中国华南渝东北城口地区下寒武统烃源岩发育环境与形成机制

上扬子地台北缘发育下寒武统黑色页岩,沉积厚度大、有机碳含量高,是一套重要的烃源岩,具有重要的勘探价值。恢复其发育环境和碎屑物源,对烃源岩分布预测具有重要意义。通过对华南渝东北城口地区野外露头系统取样并开展地球化学测试,研究了黑色页岩的形成环境与物源供应,探讨气候变化与陆源输入对黑色页岩形成的控制作用,重建优质烃源岩的形成过程。分析结果表明,黑色页岩具有高的Al₂O₃含量（7.38%~13.90%）、K₂O含量（1.01%~2.93%）、Na₂O含量（1.98%~2.88%）和总Fe₂O₃含量（2.35%~5.36%）,富集V（平均值为242 μg/g）、Cr（平均值为83 μg/g）、Ni（平均值为58 μg/g）等微量元素。CIA、K/Al和Rb/Al指示黑色页岩沉积期气候为温暖湿润,V/Cr、U/Th、Ce/Ce*、Mo_EF?U_EF指沉积水体经历缺氧→次氧化→缺氧→次氧化四个阶段,正Eu/Eu*异常指示早期存在海底热水活动,Th/Sc?Zr/Sc图表明黑色页岩沉积组分未经历再循环过程,可以有效判别源区;Co/Th?La/Sc图和La/Th?Hf图确定黑色页岩存在长英质和铁镁质两种源岩类型,并且汉南古陆是有效物源区。     

郯庐断裂带晚中生代演化对西太平洋俯冲历史的指示

北东-北北东走向的郯庐断裂带是中国东部规模最大的断裂带,为滨太平洋构造的典型代表.该断裂带晚中生代的演化过程是古太平洋(伊泽奈崎)板块俯冲作用的结果,也指示了后者的俯冲历史.继中三叠世起源之后,郯庐断裂带在中侏罗世末首次复活,仅在大别造山带东缘可识别出这期左行平移历史,应代表了古太平洋板块俯冲作用的开始.继晚侏罗世平静期后,该断裂带在早白垩世初发生了强烈的左行平移活动,是近南北向挤压的结果,其动力学背景为伊泽奈崎板块向北北西向高速低角度俯冲.在早白垩世期间,郯庐断裂带转变为强烈的伸展活动,与华北克拉通东部峰期破坏同时发生,为伊泽奈崎俯冲板片后撤导致的弧后拉张结果.该断裂带在早白垩世末再次经历了压扭性的左行平移,标志着华北克拉通峰期破坏的结束.在晚白垩世期间,郯庐断裂带呈现为弱伸展活动,处于远场弧后弱拉张的动力学背景下.由此可见,郯庐断裂带在晚中生代经历了压扭性平移与伸展活动的多次交替.在区域挤压背景下发生的左行平移活动时间相对短暂,而伸展活动则持续时间相对较长,与古太平洋板块俯冲方式与历史有关.     

依兰-伊通断裂带晚中生代走滑与伸展构造变形及其应力场

NE走向、延伸超过900 km的依兰-伊通断裂带是中国东北地区重要的大型断裂构造。然而关于该断裂带起源型式、伸展变形特征以及初始断陷时间长期以来存在较大分歧。本文对依兰-伊通断裂带起源期和伸展构造变形规律、变形时间以及应力场特征进行了详细的野外调查、火山岩锆石U-Pb定年以及断层擦痕位移矢量反演研究。结果表明,依兰-伊通断裂带在尚志隆起以及白垩纪-古近纪地堑外侧保存着左行走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造。根据前人研究成果及未变形火山岩的年龄(125Ma),限定起源时间为晚侏罗世初-早白垩世初。早白垩世中期之前依兰-伊通断裂带转变为伸展变形,南段控制发育的叶赫地堑具有典型的断陷盆地特征。在出露的花岗岩基底及地堑内下白垩统均可见一期NE走向正断层发育。应力场反演结果表明,依兰-伊通断裂带起源期左行走滑活动是在近S-N向(偏NNW向)的挤压应力场作用下发育,晚期又叠加了NW-SE向的拉张应力场作用,导致该断裂带转为正断活动。本文认为太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆下平板俯冲,随后俯冲板片后撤导致强烈的弧后伸展,是依兰-伊通断裂带晚中生代左行走滑与伸展活动的动力学成因。     

