河南兰考地区地热回灌影响因素分析及对策

地热回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键环节之一。本文结合河南兰考地区热储层地质条件、水质特点、地热井井管材质,开展了室内腐蚀观察实验和PHREEQC地球化学模拟软件分析,从化学沉淀趋势、地热水腐蚀性和钻井成井工艺方面分析了回灌效果的影响因素,并从地热水水质处理、地热井井管材料选择、钻井与成井工艺优化、回灌温度、项目选址等方面提出提高回灌效果的建议。     

密度孔压静力触探的测试理论和工程应用综述

孔压静力触探试验(CPTU)是目前使用最为广泛的原位测试方法之一,但CPTU不能原位测量土体最基本的指标——密度。密度孔压静力触探试验(DCPTU)是把核子密度仪结合到孔压静力触探系统中,贯入过程中可以同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的一种新型原位测试方法。本文首先介绍了DCPTU的试验装置和密度测试理论;然后通过与室内试验结果对比评价了利用DCPTU测量砂土、黏土、填土地层以及海底淤泥的密度的可靠性,分析了非均质地层中DCPTU测量密度与真实密度的区别、并提出了真实密度剖面的推求方法;然后综述了DCPTU在判别软弱夹层、评价砂土的液化势、检验地基处理效果、检测块状填土中的空隙、调查浮泥层的厚度和密度分布等方面的工程应用;最后展望了DCPTU在工程勘察中的发展趋势和应用前景。     

北山构造带南部上地壳二维初至波层析成像

花海盆地—北山构造带南部位于青藏高原东北缘以北地区,是特提斯洋和古亚洲洋两大构造域的交接部位,自新元古代晚期以来经历了多期次、多阶段的板块裂解-俯冲-碰撞-拼合的演化历史,尤其是中生代以来的逆冲推覆和走滑作用,以及受新生代以来印度板块和欧亚板块碰撞的远程效应影响,导致青藏高原东北缘的向北扩展,形成了现今复杂的地质地貌结构。其地壳结构记录了多期构造作用的叠加,上地壳结构更是促进我们理解青藏高原东北缘向外的扩展机制及其对周缘块体的改造作用的天然记录本。本文利用2018年中国地质科学院在北山构造带南部完成的180 km深反射地震剖面的初至波(Pg震相)数据,通过层析成像反演方法,获得了花海盆地—北山构造带4 km深度范围内的上地壳P波速度结构。其主要特征为:花海盆地、总口子盆地和扎格高脑盆地均表现为较低的速度和较小的垂向速度梯度;研究区内的晚古生代花岗岩体具有明显的高速异常和较大的垂向速度梯度特征;左行走滑的阿尔金断裂带在花海盆地内表现为向北倾的高角度走滑性质,深度至少切穿花海盆地基底;北山南缘断裂带的推测隐伏区呈现速度等值线下凹的低速异常特征。同时,反演揭示的多处低速异常区指示了北山构造带南部的多处断层发育情况。     

渤海海域多期伸展型交汇断层封闭性评价方法

渤海海域新生代经历了复杂的多期伸展运动,导致交汇型断裂系统异常发育。交汇型断层控制的断块圈闭已经被证明是重要的油气聚集区,但是大量的勘探实践表明交汇断层的油气渗漏程度是成藏差异性的主要原因。综合利用钻井资料、三维地震资料和构造物理模拟技术对交汇断层的封闭性进行研究,结果显示：（1）交汇断层发育演化程度控制了交汇点渗漏强度;（2）油气充注—渗漏相对时间控制了交汇断层的有效封闭时间;（3）早期先存断裂的斜向拉伸作用导致的不同走向断层的应力差异影响断层封闭能力。综合利用上述三个影响因素对渤海油田交汇型断层实钻构造的封闭性进行了模糊综合评价,发现封闭值的大小与实钻圈闭的油柱高度具有良好的正相关关系,证实了该评价方法在多期伸展型交汇断层封闭性评价中的有效性。     

郯庐断裂带南段的重磁场特征及其地质意义

由于断裂两侧的磁性、密度的纵横向差异在重力、磁力异常上有所表现,因此所获得的重力、磁力数据为深入研究关键的地质课题提供了科学基础,如郯庐断裂带的基底性质、断裂形成特征和岩浆岩分布。利用最新的高精度航空重力和磁力数据以及地面重力数据,绘制了郯庐断裂带地区的1∶50 000重力和磁力异常图,并结合区域地质数据分析了重力和磁力异常特征。分析结果认为:存在连体的郯庐—大别古老构造带,郯庐断裂带南段是元古宙和燕山中期岩浆活动的复合反映带;郯庐断裂带为中元古—新元古代时期南华北陆块与下扬子陆块的界限;磁力、重力异常图对比说明,合肥盆地范围由老到新向东扩展。     

