流体底辟构造及其成因探讨

以莺歌海和渤海盆地为例,总结了新的构造类型－流体底辟构造的特点;根据流体底辟破碎带中泥质混入程度,将它分为断裂破裂带、混杂破裂带、混合岩带和泥火山４种类型;并在综合分析国内外流力破裂研究成果的基础上,论述了流体底辟形成的和地质背景。     

煤层气地震解释误区之一———“底辟构造”

煤层气和石油气多赋存于背斜构造等隆起的高点部位,但如果是底辟构造,隆起的高点部位反而没有气藏。由于底辟构造与背斜构造在构造图上没有什么区别,剖面形态也很相近,很容易混淆。本文介绍了东北某区进行煤层气勘探时遇到的底辟构造实例     

香花岭岩浆底辟伸展构造及其控矿的研究

香花岭穹隆是一个岩浆底辟伸展构造，它的结构与变质核杂岩、剥离断层的结构相似，由核部、滑动系统及盖层构造三部分组成，核部为隐伏花岗岩体和寒武系变质岩系。滑动系统为隐伏岩体与其上覆盖层之间的高温韧性剪切带和沿泥盆系与寒武系之间的不整合面发育的剥离断层。盖层构造为发育于泥盆系一石炭系中的阶梯状缓倾斜正断层和大量层间滑脱断层，香花岭岩浆底辟伸展构造是在区域伸展作用的背景下，由岩浆底辟上隆，并引起上覆盖层下滑而形成的。香花岭锡、铬、锌多金属矿的矿田、矿床及矿体构造都受该伸展构造控制。     

珠江口盆地白云凹陷中央底辟带的发现及识别

白云凹陷属珠江口盆地的一个次级构造单元.通过对二维地震剖面上模糊带的分析, 凹陷中心发育北西西向展布、面积约1000km2的底辟带, 底辟幅度最大可达8km.高精度磁力资料显示底辟带为一个低磁异常区.底辟构造包括龟背上拱、弱刺穿、气烟囱、底辟断层(或裂缝)、海底麻坑等类型, 主要发源于断陷期深湖相的文昌组(始新统) —恩平组(上始新统-下渐新统), 其次为坳陷期浅海-深海相沉积的珠江组(下中新统) —韩江组(中中新统) 的两套巨厚富泥沉积层.白云凹陷具有快速沉降、细粒充填为主、以及新生代的右旋张扭性应力场, 共同造就了凹陷中央底辟带的发育.底辟构造的存在反映了白云凹陷中心曾经蕴育着高温、超压系统, 与之密切伴生的大量亮点指示着沿底辟构造的天然气垂向输导, 构成了古近系油气运移到新近系—第四系的成藏动力系统.      

多米诺式伸展构造系统形成过程的沙箱模拟实验

通过设计底部单向均匀伸展的沙箱实验，可以模拟多米诺式伸展构造系统的形成演化过程，试验了多米诺式伸展构造系统的形成条件，认为多米诺式伸展构造系统的发育顺序并非以逐次向前推进的掀斜运动模式出现，而是在时间上有其发育的阶段性，在空间上有其展布的均衡性和分布的层次性，当伸展位移量增大到一定程度后，多米诺式断层逐渐向铲式断层转化，而盖层厚度较大时，多米诺式伸展构造系统容易向地堑地垒系统演化。     

莺歌海盆地中央底辟带油气垂向运移通道研究

综合地质、地球物理及钻井资料,结合天然气勘探研究成果,识别了莺歌海盆地中央底辟带底辟构造地震反射模糊区中的裂隙—微裂隙通道,并联合应用相干技术、三维可视化技术和镂空技术等落实了中央底辟构造带上各底辟构造垂向运移通道的展布情况。研究区垂向运移通道分为底辟通道、断裂通道以及底辟外裂隙通道三大类。底辟通道是研究区最主要的烃运移通道,它由发育在底辟构造内的裂隙和微裂隙组成,可从定性判断、岩心识别、正演模拟以及多技术综合等方面来进行分析。断裂通道主要是发育在底辟构造内的断裂,在底辟之外极少发育,它有多个发育期次。尽管底辟外裂隙通道一般规模较小,但其垂向输运流体的能力不亚于底辟通道和断裂通道。莺歌海盆地近年发现的两个中深层大气田东方13-1、东方13-2都是由这类裂隙通道来连通烃源与有效储层的。     

