广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征研究

岩石的放射性生热是地热资源的重要热源之一,为研究广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征,本文系统采集了石坝—黄沙洞地区不同岩性的样品,测定其密度及产热元素含量,对花岗岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年。结果表明:研究区内不同岩性中花岗岩的放射性生热率最高(均值5.81μW/m³),但是变化范围较大(2.83μW/m³～9.07μW/m³);U、Th对生热率的贡献基本相等,K的贡献一般低于10%,部分沉积地层样品可达20%;花岗岩的生热率与时间关系密切,在～150 Ma具有明显峰值。初步结论认为:研究区内岩性对岩石生热率具有显著影响,花岗岩的生热率最高;花岗岩的生热率受岩体形成时的区域岩浆事件影响,在～150 Ma形成的花岗岩具有最高的生热率,有利于干热岩的勘查开发。     

岩石古放射性生热率的校正及其地球化学意义

岩石放射性生热率是研究油气沉积盆地地热及花岗岩体热演化史的一个重要参数,但由现今采样分析所测得的放射性元素含量计算得出的是当今的放射性生热率。因此,本文根据辐射衰变定律及U、Th和K的放射性生热参数,导出三种不同计量单位(μWm-3,μJg-1a-1,HGU)校正岩石古放射性生热率的公式。它们可应用于沉积盆地中古地层放射性生热率的计算和校正,也适用于铀矿床成矿古水热系统热源及花岗岩体热演化史的研究。     

桂北豆乍山岩体放射性地球化学特征及其干热岩资源潜力研究

对桂北豆乍山岩体钻孔样品进行了放射性生热元素含量、岩石密度和岩石热导率测试.结果 显示该岩体花岗岩U平均含量为17.49×10-6,Th平均含量为27.54×10-6,K2O平均含量为4.64％,放射性生热率平均值6.46 μW/m3,高于地壳平均值及大部分华南其他岩体的放射性生热率值;岩石密度平均在2.57 g/cm...     

安徽省岩浆岩放射性生热率特征研究

安徽省位于中国东南部,岩浆活动频繁,燕山期岩浆活动最为发育,岩浆岩出露面积超过13 000 km~2,不同类型、不同成因的岩石均有发育,并以大别山、长江中下游和皖南地区较为集中。本研究在安徽省不同岩浆岩带共采集159块样品开展岩石密度和放射性生热元素含量测试,结合前人对安徽省岩浆岩放射性生热元素的测试结果,首次对安徽省岩浆岩开展了系统的放射性生热元素统计研究。结果表明：安徽省岩浆岩总体上U、Th、K平均含量相差较大,花岗质岩石及中酸性火山岩的U、Th、K含量较高,基性岩浆岩的U、Th、K含量较低;不同类型的岩浆岩放射性生热率相差较大,花岗质岩石和中酸性火山岩生热率相对较高且变化范围较宽,基性岩浆岩生热率较低且变化范围较窄;金寨和长江中下游地区部分花岗岩生热率超过5μW/m~3,为高产热花岗岩;岩浆岩的热贡献主要来自于U和Th的放射性衰变热,K的衰变热贡献相对较低,一般不超过10%。通过本文研究,结合前人对安徽省地质地热等方面的研究成果,发现岩浆岩放射性生热对安徽省温泉分布、干热岩勘探和U矿床勘探等具有重要的意义,可为安徽省后续地热资源勘查开发研究提供支撑。     

中国大陆科学钻探主孔揭示的大陆地壳生热模型

本文对大陆科学钻探主孔149块岩心样品进行了系统的岩石放射性生热元素 U、Th 和 K 的含量测试,同时结合该井浅部井段前人的实测数据,揭示了上地壳5km 生热率的垂向分布。结果显示,以1650m 为界,上下两段生热率均随深度呈增加趋势,与正常地壳生热率特征不同,显示出超高压变质带独特的生热率垂向变化特征。结合地壳的岩性分布,建立了苏鲁超高压变质带地壳的生热模型。该模型中,地壳厚32km,其中上地壳0～10km,由超高压变质岩片组成,按岩性又详细分为8层,生热率变化在0.49～1.73μWm~(-3)。中地壳10～20km,由片麻岩组成,生热率为生热率1.51μWm~(-3)。下地壳20～32km为麻粒岩,生热率0.31μWm~(-3)。整个地壳热流约31mw/m~2,其中上地壳12mW/m~2。上地壳厚度和热流分别占整个地壳的31%和39%。与华北和下扬子地壳生热模型相比,上地壳热流整个地壳热流的比例最低。这表明,苏鲁超高压变质带,作为中朝与扬子板块俯冲-碰撞的产物,其地壳生率垂向分布与正常大陆地壳(华北、下扬子)相比,具有显著的不同。     

