岩浆侵入体热传导模型优选及应用

在对比分析不同侵入体热传导模型的基础上,进一步结合Easy Ro%模型对前人报道的受岩浆侵入体影响的实测Ro数据进行了数值模拟,结果表明改进的Fjeldskaar模型具有较好的应用前景。同时侵入体不同初始温度及不同厚度对围岩热演化程度影响的数值模拟结果表明,岩浆侵入体的热作用范围有限,不同地质条件下,影响的范围不同。其中:侵入体初始温度越高,影响范围越大;侵入体厚度越大,影响范围(X/D值)也越大,但是一般X/D<2(X/D代表侵入体与接触面的距离和侵入体厚度的比值)。侵入体热传导模型的初步应用表明,岩浆作用带来的热源对烃源岩生烃进程产生了重要影响,可以加速烃源岩的成熟,使得生烃期提前。     

利用ANSYS WORKBENCH模拟火山岩浆活动热扩散过程

火山喷发必然伴随着高温岩浆侵入体把热量从岩石圈深部携带到地壳浅层的过程,因而火山区往往也是地热资源富集区。火山岩浆侵入体热扩散过程的数值模拟不仅是火山区构造热演化研究的重要手段,而且也是火山区地热资源评估的重要方法。本文利用在工程热物理领域应用甚广、但在地热地球物理领域鲜有报道的有限元软件ANSYS WORKBENCH对火山活动岩浆冷却过程及其对围岩的热扰动过程进行了数值模拟。首先本文建立一系列简单的柱状模型,模拟了不同规模、不同顶板埋深的侵入体的热扩散过程,引入冷却指数α=(T_(侵入)-T)/(T_(侵入)-T_(稳态))×100%及干扰温差ΔT=T-T稳态分别来定量分析岩浆侵入体冷却过程及围岩受侵入体热扩散扰动程度。结果表明,半径为0.5km的柱状侵入体的冷却时间约为50ka左右,对围岩热扰动持续时间不到0.5Ma,最大横向热扰动范围约为3km。而半径1km的柱状侵入体的冷却时间约为200ka左右,对围岩温度场影响可持续1.4Ma,热扰动范围可至7km。顶板埋深越大,侵入体对围岩热扰动的持续时间越短。在上述模拟实验的基础上,本文结合最新的相关研究成果,模拟计算了上地壳岩浆房和上中地壳岩浆房两种情景下长白山天池火山千年大喷发对于温度场的可能影响。结果表明,无论其岩浆房位于上地壳或中地壳上部,千年大喷发对于围岩的热扰动目前还局限于500m左右的范围内,这可能是区内尚无大规模地热显示的原因。     

内蒙古索伦地区辉长岩侵入体对上二叠统林西组烃源岩的影响

内蒙古上二叠统林西组具有潜在的较大生烃能力.在烃源岩生烃过程中侵入岩体起到了一定的控制作用.因此针对索伦地区辉长岩侵入体对林西组烃源岩的影响进行了岩石学、有机地球化学等方面的研究,发现似层状辉长岩侵入体对围岩的影响范围仅相当于岩体自身厚度.在侵入界面的外侧,烃源岩具有变质分带现象以及有机质含量低、高熟和裂缝发育的特点,其根源是辉长岩体侵入时的较高温度和压力造成的.辉长岩侵入时带来的高温促进了烃源岩的热演化,并提高了有机质成熟度和生烃量;高压使围岩产生的大量裂缝为烃源岩排烃提供了通道.     

花岗岩侵入体-泥质围岩热传输过程的数值模拟及其地质意义：以粤东典型接触带剖面为例

岩浆侵入作用可以引发水- 岩反应和多种形式的变质作用和金属富集,当侵入至富含有机质的泥质围岩时,其热效
应不仅会造成热接触变质、改变围岩的成岩作用,还会促进围岩中烃源岩的生烃作用。热传输模型研究是定量- 半定量考
察岩浆侵入体及其围岩热演化的重要工具之一。本文选取粤东典型的花岗岩- 泥岩接触带剖面,在开展地质地球化学研究
的基础上,进行了二维热传输模型分析。模拟结果与地质基本一致,发现岩浆侵入能够显著提高接触带围岩和上覆围岩的
地温,其中侧向传输的范围有限,根据多个规模不等的花岗岩岩体热传输模型分析结果,发现小型侵入体的热影响范围与
其侵入体规模正相关,但对于大型侵入体而言,其侧向影响范围一般在2.5 km 左右。本文研究成果对认识与岩浆活动有关
的成矿作用和油气成藏作用有着重要意义。     