底辟构造与天然气水合物的成矿关系

世界上天然气水合物发现地区的地质构造特征研究表明,底辟构造和水合物的形成与聚集有较为密切的关系。底辟构造可能是地层内部圈闭气体由于压力释放上冲的结果,也可能是气体向上运移的通道。初步总结了被动大陆边缘中典型底辟构造与天然气水合物的成矿关系,认为被动陆缘内巨厚沉积层、塑性物质与高压流体、陆缘外侧的火山活动及张裂作用,为底辟构造发育提供了条件,形成了水合物成矿的有利空间。文中对南海底辟构造发育的地质背景进行了分析,并对南海天然气水合物的发育和赋存进行了预测。笔者在进行综合分析的基础上,对底辟构造中天然气水合物的成矿模式进行了进一步的分析和探讨。     

东营凹陷盐底辟作用与中央隆起带断裂构造成因

华北渤海湾盆地济阳坳陷的东营凹陷中央隆起带同生断层非常发育,断层数量较多。主干正断层的下降盘上形成“逆牵引”构造,组成“负花状”地堑断裂系。这些断裂系将中央隆起带分割为一系列小断块。本文将这些断裂系和相关的小断块划分为3个构造,分别称为辛镇、东营和郝家—现河庄(简称郝—现)构造。研究证明,复杂断裂与断块组合构造主要为盐底辟作用的结果,伴生的逆牵引作用形成“包心状”的复杂断裂构造形态,总体上,东营凹陷中央隆起带构造成因是区域北北西—南南东向伸展作用下局部底辟作用和逆牵引作用共同形成的,而不是走滑成因。据强度,底辟构造可分为低幅度隆起和隐刺穿构造。其形成时期主要为沙河街组三段沉积期开始持续到馆陶组沉积前。底辟物质由盐岩为主的塑性层组成。     

膏盐脱水在盐底辟发育过程中的作用分析-以东营凹陷为例

基于国内外已经取得的盐构造研究成果, 根据东营凹陷盐构造的发育特征, 指出流体在盐构造发育过程的重要作用。东营凹陷沙四段含有大量膏盐和含膏地层, 根据岩心、测井和地震等资料分析了东营凹陷盐构造特征。由于膏盐脱水作用会导致地层内部产生异常高压, 而异常高压可以作为动力迫使流体向上流动继而在上覆地层产生水压力裂缝, 流体上涌过程中可以带动盐类物质向上运动, 因此认为膏盐脱水对盐构造形成发育有重要作用。基于膏盐脱水和超压流体作用, 建立了东营凹陷沙四段盐底辟构造发展史模型, 分析了东营凹陷盐构造在流体作用下形成发育过程, 结果表明膏盐脱水在盐构造发育初期和中期具有重要作用。      

莺歌海盆地DF1-1底辟断裂系统及其对天然气成藏的控制

莺歌海盆地的巨厚充填，高地温梯度及大规模的超压流体活动等特殊的地质背景，造就了DF1－1底辟构造的独特性，其内天然气的总体特征与底辟区的断裂系统存在着密切的联系。底辟区内的超压流体活动使其上覆地层产生众多的断裂和裂缝。这些垂向上的断裂和裂隙既构成了异常压力体系能量释放的主要通道。同时也形成了天然气运多的垂向输导体系。在断裂开启过程中上升的活动流体主要取决于断裂下延的深度及断裂上延所连通的中深一浅层的渗透性砂体，因此由断裂与砂体的相互配置所构成的输导体系在DF1－1气田的成藏中起着重要的作用。根据DF1－1的成藏特点，强调断裂系统与天然气运聚的相互促进关系，建立了断裂系统与天然气成藏关系模式。     

青藏高原大陆碰撞力学模型与数值模拟研究

从中国大陆应力场及位移方向和速率约束条件、印度板块对欧亚大陆的碰撞等方面研究,提出了统一构造动力模型;为使研究进一步深人,开展了力学系统、非稳定性、多体碰撞力学模型的研究与描述,建立了力学模型;最后,在统一构造动力模型和力学模型研究基础上,又进行了数值模拟研究,由此初步分析和探讨了青藏高原隆起的动力学过程.     

