构造驱动大巴山前陆烃类流体排泄:含烃包裹体纤维状方解石脉证据

含烃包裹体纤维状方解石脉被认为是超高压下油气流体形成和排泄的标志。大巴山前陆构造带一些断裂和下古生界黑色泥岩和泥灰岩烃源岩微裂隙中分布有含烃包裹体纤维状方解石脉,成分分析表明其为低镁方解石。纤维状方解石脉δ13CVPDB和δ18OVPDB比围岩碳酸盐岩的明显变轻,前者δ13CVPDB和δ18OVPDB变化范围分别为-1.9%～-4.8‰和-8.4%～-12.8‰,后者分别为-1.7%～+3.1‰和-8.7%～-4.5‰,且δ13C与δ18O具有明显的线性关系,反映出纤维状方解石脉具有成岩有机流体与浅部流体混合的流体特征。纤维状方解石脉含有共生的固体沥青包裹体、含甲烷液相包裹体和气液二相盐水包裹体等多相态包裹体,其中沥青包裹体为油气运移的残余沥青。气液二相盐水包裹体均一温度主要位于140℃和196℃之间（峰值为179℃）,盐度较高（平均为9.7wt% NaCl）。分别应用盐水包裹体和甲烷包裹体等溶线P-T相图确定出含烃包裹体纤维状方解石脉形成的流体压力为150~200 MPa,属于异常超高压流体。地质和地球化学特征分析认为,大巴山含烃包裹体纤维状方解石脉不具有泥岩因压实成岩作用而形成的超高压流体特征。结合沉积和构造演化历史分析认为,印支碰撞造山运动和燕山前陆构造作用导致大巴山褶皱隆起并伴随天然气藏破坏和改造,挤压环境下的超高压构造应力驱动天然气流体排泄,大巴山前陆构造带含烃包裹体纤维状方解石脉就是超高压构造应力驱动天然气排泄的产物。     

大巴山陆内造山带构造流体及其形成条件研究

构造脉体作为构造流体的宏观标志记录了与构造运动有关的流体来源、形成环境条件和动力学等信息。大巴山构造带是一个典型的陆内造山带,发育了代表构造前、同构造期和构造后3期构造流体的方解石脉(V1、V2和V3)。本文在对构造后伸展背景下形成的方解石脉(V3)野外产状、几何特征和围岩力学性质统计分析基础上,通过其形成古应力场恢复和同位素地球化学分析,研究V3脉体形成环境条件及其流体来源。结果表明,V3脉体走向以NE SW向为主,脉体倾角较陡,大多近于直立,其形成的主应力轴σ1,σ2和σ3方位分别为67°∠76°、200°∠13°和293°∠10°,形成时的应力场为NW SE向拉张。V3脉体形成时流体压力pf<σ2<σ1,流体超压Δsi在92～167 MPa,形成最大深度为1.8～7.2 km。δ13C δ18O反映V3方解石脉形成与围岩碳酸盐岩脱CO2作用有关,V3方解石脉流体包裹体水的δD δ18O同位素分析表明其为盆地内部变质建造水向浅部迁移并有浅部表生水的参与。结合大巴山前陆构造广泛存在的异常高压流体,认为大巴山前陆在晚白垩世-古近纪时期处于伸展构造背景下,原来封存在深部的异常高压流体超压Δsi突破围岩形成裂缝,并上升到浅部与表生流体混合沉淀形成了V3脉体。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系方解石脉中包裹体流体势研究

结合前人研究成果，归纳出了一种利用盐水包裹体均一温度与盐度确定流体势的方法，并对鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系方解石脉中包裹体进行了流体势计算，推算出了古流体运移方向。     

石英脉与方解石脉

火成岩及接近火成岩之地带,砂岩,页岩,变质岩,及火成岩本体中每多石英脉穿插其间,其下部或曰深处又每接伟晶岩脉(Pegmatite vein),此例亦数见不解。二者乃岩浆分解(Magma differentiation),深浅位置不同,皆为岩浆直     

云南会泽超大型铅锌矿床构造带方解石稀土元素地球化学

云南会泽超大型铅锌矿床明显受北东向构造带控制 ,构造带中的脉状方解石为富碳酸盐流体活动的产物。文章通过对这种脉状方解石的稀土元素地球化学研究 ,探讨构造流体的来源及其与成矿流体的关系。结果显示 ,矿区北东向构造带中脉状方解石的稀土含量范围较宽 (∑REE :5 .4 71× 10 -6～ 5 6 .788× 10 -6)、稀土配分模式为相似的轻稀土富集型、存在较强的铕负异常 (δEu :0 .4 39～ 0 .74 2 )。结合地层、矿石中脉石矿物方解石、峨眉山玄武岩的稀土元素含量和碳、氧同位素组成 ,认为控矿构造带中方解石稀土为同源构造流体的结晶产物 ,构造流体稀土元素地球化学特征明显受成矿流体的控制     