白云凹陷浅成岩浆侵入体发育特征、成因及油气地质意义

珠江口盆地白云凹陷内发育大量早中新世(约15.5 Ma)浅成岩浆侵入体(侵入深度<3 km).目前对其形态特征、相互关系以及岩浆侵入诱发的强制褶皱等尚缺乏系统研究.通过利用高精度三维地震资料,细致刻画了侵入体的形态、岩浆运移通道以及岩床复合体内各岩床的空间关系,定量分析了强制褶皱与侵入体的几何关系.白云凹陷内岩浆侵入体...     

岩浆侵入体对有机质生烃(成熟)作用的影响及数值模拟

火山作用带来的热源对有机质的成烃进程和成烃量产生了重要影响,这种热效应一方面可以加速烃源岩的成熟和成烃作用,另一方面可以破坏先期形成的油藏。目前国内外对火山作用的生烃热效应方面的研究主要在热成熟度参数变化描述及岩浆侵入体引起的围岩热蚀变程度的讨论。火山作用对成烃/成藏的利弊,影响的时/空范围、程度的定量研究尚未报道。本次在前人研究基础上,建立了描述岩浆侵入体散热的热传导模型,进一步结合EasyRo%模型和前人报道的实测Ro数据进行了模型检验。通过调整模型的参数和岩浆侵入体厚度、位置及个数等进行了火山作用对有机质成熟作用及生烃影响的研究。模拟结果表明:岩浆侵入体的热作用范围是有限的,但是不同地质情况,影响的范围广度也不相同,对于相同厚度的侵入体,初始温度越高,作用范围越广,但是一般X/D3(X/D代表离接触面的距离与侵入体厚度的比值)。对于不同厚度侵入体而言,在侵入体热作用影响的范围内,侵入体越厚,热作用的范围越广。同时数值模拟结果也表明岩浆侵入体的存在可以改变烃源岩生烃期。     

查干凹陷中、新生代热史及烃源岩热演化

查干凹陷是内蒙古银-额盆地最具勘探潜力的凹陷, 为了揭示查干凹陷中、新生代热史及烃源岩热演化历史, 首先利用9口井的镜质体反射率数据恢复了查干凹陷中、新生代热史, 结果显示查干凹陷在早白垩世巴音戈壁组沉积开始至银根组沉积末期, 地温梯度逐渐增加, 且到银根组沉积末期达到最大, 为50~58 ℃/km; 自晚白垩世乌兰苏海组沉积开始至今, 地温梯度逐渐下降, 现今地温梯度仅为31~34 ℃/km.再以热史为基础, 结合沉积和构造发育史及烃源岩地球化学资料, 模拟了查干凹陷9口井3套烃源岩的成熟度演化历史, 模拟结果显示查干凹陷烃源岩成熟度演化受古地温控制, 3套烃源岩成熟度都在早白垩世晚期达到最大.      

冀中坳陷东北部石炭-二叠系烃源岩热史及成熟史模拟

石炭-二叠系煤成气藏是冀中坳陷东北部亟待突破的勘探领域。文中基于大量的钻井、测井、地球化学和古地温资
料,分别模拟构建了大城凸起、文安斜坡和武清凹陷的埋藏史和考虑岩浆热液侵入作用的热演化史。研究结果表明冀中坳
陷东北部石炭-二叠系地层总体上经历了“三沉两抬”的构造演化过程,在印支运动前全区具有近似的演化历史,印支
期、燕山期区内构造演化开始分异,至新生代形成总体“东隆西坳”的构造格局。区内烃源岩热演化包括一次生烃和二次
生烃,并可细分为长期隆升型、后期强烈沉降深成变质型和岩浆热变质型三种类型。一次成烃主要发生在三叠系末期,二
次成烃分别在新近纪和古近纪岩浆侵入期。区内斜坡浅部和隆起区一次成烃,斜坡和凹陷深部为后期强烈沉降深成变质二
次成烃、斜坡和凸起岩浆热液侵入区发生岩浆热变质二次成烃。一次成烃期Ro 值在0.7%左右,不具成藏潜力,二次成烃
期烃源岩可达高熟、过熟阶段,成藏配置条件好,成藏潜力巨大。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史

