原油裂解气资源评价的理论技术创新与评价应用——以四川盆地震旦系—寒武系为例

四川盆地震旦系—寒武系天然气资源丰富。近年来,在四川盆地川中古隆起和北部斜坡区先后获得了两个万亿级大气区的重大发现。为了明确该领域天然气的资源规模以及未来的勘探方向和创建一套切实可行的原油裂解气资源量的评估方法,本次研究基于该区天然气为古油藏原油裂解的基本认识,按照干酪根生油,再到古油藏裂解生气的技术路线对原油裂解气的资源量进行计算。应用成因法,采用PetroMod 3D盆地模拟软件,输入地层等厚图、岩相古地理图、烃源岩综合评价图、剥蚀量展布图以及生油动力学参数图版,建立整个盆地的三维地质模型,并切分为5个区块分别计算生油量,然后探讨了石油运聚系数、石油裂解率、天然气散失率以及寒武系石油运移的分配系数,并创建了天然气散失系数计算公式。在以上基础上,恢复了盆地及5个构造单元的生油史,并明确了古油藏形成的关键时刻,最终得到全盆地震旦系—寒武系常规天然气资源量为13.43×1012 m3,其中寒武系为5.43×1012 m3,震旦系为8.0×1012 m3。并指出除了川中地区以外,川南和川东具有巨大的勘探潜力,尤其是位于川南地区德阳—安岳裂陷槽两侧的台缘带和台内颗粒滩是下一步勘探的现实领域。本次研究在理论创新和勘探实践中都具有重要意义。     

北京云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化

北京云蒙山地区位于华北克拉通北缘燕山褶断带中段。该地区发育大量中生代岩浆岩及近E—W向逆冲型四合堂剪切带和NE向伸展型大水峪剪切带。本次工作通过锆石年代学和单矿物(角闪石、黑云母)~(40)Ar/~(39)Ar年代学分析,进一步整理了云蒙山地区中生代岩浆活动及构造演化的时间,并分析了云蒙山岩基周边不同阶段的冷却速率。本次工作发现云蒙山地区经历了三期岩浆活动:晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世。其中,206 Ma为捕获岩浆锆石年代学记录;在出露岩体中,沙陀子岩体为159~151 Ma,石城岩体为169~151 Ma,长园岩体为156~151 Ma,云蒙山岩基为146~141 Ma;冯家峪—西白莲峪花岗质岩体为130~124 Ma;冯家峪闪长质岩体为127 Ma;大东沟花岗质岩体为127 Ma。云蒙山地区经历了三次重要的构造事件。在早侏罗世,云蒙山地区表现为区域性角度不整合,并以挤压运动为主,缺乏岩浆活动。在早白垩世早期(143~135.5 Ma),云蒙山岩基北缘发育逆冲型四合堂剪切带。在早白垩世晚期(135~93.9 Ma),云蒙山地区发育以东南侧大水峪剪切带为主拆离剪切带的变质核杂岩。此外,云蒙山岩基的北侧和西侧,早期受四合堂剪切带影响,具有较高的冷却速率。云蒙山岩基的东侧,早期受四合堂剪切带影响较小,具有较小的冷却速率,以缓慢的均衡隆升为主,而晚期受大水峪剪切带强烈活动影响,为快速隆升阶段。总之,云蒙山地区在中生代经历了多期次的岩浆活动及构造运动,在不同地区呈现了阶段性不同程度的抬升剥蚀。     

郯庐断裂带江苏段新构造活动规律分析

郯庐断裂带江苏段在白垩纪伸展活动中发育了四条北北东走向的大型正断层,自东向西分别简称F1、F2、F3和F4断层。它们控制发育了北北东向展布的东地堑、西地堑及两者之间的地垒,东地堑内部还出现了一条北北东向的F5断层。详细的野外地质调查表明,郯庐断裂带江苏段活断层广泛出现,F2、F3与F5活断层以逆冲活动为主,而F1断层北段则为逆右行平移活动。活断层擦痕反演应力场显示这些活断层是在北东东-南西西向挤压作用下活动,与现今的应力状态相似。根据活断层对第四系沉积及地貌的控制规律认为,F1、F2、F3与F5断层的最新活动时代为晚更新世,F4断层北段在第四纪以来发生过活动,F4断层南段在第四纪以来没有活动迹象。通过断距及第四系沉积特征分析认为,江苏段各断层中F2与F5断层的活动强度最大。通过详细野外地质调查及有关资料分析,本文认为F1、F2、F3及F4活断层多为白垩系地堑边界正断层直接复活成因,具有不均一分段活动的特点;而倾向多变的F5活断层则是利用东地堑边界断层的同向或反向正断层复活。关于该断裂带新构造活动规律与机制的正确认识,对理解其第四纪以来的构造演化、地震活动规律及中国东部近代动力学等问题,具有十分重要的意义。     

