热流体活动示踪标志及其地质意义

沉只盆地内热流体活动过程实际上是热流体聚集与散失的动平衡过程,热流体活动必然导致温度和压力以及化学条件的改变,尽管如此,沉积盆地内流体活动的示踪难度较大,通过经盆地典型实例的剖析,认为较为有效的方法就是通过热流体活动中的温度效应进行示踪研究,其中较为有交的参数有伊－蒙矿物的转换、镜质体反射率和有机物热解指标以及流登攀民裹体等,这些参数的不同形式异常均指示了来自深部的热流体的活动。     

盆地流体模拟在石油勘探中的应用--以莺一琼盆地为例

由于沉积盆地内流体活动的示踪研究难度较大,因此,在盆地流体研究中更多地依赖于正演模拟,用来解释和验证地质模型和观点.盆地流体模拟所遵循的基本准则是孔隙流体运动的达西定律能量守恒和质量守恒定律.由此建立孔隙流体的温度和压力的耦合方程,利用有限元法解上述非线性耦合方程,从而可动态地恢复盆地不同演化阶段的温度场、压力场和流体场。     

盆地流体模拟在石油勘探中的应用──以莺-琼盆地为例

由于沉积盆地内流体活动的示踪研究难度较大,因此,在盆地流体研究中更多地依赖于正演模拟,用来解释和验证地质模型和观点。盆地流体模拟所遵循的基本准则是孔隙流体运动的达西定律。能量守恒和质量守恒定律。由此建立孔隙流体的温度和压力的耦合方程,利用有限元法解上述非线性耦合方程,从而可动态地恢复盆地不同演化阶段的温度场、压力场和流体场。模拟成果可用于地质模型和观点的解释和验证,更重要的是用于钻前预测,包括热成熟度和压力预测以及油气运移方向预测。而且多场的叠合分析为油气运移和聚集研究提供了定量的依据,同时为油…     

异常压力环境下流体活动及其油气运移主通道分析

沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与盆地流体作用密切相关, 而异常压力环境下流体活动有其特殊性, 因而与之相关的油气运移和成藏也有其特殊性.对于异常压力体系(包括高压和低压)而言, 存在2类流体系统, 即半开放型和封闭型流体系统.前者由于封闭层的间歇开启导致流体幕式释放, 后者以封闭层内热对流作用为主.按照封闭层开启的成因机制可划分为3类, 即水力破裂或流体压裂型、断裂型、断-压双控型.封闭层的间歇开启构成异常压力环境下油气运移的主通道.这些流体活动和油气运移在海底以及盆地的浅层和深层显示不同地球物理特征, 如气苗、麻坑、气烟囱和流体底辟带等.同样, 还可以利用岩石中残留的一些标记或异常现象示踪盆地流体活动, 如流体包裹体、地层水化学、有机地球化学异常、成岩作用异常、流体场动态模拟等.这些特征和标志为流体和油气运移主通道的识别, 同时也为异常压力环境下油气勘探提供重要的依据.      

热水沉积研究及相关科学问题

本评述了现代大洋底、大陆边缘及大陆热区流体活动和热水沉积的观察研究及其重大理论意义;分析了古代热水沉积岩的普遍性、多样性、规律性及在确立VMS型和Sedex型成矿认识中的作用;提出了三个与热水沉积相关科学问题：盆地动力学演化的热水沉积响应,盆地古流体场及其演化的热水沉积记录．盆地演化-盆地流体-流体成矿三动态耦合。利用盆地中热水沉积序列对盆地发生发展及盆地异常热史和盆地流体演化的详细记载,配合盆地流体数值模拟,是认识盆地流体及其成矿效应等科学问题的全新思路和有效途径。南秦蛉热水沉积海盆具备开展此方面研究的优越条件。     

沉积盆地充填过程的计算机模拟研究

利用计算机模拟沉积盆地的充填过程可加深对控制沉积层序发育的各种参数的认识,还可检验并预测沉积地层、沉积相和沉积体系的分布和配置规律。盆地充填的模拟方法可分为参控模拟和过程模拟,前者使用经验参数控制模拟行为,基本上是对地层几何形态的模拟,后者根据沉积作用的物理规律进行模拟,是一种更为逼近客观世界的方法．所用参数在不同尺度和不同类型的模型中不同,但海平面变化、构造沉降史、沉积物供给、沉积盆地的初始几何形态以及沉积物压实与均衡沉降等参数普遍使用．一维碳酸盐岩模拟模型已较成熟,二维模拟已得到广泛的应用,三维模拟将成为主要手段．模拟将建立在更为坚实的物理定律基础上．并将进一步考虑盆地内流体的流动和热史等．本文最后介绍Ｓｔａｎｆｏｒｄ大学的三维沉积过程模拟软件ＳＥＤＳＩＭ及其应用实例。     

