分形理论在贝尔凹陷基岩潜山裂缝预测中的应用

断裂与裂缝多为统一的应力场下破裂程度和相对位移量不同的破裂构造,都具有自相似性,满足分形理论。应用分形几何理论研究了贝尔凹陷布达特群潜山顶面断裂发育的平面分形特征和布达特群取心井段上裂缝的分形特征,并建立了二者之间的定量关系。基于断裂的分形特征尝试性地去预测有利的裂缝发育带,以期为裂缝的预测提供新的途径。研究结果表明,断裂信息维越高,裂缝信息维也越高,裂缝越发育。裂缝信息维大于1.4的区域是布达特群裂缝发育的有利区。     

西克尔橄榄岩包体揭示塔里木西北缘岩石圈地幔经历多期次交代改造

西克尔新生代玄武岩中的二辉橄榄岩包体矿物主量元素、单斜辉石(Cpx)微量元素及Sr同位素被用来揭示塔里木西北缘岩石圈地幔经历的交代改造作用。依据岩相学和矿物化学特征,西克尔二辉橄榄岩可分为A、B、C三个组。A组二辉橄榄岩具有较高的橄榄石含量(57%～65%)和Mg^#(>90),代表了较为古老且适度难熔的岩石圈地幔,其Cpx富集大离子亲石元素,具有较高的(La/Yb)_N、低的Ti/Eu比值,指示碳酸盐交代。根据Cpx的Sr同位素及高场强元素(HFSE)的异常特征,A组又可以细分为两个亚组(A1和A2):A1亚组Cpx核部呈现高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.70451～0.70485)和HFSE的强烈负异常,而A2亚组Cpx核部呈现低的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (0.70353～0.70389)和HFSE的轻微负异常,分别代表着俯冲沉积碳酸盐和软流圈来源碳酸盐交代作用。B组和C组二辉橄榄岩具有较低的橄榄石Mg^#(<90),代表了经受改...     

泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化及其研究意义

在泥岩盖层抑制浓度封闭机制及其形成条件分析的基础上，通过异常孔隙流体压力的形成与演化对于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化规律进行研究，根据异常孔隙流体压力形成与演化建立了一套泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化特征的恢复和预测方法。该方法不仅可以恢复泥岩盖层抑制浓度封闭的形成时期，还可以预测泥岩盖层抑制浓度封闭能力的演化过程，同时还可以确定目前泥岩盖层抑制浓度封闭的演化阶段和预测其今后的变化，将该方法应用于松辽盆地古龙凹陷古11井青山口组和嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭的形成与演化的恢复和预测中，恢复和预测的结果复合实际地质条件，表明该方法用于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化是可行的。     

超压泥岩盖层封闭性演化规律及其研究意义

为了研究超压泥岩盖层封闭性演化规律,在超压形成与演化分析的基础上,通过超压演化规律的定量研究,对超压泥岩盖层封闭性演化规律进行了定量研究,结果表明超压泥岩盖层封闭性演化是按阶段进行的,每一次超压释放表明上一次封闭性演化阶段的结束,下一次封闭性演化阶段的开始,每一次演化过程中封闭性逐渐增强,在超压释放期封闭性降至最低点。研究超压泥岩盖层封闭性演化规律不仅可以准确评价目前封闭能力和预测封闭能力演化,而且还可以研究封闭油气的有效性。实例应用结果表明,古龙凹陷嫩一、二段超压泥岩盖层目前已刚刚结束第3阶段演化,开始第4阶段演化,具6.0 MPa的超压。随着演化进行,超压值将继续增大,封闭性继续增强。嫩一、二段超压盖层封闭性演化史与青山口组源岩生烃史匹配关系较好,可封闭住青山口组源岩生成的大量油气,有利于青山口组源岩生成的油气在萨、葡、高油层中聚集和保存。     

新疆北部卡拉麦里斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义

新疆北部卡拉麦里构造带发育与蛇绿岩伴生的斜长花岗岩,其时代、成因及与蛇绿岩的关系是目前还存在争议的问题。本文报道了该斜长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成。研究表明,斜长花岗岩的成岩年龄为373Ma,εNd(t)与亏损地幔一致,与典型蛇绿岩中的斜长花岗岩有相似的微量元素特征,与卡拉麦里蛇绿岩中辉长岩有相似的平坦型稀土元素配分模式,两者在La/Sm-La图上符合结晶分异趋势。因此,卡拉麦里斜长花岗岩属于大洋斜长花岗岩,是来源于亏损地幔的基性岩浆通过结晶分异作用的产物,其成岩年龄373Ma代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成时代。     

