大兴安岭两侧控盆断裂域地球物理场基本特征与地质意义

大兴安岭重力梯度带两侧控盆断裂域的地球物理场基本特征与构造属性存在巨大差异,本文通过研究大兴安岭西坡德尔布干断裂以及松辽盆地中央孙吴-双辽断裂附近的重力、大地电磁测深资料,并结合满洲里-绥芬河地学断面（GGT）资料,对德尔布干断裂和孙吴-双辽断裂的控盆作用以及地质意义进行论述.研究结果表明：德尔布干断裂控制了海拉尔-根河盆地的演化,并在区域动力作用下被改造;使断裂深部倾向北西,浅部倾向南东.孙吴-双辽断裂控制着松辽盆地的形成演化,断裂深部倾向近垂直,浅部主要受太平洋西向俯冲和蒙古-鄂霍茨克洋闭合的影响,在浅部产生双向逆冲推覆构造.德尔布干断裂位于盆地的附近,由于岩浆沿断裂的侵入与喷发,因此有利于生烃也有利于形成重要的金属成矿带;孙吴-双辽断裂位于盆地中央,含油气层附近的双向逆冲推覆构造可能更有利于油气的聚集,使松辽盆地成为最重要的产油盆地之一.

     

煤层气赋存的分形特征研究

本文利用红外热成像手段,对微小煤样内的甲烷吸附区进行了观察,并评估其吸附特征与在煤中的分布规律.研究表明煤中存在不同尺度与甲烷吸附能力的甲烷富集区,吸附/解吸甲烷时,甲烷富集区比邻近区域具有更明显的升温/降温现象.通过图像处理的方法对不同吸附压力条件下的红外热像图中的甲烷富集区进行提取,采用盒维数进行统计发现甲烷富集区符合分形规律.试验表明随着吸附压力升高,甲烷富集区的分形维数增大,分布初值减小.对两个不同煤田的煤层气富集区进行统计表明：从微米级到千米级尺度范围内,甲烷富集区分布具有分形特征,且分形维数均在1.5~2.00之间.

     

黄河口裸置管线对海床土影响范围研究

裸置管线在波浪和潮流等作用下,对海床土强度和整体固结水平产生一定的影响,而产生影响的范围还是一个悬而未决的问题。2005年8月和2006年9月,分别对黄河口地区106钻井平台附近的一条裸置管线以及该地区海床土强度进行了现场微贯测量,结果发现,在该地区水动力作用下,水平方向,管线使得其两侧2m以内海床土强度降低,均匀性变差,尤其是降低了0~40cm深度海床土的强度,并使得其非均匀化程度加剧,使海床土出现成层现象。该研究成果为波浪-管线-土相互作用研究提供了典型实例,并对工程实践提供了借鉴。     

综合物探技术在石家庄凹陷地热勘查中的应用

在岩石密度、磁性、电性综合分析的基础上,提出用重力资料反演广义新生界基底,利用航磁资料研究太古宇、下元古界结晶基底的研究思路.根据大地电磁测深资料,对新生界、中生界和古生界垂向分布进行了深入研究,结合重力剖面反演进一步予以证实.工作结果在石家庄凹陷内发现槐底低凸起存在,是寻找寒武系、奥陶系灰岩类型的地热远景有利地区;发现石家庄市区内存在南北、东西2个新生界深洼槽,分别为石家庄火车站至永壁深洼槽和永壁至二十里铺深洼槽.     

新疆库车凹陷侏罗系多粒级黏土矿物分析方法及其对沉积-成岩环境的指示

本文选取库车坳陷侏罗系阿合组—齐古组的碎屑岩样品,利用Stokes原理,通过同步跟进与离心分析相结合的多粒级提取的方式提取不同粒径的黏土矿物,包括〉20μm;20μm～5μm;5μm～2μm;2μm～0．2μm和〈0．2μm。不同粒径组分的黏土矿物呈现出不同的型貌特征,在20～2μm范围内的样品中,自生黏土矿物少见,大量可见碎屑来源的黏土矿物,由于经过了长期的机械搬运,难见完整的晶型。在〈2μm的样品中大量存在自生黏土矿物,大量成集合体,同时也存在碎屑蚀变成因的黏土矿物。通过XRD方法定量分析了所分离出的不同粒径黏土矿物的相对含量,黏土粒径范围内的黏土矿物相对含量呈现些规律变化。碎屑伊利石含量有随着粒级的减小而减少的趋势,而自生伊利石和伊蒙混层只在2～0．2μm及0,2μm以下粒级才出现,并且集中在0．2μm以下粒级范围内;在古气候,沉积环境和母岩特性及分布基本一致的情况下,高岭石的分布有随着岩性的变粗呈现升高的趋势,而伊利石呈负相关关系。碎屑岩中黏土矿物的形貌特征表明,黏土矿物有陆源碎屑来源与自生两种成因,应用Decoform软件对0．2μm以下黏土矿物中不同成因的伊利石进行了计算,并就存在的比例与粒径的关系进行了讨论。黏土矿物组合揭示侏罗纪沉积环境由酸性环境向微碱性环境过渡,早侏罗世和中侏罗世早期为气候潮湿时期,高岭石的含量明显高于侏罗世晚期地层,恰克马克期到齐古期高岭石含量开始出现减小的趋势。从恰克马克期开始,气候缓慢向干旱变化,高龄石含量降低,而伊利石的平均含量明显增加,反映黏土矿物组合主要受沉积环境和成岩作用共同影响。     