二维初至波层析成像揭示的北祁连—阿拉善南缘浅层地壳结构

北祁连造山带—阿拉善南缘位于青藏高原东北缘及其以北地区, 其地壳结构记录了早古生代以来祁连山、河西走廊盆地、合黎山及相邻盆地之间的盆山演化历史及耦合关系, 对其地壳浅层速度结构的探测有助于揭示该区浅层地壳结构及构造变形的演化历史。本文利用北祁连—阿拉善南缘225 km长的深反射地震剖面的初至波(Pg震相)数据, 通过层析成像反演方法, 获得了沿线2 km以浅的上地壳P波速度结构。其主要特征为: 酒东盆地的沉积盖层厚度最大可达2 km, 盆地深度的南北差异可能与阿拉善地块与祁连造山带间的挤压作用相关; 民乐盆地的平均深度为1.5 km, 该盆地内的速度等值线弯曲形态反映了盆地在新生代之后不同的抬升和剥蚀速率; 银额盆地的沉积厚度至少在1.5 km左右, 且盆地内沉积地层产状较为平缓; 榆木山构造带南北两侧的酒东盆地与民乐盆地虽然地表高程相差近1 km, 但具有近乎相同的速度结构和沉积厚度, 推断榆木山构造带的隆升与其南北两侧的两个断层背冲作用有关; 此外, 反演得到的P波速度结构揭示了沿线发育的多条断裂和块体边界位置, 为讨论青藏高原东北缘向北扩展与阿拉善地块挤压作用提供了新的证据。     

河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层,岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩,剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示,冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%,均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位,冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%,也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在,再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中,少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为,古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。     

甘肃合作早子沟金矿微量元素、同位素特征与成矿物质来源

甘肃合作早子沟金矿是西秦岭夏河—合作金矿富集区最著名的特大型金矿床,经过近20年持续勘查,已探明资源量超过150 t。笔者等通过对2018~2021年实施的深部科研钻探SDZK8314岩芯进行系统编录和测试分析,为研究深部流体和成矿物质来源提供新的资料。研究表明,早子沟金矿中不同类型的岩石与矿石的稀土微量元素具有相似配分曲线特征,含矿岩石相对围岩具有明显更低ΣREE含量和更高的K、Sr含量,同时矿石中的金品位与K2O含量呈现明显的正相关关系。早子沟金矿中的石英闪长玢岩n(208Pb)/ n (204Pb)=38.33~38.48、黄铁矿—毒砂n(208Pb)/ n (204Pb)=38.23~39.19、辉锑矿n (208Pb)/ n(204Pb)=37.75~38.63,具有多源、混合铅的特征,从闪长玢岩黄铁矿—毒砂辉锑矿具有从上地壳到造山带甚至地幔的演化趋势。H—O同位素显示,成矿流体主要来源于岩浆水,后期有大气降水和围岩循环水的混入。矿石中δ34SV CDT值的范围为-14.7‰~-7.0‰,平均值-10.3‰,硫主要来源于岩浆热液,与围岩发生强烈的水岩反应而带入一部分地层硫。早子沟金矿的形成与区域较晚期岩浆—构造活动直接相关,成矿物质主要来源于深部石英闪长岩。     

东海盆地西湖凹陷黄岩地区油气成藏主控因素及成藏模式

西湖凹陷西次凹黄岩地区渐新统花港组油气资源丰富,是东海陆架盆地勘探开发重要领域,但油气成藏机理复杂。为厘清西次凹花港组油气成藏过程,笔者等通过薄片观察、扫描电镜、流体包裹体、显微测温等实验分析,结合构造演化、埋藏史等,开展了生储盖、成藏期次及成藏过程研究。结果表明,花港组砂岩储层具有良好的储集条件,始新统平湖组发育有效的烃源岩,还具有良好的圈闭条件和保存条件。早期发育的断裂,延深至下部平湖组烃源岩层内,可以作为良好的运移通道,深部超压的发育为油气运移也提供一定的动力。因此建立了“垂向叠置”成藏模式,说明西湖凹陷深层低渗—特低渗致密岩性—构造复合油气藏和深部地层存在异常压力系统内的油气藏的具有良好的勘探前景。     

陕西白河黄石板铅锌矿地质特征及找矿标志

陕西白河黄石板铅锌矿位于南秦岭镇（安）旬（阳）古生代沉积盆地南缘东部,区内已发现并探明的数量众多的铅锌矿床（点）多数产自泥盆系沉积盆地中,仅个别产自志留系。以志留系具代表性的黄石板铅锌矿床为研究对象,结合研究区以往的铅锌矿研究成果,认为志留系铅锌矿床主要产自梅子垭组粉砂质千枚岩与热水沉积岩接触部位的硅钙面,受区域断裂及次级断裂控制明显,热水沉积形成的钠长石岩为铅锌的富集提供了条件。通过对研究区地质特征、控矿条件及找矿标志的初步分析,为研究区寻找同类型铅锌矿床提供参考。