巴东组典型红层软岩单轴压缩试验细观组构特征

红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩是巴东组特殊性岩土的代表,具有遇水易崩解特性。根据岩样单轴压缩试验,基于PFC_2D程序,建立中硬岩、软岩单轴压缩试验数值模型;模型选用平行黏结颗粒接触模型。根据应力-应变曲线特征,采用分段定量参数标定法对软岩试样的细观参数进行标定;且通过调整法向和切向黏结强度比值2D program. With the characteristics of stress-strain curve, subsection quantitative parameter calibration method was used to calibrate the microscopic parameters of soft rock samples. The adjustment method and the ratio of tangential bond strength(σ_c/τ_c) control specimen under uniaxial compression failure mode. The uniaxial compression test of silty mudstone and argillaceous siltstone with different weathering degree under saturated and natural state was simulated. The distribution and evolution of meso-fabric parameters such as normal contact force, tangential contact force, coordination number and porosity were analyzed. The results show that the numerical method can well simulate the uniaxial compression test process of medium hard rock and soft rock. Except for medium weathered silty mudstone, weathering degree and water immersion condition can only affect the size of the contact force of sample particles in the statistical angle range, but cannot affect the distribution form. At the same time, weathering degree and water immersion condition prolonged the loading time of significantly decreased coordination number, which decreased with the increase of the number of cracks. Flooding condition and weathering degree have great influence on the porosity evolution of argillaceous siltstone. The degree of weathering has a great influence on the porosity evolution of silty mudstone, but the condition of flooding has little influence.      

鄂尔多斯盆地NX地区长6段特低-超低渗储层特征及其成因

根据物性测试、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、压汞等资料,对鄂尔多斯盆地NX地区长6段储层特征及成因进行了研究。结果表明,研究区长6段砂岩储层为低孔-特低、超低渗透储层,主要孔隙类型为残余粒间孔和次生溶蚀孔,孔喉组合主要为中孔-细喉型和小孔-细喉型。早期的压实作用、胶结作用是使研究区长6段储层物性变差的两个重要作用。压实作用丧失的孔隙占原始孔隙的45.9%~65.6%,平均为56.5%;胶结作用丧失的孔隙占原始孔隙的21.8%~46.4%,平均为28.3%,粘土矿物、碳酸盐是造成物性降低的主要胶结物类型。长石、浊沸石、岩屑等的溶蚀作用极大改善了储层物性,改善了现今孔隙的22.2%~71.4%,平均44.2%。早白垩世末期,研究区长6储层已基本变为特低~超低渗透,该时期之后,成岩作用对储层物性影响较弱,储层物性基本保持到现今。     

内蒙古突泉盆地南部中侏罗世植物群初探

报道了突泉盆地南部牤牛海地区发现的植物大化石15属26种,主要包括有节类Noecalamites sp.、Equisetites sp.,真蕨类Todites goeppertianus、T.williamsoni、Cladophlebis argutula、C.hsiehiana、C.shansiensis,松柏类Pityospermum staratschini、P.nordenskioldi、Podozamites schenki、P.lanceolotus,银杏类Czekanowskia rigida、Ginkgo huttoni、Ginkgoites cf.Sibiricus、G.sibiricus、G.cf.marginatus、G.lepidus、Vittifoliolum paucinerve、Phoenicopsis speciosa、Sphenobailra sp.,苏铁类Nilssonia sinensis以及裸子植物花果和种子Carpolithus sp.等,其中以真蕨类（26.9%）和银杏类（38.5%）占优势,松柏类（19.2%）占一定比重,含少量的木贼类（7.7%）、苏铁类（3.8%）以及裸子植物花果和种子化石（3.8%）.结合前人在该地区发现Raphaelia diamensis,指示该套含可采煤层的细碎屑岩组合具有浓厚的中侏罗世早期的时代特征,应为中侏罗世万宝组.根据植物组合中主要发育真蕨纲的Cladophlebis,银杏纲银杏目的Ginkgo、Ginkgoites、Sphenobailra以及松柏纲苏铁衫杉科的Podozamites等分子,结合当时整个万宝组植物群面貌以及地层中含煤、发育沉积铁矿等特征,可推测研究区当时具有温暖潮湿的古气候环境.     

