超高压变质带中的变质不均一性

不同造山带的榴辉岩和有关变质表壳岩石中柯石英及金刚石等标志性超高压变质矿物的发现,已证明陆壳岩石能俯冲到大于120km的地幔深度并折返至地表。超高压变质带中榴辉岩和相关的榴辉岩相岩石常常与具有低级变质矿物组合的岩石(如变质花岗岩、花岗片麻岩、变玄武岩或斜长角闪岩等)密切伴生,然而它们之间的相互关系和成因联系却一直是地质学家长期争议的焦点。查明这两类岩石的变质演化历史以及相互联系,对理解大陆的深俯冲及折返过程具有重要意义。在总结、分析若干陆陆碰撞造山带中变质不均一性的研究成果及成因解释的基础上,讨论了影响岩石保存超高压变质记录的若干关键因素,包括原岩性质、变质流体、构造变形、退变质作用等。     

胶东—鲁南早元古代双变质带及其地质意义

本文作者描述了胶东—鲁南双变质带,从荣成、文登、威海经青岛、胶南、诸城、日照到莒南赋存于太古代至早元古代胶东群和/或胶南群变质杂岩中的C类榴辉岩带,代表了高压低温变质带;从胶东到鲁南的桃科期(早元古代)Ⅰ型花岗岩带及胶东莱西—安丘早元古代麻粒岩相岩石则代表了高温低压变质带。我们推测,这一双变质带,形成于早元古代华南板块向华北板块的俯冲期。在这次碰撞事件之后,胶东—鲁南地区发生角闪岩相变质作用,这次变质事件使得高压低温变质带发生了进变质作用,使C类榴辉岩平衡温度升高,同时使蓝闪石片岩消失;高温低压变质带则发生了退变质作用,Ⅰ型花岗岩发生混合岩化作用,麻粒岩相岩石遭受退化变质。胶东—鲁南双变质带,表明了华北—华南陆块的东部边界是从合肥、嘉山、响水、连云港经鲁南、青岛到胶东(荣成、威海)后而没入北黄海的。     

柴北缘铅石山榴辉岩地质特征

根据对铅石山榴辉岩岩石学、岩石化学、地球化学元素、变质岩相及变质作用等特征,该类岩石形成时代可能为中元古代后期,并经历了四堡期、晋宁期、加里东期三次快速折返及相应的退变质作用叠加,进一步证实了柴北缘地区高压变质带的存在。     

大别山宿松变质带花岗片麻岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分

宿松变质带位于大别碰撞造山带南部,是一个相对低级变质的构造岩石单位。该带岩石类型丰富,如云母石英片岩、花岗片麻岩、变玄武岩/斜长角闪岩、变质辉长岩、异剥钙榴岩、大理岩、石墨片岩和含磷岩系等。然而,它们的形成时代和岩石成因一直存在较大争议。为此,重点对大别山宿松变质带中花岗片麻岩进行了锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素分析。锆石定年结果表明,这些花岗片麻岩的原岩形成时代包括晚太古代(2.5~2.7Ga)和新元古代(770~830 Ma)两大类,经历了晚三叠纪的绿帘角闪岩相变质作用。新元古代花岗片麻岩的原岩是由经历了约2.0Ga变质作用的晚太古代岩石在新元古代大陆裂解过程中发生重熔作用形成的。鉴于花岗片麻岩的新元古代岩浆锆石年龄记录与大别造山带超高压正变质岩的原岩形成时代一致,结合变质作用特点和已有资料与区域地质背景,进一步证明宿松变质带花岗片麻岩等参与了扬子板块的三叠纪俯冲,并发生了绿帘角闪岩相变质作用,局部可能达到高压榴辉岩相变质作用,是扬子俯冲板块在较浅深度折返的岩片。由于大陆碰撞→造山后的逆冲、推覆以及构造堆叠与剥蚀作用,造成宿松变质带中有可能卷入较深俯冲的岩片。     

威海地区榴辉岩及其变质作用

威海地区榴辉岩位于秦岭大别苏北胶南巨型榴辉岩带的北东段。榴辉岩体大小悬殊,呈透镜状、不规则状、脉状及似层状等赋存在早元古代荆山岩群变质层状岩系、尖晶石橄榄透闪片岩及晚元古代片麻状花岗闪长岩、片麻状二长花岗岩中,并与围岩一起经受了后期的构造变形改造。榴辉岩退变分带的核部为榴辉岩,次外边为榴闪岩,最外边为斜长角闪岩或石榴斜长角闪岩。三个变质作用阶段的特征是：前榴辉相阶段为中压相系绿帘角闪岩相;榴辉岩相阶段为高压相系;榴辉岩退变质阶段相当于中压相系的角闪麻粒岩相—角闪岩相。变质作用ＰＴｔ轨迹呈顺时针方向。榴辉岩形成于９００Ｍａ左右。     

