鄂尔多斯盆地延长期富烃坳陷形成的动力学环境与构造属性

鄂尔多斯盆地丰富的石油资源来自盆地南部中晚三叠世延长期富烃坳陷,其中贡献最大的长7段页状优质烃源岩以富铀、夹多层凝灰岩为特征。延长期大型富烃坳陷具南深北浅的坳陷型结构,内部接受统一的湖相沉积。在富烃坳陷的深湖-较深湖区,为优质烃源岩发育区;亦为烃源岩中较高铀含量(测井高伽马异常)和凝灰岩夹层较厚分布区,在位置上三位一体、彼此交互叠置。盆地上古生界-中侏罗统多层系高热演化区上下同位,早-中侏罗世多期持续沉降区先后叠置,均位于延长期富烃坳陷范围内。综合调查研究揭示,在延长期,特别是长7段沉积期间,各类深部物质上拱挤入构造(如砂岩墙(脉)、泥岩脊和热液碳酸盐岩结核)、同沉积变形构造(如断裂、褶皱、揉皱、滑塌、滑坡等(软)地层变形)和事件沉积(如浊流沉积、震积岩及湖底扇等)发育,主要分布在富烃坳陷深湖-较深湖区。在烃源岩等地层中,检测出多种指示深部热流体活动的岩石矿物和地球化学异常。深部探测显示,在富烃坳陷深部400km以上壳幔各界面呈上拱的结构特征。这表明延长期富烃坳陷和其中优质烃源岩是在构造活动明显、深部作用活跃的地球动力学环境中形成演化的,从深层次揭示了其形成条件与发育环境。延长期富烃坳陷与印支期秦岭造山带的形成演化及其岩浆活动,在空间上相邻、发育时限相当、演化阶段响应、活动兴衰同步,是在华北-扬子两大陆块汇聚碰撞,进而向板内构造环境转换的动力学环境中进行的。延长期富烃坳陷两次较长距离的沉积-沉降中心迁移,是对秦岭碰撞造山环境重大变革始发的响应和纪录。在南北两大陆汇聚碰撞过程中,在仰冲华北板块后陆地带深部积聚的巨量俯冲物质发生熔融和热量转换,促使该区深部物质过饱和聚集、热能及压力超常骤增,形成较小尺度地幔对流,熔融物质与热能上拱,引发地壳表浅层拱张破裂和侧向扩展,于是发生沉降,形成延长期具热-张性特性的富烃坳陷,称其为后陆盆地。后陆盆地与前陆盆地分别位于碰撞造山带两侧仰冲和俯冲板块临山一侧,但其构造属性有质的不同,油气赋存和成藏特征也差别较大。     

机载LiDAR数据处理与地物提取

介绍了机载LiDAR数据处理流程,分析了TerraSolid软件应用于LiDAR点云的地物提取方法,对复杂城区激光点云进行了地物提取试验研究,实现了植被、建筑物、水渠、地面点等地物的提取,制作了数字高程模型。     

贺兰山—六盘山地区中侏罗统直罗组地球化学特征及其地质意义*

贺兰山—六盘山地区是研究华北板块西部大地构造背景的关键区域。在研究区内中侏罗统直罗组地层采集了20件样品,应用全岩分析和ICP-MS方法对采集的样品进行主、微量及稀土元素测试并对其地球化学特征做出分析。测试结果显示,样品中Al₂O₃/SiO₂值介于0.17~0.31之间,平均值为0.25;K₂O/Na₂O值介于0.77~73.77之间,平均值为9.78;Al₂O₃ /(Na₂O+CaO)值介于0.49~96.00之间,平均值为15.68。上述含量和比值与样品成分成熟度、元素迁移、热液流体影响和风化程度有关。部分元素之间存在良好的相关性,能够反映物源及环境的变化。稀土元素值总和(ΣREE)变化较大(132.16~394.47μg·g^-1),其球粒陨石标准化配分模式与大陆上地壳(UCC)极为相似,表现为轻稀土富集、重稀土平坦、Eu负异常,Ce异常不明显等特征。结合UCC标准化曲线、La/Yb值、Gd_N/Yb_N值、La/Th值和Hf含量,认为直罗组源岩主要为长英质岩石,混杂了少量古老沉积岩和基性岩或者特殊矿物,且后太古界地层提供主要物源。微量元素构造背景判别图揭示研究区中侏罗统直罗组地层的物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的特征,物源可能来自于兴蒙造山带和祁连造山带。化学蚀变指数(CIA)值和A-CN-K图反映源岩经历了较强的风化作用,但不同区域之间的风化程度存在差异。     

