松辽盆地梨树断陷下白垩统断层特征研究

研究断层的性质,可以反映不同时期区域应力场的性质,而区域应力场与油气之间的关系又很密切。通过对松辽盆地东南隆起区梨树断陷不同时期的断裂进行数学统计分析,研究其走向和长度,对该地区的区域应力场进行分析。研究表明:梨树断陷经历了火石岭期的北西-南东向伸展,沙河子期的左行挤压,到营城期区域应力场达到最大,以北西-南东向伸展为主;其所处的特殊构造部位,反映和记录了东北亚构造域中生代以来构造体制和地球动力学环境的变革、转换和演化过程及其主要阶段。     

断层端部地应力影响因素数值分析

断层端部是煤与瓦斯突出事故的主要危险地段。利用有限差分数值模拟软件FLAC^3D模拟断层端部地应力场分布情况。结果表明：断层倾角、断层性质、断层内摩擦角、煤层弹性模量、煤层泊松比和边界应力比是影响断层端部应力大小的主要因素。其中断层内摩擦角和边界应力比对断层端部应力的影响最为敏感,是断层端部应力集中程度的主控因素;断层倾角对断层端部应力的影响比较大,倾角为45°时断层端部应力最大。利用该软件,在临近断层开采区内对断层端部应力集中程度和应力集中范围的预测,有助于确定断层防水煤柱的留设宽度和预防煤与瓦斯突出事故的发生。     

松辽盆地北部深部储层的次生孔隙发育机制和控制因素

本文对研究区内的次生溶孔的形成机制和控制因素进行了探讨:1.次生格架颗粒溶孔和粒间溶蚀扩大孔的形成机制:一是主要与沉积间断,即表生期地表淡水渗入有关的溶蚀作用机制;另一种是与埋藏期泥岩中有机质成熟作用有关的格架颗粒溶孔发育的机制.2.浊沸石溶孔的形成机制:有机质进入高成熟阶段,烃类热裂解造成孔隙水的pH值降低,并产生少量二氧化碳,导致浊沸石的溶解.沉积间断的存在和土壤化作用、泥岩中有机质的丰度和干酪根类型是控制次生孔隙发育的主要因素.据此对储层进行了区域性评价。     

甘肃北山晚古生代花岗岩体内基性岩墙群弧形展布的成因及其构造意义

在甘肃北山一个东西向展布、椭圆状的晚古生代花岗岩体内主要发育着3期岩墙群,其中中期基性岩墙群最密集,呈现出弧形展布的特征,在该侵入体北部呈北北东向趋势,向南逐渐偏转为北北西向。关于中期岩墙群弧形展布的原因有两种可能的解释,即：纵弯褶皱和应力场扰动。野外观察不支持第一种解释,因为在岩墙或围岩内都没有观察到与褶皱有关的变形构造。本文利用Poly3D软件模拟了近东西向隐伏断层活动对上覆应力场的扰动。计算结果表明,当北北西—南南东向的区域性拉张叠加上沿着隐伏断层发生不协调的右行走滑时,水平大主压应力迹线在隐伏断层上方出现类似的弧形展布。这意味着稍早的花岗岩侵入体冷凝冷却并没有完全焊接地壳内一些大尺度断层,地壳断块的相对独立活动可以造成沿着这些断层发生与区域变形场不协调的右行走向滑动,进而形成岩墙群弧形展布所需要的地应力场。     

松辽盆地徐家围子三维构造应力场数值模拟研究

本文采用有限元数值模拟的方法,以徐家围子断陷深层的重点勘探区域为研究对象,对深部构造应力场进行仿真。结果表明:研究区在断陷期的应力场以张性为主,局部表现为挤压性质;挤压比较强烈的区域多位于现今的构造高位置,徐西斜坡、丰乐低隆起和宋站凸起等地方相对明显;营城组沉积期间不一定发生过区域性的挤压运动,在左旋的张性环境下也可以形成挤压构造。     

