致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。     

Petrogenesis of Early Carboniferous Alkaline Basalt from the Wusun Mountain: Implications for Tectonic Evolution of the Western Yining Block,NW China

Late Paleozoic volcanic rocks are well exposed in the Yining Block, NW China, and are predominately composed of andesites, rhyolites and volcaniclastics as well as minor basalts. Study of the petrology, whole-rock geochemistry and zircon U-Pb dating for the Early Carboniferous alkaline basalts from Wusun Mountain, western Yining Block, constrains their petrogenesis and tectonic evolution. The alkaline basalts consist mainly of plagioclases, mostly albite and labradorite, as well as clinopyroxenes and olivines; zircon U-Pb dating indicates their formation at ca. 350 Ma. Geochemically, the basaltic samples have low SiO2 contents, and high TiO2, Al2O3 and alkaline contents, coupled with high Na2O/K2O ratios, displaying an alkaline basalt affinity. They show remarkable LILE enrichment and HFSE depletion. Meantime, these samples have relatively high TFe2O3, MgO, and Mg# values as well as Ni and Cr, relatively high Sm/Yb and U/Th, suggesting origination from a mantle source metasomatized by slab fluids. They formed in a transitional tectonic setting from arc to intraplate, showing a typical affinity of back-arc basin basalts. The alkaline basalts were likely generated in a nascent back-arc extension setting resulting from slab rollback of the southern Tianshan oceanic lithosphere. A bi-directional subduction model seems more reasonable for the evolution of the southern Tianshan Ocean. These new data will provide a new tectonic model for Late Paleozoic tectonic evolution of the western Yining Block.     

碱熔-阳离子交换树脂分离ICP-MS法测定厚覆盖区地球化学调查样品中硼锗溴钼锡碘钨

多目标地球化学填图是多目标区域地球化学调查中重要的区域性基础性工作之一,为了更好地反映出地球化学背景变化,要求分析方法具有更高的准确度、精密度以及更低的检出限。地球化学调查样品中的硼锗溴钼锡碘钨主要采用单独或分组熔矿的方法进行制备和测定,操作流程长且涉及6种测定方法。本文基于前人研究,对以上7种元素的分析方法进行系统总结,采用过氧化钠-氢氧化钠碱熔,分取溶液加入柠檬酸,利用阳离子交换树脂,静态交换2～3h,除去溶液中大量的阳离子减少基体干扰,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定硼锗溴钼锡碘钨含量。结果表明：7种元素的检出限分别为0.66、0.096、0.78、0.11、0.15、0.29、0.27μg/g,相对标准偏差(RSD,n=11)在2.1%～7.5%之间,均小于10%。该方法操作简便、快速,应用成本低,并且整合了相关6种分析配套方法,应用于测定厚覆盖区地球化学调查样品,精密度和准确度均满足《多目标区域地球化学调查规范(1∶250000)》(DZ/T 0258—2014)要求。     

胶北地体西涝口地区牧牛山二长花岗岩锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究——指示华北克拉通古元古代岩浆作用及地壳演化

胶北地体古元古代花岗岩位于胶—辽—吉带南部,是华北克拉通东部陆块东缘的重要古元古代造山带。西涝口地区牧牛山二长花岗岩作为胶北地体出露的少数古元古代花岗岩之一,也是西涝口、辽上、郭城等大型金矿床的赋矿围岩,有重要研究价值。笔者通过岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素分析,讨论了其形成时代及成因机制。经研究发现,该岩体富硅(SiO2=75. 79%~76. 10%),富碱（Na2O+K2O=6. 88%~7. 18%）,为准铝质钙碱性岩系列（A/CNK值为0. 86~0. 95）;Rb、U、Ta、Pb相对富集,Ba、Nb相对亏损,Sr强烈亏损,岩石10000Ga/Al值为2. 88~3. 50,属A型板内花岗岩;岩体中岩浆锆石具明显振荡环带结构,相对亏损LREE并逐步富集HREE,具明显正Ce异常和负Eu异常,加权平均年龄为2113±22 Ma,代表其侵位时间为古元古代;变质增生锆石的HREE富集程度明显高于核部岩浆锆石,且具更加强烈的正Ce异常和稍弱负Eu异常,加权平均年龄为1850±24 Ma,代表区内变质事件年龄;εHf(t)值为-3. 75~+5. 17,TDM2值为2450~2712 Ma,该岩体与胶北地体2. 5 Ga TTG岩石具相同的地壳演化趋势,暗示其源自太古宙陆壳的重熔。     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,剖面上的硅质条带或硅质结核（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是硅胶席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度与硅胶的固化速度之间存在着明显的差异,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,二维剖面上的硅质条带或硅质结核在三维实体上实际上是透镜状或席状（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是燧石席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是北京西山中元古界雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度明显快于硅胶的固化速度,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

罗布泊第四纪湖盆物源与盆地构造演化特征：来自LDK01孔碎屑锆石U-Pb年龄证据

为揭示罗布泊盐湖第四系潜在物源区及凹陷阶段性演化过程,本文对罗布泊第一口钾盐科探深钻LDK01孔更新统不同深度样品进行碎屑锆石U-Pb微区定年分析。Th/U比值显示,钻孔碎屑锆石类型主要为岩浆锆石,少量为变质成因锆石。锆石年龄主要集中在209~240Ma、265~304Ma、320~385Ma、406~446Ma、705~880Ma及2376~2405Ma几个区间。综合分析潜在物源区的岩石属性和年龄构成,初步认为罗布泊地区前寒武纪年龄来自北部山前库鲁克塔格地区,加里东期碎屑锆石可能来源于阿尔金造山带和(或)南天山构造带。276Ma的峰值记录了塔里木盆地二叠纪大火成岩省事件,南天山最有可能为主导物源区。印支期和新生代碎屑锆石年龄暗示了北山地块和东天山,甚至较远的帕米尔-西昆仑山等地可能也提供了物源。凹陷周缘富钾岩体广泛出露,经风化、淋滤搬运至罗布泊,为凹陷第四纪成钾提供了有利的物质来源。塔里木盆地内部流域带来的碎屑组分是主要的物质来源,近源地区造山带岩体提供的物源有限。碎屑锆石年龄纵向变化特征显示,罗布泊北部地区在中更新世发生一次明显的构造抬升,可能是导致罗北凹地形成的重要原因。     

鄂尔多斯盆地北缘地球化学大数据样本优选分析

众所周知,地球化学数据携带有众多地质噪音,这些噪音严重影响地球化学数据信息的客观性与可靠性;对于地球化学大数据融合分析而言,确定样品的有效性及变量优选是滤除地质噪音、建立最优样本集合的必要性工作,因而在地球化学大数据处理分析前需首先进行大样本优选,从而更加客观、真实的揭示地球化学大数据信息及相关地质意义。本文以鄂尔多斯盆地北缘1∶20万地球化学土壤测量数据为例,考虑元素之间的地球化学亲和力与组合匹配关系,建立非线性大样本优选模型。具体做法是基于优选后的样品矩阵,将39个元素变量分解成若干独立因子向量,将最优独立因子向量作为元素组合,其向量各分量作为元素变量的权重,依权重大小进行变量优选;优选后的样本集合可以作为该区地球化学数据分析与信息识别的有效地学信息集合,运用这种集合可以有效开展鄂尔多斯盆地外围铀地球化学分析,并为盆地铀资源预测奠定基础。