河南省嵩县东湾-蛮峪金矿床地质特征及找矿意义

本文通过对东湾金矿矿区的地质概况、矿床地质特征的分析研究,得出东湾金矿是岩浆热液形成的构造蚀变岩型金矿,成矿时代属燕山晚期,燕山期岩浆活动不仅提供强大的热动力条件,而且还从矿源层中携带大量的成矿物质,在构造有利部位,尤其是NNE向断裂构造部位沉淀富集成矿,总结出了找矿标志和预测了今后的找矿方向.     

鄂尔多斯盆地东部深部煤层气井压裂工艺及实践

鄂尔多斯盆地东部深部煤层气（埋深大于1 200 m）资源丰富,是下步煤层气勘探、开发的重点。与浅部煤层压裂相比,深部煤层压裂存在诸多挑战（地应力、闭合应力、破裂压力高,岩石力学参数复杂等）。通过对比现有煤层压裂工艺,以鄂尔多斯盆地东部深部煤层（埋深约2 000 m）为例,探索了采用油管+循环滑套+封隔器+喇叭口施工管柱和低浓度线性胶压裂液体系对深部煤层进行压裂作业,施工比较顺利,见气快,产气效果比较理想（产气量大于800 m³/d）。通过2口井的现场作业实践,证明了该工艺技术简单、易行、有效,为后续深部煤层气的勘探开发提供可借鉴的工艺技术。     

“双碳”背景下的清洁能源资源——钍

放射性元素钍（Th）有较广泛的工业用途,含钍核燃料清洁且高效,在“双碳”背景下得到了越来越多的关注。然而,世界范围内钍资源的分布、生产和消费却极不均衡,因此亟需在资源−经济−环境系统中对钍资源分布格局和特征进行分析研究,建立全面认识。通过梳理钍资源的勘查开发、生产加工及消费贸易数据,对中国和全球钍资源类型、分布、供需和消费形势展开分析,明确钍在资源−经济−环境系统中的流动特征,并对资源发展规划提出建议。研究表明,全球钍资源丰富却分布不均,主要以砂矿类型集中于印度、巴西等少数国家,而中国钍矿资源以碳酸岩型和碱性岩型为主,资源丰富但缺少准确的勘查数据;钍主要来自于砂矿型独居石的采选和冶炼,工艺成熟,近10年全球钍产量呈波动上涨趋势;根据钍的流向分析,钍金属及其化合物主要应用于能源、材料、冶金、医学等领域,而钍的环境排放集中于矿石采选过程。鉴于钍核燃料的发展潜力,未来钍产量上升空间较大,能源领域的应用将更加广泛。中国优势钍矿床类型有别于其他国家,且亟需系统全面的资源调查工作,在“双碳”目标要求下,开展钍提取工艺技术的创新与推广,合理规划发展钍基核电技术,具有重大的环境和经济意义。     

Differential Thermal Regimes of the Tarim and Sichuan Basins in China: Implications for Hydrocarbon Generation and Conservation

