沉积盆地动力学与盆地成藏(矿)系统

以沉积盆地动力学与盆地成藏(矿)系统为主线,梳理和归纳了笔者在此方面理论研究的部分认识和观点.在地球科学研究和应用的3大领域(科学研究、物质需求、生存环境)中,沉积盆地均处于极为重要的地位.其中展布面积大、发育时间长的大中型盆地(如含油气盆地)意义更为重要.沉积盆地是地史上地壳或岩石圈较长时间相对沉降、沉积物在其中不断充填过程中的一种负向地壳构造.将沉积盆地动力学定义为:直接控制和明显影响盆地沉降和沉积充填的地球内、外动力地质作用有机耦合的统一动力学系统和演化过程;属地球动力学大系统的重要组成部分.根据盆地沉降动力的不同,将盆地成因划分为热力、应力、重力和复合成因4种类型.从厘定和揭示盆地沉降、沉积和堆积中心的分布位置、演变规律及其相互关系入手,剔去非沉降作用产生的沉积效应,有可能揭示沉降作用特征和其与沉积、堆积中心的时空演变关联及原因.活动性强、深部作用活跃、后期改造强烈是中国沉积盆地的重要特点,这由中国大陆的特性所决定.根据后期改造的主要地质作用及改造形式的不同,将改造盆地划分为8种类型.剔去后期改造的影响,系统恢复原始盆地面貌,为深刻认识和揭示盆地演化改造过程和油气成藏、定位及分布的重要基础.根据改造盆地的地质实际和笔者的研究实践,探讨和提出了改造盆地研究和油气评价的思路及程式;从绝对时间和相对时限两方面,具体厘定了中国盆地油气晚期超晚期成藏定位的时限.探讨了深部作用对油气富集的影响、油气逸散及其地质效应等问题.含油气盆地动力学研究系统可划分为成盆、成藏和评价3大次系统.在盆地演化和改造过程中,各次系统及子系统之间联系密切、相互作用.倡导沉积盆地研究遵循"整体、动态、综合"的总则.世界已探明的砂岩型铀矿床逾82%与已生产的油气田或煤田同盆共存.这4种主要能源矿产同盆共存富集存在普遍,但其富集成矿区分布却有明显的分区性,其中尤以中东亚地区典型.在中东亚能源矿产成矿域诸盆地中,多种能源矿产赋存和分布的特点为:空间分布复杂有序、各含(储)矿层位及地区联系密切、成藏(矿)定位时期相同或相近、赋存环境和成藏(矿)作用有机相关;铀成矿过程和主成矿期与区域动力学环境演变有明显地响应关系,并与所在盆地油气的成藏定位时期基本一致;表明其间有着密切的内在联系和统一的地球动力学背景.沉积盆地集多种有机和无机、金属与非金属矿产以及水资源等共存于一盆,是诸多沉积矿产同盆成生、赋存的基本单元和成藏(矿)的巨型复杂系统,称之为沉积盆地成藏(矿)系统.该系统中各种沉积矿产的成藏(矿)不是孤立存在和单独出现;其形成和分布有机关联、相互作用、彼此影响,内在联系形式多样;有其自身的成矿特点和成藏(矿)环境,应将其作为一种独立的成矿系统与其他成矿系统相并列和区别.本文讨论了小型含油气盆地的类型和其油气赋存条件、成熟盆地再研究的必要性和指导思想,适于中国西部大陆动力学研究的(稳定陆)块、盆(地)、带(各类构造活动带)系统动力学等.地球和盆地均属非常复杂的巨系统,运用整体和系统的学术思想,研究地学等复杂性科学是一个有效途径.在复杂系统研究中,各子系统的相互作用最为重要,同时要重视研究思想和方法论的嬗变,揭示研究对象的个性特征.     

莱芜盆地牟汶河流域水体同位素特征与分析

通过对莱芜盆地牟汶河流域附近不同水体进行取样,采用氢氧同位素进行分析,初步研究了牟汶河流域上游不同类型地下水氢氧同位素分布特征,分析了地下水补给来源及循环机理。研究结果表明:莱芜盆地东部牟汶河上游地区,松散岩类孔隙水、岩浆岩变质岩类裂隙水补给来源主要为大气降水,地下水循环速度较快;岩溶水除接受大气降水补给外,还接受其他类型地下水间接补给;整体上研究区内地下水循环更新速度较快,均为0～10年左右新水。     

The Sequence Architecture of Volcanic Basin Fillings- An Example From Xujiaweizi Faulted Depression In Songliao Basin

The basin filling geometric pattern of volcanic eruptive rocks depends on both of the eruptive locations in a basin and structural styles of fault terraces. It is divided into three types by eruptive locations and occurrences of eruptive rocks, including the pattern of eruption along fault and occurrence (PEAFO), the pattern of eruption on footwall of a fault and occurrence (PEOFO) and the pattern of eruption on hangingwall of fault and occurrence (PEOHO) in Xujiaweizi fault depression of Songliao basin, Northeast of China. Those basin filling patterns of volcanic eruptive rocks are of specific geometric characteristics controlling or affecting sedimentation, geometry of sedimentary body and sequence architecture during a sequence evolution. The study shows that the volcanic rocks developed at different stages of lowstand, transgressive and highstand can give different controls or affects on the sequence architecture.     