胶南-威海造山带研究进展及重要地质问题讨论

胶南-威海造山带基底主要由新元古代变质花岗岩组成,另有少量变质表壳岩、浅变质碎屑岩、基性-超基性岩及榴辉岩.变质花岗岩可分为同造山花岗岩及后造山花岗岩.造山带之上曾经有过古生代盖层,造山带中侵入有三叠纪闪长岩及花岗岩体.在榴辉岩及其围岩中发现了许多高压、超高压变质矿物;确认高压、超高压变质作用分早期的超高压榴辉岩相变质作用和晚期的高压绿片岩相变质作用;变质地层、超镁铁质岩及部分片麻岩等围岩与榴辉岩经历了相同的超高压变质作用,大部分花岗质片麻岩是在超高压变质作用发生后或发生过程中侵入榴辉岩中的.苏鲁造山带是一条以韧性剪切带为格架,穹窿构造、褶皱构造相伴随的"无山"的造山带;造山带可分为南、北二部分,北带主体属于华北板块南缘带,而南带主体则属于扬子板块北缘带.南、北带的界线大致与连云港-嘉山断裂及近岸断裂一致.造山带南界与响水-淮阴断裂一致,北界位于五莲-王台-朱吴-牟平一线,西侧被郯庐断裂带切割.     

胶南-威海造山带研究进展及重要地质问题讨论

胶南-威海造山带基底主要由新元古代变质花岗岩组成,另有少量变质表壳岩、浅变质碎屑岩、基性-超基性岩及榴辉岩.变质花岗岩可分为同造山花岗岩及后造山花岗岩.造山带之上曾经有过古生代盖层,造山带中侵入有三叠纪闪长岩及花岗岩体.在榴辉岩及其围岩中发现了许多高压、超高压变质矿物;确认高压、超高压变质作用分早期的超高压榴辉岩相变质作用和晚期的高压绿片岩相变质作用;变质地层、超镁铁质岩及部分片麻岩等围岩与榴辉岩经历了相同的超高压变质作用,大部分花岗质片麻岩是在超高压变质作用发生后或发生过程中侵入榴辉岩中的.苏鲁造山带是一条以韧性剪切带为格架,穹窿构造、褶皱构造相伴随的“无山“的造山带;造山带可分为南、北二部分,北带主体属于华北板块南缘带,而南带主体则属于扬子板块北缘带.南、北带的界线大致与连云港-嘉山断裂及近岸断裂一致.造山带南界与响水-淮阴断裂一致,北界位于五莲-王台-朱吴-牟平一线,西侧被郯庐断裂带切割.     

初论辽北晚前寒武纪高压变质带

辽北晚前寒武纪高压变质带展布于建平—北票一带。高压变质带由榴辉岩、石榴单斜辉石岩等高压变质基性岩组成。这些岩石遭受了从麻粒岩相到角闪岩相连续退变质作用的改造。早期榴辉岩相变质反应条件为：Ｔ＝８００℃±,Ｐ＞１．５ＧＰａ;麻粒岩相的温压条件为：Ｔ＝８００～９００℃,Ｐ＝０．９～１．１５ＧＰａ,属中高压型;晚期角闪岩相的温压条件变为：Ｔ＝５７０～６５０℃,Ｐ＝０．６０～０．７５ＧＰａ。变质反应的Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹呈现出顺时针演化。结合辽北造山带其它的标志判断,这些高压变质岩的形成和抬升与中、新元古代时期洋壳俯冲消减和陆块碰撞,并伴随快速构造上升有关。     

火山岩岩性、储层的岩石物理弹性参数判别:以松辽盆地北部徐家围子断陷营城组为例

徐家围子断陷火山岩岩性种类多,岩性复杂,不同岩性岩石特征差异大,火山岩岩性、储层的地震预测难度大,亟待通过岩石物理的分析,有效指导火山岩储层地震预测。通过对13种弹性参数敏感性交会分析,首次利用密度和剪切模量将徐家围子断陷营城组复杂火山岩岩性划分为玄武岩类、安山岩类和流纹岩类3类,且同一岩类岩性都具有相同的储层参数特征,在区分岩性基础上,利用密度和纵波速度双参数可对3类岩性组的储层进行直接识别,为火山岩储层叠前反演预测技术提供理论基础。      

