大兴安岭北部上古生界极低级变质温度——来自碳质物拉曼光谱的证据

使用Renishaw System-1000型激光拉曼光谱仪, 研究了大兴安岭北部上古生界泥质岩石碳质物的拉曼光谱特征及其对形成温度的表征, 探讨了拉曼光谱参数与镜质体反射率(R_o)的关系。研究表明:研究区上古生界泥质岩石碳质物不具有石墨的拉曼光谱谱带吸收峰, 揭示了地层的变质程度未达到低绿片岩相。利用此次经过完善建立的拉曼光谱地质温度计, 对大兴安岭北部上古生界泥质岩石变质温度的估算结果主要为270~320℃, 表明研究区上古生界遭受了极低级变质作用, 变质程度属近变质带。依据碳质物拉曼光谱参数与镜质体反射率的相互关系, 估算研究区有机质成熟度的R_o值主要分布为3.03%~4.23%, 与实测R_o值吻合, 表明有机质演化处于过成熟阶段, 泥质岩石具有生烃的能力, 部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

川北秦岭地区震旦—寒武纪岩相古地理研究新认识

前人研究多认为四川盆地北缘及秦岭地区震旦纪—寒武纪为深海斜坡或台地边缘斜坡,而在该区古地理编图过程中发现,本区碳质泥岩、石煤为地表或近岸浅水滞留环境如沼泽、澙湖的沉积产物,非深水或深海环境的沉积产物。为此,通过对川北野外剖面精细观察和实测、钻井资料深刻分析和对比,并结合地震剖面的解释和控制,对研究区进行了综合剖面相分析、剖面对比相分析及平面剖面相分析;同时参考前人有关该区的构造层序古地理、定量古地理和生产古地理编图资料,通过优化编制震旦纪—寒武纪以世或段(期)为单元的古地理图,认为四川盆地北缘秦岭地区震旦纪—寒武纪的古地理格局主要由潮坪、澙湖、泥碳沼泽、滨岸、局限台地等相带或古地理单元所构成,而非深海盆地、斜坡或台地边缘斜坡。     

黄东海陆架及朝鲜海峡泥质沉积物的磁学特征比较研究

黄东海陆架和朝鲜海峡等5个泥质沉积区全新世中期以来(自约6kaB.P.至今)的细粒沉积物主要是黄河、长江和朝鲜半岛的河流入海物质在复杂的海洋动力系统中的沉积产物.对取自山东半岛北部近岸泥质区和长江口以南的闽浙沿岸泥质区(舟山群岛近岸海区)的表层细粒沉积物(粘土质粉砂和粉砂质粘土)开展了详细的岩石磁学测试,包括磁化率、等温剩磁和样品磁化率随温度的变化等分析,并将实验数据与以往研究过的济州岛西南陆架区、南黄海东南部陆架区和朝鲜海峡西岸等3个泥质沉积区细粒沉积物的磁学特征进行比较研究.结果表明,上述5处细粒沉积物的磁性矿物主要组分为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,其中低矫顽力磁性矿物为主,平均粒度为准单畴(PSD).根据磁性矿物的粒度和低矫顽力组分的相对含量,这5处细粒沉积物可以划分为3种类型:第1种类型是朝鲜海峡西岸细粒沉积物,其磁性矿物的粒度最粗,低矫顽力组分的相对含量为中等;第2种类型是南黄海东南部陆架细粒沉积物,其磁性矿物的粒度为中等,低矫顽力组分的相对含量最大;第3种类型是山东半岛北部近岸、闽浙沿岸(舟山群岛近岸)和济州岛西南陆架区的细粒沉积物,其磁性矿物的粒度最细,低矫顽力组分的相对含量最低.在这5处细粒沉积物中,闽浙沿岸(舟山群岛近岸)细粒沉积物的磁性矿物含量最高,其他4处细粒沉积物的磁性矿物含量都较低且大体相当.这种磁学特征的差异反映了物源的不同.从磁学特征来分析,济州岛西南陆架区的泥质沉积物主要来自黄河和长江;南黄海东南部泥质区的主要物源是朝鲜半岛进入黄海的河流,黄河和长江对其没有重要贡献.     

内蒙古林西地区二叠系林西组泥质岩石动力变质

内蒙古中部林西地区发育有北东向构造带,该构造带靠近西拉木伦河缝合带,使该区林西组地层部分经受了动力变质作用改造,构造带以外林西组地层未遭受动力变质。此动力变质带内劈理发育,变质的泥岩和泥质粉砂岩构造置换现象强烈。动力变质带内部变形变质强度极不均匀,其间有石英细脉贯入,有的部位变形变质程度高,形成二云母构造片岩,出现了黑云母+ 白云母+ 绿泥石+ 斜长石+ 石英等变质矿物组合,其中黑云母化学组成为Fe2 + ( 1. 38% ～ 2. 63%) ,Mg2 + ( 1. 93% ～ 2. 47%) 、K + ( 0. 96% ～ 1. 38%) ; 白云母为Si4 + ( 6. 13% ～ 6. 78%) 、Al［Ⅳ］ ( 1. 22% ～ 1. 87%) 、K + ( 0. 93% ～ 1. 46%) 。根据二云母地质温度计估算的动力变质作用PT 条件为0. 3 GPa,480℃,有的部位只有脆性变形,没有新生变质矿物出现,只有变形没有变质。其动力变质作用研究为松辽盆地及外围上古生界油气资源评价提供了地质依据。     