沉积盆地中的流体活动及其成矿作用

盆地流体是指在沉积盆地演化过程中活动并参与了沉积物的各种成岩－后生变化的复杂流体相，包括来自盆地内部沉积物压实和相变所释放出的流体，以及主要由盆地边缘大陆隆起区补给的下渗大气降水。流体的流动机制主要有重力驱动流和压实驱动流两种。各种沉积有机质的广泛参与，乃是盆地流体区别于其它地壳流体的最基本特征。这对流－岩反应、对盆地流体及其周围环境的物理化学参数、对成矿金属迁移的形式和能力以及对成矿金属的沉淀就位等过程都有着十分重要的影响。盆地流体具典型的低温热液地球化学特性，流体的同位素组成和流体中的溶解组份与沉积物的特征以及沉积体系的空间分布密切相关。盆地流体广泛参与了沉积物的成岩、后生、成油、成气和成矿过程。沉积体系的空间分布（不均匀介质）、同沉积断裂体系、欠压实异常高压地层以及古地形联合控制着盆地流体的流动迁移和汇聚成矿。有关的矿床类型主要包括：沉积喷流型（ｓｅｄｅｘ型）矿床、密西西比式（ＭＶＴ）铅锌矿床、大陆砂页岩型矿床以及沉积岩容矿的微细浸染型金矿床等。我国南秦岭泥盆纪地层中的沉积喷流型铅锌矿床和滇黔桂金三角二叠纪－三叠纪地层中的微细浸染型金矿床都是盆地流体成矿的典型实例     

含油气盆地微观裂缝脉体期次、成因与流体演化研究进展及展望

沉积岩石中断裂与裂缝是含油气盆地流体活动的重要通道,断裂与裂缝中充填的不同期次、不同类型的矿物脉体是烃-水-岩相互作用的产物,记录了断裂、裂缝形成过程中不同期次流体性质、组分、来源以及温压场、氧化还原环境等信息,为研究沉积盆地断裂发育、流体动力场特征、物理化学环境及封闭与保存条件等地层古流体活动、动态演化过程提供了重要线索。系统总结了含油气盆地微观裂缝脉体流体活动示踪、演化的基本方法及其地质应用现状,认为目前主要集中在三个方面:(1)通过对裂缝脉体充填的成岩矿物岩石学观察,分析成岩矿物类型、结构及形成的相对次序;(2)通过对脉体成岩矿物的同位素、微量-稀土元素、流体包裹体等地球化学测试,示踪成脉古流体性质、来源、温压-氧化还原环境等;(3)通过对脉体成岩矿物放射性同位素(如U-Pb、Re-Os等)的测试,精确确定脉体形成时间,结合区域构造演化探讨脉体形成过程、流体动力场环境及其动态演化过程。最后分析了现有研究方法存在的问题,探讨今后的发展趋势及地质应用前景,以期为含油气盆地古流体演化及其与油气运移、聚集与保存等油气成藏机理的研究提供参考。     

深部热流体活动的识别标志及其对储层的改造作用

本文讨论的深部热流体为盆地基底以下的非烃类热流体,包括深部地壳热流体和上地幔热流体,其在沉积储层形成过程中的作用不容忽视。本文从深部热流体活动的识别标记和方法及其对沉积储层的改造作用两个方面展开了综述,并重点对碎屑岩储层中砂砾岩储层的深部热流体—成岩响应的研究热点和发展趋势加以展望。目前,深部热流体活动的识别标记总体上包括三个方面：① 岩石矿物学特征;② 古地温特征;③ 地球化学特征。因其温度和物质组分效应,深部热流体侵位会对沉积储层产生改造作用,建设性改造与/或破坏性改造随地区、深度和时间变化可伴生共存或交替发生。深部热流体和原生流体叠加过程对碎屑岩,特别是砂砾岩储层的改造机理和深部热流体侵位影响下的深层、超深层成储机理既是对流—岩相互作用研究很好的补充和丰富,也是当前沉积地质学领域面临的重大前沿性科学问题。     

沉积盆地分析中的沉积体系研究

由于对能源和沉积矿产的大量需求,沉积盆地的分析在我国日益受到人们重视。近十余年来结合煤、石油、天然气和其它沉积矿产的找寻对我国主要沉积盆地做了较为完整和系统的研究,并在盆地分析的理论和方法方面逐步形成特色。盆地分析是从一系列基本参数入手进行的,通过能源盆地分析的多年实践可将主要参数概括为四类:(1)沉积参数包括盆地充填的岩性特征、充填序列、沉积体系的配置等;(2)构造参数包括盆地构造架、地层厚度和分布、古构造运动面、低级别同生构造的类型和配置、充填期后形变特征等;(3)热过程参数包括同期和准同期岩浆活动,反映热历史的各项指标,如镜质体反射率、粘土矿物的变     

