晚古生代泛大陆聚合的全球构造背景: 板块漩涡运动轨迹含义的探讨

板块构造理论形成以来,不同板块之间的相对作用得到深入阐述,但对多板块聚合的运动过程的研究常被忽略。依据全球古地磁数据和古板块再造,可以获得板块运动轨迹,这些板块轨迹指示全球主要大陆在志留纪(约443Ma)-二叠纪(约250Ma)期间发生向北半球中纬地区的汇聚,具体表现为在泛大陆的形成过程中,全球板块运动具有顺时针旋转的特征,并且大板块(南美、波罗的、西伯利亚、澳大利亚等)纬向移动速率和板块自转速率明显高于小陆块的(华北、塔里木、扬子陆块等)。一些主要陆块显示不对称的"e"型顺时针旋转的漩涡轨迹,汇聚中心在中亚地区,以哈萨克斯坦马蹄形的最终形成和保留为标志。板块聚合的涡旋状运动轨迹,受控于上地幔流动过程产生长期的漩涡运动。这种对流运动在一定时间内(晚古生代)保持相对稳态的流动形式,导致泛大陆的形成。     

世界干热岩地热资源开发进展与地质背景分析

干热岩资源指内部不存在或仅存在少量流体,温度高于180℃的异常高温岩体,是一种极具潜力的地热资源类型。自20世纪70年代美国Fenton Hill项目实施以来,已在全球14个国家实施了41个干热岩开发项目,以干热岩储层建造和连通的目标地层周围或上部是否存在水热型储层为标准,25个属于传统意义的干热岩开发项目,16个属于增强型地热系统(Enhanced Geothermal System或Engineered Geothermal System,缩写为EGS)。从板块构造角度分析,这些干热岩开发项目主要分布在欧亚板块板内地热域、印澳板块板内地热域、东太平洋离散—汇聚板缘型地热域、西太平洋汇聚板缘型地热域和加勒比海火山活动岛弧区。按照盆地类型划分,全球干热岩开发项目所处的大地构造背景包括克拉通盆地、前陆盆地、裂谷盆地、弧前盆地、弧后盆地、近现代火山(火山带)和褶皱带地区,其中以欧洲阿尔卑斯褶皱带磨拉石盆地为代表的前陆盆地,和以欧洲阿尔卑斯褶皱带上莱茵地堑、北美新生代科迪勒拉造山带内华达盆地为代表的裂谷盆地是全球干热岩开发项目最为集中的两种盆地类型。考虑我国干热岩资源分布情况,上莱茵地堑、内华达盆地的干热岩开发历程对我国干热岩资源的勘探和开发具有一定的借鉴作用。     

陕西咸阳地热田地热流体成因研究

陕西咸阳地热田位于关中盆地腹地,横跨两个不同的基底构造和岩性单元,南北分界线为渭北断裂。研究区地热水的水化学类型主要是Cl—Na型,渭北断裂北侧的水比南侧的水相对更成熟。氢氧同位素证据表明咸阳市区和武功县城的地热水来自于秦岭山区大气降水的补给;地热水γ(Na~+)/γ(Cl~-)均大于0.85,阳离子交换指数位于-0.42～5.93之间,脱硫酸系数均大于1,推断研究区的地热水主要形成于溶滤作用,其中武功地区的热储层较封闭,可能存在沉积水;惰性气体同位素n(~3He)/n(~4He)—n(~4He)/n(~(20)Ne)表明流体循环仅发生在地壳深度内,没有幔源物质的补给。     

全球钾盐资源分布规律及其构造成因

全球钾盐矿床分布广泛,总储量达35×10~8t,是最重要的蒸发岩型矿床之一,主要分布在加拿大、白俄罗斯、俄罗斯、中国、美国、智利以及德国等地。文章分析了全球钾盐资源分布的时空特征,认为其主要以固体矿床形式分布于北半球海相、海陆相蒸发盐盆地中,主要成钾时期为寒武系、泥盆系、二叠系、侏罗系和白垩系。其中古生代的钾盐资源规模较大,分布于地壳相对稳定的板内坳陷区和板块边缘的坳陷带;而中新生代钾盐盆地在板内多位于拉张区域,而在板块边界上则可出现在伸展区或前陆盆地。结合古板块再造、古地理与古气候分析,认为全球钾矿资源形成和时空分布的因素包括:(1)古气候带。全球重要的钾盐矿床均形成于干旱气候,而其它无法保持长期干旱的气候环境,难以沉积钾矿资源;(2)全球海平面波动。海平面由高水位向低水位转换的海退环境最有利于钾盐的形成,在全球海平面处于非峰值且比较平稳的时期形成的钾盐较多;(3)大地构造环境。全球构造比较平静的时期(造山活动初期或造山后)与地区容易形成、聚集钾盐,而在造山事件频繁发生的时期钾盐形成较少。在此基础上,进一步讨论了中国钾矿资源分布广、规模小、分布集中的原因,即在全球最重要的钾盐沉积期,中国华北、华南与塔里木三大主要板块不能同时满足干旱环境和被浅海覆盖两个条件,不利于蒸发岩的形成。     

