非常规与常规统一的含油气系统之初探

近年来,非常规页岩油气勘探开发的成功,为获取油气资源指出了新方向,同时提醒石油地质家重新审视传统的油气地质理论,需要将页岩油气的地质认识进展与传统的油气地质理论结合起来形成新的含油气系统理论。本文基于从常规与非常规在生烃、储层方面的研究进展,初步探讨涵盖常规和非常规的统一的含油气系统和二者协同的勘探思维。生烃研究由以往主要关注生油气高峰时的生烃量延伸到对油气生成、排出、滞留全过程的刻画;储层研究由关注无机矿物成岩演化中形成的米级—毫米级无机孔隙向成岩作用—成烃协同作用形成的微米级—纳米级有机质孔隙延伸;在此基础上提出狭义页岩气、广义页岩气藏和常规气藏的分类界限。在全新的含油气系统理论指导下,需要进行常规—非常规协同一体化评价基础上的勘探思维变革。以常规与非常规油气的成因联系为指导,深入分析同一套烃源岩的生成—排出—滞留过程,分析常规与非常规油气的资源配比关系与空间分布关系,有助于提升油气勘探效率和勘探成功率。     

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。     

结构性粘土研究进展

通过对结构性粘土的研究,可以掌握天然土受荷过程中的变形破坏过程,从而为考虑土结构性的结构物的设计、地基加固等提供依据。近年来随着高、深和大型建筑的兴建,结构性粘土的研究变得尤为重要。从结构性粘土的微观变形机理、结构性土样的制备、土工特性和数学模型等几个方面,介绍了国内外学者的研究进展,认为进行原位测试、结构性土样的制备及细观结构参数的量测方法、考虑细观结构的数值方法和建立考虑微观变形机理的宏观本构模型是进行结构性土研究的发展方向。     

湛江组结构性黏土区域微观结构特性研究

形成于早更新世的湛江组地层广泛分布于雷州半岛地区,其最为典型的灰色黏土因具有强结构性,在实际工程中出现了一系列岩土工程问题,为众多学者所关注。根据地层学研究结果,雷州半岛各区域的湛江组灰色黏土具有不同沉积环境。由于地质成因的差异,灰色黏土在不同区域表现出不同的工程特性。工程实际中,灰色黏土工程特性的区域性,使得工程界及研究者对于该土层的工程力学效益更是难以掌握。利用X射线衍射试验及电镜扫描试验,研究了不同区域灰色黏土的矿物成分及含量、微结构等微观结构特性。结果表明：不同沉积环境灰色黏土矿物成分及含量存在区域性差异,各矿物成分按照不同比例组合,形成的土体微结构区域特性明显。灰色黏土具有强结构性微观机制的揭示及区域差异性的分析,有利于对该层黏土的全面认知和利用。     

新疆阿尔泰山系南缘萨尔朔克金铜多金属矿床地球化学特征与矿床成因探讨

新疆阿尔泰山系南缘萨尔朔克金铜多金属矿床产于中泥盆统阿舍勒组上亚组的中酸性火山岩-次火山岩中,围岩为流纹斑岩。地表及浅部以金铜矿化为主,向深部金铜矿化逐渐减弱而铅锌矿化增强。矿化受地层层位控制明显。笔者通过矿区详细的野外地质调查、矿石与不同类型岩石围岩的稀土、微量元素地球化学对比研究,表明铜矿石、铅锌矿石与矿化流纹斑岩以及流纹斑岩的稀土元素、微量元素分布型式相似,均属明显右倾、轻稀土富集、强负Eu异常;且富集Ba、U、Zr、Hf、Ti而相对亏损Th、Sr、Sm等元素;结合矿床地质特征,认为萨尔朔克金铜多金属矿床为海相火山-次火山热液矿床,金铜、铅锌矿化与流纹斑岩密切相关,流纹斑岩为该矿床矿化提供重要成矿物质来源。辉绿岩的稀土及微量元素分布型式均呈平坦式,明显不同于矿石及其他围岩岩石类型,表明辉绿岩可能是成矿后的深部地幔岩浆侵入结晶的产物。     

新疆谢米斯台中段火山岩岩石地球化学特征、锆石U-Pb年龄及其地质意义

谢米斯台中段地区发育的火山岩主要为安山岩、英安岩和流纹岩。岩石地球化学研究表明,岩石的K2O、Na2O含量高(K2O=3.42%～9.85%;Na2O=0.48%～5.30%),大离子亲石元素(LILE)相对富集,高场强元素(HFSE)相对亏损,其中Nb、P、Ti强烈亏损,轻稀土元素(LREE)和重稀土元素(HREE)分馏较强;Pb同位素比值为206Pb/204Pb=18.435～19.409、207Pb/204Pb=15.535～15.602、208Pb/204Pb=38.36～39.213;火山岩具有高的初始εNd(t)值(+4.43～+6.65)和低的初始87Sr/86Sr值(0.700953～0.704435)。该地区流纹岩SIMS锆石U-Pb测年结果为422.5±1.9Ma。综合研究认为,谢米斯台中段地区火山岩是晚志留世准噶尔洋壳俯冲,在地幔楔形区,经过洋壳与富集地幔的局部熔融,经历了一定程度的分离结晶作用形成的中酸性岩浆喷发而成,在岩浆上升过程中有少量地壳物质的混染。     

