河北高阳低凸起深部热储层回灌注水诱发断层失稳危险性探讨

近年来, 注水诱发断层活化引发地震已成为深部地热资源安全开采面临的突出地质安全问题。河北高阳低凸起深部岩溶热储丰富, 区内分布多条隐伏断层, 研究旨在探明未来大规模开发高阳低凸起深部地热资源是否会诱发区内隐伏断层失稳破坏。研究基于华北地区综合地应力场, 利用莫尔-库伦准则计算热储区及邻区主要隐伏断层的初始稳定状态; 选用Hsieh and Bredehoeft水文模型计算代表性地热井回灌注水10~40年产生的超孔隙水压力值; 在初始稳定状态的基础上叠加该孔隙水压扰动, 采用断层滑动失稳概率评价方法, 分析长期回灌注水对断层稳定性的影响; 讨论断层走向与最大水平主应力夹角变化对断层滑动失稳风险的作用规律。结果表明: 高阳低凸起及邻区代表性地热井在170 m3/h注水速率条件下, 持续注水40年产生的超孔隙水压力值最大不超过11 MPa, 该扰动以注水井为中心向四周呈幂函数规律递减, 其影响范围不超过8 km; 持续回灌注水对高阳低凸起代表性地热井附近2 km范围内隐伏断层的稳定性影响显著, 部分断层滑动失稳概率超过85%, 具有极高的活化风险; 距离注水井2 km范围内不同走向的断层, 在单井回灌注水50年的作用下, 滑动失稳概率随断层走向与最大水平主应力夹角的减小而迅速增加。文章研究方法及相关成果可为国内外深部地热资源安全开发利用提供地质科学支撑。     

雷州半岛中西部第四纪火山岩的40Ar/39Ar年龄及地质意义

雷州半岛地区第四纪火山岩广泛分布,但对火山岩形成的时代还存在争议。文章利用高精度的激光阶段加热40Ar/39Ar法对雷州半岛中西部火山岩的年龄进行了测定,并结合与相邻地层的接触关系,划分了2个火山活动旋回。第Ⅰ旋回火山岩呈夹层产于湛江组内部,仅见于钻孔ZKC12中,岩性为橄榄拉斑玄武岩;第Ⅱ旋回火山岩在区内分布最广,覆盖在湛江组之上,40Ar/39Ar年龄为2.02～0.88 Ma,时代为早更新世早期至早更新世晚期,结合与周围地层的接触关系,进一步划分为4个喷发期。第1喷发期（Ⅱ1）规模最大,出露面积最广,形成2个喷发中心,40Ar/39Ar年龄为2.02±0.03 Ma;第2喷发期（Ⅱ2）主要分布于锅盖岭和北插一带,40Ar/39Ar年龄分别为1.77±0.03 Ma、1.70±0.03 Ma;第3喷发期（Ⅱ3）喷发中心位于火炬农场,40Ar/39Ar年龄为1.51±0.07 Ma;第4喷发期（Ⅱ4）岩性以沿裂隙喷发形成的溢流相的玄武质熔岩为主, 40Ar/39Ar年龄为0.88±0.14 Ma。火山活动明显受北东向和北西向基底断裂的控制。研究成果为雷州半岛地区火山活动时代、期次和活动规律研究提供了重要年龄证据。     

