前陆褶皱冲断带冲起构造发育特征:基于砂箱构造物理模拟实验研究

冲起构造广泛发育于挤压逆冲构造体系和走滑构造体系,具有极其重要的油气勘探价值,因而备受关注。砂箱模拟模型已经被证明是强大的可视化工具,用来模拟不同岩层中复杂的构造现象。基于相似初始砂箱构造模型条件下不同挤压速率(0.3 mm/s、0.1 mm/s、0.005 mm/s)变形过程,揭示出褶皱冲断带发育过程中的典型两类冲起构造：叠加冲起构造和单一冲起构造,它们对于褶皱冲断带演化过程及其油气勘探具有明显不同的重要性。砂箱物理模拟实验揭示楔形体扩展变形序列对前陆褶皱冲断带冲起构造发育类别具有重要控制作用,即褶皱冲断带前缘以前展式扩展变形为主,主要发育单一冲起构造;后缘以后展式扩展变形为主,主要发育叠加冲起构造。     

四川叠合盆地西部中北段深层-超深层海相大型气田形成条件分析

绵阳-长宁拉张槽的发现,大大地提升了四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系的油气勘探前景。本文利用钻井、地震和野外露头资料和前人研究成果系统分析川西深层-超深层油气地质条件和目前发现的雷口坡组气藏的成藏过程。结果表明,四川叠合盆地西部深层-超深层海相层系有以下寒武统为主的多源供烃系统,多时代(震旦系灯影组白云岩,二叠系白云岩和礁滩体,三叠系雷口坡组微生物岩和颗粒白云岩等)储集层叠合,致密碳酸盐岩、巨厚陆相泥质岩和中下三叠统膏盐岩多级封盖,以断裂(及不整合面)和优质储层构成的立体输导网络等,使得深层-超深层海相层系具备形成大气田的基本条件,是原生气藏和次生气藏共存的天然气富集区。近年来,川西发现的中三叠统雷口坡组四段气藏,其可能成藏过程为生烃中心(下寒武统烃源岩等)→生气中心(灯影组和二叠系古油藏等)→储气中心(灯影组和二叠系古气藏等)→保气中心(雷口坡组次生气藏)。这揭示其深层-超深层既可能还存在着符合四中心耦合成藏的原生气藏,也可能发育着次生气藏,极有可能发现新的大气田。     

四川海相克拉通盆地显生宙演化阶段及其特征

四川叠合盆地是在四川海相克拉通盆地基础上形成的。本文利用最新的钻井资料、地震资料及其研究成果,详细阐述了四川海相克拉通盆地在显生宙的演化阶段及其特征。研究结果发现,四川海相克拉通盆地显生宙演化可分为早晚两期,早期为晚震旦世-石炭纪,晚期为二叠纪-中三叠世。两期克拉通演化都经历了早期弱拉张,后期弱挤压阶段。弱拉张初始阶段都有一次海相碳酸盐岩的大面积稳定沉积(震旦系灯影组和二叠系栖霞-茅口组)和随后的隆升剥蚀作用及风化壳岩溶作用。其后进入弱拉张期,发育拉张槽,拉张强度最大的部位均位于克拉通的西北部,都是从克拉通的西北部边缘向克拉通内部减弱。然而,两期拉张槽的充填特征不同,早寒武世绵阳-长宁拉张槽是补偿型充填,与拉张槽周缘相比,拉张槽内沉积厚度巨大;晚二叠世-早三叠世开江-梁平拉张槽为欠补偿型充填,与拉张槽周缘相比,拉张槽内沉积厚度非常薄。拉张期结束后进入弱挤压阶段,形成古隆起,挤压强度最大的部位均位于克拉通的西南部,都是从克拉通的西南边缘向克拉通内部减弱。弱拉张阶段的拉张槽与弱挤压阶段的古隆起均为大角度相交关系;然而,拉张槽和古隆起的规模差别较大,早寒武世绵阳-长宁拉张槽面积约5.4×10~4km~2,对应的加里东期乐山-龙女寺古隆起面积6×10~4km~2;晚二叠世-早三叠世开江-梁平拉张槽面积约2.0×10~4km~2,对应的印支期开江古隆起面积0.8×10~4km~2;晚二叠世-早三叠世蓬溪-武胜拉张槽面积约1.5×10~4km~2,对应的印支期泸州古隆起面积4.2×10~4km~2。绵阳-长宁拉张槽的规模比开江-梁平拉张槽、蓬溪-武胜拉张槽要大,乐山-龙女寺古隆起的规模也大于泸州-开江古隆起的规模。四川海相克拉通盆地显生宙演化特征在很大程度上控制了四川叠合盆地海相油气地质条件的发育和油气藏的形成分布。     

