控制,包括多次逆冲载荷的挠曲反应、基底幕式断陷和走滑构造活动。     

试论中国陆相油气侧向源——碰撞造山成岩成矿模式的拓展和运用

笔者根据我国陆相盆地富油、海相地层盆油、“盆小油量大”、油气与金属－非金属矿床伴生等特点，提出油气成藏物质侧向源的观点，依据碰撞造山成岩成矿与流体作用模式（CPMF）分析盆山转变过程中流体产生，运移，有机－无机分离和富集的机制，建立了盆山转换过程流体作用与油气侧向源模式。从油气田富集金属元素，造山带金属矿床成矿流体含烃类等有机组分，盆地沉积所堆积的有机质随盆山转换而形成油气，现代油气盆地与造山带金属矿集区空间耦合等4个方面论证了油气成藏物质侧向源的客观性和流体运移成藏模式的科学性。讨论了中国陆相油气藏的形成和分布规律，提出了今后油气勘查的方法。     

前陆盆地构造-热演化:以龙门山前陆盆地为例

前陆盆地油气资源丰富但构造变形十分复杂,使得前陆盆地构造-热演化模拟面临挑战。前陆盆地演化过程中构造与热的耦合体现在多个层面:岩石圈热演化对岩石圈强度时空分布及其挠曲的影响;逆冲推覆作用的浅部温度效应;快速沉积作用对盆地温度场的影响等。首先,前陆盆地形成时的岩石圈热背景及其造成的岩石圈强度空间变化对盆地后期的演化具有重要影响。同时早期热事件的热扰动也会叠加在前陆盆地的构造-热演化过程中,并不断衰减,影响岩石圈的流变结构,从而带来一系列的影响。热与构造演化相耦合在前陆盆地定量模拟中非常重要。其次,还需特别关注岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。造山带逆冲推覆、抬升和剥蚀是与前陆盆地形成相关的重要构造活动,这种运动引起的热对流对造山带的热结构、前陆逆冲带以及前渊地区的温度场的分布有着重要影响。最后,前陆盆地形成演化过程中的快速沉积作用对盆地温度场和地表热流产生强烈的压制作用,对前陆盆地浅部热演化的影响不容忽视。因此,在浅部热演化(包括造山带逆冲推覆、快速沉积压实等)与盆地下伏岩石圈挠曲、深部热演化的联合作用下,使得前陆盆地构造-热演化颇为复杂,二者的耦合使得前陆盆地构造-热演化模拟颇具挑战。     

中新生代以来华北能源盆地与造山带耦合演化过程及其特征

受欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大动力体系的联合和复合作用,自中生代以来,华北能源盆地由周缘开始逐渐向盆内发育了复杂的盆-山耦合演化过程,形成了不同的构造变形和耦合演化特征。自西向东构造变形依次为西部稳定弱变形亚区、中部过渡变形亚区以及东部伸展变形亚区。同时,由西向东,构造变形由弱挤压至伸展,构造活动性由微弱到显著,且华北陆块东西两侧构造演化特征各不相同。华北能源盆地盆-山展布、耦合演化及其盆-山演化的动力学过程直接控制着盆地各种地质作用的发生和盆地类型及其演化,进而总体制约着能源矿产的赋存规律及成藏机制。     

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

伊犁盆地盆-山构造演化及流体演化与砂岩型铀矿成矿的关系

本文以伊犁盆地地层及构造分布格局为背景,分析研究了盆地盆-山构造演化及流体演化与砂岩型铀矿的成矿关系,认为伊犁盆地砂岩型铀矿成矿存在铀的预富集、预演化及进一步演化、叠加富集等阶段.     