Petroleum exploration potential of Tamtsag Basin

The Tamtsag Basin is located in the extreme eastern portion of the Mongolia. The Basin and its counterpart in China (the Hailar Basin) are united a whole basin on the structural setting. In recent years,the Tamtsag Basin attracts more and more attention with the important exploration discovered in the 19^th block by SOCO and in Hailar Basin of China. This paper discusses the exploration potential of Tamtsag Basin from the viewpoint of petroleum geology.     

Petroleum exploration potential of Tamtsag Basin

The Tamtsag Basin is located in the extreme eastern portion of the Mongolia. The Basin and its counterpart in China (the Hailar Basin) are united a whole basin on the structural setting. In recent years, the Tamtsag Basin attracts more and more attention with the important exploration discovered in the 19th block by SOCO and in Hailar Basin of China. This paper discusses the exploration potential of Tamtsag Basin from the viewpoint of petroleum geology.     

蒙阴盆地的成生与演化

蒙阴盆地是在库拉板块向亚洲大陆下俯冲，中国东部隆升伸展板块裂解阶段发育起来的。在中生代，盆地的成生演化经历了侏罗纪拗陷盆地发育阶段和早白垩世拗陷—裂陷阶段。在相应沉积演化过程中，形成侏罗纪湖相红色碎屑岩建造，早白垩世早期滨浅湖—半深湖相灰绿色细粒陆屑岩沉积，早白垩世中期河湖相凝灰质复陆屑岩类夹火山碎屑岩类沉积，早白垩世晚期中基性火山熔岩、火山碎屑岩组合。沉积中心在侏罗纪和早白墨世早期皆偏于西北部，此后，向东南部迁移。晚白垩世，盆地处于风化剥蚀阶段。古近纪，受新生太平洋板块向亚洲大陆下俯冲影响，盆地又处于拗陷—裂陷阶段，相应形成山间河湖相—山麓堆积相类磨拉石建造。古近纪末期，该盆地整体隆起处于长期风化剥蚀状态。     

海拉尔盆地古地温研究

海拉尔盆地作为大庆油田外围最有潜力的油气盆地之一,其古地温梯度以及古地温与油气的关系尚未进行系统研究。
根据磷灰石裂变径迹法求取的古地温梯度为3.44~4.20℃/hm。其中乌尔逊凹陷古地温梯度与现今地温梯度接近,贝尔凹陷和
呼和湖凹陷恢复的古地温梯度值高于现今地温梯度值。热史模拟表明海拉尔盆地最高古地温是在伊敏组沉积晚期90Ma达到。
一类凹陷如乌尔逊凹陷属于持续埋藏型凹陷,中生代以来是一升温过程,在凹陷的中心部位现今地温是地层经历的最高地温,烃
源岩热演化程度受现今地温场控制,现今持续生烃。另一类凹陷如贝尔凹陷和呼和湖凹陷,属于抬升剥蚀型凹陷,伊敏组沉积之
后是一个降温过程,现今地温小于古地温,烃源岩热演化程度受古地温场控制。古地温演化史结合伊利石测年结果表明,伊敏组
沉积晚期是海拉尔盆地一次非常重要的油气成藏期;古近纪以来为第二次成藏阶段,主要为早期形成油气藏的重新调整和二次生
成的油气继续注入成藏。      

莺歌海盆地前新生代基底特征

结合盆缘露头、盆地基底钻井及重磁震资料,综合研究莺歌海盆地前新生代基底特征。基于盆地西北缘Song Da带18个剖面点地层序列、166件岩石样品密度和2800套磁化率测量结果,建立密度--磁化率交汇图版,约束盆内地震剖面和重磁异常解释,通过海陆结合的方法填制出盆地基底地质图。其前新生界由前震旦系、寒武系-上三叠统下部、上三叠统上部-白垩系三个构造层构成,它们沿红河断裂呈北西向分布,中间老,为前震旦纪中-高级变质岩;两侧新,向西为中生代沉积岩,向东为古生代浅变质岩、灰岩。     

鄂尔多斯盆地延长组长6期湖盆中部砂体发育特征

通过对鄂尔多斯盆地延长组长6期湖盆中部地区物源分析、沉积相特征等研究,分析了厚层砂体的形成机理和砂体类型.认为长6期物源主要来自东北、西南方向,发育三角洲前缘水下分流河道、河口坝、远端砂坝和浊流等砂体类型,湖盆演化从鼎盛转向萎缩的长6早期厚层砂体比较发育.白豹、合水地区砂层厚度大,储层条件良好,是石油勘探的有利地区.     