大巴山陆内造山带高压古流体及其运移动力学机制研究

陆内造山带普遍存在的高压流体与金属矿产与油气形成与分布关系十分密切。大巴山陆内造山带发育有大量同构造期方解石脉,碳氧同位素反映其为围岩碳酸盐岩成岩流体产物。通过对方解石脉中盐水包裹体分析测试,应用包裹体p-T-X相图确定的大巴山构造带同构造期古流体压力自北而南由高变低,即从大巴山逆冲构造带、大巴山前陆构造带到大巴山前陆坳陷古流体压力分别为240~270 MPa、220~240 MPa和170~190 MPa,而恢复的古流体压力梯度分别为2.2 MPa/100m、2.3 MPa/100m和2.0 MPa/100m,明显高于正常静水压力,表明大巴山陆内造山期古流体为典型异常高压流体。综合分析表明,大巴山陆内造山带和四川盆地自古至今普遍存在异常高压流体。结合区域地质研究认为,处于大巴山推覆体前缘、受志留系泥岩滑脱层和逆掩断层控制的高压体系具有压力封存箱特征。大巴山陆内造山带高压流体是在埋藏过程中形成的,其形成深度在2 800m左右,异常高压是大巴山构造带驱动流体迁移的主要动力之一。     

川东南丁山地区石牛栏组成脉流体来源与油气成藏

四川盆地东南部志留系油气成藏过程研究缺少成藏和破坏阶段的直接证据,丁山地区志留系石牛栏组储层内沥青和方解石脉体记录了储层内流体演化的信息,对研究油气藏油气成藏演化过程有重要的指示作用。运用显微岩相学、阴极发光、微区原位元素和流体包裹体分析方法,确定了古流体来源和活动时间,并恢复了甲烷包裹体古压力,结合烃源岩生烃演化史和地质特征揭示了石牛栏组油气成藏演化过程和主控因素。研究结果表明丁山地区石牛栏组储层内发育两期方解石脉体,原油充注发生在两期方解石脉形成之前。第一期方解石脉形成于距今约127 Ma,阴极发光颜色为褐红色,方解石脉形成于偏还原环境,成脉流体来源于同层位成岩流体。第二期方解石脉形成于距今约83 Ma,阴极发光颜色为褐黄色,方解石脉形成于偏氧化环境。龙马溪组烃源岩大量生油阶段在距今190～150 Ma之间,生成的石油充注到石牛栏组储层中并在距今约135 Ma裂解成气藏。甲烷包裹体捕获压力为51.77～57.46 MPa,储层压力系数为1.26～1.40。石牛栏组古气藏在燕山期以来,由于构造运动导致地层抬升剥蚀和断裂发育,促使天然气泄漏。     

大港滩海区沙一段下部方解石脉的地球化学与包裹体特征--以港深67井为例

大港滩海区港深67井第三系沙河街组一段下部处于超压带的项部,其泥晶灰岩和钙质细砂岩中以方解石脉发育为特征.方解石脉以块状结构为主,少量为纤维状结构,部分方解石脉中分布有原地微角砾.方解石脉中石油包裹体的均一温度为120～140℃,其中,液烃包裹体显蓝色荧光;盐水包裹体的均一温度为80～170℃.方解石脉的δ13C为2.30‰～5.92‰(PDB),δ18()为-14.16‰～-7.89%0(PDB).方解石脉宿主裂缝的形成与超压破裂有关,方解石脉的成脉流体和成脉物质来自下伏泥岩层中封存的同生水和围岩.     