扬子西缘小相岭地区苏雄组古火山机构的发现及意义

通过详细的野外地质调查,发现扬子西缘小相岭地区苏雄组火山岩由巨厚的酸性-中酸性熔岩、火山碎屑岩和少量基性熔岩组成,在小相岭山脊两侧首次厘定4处古火山机构.其中,阳糯雪山古火山机构最壮观,是由火山颈相、溢流相、爆发相和火山沉积相构成的完整古火山机构.通过系统的地质剖面研究,发现该古火山机构存在2次喷发亚旋回和15个火山韵律,2次喷发亚旋回之间出现了1次明显的火山间歇期.小相岭地区古火山机构的发现,进一步厘定了苏雄组火山岩的喷发方式和构建特征,对进一步研究苏雄组酸性火山碎屑岩的起源及新元古代陆内裂谷作用具有重要意义.     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷井井子沟组微裂缝微观特征及成因

笔者等利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,开展了吉木萨尔凹陷井井子沟组致密砂岩储层微裂缝特征分析,并揭示了微裂缝成因。研究表明：① 基于裂缝与颗粒之间的分布关系,将井井子沟组致密砂岩储层微裂缝分为粒内缝、粒缘缝和穿粒缝3种类型,其中粒内缝最发育,穿粒缝次之,粒缘缝最不发育;利用延伸长度、面密度和开度等参数评价了3种类型微裂缝分布,研究区开启性裂缝占60%以上,以穿粒缝开启性最好。② 微裂缝发育控制的因素主要有构造作用、岩石成分和结构等,微裂缝主要发育在中砂岩、细砂岩中,颗粒粒度越粗、分选越好,微裂缝越发育;储层抗压能力较弱,致使粒内缝和穿粒缝的成为主要微裂缝类型;点—线接触使得颗粒间的接触面积较小,有利于微裂缝发育。③ 研究区微裂缝成因主要为原生、成岩和构造成因,粒内缝为原生成因和成岩成因,粒缘缝为成岩成因和构造成因,穿粒缝为构造成因,穿粒缝有助于储层渗流能力的发育,是优质储层发育的有利因素之一。研究成果对于准噶尔盆地致密砂岩储层微裂缝的成因及优质储层评价具有指导意义,并对类似地质条件的致密储层油气勘探可以起到一定的借鉴作用。     

滇东北昭通地区寒武系筇竹寺组碎屑锆石年代学和地球化学及其地质意义

锆石是一种高度稳定矿物,一旦形成,将会保留形成时源区的信息。即使再次受到部分熔融或变质作用影响,所携带的源区信息也不易全部丢失,还能再次记录地质变化的信息。因此,碎屑锆石在沉积地层年代学、沉积物源及源区构造属性研究方面发挥着重要作用,其具体实践不仅可以丰富其地质年代学理论,对于重塑盆—山格局及古地理演化也具有重要意义。康滇古陆周缘筇竹寺组已有的研究主要从传统沉积学角度开展了岩相古地理分析,尚未开展碎屑锆石年代学及锆石原位微量元素分析。在古地理研究基础上,笔者等首次开展了康滇古陆东缘滇东北昭通地区筇竹寺组碎屑锆石年代学及锆石微量元素研究。研究表明,筇竹寺组碎屑锆石最新年龄为521 Ma,与中国地层表一致,代表了筇竹寺组底部沉积年龄和中国南方古生代最大海侵时限。筇竹寺组底部黑色泥岩碎屑锆石年龄具有2462~2511 Ma、1700~2061 Ma、550~1200 Ma 3个集中区域,与康滇地区Kenorland古陆、Columbia古陆、Rodinia古陆的聚合、裂解有着密切的关系。筇竹寺组碎屑锆石富集重稀土,一般具正Ce和负Eu异常,Th/U值大多大于0. 4,具岩浆锆石特征。其中,格林威尔造山运动及Rodinia古陆裂解产物为筇竹寺组碎屑锆石主要物源。灯影组是筇竹寺组源区最新层位,但岩性为白云岩不能提供碎屑锆石,其上梅树村组地层则缺失。该组碎屑锆石具有花岗岩、基性岩主要来源,且有钾镁煌斑岩、正长岩物源,并反映出多期S型花岗岩作用的深刻影响。     

开鲁盆地奈曼凹陷北部地区下白垩统地层剥蚀量恢复及其对油气藏的影响

恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源评价的重要基础工作。奈曼凹陷作为开鲁盆地中一个重要的沉积凹陷,整体勘探程度不高。本文运用地震地层厚度趋势法辅之以构造沉积综合法恢复了奈曼凹陷北部地区下白垩统九佛堂组上段和下段的古地层厚度及地层剥蚀量分布范围;同时结合奈曼地区构造演化特征和沉积相特征确定了奈曼凹陷北部地区的沉降中心位于奈10井区域,明确了九佛堂组时期原始沉积相展布特征。在物源供给方面,北部物源受搬运距离远及剥蚀难以存留的影响未能沉积,主要来自于西部陡坡带发育的扇三角洲相沉积及东部缓坡带发育的辫状河三角洲相沉积。此外,研究还发现奈曼凹陷北部地区下白垩统古地层厚度地质模型特征为北东向受抬升剥蚀最严重,剥蚀范围广,剥蚀厚度大。此次研究对于揭示该区域的构造演化历史及油气成藏过程有一定的参考价值。同时,本次研究方法的应用对于类似沉积盆地的剥蚀量恢复研究也具有借鉴意义。

     