南海海盆IODP349钻井岩心的生热元素测试与应用研究

放射性生热率是岩石热物性参数之一,也是研究岩石圈热结构和构造热演化的重要参数。针对南海海盆区缺少岩石生热率资料的实际情况,本文通过整理和分析IODP349航次中的测井资料,测试钻井岩心样品的主要放射性生热元素,通过计算得出:玄武岩样品的生热率平均值为0.28±0.07μW/m~3,沉积碎屑岩样品的生热率为1.21±0.34μW/m~3,以及3个钻井的地热流值。获得以下认识:(1)本次研究的沉积碎屑岩样品生热率与中国东南沿海的同类岩石样品的生热率值相近,而洋壳中的基性火山岩生热率明显低于大陆碱性玄武岩。(2)用新资料计算南海西南次海盆段的岩石圈热结构得出其热岩石圈厚度约为39~42 km,平均壳幔热流比值为2.4%,说明西南次海盆岩石圈薄,海底热流主要受深部的地幔热源控制。(3)U1431D和U1433A钻井的热流密度值与附近探针热流密度值相近;而U1431C的热流密度值明显偏小,属于受地下水热循环影响所致。     

航空伽马能谱测量在浅覆盖区 地质填图单元划分中的应用

不同岩性的岩石,其放射性元素U、Th和K的含量不同,即使是同一岩性的岩石,由于成因不同,形成年代不同,地质演化过程不同,其放射性元素含量也不同.笔者根据放射性元素在岩石中分布的这个特点,利用航空伽马能谱测量数据,采用多元统计分析方法,对航空伽马能谱测量数据进行分析,并作出动态聚类图,然后再与已有的地质图对比,分析各种岩性放射性元素U、Th和K的含量,为该地区进行下一步地质工作提供依据.     

广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征研究

岩石的放射性生热是地热资源的重要热源之一,为研究广东惠州石坝—黄沙洞地区岩石放射性生热率特征,本文系统采集了石坝—黄沙洞地区不同岩性的样品,测定其密度及产热元素含量,对花岗岩样品进行锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年。结果表明：研究区内不同岩性中花岗岩的放射性生热率最高（均值5.81 µW/m³）,但是变化范围较大（2.83 µW/m³～9.07 µW/m³）;U、Th对生热率的贡献基本相等,K的贡献一般低于10%,部分沉积地层样品可达20%;花岗岩的生热率与时间关系密切,在～150 Ma具有明显峰值。初步结论认为：研究区内岩性对岩石生热率具有显著影响,花岗岩的生热率最高;花岗岩的生热率受岩体形成时的区域岩浆事件影响,在～150 Ma形成的花岗岩具有最高的生热率,有利于干热岩的勘查开发。     

中国东南地区岩石生热率分布特征

基于５００余块岩石样品的生热率实测值和前人的研究成果，本文系统地分析了中国东南地区不同时代、不同岩性和不同大地构造单元岩石生热率的分布特征，揭示出华南沉积区地层在晚元古代一寒武纪和侏罗纪出现两次生热率高峰，花岗岩具有异常高的生热率背景。岩石生热率以粤中－赣南为核心，向外扩展呈下降趋势；政和－大埔断裂带西侧生热率明显高于东侧火山岩出露区；扬子沉积区明显低于华南区。按区域岩石生热率分布可以划分为三个区：南区生热率背景值超过２．８μＷ／ｍ３，东区介于２．１～２．８μＷ／ｍ３，北区普遍低于２．１μＷ／ｍ３。岩石生热率分布在一定程度上反映了区域基底生热元素的丰度和岩浆活动的强度。     

利用自然伽马测井估算塔里木盆地沉积层生热率

盆地的热体制研究对盆地构造演化与油气勘探意义重大。岩石放射性生热率是岩石重要的热物性参数,是研究盆地热体制的基础数据之一。不同于传统的分析测试方法,自然伽马(GR)—生热率(A)换算只需要GR测井就可以计算生热率。笔者利用塔里木盆地不同地区20口主要钻井的GR测井数据计算了沉积层共6094个生热率数据,建立了代表性钻井岩性测井—生热率对比图、塔里木盆地地层生热率柱,估算了盆地沉积层放射性生热对地表热流的贡献及对深部地层的增温效应。结果表明,塔里木盆地沉积层的平均生热率为1.17±0.336μW/m³,岩性是地层生热率的主控因素,泥岩生热率最高,为1.96±0.318μW/m³,砂岩次之,为0.99±0.264μW/m³,白云岩和灰岩生热率较低,分别为0.44±0.362μW/m³和0.36±0.408μW/m³。根据地层生热率,估算沉积层生热贡献的热流为9.36mW/m²,约占地表总热流的21%,沉积层生热对地温梯度的贡献约为3.3℃/km,放射性生热对属...     