呼和湖凹陷下白垩统烃源岩生油条件好,油气资源潜力大.利用研究区7口钻井270个热解资料和125个镜质体反射率数据,分析了下白垩统烃源岩地球化学特征及热演化史.下白垩统烃源岩有机质类型主要为Ⅲ-Ⅱ2型干酪根,现今热演化程度具有中间高、四周低的特点.主力烃源岩层南屯组属于中等-好烃源岩,在约128 Ma进入生烃门限,现今处于高成熟-生气阶段.大磨拐河组属于差-中等烃源岩,在约124 Ma进入生烃门限,现今处于中等-低成熟阶段,大磨拐河组二段烃源岩至今未进入生烃高峰.热史模拟表明呼和湖凹陷在伊敏组沉积晚期达到最大古地温,地温演化具有先升高后降低的特点.从南屯组沉积至今,地温梯度先升高到50~55℃/km,后逐渐降低为现今的35.4℃/km.早白垩世以来较高的地温场对油气生成、成藏起控制作用.包裹体均一温度结合热演化史结果表明126~87 Ma（伊敏组沉积时期）应是呼和湖凹陷油气主成藏期.晚白垩世以来盆地发生抬升,温度降低,烃源岩生烃强度减弱.      

准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系下乌尔禾组烃源岩类型与热演化研究

沙湾凹陷下组合油气资源丰富,下乌尔禾组烃源岩被证实是凹陷内主要的油气来源。然而,由于烃源岩埋深较大、勘探程度低,烃源岩类型、热演化以及生烃史尚不清楚,制约了下组合油气成藏规律的认识。本研究基于烃源岩地球化学参数,认识下乌尔禾组烃源岩基本特征,利用盆地模拟恢复烃源岩热演化以及生烃演化史,在此基础上对油气成藏过程进行分析。结果表明：沙湾凹陷下乌尔禾组烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主,平均有机碳含量(TOC)为0.82%,生烃潜量(S₁+S₂)为5.32 mg/g,为中等烃源岩,平均成熟度(Ro)为1.27%,处于成熟—高成熟阶段。热演化模拟显示下乌尔禾组烃源岩于晚三叠世晚期进入生烃门限(Ro=0.5%),晚侏罗世—晚白垩世达到生油高峰(Ro=1.0%)。白垩纪末期,有机质热演化进入了高成熟演化阶段(Ro>1.3%)。沙湾凹陷超深层储层经历多期油气充注,油气的多期混合以及断层活动的不均一性造成不同层位多种相态油气藏共存。研究认识为准噶尔盆地超深层油气成藏过程和机理研究奠定了坚实的基础。     

大别造山带核部典型燕山期花岗岩岩浆演化的p—T轨迹

本文根据相图和多种地质温压计确定了大别造山带核部典型花岗岩岩浆的源区,岩浆房和固结成岩阶段的温度和压力,并建立了区内岩浆演化的ｐ－Ｔ轨迹。该轨迹表明：（１）石鼓尖侵入岩浆上升能力最强,上升的最小距离为２５ｋｍ;（２）天堂寨侵入岩岩浆上升能力也较强,上升的最小距离为５ｋｍ,（３）九资河侵入岩的上升能力最弱,上升距离小于３ｋｍ。（４）石鼓尖和天堂寨岩体为异地侵入体,九资河岩体是一个原地－半原地花岗岩体     

珠江口盆地白云凹陷地温场特征及烃源岩热演化

通过对珠江口盆地白云凹陷108口钻井的地温数据(BHT、MDT、DST)进行校正、分析,以点到面重构白云凹陷的现今地温场,再结合地质与地球化学资料,正演恢复白云凹陷烃源岩的热演化史及生烃史.研究结果显示:(1)白云凹陷具有变地温场,地温梯度分布在35～60℃/km之间,呈现出南高北低的分布特征.(2)受控于白云凹陷变地...     

