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。     

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。     

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。     

西秦岭中川花岗岩岩浆活动特征及地质效应

西秦岭中川花岗岩为3期5次侵入的复式岩体,其主侵入体为印支—燕山期黑云母同碰撞S型二长花岗岩。该岩浆活动在沉积建造中形成热变质作用带和岩浆侵位构造,并产生成矿地质效应。     

西秦岭中川花岗岩岩浆活动特征及地质效应

西秦岭中川花岗岩为3期5次侵入的复式岩体,其主侵入体为印支—燕山期黑云母同碰撞S型二长花岗岩。该岩浆活动在沉积建造中形成热变质作用带和岩浆侵位构造,并产生成矿地质效应。     

岩浆热变质作用数值模拟

建立了岩浆热变质作用的数学模型,以北京房山侵入体为例,模拟出不同区域温度场下的煤接触变质,探讨了侵入体—围岩系统的特征。其结果表明房山侵入体造成的煤接触变质范围相当有限,并且该侵入体就位应处于较高的区域温度场中,反映出中、晚侏罗世开始的区域变质作用的持续。     

花岗质岩浆侵位对围岩裂隙发育和热结构影响的数值模拟

岩浆侵位会引起围岩的接触变质作用和变形，虽然围岩中的破裂提供了流体活动和元素迁移的重要通道，但是大多数岩浆侵位模型忽略了围岩中热对流的影响。本文总结了岩浆侵位的数值模拟原理和常用模拟方法，然后使用离散元软件MatDEM建立了二维的双层围岩模型和均质围岩模型，用孔隙密度流法模拟花岗质岩浆侵位和冷却过程中岩浆与围岩之间的流- 固- 热- 力耦合过程。结果表明岩浆侵位过程中围岩的裂隙发育和热对流对接触变质晕具有重要影响，围岩的裂隙发育和热传输模式可分为三个阶段：① 岩浆侵位初期的挤压力使围岩中产生广泛分布的、呈径向展布的剪裂隙，围岩以热传导和孔隙渗流为主导；② 在持续的孔隙流体压下，径向裂隙连通形成主干张性断裂并向上扩展，成为熔/流体迁移的重要通道以及伟晶岩型和热液型矿床的成矿空间，通道流和局部热对流控制了围岩的热传输；③ 在岩浆侵位后期，岩浆房附近围岩中的孔隙流体压增大，在侵入体与围岩的接触带形成大量张裂，加强了变质晕内的热对流，有助于矽卡岩型矿床的形成。与只有热传导的模型对比，热对流使围岩中变质晕的宽度减小。接触变质晕的几何形态受侵入体的形态控制，但是变质晕宽度在空间上有显著差异。本研究为重建岩浆侵位过程中的变质- 变形- 成矿作用提供了新方法。     

新生代辉绿岩侵入对围岩物性的影响:以苏北盆地洋心次凹为例

传统观念认为岩浆活动区是油气勘探的禁区,但现今理论研究与实践勘探发现岩浆侵入作用能够显著改造围岩物性。目前岩浆侵入对围岩具体的影响认识不清,查明岩浆侵入影响围岩物性的机理对油气勘探具有重要意义。以苏北盆地洋心次凹的丰页1井为例,结合测井、地震及岩心等资料重点分析辉绿岩侵入对围岩储层物性与储集空间的改造,深入讨论其影响机制。苏北地区丰页1井的辉绿岩在吴堡运动期(约59 Ma)开始顺层侵入,侵入体中心相为辉长岩,侵入体边缘相为辉绿岩,变质相为板岩,上变质带厚度大于下变质带厚度。围岩由非渗透性泥岩转变为油气储层,储集空间为辉绿岩侵入和泥岩变质过程中产生的裂缝与孔隙。辉绿岩的侵入显著提高围岩储层物性,主要的机制有变质固结、热液破裂、冷凝收缩和溶蚀作用4种,其中热液破裂和溶蚀作用对储层的形成最为关键。     

