中国双相沉积盆地、古老结晶基底与东北地区深层潜在油气藏

基于我国双相沉积盆地与东北地域深部岩性地层潜在油气的必然前景,故必须把握全区沉积建造、结晶基底的起伏,火山岩分布和油、气盆地在浅部与深部不同岩相的空间展布;特别要在新的理念导向下,突破已有框架,重新进行油气远景的剖析和区划,深化认识油气形成和储集空间展布的深层动力过程.为此,揭示不同构造地域"透明"沉积建造、古老结晶基底和壳、幔深层动力学响应,必将成为我国在深部发现大型和超大型潜在油气藏的关键所在.通过国内外油气能源分布状况的研究指出,中国在多元共享世界能源的同时,必须立足于本土并强化安全、可靠与可持续供给的能源战略后备基地的建设.在剖析和研究我国沉积盆地中油气储层、沉积建造和结晶基底的基点上发现,在沉积盆地地域陆相地层下面仍普遍存在着海相地层,即盆地应为双相沉积盆地(陆相 海相);基底不应专指中、新生代沉积地层的底部,而应为古老的变质岩基底,即结晶地壳的顶部.基于这样的理念和对几个双相沉积盆地层序实例的分析提出:我国油气能源勘探在深部尚具有广阔的空间;在我国东北地域应全面进行双相沉积建造、火山岩分布、古老结晶基底的高精度探查;油气和沉积盆地形成的深层过程、动力学响应乃东北大庆、吉林等油气田及深部和周边地域发现新的油气藏、大幅度提升油气藏深部潜在空间的必须.基于双相沉积盆地和古老变质岩基底的研究,对在东北地域查明双相沉积建造、古老结晶基底、火山岩分布和第二深度空间(5 000～10 000 m)油气藏地球物理勘探与整体规划提出了布署和建议.     

中国深埋沉积盆地和潜在储层分布的预测

正解决21世纪人类社会高消耗生活方式与资源枯竭环境恶化之间的矛盾是社会可持续发展的关键问题之一。我国主要沉积盆地在深度5 km以上大多数为陆相地层,70年来中国石油地质学家发展了陆相生油理论,成功地找到了大量陆相油气田,取得了举世瞩目的成果,支撑了中国工业化的实现。面对21世纪社会可持续发展的关键问题,我们都把目光聚焦在古生代深埋的沉积盆地上。古生代深埋的沉积盆地面积有多大?都分布在什么地方?其中的     

云南楚雄盆地西部高精度重磁电特征及基底特征

楚雄盆地是滇黔桂地区面积最大的含油气盆地,油气勘探进展缓慢,关键问题是基底和沉积盖层展布不清。重磁电是认识和了解盆地基底展布的重要手段。本研究在楚雄盆地西部实施2条区域重磁电测线,并对其进行基底结构的综合解译。结果表明：楚雄盆地西部上三叠统底界的最大埋藏深度为7 km,盆地总体走向北西,结晶基底在平川、云南驿、红河断裂以东,猛虎、舍资一线以西地区深度最大为9 km;在大姚县和南华县之间形成楚雄盆地最大的磁基底凹陷区,面积达到1 200 km²。     

塔里木盆地的三维电阻率结构

塔里木盆地内油气资源非常丰富,但是深层勘探程度低,需要开展深入的地球物理调查。经过在盆地内大地电磁测站的数据采集、资料处理和三维反演,取得盆地三维电阻率模型,从电性结构角度刻划了盆地的三维构造。塔里木盆地的碎屑岩和碳酸盐岩的电阻率变化范围很大,主要受其中的孔隙裂隙发育程度控制。在同一深度的平面上,盆地侏罗纪以前地层的构造隆起显示为相对高阻区,而深层低阻带主要反映古生代碳酸盐岩中的裂隙和流体汇聚,提供了油气储层分布的信息。从6km到10km深度,低电阻率区面积向下缩小,但沉积盆地总面积仍有近20万km~2。由于油气成藏伴随着活跃的流体活动,而孔隙流体呈现低电阻率,可以认为低电阻率区分布范围和产状指示深层流体活动及可能的油气储层的分布范围。深层电阻率平面图显示的低电阻率区包括:满加尔坳陷中北部到塔北隆起西段,塔西南的和田坳陷与莎车坳陷。于田-民丰坳陷以及唐古孜巴斯坳陷在深度6~10km的平面图也显示为较低电阻率,也是深层油气勘探的有利区段。塔里木盆地结晶基底可分为三种类型:正常的克拉通结晶基底呈现高电阻率,玄武岩浆侵位的基底对应高电阻率区,而含裂隙水的变质基底呈现低电阻率。对比大地电磁法和反射地震结果认为,地球物理调查资料不支持塔里木盆地二叠纪"大火成岩省"的猜测。     