柴北缘鱼卡河超高压变质金红石中Si含量及其地质意义

利用LA-ICP-MS方法对柴达木盆地北缘鱼卡河超高压变质的多硅白云母榴辉岩及共生的石榴角闪钠长岩中的金红石进行了详细的矿物学和LA-ICP-MS原位微量元素研究。结果表明:多硅白云母榴辉岩中金红石显示Si成分环带,且Si含量(质量分数,下同)随变质压力而发生规律性的变化;从进变质到峰期变质阶段,金红石中Si含量从核部向边部呈升高趋势,峰期金红石的边部Si含量达到最高,退变质阶段金红石中Si含量从核部向边部呈降低趋势;石榴角闪钠长岩中的金红石主要呈包体产于多硅白云母、石榴子石、角闪石和钠长石中;在相同的超高压变质条件下,石榴角闪钠长岩中多硅白云母包体金红石的Si含量((1018~2741)×10^-6,平均为1924×10^-6)明显高于多硅白云母榴辉岩中的峰期金红石((450~2397)×10^-6,平均为952×10^-6)。综合多硅白云母榴辉岩和石榴角闪钠长岩的产状、变质演化和全岩成分以及前人对大别—苏鲁超高压榴辉岩中富硅金红石的研究结果提出,超高压变质岩石中金红石的Si含量与变质压力成正相关关系,金红石中Si含量大于500×10^-6可以作为榴辉岩经历超高压变质作用的指示标志。超高压金红石中Si含量与全岩成分中SiO2和TiO2含量有关,随SiO2含量的升高和TiO2含量的降低而升高。     

Rock physics and seismic modeling of shale reservoirs with horizontal fractures

The presence of horizontal fractures enhances seismic anisotropy of shales.Calculation based on the effective medium theory indicates that horizontal fractures have little effects on velocities along the direction pa-rallel to fractures,but can significantly reduce velocities along the direction normal to fractures.Seismic respon-ses of shales with horizontal fractures are calculated based on the reflector model and the anisotropic propagator matrix method,in which the reflections are a combination of the contrast in impedance due to the variations in fracture density,anisotropic propagation of waves within the shales,and the tuning and interferences associated with layer thickness.Calculated results indicate that seismic reflections are sensitive to reservoir layer thickness and fracture density.Anisotropic propagation alters amplitudes and phases of reflections.It corresponds to high-er reflection amplitudes for the case of surrounding sandstone with higher velocity because the increase in frac-ture density increases the contrast in impedance between the shale and sandstone.In contrast,the surrounding sandstone with lower velocity corresponds to lower reflection amplitudes for the increase in fracture density.     

辽宁省地层、侵入岩及混合岩密度特征

依据全省 11个 1∶2 0万重力调查区实测的岩石密度数据 ,按《辽宁省区域地质志》划分的地层、侵入岩及混合岩进行系统整理、归纳 ,统计出全省密度参数 ,并划分出岩层主要密度界面 ,为重力资料解释提供了地球物理前提和依据。     

鲁东碰撞带的初步研究

鲁东碰撞带是秦岭一大别碰撞带的东延部分，它由元古字变质地层混杂堆积体、花岗质片麻岩、榴辉岩、超镁铁质岩、镁铁质岩、麻粒岩及韧性剪切带组成。碰担带内存在一对平行展布的高压变质带－内部为榴辉岩带，边部为麻粒岩带。碰撞带形成于８．５亿年左右，３．２－３．５Ｍａ和２．０５－２．１３Ｍａ分别发生强烈活动，形成大规模推覆构造和走滑性韧性剪切构造。     

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带北段超深层裂缝储层的地震属性表征方法研究及应用

塔里木盆地顺北5号走滑断裂及其伴生裂缝的分布控制了储层的形成和油气的运聚成藏。如何选择对裂缝储层响应好的地震属性并用其描述储层的空间展布, 是裂缝型储层预测的研究基础。由于研究区不同尺度断裂裂缝发育规模差异较大及客观上存在地震分辨率的差异, 在实际研究过程中需要采用不同的技术方法及其组合对不同尺度和特征的断裂裂缝进行识别。地震属性对比测试表明倾角约束的高精度相干体和面状特征属性可表征断距超过40 m的大尺度断裂; 分频融合相干和应变能属性可表征断距15~40 m的中尺度断裂; 断裂似然体刻画和缝洞增强体可表征断距15 m以下的小尺度断层和裂缝。然后将典型地震属性与成像测井解释得到的实际裂缝数据及裂缝密度曲线进行相关性拟合, 进而优选出混沌属性、面状属性、结构张量第三分量、分频融合相干4种属性, 并将4种属性融合成新的属性用于裂缝密度体计算, 最后用该方法半定量预测裂缝的分布。裂缝预测结果表明以走滑断裂带中部的压扭性断裂处为中心, 约1.5 km范围的鹰山组下段地层整体裂缝最为发育, 为优势储层勘探开发区。      