滇东南老君山成矿区不同成矿系列稀土元素地球化学研究

该文以老君山锡多金属成矿区为研究对象,根据与成矿相关的地质作用的组合特征（加里东期火山喷流沉积成矿作
用、印支期区域变质作用和燕山期花岗岩叠加改造成矿作用）,厘定了三大成矿系列。通过不同成矿系列矿床的稀土元素地
球化学对比研究,发现各成矿系列矿床的稀土元素配分模式具有明显区别如下：Ⅰ. 加里东期海底火山喷流沉积-印支期变
质成矿系列,分布于老君山花岗岩体的北东部外围,其稀土元素配分模式与海相火山喷流沉积岩(岛弧拉斑玄武岩)类似;
Ⅱ. 加里东期海底火山喷流沉积-印支期变质-燕山期花岗岩热液叠加改造成矿系列,分布于老君山花岗岩接触带附近,具
海底火山喷流沉积岩和花岗岩并存的稀土元素配分模式;Ⅲ. 燕山期花岗岩热液成矿系列,位于老君山花岗岩体及接触带,
其稀土元素配分模式与地壳重熔型花岗岩一致。     

多期岩浆侵入事件对长昌凹陷烃源岩热演化的影响

最新研究表明长昌凹陷发育多期岩浆侵入事件。针对多期岩浆侵入事件对长昌凹陷烃源岩热演化的影响尚不明确的问题,文章依据最新地震、地化、钻井等资料,利用地震相技术在凹陷内识别出9个四期岩浆侵入体;在此基础上,运用三维盆地模拟技术对岩浆侵入事件进行热模拟,定量评价多期岩浆侵入事件对凹陷内烃源岩热演化影响。模拟结果表明,岩浆侵入体对烃源岩热演化有促进,但影响范围有限,岩浆体规模与其影响范围有如下规律：岩浆体直径小于2 km,对烃源岩热演化影响范围的半径小于2 km;岩浆体直径大于2 km而小于5 km,影响范围半径小于5 km;岩浆体直径大于10 km而小于20 km,影响范围半径小于16 km。因此长昌凹陷烃源岩主体热演化基本不受岩浆侵入事件的影响,且其可能带来非烃充注风险。结合岩浆侵入体对研究区两口钻井影响的分析,厘定长昌凹陷生烃门限为海底以下2300~2500 m。这些研究为凹陷下一步油气勘探奠定了基础。     

京西羊屎沟变质矿物组合及变质带

接触热变质带的划分对变质岩变质过程的研究提供了有力的依据。基于京西羊屎沟地区地层中变质矿物组合及其空间分布情况,对该区的接触热变质带进行划分,并分析变质作用的形成阶段。由于燕山期房山岩浆岩体侵入,使围岩发生不同程度的接触热变质作用,形成各种特征变质矿物。在特定岩石类型中,特征变质矿物有规律的组合。采用偏光显微镜透射法和X射线衍射分析,分为透辉石-透闪石带、二云母带、红柱石白云母带和绢云母带,表明距离岩体由近至远,岩石变质程度由高到低呈分带现象。伴随着岩浆侵入不同阶段形成不同的特征变质矿物,将接触热变质作用分为5个渐进的阶段。      

