鄂尔多斯盆地西缘奥陶系古环境恢复及沉积体系分析

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系沉积体系类型认识存在争议。基于鄂尔多斯盆地西缘与中东部地层的对接关系,以元素录井资料为主,结合野外露头剖面、钻井岩心、铸体薄片等资料,分析盆地西缘海域古环境特征及其与中东部海域的差异,揭示鄂尔多斯盆地西缘奥陶系重点层系的沉积体系类型及特征,建立古环境及沉积演化模式。结果表明：奥陶系沉积期,鄂尔多斯盆地西缘的古环境演化趋势与盆地中东部的基本一致,纵向上,自三道坎组至乌拉力克组沉积期,海平面呈振荡—上升趋势,古水体逐渐加深,古氧化还原性和古生产力逐渐增强;古气候对古盐度影响明显,其中三道坎组—桌子山组沉积期古气候为干热型,古盐度逐渐升高,克里摩里组—乌拉力克组沉积期古气候转为相对温湿型,古盐度呈下降趋势。古环境演化对沉积体系类型具有一定约束作用,三道坎组—乌拉力克组沉积区域集中发育于Y窄相带—X宽相带,三道坎组主要发育台地边缘相的浅滩和礁滩,桌子山组以台地前缘斜坡相为主,克里摩里组发育盆地边缘相—开阔陆棚相,乌拉力克组发育盆地相。该结果为鄂尔多斯盆地西缘天然气勘探提供地质依据。     

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组物源区分析

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组物源特征对天然气勘探尤为重要。通过砂岩的碎屑组分、岩屑组分、重矿物组合以及石英阴极发光等研究,认为研究区羊虎沟组受到北部、西南部、南部物源控制,各个方位物源在研究区中部吴忠—马家滩地区汇合。通过砂岩轻、重矿物组合和碎屑组分的Dickinson三角图解,以及泥岩的稀土元素特征等分析,认为研究区羊虎沟组源岩以大陆上地壳岩石为主。研究区北部砂岩物源区为再旋回造山带物源区,泥岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式与阿拉善古陆浅变质岩相似,具有亲缘性;西南部及南部砂岩物源区为稳定陆块区和再旋回造山带物源区,泥岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式与祁连—北秦岭造山带中浅变质岩相似。综上所述,研究区北部母岩主要为阿拉善古陆的浅变质岩夹少许火山岩,西南部及南部母岩主要为祁连—北秦岭造山带的中浅变质岩,其次为碳酸盐岩和火山岩。     

鄂尔多斯盆地西缘麻黄山地区延8储层特征

通过对延8储层铸体薄片、扫描电镜、孔渗测定、压汞资料等分析,延8储层具有以下特征:研究区北边富长石、南边富石英,具有不同的物源;砂岩粒度以中粒为主,细粒和粗粒次之;主要的储集空间为粒间孔和粒内溶孔;由于大量的长石、岩屑被溶,孔隙度、渗透率不呈正态分布,均偏大,溶蚀作用形成的大量微孔造成高束缚水饱和度,产纯油或含水率极低;砂体厚度、岩石相和成岩作用共同控制着储集层的物性。结果表明,位于河道中部弱胶结的中砂岩具有良好的储集性能。     

鄂尔多斯地块周邻地震活动的波动性

本文利用三千年来历史地震及近二十年来强震前形变资料,以鄂尔多斯地块周边地区为样本进行空间扫描及转移概率统计,发现地震在时、空、强方面存在明显的波浪特征,并观察到地壳纵、横波的传递,迭加,干涉是地震发生的主要原因。其机理是:被不同断裂切割的块状地壳互相简支,各地块三维弹性应变是地壳波浪运动的形成原因。中国存在着以地中海波浪为主和以环太波浪为次的两个波系,二者的消长,就引起了中国地震波浪状的发展总过程。     

鄂尔多斯盆地西缘北段三道坎组砂岩构造背景及物源分析

在鄂尔多斯盆地西缘北段三道坎组砂岩的岩性识别与划分的基础上,通过常量、微量和稀土元素分析,结合周缘锆石年龄图谱,研究三道坎组沉积期的构造背景及物源,建立鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪构造模式。结果表明:三道坎组砂岩以石英砂岩为主,含有少量岩屑石英砂岩,整体受到较强烈的风化作用;三道坎组砂岩表现为轻稀土元素富集,且分异程度较大,重稀土元素亏损,且变化较为平缓,δEu具有明显负异常,δCe为轻微亏损的特征,物源来自于西北部阿拉善地块;三道坎组砂岩的物源呈现多源性,物源除来自于鄂尔多斯地块本身外,还来自于西北部孔兹岩系和阿拉善地块;研究区在早古生代受到北祁连造山带的影响,秦岭—祁连海洋壳在三道坎组沉积期向北东方向俯冲,研究区整体处于岛弧靠近陆一侧的弧后盆地,为拟定鄂尔多斯西缘从拉张向挤压构造体制转变时间提供参考。     