东海陆架盆地新生代扩张率的估算

东海陆架盆地是位于中国大陆东部边缘大陆地壳之上的边缘海盆地。盆地新生代构造演化经历了断陷(初始沉降)和坳陷(热控沉降)两个阶段。本文利用钻井及地震反射剖面资料,通过钻井古地层剥蚀量和剥蚀时间的恢复,应用Mckenzie(1978)的均一拉伸模式和Sclater(1985)的双层拉伸模式对陆架盆地,主要是浙东坳陷的西湖凹陷进行了基底沉降和地壳岩石圈扩张率的定量估算。计算结果表明东海陆架盆地沉降速率早期较快,后期变慢。西湖凹陷新生代以来地壳岩石圈扩张率,在凹陷北部(D800测线)为40%-50%,中部(D688测线)为100%-140%,南部(G455测线)为60%-120%。     

Cenozoic tectonic jumping and implications for hydrocarbon accumulation in basins in the East Asia Continental Margin

Tectonic migration is a common geological process of basin formation and evolution. However, little is known about tectonic migration in the western Pacific margins. This paper focuses on the representative Cenozoic basins of East China and its surrounding seas in the western Pacific domain to discuss the phenomenon of tectonic jumping in Cenozoic basins, based on structural data from the Bohai Bay Basin, the South Yellow Sea Basin, the East China Sea Shelf Basin, and the South China Sea Continental Shelf Basin. The western Pacific active continental margin is the eastern margin of a global convergent system involving the Eurasian Plate, the Pacific Plate, and the Indian Plate. Under the combined effects of the India-Eurasia collision and retrogressive or roll-back subduction of the Pacific Plate, the western Pacific active continental margin had a wide basin-arc-trench system which migrated or ‘jumped’ eastward and further oceanward. This migration and jumping is characterized by progressive eastward younging of faulting, sedimentation, and subsidence within the basins. Owing to the tectonic migration, the geological conditions associated with hydrocarbon and gashydrate accumulation in the Cenozoic basins of East China and its adjacent seas also become progressively younger from west to east, showing eastward younging in the generation time of reservoirs, seals, traps, accumulations and preservation of hydrocarbon and gashydrate. Such a spatio-temporal distribution of Cenozoic hydrocarbon and gashydrate is significant for the oil, gas and gashydrate exploration in the East Asian Continental Margin. Finally, this study discusses the mechanism of Cenozoic intrabasinal and interbasinal tectonic migration in terms of interplate, intraplate and underplating processes. The migration or jumping regimes of three separate or interrelated events: (1) tectonism-magmatism, (2) basin formation, and (3) hydrocarbon-gashydrate accumulation are the combined effects of the Late Mesozoic extrusion tectonics, the Cenozoic NW-directed crustal extension, and the regional far-field eastward flow of the western asthenosphere due to the India-Eurasia plate collision, accompanied by eastward jumping and roll-back of subduction zones of the Pacific Plate.     

南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区 块，揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物 性开展过相关研究，仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题，亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地 热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测 试，揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素，建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率，据此估算 出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和 地热相关研究提供了坚实的基础数据。     

南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区 块,揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物 性开展过相关研究,仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题,亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地 热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测 试,揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素,建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率,据此估算 出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和 地热相关研究提供了坚实的基础数据。     

Numerical Analysis and Simulation Experiment of Lithospheric Thermal Structures in the South China Sea and the Western Pacific

The asthenosphere upwelled on a large scale in the western Pacific and South China Sea during the Cenozoic,which formed strong upward throughflow and caused the thermal structure to be changed obviously.The mathematical analysis has demonstrated that the upward throughflow velocity may have varied from 3×1011 to 6×1012 m/s.From the relationship between the lithospheric thickness and the conductive heat flux,the Hthospherie heat flux in the western Pacific should be above 30 mW/m2,which is consistent with the observed data.The huge low-speed zone within the upper mantle of the marginal sea in the western Pacific reflects that the upper mantle melts partially,flows regionally in the regional stress field,forms the upward heat flux at its bottom,and causes the change of the lithospheric thermal structure in the region.The numerical simulation result of the expansion and evolution in the South China Sea has demonstrated that in the early expansion,the upward throughflow velocity was relatively fast,and the effect that it had on the thickness of the lithosphere was relatively great,resulting in the mid-ocean basin expanding rapidly.After the formation of the ocean basin in the South China Sea,the upward throughflow velocity decreased,but the conductive heat flux was relatively high,which is close to the actual situation.Therefore,from the heat transfer point of view,this article discusses how the upward heat flux affects the lithospheric thermal structure in the western Pacific and South China Sea.The conclusions show that the upward heat throughflow at the bottom of the llthospheric mantle resulted in the tectonic deformation at the shallow crust.The intensive uplifts and rifts at the crust led to the continent cracks and the expansion in the South China Sea.     