断裂带中方解石脉显微结构、地球化学和年代学研究: 藏南亚东裂谷带古地震记录

断裂带中的方解石脉作为流体的直接记录,保存了丰富的断层活动信息。亚东裂谷是藏南地区南北向裂谷系中一条具有区域规模的大型裂谷,自北向南分别为热隆、涅如堆以及帕里次级裂谷。本文在涅如堆地堑南、北部和帕里地堑北部裂谷断层选取三个采样点,对沿断层发育的方解石脉进行研究,揭示了脉体与地震活动的关系、流体来源以及古地震发生时间。显微结构观察显示,方解石脉主要具有块状和拉长块状结构,分别代表了同震快速沉淀以及震后的同构造期沉淀。涅如堆地堑北部方解石脉具有Eu元素正异常以及高⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的热液特征,异常轻的碳氧同位素值显示出地幔流体和大气水贡献。涅如堆地堑南部和帕里地堑北部方解石脉具有Ce和Eu负异常以及Y正异常的低温特征,与区域内灰岩相近的δ¹³C和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值反映了围岩来源,偏负的δ¹⁸O表明同样存在大气水贡献。方解石的地球化学特征反映了裂谷断层切割深度大,在断层活动期间能够沟通不同深度域的流体。断层亚东裂谷涅如堆段方解石脉铀系测年结果为距今679±129ka,帕里段北部结果为距今544±26ka、444±15ka和408±13ka,由于以上样品均具有同震或同构造期的内部结构特征,因此测年结果代表了地震活动时间。结合涅如堆段发育的断层三角面高差,计算出裂谷断层中更新世以来的E-W向伸展速率为0.17~0.24mm/yr,小于晚更新世以来0.8±0.3mm/yr的伸展速率,以及GPS观测的伸展速率6mm/yr。即中更新世以来,亚东裂谷涅如堆段断层活动速率逐渐增大。该地区断裂带中广泛发育的方解石脉能够为基岩区的断层活动和古地震研究提供宝贵的资料。

     

大巴山前陆叠加构造力学特征的模拟研究

摘要：采用非线性有限元数值模拟技术和方法,研究大巴山前陆构造带应力场、位移场和形变场的流变学特征,分析叠加褶皱的相干形式和联合弧的形态特征,展现了大巴山弧形构造的发育、演化过程,提供了一组与大巴山前陆叠加构造相适应的边界外力和约束条件。研究表明:(1)模型选用的蠕变材料在变形过程中,应力场的变化非常缓慢,使得我们有条件通过应力迹线去研究构造变形的形态特征。(2)大巴山弧形构造带早晚两期褶皱的干涉形式大致为构造横跨叠加、斜跨叠加和共轴叠加三种。(3)大巴山弧形构造带形成的关键条件是北东向区域应力的作用和东西两个基底构造结的存在;而与大巴山弧联合构成收敛双弧的川东弧形构造带主要为来自南东方向的动力作用所致。     

大巴山前陆弧型构造带形成机理分析

基于野外观察和构造测量,论述了大巴山前陆弧形构造带的基本构造特征,包括弧形带展布特征、分带特征、分段特征、分层特征、构造变形样式、叠加变形特征和古构造应力场特征等,在此基础上探讨了大巴弧形成的主要控制因素.指出大巴弧形成的机理不同于经典的碰撞造山模式,该弧形构造带经历了古生代大陆边缘伸展裂陷初始期、中晚三叠世碰撞造山雏形期和中晚侏罗世陆内造山定型期.造山作用前的古大陆边缘伸展作用及其产生的不规则边界形态对弧形带的形成起到了决定作用.其中先成的城口-房县弧形断裂带不仅控制了早古生代沉积-岩浆作用,同时成为大巴弧形成的主导边界条件,而弧形带两端的基底隆起也起到了重要的限制作用.根据实际地质资料设计的简单沙箱模型模拟了这个弧形带的形成条件和过程.     

流体构造动力学及其研究现状与进展

流体构造动力学是介于流体地质学和构造地质学之间的一个重要前沿领域 ,主要研究由流体的温度和压力等物理状态及其变化、流体的迁移与运动和流体与岩石矿物发生化学反应等物理与化学过程所引起的构造作用和动力学机制 ,研究内容涉及流体与构造的关系、流体的构造作用方式、流体构造类型与动力学成因机制。对流体构造动力学主要研究方向的研究成果进行了总结和回顾 ,介绍了流体构造动力学的一些研究进展 ,并指出流体是地壳运动、造山作用及岩石的褶皱和断裂等构造过程的重要参与者和组织者。     

山东牟乳石英脉型金矿流体成矿构造动力学研究

对金矿床地质地球化学和成矿流体及构造动力学研究认为,石英脉型金矿广泛发育围岩交代作用,在时间上遵循碱金属交代→Ｃａ、Ｆｅ、Ｍｇ中性交代→酸性交代的总体演化序列。与围岩的交代作用,沸腾作用引起的相分离和大气降水的加入所产生的混合稀释是成矿流体体系演化的主要途径,容矿断裂构造活动可划分为脆性破裂和韧脆性扩张两种动力学状态。成矿物质在非平衡和近平衡两种状态交替中分异结晶。流体演化与成矿动力耦合是形成金矿的主要机制。     