高山湖盆区特殊性工程岩土

研究了国道219线新疆接西藏段阿克赛钦湖区新生代高山湖盆的构造演化及沉积物岩相分带,利用地质调查、钻探、物探、试验等工作成果,对公路展布带及地基影响深度范围内的特殊性工程盐渍土的盐渍化类型、程度、盐胀性,冻土的类型、融沉性、盐渍化冻土进行了研究与分类。综合评价了特殊土的工程性能和对公路工程的影响程度,为改建公路的选线和路基设计提供了依据,并提出了经济合理、可行的特殊土工程整治措施。     

塔中地区早古生代单源三位油气成藏体系

以油气成藏体系先进理论为指导,对塔里木盆地塔中地区下古生界油气成藏条件进行了研究。发现塔中地区早古生代成藏体系的油气来源于塔中北坡的烃源岩,油气沿不整合面和志留系砂岩作侧向运移,再沿断裂向上运移,最后在适合油气聚集的场所成藏。结果表明,塔中早古生代成藏体系的烃源岩、输导体系和圈闭均为分离状,油气来源单一,为塔中早古生代单源三位成藏体系。     

基于WebGIS的流域级洪水管理系统集成与应用

流域级洪水管理系统指为流域机构服务的洪水管理系统,是基于计算机网络、地理信息系统、数据库技术,专业分析模型,采用人机交互方式,按照统一标准与规范建立的流域洪水管理平台。为洪水预报、预警、预案编制、应急调度、风险评价、洪水整治、决策会商提供先进技术手段。本文首先讨论了流域洪水管理系统的结构设计与数据库,然后,以松花江流域洪水管理系统为例,对系统功能与分析模型进行了讨论。功能模块包括基础信息管理、洪水监视预警、洪水预报调度、二维洪水仿真、灾情评估、防汛管理等功能模块;分析模型方面,建立了水文-水力学耦合模型、全流域洪水预报模型与洪水调度模型。该模型由基于MIKE NAM的全流域降雨径流模型与基于MIKE11 HD的嫩江、二松、松干河道一维水动力模型组成。此外,在哈尔滨等4个重点城市与两个蓄滞洪区构建了MIKE21的二维洪水模拟模型,在城市、蓄滞洪区与防洪重点保护区,建立了灾情影响分析模型等。最后,利用WebGIS技术对这些功能模块进行了集成,建立了功能齐全的松花江流域洪水管理系统。作为国内第一个流域级洪水管理系统,松花江流域洪水管理系统的设计与建设,对流域级洪水管理系统的研究进行了有益的探索。     

邹平火山岩盆地铜矿找矿远景分析

邹平火山岩盆地是山东省重要的铜矿产地,深入认识其铜矿成矿规律,对于有序地推进战略性铜矿远景调查以及新的铜矿矿产地的发现有着重要意义。文章从区域地质背景分析着手,探讨了铜矿的赋存与青山群八亩地组、方格庄组火山岩地层,闪长岩、闪长玢岩、二长岩、辉长岩等岩体,以及放射状、环形断裂构造之间的空间关系。该区铜矿的赋存部位具有磁力低、电阻率低、激化率低,重力值高等物探异常的特征,空间上具有沿岩浆岩构造带展布、次火山岩内裂隙充填、空间等距、深部尖灭再现等特点。认为在王家庄岩体为中心的王家庄-大临池岩浆岩带,环形二长岩墙的内、外侧以及火山岩盆地深部收缩的"颈部",具有较大的铜矿找矿潜力。大上口—夫村、大临池、于兹山—黄山、黄花山—西窝陀、老人峰—贺家庄地区位于火山岩盆地赋存铜矿的内部构造上,也具备铜矿成矿的地层、断裂构造、岩浆岩、物化探等异常条件,应是今后铜矿勘查工作的远景地区。     

江汉盆地典型二级构造带特征分析

在三维地震资料的基础上,依据构造带划分原则,把江汉盆地构造带划分为三大类,分别为断裂、盐构造及古潜山,共25个,并分别在3个类别中选取一个典型构造带进行讨论研究。     