苏丹—南苏丹Muglad盆地构造对油气成藏 控制作用研究

本文通过对苏丹—南苏丹Muglad盆地盆地结构、构造演化、构造特征、主要圈闭类型、不同类型反向断块圈闭形成机制等研究,深入探讨了Muglad盆地构造对油气成藏的控制作用。研究表明,反向断块圈闭是Muglad盆地最主要的圈闭类型,而主力产油区块1、2、4区主要发育两种类型的反向断块圈闭。一种是古隆起及斜坡区应力调节作用下的反向断块圈闭,该类型反向断块圈闭构造背景相对稳定,加之斜坡或古隆起区有利于油气聚集,是研究区最有利的成藏构造。另一种为凯康槽两侧同沉积断裂带内因中非剪切带走滑扭动作用形成的局部反向断块圈闭,该类型反向断块圈闭受凯康槽边界断裂多期强烈活动影响具有保存难、不易成藏的特点。另外,凯康槽两侧盆地结构及构造演化差异进一步决定了油气平面富集差异。凯康槽东侧Shelungo、Bamboo和Unity隆起带的发育及相对稳定的构造背景为油气富集创造了良好的圈闭和保存条件;而凯康槽西侧不发育类似的隆起带,由西部斜坡和西部断阶带组成。西部斜坡反向断层不发育,西部断阶带多期强烈活动使得凯康槽西侧油气发育程度整体不如东侧。受西部断阶带的多期改造,西部斜坡区具有多层系成藏的特点。     

西部华夏地区深部可能存在与华北和扬子大陆相似的太古代基底

华夏地区是否存在古陆是一个长期争论的问题。火山作用的天然超深钻取样,提供了探索大陆基底属性和形成演化过程的重要手段。西部华夏地区地表所出露的最古老岩石不老于中元古代,但对广西省东南部晚中生代—新生代火山岩中锆石捕虏晶的U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究则表明：与华北和扬子大陆相似,西部华夏地区有未暴露的太古代基底。该基底的主体年龄是2.9~2.5 Ga,也有3.85 Ga,3.55 Ga和3.3~3.2 Ga的年龄等。它们的亏损地幔模式年龄（t DM）为2.5 Ga至≥3.9 Ga。说明西部华夏地区的基底经历了复杂的改造过程,包括3.6~3.2 Ga,2.5 Ga,1.0 Ga和0.5 Ga时的地幔物质加入,以及2.0~1.8 Ga和1.6~1.5 Ga时的地壳再熔融事件等。对西部华夏地区强烈改造岩石圈的认识,将有助于从物质组分角度对华南成矿作用背景的思考。     

新疆东准噶尔苏吉泉铝质A型花岗岩的确立及其初步研究

新疆东准噶尔卡拉麦里地区是一个重要的锡成矿带,分布有多种类型花岗岩,其中黑云母花岗岩长期以来被认为是S型花岗岩。本文研究表明,苏吉泉黑云母花岗岩富集Rb、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,其FeO/MgO和10000Ga/Al值大,明显不同于典型的I型和S型花岗岩,属于典型的铝质A型花岗岩。锆石的LA-ICPMSU-Pb定年结果显示其形成时代为304±2Ma,比该区钙碱性花岗岩侵位晚,而与碱性花岗岩形成时代相近。这些黑云母花岗岩具有高εNd(t)的同位素特征,但它们不是直接来源于亏损地幔,而更可能是源自地幔且被深埋的年轻地壳物质部分熔融和结晶分异作用的产物。花岗岩微量元素构造判别图显示它们是一种后碰撞花岗岩,标志晚石炭世卡拉麦里地区造山作用的结束和板内构造演化的开始。     

阿尔泰南缘泥盆纪流纹岩的地球化学和大地构造背景

新疆阿尔泰南缘克朗和麦兹盆地内泥盆系康布铁堡组发育浅变质的酸性火山岩,岩相学特征和主量元素组成表明它们的原岩为流纹岩。该流纹岩具有高SiO2、较高(Na2O+K2O)、低TiO2和低CaO含量,属于亚碱性系列。稀土元素配分模式以轻稀土富集、Eu负异常强烈为特征。在不相容元素蛛网图上,流纹岩相对于洋脊花岗岩总体上富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而明显亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf。在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)判别图上,它们落入火山弧花岗岩区。这些结果显示,所研究的流纹岩形成于与俯冲作用密切相关的陆缘火山弧环境。本文研究结果为阿尔泰南缘在泥盆纪属于活动大陆边缘的认识提供了进一步的证据。     

揭示三维岩石圈物质架构的技术方法体系框架

长期以来，岩石圈深部探测主要依赖地球物理手段和深部钻探，缺乏深部物质探测技术。对深部物质的了解也主要局限于两种途径：一类是地球物理推测方法，依据地表获得的深部岩石的物性测定，解释或推测深部物质的某些特征；另一类是捕虏体方法(Xenolith- based methodology)，直接获取深部物质信息。本文重点探索的第三种途径，即充分利用地表出露的岩浆岩，通过岩石探针和同位素填图，示踪深部物源(物质)特征。特别是利用大数据分析和数字填图，了解深部物质三维架构及四维演变。在此基础上，总结上述三种途径，构建较完整的以岩石探针和同位素填图为核心的揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系。研究显示，在岩相学研究的基础上，通过系统开展Sr、Nd、Hf、Pb等多元同位素示踪填图，结合地球物理资料，可有效揭示岩石圈深部物质组成架构。通过中亚增生造山带(北疆)、青藏高原碰撞造山带(冈底斯- 三江)和华北- 扬子克拉通三个典型大地构造单元关键地区的实践，显示多元同位素示踪深部物质的一致性和有效性，以及同位素填图结果与地球物理探测结果的对应性。基于这些成果，笔者初步提出了揭示岩石圈三维物质组成架构的方法体系框架。该方法体系具有良好应用前景，有望成为与地球物理探测相结合和匹配的深部物质架构探测技术，为规范开展深部物质架构探测、物质演变过程及深部动力学过程研究提供技术支撑。