塔里木盆地中央隆起区现今地温场分布特征及其与油气的关系

沉积盆地热状态研究不仅对于理解盆地成因演化具有重要意义, 而且还与油气生成和保存息息相关.根据塔里木盆地中央隆起区近120口钻井的试油温度资料和296块岩石热导率的测试结果, 获得了该区现今地温梯度、深部温度(1 000~5 000 m埋深及烃源岩顶界面)及大地热流的分布特征.结果表明, 该区热状态整体偏低(平均地温梯度为23.3 ℃/km, 平均大地热流为47.3 mW/m2), 二叠纪的岩浆活动对现今地温场已无影响.不同埋深的地层温度表现出与地温梯度及大地热流相似的分布模式, 即隆起区高、凹陷区低, 这一展布特征受基底起伏和形态控制.烃源岩顶部温度表明, 巴楚组、卡拉沙依组和良立塔格组等烃源岩层目前仍处于油气的有利保存状态; 巴楚隆起、卡塔克隆起西北部和古城墟隆起东部的中下寒武统烃源岩则处于良好的油气保存状态, 其他地区处于不利的油气保存状态.特别是, 该区已探明的油气田往往位于相对高温区, 并提出深部热流体的向上运移和聚集过程可能是造成异常高温的因素.这一发现表明盆地现今地温场特征与油气田分布具有良好的对应关系, 可为今后油气勘探提供地热学依据.      

塔里木盆地寒武系层状硅质岩与硅化岩的元素、δ30Si、δ18O地球化学研究

塔里木盆地寒武系发育层状硅质岩和硅化岩,层状硅质岩主要发育于塔东下寒武统深水沉积相区;硅化岩发育于塔东上寒武统斜坡沉积区与西部台地区寒武系白云岩中。根据显微结构特征,可将硅化岩分为放射状硅化岩与交代残余结构硅化岩两种。分析结果表明,层状硅质岩在Al—Fe-Mn三元图中位于正常海水沉积硅质岩区内,在微量元素平均地壳标准化图解上显示平缓右倾的特征;层状硅质岩Si同位素组成护。δ30Si为0．99‰～1．4‰,O同位素组成δ18O为21．4‰～24．4‰,与沉积型硅质岩相吻合,指示了正常海水沉积成因。硅化岩区别于层状硅质岩的典型特征是具有高U异常的特征;罗西斜坡放射状硅化岩具有较高的微量元素和稀土元素含量（∑REE为18．8～96．9μg／g）与较低的Si、O同位素值（δ18O和δ30Si值分别为15．8‰和1．7‰）;西部台地区交代残余结构硅化岩具有较低微量元素和稀土元素含量（∑REE为0．58～2．61μg／g）与较高的δ30Si（1．0‰～3．8‰）、δ18O（21．6‰～27．0‰）值特征。盆地东西部硅化岩的地球化学差异可能与硅化流体的温度差异有关,罗西斜坡放射状硅化岩硅化温度相对更高;另一方面,硅化过程对h430SiO4选择性较高,因而形成的交代石英具有较高的铲勘值。根据古城4井硅化岩包裹体均一温度与交代石英的O同位素值计算得到交代流体的δ18O值为9．1‰,该值与酸性岩浆水的δ18O值相似,指示了硅化流体可能来自于岩浆或变质水;以δ18O值（9．1‰）作为西部台地区硅化流体的O同位素值,计算得到西部台地区硅化岩硅化流体温度为101．3～158．5℃。根据石英O同位素温度计计算的硅化流体温度呈东高西低的趋势,指示了硅化流体可能来自台地东部。     

盆地流体动力学演化及其成矿效应——以广东富湾-长坑银金矿床为例

文章以广东富湾－长坑层控银金矿床为实例，基于各阶段盆地中温度场，压力场和流动场的动力学演化过程与成矿效应的研究，发现盆地流体转变为成矿流体具有漫长的演化与更迭历程；构造演化和盆地的沉积充填特征，不仅直接影响着流体在盆地中的流动样式，而且直接影响着成矿物质空间存在形式的变化以及“流体－岩石”体系中各要素间的再分配。流体的大规模活动及大型矿床的形成与大幅度的构造运动，沉积作用，岩浆活动，火山活动等宏观地球动力作用有关，盆地边缘沟通深部的垂向断裂与浅部不整合面－侧向断裂交汇地段是成矿物质堆积的最佳场所。     