典型小陆块海相成钾机理——以西西里微陆块钾盐矿床为例

中国大陆是由多个小陆块经多期次离散碰撞拼合而成,而\"小陆块是否能成大钾\"一直是国内钾盐研究领域关注的科学问题。文章剖析了意大利西西里微陆块的典型海相钾盐矿床形成条件与机理,为中国小陆块成钾研究提供借鉴。在晚中新世墨西拿盐度危机(Messinian Salinity Crisis)最盛期(5.60~5.55 Ma),西西里岛的卡尔塔尼塞塔盆地聚集了高达2亿t的钾盐镁矾矿。通过对卡尔塔尼塞塔盆地钾盐矿的赋存地层格架、矿体特征、成矿模式和机理进行梳理和总结,指出该矿床呈层状赋存于地中海\"再沉积下石膏组\"的原生石盐岩中,形成于深水、分层的常年性盐湖环境;晚中新世中地中海碰撞挤压的构造活动导致卡尔塔尼塞塔盆地强烈挠曲下凹,形成多个次级成矿凹陷;次级凹陷接受海水的周期性补给;在墨西拿盐度危机最盛期,由于气候变冷变干、直布罗陀海峡关闭、海平面急剧下降,远离补给源的次级凹陷变得更加封闭,从而在5万年的极短时间内经强烈蒸发,聚集为大规模钾盐矿。西西里微陆块尽管陆块小、盆地小,但在满足封闭构造_干旱气候_充足物源三要素耦合的特定时期内,同样形成了大型钾盐矿床。因此,西西里微陆块的钾盐成矿实例证明海相小陆块同样具有形成大型钾矿床的潜力,这对中国海相小陆块汇聚区的找钾工作具有重要的借鉴意义。     

西昆仑北缘新元古代片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄及其意义

在西昆仑北缘早前寒武纪变质地层中,笔者等识别出大量不同时代的片麻状花岗岩,其中包括新元古代片麻状花岗岩。获得最新的新元古代片麻状花岗岩的单颗粒锆石SHRIMP年龄为815±57Ma,片麻状花岗岩的岩石学特征反映它们形成于裂解构造背景,结合对区域上新元古代地层及中元古代末期构造事件的研究,笔者认为新元古代片麻状花岗岩反映了古塔里木板块作为Rodinia超大陆一员发生裂解的时间,这对研究古塔里木板块在Rodinia超大陆中的位置及中国Rodinia超大陆裂解的研究提供了重要的地质依据。     

西昆仑山阿卡孜岩体锆石SHRIMP定年及其地球化学特征

西昆仑山阿卡孜岩体是该区已知的最古老侵入体。岩体侵入于太古代赫罗斯坦群(TTG岩系)中。获得最新的单颗粒锆石SHRIMP年龄为2426±46Ma。岩石地球化学研究表明,岩石具有高碱度富K特征;∑REE为409.94×10~(-6)～787.76×10~(-6),δEu为0.48～0.73;微量元素显示富集大离子元素。综合分析该岩体地质地球化学特征,认为该岩体形成于晚太古代～古元古代初期碰撞后拉张背景,是TTG岩系(赫罗斯坦群)重熔的结果。这对研究西昆仑山早前寒武纪陆壳增生及构造演化提供了重要的地质资料。     

胶东金矿床碳酸盐矿物的碳-氧和锶-钕同位素地球化学研究

对胶东四类金矿床(盆地边缘砾岩型、斑岩型-浅成热液型、石英脉型和破碎带蚀变岩型)矿石中的碳酸盐矿物开展了系统的碳-氧同位素和锶-钕同位素地球化学研究。研究结果表明，与宏观的成矿地质条件和矿床地质特征相对应，山东金矿床可能有亲岩浆岩和亲沉积盆地两个不同的成矿系统。前者包括斑岩型-浅成热液型、石英脉型和破碎带蚀变岩型三类金矿床，后者指盆地边缘砾岩型金矿床，二者具有不同的碳-氧和锶-钕同位素地球化学特征。山东亲岩浆岩系列的金矿床，其锶-钕同位素与同时代的幔源岩浆岩一致，碳同位素显示幔源碳和岩浆碳的特征，氧同位素则显示初生水与大气降水不同比例混合的可能性，因此有可能是以CO2为主、富合成矿金属的地幔流体与浅部下渗大气降水相互作用的结果。而与岩浆岩关系不密切、主要受盆地边缘断裂控制的盆地边缘砾岩型金矿床，其碳-氧和锶-钕同位素组成均较分散，可能主要与地壳浅部下渗大气降水对上地壳各种岩石淋滤萃取演化而成的成矿流体有关。