氮同位素研究城市湖泊沉积物有机质来源和迁移过程——以北京为例

城市湖泊是陆地水圈的重要组成部分,与人类活动关系极为密切。然而城市发展导致城市湖泊富营养化愈发严重,湖泊生态环境问题引起了广泛关注。本文研究了2012年至2013年间北京城区12个公园湖泊表层沉积物的有机氮同位素组成、碳氮比值、总有机氮和总有机碳含量的分布情况,探讨表层沉积物生产力状态、沉积物的有机质来源定性与定量分析、湖泊营养输入程度和过程等。研究表明,后海及群明湖等的有机碳、氮含量较其他公园湖泊的高,土壤和污水有机质等对湖泊沉积物的贡献突出,表明这些湖泊初级生产力及营养程度高,具有一定的富营养化风险;各个湖泊的分布位置、周围环境以及管理方式导致了其生产力、营养状况及有机质来源的差异,应该分别从控制水土流失、减少污水输入、及时清洁水面上的浮游植物与枯枝落叶等多方面着手进行,减少湖泊环境污染风险,保持湖泊环境生态平衡。本研究为了解城市湖泊环境有机质来源和过程、湖泊现代环境的管理和防治,提供可靠的研究方法和评价体系。     

原生油藏调整过程的有机地球化学与岩石学证据——由乡3井看哈得逊油田的调整机制

塔里木盆地发育多期构造旋回,新构造运动活跃,呈现多期成藏晚期为主的特点,因此海相调整型油气藏成为塔里木盆地油气勘探的重要领域。为了研究调整型油气藏的成藏规律和机理,定量评价油气调整规模,以哈得逊油田为例开展了储层沥青反射率、生物标记化合物、包裹体和伊利石等方面的研究,表明曾有两期油到达过东河砂岩。根据两大关键时期古构造演化和圈闭发育史建立了哈得逊"两期充注,晚期调整"的油气成藏模式,晚期形成的圈闭与原生油藏的构造关系是调整型油气藏聚集的主控因素。针对原生油藏乡3构造,通过系统选取东河砂岩和奥陶系良里塔格组的储层样品,经过连续抽的前处理区分出古油藏和现今油藏的抽提物,并进行了三维荧光强度扫描,定量评价出乡3构造奥陶系古油柱高度调整了20m左右,指示了原生油藏调整规模不容忽视,具有形成次生调整型油气藏的较大潜力。     

物理调整油气藏的类型与成藏机制研究——运用三维荧光定量研究塔里木盆地轮南三叠系油气藏调整机制

轮南隆起是塔里木盆地海相油气最为富集的复式含油气区,从奥陶系到白垩系均发现工业油气流,均来源于中-上奥陶统海相烃源岩。中生界砂岩是海相油气成藏系统的"末端",目前发现的油气均来自奥陶系油气藏的调整。其中,轮南地区三叠系油气藏油气性质复杂、相态多样,不同地区的油气调整期次和成藏过程均不一致。激光诱导三维荧光定量分析技术也可以分析古油水界面变化,在确定古油柱高度,反映油气水变迁等方面发挥重要作用。根据三维荧光定量研究,划分出垂向调整、侧向运移和油气混合三种调整类型:轮南断垒带三叠系仅发生一期油气充注,奥陶系油气发生垂向调整聚集成藏;中部平台区喜马拉雅山期三叠系地层发生翘倾,油气主要通过不整合发生侧向运移调整;晚期的构造运动不仅是油气调整的动力机制,而且构造高部位是早期油气调整和后期油气汇聚的有利区域。根据三种油气调整成藏模式的油气地质特征分析认为,垂向调整油气藏分布范围受断层断开层位和组合形式限制;侧向运移的油气沿不整合面和层状砂体调整距离较远,分布范围较广,在局部岩性或构造圈闭聚集成藏,但油气丰度较低;油气混合型调整油气藏形成于多期构造作用的叠加区,现今构造高部位有利于多期油气汇聚,形成油气性质复杂、相态多样的油气藏。     

