末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统研究进展

近20年来,国际上对末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统的研究取得了重要进展。为及时跟踪研究前沿,并进一步为地球系统科学思想指导下东北印度洋源汇过程研究提供新思路,本文按照从源到汇的思路,从流域风化侵蚀、海洋沉积物来源、沉积模式、源汇系统响应等几个方面总结了目前国内外最新研究进展,并指出了未来的主要突破方向。概括起来,主要取得如下认识：恒河-布拉马普特拉河流域尺度的物理侵蚀过程主要受控于季风气候变化,而化学风化过程与季风气候关系复杂,温度、降水、植被和冰川等因子在特定时期均可能起着重要的控制作用。孟加拉湾沉积物主要来自周边河流输入的流域风化产物,以恒河-布拉马普特拉河输入的青藏高原物质为主,同时也有部分来自印度半岛和缅甸的物质;末次盛冰期以来青藏高原源区物质贡献占据绝对优势（>70%）,且整体变化不大,但各物源端元贡献比例在千年尺度上出现明显波动变化。孟加拉湾陆架发育典型的风暴控制型三角洲-陆架沉积,而底层浊流和表层环流作为孟加拉湾最重要的两个输运动力,对孟加拉湾深海扇沉积物组成和分布起着重要的控制作用。总体看来,末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统演化主要受...     

孟加拉湾南部表层沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

基于孟加拉湾南部98个表层沉积物的稀土元素组成及其空间分布特征,判别了研究区表层沉积物主要来源,并结合水动力环境等探讨了孟加拉湾南部区域沉积物输运方式。结果表明,研究区表层沉积物稀土元素总含量范围为67.62~180.67μg/g,其平均值为100.85μg/g,且具有轻稀土富集、重稀土均一、明显的Eu负异常的特征。基于稀土元素主要参数,可将研究区分为两个区域,Ι区位于研究区西部,Ⅱ区位于研究区东部。根据球粒陨石标准化后的La/Yb-Sm/Nd物源判别图解可知,研究区表层沉积物的最主要来源为恒河-布拉马普特拉河搬运的喜马拉雅山侵蚀物质,其对整个研究区均有重要影响;次要来源为戈达瓦里河-克里希纳河输送的印度半岛物质,其主要影响范围为研究区西侧的Ι区。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于季节性表层环流,其驱动力为印度季风系统。     

孟加拉湾中部表层沉积物常微量元素地球化学:物源指示意义

通过对取自孟加拉湾中部的110个表层沉积物样品进行了常微量元素测试分析,探讨了其物质来源。在所有测试元素中,Si含量最高,其次为Al,且这两种元素的分布特征基本一致。化学蚀变指数（CIA^*）平均值为72.07,指示研究区沉积物风化程度位于喜马拉雅源区和印度源区沉积物之间。因子分析和判别函数计算分析表明研究区沉积物主要来自喜马拉雅源区和印度源区。使用Ti标准化后的元素比值反演模型估算的喜马拉雅源区和印度源区对研究区沉积物的相对贡献比例分别为83.5%和16.5%。其中,喜马拉雅源区对研究区东部沉积物贡献相对较大,而在研究区西部印度源区贡献比例相对东部为高。喜马拉雅源区物质向研究区输运的主要动力机制包括浊流及其溢流、表层季风环流携带的河流冲淡水,而印度源区物质主要通过表层季风环流特别是东印度沿岸流向研究区输运     

雄安新区蓟县系雾迷山组地层水对白云岩溶蚀的模拟实验研究

为了研究雄安新区雾迷山组地层水对白云岩的溶蚀作用,文章以雾迷山组白云岩为研究对象,以井下雾迷山组地层水为实验流体,开展高温高压条件下溶蚀模拟实验。实验结果表明：（1）样品在地层水中的溶蚀速率随温度增加总体呈下降趋势,具有快速下降—缓慢增加—快速下降的特征,在100～140℃范围内明显增加。样品在地层水中的溶蚀速率随压力增加明显增大。反应溶液的Ca2+、Mg2+浓度增加量随温度、压力变化特征与样品溶蚀速率随温度、压力变化特征一致;（2）孔隙、微裂隙欠发育的样品仅在样品表面发生溶蚀,使得样品表面变模糊。孔隙、微裂隙发育的样品,沿粒间、晶间孔隙及各类裂隙溶蚀、扩展,最终呈一定程度连通;（3）埋藏成岩环境下,在100～140℃范围存在一个保持较高溶蚀能力的温度窗口,这可能是研究区雾迷山组白云岩岩溶储层形成的有利温度区间。     

苏鲁榴辉岩带的矿物地球化学研究及意义

石榴石和单斜辉石作为榴辉岩的主要造岩矿物,其微量元素地球化学特征对深入研究化学组成等方面有重要意义。苏鲁榴辉岩带中石榴石和单斜辉石中的主要微量元素与全岩呈很好的正相关关系。石榴石和单斜辉石的轻重稀土元素含量呈相互消长的互补关系。Ga、Cr、Zn主要赋存于石榴石和单斜辉石中,重稀土、Y、Co、Sc主要赋存于石榴石中,V、Ni主要赋存于单斜辉石中,轻稀土和Sr在胶东榴辉岩中主要赋存于单斜辉石中,但在鲁南榴辉岩中可能赋存于磷灰石和绿帘石等矿物中。胶东榴辉岩为地幔成因,鲁南榴辉岩壳幔成因均有。苏鲁榴辉岩自西向东成岩温度逐渐升高,成岩压力增加。     