铀在Ⅲ型烃源岩生烃演化中作用的实验研究

有机-无机相互作用在矿产资源形成中存在普遍、意义重要,有机油气煤和无机铀同盆共存、富集成藏(矿)的深层原因即为有机-无机相互作用.本文在Ⅲ型低熟烃源岩中加入碳酸铀酰溶液的条件下进行生烃热模拟实验,以探讨油气生成过程中无机铀所产生的影响.生烃实验结果揭示,铀的参与,可使烃源岩中烃气产出率有所提高,总气量增加,产出的总烃量(重量或体积)增加;并可降低烃源岩生烃门限温度,在相对较低温阶段生成液态烃.铀可使产物中饱和烃增多,促使低分子量烃类产生,从而使CH4的产出量提高,生成的烃类的干气化程度增加.铀可能是未熟-低熟油气生成可能的无机促进因素之一.     

沉积盆地类型划分及其相关问题讨论

沉积盆地类型划分是盆地及其相关领域研究的重要基础。已有的盆地分类方案较多,各有侧重和所长,但对陆内盆地的划分和研究较为薄弱。沉积盆地是一个典型的复杂巨系统,对其分类是一个复杂的系统工程。盆地分类的原则和结果应体现此系统的整体性、层次性、关联性、典型性(代表性)和可对比性(预测性)。盆地类型划分的依据主要包括盆地发育鼎盛时期所处的大地构造位置、地壳-岩石圈类型、沉降机制和动力环境、盆地结构构造特征与基底性质、沉积环境及充填特征等。导致盆地沉降的动力主要源自地球深部,可分为热力、应力、重力及其复合4种。小行星等天体撞击地球所形成的盆地属特殊类型,将其划归重力成因盆地大类。还有一种值得注意的地貌成因盆地,其形成与内动力地质作用联系不密切,主要由地表负向地形存在而导致沉积物充填和水体汇聚。这类盆地在不同大地构造环境中均有发育,但其地球动力学意义和沉积矿产赋存条件等均与内动力成因的盆地差别颇大。故将其作为新的盆地和成因类型单独列出。根据上述沉积盆地分类的原则和基础,以全球板块构造动力环境、大陆内部动力活动的独立性、主动性和盆地沉降成因的主动力为主线,综合和归纳前人分类方案和盆地研究成果,将盆地发育的区域构造动力环境分为6大类(大洋和大陆板块内部,离散型、消减型、碰撞型、转换型大陆(板块)边缘),增加了天体撞击的特殊型和后期改造的复合型2大类与之并列;将前6大类构造动力环境中发育的沉积盆地分为44(亚)类,按构造动力环境、盆地主要构造力学性质(即应力)两大系统,分别进行了划分和归类。对本盆地分类方案中新的类型、或内涵有变、或需说明的部分盆地及术语,进行了进一步讨论或说明。这些盆地如后陆盆地、侧陆盆地、转换-补偿盆地、拉裂盆地、地貌成因盆地、(天体)撞击盆地、中间地块盆地、陆内前陆盆地、改造(型)盆地等。本盆地分类方案是对不同地区相同或相近构造环境所发育盆地类型的理性归纳和综合,相对较为系统全面。但在地史上和现世界中,因地质条件的差异或发展进程的不同,其中某类盆地可能在具相同构造环境的某地并未出现,或发育特征并不典型。任一个全球沉积盆地分类方案,从问世之日起就处于检验、争议和修补之中,周而复始,日臻完善。     