甘肃北山晚古生代花岗岩体内基性岩墙群弧形展布的成因及其构造意义

在甘肃北山一个东西向展布、椭圆状的晚古生代花岗岩体内主要发育着3期岩墙群,其中中期基性岩墙群最密集,呈现出弧形展布的特征,在该侵入体北部呈北北东向趋势,向南逐渐偏转为北北西向。关于中期岩墙群弧形展布的原因有两种可能的解释,即:纵弯褶皱和应力场扰动。野外观察不支持第一种解释,因为在岩墙或围岩内都没有观察到与褶皱有关的变形构造。本文利用Poly3D软件模拟了近东西向隐伏断层活动对上覆应力场的扰动。计算结果表明,当北北西—南南东向的区域性拉张叠加上沿着隐伏断层发生不协调的右行走滑时,水平大主压应力迹线在隐伏断层上方出现类似的弧形展布。这意味着稍早的花岗岩侵入体冷凝冷却并没有完全焊接地壳内一些大尺度断层,地壳断块的相对独立活动可以造成沿着这些断层发生与区域变形场不协调的右行走向滑动,进而形成岩墙群弧形展布所需要的地应力场。     

断层作用下深部开采诱发冲击地压相似试验研究

以典型断层型冲击地压矿井为例,采用相似材料模拟试验方法,基于覆岩空间结构失稳与断层活化耦合致灾原理,分析了巨型逆冲断层下盘煤层开采采场覆岩运动过程、工作面倾向支承压力及断层面的应力变化规律,研究了巨型逆冲断层影响下巨厚坚硬顶板易冲击煤层冲击地压显现特征。试验结果表明：煤层开采诱发巨型逆冲断层冲击灾变过程分为3阶段：第1阶段,受煤层采动影响,上覆岩层发生空间运动,煤体中形成明显高应力集中区;第2阶段,覆岩多层空间结构演化诱发断层活化,断层活化导致空间结构外部岩体回转,给空间结构施加外部载荷,造成空间结构失稳加剧,煤岩体的应力激增,影响范围扩大;第3阶段,断层滑移释放能量,提供动载荷。根据应力监测数据变化规律,划分了逆冲断层的明显影响区域,研究结果为断层影响下煤层开采的防冲策略与设计提供可靠依据。     

松辽盆地葡西地区葡萄花油层断层垂向封闭性研究

在对松辽盆地葡萄花油层断层特征及构造发育史研究的基础上,计算了控制葡西地区断层垂向封闭性的断层带泥质含量和断面压力参数,评价了区内7条主要断层在姚家组沉积末、嫩二段沉积末、嫩三段沉积末以及现今4个时期对葡萄花油层的垂向封闭性,并简要地探讨了断层封闭性与油气成藏之间的关系。研究结果表明:在姚家组沉积末,断层垂向呈开启状态;在嫩二段沉积末,4号和5号断层呈开启状态,其余断层呈封闭状态;在嫩三段沉积末至现今,断层垂向均呈封闭状态。整体而言,葡西地区北北西向断层封闭性好,有利于封闭油气在葡萄花油层成藏;北北东向断层持续活动时间较长,是青山口组源岩油气的运移通道。     

逆断层控制构造裂缝发育的力学机制模拟

在探讨逆断层对构造裂缝控制作用的基础上, 应用Comsol有限元软件, 模拟不同水平作用力、不同岩性、不同断层倾角和距断层面远近等因素影响下断层及其周边区域的应力、应变情况, 并分析了不同控制因素下构造裂缝发育的规律。模拟结果表明, 构造裂缝的发育程度随施加的水平应力作用增大而线性增大; 岩石破裂前产生的应变量可用来描述岩石的脆性, 抗压强度对岩石破裂起主导作用, 而岩石的抗剪强度与岩石破裂发育有一定的相关性; 逆断层倾角存在一个临界角度, 使构造裂缝发育最为强烈; 逆断层控制裂缝发育, 距离断裂面越远裂缝发育程度越低, 并存在一个发育程度骤减的范围, 称为"断裂控制带", 该断裂控制带的形成和分布应该与断裂的性质、规模、断距及岩石力学参数等有关。      