基于磁力资料的珠江口盆地构造单元分布特征

珠江口盆地是南海北部陆坡最大的前新生代沉积盆地,油气资源丰富,由于新的地球物理资料未得以充分应用等问题导致盆地内部构造单元分布特征存在诸多不同看法,这些问题制约了盆地的进一步勘探和开发。本文以最新实测1∶10万高精度航磁数据为基础,采用切线法对研究区航磁异常深度进行反演计算,结合钻井、地震及南海北部陆域物性资料研究珠江口盆地磁性基底分布特征。在充分调研珠江口盆地已有构造单元划分的基础上,以盆地磁性基底展布特征为基础,结合断裂、区域构造等对珠江口盆地内部构造单元进行研究。研究表明:珠江口盆地磁性基底深度在0～9 km之间,磁性基底呈"三隆两坳"构造格局,整个坳陷区具有"南北分带,东西分块"的特征; NE向深大断裂为控盆断裂,常为盆地二级构造单元的边界,NW向断裂常控制次一级构造单元并影响其展布形态。     

西藏西部措勤盆地措勤-洞错重、磁剖面的地质结构

为研究西藏措勤—洞错地区的地质结构,对2006年采集的1:50000重、磁剖面资料进行了分析、处理、曲线拟合计算与解释。结果表明,南端冈底斯基底走滑断隆带古生界褶皱基底很浅,缺失中生界;中部措勤盆地则埋深较大,最深可达9km,并表现为北深南浅的格局,主要充填了巨厚的中生界;北部班公湖-怒江缝合带的基底深度小于3km;剖面上羌塘地体的基底深度约3.5km。剖面中部措勤盆地北部坳陷与班公湖-怒江缝合带结晶基底磁性弱,北部和南部结晶基底磁性强。推断了12条断裂,其中F7断裂为措勤盆地北界,F1断裂为盆地南界。推断了6个花岗岩类岩体、2个蛇绿岩体及一套规模较大的火山岩,并描述了其地下赋存的特征。     

塔里木盆地西南部的三维密度扰动成像

塔里木盆地西南部位于昆仑造山带东北方,地壳构造特殊,是中国天然气勘探的重要区域。在地面重力调查的基础上,笔者等对2~15 km的盆地西南部的密度扰动结构进行成像计算,并结合电阻率三维结构对地壳构造进行分析。本文根据重力场小波变换的尺度—源深度转换律,进行地面重力异常场多尺度分解,取得了反映中国地壳不同埋藏深度的小波细节,揭示了研究区地壳的密度结构。结果表明,网度足够密的区域高精度重力场测量可以获得关于沉积盆地深部构造的丰富信息,应用小波多尺度分析和三维反演方法可以把与深层构造有关的地质信息提取出来,客观地为沉积盆地内部构造演化和油气勘探提供依据。塔里木盆地西南部上地壳三维密度扰动成像揭示了昆仑山脉向北仰冲推覆构造楔和山前坳陷带的立体结构,为盆山耦合动力学研究和深层油气勘探提供了新的认识。大地电磁数据三维反演取得的盆地三维电阻率模型,从电性结构角度得到了盆地的三维构造,和盆地西南部的密度结构有很好的相关性,支持了密度扰动成像的有关结论。     

HQ-E爆破地震测深剖面的地壳浅部精细结构及其地质构造研究

HQE爆破地震测线的地壳浅部的精细结构研究结果表明,上地壳的速度结构由疏松盖层、沉积层、加里东褶皱构造层及元古宙结晶基底等4个构造层构成,且大致以武夷山为界,宁都以西的低速凹陷区与中新生代沉积盆地相对应,加里东褶皱基底底部剧烈起伏,其最大埋深可达10km;而在宁都以东地区,地表速度明显增大,且加里东褶皱基底底界的深度明显变浅,仅为3～5km。笔者根据地壳浅部速度精细结构的变化特征对剖面沿线的构造单元进行了划分,并对邵阳盆地、衡阳盆地、茶陵盆地及泰(和)兴(国)盆地等盆地的分布范围、性质、基底及其主要地层分布进行了初步的分析和探讨。     

准噶尔盆地的磁性基底

本文通过分析和反演航磁异常场,研究了准噶尔盆地的磁性基底。分离异常是反演的前提。盆地区域磁场变化幅度很大,它几乎淹没了其他类型的异常。由于用功率谱极值点和矩谱法估算的磁性地壳底面深度相近,为确定区域场提供了有力的佐证。应用矩谱法和辅以正演模拟,了解基底局部埋深和获得可视作均匀磁化的依据,得以用Hahn的方法作反演。反演给出的盆地磁性基底起伏与浅地表大断裂对应很好。它揭示出受盆地形状影响,在南北向压应力作用下,以断裂活动为主,该基底形成了由三岔形隆起带分割成三个构造区。结合地质、遥感、重力资料分析表明;该基底磁性强,密度高,物性均一,属于刚硬的古老结晶基底。受基底控制,不仅盆地上部长期稳定,而且在北疆地史演化中它起了构造砥柱的作用。     

南海1∶100万永暑礁幅海洋区域地质调查成果

1∶100万永暑礁幅海洋区域地质调查成果揭示了该区地壳的浅、中、深层地质特征。浅层主要研究海底地形、地貌、表层沉积物、矿产资源、潜在地质灾害等；中层主要研究新生代地层、断裂体系、岩浆岩、含油气盆地远景等；深层则研究磁性基底、深层断裂、莫霍面分布特征等。本成果在以下几方面有重要突破：①通过对比新生代以来的地层,确定各沉积盆地地层特征和相互关系,在此基础上预测油气资源前景；②分析表层沉积物类型,预测本区未来可能具有开发价值的固体矿产资源；③利用磁性基底和莫霍面数据分析本区地壳结构特征。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。