五大连池火山群喷气锥成因机制探讨

五大连池火山群1537个喷气锥中,多数分布在火烧山熔岩流中,在水量充足的五池到四池之间的熔岩台地上,喷气锥数量集中、个体较大、发育良好。通过对五大连池火山群喷气锥的形态结构和集中分布特点进行分析,认为水蒸气在混合气体形成喷气锥中起主导作用,重力也在喷气锥形态塑造上有一定意义。含挥发分的基性岩浆溢流到在靠近水域的地区时表层冷凝固结,内部熔岩仍温度高、粘度低,与地下水作用形成火山气体和水蒸气构成的混合气体,气体冲破表层间歇溢出时,带动熔岩外掀堆叠在喷气孔周围形成喷气锥,中央保留气体多次逸出的通道形成中空结构。当气体压力不足以使熔岩从喷口溢出,喷气锥的生长停止。     

中亚与邻区盆地群构造演化及含油气性

基于中亚及其邻区大地构造和盆地构造演化,利用古板块再造、地理信息软件等对中亚盆地群的构造演化及含油气性进行探讨。中亚与邻区盆地群在早古生代分属不同陆块,这些陆块于早石炭世开始汇聚,早二叠世完成拼合,形成中亚盆地群。汇聚前该区受到海西期构造影响,在中生代伸展构造和新生代挤压构造的作用下形成的众多盆地类型为叠合盆地。该区主要烃岩源发育于海西期早期和中-新生代伸展背景的裂谷事件。油气主要集中在侏罗系(41%)和石炭系(37%)中,主要的勘探目的层是碳酸盐岩、礁灰岩、膏岩和泥岩。阿姆河、费尔干纳、图尔盖和阿富汗-塔吉克等盆地的油气主要集中于前陆冲断带和凹陷断阶带。滨里海、北乌斯丘尔特和曼各什拉克等克拉通盆地油气集中于盆地边缘的隆起带和断阶带,具有自生自储特征。     

五台山古元古代巨型叠层石的结构特征及成因意义

山西省五台山地区的古元古代滹沱群地层中发育大量各种形态和大小的叠层石,最近在东冶亚群地层中发现体量巨大的叠层石。本文在对其进行形态学分析、显微结构分析、地质剖面实测以及生长环境特征分析研究后认为,这一宏观上的穹窿形叠层石是由柱状叠层石组成的生物岩礁,柱体在底质基础上放射状生长,其表面圆形、长条形的凸起为叠层石柱体顶部横断面及斜切面形态。通过标本切片,镜下观察到组成柱体并充填柱间的均为泥晶方解石,并发现纤细的丝状微生物遗迹,这些丝状体相互交织构成暗层的重要组分。叠层石体量巨大,需要较长时间内相对稳定的深水环境;泥晶方解石结晶较好,指示水动力条件相对较弱、沉积速率较快的温暖浅海环境,可能形成于潮下带。     

太原盆地西温庄地热田的成因机制

地热田成因机制的研究是地热田资源量精细评价与有效开发的依据.在综合前人研究成果与最新地热钻井资料的基础上,通过对太原盆地岩溶热储地热系统的"源、储、通、盖"主要因素分析,建立了西温庄地热田形成的概念模型,并精细评价了地热资源量.西温庄地热田是一个在非对称性裂谷盆地的高大地热流值背景下,来自东、西山奥陶系岩溶储层裸露区的大气降水,沿着岩溶不整合面和断裂这个运移通道,从东山和西山双向补给,经盆地边界断裂进入盆地深部热储,吸热、增温后逐步在盆地中部西温庄隆起的碳酸盐岩岩溶储集层中富集、承压而形成的中低温传导型地热系统.西温庄地热田的岩溶地热系统具有封盖性能好、主力储集层段多、补给速度较快、盖层地温梯度较高等特征.表现为奥陶系岩溶热储上覆盖层包括石炭系、二叠系、三叠系与第四系,顶面埋深800~1 700 m;从上至下依次发育了峰峰组下段-上马家沟组上段、上马家沟组下段、下马家沟组上段和亮甲山组4套主力含水层段,热储层平均有效厚度累计184.6 m;地热水从补给区至盆地承压区的运移时间约2 000 a;奥陶系热储上覆岩层的平均地温梯度为3.0~4.0℃/100 m,地热水温度范围为55~75℃.西温庄地热田奥陶系岩溶热储的地热资源量精细评价结果表明,热储总量合计33.53×108 GJ,折合标煤1.14×108 t.年开采地热资源量可满足607×104m2的供暖面积,开发潜力巨大.      

高阳地热田及邻区地热资源形成机制

临近雄安新区的高阳地热田处于渤海湾盆地冀中坳陷,区内发育以中元古界长城系、蓟县系及下伏的太古界为主的潜山地层,其中蓟县系雾迷山组为地热田主要热储层,地热资源丰富.以岩溶热储顶面埋深3600 m线作为高阳地热田的边界,地热田主体位于高阳低凸起、蠡县斜坡内,并涵盖保定凹陷、饶阳凹陷的少量地区.高阳地热田位于区域岩溶顶板温度...     

雄安新区岩溶热储钻井地质关键要素分析

基于区域地质、二维地震和131口地热井等资料,分析雄安新区热储热盖层组合、热盖层特征和岩溶热储内幕3个地质关键要素,进行有利区带优选.结果 表明:雄安新区发育2种热储热盖层组合,新近系蓟县系雾迷山组组合,发育于热储顶面埋深小于1500m的容城和牛驼镇凸起;古近系蓟县系雾迷山组组合,发育于热储顶面埋深大于1500m的牛北...