鄂尔多斯地块西部南北向拆离滑覆构造

鄂尔多斯地块西部东西向的推覆构造及基底拆离现象已有较多的讨论和研究.对重力作用下的南北向基底拆离滑覆现象还未见讨论.以地震反射特征的明显差异为依据,结合区域地质特征,研究了鄂尔多斯地块西部南北向基底拆离形成的韦州-石沟驿拆离滑覆构造.它在地震剖面上表现为:滑脱面以上的多层平行反射、不出现逆冲推覆前缘带复杂变形造成的杂乱反射;平面上形成与周邻明显的构造不协调性.韦州-石沟驿拆离滑覆构造形成于晚侏罗世地块西部大规模的东西向逆冲推覆造成的南高北低的构造背景下,在重力作用下由南至北沿T9界面附近的煤系地层拆离滑覆,在东、西、北均以断层与周邻相接,为一外来岩席构成的复式向斜,构造变形相对简单.本研究对该区的构造演化研究及油气勘探具有一定的启示意义.     

鄂尔多斯地块南缘中元古界沉积岩地球化学特征

由于缺少足够的年代学数据,鄂尔多斯地块南缘不同分区中元古代地层对比研究较为薄弱.通过分析沉积岩微量元素分布特征,对鄂尔多斯地块南缘不同地区长城纪泥岩沉积物源、沉积环境和构造背景,以及蓟县纪古地理环境进行了研究.结果表明:①洛南和中条山地区沉积物源均来自于沉积岩、钙质泥岩和熊耳群碱性玄武岩;②长城纪鄂尔多斯地块南缘受到熊耳裂陷的伸展作用的同时,还可能受北秦岭古洋盆向华北陆块俯冲作用的影响;③岐山地区蓟县系碳酸盐岩稀土元素的分布特征与古地理环境之间有很好的关联性;④洛南地区 Sr/Ba比值能够反映中元古代相对海平面的升降,岐山地区Sr/Ba比值大小与沉积环境相匹配;⑤鄂尔多斯地块南缘长城纪和蓟县纪都存在适于烃源岩发育的古环境.      

鄂尔多斯地块的运动特性与现今地震活动性

鄂尔多斯地块现今水平运动是鄂尔多斯地块本身运动与中国大陆整体运动相互叠加的结果,其动力来源主要受到青藏地块的北东向推挤、地块北缘的北西向拉张。最新的GPS速度场观测表明,鄂尔多斯地块及周缘1999～2015速度场随着时间推移发生明显变化,其东北缘、西北缘、西南缘、东南缘的速度场变化较为显著,南北缘的左旋运动速率远大于东西缘的右旋运动速率。1970年以来鄂尔多斯地块现今地震资料显示的地震活动性、应变积累释放、应力空间分布及其应力场分析结果表明,鄂尔多斯地块北缘是地块周缘乃至华北地区中强地震的主体活动区域,2000年以来地块周缘能量持续积累,是1970年以来能量积累最长的一个时段。2015年阿拉善左旗5.8级地震后,地块周缘的能量出现预释放的迹象,鄂尔多斯地块北缘具有高的应力分布异常区域。     

扬子地块西缘康滇地区古—中元古代地层和岩浆活动研究进展

康滇地区位于扬子地块西缘,其古—中元古代地层主要由一系列变质沉积岩和变质火山岩组成。康滇地区独特的构造演化历史和成矿作用,使其成为研究扬子地块前寒武纪构造演化的热点地区。随着各种定年技术的发展,该地区近年来有大量精确的年代学研究成果被报道。总结和评述了有关扬子地块西缘康滇地区古—中元古代地层层序、岩浆活动和成矿作用以及构造演化的最新研究成果。虽然目前在该区没有找到有太古宇—古元古界底部地层出露,但大量碎屑锆石年代学数据指示康滇地区很可能广泛分布着太古宙—古元古代基底地层;康滇地区乃至整个扬子地块分布的古—中元古代岩浆活动,指示扬子地块在1.5~2.0Ga可能经历了碰撞造山到伸展的构造演化过程,而这一过程恰好与Columbia超大陆旋回一致。因此,扬子地块很可能就是古—中元古代Columbia超大陆的组成部分。     