东海盆地钓鱼岛隆褶带构造演化分析及对西湖凹陷油气勘探的意义

钓鱼岛隆褶带位于东海陆架东部,是分隔东海盆地东部坳陷带和冲绳海槽盆地的构造单元.结合东海周缘地质分析,认识到钓鱼岛隆褶带曾经是东海陆架外缘隆起的一部分.该隆起形成于白垩纪,基底为元古宙变质岩,其上还存有晚古生代—中生代残余地层,中新世分解为钓鱼岛隆褶带和琉球隆起两部分,具有“早成型晚改造”的特点.基于这一认识,认为西湖...     

东亚及其大陆边缘新生代构造迁移与盆地演化

构造迁移是盆地发展演化过程中十分普遍的地质现象,但西太平洋地区相关研究程度较低,本文基于近10年来对中国东部海域渤海湾盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地和南海盆地等所开展的大量研究工作,并综合前人研究成果,对西太平洋地区中最具有代表性的中国东部及邻近海域的新生代构造迁移特征进行了系统讨论.西太平洋活动大陆边缘位于欧亚、太平洋和印度三大板块的交汇处,占据了全球板块汇聚中心的独特位置,并同时受到印度板块的挤入、太平洋板块的后退式俯冲、台湾造山带的楔入的联合作用,自新生代以来,形成了宽阔的自西向东后退式的沟弧盆体系.中国东部及邻区作为西太平活动大陆边缘的重要组成部分,在这个大地构造背景下,新生代的构造特征总体也表现出自西向东的迁移规律,具体表现在盆地的断裂活动性、沉积作用、断陷的萎缩与消亡等自西向东变新逐步演化,新生代的生、储、盖、圈、运、保六大油气成藏要素也表现出西早东晚、自西向东迁移的特征.这种成藏规律的识别对于中国东部油气、天然气水合物勘探具有非常重要的指导意义.最后,从板缘、板内和板下过程和机制,探讨了盆内和盆间的新生代构造迁移机制,这种构造-岩浆-成盆-成藏等的向洋变新迁移和跃迁是晚中生代以来挤出构造和新生代北西向壳内伸展、印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应及太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应.     

古近纪气候变化在东海盆地内的化石记录

古近纪气候演化经历了由"温室气候"向"温凉气候"转变的过程,在此期间发生了三次显著的气候事件,分别为PETM极热事件、Oi-L骤冷事件和Mi-L降温事件。利用东海陆架盆地内孢粉、有孔虫等古生物资料探讨了全球古气候变化背景下东海陆架盆地内古生物差异性变化,并根据特征孢粉组合恢复东海陆架盆地内不同时期古植被以及古气候,在此基础上将东海陆架盆地温度、湿度变化曲线与全球温度变化曲线、海平面变化作对比分析,结果显示东海陆架盆地气候演变与全球气候变化具有一定的耦合关系,并且对渐新世时期东海陆架盆地气候变化的原因进行了初步探讨,认为渐新世时期季风气候的形成导致了东海陆架盆地花港组整体呈现湿润的气候特征。     

东海陆坡及邻近槽底天然气水合物成藏条件分析及前景

在西太平洋边缘海中,东海是唯一没有获得天然气水合物样品的边缘海。利用已有的地震资料、海底温度资料等,从沉积物来源、沉积地层厚度、烃源岩条件、沉积速率、海底温度—压力条件等方面对东海水合物成藏条件进行了分析。认为冲绳海槽沉积物源丰富,沉积厚度大,且发育烃源岩地层。冲绳海槽较高的沉积速率主要分布于冲绳海槽槽底沉积中心,以及西部陆坡连接海底峡谷底部的三角洲区域。根据冲绳海槽实测的海底温度数据,整个冲绳海槽地区600m以深的范围都能够满足水合物发育的温度、压力条件。以温度梯度为30℃/km计算,冲绳海槽中水合物稳定域的最大厚度为650m。冲绳海槽盆地中普遍发育的底辟构造、背斜构造等局部构造,以及网格状断裂系统,为烃类气流体的向上及侧向运移创造了有利条件,成为天然气水合物发育的有利区带。根据已经发现的BSR特征来看,东海地区天然气水合物前景广阔。