海相碳酸盐岩层系不整合量化研究及其意义——以四川盆地北部二叠系为例

本文以四川盆地北部二叠系为例,将层序地层分析和沉积盆地波动过程分析相结合,提出了运用沉积波动过程分析研究沉积记录不完整性的量化方法,该方法可以相对准确地定量描述盆地形成演化过程中的升降运动,恢复无地层"记录"中的沉积-剥蚀过程,进而定量分析盆地的沉积-剥蚀过程、计算沉积间断(不整合)内的地层剥蚀量、认识其时空分布规律.同时,通过实际钻井及"人工井"的波动过程分析,结合地震剖面解释成果,可以作出主要不整合的空间分布图、各层位的剥蚀厚度图和原始厚度图、各期构造的剥蚀量分布图等重要基础图件,为盆地进一步系统分析及盆地模拟打好基础,结合沉积相研究及构造样式分析还可分析盆地沉积中心、生油层、盖层、储层等在时空中的变化规律.由于沉积盆地的升降波动过程直接影响着盆地的埋藏史、热史和生、排烃史,因此通过沉积波动过程的系统分析不仅能正确建立盆地演化的地质模型,还可以正确认识油气形成与分布规律,有效指导油气勘探.     

喜马拉雅山脉的地质地貌特征:来自SRTM数字高程模型和降水量数据的约束

利用GTOPO30和SRTM3数字高程(DEM)数据,提取了喜马拉雅山脉(造山带)的数字高程模型并对其进行了地质地貌的初步分析。从SRTM3数字高程数据提取出坡度数据,初步分析了喜马拉雅山脉坡度和高程的特征。数字高程和坡度图清楚地展现了喜马拉雅大型断裂带(构造边界)的空间分布特征。分析了中国气象局下属的西藏、青海、四川和云南4省区气象观测台站55年来的年平均降水量观测数据、喜马拉雅山脉南坡的年平均降水量数据、喜马拉雅DEM和裂变径迹数据,发现喜马拉雅山脉从东至西,年平均降水量逐渐减少,地形起伏逐渐变小,而高程渐次升高,与此同时剥蚀速率降低;从北至南,年平均降水量逐渐增加,地形起伏增大,高程快速降低,而剥蚀速率则急剧升高。这充分说明了喜马拉雅年平均降水量大的地区,地表剥蚀作用相对较强,年平均降水量小的地区,地表剥蚀作用则较弱,即:在喜马拉雅地区,长周期的地表剥蚀过程(可长达数个百万年时间尺度)和短周期(仅仅50年)的降水量观测是耦合的。     

喜马拉雅山脉的地质地貌特征：来自SRTM数字高程模型和降水量数据的约芽

利用GTOP030和SRTM3数字高程（DEM）数据,提取了喜马拉雅山脉（造山带）的数字高程模型并对其进行了地质地貌的初步分析。从SRTM3数字高程数据提取出坡度数据,初步分析了喜马拉雅山脉坡度和高程的特征。数字高程和坡度图清楚地展现了喜马拉雅大型断裂带（构造边界）的空间分布特征。分析了中国气象局下属的西藏、青海、四川和云南4省区气象观测台站55年来的年平均降水量观测数据、喜马拉雅山脉南坡的年平均降水量数据、喜马拉雅DEM和裂变径迹数据,发现喜马拉雅山脉从东至西,年平均降水量逐渐减少,地形起伏逐渐变小,而高程渐次升高,与此同时剥蚀速率降低;从北至南,年平均降水量逐渐增加,地形起伏增大,高程快速降低,而剥蚀速率则急剧升高。这充分说明了喜马拉雅年平均降水量大的地区,地表剥蚀作用相对较强,年平均降水量小的地区,地表剥蚀作用则较弱,即：在喜马拉雅地区,长周期的地表剥蚀过程（可长达数个百万年时间尺度）和短周期（仅仅50年）的降水量观测是耦合的。     

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世- 早新生代快速剥蚀

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所，前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件，缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期，为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果，还是受快速剥蚀作用的影响，目前仍然存疑，需要定量研究。因此，本文结合已有的岩石地化和年代学数据，对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647~705℃之间，属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160~120℃，对应深度约为3. 7~5. 0 km。结合锆石和磷灰石(U- Th)/He年代学数据，本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67~40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明，此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件，新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因     