汊涧斜坡带阜宁期应力场数值模拟及低级序断层发育规律预测

汊涧斜坡带位于金湖凹陷西斜坡南部,第三系沉积期间主要经历了吴堡和三垛运动,形成了复杂的断裂体系,属复杂断块油藏,区内低级序断层较为发育。根据断层平面展布确定阜宁期最小主应力方向为北北西350°,采用有限元法建立地质模型并进行构造应力场数值模拟,计算得出各应力分布,并据此对低级序断层发育规律进行预测。研究表明,汊涧斜坡带阜宁期最大、最小主应力均为水平方向,形成的低级序断层具有张扭性特征;低级序断层的发育主要受最大与最小主应力差值及剪应力控制,主应力差值控制断层优势发育地区,平面剪应力控制断层走向,剖面剪应力控制断层倾向。     

松辽盆地中部后裂谷早期正断层系形成机制

在松辽盆地后裂谷早期的沉积地层里广泛发育着一个长度相对短、走向变化相对大的正断层系.大庆太平屯区块高精度三维地震勘探结果的构造研究表明, 该层伸展率可达0.0594±0.0209, 由此向上或向下发生明显的减少.这与裂谷盆地地层的伸展率自下而上一般呈单调递减是不一致的, 意味着单纯的区域拉伸不能够解释这种反常现象.笔者认为在成岩过程中沉积物可能发生的体积收缩应该是导致这种伸展率异常的主要原因.文中分析了造成体积收缩的3种可能机制: 生烃、伊利石化脱水和压实收缩, 其中最主要的是压实收缩机制.此外, 构造应力场也明显地影响着该断层系的形成, 造成断层走向分布具有一定的方向性.      

鄂尔多斯盆地东北部直罗组古层间氧化带 形成机制探讨

鄂尔多斯盆地东北部是我国重要的砂岩型铀矿成矿带之一,蕴藏着丰富的铀资源。通过研究发现,区内铀矿床与古层间氧化带具有非常紧密的联系。通过对纳岭沟、大营铀矿床直罗组下段古层间氧化带中各后生蚀变砂岩与原生砂岩的物质成分及地球化学指标的研究,发现绿色砂岩与灰色砂岩在物质成分上的主要区别体现在黏土矿物、方解石及黄铁矿含量上,并且不同蚀变类型砂岩具有其各自的地球化学指标特点。基于对古层间氧化带中各后生蚀变的研究,初步探讨了古层间氧化带的形成机制。这一成果为深化本区铀成矿机理、建立区域铀成矿模式提供了重要的理论依据。     

松辽盆地姚家车站剖面嫩江组一段下部湖相有机质组成及其沉积环境特征

姚家车站剖面位于松辽盆地东南部,是研究嫩江组一段烃源岩发育时湖泊沉积环境的一个典型露头剖面。通过测定和分析总有机碳(TOC)含量及其稳定碳同位素组成(δ¹³C_org)、特征分子标志物(Pr/Ph、伽玛蜡烷、C30甾烷、芳基类异戊二烯、脱羟基维生素E和GDGTs)的剖面变化,讨论了嫩江组一段下部湖泊有机质组成及沉积环境特征。根据剖面各参数的变化特征,可将其沉积划分为2个阶段。剖面TOC含量为0.06%～3.98%,具有阶段Ⅰ高,阶段Ⅱ低的特征,主要受初级生产力水平和保存条件的控制。δ¹³C_org值揭示出沉积有机质主要来源于湖泊内源。特征生物标志物的剖面变化表明:嫩江组一段沉积期湖泊水体分层,下部水体缺氧,且阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的上部湖泊水体缺氧已上升至透光带;湖泊下层水体盐度相对较高,存在短期快速变化。24-正丙基胆甾烷和24-异丙基胆甾烷含量的剖面变化揭示出嫩江组一段时期松辽古湖盆发生了海侵,但海侵是间歇性的,而不是持续的。分析认为:松辽海侵的发生与高盐、缺氧、分层的水体环境及油页岩的形成密切相关。尝试利用TEX₈₆指标定量重建了嫩江组一段下部古湖泊水体温度,结果表明松辽盆地在白垩纪基本处在亚热带气候区。     