陕西渭河盆地前新生界地质特征及其油气意义

渭河盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带的过渡地带,为新生代断陷盆地。依据渭河盆地沉积-构造演化过程、渭北隆起和秦岭造山带中新生代演化及隆升特点,结合钻井资料及水溶天然气同位素分析,综合探讨了渭河盆地前新生代地质特征。渭河盆地在前新生代应为秦岭造山带与鄂尔多斯盆地之间的古斜坡带,前新生界总体表现出边部老中间新的特点,其中北部斜坡区大部分以早古生代碳酸盐岩地层为主,中南部深凹陷区则广泛保留晚古生代石炭系—二叠系煤系地层,局部地区可能仍有中生代地层残留,暗示渭河盆地前新生界仍存在重要的潜在烃源岩。该认识对探讨渭河盆地的形成演化及天然气勘探具有重要意义。     

南北构造带北部香山地区中-新生代构造抬升事件

南北构造带北部位于鄂尔多斯地块和阿拉善地块,秦祁褶皱造山带和兴蒙褶皱带四大构造单元的结合交汇部位,演化历史复杂。本文以南北构造带北部香山地区为研究对象,探讨该区中-新生代的隆升过程和阶段。对采自香山地区的9件样品分别进行了锆石、磷灰石裂变径迹测年及热历史模拟分析。香山地区的裂变径迹年龄主要分布在4个区间,对应地质时代分别为晚三叠世末-早侏罗世、晚侏罗世末-早白垩世初、晚白垩世和始新世,反映出香山地区在这4个时期内发生了明显的冷却事件。而这4期冷却抬升事件与区域构造背景及野外地质特征均有很好的响应关系。同时热历史模拟表明,香山地区晚白垩世以来整体上经历了2期快速隆升事件,其中始新世的快速隆升主要是该区对鄂尔多斯地块新生代周缘裂陷解体事件的响应。值得注意的是,香山地区并未反映出8Ma左右的快速隆升,说明青藏高原隆升对该区的影响是较为有限的。     

富烃凹陷特征及其形成研究现状与问题

国内外油气勘探现状和研究表明,不仅全球不同油气域或同一油气域不同盆地油气资源贫富悬殊,就是在同一含油气盆地,油气也主要来自盆内少数几个资源极为丰富的沉积凹陷,称之为富烃凹陷。对陆相盆地而言,富烃凹陷的有无和特征,决定盆地油气资源的贫富和规模,同时明显控制或影响着大中型油气田(藏)的形成和相对集中分布。富烃凹陷控制油气生成和分布的认识,是对之前沉积盆地和烃源岩控制油气理论的延展和深化,集"盆控论"宏观评价预测的整体性和"源控论"局域评价的缘源性之长于一体,强调在盆地诸多凹陷中识别和遴选富烃凹陷,是油气勘探和评价预测重要而核心的内容。关于富烃凹陷,无论是科学前沿探索和基础理论研究,还是油气勘探和资源评价,都需回答其形成的主要地学条件和动力学环境及主控因素。本文综述了以下诸相关方面的研究现状:(1)水体中有机质的高产出;(2)沉积时丰富有机质的保存埋藏;(3)优质烃源岩的特征;(4)沉降与充填关系、地热场与热演化、湖盆咸化、全球或大区域气候变化与海平面升降、地质事件与构造变动及区域大地构造环境等在富烃凹陷和其中优质烃源岩形成中的作用。目前对富烃凹陷形成条件和环境及其主控因素研究中存在的薄弱环节和尚待深化的问题主要有:(1)在研究的内容和主次方面,总体仍是围绕优质烃源岩特征及发育的研究居多,关注富烃凹陷特征及形成的讨论明显要少;(2)在探究思路和形式上,"由此及彼"较多,"由表及里"或"由果索因"尚少;(3)在研究地区和类型上,以我国东部,特别是近海断陷型富烃凹陷为主,对陆相坳陷型富烃凹陷的研究甚少;(4)微生物对优质烃源岩形成的贡献尚需加强;(5)对无机元素参与和其作用重视不够;(6)对深部作用和过程研究薄弱;(7)研究结果受研究对象表观特征和地区局限性影响明显。富烃凹陷是油气资源偏富极分布的典型表现。相对于海相盆地,陆相盆地富烃凹陷形成和内部优质烃源岩的发育,受所在地区个性地质环境的影响更为明显,局部特有深部作用的控制更为重要。对此,目前尚有部分必要而充分的条件或主控因素还不清楚。对这类超常现象的研究需要突破惯常思维和常规模式,解放思想,勇于创新探索,才可能取得实质性突破。     