鄂尔多斯地块北缘动力背景和现今地震活动特征

鄂尔多斯地块的动力背景是青藏高原东北缘NE向推挤作用的结果。1970年以来,鄂尔多斯地块北缘现今地震活动表明,中强地震活动具有幕式活动特征,从1970~2015年共经历了4幕活动;块体西北缘与东北缘的中强地震具有迁移对跳活动特征,1970年以来共经历了4组对跳;震例统计结果揭示,地块北缘6.0级左右地震前,块体中等地震经历长时间平静具有普适特征;2005-03以来,块体所在的阴山地震带再次进入中等地震超长平静时段。其幕式活动特征、迁移特征、时间平静特征可作为区域范围强震的预测指标。     

鄂尔多斯盆地西缘南段若干不整合面特征及其构造意义

地层不整合接触关系研究是进行构造模式解析和地质演化历程探讨的重要手段.通过大范Χ?头尺度 和填图尺度以及二维地震资料尺度不整合面的识别和分析,发现鄂尔多斯盆地西缘南段发育３种类型重要的角 度不整合面,分别是白垩系与下伏地层、侏罗系与下伏地层和上古生界与下古生界.这３种不整合面分别代表了 鄂尔多斯盆地西缘南段地质历史时期几次重要的构造事件.其中白垩系与下伏地层的角度不整合是区内分布最 广泛、表现最明显的不整合,代表了晚侏罗世末期西缘南段大规模冲断构造事件.侏罗系与下伏地层、上古生界 与下古生界之间的角度不整合限制在惠安堡－沙井子断裂的西侧,一方面表明加里东运动和印支运动在该断裂 以西的西缘南段都有响应,其中晚三叠世末表现为弱褶皱运动;另一方面表明在地质历史时期,惠安堡－沙井子 断裂的分界作用较摆宴井断裂更为明显,马家滩构造区带的构造模式在西缘南段?有代表性.因此在讨论西缘 南段的基本构造模式时将其限定在青铜峡－固原断裂和惠安堡－沙井子断裂之间的“狭义鄂尔多斯盆地西缘南 段”更为合适.      

叠加变形有限应变分解及其应用探讨

本文提出了二维不同类型叠加变形的有限应变分解方法。只要测定有限应变及能代表各期主应变面的面理或剪切指向,就可以计算出各期构造应变。     

鄂尔多斯地块周缘地区构造活动与应变积累特性研究

利用截至2016年底、约30 a的跨断层短水准流动观测资料,借助灰色关联度垂向综合指标提炼、年变速率与趋势累积率计算,分析鄂尔多斯地块周缘地区构造活动特性、水平及时空差异,以及与研究区内中强以上地震、区外大震孕育-发生或影响的关系。结果表明：1)断裂活动特性总体上与地质资料一致。2)研究区内MS5.8以上地震及区外汶川大震震前多出现异常。3)垂向断裂活动较快的是渭河盆地西部、六盘山构造区北部;较慢的是渭河盆地中部、海原断裂、六盘山构造区南部。山西断陷带、西秦岭构造区北部长期能量积累明显;六盘山构造区至渭河盆地西部两端活动、中间相对闭锁,尤其近几年。     

鄂尔多斯西缘前陆盆地构造-热事件与油气运移

应用构造学、岩石学、矿物学和古热史等研究方法，证实鄂尔多斯西缘前陆盆地在中生代晚期发生了强烈的构造-热事件活动。生烃史表明，这次事件与烃源岩的主生烃期相吻合，它不仅使岩石产生大量裂缝，为烃源岩排烃和油气二次运移提供了极好通道，而且还产生强大动力，促进烃源岩排烃和驱动油气二次运移。结果，这次事件显著提高了烃源岩排烃率和油气运移效率，并控制了油气运移方向和分布规律。中生代晚期的构造-热事件不仅是重要的生烃事件，也是重要的成藏事件。     