南岭中生代姑婆山-花山花岗岩基及其热接触变质围岩的应变特征和应变分析

采用Rf /φ法对姑婆山-花山花岗岩基及其热接触变质围岩进行了系统的应变测量,共测量了153个三维有限应变测量点、1.5万余个应变标志体。结果表明：（1）姑婆山-花山花岗岩基热接触变质围岩和早期侵位的牛庙、杨梅山独立侵入体及里松和望高单元以压扁型应变为主,晚期侵位的新路单元则为拉长型应变。（2）姑婆山-花山花岗岩基的平均应变强度和平均压缩率均小于热接触变质围岩的平均应变强度和平均压缩率,且岩基内从早期单元到晚期单元（除新路单元外）平均应变强度和平均压缩率均逐渐减小;热接触变质围岩内应变强度和压缩率向岩基接触面方向递增,存在较明显的应变强度梯度和压缩率梯度。另外岩基南侧以碳酸盐岩为主的热接触变质围岩的压缩率远高于北侧以碎屑岩为主的围岩压缩率。（3）姑婆山-花山花岗岩基应变型式表现为近接触变质围岩及各花岗岩单元边部的应变椭圆长轴多与接触界线相协调,最小主应变轴与接触界线多呈大角度相交;各单元中部的应变椭圆展布则比较凌乱、定向性不明显。上述特征表明,姑婆山-花山花岗岩浆的多期脉动侵位在岩体及其围岩内产生较强的应变叠加,而岩浆内部的主动侵位动力应是造成岩体及其热接触变质围岩变形的主要动力,且在岩浆多次脉动侵位过程中,岩体内早期单元及其围岩主要遭受的是径向挤压作用。     

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。     

浅层侵入体泥岩变质带储集特征及发育模式—以江苏高邮凹陷北斜坡侵入体泥岩变质带为例

对江苏高邮凹陷北斜坡浅层侵入体泥岩变质带储集特征及发育模式开展的研究表明,泥岩变质带厚度与侵入体厚度呈正相关关系,按变质程度差异分为3个岩相带:角岩带、板岩带和变余泥岩带。其储集空间以各种成因的裂缝为主,物性变化受热接触变质作用控制,越靠近侵入体储层物性越好,即角岩带物性好于板岩带及变余泥岩带。岩浆侵入带来的高温高压、热流体活动及冷凝收缩作用是泥岩变质带储层发育的主要动力机制;侵入体上下变质带多呈非对称发育,上部变质带厚度及物性均优于下部变质带,这种非对称发育特征主要受控于高压热流体向上优势运移作用;其中上部角岩带为泥岩变质带相对优质储层发育部位。通过分析岩浆侵入与油气运聚的时空匹配关系认为泥岩变质带具有较大成藏潜力。     

江西武功山热穹隆变质--岩浆作用及演化

处于扬子与华夏古板块加里东期拼贴带的武功山热穹隆,以造山期变形花岗岩为中心,南华一寒武系遭受绿片岩相一低角闪岩相变质并形成变质矿物分带,环绕岩体分布,与中生代以来伸展形成的脆性断裂系统构成外环,共同组合形成屹立于晚古生代地层分布区的穹隆状构造。在区域递增变质带基础上,造山早期,深部初始重熔岩浆与深埋的变质岩发生交代形成原地型英云闪长质“混染岩浆”,岩浆上浸过程中,活动组分不断作用于围岩,致使围岩的成分、结构构造产生重新调整,形成岩体边缘混合岩。同时,由于硅铝质围岩组分加入,酸度增加,而渐变过渡为花岗闪长质岩浆。造山晚期,进一步演化为岩浆型正常花岗岩,并呈套叠状侵入于早期岩体之中。从早到晚构成同源岩浆演化系列,并发育明显构造应力变形。热穹隆区加里东期形成递进渐增变质一岩体边缘混合一变形花岗岩“三位一体”分布格局。中生代伸展一岩浆作用的复合叠加,进一步强化了热穹隆的构造背景。大致在旱白垩世末基本定型。     

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.     