改造型盆地油气赋存-成藏理论体系纲要

中国沉积盆地的鲜明个性特征之一是后期改造强烈而普遍。此特征深刻地影响着油气的赋存条件和成藏效应,明显增加了地质研究和油气勘探的难度。改造型盆地和盆地复杂改造地区已成为中国油气勘探和资源接替的重要领域。盆地后期改造的主要形式可分为隆升-剥蚀、沉降-深埋、热力作用、流体活动和构造变形五种类型。在自然界,多种地质作用同时参与的复合式改造更为普遍。改造型盆地特征复杂多样,油气赋存和成藏过程集多类含油气盆地中诸多油气藏之众合。本文将改造型盆地油气赋存-成藏的核心理论纲要式归纳为:原盆控源、过程控储、改造控藏、多源成藏、动态聚散、晚期定位。原盆控源,即改造型盆地的烃源岩是在改造前原盆富烃凹陷中所形成,改造后留存的烃源岩规模及特征决定盆地油气的贫富和分布。各类储层的形成和保存总体受岩石原生物质沉积-埋藏成岩和次生改造重塑两大阶段全过程的控制,称之为过程控储。盆地或地区后期改造过程及结果的个性特征直接控制着该地区油气的赋存、成藏-定位和分布特点,即改造控藏。后期多种形式的改造可引发多源油气富集成藏,既含来自不同深度、不同成熟度烃源岩的油气同储成藏,又有源自不同类型、不同世代烃源岩的油气混聚成藏,还包括烃类与各种非烃类气体同储或同盆共存成藏。盆地经受多期次构造变动和改造必然导致油气发生多次动态聚散和晚期成藏-定位。将晚期成藏与定位连在一起就较全面地概括和体现了不同时代盆地大多油气藏形成的要点和勘探界关注的重点。     

鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组碎屑锆石U-Pb年龄及物源意义

早白垩世为中生代鄂尔多斯盆地演化的最晚阶段,构造环境与沉积物源体系发生了明显的改变,对盆地演化及多能源矿藏（产）赋存具有重要影响。以鄂尔多斯盆地南部下白垩统宜君组为主要研究对象,利用碎屑锆石定年方法,结合周邻地质体锆石U-Pb年龄谱峰及构造演化特征,示踪了宜君组沉积物质来源并探讨了其地质意义。结果表明,宜君组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中分布于早中生代（195～250 Ma）和早古生代（400～500 Ma）时期,峰值年龄分别为218 Ma和450 Ma,与今北秦岭地区广泛出露岩体的时代具明显的时空一致性,而元古宙—太古宙锆石年龄不但数量少且较为分散。经区域对比,指出宜君组物源主要来自秦岭造山带,秦岭造山带早中生代岩体侵位后,最晚在早白垩世初已抬升剥露至地表,并开始向盆地南部提供大量物源。本研究在一定程度上间接约束了秦岭晚中生代隆升剥露及渭北隆起发育的时限,对明确盆地南部中生代砂岩型铀矿铀源及成矿分布具有一定的指示意义。