东准噶尔地区扎河坝——阿尔曼太蛇绿岩多期次岩浆演化特征：来自锆石U-Pb年代学的证据

新疆东准噶尔地区阿尔曼太蛇绿岩被认为是早古生代大洋岩石圈残片,其主要由地幔橄榄岩、辉长岩、玄武岩以及硅质岩组成。通过野外地质观测,发现在扎河坝-阿尔曼太蛇绿岩内侵入了大量的岩体,主要为闪长岩以及闪长玢岩。本文通过LA-ICP-MS 锆石U-Pb 定年,获得蛇绿岩中辉长岩年龄为497.3 ± 4.5 Ma,而后期侵入的闪长玢岩的年龄为424.5 ± 3.1 Ma。前人研究认为这些闪长玢岩具有岛弧岩浆岩特征。结合区域地质背景,本文认为这些后期侵入的闪长玢岩是岛弧岩浆作用的结果, 推测阿尔曼太蛇绿岩为一个岛弧多期次演化的产物。     

卡拉沙依组砂泥岩段层序地层及沉积体系

以塔里木盆地石炭系卡拉沙依组砂泥岩段为研究对象,通过野外剖面勘测、钻井岩心观察、测井曲线解释分析,认为砂泥岩段是一个具有完整海侵至海退旋回的标准Ⅰ型层序,相当于三级海平面旋回沉积地层.砂泥岩段由低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)与高位体系域(HST)组成.低位体系域发育冲积扇沉积体系,海侵体系域主要为扇三角洲、潮坪、泻湖、蒸发坪及局限台地组成的沉积体系,高位体系域由扇三角洲、潮坪、蒸发坪及局限台地组成的沉积体系.一个完整的海平面相对升降旋回导致盆地不同时期、不同地区沉积特征不同,各体系域沉积特征揭示了砂泥岩段沉积演化过程.     

鄂西宜昌地区页岩气勘探发现对MVT铅锌矿成矿的指示意义

油气成藏和有机质参与金属成矿的内在联系是近年来国内外地学界关注的热点问题.根据流体包裹体岩相学观察和激光拉曼光谱分析,在鄂西宜昌地区震旦系陡山沱组和下寒武统牛蹄塘组页岩储层及震旦系灯影组MVT（Mississippi Valley type）铅锌矿床中发现了高密度甲烷包裹体,并利用甲烷包裹体的甲烷拉曼散射峰v₁计算了甲烷包裹体的密度;同时采用Rb-Sr、Sm-Nd同位素定年确定了MVT铅锌矿成矿年代.鄂阳页1井陡山沱组页岩石英脉和何家坪MVT铅锌矿方解石样品中甲烷包裹体密度分别为0.237~0.278 g/cm3和0.213~0.271 g/cm3,属于高密度甲烷包裹体.何家坪铅锌矿共生矿物闪锌矿和方铅矿的Rb-Sr等时线年龄为189.1±1.8 Ma,方解石的Sm-Nd等时线年龄为189.9±2.0 Ma,指示铅锌矿形成于燕山早期的构造挤压运动;共生矿物的初始87Sr/86Sr值（0.711 92）和方解石的初始87Sr/86Sr值（0.712 03~0.712 27）指示何家坪铅锌矿成矿流体的Sr同位素主要来源于页岩层.何家坪铅锌矿中捕获的以流体包裹体形式存在的高密度甲烷流体最有可能来源于陡山沱组页岩和/或牛蹄塘组页岩内高密度超压甲烷流体.页岩气层和MVT铅锌矿中高密度甲烷包裹体的发现及MVT铅锌矿成矿时间的确定为探讨有机质参与MVT铅锌矿成矿提供了新证据.      

基于多孔介质弹性理论的碳酸盐岩地层超压预测

碳酸盐岩地层超压预测目前仍然是国内外研究的难点问题。碎屑岩超压预测方法均是建立在明显的超压测井、地震宏观响应规律基础上的经验关系,这些经验性方法不适用于因岩性致密使得超压地球物理响应微弱的碳酸盐岩地层。通过碳酸盐岩样品超压岩石物理模拟实验,分析了在应力-孔隙压力共同作用下岩石中声波速度、弹性参数的变化规律;基于多孔介质弹性理论和广义胡克定律推导并建立了表征孔隙压力与岩石弹性参数定量关系的理论模型,即多孔介质弹性理论的超压预测量化模型。以川东北地区典型碳酸盐岩超压钻井为例,开展了碳酸盐岩地层超压预测应用研究:针对碳酸盐岩地层选择油气水测井综合解释模型获取岩石物性参数;利用Voigt-Reuss-Hill平均模量模型计算岩石基质体积模量,利用Wood模型和Patchy模型计算孔隙流体体积模量,利用BISQ模型计算岩石骨架体积模量,然后通过多孔介质弹性理论量化模型预测超压。预测结果显示预测压力与钻杆实测压力(DST)吻合较好,与泥浆密度换算压力和随钻监测压力变化趋势相近,表明这种基于多孔介质弹性理论的超压预测量化模型是一种解决碳酸盐岩地层超压预测的新途径。     