Characterization of a Lacustrine Shale Reservoir and the Evolution of its Nanopores: A Case Study of the Upper Cretaceous Qingshankou Formation in the Songliao Basin,Northeastern China

The Songliao Basin is one of the most important petroliferous basins in northern China. With a recent gradual decline in conventional oil production in the basin, the exploration and development of unconventional resources are becoming increasingly urgent. The Qingshankou Formation consists of typical Upper Cretaceous continental strata, and represents a promising and practical replacement resource for shale oil in the Songliao Basin. Previous studies have shown that low-mature to mature Qingshankou shale mainly preserves type Ⅰ and type Ⅱ1 organic matter, with relatively high total organic carbon(TOC) content. It is estimated that there is a great potential to explore for shale oil resources in the Qingshankou Formation in this basin. However, not enough systematic research has been conducted on pore characteristics and their main controlling factors in this lacustrine shale reservoir. In this study, 19 Qingshankou shales from two wells drilled in the study area were tested and analyzed for mineral composition, pore distribution and feature evolution using Xray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), low-pressure nitrogen gas adsorption(N2-GA), and thermal simulation experiments. The XRD results show that clay, quartz, and feldspar are the dominant mineral constituents of Qingshankou shale. The clay minerals are mostly illite/smectite mixed layers with a mean content of 83.5%, followed by illite, chlorite, and kaolinite. There are abundant deposits of clay-rich shale in the Qingshankou Formation in the study area, within which many mineral and organic matter pores were observed using SEM. Mineral pores contribute the most to shale porosity;specifically, clay mineral pores and carbonate pores comprise most of the mineral pores in the shale. Among the three types of organic matter pores, type B is more dominant the other two. Pores with diameters greater than 10 nm supply the main pore volume;most are half-open slits and wedge-shaped pores. The total pore volume had no obvious linear relationship with TOC content, but had some degree of positive correlation with the content of quartz + feldspar and clay minerals respectively. However, it was negatively correlated with carbonate mineral content. The specific surface area of the pores is negatively related to TOC content, average pore diameter, and carbonate mineral content. Moreover, it had a somewhat positive correlation with clay mineral content and no clear linear relationship with the content of quartz + feldspar. With increases in maturity, there was also an increase in the number of carbonate mineral dissolution pores and organic matter pores, average pore diameter, and pore volume, whereas there was a decrease in specific surface area of the pores. Generally, the Qingshankou shale is at a low-mature to mature stage with a TOC content of more than 1.0%, and could be as thick as 250 m in the study area. Pores with diameters of more than 10 nm are well-developed in the shale. This research illustrates that there are favorable conditions for shale oil occurrence and enrichment in the Qingshankou shale in the study area.     

松辽盆地东南隆起区营城组珍珠岩斑晶矿物研究

松辽盆地早白垩世营城组火山岩系含有丰富的珍珠岩,为松辽盆地重要的油气勘探目的层位。在松辽盆地边缘东南隆起九台地区出露有比较新鲜的珍珠岩,内部斑晶保存完好,裂隙发育;斑晶矿物主要有斜长石、黑云母、角闪石,还有镁铁质的单斜辉石和斜方辉石。对含斑晶珍珠岩和剔除斑晶后的珍珠岩玻璃质分别进行地球化学分析,斑晶矿物进行单矿物电子探针成分研究。其结果表明：该珍珠岩属于酸性高钾钙-碱性系列,微量和稀土元素特征显示与上部地壳相似;斑晶矿物单斜辉石为斜紫苏辉石和次透辉石,斜方辉石为紫苏辉石,均显示变质成因,属于捕虏晶;与珍珠岩相邻层位玄武岩的斑晶斜长石为拉长石,单斜辉石为铁次透辉石,属于岩浆成因。这些特征表明,珍珠岩原岩可能来自于上部地壳,其辉石等捕虏晶为岩浆上侵运移过程与围岩发生混染作用的结果。     