珠江口盆地渐‒中新世古气候及物源特征:以阳江东凹为例

珠江口盆地阳江东凹处于太平洋构造域与新特提斯构造域交汇处,地球动力学背景、构造演化历史复杂,对于盆地物源特征和物源区古气候演化方面研究比较薄弱。选取珠江口盆地阳江东凹A钻井岩心中的珠海组-韩江组砂泥岩样品,对其进行地球化学分析,结果显示,样品呈轻稀土元素富集、重稀土元素平坦的配分模式,有明显的负Eu异常特征,与花岗岩相似;Al_2O_3/TiO_2、F1-F2、La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc判别图解表明源岩以长英质为主,并有镁铁质岩石的混入;Al_2O_3/TiO_2、Cr/Zr和Th/Sc值也体现出长英质成分为主的物源特征;(Fe_2O_3+MgO)-TiO_2、Th-Co-Zr/10和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解显示,大部分样品落在大陆岛弧和主动大陆边缘区域,综合研究表明源区岩石特征与中国东南沿海大面积发育的岩浆岩极为相似。化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)、斜长石蚀变指数(PIA)等指标以及Mg/Ca值,指示珠江口盆地阳江东凹晚渐新世至中中新世物源区经历了中等程度的化学风化,对应温暖湿润的古气候环境,且从早到晚气温降低、降水量减少。     

安徽铜陵凤凰山岩体若干特征及成矿关系

<正> 安徽铜陵凤凰山岩体,出露面积约9km2,呈似岩株状,总体成分属正常的钙碱系列的花岗闪长岩,副矿物为磁铁矿、榍石、磷灰石型,主要侵入于中三叠纪扁担山组灰岩中。岩体接触带北部向北陡倾,东部向东中等倾斜,南部向南倾较缓,西部超覆于围岩之上而产状较复杂。     

琼东南盆地宝岛-长昌凹陷陵水组储层差异演化特征

宝岛-长昌凹陷陵水组砂岩储集体目前是琼东南盆地油气勘探的重点目标.本文综合铸体薄片、激光粒度、元素地球化学、X衍射、扫描电镜、流体包裹体以及电子探针分析,探究宝岛凹陷北坡与长昌凹陷陵水组砂岩储层的成岩演化差异性.宝岛凹陷北坡的砂岩储层具有“粒度粗、稳定组分高”的强水动力特征,是海南岛物源体系下的三角洲沉积;而长昌凹陷砂岩储层具有“粒级偏细、泥质杂基重”的弱水动力特点,是神狐隆起、西沙隆起物源体系下的海底扇沉积.机械压实导致宝岛凹陷北坡的陵水组砂岩储层颗粒普遍呈现线状或凹凸接触.高热流背景导致长昌凹陷陵水组砂岩在海底以下浅埋条件（海底以下约1 400 m）下即可进入化学压实阶段,颗粒呈点-线接触,并伴生重晶石、片钠铝石等热液矿物.宝岛凹陷北坡存在早、晚两期烃类充注（14.5~10.0 Ma、2~0 Ma）,期间被一期CO₂充注分隔（7~3 Ma）.长昌凹陷仅发育早期烃类充注（14.5~6.0 Ma）,以及随后的一期CO₂充注（5~0 Ma）.陵水组砂岩储层演化在宝岛凹陷北坡总体以“海底以下缓慢深埋、缓慢升温”,天然气充注促进溶蚀和抑制胶结为特点,而长昌凹陷则以“海底以下浅埋、快速升温”,CO₂持续充注促使碳酸盐或粘土或热液矿物胶结为特点.      