基于GIS城市洪水淹没模拟分析

城市洪水淹没范围动态模拟分析是城市防洪规划与防治决策的一个重要基础工作。本文主要研究洪水从翻堤口出发在地理空间蔓延、扩散、动态行进及确定淹没范围的数字模拟方法。为此,根据数学形态学及测地圆概念,研究设计了洪水扩散范围的“膨胀”模拟算法和淹没范围搜索算法,用于查询淹没通块中从翻堤处到任一点之间的淹没路径和ｔ时刻洪水扩散范围。     

真菌孢子烷烃生物标志物特征及其热演化试验的初步研究

以一种类似地层中无孔多胞孢的现代真菌链格孢属孢子为样品，研究真菌孢子的原生烃烷烃馏分生物标志物及其热解生烃特征。实验结果表明，真菌孢子样品原生烃类的烷烃馏分，主要由正烷烃、异构烷烃和链烯烃相成。正烷烃约占抽提物总量的０．１８％、ｎＣ１９，烷占正烷烃总量的２４．１％。     

地壳上部构造的球壳失稳模拟实验及力学分析

李四光早年曾提到过,在构造模拟实验中把曲率考虑进去,对大区域构造研究可能具有某些重要性。但这种实验的作法及意义,五十年来少有研究。当地壳曲率的实际重要性不明确时,由局部平面模拟结果无限制地外推到全球构造体系,无疑会产生误差。我国秦岭-昆仑纬向构造体系横跨40°左右,显然这里地壳不是弹性平板梁的受力状况,而是更接近于弹性薄壳。 实验表明这种推断是合理的。     

基于数值模拟的盐上断层分布模式的研究

盐上断层的形态和分布模式主要由其下部盐体形态和盐拱起所产生的上拱力共同控制。对盐上断层形成机制和分布模式的定量研究在盐上断层解释与预测、盐体形态描述及油气运移和成藏等方面具有重要意义。在总结上拱力与其上断层形态定量关系的基础上,针对盐构造中三种典型的盐体形态类型,分别拟合上拱力分布模式,并数值模拟其所产生的盐上断层形态和分布模式。模拟结果表明:(1)在产生恒定上拱力的盐构造中,发育两组相对称、深度分布一致的断层,每组断层相平行;(2)在产生线性变化上拱力的盐构造中,发育主次两组倾向相反的断层,主断层分布较浅,次断层分布较深,多被主断层限制,每组断层内,断层分布随上拱力变小而线性变深,而其形态不发生变化;(3)在产生抛物线形上拱力的盐构造中,两组主断层倾向相反相互对称,每组断层内,从构造中心到边部,断层倾角变缓,分布变深,构造边部出现次级小断层多被主断层限制。模拟结果与自然界盐体形态和断层分布模式吻合性较好,证实了模拟基于的上拱力与断层形态定量关系理论和模拟结果的正确性。     

油气地质模型中流体流动机制的模拟研究

通过数值模拟与物理模拟分别研究了油气在聚集后散失过程的流体流动机制。流体场的力学机制决定了油气在散失过程中的差异性以及油气层自身流动的独立性。研究表明:一个局部高点的石油泄漏对另一个高点石油保存影响不大或基本没有影响,虽一个高点泄漏而两个高点的天然气均能被产出,遭受破坏的聚集带油藏一般比较孤立而气藏却成组分布。这对同一聚集带上的油、气勘探有重要的指导意义。     