松辽盆地断陷期白垩纪营城组的时代归属

本文结合生物地层,同位素年代学,古地磁及地层序列的最新研究成果,探讨了松辽盆地断陷期营城组的时代归属。营城组孢粉组合多繁盛于白垩纪早—中期的Hauterivian期—Albian期;营城组同位素年龄分布表现出两个峰值135 ~ 120Ma和115 ~ 110Ma,结合采样层位及地层序列特征认为135~130Ma代表营城组下段中基性火山岩的年龄,130 ~ 120Ma代表营城组一段酸性火山岩的年龄,115~110Ma代表营城组三段基性火山岩及顶部酸性火山岩的年龄;古地磁研究表明在Hauterivian期底界偏上的135Ma发生过磁性的倒转以及松辽盆地的快速北移。这些特征表明营城组的时代为Hauterivian期—Albian早期,同位素年龄为135 ~ 110Ma。     

Structure and Fluid Transportation Performance of Faults in the Changxing-Feixianguan Formation,Xuanhan County,Northeastern Sichuan Basin

On the basis of field observations, microscopic thin-sections and laboratory data analysis of ten faults in Xuanhan County area, northeastern Sichuan Basin, central China, the internal and megascopic structures and tectonite development characteristics are mainly controlled by the geomechanical quality in brittle formation of the Changxing-Feixianguan Formation. The fluid transportation performance difference between the faults formed by different geomechanics or different structural parts of the same fault are controlled by the mcgascopic structure and tectonite development characteristics. For instance, the extension fault structure consists of a tectonite breccia zone and an extension fracture zone. Good fluid transportation performance zones are the extension fracture zone adjacent to the tectonite breccia zone and the breccia zone formed at the early evolutionary stage. The typical compression fault structure consists of a boulder-clay zone or zones of grinding gravel rock, compression foliation, tectonite lens, and dense fracture development. The dense fracture development zone is the best fluid transporting area at a certain scale of the compression fault, and then the lens, grinding gravel rock zone and compression foliation zones are the worst areas for hydrocarbon migration. The typical tensor-shear fault with a certain scale can be divided into boulder-clay or grinding gravel rock zones of the fault, as well as a pinnate fractures zone and a derivative fractures zone. The grinding gravel rock zone is the worst one for fluid transportation. Because of the fracture mesh connectivity and better penetration ability, the pinnate fractures zone provides the dominant pathway for hydrocarbon vertical migration along the tensor-shear fault.     

松辽盆地火山岩储层三维可视化描述

以松辽盆地升平地区作为目标区,优选出Petrel软件。首先利用构造层面及断层数据建立了构造模型和断层模型,然后通过确定性建模和随机建模结合的方法,同时结合断层和构造模型建立了该区火山岩相三维地质模型,在三维空间上详细刻画了典型火山岩体的岩相特征和在三度空间的变化规律,实现了对营城组升平地区复杂构造目标区火山岩储层的三维可视化动态表述和展示。通过三维构造模型可以看出,工区西北部及南部缺失营城组地层,其内部发育由两个构造高点所构成的穹窿构造,该构造以-2 810 m等深线圈闭,构造面积32.45 km²,构造高点海拔为-2 660.5 m,构造幅度150.5 m,断层多为南北向展布,长度一般为2～5 km,断距一般为8～30 m。     

A Floating Astronomical Time Scale for the Early Late Cretaceous Continental Strata in the Songliao Basin,Northeastern China

A continuous terrestrial succession was recovered from the Songke-2(SK-2) borehole in the Songliao Basin, Northeastern China. This borehole provides a unique material for further research on the continental paleoclimate during Cretaceous greenhouse period, following a series of achievements of the Songke-1(SK-1) core. In this study, thorium(Th) logging data were chosen as a paleoclimate proxy to conduct a detailed cyclostratigraphic analysis. The Th series varies quasi-periodically; power spectr...