滇西三江地区中新生代“盆山”耦合运动学过程

滇西三江地区中新生代盆山格局是研究盆山耦合的典型实例。本文通过解析该区叠加构造变形期次和样式,理清其中新生代的盆山耦合关系,并探讨思茅盆地对相邻造山演化的沉积响应过程。研究表明,三江地区经历了主碰撞造山带与前陆盆地耦合(T1-T2)、后碰撞造山带与伸展盆地耦合(T3-K)以及陆内"盆山"共变(E-Q)三个盆山耦合运动学过程。兰坪-盆地内复理石、山前磨拉石到红色碎屑岩的沉积序列响应了相邻造山带从主碰撞阶段向后碰撞阶段的演化,该阶段盆地转换过程受控于拆沉作用和岩浆底侵作用等深部动力学机制。     

中国西北叠合盆地的主要构造特征

探讨了中国西北地区大型叠合含油气盆地的主要特征 ,研究表明 ,在中国西北叠合盆地发展演化过程中 ,构造变革和构造耦合起着主导作用。构造变革包括大地构造格局的转变、沉积区和剥蚀区的转换、盆地类型的转换、大型区域性不整合的出现以及发生盆地构造反转等 ,这种构造变革具有多期性。叠合盆地构造耦合的方式主要涉及深部和浅部构造的耦合和盆山耦合等。盆山转换、盆山过渡带深部浅部构造的耦合、盆地沉降与造山带隆升耦合以及不同方向构造的耦合 ,反映了盆山耦合的多样性和复杂性。中国西北叠合盆地构造特征主要表现为构造的分层性、分带性、分段性、交叉性以及区域构造应力场的多变性 ,喜马拉雅运动对于中国西北叠合盆地最后的构造改造以及构造定型起着重要的制约作用。     

中国西部盆山系统的耦合关系及其动力学模式——以龙门山造山带一川西前陆盆地系统为例

造山带与沉积盆地是形成于统一的地球动力学系统之中的一对孪生体，由此构造了盆山系统。盆山系统是陆块相互作用、岩石圈层圈相互耦合的复杂系统，主要表现为物质的循环系统和能量的交换系统。盆山系统形成演化过程中造山带和沉积盆地之间一切相互作用的总和即为盆山间的耦合关系。盆山系统是中国西部中新生代构造的基本格局，并有单测盆地型盆山系统和双测盆地型盆山系统两种基本类型。小陆块拼合、多旋回构造运动和陆内构造活动强烈等是中国西部盆山系统形成演化的地质背景。中国西部盆山系统盆山间耦合关系在垂向上表现为造山带隆升与沉积盆地沉降呈镜像关系，在横向上表现为物质流和能量流循环均有两个传递方向，并且盆山系统岩石圈各层圈间有着强烈的相互作用。中国西部盆山系统盆山间耦合关系的动力学模式为C(陆内)—型俯冲，对于单侧盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为L(龙门山)—型俯冲，而双测盆地型盆山系统其耦合关系的动力学模式为T(天山)—型俯冲。     

用于有机废水处理的改性膨润土的制备新方法研究

提出一套不同于传统工艺的有机化膨润土制备方法,并首次采用COD(化学需氧量)与XRD(X射线衍射)双重指标衡量有机化膨润土的合成效果。COD测试表明,选择合适的改性剂种类和用量,是制备废水处理用有机化膨润土的两个前提。XRD分析说明,新工艺制备的有机化膨润土中蒙脱石的d001明显增大,有机改性剂长链分子已经插入蒙脱石矿物层间,合成效果良好。新的有机化膨润土合成工艺省去了过滤、洗涤、烘干、粉碎等步骤,能耗大大降低,成本优势明显,能够有力地促进有机化膨润土在废水处理领域的规模化应用。     