趋磁细菌及磁小体对黄土-古土壤序列磁化率贡献的模拟实验研究

选择西峰和段家坡两个黄土剖面,对磁化率变化显著的L6-S5-L5层段,通过对样品中的趋磁细菌(MB)用相同的培养基富集及生长培养,初步定量模拟了MB和磁小体(MSs)对黄土-古土壤序列磁化率的贡献。富集培养MB后,段家坡剖面样品磁化率表现出不同程度的增高,最大达116.4%(DS5-1)。以古土壤样品XS5-1、DS5-1为介质生长培养MB,DS5-1磁化率的增长与接种的菌液量呈近似线性关系。此外,生长培养后古土壤样品频率磁化率与FeO/Fe2O3比值呈现出相似的变化趋势,证实了磁小体的形成。由此表明:1)MB和MSs是影响黄土剖面磁化率的因素之一,受气候和地质环境等因素的影响,不同地区黄土剖面MB的生长和MSs的形成存在差异,因此对磁化率的贡献也不尽相同;2)MSs是黄土-古土壤序列中超细粒磁性物质的组成部分。当气候环境比较适宜MSs形成及保存时,MSs在黄土剖面中超细粒(≤50nm)磁性组分中比重会相应增高,对磁化率和频率磁化率的影响也更为突出。     

采空区对输电线路稳定性影响三维数值模拟分析

为研究地下煤矿采空区垮塌对其地表变形及其上建筑物安全性的影响,本文依托750kV渭延线送电工程,以Z149#～Z154#段输电线路为研究对象,利用MIDAS数值模拟软件建立了其三维分析模型,通过两种工况的模拟,对场区在不同开采作用形成的采空区影响下塔基变形及邻近边坡的稳定性进行了分析,获得如下结论：（1）现有工况条件下,形成的采空区主要对149#塔及150#塔产生较大影响,模拟结果显示,149#塔与150#塔之间Z方向位移最大达到0.7259m,与实际观测得到的该段地表最大沉降0.65m相比基本一致,模拟结果能反映实际变形情况;开采对149#、150#、151#塔塔基的不均匀沉降有所影响,塔脚间最大沉降差达到0.0091m,与现场实测150#塔脚最大沉降差0.0085m相比,结果基本一致;最不利剖面仅出现在149#塔、150#塔附近的边坡中,但均未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。（2）最终工况条件下,形成的采空区对场区内所有塔基均有影响,各塔Z方向的位移与现有工况相比均呈增大趋势;开采造成的塔脚最大沉降最大可达0.0120m,且150#塔、151#塔、152#塔产生的最大沉降差过大,需加强监测;各塔附近的边坡均受到开采的影响,但未形成贯通性滑移面,不会出现边坡失稳。本文研究内容可为采空区上覆输电线路及其他相关建筑物的安全运营和防治提供技术支持和参考。     

石油二次运移优势路径形成过程实验及机理分析

利用填装玻璃微珠的玻璃管模型,观察静水条件下油在饱含水孔隙介质中靠浮力形成优势运移路径,以及随后沿已形成的路径运移的过程。实验发现,运移的形成过程、路径的形态以及油在已形成的路径内的运移均表现出强烈的非均一性;前缘跳跃、分段运移等现象揭示了运移过程的复杂性。运移路径一旦形成,直到运移结束,其形态和空间展布特征基本一致;再次注入的油仍基本沿原来的路径运移。连续油柱的浮力及该连续油柱所接触到的孔道的毛细管力之间的复杂关系决定了油气非均匀运移路径的形成过程及其形态特征。     

有机酸对高岭石形成影响的模拟试验研究

利用富里酸、胡敏酸和盐酸与天然矿物－长石、蒙脱石和云母在常温常压下进行反应,探讨矿物溶解及高岭石形成机理。实验表明富里酸对这些矿物具有较大的溶解能力,其原因是由于形成了具有较大溶解度和活动性的有机硅和有机铝复合体。在中性－碱性条件下有利于有机硅复合体的形成,酸性条件下有利于有机铝复合体的形成。在富里酸作用下,蒙脱石和云母分别在４个月和８个月有少量转化成高岭石,说明层状硅酸盐矿物比架状硅酸盐矿物更易