The uncertainty surrounding the thermal regimes of the ultra-deep strata in the Tarim and Sichuan basins, China, is unfavorable for further hydrocarbon exploration. This study summarizes and contrasts the present-day and paleo heat flow, geothermal gradient and deep formation temperatures of the Tarim and Sichuan basins. The average heat flow of the Tarim and Sichuan basins are 42.5 ± 7.6 mW/m2 and 53.8 ± 7.6 mW/m2, respectively, reflecting the characteristics of ‘cold’ and ‘warm’ basins. The geothermal gradient with unified depths of 0–5,000 m, 0–6,000 m and 0–7,000 m in the Tarim Basin are 21.6 ± 2.9 °C/km, 20.5 ± 2.8 °C/km and 19.6 ± 2.8 °C/km, respectively, while the geothermal gradient with unified depths of 0–5,000 m, 0–6,000m and 0–7,000 m in the Sichuan Basin are 21.9 ± 2.3 °C/km, 22.1 ± 2.5 °C/km and 23.3 ± 2.4 °C/km, respectively. The differential change of the geothermal gradient between the Tarim and Sichuan basins with depth probably results from the rock thermal conductivity and heat production rate. The formation temperatures at depths of 6,000 m, 7,000 m, 8,000 m, 9,000 m and 10,000 m in the Tarim Basin are 80°C–190°C, 90°C–220°C, 100°C–230°C, 110°C–240°C and 120°C–250°C, respectively, while the formation temperatures at depths of 6,000 m, 7,000 m, 8,000 m and 9,000 m in the Sichuan Basin are 120°C–200°C, 140°C–210°C, 160°C–260°C and 180°C–280°C, respectively. The horizontal distribution pattern of the ultra-deep formation temperatures in the Tarim and Sichuan basins is mainly affected by the basement relief, fault activity and hydrothermal upwelling. The thermal modeling revealed that the paleo-heat flow in the interior of the Tarim Basin decreased since the early Cambrian with an early Permian abrupt peak, while that in the Sichuan Basin experienced three stages of steady state from Cambrian to early Permian, rapidly rising at the end of the early Permian and declining since the late Permian. The thermal regime of the Sichuan Basin was always higher than that of the Tarim Basin, which results in differential oil and gas generation and conservation in the ultra-deep ancient strata. This study not only promotes theoretical development in the exploration of ultra-deep geothermal fields, but also plays an important role in determining the maturation phase of the ultra-deep source rocks and the occurrence state of hydrocarbons in the Tarim and Sichuan basins.     

新疆备战火山岩型铁矿床大哈拉军山组碳酸盐岩中铁矿体的发现及成因意义

新疆西天山备战铁矿床出露下石炭统大哈拉军山组海相火山喷发-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造, 前人认为矿区铁矿体赋存在中-基性火山岩中, 主要为岩浆-热液成因。本文作者对矿区进行了剖面测量和钻孔岩芯编录, 发现在碳酸盐岩地层中也发育有铁矿体, 该矿体由纹层状、浸染状、条带状和块状矿石组成, 前三种矿石组成贫矿体, 呈层状分布于碳酸盐岩中; 块状矿石组成富矿体, 呈脉状产出于不同围岩界面及裂隙中。对矿区的碳酸盐岩进行了岩相学、地球化学和同位素分析, 认为区内碳酸盐岩包括灰岩、硅质灰岩、白云岩、钙质白云岩和大理岩等, 含矿岩石主要是白云岩。碳酸盐岩的碳同位素δ¹³C_V-PDB值(3.0‰~5.2‰)变化小, 而氧同位素δ¹⁸O_V-PDB值(-21.7‰~-12.3‰)变化大, 与成岩作用及热液活动有关; 灰岩和硅质灰岩的U/Th(< 0.5)、Ni/Co(2.99~7.59)和V/Cr(1.37~2.32)比值相对较低, δCe(0.85~1.02)异常不明显, 硅质灰岩中含有较高的SiO₂(>15%)和Al₂O₃(>3%), 其中还有硅质岩夹层, 指示其沉积环境为受陆源碎屑混染作用影响的酸性、氧化环境。白云岩的U/Th(>0.5)、Ni/Co(6.01~-18.36)、V/Cr(2.06~5.38)比值适中, δCe(0.83~0.98)具有负异常, 岩石含有硫化物和有机质, 很少有陆源碎屑混染, 指示白云岩沉积环境为碱性、还原环境, 利于Fe²⁺的溶解及铁胶体沉淀成矿。矿相学和矿物化学研究表明, 碳酸盐岩中的纹层状和浸染状矿石的磁铁矿分别是铁胶体后期转化和黄铁矿被交代的产物, 磁铁矿具有富镁低硅的特点, 为沉积成因; 而条带状和块状矿石中的磁铁矿是重结晶作用和热液交代及充填作用所致, 磁铁矿具有富钙和铝的特点, 为热液成因。因此, 备战铁矿床的碳酸盐岩中发育的铁矿体为沉积成因, 有后期热液成矿作用的叠加, 可归为沉积-热液叠加成因。