鄂尔多斯盆地西南地区蓟县系古地温演化历史及岩浆热事件的影响

深层油气成藏机理研究的首要前提是要明确烃源岩的热演化历史,这对区域油气勘探潜力的评价有着重要的指导意义。鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系烃源岩在中生代以来的热演化史有何特征,是否受早白垩世岩浆热作用的影响,影响程度如何等问题的不明确,制约着人们对该地区中元古界烃源岩的生烃潜力的认识及进一步勘探开发的思路。通过对安口—铜城地区出露的三叠系、侏罗系及铜城岩体进行磷灰石裂变径迹、磷灰石/锆石(U-Th)/He测试,结合镜质组反射率数据,分别恢复了该地区沉积岩在中三叠世以来和侵入岩在早白垩世以来的冷却历史,结合岩浆岩体的空间分布特征和泥页岩镜质组反射率,估算蓟县系烃源岩古地温。热年代学模拟表明,蓟县系烃源岩自中生代以来先后经历了三叠纪—侏罗纪的正常埋深增温,达到了生烃温度门限,自早白垩世约130～110 Ma开始冷却,其中个别样品表现为自始新世中期至45 Ma微弱加速冷却,中新世晚期至8 Ma以来快速冷却。研究表明,中晚侏罗世是鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系生烃的关键时期,烃源岩处于主生油温度范围,之后的早白垩世晚期岩浆侵入事件的热作用范围有限,对蓟县系烃源岩古地温的影响仅发生在局部地区。鄂尔多斯盆地西南缘...     

The Lilloise Intrusion, East Greenland: Fractionation of a Hydrous Alkali Picritic Magma

The Lilloise is an 8 km4 km layered mafic intrusion which cutsthe plateau basalts of the East Greenland Tertiary province.Lilloise was intruded at 50 Ma, 4–5 Ma after cessationof the voluminous tholeiitic magmatism which accompanied riftingof the East Greenland continental margin. Lilloise is unusualamong layered intrusions in the province because it had a hydrousalkali picrite parent magma and generated a late-stage effluxof magmatic water from the intrusion into the aureole rocks.The three major subdivisions of the layered rocks are: olivine-clinopyroxene,olivine-clinopyroxene-plagioclase and plagioclase-amphibolecumulates. Massive subsidence of the intrusion before completesolidification resulted in deformation of the internal layeringand downturn of the bedding in the surrounding basalts. A strikingfeature of the intrusion is the injection of the layered rocksby a plexus of magmatic sheets which formed at the time of subsidence.The composition of these sheets is representative of the fractionationtrend of the intrusion and ranges from hawaiite to mildly saturatedquartz trachyte. The fractionation trend is successfully explainedby extraction of cumulus minerals of the layered rocks froma parent magma represented by alkali picrite dykes of a contemporaneousregional dyke swarm. Saturated to mildly over-saturated syenitesare a major component of the East Greenland province and theLilloise intrusion is illustrative of an important magmatictrend towards such compositions at this stage in the openingof the North Atlantic. KEY WORDS: Lilloise intrusion; East Greenland; alkali picrite magma; layered intrusion; magmatic differentiation ^*Corraponding author     

塔里木板块东北部笔架山东基性-超基性岩体地球化学特征与岩石成因

笔架山东基性—超基性岩体位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,是笔架山岩带中最东边的一个岩体,岩体形态为椭圆状,出露面积约5 km2.由含长单辉橄榄岩、橄榄辉长岩、含橄辉长岩、辉长岩以及辉绿岩组成.含橄榄石较多的岩石属拉斑玄武岩系列,而辉长岩属钙碱性系列.岩相学、岩石化学和微量元素地球化学特征表明岩浆演化过程中经历了橄榄石、辉石、斜长石的分离结晶作用.Nd、Sr、Pb同位素组成和岩石地球化学特征反映出岩浆与围岩之间存在物质交换.笔架山东岩体的岩浆源区为OIB型地幔源区,原生岩浆为高镁拉斑玄武岩浆[w(MgO)=11.2％],这些性质与塔里木板块东北部其他基性-超基性岩体的特征相似,表明塔里木板块东北部二叠纪基性—超基性岩体的源区主要为OIB型地幔,可能与地幔柱有关.