四川盆地及其周缘奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气富集主控因素分析

四川盆地及周缘地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气富集主控因素包括：(1)特殊的古环境所形成的优质页岩是富集的基础。四川盆地及其周缘在五峰组和龙马溪组沉积时期,在弱挤压背景下发生了陆内拗陷沉降,奥陶纪末期冰期后全球性海平面快速上升,形成了较大规模的深水陆棚环境,为低等生物的大规模繁殖提供了有利条件,闭塞的海湾背景,为有机质的保存提供了有利的地球化学环境,欠补偿状态导致了地层中的高有机质含量。特殊生物类型所形成的大量有机硅,使成岩早期就形成了具有较强抗压实能力的岩石骨架,为早期生成原油的滞留提供了良好的空间,也为后期油向气转化时形成并保持大量的有机质孔奠定了物质基础。(2)有机质孔和特殊裂缝是页岩气富集的重要保障。有机碳含量高的优质页岩,有机质孔也发育较多,页岩的含气量大,游离气所占的比例更高。特殊裂缝主要指页岩层理缝和小尺度裂缝。在层理面堆积的笔石和藻类等成烃生物促进了这类层理缝的发育。小尺度裂缝提高了页岩自身的储集空间和渗流能力,有利于页岩气的聚集和成藏。(3)适度抬升状态下的有效保存是富集的关键。构造变形和抬升剥蚀是一把双刃剑。如果变形与抬升剥蚀作用太强,地层的封闭保存系统会破坏,导致不论是常规还是非常规的油气系统完全或者部分失效。因抬升产生微裂缝但没有出现大的穿层裂缝或断裂,即表现为一种“裂而不破”的状态是最理想的。远离断裂尤其是通天断裂、具有一定埋深且地层平缓的地区页岩气保存条件良好。四川盆地内与周缘地区保存条件的差异,主要是由于燕山中期运动所控制的构造变形、沉降沉积与抬升剥蚀作用的差异性所决定的。四川盆地及周缘地区奥陶系五峰组志留系龙马溪组页岩气有利富集区是位于富有机质黑色页岩厚度较大的深水陆棚沉积中心区、有机孔和微裂缝或页理发育的层段以及燕山期抬升时间晚且喜山期抬升幅度小区带所叠合的区域。     

重庆南川三汇场寒武系碳酸盐岩中不同期次大气淡水作用的证据

多期构造叠加及多种成岩环境下的早古生代碳酸盐岩储集层形成机理十分复杂。重庆南川三汇场剖面寒武系碳酸盐岩出露完整,是研究沉积与成岩史的理想解剖点之一。研究表明,三汇场剖面寒武系白云岩分别经历了早期海水胶结、大气淡水淋滤、准同生白云岩化、中浅层埋藏、中期构造大气水作用、中晚期埋藏及热液作用和构造晚期表生大气水成岩作用,不同期次的大气淡水作用特征不同。在早成岩期,沿向上变浅的高频层序界面附近发育了鲕模孔、窗格溶孔等组构性溶孔,胶结物和充填物的δ¹⁸O、δ¹³C值均比同期海水负偏,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值与同期海水相近,不发光(CL),含有较小的液相包裹体;加里东晚期—海西期,发育了非组构扩溶孔洞缝,伴有氧化沥青,不发光充填物的δ¹⁸O、δ¹³C负偏、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值正偏,发育含烃的低温不混溶包裹体,并叠加后期的深埋藏及热液成岩作用;燕山期和喜马拉雅期, 发育孤立的非组构溶蚀孔洞、缝洞,多被巨晶方解石或黏土充填,方解石中δ¹⁸O、δ¹³C强烈负偏($\delta^{13}C_{PDB}$=-4.6‰~-23.4‰,$\delta^{18}C_{PDB}$=-8.6‰~-17.8‰)、含有低温不混溶包裹体(<28.5℃),是有机质或生物甲烷(细)菌参于下的表生大气水成岩作用产物。     