内蒙古西乌旗地区下二叠统寿山沟组泥页岩有机地球化学特征——以MXD1井为例

本文采用岩石热解、饱和烃色质、芳烃色质等测试方法,首次对内蒙二连盆地西乌旗地区MXD1井钻遇的二叠统寿山沟组二段深灰色、灰黑色泥页岩样品进行了系统的有机地球化学分析,对烃源岩的沉积环境、母质来源及有机质类型和有机质成熟度等科学问题进行了深入研究.样品的正构烷烃特征表明该段的有机质受到生物降解作用的影响较小.规则甾烷相对含量、碳优势指数(CPI)、三环萜烷/17α-藿烷值特征表明该段的沉积环境为咸水、还原环境,生源以水生藻类与浮游生物为主,有少量的陆源植物贡献,为该段为海相沉积环境提供了证据.正构烷烃的峰型峰态、Pr/nC17值与Ph/nC18值相对关系和规则甾烷相对含量共同表明有机质类型主要为II型.芳烃中三甲基萘、菲、三芳甾特征和饱和烃中藿烷、甾烷、正构烷烃的分布特征和指标共同表明烃源岩成熟度高,镜质体反射率Ro平均为2.93％,可以判断有机质成熟度为高成熟-过成熟,有利于天然气的形成.样品残余有机碳含量为0.10％～0.85％,经过原始有机碳恢复可以得到原始总有机碳含量为0.17％～1.46％,表明MXD1井寿山沟组二段的部分泥页岩层段可达到中等到较好烃源岩的水平.综合评价认为内蒙古西乌旗地区寿山沟组二段烃源岩具有中等的生烃潜力.以上研究成果表明该区上古生界具备油气成藏的烃源条件,为西乌旗地区的新层系油气勘探提供了重要的有机地球化学依据,对二连盆地及外围地区的石炭二叠系新领域油气勘探工作具有一定的借鉴意义,对于我国北方石炭二叠系的油气勘探的战略接替及可持续发展也有一定的参考价值.     

四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩有机岩石学特征研究

目前五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分缺乏统一的分类方案,命名也较为混乱,给页岩气勘探与评价造成了困难。为此,采用全岩光片和有机地球化学(TOC、δ¹³C_org)分析等方法,对四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分进行有效识别与特征总结,探讨其可能成因,并判断其有机质类型。研究结果表明:五峰—龙马溪组页岩中显微组分主要由海相镜质组、腐泥组、动物有机碎屑组和次生组组成。其中,海相镜质组由无结构镜质体组成,呈浑圆状或长条状,具有强的光反射能力,但分布并不广泛;腐泥组主要由无结构腐泥体组成,为藻类遭受热降解过程而形成的无结构且无固定形态的显微组分,在富有机质页岩中广泛分布;动物有机碎屑组主要包括笔石表皮体、几丁虫和放射虫有机碎屑体;次生组由次生沥青体组成,广泛分布在页岩基质孔隙中,呈无固定形状。五峰—龙马溪组页岩中主要发育腐泥组和次生组,其次为动物有机碎屑组和海相镜质组,其有机质类型以Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根为主,且腐泥组和次生组含量越高,有机质类型越好,其生烃潜力越大。     

辽东湾地区辽中凹陷东营组烃源岩评价

依据烃源岩地球化学实验手段和油气地化理论,对辽东湾地区辽中凹陷东营组东二下段(Ed2-1)和东三段(Ed3)地层进行了有机地化分析。在实验获取总有机碳(TOC)、生烃潜量(S1+S2)、氢指数(IH)、氢碳比(H/C)、氧碳比(O/C)、最大热解峰温(Tmax)、镜质体反射率(Ro)等有机地化参数的基础上,对有机质丰度、类型、成熟度等进行了系统分析,同时对东营组烃源岩进行了综合评价。研究表明,东二下段S1+S2集中在0~3 mg/g,TOC集中在0%~1.5%;东三段S1+S2集中分布在4~9 mg/g之间,TOC集中分布在1%~1.25%。东二下段有机质类型主要是III型,东三段有机质类型为II1、II2型。东二下段Ro0.5,东三段Ro0.5,并且随着深度的增加东三段烃源岩Ro相应的增加。Tmax随着深度的增加呈现出先增加后减少的异常现象,该种异常现象出现的原因与烃源岩有机质类型和有机质丰度之间存在很大关联。     

分散元素硒的有机成矿作用初析

本文综述了分散元素硒的有机亲合性及其地球化学解释,并对Ｓｅ的有机成矿作用进行了阐述,认为硅质岩是Ｓｅ来源的标志,而Ｓｅ被固定则有赖于有机质的参与。以拉尔玛硒－金矿床和渔塘坝硒矿为例,说明Ｓｅ的２种不同的成矿方式———沉积型和改造型。文章最后给出了寻找独立硒矿床的一些可能的地质标志。     