三峡库区泥质粉砂岩的SHPB试验及能量耗散特征研究

为了研究含水状态下泥质粉砂岩的动态力学性能,进行了不同冲击速度下的分离式霍普金森压杆动载试验,重点研究泥质粉砂岩动力冲击过程中的能量耗散特征。结果表明:加载速率及含水率的变化将对岩样破坏均产生较大的影响。含水率的变化对岩样能量耗散特征产生较大影响,冲击速率越高时,试件的应变率越高,含水率越大时,比能量值及破碎程度也越高,平均破碎块度d越小;含水率的变化是导致断裂韧度变化的重要影响因素,含水率增加将导致试件的断裂韧度降低,在相同的冲击荷载下更容易断裂成碎块。     

泥质岩盖层的研究

前人对泥质岩进行了大量的研究,主要集中在泥质岩的岩石成分、成岩作用、孔隙结构、封闭机理及盖层的类型及分布等几个方面。泥质岩所含矿物主要是粘土矿物,陆源碎屑矿物。泥质岩中的成岩作用主要是压实作用、粘土矿物转化作用等。泥质岩孔隙结构主要包括孔隙大小、孔隙类型、连通性等方面。封闭机理主要分为物性封闭机理、超压封闭机理和烃浓度封闭机理三种。盖层分为区域盖层、局部盖层和隔层。对前人研究成果进行了综合分析,并指出存在的问题:对被裂缝、断层改造的泥质岩盖层研究比较薄弱。     

柴达木盆地北缘侏罗系不同沉积环境烃源岩生物标志物特征及其应用

柴达木盆地北缘地区侏罗系（中下侏罗统）的优质烃源岩主要发育于湖相与三角洲相环境。研究了不同时代、不同沉积环境中烃源岩的生物标志物组成特征,结果发现,有3类化合物的分布与组成差异显著,包括三环萜烷（C19、C20、C21）的分布型式、重排藿烷的丰度以及规则甾烷的相对组成。其中,不同时代的差异主要体现在规则甾烷组成上;而不同沉积环境的差异主要体现为三环萜烷（C19、C20、C21）的分布型式及重排藿烷的丰度。分析认为,这些差异与烃源岩的沉积环境及其生源组成有密切关系。据此,初步将这些参数应用于两方面研究,一是为划分地层沉积环境提供“生物标志物相标志”,二是研究油源对比,取得良好效果。因此,本文研究结果具有重要实用价值与参考意义。     

塔里木盆地塔中地区志留系沉积相模式探讨

研究表明塔中志留系为陆表海碎屑潮坪沉积。从其沉积特点及古地理背景出发，结合古陆表海环境的水动力特点，建立起塔中地区志留系的陆表海碎屑潮坪沉积模式，认为它可分为三个微相:泥坪、砂泥坪和砂坪。部分泥坪和大部分砂泥坪发育在水下，砂坪的沉积水动力与现代的潮坪相比相对较弱。障壁岛沉积不发育，潮汐流和风暴流对碎屑搬运和改造起主要作用，砂坪和砂泥坪中潮汐水道沉积和风暴沉积发育。水进时垂向上发育向上变粗的沉积序列，砂体中广泛发育交错层理；水退时可形成大面积连续性好的砂体及分布面积广而稳定的泥坪。砂坪微相的一些水下高地存在可能成为有利储层的纯净的石英砂岩。塔中１１井实例说明此相模式在塔中志留系的研究中是适用的。     

东海内陆架泥质区沉积物古菌群落垂向分布特征

为研究东海内陆架闽浙沿岸泥质区不同深度沉积物中古菌群落垂向分布特征, 利用古菌16S rDNA基因文库得到473个有效克隆、50个OTUs(Operational Taxonomic Units).16S rDNA序列系统进化和统计分析发现古菌分别归属于泉古生菌(Crenarchaeota)和广古生菌(Euryarchaeota), 其中以Miscellaneous Crenarchaeotic Group(MCG)为主, 仅含少量的Marine Benthic Group B(MBG-B)、South African Gold Mine Euryarchaeotic Group(SAGMEG)、Anaerobic Methanotrophs 3(ANME-3)、Marine Crenarchaeotic Group I(MG-I)和Marine Benthic Group D(MBG-D).该泥质区沉积物可能存在由ANME-3催化的甲烷厌氧氧化作用, 同源序列分析表明其古菌群落分布与周边环境有较大联系.UniFrac与沉积物环境因子分析表明该泥质区古菌群落垂向分布与沉积物有机质含量和粒度变化密切相关.      

断层封堵性评价及其软件设计

断层封堵性是一个极为复杂的地质问题,它受断层的力学性质、断面承受应力状态、断层剪切带等多种地质条件制约。这里从川西龙门山断层的侧向(泥质含量)和垂向(断面压力)二方面考虑,将工程科学数值的三次样条插值和最小二乘拟合法与石油专业知识结合,建立了该地区断层封堵性的数学模型,并在Matlab6.5的环境下设计了该模型的可视化软件。运用所设计的可视化软件对川西龙门山前缘地区发育一系列近北东向的逆断层的封堵性进行了综合的定量评价,体现了很强的实用性,并了取得了可观的经济效益,给石油工作者提供了方便、快捷的信息。