方解石双晶古温标基本原理及其利用——以川南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例

我国西部盆地深层—超深层古老碳酸盐岩层系由于缺少传统古温标/地质热温度计,其盆地热史演化与古地温场特征备受争议。本文介绍方解石机械双晶形成演化机制及其与变形温度相关性,以川南地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组脉体方解石为例,结合流体地球化学和埋深热史过程恢复,表明方解石机械双晶能有效揭示五峰组—龙马溪组热史特征。方解石机械双晶具有双晶位错形成、双晶增厚和合并生长增厚的三个演化过程,导致方解石不同双晶结构（薄片、板状、锥状弧形等）分别形成于低于170 ℃、170~200 ℃和大于200 ℃环境,且伴随温度增大具有双晶密度减小、宽度增大的趋势特征。川南威远地区五峰组—龙马溪组发育典型板状方解石双晶,双晶宽度为1~4 μm、密度30~50 条/mm;长宁五峰组—龙马溪组方解石双晶宽度较大（约为3 μm）、密度较低（15~20 条/mm）。包裹体均一温度和埋深热史综合表明,长宁地区包裹体均一温度峰值为120~140 ℃、160~180 ℃和200~220 ℃,其埋藏热史明显大于威远地区,它们共同揭示长宁地区五峰组—龙马溪组相对威远地区具有较高的机械双晶形成环境温度。因而,方解石机械双晶形态几何学能够作为典型的古温标应用于我国西部古老深层碳酸盐岩层系热史研究。     

广西地热资源特征与潜力评价

【研究目的】广西地热资源分布广泛,是一种极具竞争力的低碳可再生清洁能源。目前,针对广西地热资源赋存规律、分布特征和资源潜力的系统性研究相对薄弱,在一定程度上制约了广西地热资源的综合性开发和利用。【研究方法】本文基于“十二五”以来广西浅层地温、水热型和干热型地热资源调查评价最新成果,对广西壳幔圈层结构、现今地温场特征和地热资源分布规律进行系统性分析;采用不同的资源量估算方法,分别对浅层地热能资源、水热型地热资源和干热型地热资源的开发利用潜力进行评价。【研究结果】研究表明,广西地热资源丰富,发育明显的赋存规律和分区分带性特征。其中,广西浅层地热能资源和水热型地热资源均以直接利用为主要开发方式,13个主要城市浅层地热能资源总热容量为1.23×10¹⁵k J/℃,年可开采利用资源量为1.36×10¹²kJ/a,折合标准煤1.67×10⁸t;广西现有温(热)泉出露点24处,地热开采井28口,地热能资源总量为2.56×10¹⁷kJ,折合标准煤87.58×10⁸t;地热流体年可采热量为28....     

四川盆地海相油气分布的构造控制理论

利用四川盆地深部地球物理、地球化学和地质资料,结合测井、岩心等并综合前人研究成果分析四川盆地构造特征、作用、演化过程对油气成藏要素和分布的影响。结果表明,四川盆地海相油气分布的控制因素复杂,主要受拉张槽、古隆起和盆山结构的联合控制。(1)"兴凯"和"峨眉"地裂运动形成的绵阳-长宁拉张槽和开江-梁平拉张槽控制了原生油气地质条件的发育,特别是对烃源岩和储集层展布的控制作用明显,致使烃类的富集区集中在这两个拉张槽周缘地区;(2)加里东和印支古隆起成为区域油气运移的指向区,油气向古隆起高部位运聚并形成古油气藏;(3)盆山结构对保存条件的影响决定了天然气的最终聚集。因而,四川盆地海相天然气勘探应重点选择拉张槽、古隆起与原地隆起-盆地区或突变型盆山结构区三者相叠合的区域。     