准噶尔盆地腹部侏罗系超压特征和测井响应以及成因

准噶尔盆地腹部地区深层钻井揭示侏罗系发育异常高压系统.根据26口井的67个钻杆测试(DST) 和电缆测试(MDT) 数据, 实测砂岩异常高压揭示深度约在4470~6160m, 剩余压力约为11~57MPa, 压力系数为1.24~2.07, 砂岩段超压实测值主要分布在侏罗系, 少数出现在白垩系底部与侏罗系邻近地层, 1个超压实测值位于下三叠统, 实测超压砂岩样品的孔隙度和渗透率范围分别为3.20%~16.00%和0.02×10-3~14.40×10-3μm2;根据钻井、测井和测试资料的综合解释, 埋深在4430~6650m的深部侏罗系流体超压带, 钻井泥浆密度明显增加, 泥页岩和砂岩共同具有相对于正常趋势的异常高声波时差和低视电阻率测井响应特征; 超压系统顶界埋深可能不浅于4400m (地温约104℃), 有些钻井超压顶界可深达约6000m (地温约140℃), 且超压带顶界深度随侏罗系埋深的增加而增大; 钻井揭示的侏罗系超压带烃源岩镜质体反射率(R_o, %) 约为0.7%~1.3%, 超压带分布深度受控于侏罗系成熟烃源岩层的埋深且两者深度分布的变化具有相关性; 研究认为腹部地区已被充分压实的侏罗系异常高压成因主要与其含煤岩系干酪根热演化及油气共生有关, 即生烃增压; 物理模拟实验表明, 由于高孔隙流体压力可导致岩石骨架颗粒间有效应力的减小, 从而直接引起通过岩石的声波速度降低, 即出现高声波时差响应; 在超压地层温度条件下, 高压液态水的电离常数可能明显增加, 从而减小地层电阻率, 进一步开展此种现象的相关探索性研究可望对超压带低电阻率异常的原因给出新的解释.      

塔中西北部上泥盆统东河砂岩与志留系砂岩中重砂矿物特征与地质意义

沉积物中重矿物分布受物源区、构造抬升与剥蚀作用、古地貌以及沉积古气候、古环境等多种因素影响,因此沉积重砂矿物的研究可应用于物源区、沉积环境的分析,阐明构造旋回与沉积作用的响应关系。本文通过对塔中地区中1井等6口探井上泥盆统东河砂岩和志留系柯坪塔格组砂岩中重砂矿物分析,提出了塔中东河砂岩重砂矿物主要来自稳定的基底再沉积及花岗岩来源,但受近源的基性火山岩及岩浆期后热液作用影响较大;志留系下砂岩重砂矿物主要来自下覆碳酸盐岩、花岗岩和搬运再沉积物,总体形成于稳定的、多物源的构造-沉积环境,物源方向可能是东南至西北方向。     

塔东北库鲁克塔格地区中上寒武统白云岩类型与孔隙演化*

对塔东北库鲁克塔格隆起的乌孜里塔格剖面中上寒武统白云岩的岩石学、成岩作用、裂隙—孔隙发育与充填等特征研究认为：可划分为有序度逐渐增加的粉晶白云岩、粉细晶白云岩、中细晶白云岩和中粗晶白云岩及晶洞中的中粗晶、巨晶和鞍形白云石等4种类型;分别对应于早期准同生—浅埋、中浅埋藏、中等埋藏和构造断裂—热液（热卤水）作用4期的成岩阶段;其中,沿走滑断裂—裂隙带、呈不规则的“侵入体” 具有斑点状、条纹—条带、雁行状—斑马、角砾状和不规则状结构的中粗晶、粗晶、巨晶（部分为鞍形）白云岩（石）,一般不发光或呈昏暗的暗红色,具有与加拿大西部盆地典型的热液白云岩相似的特征;中上寒武统白云岩存在4～5期构造裂隙和3期以上的充填作用;热液白云岩中以晶间孔、晶间溶孔（洞）、裂隙及沿裂隙的扩溶孔洞为主,主要有二世代的白云石和方解石和少量沥青、石英、微量硬石膏和重晶石等多期充填作用。与西加盆地寒武系部分或全部交代充填缝洞及角砾构造、受来自落基山造山带的晚白垩世至古近系拉腊米（Laramide）构造的被排驱的热液流体交代形成的典型热液白云岩稍有不同,海西晚期（晚二叠世）及燕山—喜马拉雅期（晚白垩世—第四纪）沿挤压—走滑断裂排驱的地层热卤水循环—扩散与交代作用可能是本区热液白云岩的主要成因,储集空间主要由中、晚期构造断裂—裂隙（溶蚀）所致,但不排除成岩早期埋藏或晚期大气水作用对其影响。