南海甲烷渗漏研究进展及其对我国南海科学钻探选址的启示

天然气水合物是极具潜力的能源资源，具有重要的战略价值，加强对天然气水合物的勘探已成为各国共识。天然气水合物只有在低温高压的条件下才能稳定存在，外部环境的变化极容易导致水合物的分解，从而引发海底甲烷渗漏。因此，研究海底甲烷渗漏事件对于天然气水合物勘探具有重要的理论和实践意义。南海作为西太平洋最大的边缘海，资源丰富，战略地位突出，是研究天然气水合物的天然实验室。甲烷渗漏活动过程的演化，以及甲烷渗漏自生矿物的成因及其与甲烷活动的关系等作为新兴的事件沉积学课题，在部分研究方向上已取得突出进展。本文总结了近年来南海沉积物甲烷渗漏事件研究取得的基本认识，主要包括：① 甲烷气体的成因和来源；② 地质学、地球化学和地球物理学等多学科、多指标识别体系；③ 甲烷渗漏通量的时间变化特征及其潜在驱动力，并指出了目前研究的亮点及局限。根据目前的研究进展，笔者提出了未来具有潜力的研究手段和可能的发展方向，同时建议将南海琼东南盆地海马冷泉区作为我国大洋钻探船未来在南海的钻探目标区。     

塔中Ⅱ区奥陶系鹰山组岩溶古地貌恢复方法研究

塔中地区在构造上是塔里木盆地中央隆起的一部分,属于中央隆起带中段的塔中低凸起。良里塔格组沉积之前吐木休克组、一间房组、鹰山组地层遭受不同程度的剥蚀,精确雕刻鹰山组顶面古岩溶地貌,对岩溶储层地质建模及有利区块预测具有重要意义。论文对比了不同古地貌恢复方法:认为印模法可以很好地雕刻微地貌形态,但是区域构造趋势却与实际不符;残厚与残厚趋势面法构建了当时的古构造,但不能刻画微地貌形态。本次研究首次提出“残厚趋势面与印模残差组合法”古地貌恢复技术,该方法不仅解决了塔中地区古地貌恢复难题,且有利于计算机实现。研究认为塔中Ⅱ区奥陶系鹰山组古地貌形态可划分为三种二级地貌单元:岩溶台地、岩溶缓坡地和岩溶盆地,并给出了不同岩溶地貌单元的划分指标体系。      

逆冲断裂对富满油田哈得区块油气成藏的控制作用

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩是我国深层油气勘探开发的重点领域。近年来,富满油田断控油气藏成为油气勘探开发的重点目标,走滑断裂具有控储层、控圈闭、控富集的作用。但在富满油田哈得区块发育的逆冲断裂对油气成藏的控制作用认识不清,制约了该区油气藏的高效开发。为此,文章在分析塔里木盆地富满油田地质背景的基础上,系统总结了哈得区块逆冲断裂及走滑断裂的展布特征,明确了两者平面展布、纵向切割关系和活动时期。结合区域油气成藏期次研究,明确了逆冲断裂对油气成藏的控制作用。研究结果表明：(1)富满油田走滑断裂形成于中奥陶世末期,即中加里东期,逆冲断裂主要活动期在海西期,晚于走滑断裂形成期;(2)富满油田主要为3期成藏（晚加里东期、晚海西期和喜山期）,逆冲断裂可对晚海西期、喜山期充注成藏造成影响;(3)逆冲断裂与走滑断裂具有3种组合模式,在此基础上建立了哈得区块受逆冲断裂影响的3种油气成藏输导模式。结论认为,逆冲断裂与油源走滑断裂交汇点在上寒武统一间房组时,对油气成藏最为有利,具有多源供烃、多期成藏特点,对同类型油气藏勘探开发具有一定的指导意义。     

孟加拉扇沉积作用与古气候研究进展

"气候-构造-沉积"耦合问题是全球变化研究的重要内容,孟加拉深海扇作为世界第一大浊积扇,沉积物主要来自喜马拉雅山及青藏高原的侵蚀物质,且处于亚洲两大季风区之一的印度季风区,是研究三者相互关系的天然实验室。通过总结该区前人研究成果,对孟加拉扇沉积作用与古气候研究现状进行了综述,提出了该区尚存争议的主要科学问题并展望了今后的研究方向。研究认为,除来自喜马拉雅山和青藏高原的物质外,孟加拉扇还受到印度、东南亚大陆等源区的影响,另外还有少量生物沉积和火山来源物质等。孟加拉扇沉积物以细粒物质为主,扇体表面遍布浊流通道。浊流和等深流是孟加拉扇主要的沉积动力机制。目前对孟加拉扇扇体沉积模式及其在青藏高原隆升、孟加拉扇"源-汇"过程、"气候-构造-沉积"耦合研究中的作用仍存在不同见解,尚需更加深入的研究。     

塔北哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层发育特征及控制因素

哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶缝洞型储层是哈拉哈塘油田的主力产层。通过对岩溶地质背景、区域构造分析,利用本区钻录井、薄片、岩芯等资料研究岩溶型储层特征,探讨储层分布规律及岩溶作用对储层的控制。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层的主体发育于一间房组和鹰山组。垂向上潜山区存在两套储层:上部表层岩溶带储层及下部径流溶蚀带储层。表层岩溶带储集类型主要为孔洞型和裂缝—孔洞型储层,主要受一间房组沉积末期的岩溶作用及桑塔木组沉积末期岩溶作用共同控制;径流溶蚀带储层类型主要为洞穴型、裂缝-孔洞型储层,岩溶缝洞系统以岩溶管道系统为主,储层形成受良里塔格期及桑塔木组沉积末期岩溶作用等多期岩溶作用控制。岩溶层组、岩溶作用期次、古地貌、古水系及断裂等控制了岩溶储层的分布发育,形成了复杂的缝洞体。