川西若尔盖地区中-新生代构造-热事件及其年代学框架

通过对川陕甘矿产资源“金三角”地区若尔盖及其周缘沉积建造特征、构造-热事件放射性年代学测试以及磷灰石裂变径迹热年代学测试等综合研究表明,若尔盖地区自印支末期以来,共发生了7次构造-热事件:(1)卡尼末-诺利初期构造-热事件(D₁);(2)早侏罗世(200~180 Ma)构造-热事件(D₂);(3)晚侏罗-早白垩世(160~140 Ma)构造-热事件(D₃);(4)早白垩世(130~110 Ma)构造-热事件(D₄);(5)古新世(70~60 Ma)构造-热事件(D₅);(6)50~40 Ma构造-热事件(D₆);(7)20 Ma左右构造-热事件(D₇).其中D₁期构造-热事件为若尔盖地区主褶皱造山构造运动,基本奠定若尔盖及其周缘地区区域构造格架;D₂、D₄为区域关键构造变革期,导致构造-热体制(压性与张性)的关键转换,对区域成矿具有重要意义;最晚期事件(D₇期)为青藏高原东北缘高原地貌定型期.      

焦石坝-武隆构造带古流体活动差异及对页岩气保存条件的影响

焦石坝-武隆地区差异构造带发育,古流体活动复杂,对页岩气保存条件影响较为关键.以两类典型背斜(高陡背斜和箱状背斜)的裂缝脉为研究对象,基于裂缝分形理论和碳、氧、锶同位素地球化学理论,揭示出不同构造的古流体活动差异与页岩气保存条件优劣的耦合性.研究认为:(1)构造变形与古流体活动性存在耦合性.构造应力集中部位(如箱状背斜枢纽、隐伏断层)较构造其他部位具更强的流体活动性.(2)古流体示踪差异与页岩气保存条件存在耦合性.同位素地球化学揭示出二叠系-下三叠统以内源流体活动为主,封闭能力较好,盆内高陡背斜带和盆外残余向斜五峰-龙马溪组页岩气具备一定勘探前景;中寒武统-下奥陶统存在跨层流体活动的痕迹,封闭能力变差,盆外箱状背斜下寒武统筇竹寺组页岩气勘探风险加大.     

弥散性走滑条件下底辟构造特征研究:以莺歌海盆地为例

实验以莺歌海底辟构造为典型实例设计3组砂箱物理模型,探讨弧形弥散性基底走滑与上覆同构造沉积对底辟构造样式及演化过程的影响。砂箱物理模拟表明:物质变形主要集中在弥散性剪切带内、且断裂特征与底辟带形成演化具有一定耦合性。底辟带断裂欠发育、以塑性应变为主,仅在底辟翼部和顶部分别形成小型逆冲断层和放射状裂隙;但底辟带外缘普遍发育高角度弥散性走滑断裂体系。沿弧形走滑剪切方向,底辟物质斜向生长由倾向外弧逐渐转变为倾向内弧,导致其平面上为非对称结构形态。同构造沉积地层与底辟相互作用控制了底辟生长结构及上覆地层的变形,底辟通过逐渐减小刺穿以响应上覆沉积载荷的增加。基于比例模型模拟结果与莺歌海盆地典型底辟带构造特征具有一定相似性,揭示出莺歌海盆地底辟构造及分布特征受红河断裂带弥散性走滑与同构造沉积过程共同控制。     

碎屑岩磷灰石单矿物多法定年进展与应用

沉积物是造山带-沉积盆地 “从源到汇”过程中物质与能量交换的基本介质,同造山期沉积物岩屑单矿物多法定年是解译该过程最有效的半定量-定量手段。基于LA-ICPMS的磷灰石U-Pb和裂变径迹定年(磷灰石FT-U/Pb定年)是碎屑磷灰石单矿物原位多法定年的核心,它能够同时获得矿物结晶年龄和抬升冷却年龄等,从而能有效揭示盆-山系统中深层地壳-浅表作用的构造热事件过程。近年磷灰石FT-U/Pb年龄标样矿物系统的建立,204Pb、207Pb和208Pb普通Pb成分校正法的完善为磷灰石单矿物原位多法定年提供了越来越完善的理论基础,使其受到越来越广泛的重视与应用。磷灰石在沉积物“从源到汇”疏导过程中具有弱稳定性,代表着碎屑沉积物质首次剥蚀-沉积旋回过程,对于解译多旋回或复杂物源演化过程具有得天独厚的优势。对于缺少地层年代学限定的“从源到汇”过程,碎屑磷灰石多法定年不仅能够通过FT-U/Pb年代学限定地层沉积年龄,还可以通过时滞年龄曲线等获得造山带“源”-沉积盆地“汇”系统动态建造过程。磷灰石单矿物多法定年在解译盆-山耦合过程与机制的研究中发挥着越来越突出的作用。