卡拉麦里断裂带造山期活动规律及其对造山过程的指示

中亚造山带内东准噶尔地区北西西—南东东走向的大型卡拉麦里断裂带,为野马泉岛弧与哈尔里克岛弧之间的拼贴边界,沿卡拉麦里蛇绿岩带南缘出现。本文通过详细的野外与室内构造分析表明,这一倾向北北东的断裂带在造山期分别经历了脆—韧性右行走滑剪切和脆性逆冲活动。其脆—韧性剪切带在较软弱的板岩、砂板岩及浅变质凝灰岩内造成了密集的面理化带及张裂脉,而在泥灰岩内形成了糜棱岩。该剪切带的形成温度为250~300℃,与该区前二叠纪海相火山—碎屑岩的低级区域变质作用同时发生。该断裂带的第二期脆性逆冲活动主要表现上盘向南的逆冲,叠加的逆冲断层一方面沿着早期陡立的剪切带面理发育,另一方面以较缓的产状切割剪切带。各类地质现象指示,其脆—韧性右行走滑活动发生于晚石炭世中期,是野马泉岛弧与哈尔里克岛弧斜向碰撞的结果,并指示早期卡拉麦里洋盆向北俯冲。该断裂带的第二期逆冲活动发生于中二叠世,出现在该区后造山伸展之后,属于陆内变形,应为中亚造山带区域上一次中二叠世碰撞活动导致的。     

燕山构造带北部喀喇沁地区晚古生代-中生代岩浆活动的构造背景分析

燕山构造带北缘喀喇沁地区发育了晚古生代一中生代多期岩浆活动,记录了多期构造变形事件,是认识该构造带大地构造演化的理想地区。本文通过对该地区岩浆岩的系统定年及各期构造变形事件的研究,结合区域地质资料,综合分析了晚古生代一中生代的大地构造演化历史。分析结果表明,燕山构造带在早石炭世晚期一早二叠世处于古亚洲洋俯冲背景下的活动陆缘环境,出现了弧岩浆活动。中二叠世古亚洲洋沿索伦克缝合线关闭,使得燕山构造带成为周缘前陆挤压变形带,并对应着岩浆活动的平静期。之后燕山构造带分别出现了晚二叠世一三叠纪、中侏罗世、晚侏罗世与早白垩世4期伸展背景下的岩浆活动。在这些岩浆活动之间的平静期,先后发生了早侏罗世、晚侏罗世初、早白垩世初3期挤压事件。这些现象还表明,岩浆活动与构造演化具有明显的耦合关系,板内环境下岩浆活动发生在伸展背景中,而岩浆活动平静期多对应区域挤压活动。     

郯庐断裂带巢湖—庐江段晚中生代火山岩的锆石U-Pb年代学

采用LA-ICP-MS方法对郯庐断裂带巢湖—庐江段的晚中生代火山岩进行了锆石U-Pb年代学研究。由6个样品获得的该处火山喷发时间在距今125~93Ma,为早白垩世晚期至晚白垩世初期,经历了32Ma的喷发历史。与附近的庐枞盆地、北大别造山带及北淮阳地区相比,该地火山喷发具有较晚的结束时间,说明岩石圈减薄具有相对强烈的程度和较长的持续时间。93Ma是已知的华北克拉通残留富集岩石圈地幔最晚的岩浆岩年代学记录。锆石的饱和温度计算、岩浆中较低的MgO含量和Mg^#值均不支持岩浆由拆沉的下地壳部分熔融形成,岩浆活动的可能成因是壳幔相互作用,岩浆源区具有由幔源向壳源再过渡到幔源的时间演化顺序。这暗示断裂带下强烈的软流圈上涌引起岩石圈地幔的熔融(距今125Ma),随后岩石圈持续的减薄作用导致其内部热流升高,出现了以流纹岩为代表的地热异常背景下地壳源区的部分熔融(距今120Ma),而最终岩石圈强烈减薄背景下的软流圈物质参与岩浆过程可能是晚期幔源岩浆(距今93Ma)的成因。     