青藏高原东缘龙门山晚新生代剥蚀厚度与弹性挠曲模拟

龙门山是青藏高原东缘边界山脉,具有青藏高原地貌、龙门山高山地貌和山前冲积平原三个一级地貌单元。利用数字高程模式图像和裂变径迹年代测定方法研究和计算龙门山晚新生代剥蚀厚度与剥蚀速率,结果表明:3.6 Ma以来龙门山的剥蚀厚度介于1.91-2.16 km之间,剥蚀速率介于0.53-0.60 mm/a之间。在此基础上,开展了该地区岩石圈的弹性挠曲模拟,结果表明龙门山的隆升机制具有以构造缩短隆升和剥蚀卸载隆升相叠合的特点。3.6 Ma之前,龙门山的隆升与逆冲推覆构造负载有关,以构造缩短驱动的构造隆升为特色;3.6 Ma之后,龙门山的隆升与剥蚀卸载驱动的抬升有关,并以剥蚀卸载隆升为特色,进而提出了龙门山晚新生代以来的隆升机制以剥蚀成山作用为主的认识。     

激光剥蚀等离子体质谱分析中激光剥蚀参数对信号响应的影响

探讨了激光剥蚀等离子体质谱固体微区分析中激光剥蚀参数对元素分析信号灵敏度及稳定性的影响。这些参数包括激光功率、脉冲频率、剥蚀孔经、散焦距离、剥蚀方式等。讨论了优化的激光剥蚀等离子体质谱信号采集及数据处理方式。在全质量范围内选用具有代表性的元素作为研究对象,建立了激光剥蚀的一般性特征规律和266nm紫外激光系统的最佳操作条件。在选定的激光剥蚀参数下,大多数被测元素的检出限为22.8~457ng/g,能够满足固体微区分析的要求。     

剥蚀及地幔作用下青藏高原隆升过程的数值模拟

修改了England和Mckenzie的黏性薄层流变模型中控制大陆形变的连续性方程,将剥蚀作用对高原隆升演化的影响直接引入该方程,并考虑下伏地幔小尺度对流对增厚岩石层的搬离作用对高原隆升演化后期的影响,用有限差分法直接模拟青藏高原隆升过程. 数值模拟结果所显示的高原隆升演化过程与实际观测资料吻合较好,揭示了高原隆升演化过程的非平稳和多阶段的特性;同时还表明上地幔小尺度对流对岩石层底部的搬离作用可能是最近8Ma以来高原快速隆升的主导机制.     

地表剥蚀作用对地应力场反演的影响

岩体自重和剥蚀作用都是形成岩体初始应力场的重要因素。在地应力回归分析中，反演所得岩体重度往往大于实测重度。通过算例说明，地表剥蚀作用因素是导致该结果的主要原因，并分析了由此产生的一些工程应用问题。     

沉积盆地异常低压与低压油气藏成藏机理综述

地下异常低压主要有两种成因：抬升—剥蚀反弹和在介质孔隙度、渗透率非均质性条件下的区域地下水稳态流动，而化学渗透与流体“冷却”在低压形成中只起次要作用。根据圈闭类型、储盖组合及成藏过程，将低压油气藏分为三种类型：①常规地层型(除砂岩透镜体外)低压油气藏，低渗透岩石通常起遮挡作用，底水与边水不发育；②砂岩透镜体低压油气藏，通常分布于盆地中心的深部，具有不含水、充满油气的特点，油气的充注和水的排出与构造抬升之前压实作用、超压引起的水驱裂缝和毛细管力的作用有关，抬升—剥蚀引起的异常低压导致水由砂岩向页岩的流动有助于油气藏中水的排出；③深盆区低渗透储层低压气藏，通常分布在含水层的下倾方向(气水倒置)，异常低压是由于构造抬升致使超压向低压演化的结果。实例研究表明，构造抬升盆地中的低压系统是一个水动力相对封闭的体系，有利于油气的聚集与保存。     

华山新生代隆升-剥蚀历史的裂变径迹热年代学分析

综合分析前人的热年代学数据发现华山地区自晚白垩世以来至少经历了三次快速隆升阶段，在120—57Ma间华山经历了缓慢隆升过程，约57Ma以来华山开始相对渭河地堑的快速隆升。其中，57—42Ma间、32—22Ma间和约8Ma以来均为相对快速隆升阶段，视隆升速度约为0．18～0．23mm／a；而42—32Ma问和22～8Ma间则为相对缓慢隆升过程，视隆升速度约为0．01mm／a。约57Ma以来华山的隆升—剥蚀量约为8．5km，平均隆升速度约为0．15mm／a；约32Ma以来的总隆升幅度约为4．5～5．1km，平均视隆升速度约为0．14～0．16mm／a。晚中生代以来华山的隆升过程实际上反映的是东秦岭的隆升过程，与区域地貌结构和周缘断陷盆地的演化过程有密切的成因联系，它表明东秦岭地区的三级等高峰顶面是120—57Ma、42—32Ma和22～8Ma间山脉缓慢隆升—剥蚀的结果，同时反映57—55Ma是渭河盆地开始快速裂陷和秦岭北麓正断层开始强烈活动的时间。