黔东北地区铁丝坳组—大塘坡组细粒沉积岩高精度层序地层特征和充填演化模式

南华系大塘坡组是一套优质烃源岩和潜在非常规油气储层,具有重要的地史研究和油气勘探意义,然而关于其沉积过程及高精度层序地层方面的研究还较为薄弱。作者以黔东北ZK513井岩心描述及薄片观察为主要研究手段,运用了新的细粒沉积物的分类标准,精细划分识别了以石英砂岩、含砾泥质砂岩、灰色泥岩、灰色含砾砂质泥岩、灰色泥质砂岩、黑色炭质–硅质砂质泥岩、黑色含砾炭质–硅质泥质砂岩、灰色石英砂岩、黑色锰质泥岩、黑色泥质粉砂岩、黑灰色泥质粉砂岩、灰黑色泥质粉砂岩、灰色粉砂质泥岩、灰白色泥岩为代表的14种岩相。并根据岩相组合特征识别了陆棚内盆地、深水陆棚、浅水陆棚3种沉积相,以及前滨、冰海浅水陆棚、陆棚内富锰盆地、陆棚内深水盆地、陆棚内盆地边缘、深水陆棚、浅水陆棚7种沉积亚相。据岩相、沉积相分析,认为陆棚内盆地相内LF9黑色锰质泥岩、LF10黑色泥质粉砂岩为烃源岩的有利相区和层段。通过对岩相、沉积相的研究,识别出5个三级层序SQ1—SQ5,以及4个三级层序界面SB1—SB4;在三级层序内部,根据岩相叠加样式并结合沉积构造定量化统计,总结出4种典型的准层序类型,根据准层序的叠加形式识别了三级层序内部若干准层序组,进而识别出5个海侵(TST)—高位(HST)体系域旋回及内部的5次最大海泛面MFS1—MFS5,进而建立单井层序地层格架。综合ZK513井和研究区其他井岩相、沉积相、层序等资料,通过连井对比,建立了黔东北大塘坡组一段沉积期充填演化模式,预测了研究区内有利相区陆棚内盆地的分布,以及相区内富有机质层段LF9—LF10的展布模式。

     

Geochronology and Geochemistry of Early Cretaceous A-type Granites in Central–Eastern Inner Mongolia,China: Implications for Late Mesozoic Tectonic Evolution of the Southern Great Xing'an Range

The southern Great Xing’an Range is the most critical Sn-polymetallic metallogenic belt in northeast China. However, the tectonic setting of the Early Cretaceous magmatic-metallogenic ”flare-up“ event remains uncertain. This paper presents an integrated study on the occurrence, petrology, zircon U-Pb ages, whole-rock geochemistry, and in situ zircon Hf isotopes for Wenduerchagan granites of Xi Ujimqin Banner, central-eastern Inner Mongolia. These granites consist primarily of granite porphyry(wi...     

Geochronology, Eruption Sequence and Geochemistry of Mid–Late Jurassic Volcanics South of Manzhouli: Petrogenesis and Implications for Mesozoic Tectonic Regime Transformation

To the south of Manzhouli, Hulunbuir, Inner Mongolia, experienced a tectonic regime transformation from compression to extension in the mid-Mesozoic. Based on systematic research of the volcanics, petrology, volcanic facies, chronology and geochemistry of rocks in the Buridun area, two stages of volcanics are identified. The first stage named the trachyte series was formed in the late Middle Jurassic (167–163 Ma), its eruption rhythm is pyroxene trachyandesite–trachyandesite–trachyte, and its origin rock is basic volcanics from thickened lower crust, with a tectonic setting in the collision orogeny after the closure of the Mongolia Okhotsk Ocean (MOO). The second stage is a bimodal volcanic rock, formed in the early Late Jurassic (163–160 Ma). The eruption rhythm of basic volcanics in this stage is basaltic andesite–basalt–olivine basalt, which comes from the metasomatized lithospheric mantle, the acidic volcanics of which being characterized by the eruption rhythm of sedimentary-explosive-overflow facies, which came from the partial melting of newly formed lower crust, and this shows the characteristics of A-type granite; the tectonic setting is extension of the lithosphere after collision and closure of the MOO. The changes in the formation age and tectonic setting of the two stages of volcanics demonstrate that the transition time from the compressive system to the extensional system south of Manzhouli is about 163 Ma.     