大别造山带南界襄樊—广济断裂带的演化规律与构造意义

自中三叠世扬子与华北板块发生碰撞—深俯冲作用以来,大别造山带南界上的襄樊—广济断裂带主要经历过两次变形事件: 1)早期变形事件发生在中三叠世末—晚三叠世初的造山带折返阶段,表现为造山带南边界上的韧性剪切带。这期北西—南东走向的剪切带向南西陡倾,发育北西—南东向的矿物拉伸线理,主要为右行走滑的运动性质,属于造山带斜向折返的侧边界走滑剪切带。造山带折返过程中将前陆褶断带北缘原先东西向褶皱改造为北西—南东走向。2)晚期变形事件发生在晚侏罗世,表现为脆性逆冲断层,使得前陆褶断带向北东逆冲在造山带南缘之上,同时在前陆上形成了一系列的逆冲断层。该断裂带的晚期逆冲活动与郯庐断裂带左行平移同时发生,代表了滨太平洋构造活动的开始。     

青东凹陷复合型花状构造成因分析

青东凹陷内大型北西-北西西基底断层上发育一种结构特殊的花状构造——复合型花状构造,在凹陷内表现为构造高带,对油气成藏具有重要的控制作用。在三维地震剖面的解释和分析基础上,结合平面构造反射层资料的综合分析,发现其中的断层在平面上以右阶雁列式或平行式组合排列,剖面上基底主断层向上撒开并与多条次级断层组合成似花状构造。组成这些似花状构造的断层均为正断层,但其中的地层却表现为上拱的背形。根据断裂发育特点及区域构造应力演化特征对其进行成因分析,认为其形成是由于北西-北西西向基底断层在盆地南北向拉伸下的张扭性(斜向拉张)活动与古近纪末反转期压扭性活动叠加的结果。其形成过程经历了古近纪伸展期似负花状构造形成阶段和古近纪末反转期背形构造形成阶段。     

塔里木盆地轮南地区碳酸盐岩油气藏原油酸值的分布特征及其形成机制

轮南地区是塔里木盆地北部的主要含油气区,该地区奥陶系原油中酸值含量普遍较低,分布范围在0.01～1.41mg KOH/g,大多数原油属于低含酸原油,少数属于含酸原油或高酸原油,酸值在平面上表现出明显的"西高东低"特征。通过原油物性对比、地球化学分析及成藏过程的研究发现,原油的酸值与其母质类型、成熟度、生物降解程度及油气充注史均有一定的关系,尤其与生物降解作用密切相关。通过对原油生物标志化合物的分析,判定该区含酸原油为混合成因,这与油气成藏过程分析结果是一致的。原油中酸性物质含量会影响原油的性质,原油的酸值与物理性质具有明显的相关关系,轮南地区油气性质差异明显,具有"西油东气"的分布格局,原油的密度、胶质沥青质含量、含硫量等也具有"西高东低"的分布特点,而气油比、含蜡量等则表现为相反的分布特征。     

晓天-磨子潭剪切带的早白垩世活动及其对北大别穹隆演化的制约

晓天-磨子潭剪切带是大别造山带内北大别杂岩带与北淮阳浅变质岩带的地表分界线,其构造演化特征可以为北大别穹窿的形成演化提供重要制约.本次由此韧性剪切带内4个未变形岩体的锆石样品进行LA-ICP MS U-Pb年龄测定得知,该韧性剪切带形成于早白垩世130～120 Ma期间,为后造山伸展断层.构造分析表明,这条剪切带形成于北大别穹窿深处,为一条平缓韧性拆离剪切带.其形成指示北大别单元在早白垩世初的造山带重力垮塌中发生了深部地壳物质的韧性侧向流动,而该剪切带则是地壳物质韧性侧向流动的上部运动边界.在随后的大规模岩浆上升与浮力增加中,该剪切带与北大别穹窿一起发生隆升而变陡,并随着不均匀隆升而使剪切带出现现今的几何学特征.晓天-磨子潭剪切带的演化显示北大别穹窿是由大别造山带晚造山伸展过程中形成的变质核杂岩组成的.