青藏活动地块区运动与变形特征的数值模拟

利用二维有限元模型,以GPS测量的构造运动为约束条件,探讨了青藏活动地块在弹性应变积累过程中的运动与变形状态。模拟结果表明,青藏活动地块区在整体运动过程中,内部变形以大范围的分布为特征,其内部的应变分布和弹性应变能积累速率表明了Ⅱ级活动地块与活动边界带的显著变形差别：活动地块内部的应变和弹性应变能积累速率相对较小且分布较均匀;活动边界带上变形相对集中,应变和弹性应变能积累速率相对较高,并呈非均匀分布。这反映了青藏地块区内所含的各Ⅱ级活动地块的运动变形的整体性特征及彼此间的差异性特征,也揭示了活动地块构造通过边界带变形等方式对大陆强震的控制作用。     

鄂尔多斯地块周缘垂直形变场负位错反演与应变积累研究

利用鄂尔多斯地块及其周缘1970～2014年的垂直形变速率场资料,借助负位错反演研究该区域长期应变积累。结果表明,地块东北缘山西断陷带中北段年均能量积累增量、剪应力强度都较高,西南缘六盘山断裂与渭河断裂西段次之;山西断陷带中南段至晋陕交界处年均剪应力强度较高且显示一定程度的能量积累;西秦岭构造区尤其西秦岭北缘断裂西段、晋冀蒙交界区也反映一定程度的能量积累特性。     

汶川震后龙门山周边活动地块构造变形及断裂活动

利用1999~2013陆态网络观测资料,计算汶川地震前后龙门山地区周边活动地块应变率场分布及欧拉旋转矢量,基于Okada矩形位错模型,反演块体边界主要断层活动性状,分析研究区域现今构造变形和应变分配,并讨论汶川地震对上述过程的影响。研究表明,巴颜喀拉东部、川西北、滇中等活动地块向南东向运移的同时自身作顺时针旋转;由于龙门山断裂、丽江-小金河断裂等逆冲带对地壳应变的吸收与调整,研究区域地壳变形由西向东逐渐减弱,区域地壳变形以连续渐变为主要特征;汶川地震使巴颜喀拉块体、川西北块体的南东向运移加速,并增强了安宁河-则木河-小江断裂带左旋走滑运动和丽江-小金河断裂的逆冲运动。     

湘南江永地区多期褶皱的变形特征及叠加关系

湘南江永地区处于华夏陆块西北缘,自早古生代以来经历了多期构造变形,关于这些变形的研究对探索湘南地区及其邻区的构造演化过程具有重要意义。通过对江永地区古生界褶皱的构造要素测量和褶皱叠加关系的解析,识别出了３期４个方向的褶皱构造,按发育早晚顺序分别为第一期（Ｄ１）ＮＥ向褶皱,第二期（Ｄ２）ＮＮＥ－近ＳＮ 向褶皱、ＮＷ 向褶皱,第三期（Ｄ３）近 ＥＷ 向 褶皱。其 中 Ｄ１ 期 ＮＥ 向褶皱为下古生界独有的构造样式,本 区及邻区上古生界仅记录了后２期（Ｄ２ 和 Ｄ３）３个方向的褶皱作用。结合地层接触关系、岩浆活动及区域构造演化的综合分析,３期褶皱作用分别对应早古生代后期加里东陆内造山运动 ＮＷ 向挤压、中三叠世后期印支运动 ＮＷＷ向挤压以及晚三叠世－早侏罗世近ＳＮ 向挤压等构造事件。      

大巴山弧形构造带中段渔渡地区侏罗纪叠加变形研究

大巴山构造带是秦岭造山带南部发育的一个以逆冲推覆构造为特征的构造带。通过在大巴山弧形构造带中段渔渡地区进行的详细构造解析发现,大巴山构造带在侏罗纪以来经历了至少两期变形叠加,变形地层三叠系嘉陵江组—侏罗系沙溪庙组。早期变形以与滑脱构造相关的轴向北西—北北西向箱状或隔挡状褶皱为主,并在深部发育顺层滑脱构造,变形时代为晚侏罗世到早白垩世。晚期变形与北侧逆冲相关,导致右行走滑变形,主要形成右行走滑断层和北西—北北西向紧闭褶皱,变形时代比第一期稍晚,为晚侏罗世之后到早白垩世。两期变形形成的褶皱延伸方向一致,与区域构造线的方向协调,而且在远离北侧镇巴断裂的地区变形强度有减弱的趋势,两期变形叠加形成共轴或斜交叠加构造。研究表明,变形与大巴山冲断—推覆构造带向南逆冲有关。     

大兴安岭飞虎山地区多金属矿成矿条件分析

研究区位于黑龙江省北部,属大兴安岭地区呼中区、漠河县管辖。