塔里木板块东北缘I型花岗岩年代学与地球化学研究

塔里木板块广泛发育新元古代岩浆岩,它们对研究塔里木新元古代构造演化及塔里木对Rodinia超大陆汇聚和裂解的响应具有重要意义。本文报道了塔里木板块东北缘I型花岗岩的U-Pb年代学、原位Hf同位素以及全岩地球化学研究结果。该花岗岩具有较高的SiO₂含量（平均值为71.61%）,低的镁铁质含量（FeO^T和MgO平均值为1.52%和0.72%）;Na₂O/K₂O比值介于0.51~3.76,平均值为1.12;铝饱和度（A/CNK）介于0.69~1.16,属于碱性-钙碱性过渡型花岗岩。花岗岩表现为高场强元素（HFSE,如：Nb、Ta、Ti、Th等）的亏损以及大离子亲石元素（LILE,如：Rb、Sr、Ba、U等）的相对富集。样品Nb/Ta、Zr/Hf平均值分别为10.93、36.86,说明该花岗岩形成时有流体的参与。受斜长石的影响,花岗岩表现出明显的Eu正异常,Eu/Eu^*平均值1.39。该花岗岩²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为748.8±6.1Ma,其原位Hf同位素ε_Hf（t）值范围在-16.5~-9.7之间,对应两阶段模式年龄t_DM2介于2.30~2.74Ga,指示该期花岗岩可能为古元古代地壳的部分熔融,可能形成于古洋壳向南俯冲塔里木板块产生的大陆弧后环境。结合之前在塔北缘的研究工作,提出了塔里木板块北缘新元古代弧后伸展体系,并且认为该体系主要受控于Rodinia超大陆的裂解。     

郯庐断裂带火山活动与深部地质过程的新认识

在郯庐断裂带中生代以来的三期演化中,都伴生了火山活动。早白垩世走滑期的火山活动起源于地幔底侵、壳幔相互作用下的壳幔过渡带,也指示此时的断裂带切入到壳幔边界。断裂带内新生代玄武岩喷发起始于强烈伸展的后期（古新世）,在随后的断裂挤压期达到高温,该玄武岩喷发不但反映了断裂带已深切至上地幔,出现了地幔剪切带,也显示地幔交代,混杂地幔区等重要的深部过程信息。     

皖南江南陆内造山带的基本特征与中生代造山过程

皖南地区的江南隆起带 ,在震旦纪—中三叠世与周边一样处于被动大陆边缘海相环境。印支—早燕山期 ,该带成为陆内造山带 ,其中发育了一系列近东西向、向北逆冲的逆冲—推覆构造 ,使基底岩系相互叠置、强烈隆升。江南陆内造山带属板内叠置山系 ,不具阿尔卑斯式远程推覆体。地球物理资料表明 ,该陆内造山带下的地壳和岩石圈曾显著加厚。江南陆内造山带形成于北部华北与扬子板块发生陆—陆碰撞、南部华南板块向北推挤的区域动力学背景下     

河南西峡晚白垩世恐龙蛋化石壳碳同位素组成特征及其意义

利用显微镜和碳同位素分析法对自河南西峡盆地晚白垩世的１６枚恐龙蛋化石进行了研究。在显微镜下观察到恐龙蛋化石壳由原生碳酸盐矿物和次生碳酸盐矿物两部分组成。利用图像分析法得到了两者所占的比例分别为６０．５％和３９．５％。恐龙蛋内充填的次生碳酸盐矿物的δ＾１３Ｃ值在－５．６３‰￣－５．６８‰之间,平均为－５．６５‰。恐龙蛋化石壳的δ＾１３Ｃ同位素值在－５．８８‰￣－７．７９‰之间。经计算,获得了恐龙蛋壳