沉积盆地成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题及趋向

对成岩作用的物理—化学—生物过程的系统认识已经成为国际成岩作用研究的学术热点,而对沉积盆地尤其是化石能源盆地成岩作用重要性认识的加强,使得对成岩作用时空属性及其界定的精度要求愈来愈高。为此本文明确提出了在盆地动力学演化框架内,基于盆地沉积层序（岩石—矿物—化学体系配置）、埋藏、构造、流体格架分析,开展成岩作用时空分布研究的思路。进一步讨论了成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题和发展趋向,提出了应重视和开展地表温度变化对埋藏成岩作用,沉积结构及其矿物—化学体系对后期成岩改造的制约机理,断裂相、变形条带及其与碎屑岩储层裂缝或强压实改造关系,构造—流体活动耦合机制与流体—岩石相互作用效应等的研究建议。     

南海北部大陆架盆地热结构

南海北部大陆架盆地地热研究发现,各盆地深部温度结构和地壳热流在地表热流中所占比例不均一。其中,珠江口盆地地壳热流贡献小于25%,由陆向洋方向递减;莺歌海盆地中部地壳热流贡献小于30%,向NE方向递增;北部湾盆地地壳热流贡献在38%~42%之间稳定变化。分析表明,此区各盆地热结构的不均一性与大陆架地壳减薄、软流圈热物质上涌等因素有关。      

Tracing fluids in basins to refine mineral exploration strategies

To trace the fluid history of sedimentary basins requires integration of relatively diverse sub-disciplines including sedimentology, stratigraphy, tectonics, structural geology, petrography, geochemistry and geophysics. These aspects of basin evolution are interrelated and thus all are required to understand the source, character and distribution of fluids associated with ore deposits hosted in basins. Fluids are strategically associated with both the formation and preservation of almost every type of economic ore deposit in basins. As such, knowledge of the geochemical and physical characteristics, timing, origin, reactivity and flow histories of fluids are basic to formulating effective exploration strategies.     

陆相沉积盆地指相生物标记物及分子参数

沉积相是在特定环境条件下形成的地质体,沉积相的研究.在石油地质研究中占有重要地位。根据国内外油气勘探表明,油气的生成与分布.均与沉积相带有密切的关系[1]。我国陆相沉积盆地,与海相沉积盆地相比较,具有多物源,多沉积体系,相带多呈环状公布的特征。勘探实践及研究表明,沉积相带的分布与油气生成及聚集关系密切。     

盆地流体动力学及其研究进展

盆地流体动力学是综合利用地质、地球物理、地球化学手段和计算机模拟等技术 ,通过对温度场、压力场和化学场等各种物理化学场的综合研究 ,在流体输导网络的格架下 ,再现盆地内流体运动过程及其活动规律的多学科综合的研究领域。流体是控制盆地中物质演变和能量再分配的主导因素 ,它对沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与成矿作用等都可起到重要的控制作用。因此受到国内外地学界高度重视。近十多年来 ,盆地流体研究在盆地流体流动样式、流体输导网络、流体与岩石相互作用、流体示踪技术、流体模拟技术等方面取得了长足的进展。随着盆地流体领域的新理论和新技术的应用将会给资源勘查带来更大的发展。     

南岭地区两种类型盆地的压实流体系统及其矿化作用

盆地构造演化—流体系统—矿化作用是矿床学研究的前缘课题。盆地演化的特征直接影响盆地沉积建造的结构特征。建造结构和地球化学特征对压实流体系统的温度场、动力场、地球化学场和矿化作用产生决定性的影响。滇东南白牛厂早古生代盆地是典型的裂谷式凹陷盆地,上万米厚的黑色页岩与上部碳酸盐岩和砂岩组合有利于矿化的压实流体系统的形成,形成了白牛厂式超大型银多金属矿床。粤北晚古生代盆地为地台型浅海盆地,沉积物主要由透水性较好的粗碎屑物质和碳酸盐岩组成,沉积建造厚度较薄。数字模拟结果表明,粤北盆地压实流体系统难以形成较高的地热储和流体势,流体只能在沉积层的特殊部位汇聚并形成红岩型低温黄铁矿矿床。     

气烟囱的形成机理及其与油气的关系探讨

气烟囱是由热流体活动形成的一种特殊的伴生构造.其一经形成后,对后期幕式活动的热流体或油气运移仍为一种特殊的运移通道,而且影响油气的聚集成藏.本文对气烟囱形成机理和演化特征进行了研究,探讨了气烟囱与油气生成、运移、聚集的关系,并通过光测弹性力学模拟和物理相似模拟等实验方法进行了验证.结果表明,在中国东部油气勘探中,气烟囱研究不仅可预测浅层油气藏分布,而且为寻找深层有机、无机气藏提供科学依据.