Geochemistry of black shale at the bottom of the Lower Cambrian in Tarim Basin and its significance for lithosphere evolution

At the bottom of the Lower Cambrian, there widely develops a suit of rock association com-posed of black shales interbedded with thin silicalite in the India, northern Pakistan, Iran, southern France, England, northern Oman, the former USSR, southern Kaza…     

库车前陆盆地克拉2气田白垩纪基准面旋回与储层物性的关系

沉积基准面旋回对陆相盆地砂岩储层的物性特征具有重要的控制作用.本文以高分辨率层序地层学理论为指导,通过对露头、测井、岩心资料的分析,在库车前陆盆地克拉2气田白垩系中识别出3种不同级别的基准面旋回,分别是中期旋回、短期旋回及超短期旋回,并探讨了砂岩储层物性分布与不同级别基准面旋回的关系.研究发现,对于同种成因类型的砂体,随着基准面的上升,其孔隙度、渗透率有下降趋势.在基准面较低的情况下,易形成高孔、高渗的储层.在下降半旋回与上升半旋回的转换点附近,一般为一组或一段地层中最大的孔隙度和渗透率发育的层位.     

南华北地区及其北部邻区上石炭统—中二叠统高分辨率层序地层

南华北地区石炭系—二叠系烃源岩广泛发育,是未来页岩气勘探的重要目标;然而,其研究程度低,区域地质构造复杂,岩性地层对比关系不清。基于高分辨率层序地层学及沉积学的相关理论,以区内12口井的钻测井资料和两口井的岩心资料为依据,开展了南华北地区及北部邻区上石炭统—中二叠统层序地层划分。结果显示,研究区内太原组、山西组和下石盒子组属于一个不完整的超长期旋回,内部可划分为5个长期旋回和14个中期旋回。中期基准面旋回结构样式可分为3类:(1)以上升半旋回为主的不完全对称类型,多发育在近岸三角洲背景下;(2)以下降半旋回为主的不完全对称类型,多发育在深水的潮间-潮下/潟湖环境;(3)上升半旋回与下降半旋回近于相等的近完全-完全相等的对称类型,在三角洲和潮坪相浅水区域均有发育。从南北向与东西向层序地层年代格架剖面分析可以发现,研究区内不存在大型的或者区域性的沉积间断与不整合面,但研究区因后期构造作用,南部与北部产生“翘板式”转换抬升,局部出现剥蚀间断,形成与上、下地层假整合接触。     

安徽铜陵焦冲矿田侵入岩锆石U-Pb定年、Hf同位素特征及成因

安徽铜陵矿集区出露的侵入岩可划分为高钾钙碱性和橄榄安粗岩系列,作为铜陵7大矿田之一的焦冲地区是否也存在两个系列侵入岩?它们的时代及成因与整个铜陵地区的侵入岩是否相同?这些问题目前仍不清楚。本文选择铜陵焦冲矿田的侵入岩开展了岩相学、岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb定年及原位Hf同位素地球化学研究。结果表明,焦冲矿田也存在高钾钙碱性系列和橄榄安粗岩系列侵入岩,前者的主要岩石类型为石英二长闪长岩、花岗闪长岩,后者为辉石二长闪长岩。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示,高钾钙碱性系列侵入岩年代与铜陵地区其他矿区同类岩石年代相同,约为142 Ma;而橄榄安粗岩系列侵入岩年代比铜陵地区其他矿区同类岩石年轻,约为136 Ma。总体上看,铜陵地区两个系列侵入岩具有多期次侵位的特征。焦冲高钾钙碱性系列侵入岩含有较多的老的继承性锆石,说明本区古老地壳卷入了岩浆形成过程。结合铜陵地区侵入岩的特征和焦冲矿田侵入岩岩石地球化学研究结果,笔者认为,焦冲矿田两个系列侵入岩成因与铜陵地区侵入岩相似,即橄榄安粗岩系列侵入岩是来自莫霍面附近深部位岩浆房富碱基性岩浆结晶分异后的产物,而高钾钙碱性系列侵入岩是深位岩浆房分异后的岩浆与浅位岩浆房长英质岩浆混合后的产物。     

塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征

使用VG354固体同位素质谱仪对中1、中4井的25个碳酸盐岩样品做了Sr同位素测试, 并利用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS) 对塔中地区4口井共109个碳酸盐岩样品测试了Sr、Mn元素的含量.通过对Sr、Mn元素含量分析, 及中1、中4井碳酸盐岩的Sr同位素组成分析, 对比全球奥陶系海相碳酸盐的Sr同位素分析结果及演化趋势, 得出了如下认识: (1) 塔中地区奥陶纪87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素演化趋势基本一致, 具有随时间下降的总体趋势, 这与广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关, 说明海平面变化和白云岩化作用仍然是该区海相碳酸盐岩锶同位素组成与演化的主要控制因素; (2) 塔中地区早奥陶世的87Sr/86Sr比值与全球海水Sr同位素比值相当, 说明该区早奥陶世碳酸盐岩成岩环境为正常海水, 且早奥陶世87Sr/86Sr比值有单调降低的规律, 说明与海平面变化有关; (3) 塔中地区晚奥陶世87Sr/86Sr比值比全球海水高, 其原因是白云岩化作用和晚奥陶世盆地抬升近地表水带来高87Sr/86Sr比值, 且晚奥陶世87Sr/86Sr比值为整体升高的趋势; (4) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Mn元素含量变化不大, 反映了塔中地区奥陶纪成岩环境主要为浅水相, 但也有深水相, 白云岩化对其影响不大; (5) 塔中地区奥陶纪碳酸盐岩中Sr元素含量变化较大, 反映该时期该区碳酸盐岩成岩流体主要为海水, 但也有混合水, 白云岩主要为Ⅲ类白云岩和Ⅰ类白云岩.      

复杂性科学在页岩油气勘探和研究中的应用

复杂性科学是当今世界科学重要的前沿领域之一。为了促进复杂性科学的基本理论和方法在页岩油气勘探和研究领域的广泛应用，笔者等重点围绕地质系统复杂性的基本内涵，从地质系统构成单元的多重耦合和相互作用、地质作用的复杂时空结构、地质作用过程中的自组织临界过程动力学以及矿产资源形成在混沌边缘等方面，介绍了地质系统复杂性研究的基本理论和研究方法。将上述地质系统复杂性理论运用于页岩油气系统，探讨了利用复杂系统的总体特征通过局域组成单元相互作用的“涌现”机制，来解决目前页岩储层中存在的如何利用微观局域精细表征进行客观刻画宏观储层特征问题；分析了利用地质作用的时空结构理论，建立页岩储层非均质性的静态和分形时空结构的方法；在整体论思想指导下，根据地质系统在混沌边缘分形生长这一规律，探讨了页岩油气在自组织临界态的混沌边缘富集预测方法。复杂性科学的理论和方法，必将在页岩油气的勘探研究中发挥越来越重要的作用。