川南柏香田地区早志留世石牛栏组风暴沉积的发现及意义

通过野外实测剖面和镜下薄片观察,于通过野外实测剖面和镜下薄片观察,在川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,具有侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世处于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料。通过总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,可提供油气勘探新途径。川南柏香田剖面早志留世石牛栏组下部发现一套风暴沉积,发育侵蚀底面、砾屑层、粒序层理、丘-洼状交错层理、沙纹层理以及风暴与平静天气形成的沉积物互层等风暴沉积特征。理想风暴沉积序列由6个沉积单元组成,根据剖面不同沉积单元间的排列组合,将其划分为4种风暴沉积序列,各序列间存在一定继承性,由下向上表现为远源型风暴向近源型风暴的转变、风暴强度逐渐增强的过程。结合更靠扬子东南缘的深水剖面中重力流沉积的缺乏,可以推断早志留世石牛栏期研究区的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及石牛栏组风暴沉积的发育特征可知（尤其是正粒序层理和典型丘状交错层理）：研究区早志留世存于中低纬度的古地理位置,可为上扬子区古气候及古扬子海盆演化提供依据;上扬子区早志留世同期异相地层存有争议,风暴沉积特征为石牛栏组、小河坝组、罗惹坪组等地层提供等时性对比标尺;川南早志留世石牛栏组沉积环境意见不一,风暴沉积为其碳酸盐岩缓坡环境提供证据资料;总结前人对风暴岩物性认识,结合上扬子区同期地层油气地质条件,提供油气勘探新途径。     

川南威远—泸州页岩气井区奥陶系顶部观音桥组岩相和沉积环境

上扬子地区四川盆地南部威远—泸州地区上奥陶统凯迪阶五峰组和志留系底部兰多维列统龙马溪组黑色笔石页岩沉积于滞留缺氧海底且富含有机质,是页岩气的主产层位,介于五峰组和龙马溪组之间的奥陶系顶部赫南特阶观音桥组通常是含腕足类以及三叶虫的灰岩沉积,其化石组成是冈瓦纳冰川事件最盛期在低纬度陆表海区的产物,岩石学微相特征研究能进一步诠释当时海底沉积环境。本文根据威远地区的W2、W4H10井,泸州地区的L2井、L4井、L5井、L6井、L7井、L8井、L9井观音桥组微相鉴定识别生物多样性,除常见的Hirnantia腕足动物群、三叶虫Dalmanitina等壳相化石外,还出现海百合、腹足类Homotoma、双壳类、海绵动物碎片和虫管遗迹化石Chondrites（丛藻迹）,其化石组成记录了该层位的生物多样性。观音桥组沉积时该区海底富氧环境有利于底栖动物生存,远岸区海底水动力弱,化石粒度偏细且部分化石破碎程度高,未见大量复体珊瑚和钙藻等典型暖水区化石,反映出远岸相观音桥组海底水温可能偏低。     

古亚洲洋东段闭合时限：来自大兴安岭南段二叠系-三叠系界线沉积地层和碎屑锆石年代学的制约

古亚洲洋东段的具体闭合时限长期以来存在争议,重要原因在于缺乏相应时期的典型沉积剖面研究。近期,笔者在大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗地区新发现一套保存较好的二叠-三叠系沉积序列,其详细记录了古亚洲洋闭合过程。本文以此为研究对象,重点对上二叠统林西组和下三叠统老龙头组开展沉积学和碎屑锆石年代学研究。上二叠统林西组上部为一套湖泊相沉积,下三叠统老龙头组为一套河湖相沉积,底部为冲积扇辫状河砾岩层。两套地层界线附近沉积环境发生剧变,气候从温暖湿润转变为炎热干旱,确定研究区林西组沉积时代为晚二叠世长兴期,老龙头组沉积时代为早三叠世奥伦尼克期,两者为平行不整合接触关系,两者之间存在短暂沉积间断。林西组砂岩重矿物含量丰富,类型多样,原岩为中酸性岩浆岩、基性岩浆岩、少部分变质岩及沉积岩;老龙头组砂岩重矿物类型少,原岩为中酸性岩浆岩和少量变质岩。林西组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为255±2Ma和255±1Ma,ε_Hf(t)=-22.84~+13.17,变化范围较大。老龙头组2个碎屑岩样品最年轻峰值年龄分别为248±1Ma和249±1Ma,ε_Hf(t)=7.95~11.28。结合重矿物、碎屑锆石和Hf同位素研究,确定林西组物源主要来自于兴蒙造山带,少量可能来自于华北板块,具有复杂物源、远距离搬运再沉积的特征。老龙头组物源主要来自于兴蒙造山带,具有周缘近距离搬运沉积的特征。通过区域对比上二叠统林西组与下三叠统老龙头组碎屑锆石携带年代学信息,推测古亚洲洋东段沿着西拉木伦河缝合带在晚二叠世发生汇聚碰撞作用,古亚洲洋东段闭合作用至少持续至早三叠世,老龙头组沉积期发生强烈汇聚造山作用,老龙头组是古亚洲洋闭合板块碰撞作用的产物。