强烈风化作用对烃源岩评价指标的影响 ——以额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

通过对雅干地区4口浅钻井样品与二叠系埋汗哈达组、阿其德组和哈尔苏海组露头样品、XT9井岩心样品、大狐狸山剖面干泉组露头样品的有机质丰度、类型、成熟度等烃源岩评价指标的对比研究,认为强烈风化作用对烃源岩有机质丰度和常规有机质类型评价指标(H/C-O/C)的影响范围超过50m,且对有机质丰度各评价指标的影响程度不尽相同,对TOC含量的影响最小,对生烃潜量的影响最大;生物标志化合物指标受风化作用的影响较小,能对露头样品有机质类型进行有效划分。风化作用对镜质体反射率(Ro)的影响范围在10m以内。     

碳酸盐岩中有机质组成特征分析

对碳酸盐岩有机质组分进行分类时，有两种分类标准，一是主要采用煤岩学方法，二是采用孢粉学研究方法。本文使用煤岩学方法作为标准，对碳酸盐岩有机质的组成特征进行分析。按有机质来源和有机组分光性和形态等方面差别划分为内源有机质、次生有机质和陆源有机质三类。内源有机质类中分腐泥组和动物有机组，前者主要来源于菌藻类，后者则主要来源于浮游动物有机体；次生有机质中区分出微粒体、有机包裹体、沥青；陆源有机质类分类术语仍沿用煤显微组分分类系统和术语。碳酸盐岩烃源岩的有机质主要为腐泥型，有机质来源以低等藻类为主，且有机质组成特征与碳酸盐岩烃源岩的地质年代有关。碳酸盐岩还存在着差异演化的特征。     

准南前陆冲断带烃源岩地质地球化学特征

准南前陆冲断带具有丰富的油气资源,但与资源评价关系密切的烃源岩研究不足。本文应用地球化学分析方法,对准南前陆冲断带的上二叠统、中下侏罗统、下白垩统和古近系等4套烃源岩的有机质丰度、有机质类型、热演化程度进行了系统分析和综合对比。结果表明,上二叠统烃源岩和中下侏罗统烃源岩为良好的烃源岩,古近系安集海河组其次,下白垩统烃源岩相对较差。     

太康隆起和周口坳陷上古生界煤系烃源岩地球化学特征

通过岩石热解和有机地球化学资料,对太康隆起和周口坳陷的有机质类型、有机质丰度和有机质成熟度综合分析.结果认为,研究区有机质丰度以煤岩最好,暗色泥岩以南部的襄城、谭庄-沈丘和倪丘集为中等-好级别,北部的太康隆起和鹿邑凹陷为差-中等烃源岩;太康隆起上古生界和襄城凹陷太原组为Ⅱ型干酪根,其他地区则为典型的腐殖型(Ⅲ型)干酪根;成熟度总体上呈“北高南低“,并以济源-郑州-太康-鹿邑一线为高-过成熟演化区,生气为主,南部的襄城、谭庄-沈丘和倪丘集处于成熟生油阶段.     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩评价

柴达木盆地东部地区石炭系暗色泥岩、碳酸盐岩、煤及炭质泥岩均发育。大量区域地质调查及有机地球化学分析表明,石炭系烃源岩主要以暗色泥岩和碳酸盐岩为主,炭质泥岩和煤可能具有生烃能力。暗色泥岩有机碳含量平均为1.13%,有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,为中等—好的烃源岩;碳酸盐岩有机碳含量低,平均为0.26%,有机质类型为Ⅱ1与Ⅱ2型,属中等—差的烃源岩。除都兰地区有机质成熟度过高、处于过成熟的生干气阶段外,其他地区有机质成熟度中等,正处于生、排烃高峰期,具有良好的油气勘探前景。石灰沟地区烃源岩厚度大、丰度高,暗色泥岩和碳酸盐岩分别达到了好烃源岩和中等烃源岩的标准,有机质成熟度中等,生烃潜力较大。