3D主动源地震折射/反射联合快速波前成像研究

基于深地震测深震相记录特征及最新发展起来的快速波前追踪方法,利用理论合成的3D主动源地震折射/反射数据,对强速度对比及复杂Moho结构的重建进行数值模拟计算。结果表明,折射震相Pg对上地壳细结构有较高的分辨,宽角反射震相PmP可较好地约束中下地壳及Moho界面的细结构特征,但对浅部结构的分辨力较差,折射和反射地震的联合成像可有效恢复深浅部3D空间的强速度对比结构及Moho界面形态特征。     

重力数据约束的二维地震层析成像在台湾海峡南部的应用

地震-重力联合反演可以降低多解性,针对大勘探范围内岩石波速-密度关系存在较大散布的问题,引入交叉梯度结构约束构建统一的目标函数是一种有效的解决方案。利用台湾海峡南部HX-13测线进行验证:由于火成岩侵入体的存在,部分区域难以拾取可靠的地震初至,常规的走时反演无法准确恢复基底面的形态。搜集研究区的船测重力资料,根据地震地质条件和数据特点设置合适的反演参数,实现基于物性和结构双重约束的重力-地震联合反演。由对反演结果的分析和解释可以看出,该方法可在很大程度上弥补地震数据不完备的缺陷,使反演过程稳定,并提高模型的可靠性。     

洞室工程地震CT与VSP联合检测方法及应用实例

地震层析成像（CT）和垂直地震剖面（VSP）法一直作为两种完全分离的探测技术在勘探活动中运用,而洞室工程地震CT与VSP联合检测方法则是充分利用VSP和CT数据采集方式的兼容性,通过一体化观测系统参数设计和优化数据处理流程,将两种地震勘探手段融为一体而成为优化组合技术下的高分辨工程物探方法。方法实验结果表明,地震CT与VSP联合检测方法在近地表岩土工程勘查应用中几乎可以不增加野外工作费用,就能够同时获取地下洞室工程体施测区间内的地震CT数据和关于洞室轴向剖面方向的逆向VSP数据体。     

蜀南地区茅口组古岩溶识别标志及储层预测

为预测蜀南地区茅口组储层,通过地质、钻井与岩心观察,地震及测井、地化指标分析等方法确定古岩溶发育状况,结合生产测试资料分析古岩溶储层在地震和测井上的响应特征.结果表明:该区主要储集空间类型为裂缝—溶洞型;储层地震响应总体表现为地震波的异常反射、相干剖面的不连续性及速度反演出现低速区;测井响应表现为深、浅侧向电阻率降低且出现正差异,密度减小,中子孔隙度和声波时差增大,而井径和自然伽马曲线的变化受空隙充填控制.该结果对该区储层预测及油气勘探具有指导意义.     

松辽盆地芳深901井建场VSP试验研究

双相介质动态形变会引起 3种不同的震电效应 ,给地震波场施加外部电场 ,通过震电效应可以改善地震波传播环境 ,提高地震资料的信噪比。在芳深 90 1井进行了以了解该井处的地震波场和电磁场相互作用为目的的VSP观测 ,并综合运用震电效应对该井进行了建场VSP的处理解释 ,所取得的结果表明建场VSP的应用效果明显地优于常规VSP。     

Shallow water body data processing based on the seismic oceanography

Physical properties of sea water,such as salinity,temperature,density and acoustic velocity,could be demarcated through degradation of energy caused by water absorption,attenuation and other factors.To overcome the challenging difficulties in the quick monitoring of these physical properties,we have explored the high resolution marine seismic survey to instantly characterize them.Based on the unique wavefield propagating in the sea water,we have developed a new approach to suppress the noise caused by the shallow sea water disturbance and obtain useful information for estimating the sea water structure.This approach improves seismic data with high signal-to-noise ratio and resolution.The seismic reflection imaging can map the sea water structure acoustically.Combined with the knowledge of local water body structure profile over years,the instant model for predicting the sea water properties could be built using the seismic data acquired from the specially designed high precision marine seismic acquisition.This model can also be updated with instant observation and the complete data processing system.The present study has the potential value to many applications,such as 3D sea water monitoring,engineering evaluation,geological disaster assessment and environmental assessment.