福建上杭茶地序列花岗岩基本特征及其形成构造环境探讨

茶地序列分布于福建西部上杭茶地一带，属钙碱性花岗岩，大小侵入体近30个，围岩为震旦系，其锆石U-Pb法年龄介于368-400Ma，时代属早古生代。根据侵入体接触关系及同位素地质年龄，从早到晚划分为陈坑(片麻状似斑状中粒花岗岩)，上三溪(片麻状似斑状细粒花岗岩)、云山(白云母化片麻状似斑状细粒花岗岩)、蓝屋(片麻状细粒碱长花岗岩)等4个岩石单元。由侵入体的地质特征、岩石特征以及岩石化学、稀土元素、微量元素地球化学特征等方面的分析研究结果表明，各单元侵入体依其时代从早到晚，基本反映了同源岩浆继承，发展的演化规律。据此，将陈坑、上三溪、云山、蓝屋等4个岩石单元归井为同探岩浆演化序列——茶地序列，各单元侵入体具有同构造新整合侵入特征，属强力定位机制；形成于陆由板块造山带环境，属S型花岗岩，系加里东造山运动的产物。     

南阿尔金山清水泉镁铁-超镁铁质侵入体LA-ICP-MS 锆石U-Pb同位素定年及其意义

清水泉镁铁-超镁铁质层状侵入体位于南阿尔金山阿帕—茫崖构造带中-北部的清水泉地区,其北部与南阿尔金山超高压变质带紧邻。该岩体包含有3～4个由辉石橄榄岩-角闪辉长岩构成的岩浆旋回,与元古宙变质沉积岩系呈侵入接触关系。对其中的角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,其206Pb/238U表面年龄为(461±2)Ma～(471±2)Ma,其加权平均值为(467.4±1.4)Ma(n=21,MSWD=2.5),所测锆石具有明显的岩浆振荡环带,Th/U比值为0.32～1.16(平均0.64)。测年结果显示,清水泉镁铁-超镁铁质岩体的形成时代晚于南阿尔金山超高压变质岩的峰期变质时代(504～487 Ma),而老于该地区A型花岗岩的时代(425 Ma左右)。分析认为,伴随着同时代的"双峰式"岩浆侵入作用及广泛的变质热事件,大约465 Ma时的南阿尔金山已经由前期的陆-陆碰撞造山阶段转入到了碰撞后的裂谷伸展作用阶段。     

冀北张宣高变质花岗岩-绿岩带花岗岩类岩石学、地球化学及锆石铀-铅地质年代学

张宣高变质花岗岩－绿岩带内早期花岗质侵入体是以英云间长岩和花岗间长岩为主体的ＴＴＧ岩系，经历了麻粒岩相高级变质作用的改造，已变质成以含紫苏辉石为特征的片麻岩类岩石。麻粒岩相峰期变质作用的时代为２３９０±１９Ｍａ。紫苏花岗岩属典型岩浆成因侵入岩，其侵位成岩时代为２３９０±２４Ｍａ，是区域麻粒岩相峰期变质作用期间长英质熔浆直接结晶的产物。钾质花岗岩类具多种不同的岩石类型，为一系列小规模的富钾质花岗岩侵入体，是与紫苏花岗岩同一构造岩浆活动事件的产物。麻粒岩相峰期变质作用、岩浆活动时代的一致性，表明了本区太古宙末－古元古代早期，由于大规模构造运动，麻粒岩相变质作用由峰期变质条件向相对低温低压条件演化、花岗岩－绿岩带基底岩石由地壳深部向地壳浅部抬升、并同时伴随紫苏花岗岩及钾质花岗岩等大规模岩浆侵入活动的区域地壳演化规律。     

山东招掖金矿带内花岗岩与金矿化关系探讨

以花岗岩类及脉岩类的精确定年结果为基础,结合区内金矿床地质特征和近年来研究新进展,探讨了花岗岩类侵入与金矿化之间的空间、时间和成因关系。尽管区内花岗石类侵入体与金矿床间存在密切的窨及时间关系。但它们之间并不存在直接的成因联系,即这些金矿床并不是岩浆热液矿床。花岗石类侵入体和脉岩类的侵位通道和先存韧性剪切带是贯通深部流体的导矿构造,有利于深部成矿流体和上升和流体循环;花岗岩类与围岩的接触带及其内部断