基于动态重力信息的地震前兆与强震短临预报

地震预报是当今世界尚未破解的重大科技难题,短临地震预报是地震预报的难点,有效的前兆信息则是短临预报的关键。笔者围绕短临地震预报难题,研制了高精度动态固体潮汐重力仪和大气潮汐重力仪,成功捕获到2010～2023年间的玉树7.1级地震、土耳其7.8级地震等震前几十个小时的动态重力场变化信息。这些信息再现了强震孕育–发生的过程,初步揭示短临阶段“基本稳定→闭锁蓄能→震前平静→能量释放”的强震物理机制,可作为短临地震预报的前兆信息。为实现对短临地震“时−空−强”的准确预报,提出通过动态重力场变化组网观测和分布式前兆信息数据库建设,进一步揭示不同类型地震的动态重力信号响应规律,建立强震发生概率、时间、震中位置及震级预报模型的可行性路径,渴望破解强震短临预报的世界难题。     

甘肃北山南带前红泉金矿的发现及其找矿意义

甘肃北山南带是中国西北地区重要的金属矿床富集区,已发现多处韧性剪切带型金矿床或与韧性剪切带有关的金矿床,但近年来该区有关韧性剪切带型金矿的研究和找矿勘查工作陷入沉寂。前红泉金矿是在基础地质调查工作的基础上通过大比例尺化探手段逐步发现的中型金矿床。通过野外勘查和室内综合研究发现,该金矿床产于长城纪古硐井群千糜岩、千枚岩和千枚状板岩中,严格受NWW向韧性剪切带控制,硅化、毒砂化、绢云母化、黄铁矿化是与之关系密切的矿化蚀变。区内金化探异常高值区及相关矿化蚀变可作为该矿床主要的找矿标志。前红泉金矿的发现对北山南带寻找与韧性剪切带有关的金矿具有重要的指导意义,尤其是在勘查方法手段选择、找矿思路及方向上具有一定的借鉴价值。文章提出已有矿床外围、深部及重要化探异常区是下一步找矿突破的重点区域。     

露天转井工采场及其覆岩采动响应特征研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿为依托背景,借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对20与50两种矿体倾角赋存下,露转井工后,井下采场及其上覆岩层的位移与应力响应特征及动态演化过程进行了系统研究。结果表明：（1）地下采场围岩及覆岩的变形演化过程可划分为局部小范围微动、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;（2）矿体倾角由20增至50后,边坡与地下采场围岩及覆岩的变形整体趋缓,采动影响范围小幅度缩减,沉降曲线则由非对称槽型变为碗型;（3）采场矿柱回收过程中,地下采场围岩及覆岩发生突发性失稳,呈现出明显的多米诺骨牌效应。相关研究结论可为矿山露天转地下开采后地压管理与边坡维护提供一定的理论参考。     

东非鲁武马盆地始新统超深水重力流砂岩储层特征及成因

鲁武马盆地古近系-新近系发育多套超深水、超大型、富含天然气藏的重力流沉积砂体。以始新统砂体为解剖对象,分析区内重力流砂岩储层特征及成因。结果表明砂体以巨厚层状产出于深海泥岩内部,并与周围泥岩截然接触,测井曲线表现出宏观均一性;岩心揭示此类巨厚砂体是由多期单砂体叠置而成,单砂体是由底部高密度颗粒流和顶部低密度浊流两部分组成,且经历过强底流改造。鲁武马河流三角洲强大物源供给决定了区内砂体分布面积和体积规模;深海滑塌、块体搬运等重力流沉积过程控制了沉积体粒序构造和内部结构;海底区域性强底流持续冲刷并携带走单砂体顶部细粒沉积物,残留了底部“干净”的中粗粒砂岩;多期沉积事件和频繁水道迁移决定了砂体纵、横向叠加展布,并最终形成了区内厚度巨大、岩性宏观均一且连通性极好的超大型深水重力流沉积砂岩储层。     

新疆鄯善县阿奇山铅锌(铜)矿物化探特征及综合找矿标志

通过分析阿奇山铅锌(铜)矿床高精度磁测、激电中梯、高精度重力、对称四极激电测深及化探扫面圈定的物化探异常,推断出物化探异常的原因,并对比了不同物化探找矿方法的有效性.认为高精度磁测找矿效果不明显,激电中梯、高精度重力测量、对称四极激电测深及化探扫面找矿效果较明显.进而总结出区内铅锌(铜)矿勘查的物化探找矿标志,为研究阿奇山铅锌(铜)矿成矿规律及开展地质勘查提供了一定科学依据.