青海省贵德盆地大地热流研究

贵德盆地位于青藏高原东北缘,地热资源丰富,勘查发现其西部山区的扎仓寺热田赋存可供发电的干热岩地热能,但是整个盆地内的大地热流研究仍为空白,制约该区域地热资源的研究评价及开发利用。采集扎仓寺热田16块岩心样品进行了热导率测试,通过温度的校正,获得了扎仓寺热田的原地热导率值。利用钻孔(ZR1)的测温资料和热导率数据,根据热传导定理采用2种方法分别计算传导层段及有对流影响层段的热流值,获得厚度加权平均热流值为79.5 mW/m2,高于全球大陆地区平均热流值[(65±1.6) mW/m2]和中国大陆地区平均热流值[(61±15.5)mW/m2],为高热流值,反映了该区域新生代构造活动较为强烈。本研究工作为继续探索该热田的形成演化和地球动力学过程及地热资源评价提供了地热参数。      

Principal Denudation Processes and Their Contribution to Fluvial Suspended Sediment Yields in the Upper Yangtze River Basin and Volga River Basin

This paper synthesized the principal land denudation processes and their role in determining riverine suspended sediment yields(SSY) in two typical geographical environments of the Upper Yangtze River Basin in China and the Volga River Basin in Eastern Europe. In the Upper Yangtze River Basin, natural factors including topography, climate,lithology and tectonic activity are responsible for the spatial variation in the magnitude of denudation rates.Human disturbances have contributed to the temporal changes of soil erosion and fluvial SSY during the past decades. On one hand, land use change caused by deforestation and land reclamation has played an important role in the acceleration of sediment production from the central hilly area and lower Jinsha catchment; On the other hand, diverse soil conservation practices(e.g., reforestation,terracing) have contributed to a reduction of soil erosion and sediment production since the late 1980 s.It was difficult to explicitly decouple the effect of mitigation measures in the Lower Jinsha River Basindue to the complexity associated with sediment redistribution within river channels(active channel migration and significant sedimentation). The whole basin can be subdivided into seven sub-regions according to the different proportional inputs of principal denudation processes to riverine SSY. In the Volga River Basin, anthropogenic sheet, rill and gully erosion are the predominant denudation processes in the southern region, while channel bank and bed erosion constitutes the main source of riverine suspended sediment flux in the northern part of the basin. Distribution of cultivated lands significantly determined the intensity of denudation processes.Local relief characteristics also considerably influence soil erosion rates and SSY in the southern Volga River Basin. Lithology, soil cover and climate conditions determined the spatial distribution of sheet, rill and gully erosion intensity, but they play a secondary role in SSY spatial variation.     

鄂西北房县盆地的形成与演化

房县盆地整体地形南陡北缓,古近系广泛发育,前第四纪地层向南倾斜。其南部边界的青峰断裂带在古近纪正断作用明显,北东向白鹤断裂的正断和北西向安康-房县断裂的左旋控制青峰断裂的范围和盆地的东西边界。房县盆地是典型的半地堑断陷盆地,经历了拉张-挤压-差异升降的过程,现今仍发育温泉群,时有中等地震发生。     

The hydrochemical features of salt lakes in Qaidam Basin

There are 37 lakes in the Qaidam Basin: 1 freshwater lake, 6 brackish-water lakes, 2 saline-water lakes and 28 salt lakes. The pH value of salt lake brines is 7.014 on the average, and the average total mineralization is 340.75 g/1. Their water bodies belong mainly to the five-component equilibrium system,: Na, K, Mg//SO₄, Cl-H₂O, which can be further grouped into sodium-magnesium sulfate subtype, magnesium sulfate subtype, chloride transition subtype and chloride type water by their hydrochemical property. The salt lake brines of the first salt forming epoch (N₂−Q₃) were of the sulfate type. In the second salt forming epoch (Q₃−Q₄), some of them were of the chloride type. The pH value of brines decreases with the increase of total mineralization. The pH value is lower when the total mineralization is from 50–310 g/l and higher when the total mineralization is from 310–355 g/l, however, when the total mineralization is higher than 355 g/l, the pH value decreases slowly again. The total mineralization of the chloride type and the chloride transition subtype brine is higher than the sulfate type, being 310–530 g/l, 310–470 g/l, and less than 355 g/l in that order. Of the 40 chemical compositions in the saline lake brines in Qaidam Basin, potassium is mainly concentrated in the chloride type and chloride transition subtype brine, boron and lithium mainly in the sulfate type. Evaporation experiments show that boron and lithium are accumulated in concentrated brine until crystallization of bischofite takes place. Potassium is also accumulated in concentrated brine during the salt forming stage, but its concentration decreases with the increase of total mineralization during the potassium forming stage. This paper was published in Chinese inOcean. et Limn. Sinica;15 (4):341–359, 1984.