安徽张八岭构造带石英脉型金矿成矿流体来源研究

对安徽张八岭构造带石英脉型金矿石英流体包裹体温度、成分和氢、氧同位素进行了研究,对成矿流体来源进行了探讨。研究表明,区内石英脉型金矿具有两类成矿流体,一类为中生代大气降水与经历水/岩交换的演化岩浆水的混合;另一类为中生代大气降水与原始岩浆水的混合。     

四川盆地北部大巴山山前带构造样式与变形机制

利用最新的地震和地表地质资料,对四川盆地北部大巴山山前构造进行综合解释。按构造样式差异,将大巴山山前构造带划分出3个构造带：通江-黄金口西NW向潜伏断褶带、五宝场-铁山坡NW-NE向构造交汇带及温泉井-奉节近EW向构造带;其对应的前缘构造样式分别为反冲断层型、褶皱滑脱型及双向冲断-褶皱型。中生代以来的构造变形主要有2期：印支晚期,以NE向褶皱作用为主;燕山中、晚期-喜马拉雅期,以NW向冲断-褶皱作用为主。大巴山前缘构造受不同方向挤压应力联合作用的控制。     

大巴山前陆西段叠加构造变形分析及其构造应力场特征

大巴山前陆西段发育典型的横跨叠加褶皱,清楚地记录了自身构造演化历史,为查明大巴山前陆构造体制转换提供了非常有利的条件。本文通过野外褶皱形态分析,结合层面和断层面滑动矢量的观测,获得大巴山前陆西段中生代主要的两期挤压构造应力场,即早期(T3—J1)的构造应力场以近南北向挤压为主,大巴山地区受其控制,发生近东西向展布褶皱变形,这期构造变形与印支运动有关;晚期,即J3—K1期间,大巴山构造体制发生重大转变,本区构造应力场由近南北挤压转变为近东西向强烈挤压,大巴山发生强烈构造变形,大巴山推覆构造带以断裂活动为主,镇巴—城口—房县断裂带强烈向大巴山前陆逆掩。而大巴山前陆则以强烈的近南北向延伸的褶皱变形为主,早期近东西向褶皱遭受强烈改造,形成大巴山前陆西段较为典型的横跨叠加褶皱构造。这期构造变形是燕山运动早期活动的结果。大巴山叠加变形的研究不仅为研究中国盆—山系统变形特征提供了具体例证,而且对大巴山前陆油气勘探起重要指导作用。     

伏牛山构造带变质流体脉变形特征及构造意义

伏牛山构造带由多条近平行的断裂带和夹持其间的变形岩片组成,洛南-栾川断裂带和瓦穴子-乔端断裂带为其中的两条主要断裂带。这两条断裂带虽遭受多期强烈构造活动的影响,但主造山期的构造特征至今仍然保存完好,并以中深层次的韧性剪切变形为主,形成了典型的糜棱岩和同构造期石英脉。本文从宏观、微观、超微观变形特征及年龄等方面对这些变质流体脉进行了研究,以探讨与其形成密切相关的构造活动特征、年代及其在秦岭造山带和华北板块南缘强变形带中的作用。石英脉中石英颗粒动态重结晶特征总体显示远离剪切带只有少量的膨凸式,靠近断裂带为亚颗粒式,形成核-幔结构,位错特征显示远离剪切带位错密度较小,靠近断裂带较大,位错形态显示瓦乔断裂带以挤压为主,洛南-栾川断裂带以剪切为主。两条断裂带石英脉的变形特征说明它们的糜棱岩化过程均为塑性变形中的晶质塑性变形,形成过程均为挤压在先,剪切在后。所测糜棱岩中石英脉的ESR年龄分别为372.9±30.0 Ma、275.0±20.0 Ma和218.0±20.0 Ma,真实地记录了晚加里东至中-晚海西期北秦岭的构造活动及所受影响。其中372.9±30.0 Ma是宽坪岩块向华北板块下的斜向俯冲汇聚和走滑的年代, 275.0±20.0 Ma是瓦乔断裂带的形成年龄。218.0±20.0 Ma的年龄则反映了华南、华北两大板块印支晚期全面闭合作用在秦岭造山带内部的影响。从以上3个年龄可以看出:北秦岭各构造带自北向南演化,时代上自北向南变新。