Cosmogenic nuclide burial dating of an alluvial conglomerate sequence: An example from the Hexi Corridor,NE Tibetan Plateau

The thick alluvial conglomerate sequences around the Tibetan Plateau have been notoriously difficult to date. Here we use the cosmogenic nuclide burial dating method to date the Yumen and Jiuquan formations, a ∼900 m thick fanglomerate found in the Hexi Corridor, the foredeep of the Qilian Shan, and exposed in the Laojunmiao anticline. We date 16 sites with simple burial dating and 2 sites with isochron burial dating, and use these dates to reinterpret the magnetostratigraphy of the section. We suggest that the bottom of the Yumen Formation, defined by a progressive unconformity, is around 5 My. Taking this timing as the initiation of anticline growth, the long-term crustal shortening rate at the ramp zone in western Qilian Shan is about 0.72 mm/yr, consistent with those obtained from middle and eastern Qilian Shan. The boundary between the Yumen and Jiuquan Formations is near ∼1.2 My. Three other angular unconformities are dated to ∼2.6–3.1, ∼2.2–2.5, and ∼1.2–1.7 My, respectively. Burial dating offers a robust chronology for these deposits, and when combined with paleomagnetic stratigraphy offers much tighter precision.     

水平分支注浆孔卡埋钻事故处理实践

近年来煤矿奥灰治水注浆定向钻进技术发展迅速,多分支超深水平注浆孔数量激增。在水平注浆孔施工过程中,普遍存在地层漏失量大,泥浆突然失返,小径钻孔裸孔段长,水平段孔眼轨迹复杂,控制难度大,靶点技术误差要求严,定向仪器、工具等价格昂贵,施工风险相对较高,极易发生埋钻卡钻事故。一旦发生卡钻事故,就会面临着处理周期长、处理难度大等问题,传统的卡埋钻处理方法在水平注浆孔中应用效果不明显。通过采用空压机输送压缩空气,破坏水平孔着床的沉砂结构,将着床的沉砂吹出孔外或吹入地层裂隙,成功地实现了解卡。总结了水平注浆孔施工中卡埋钻事故的预防措施。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马六段白云岩特征及形成机制研究

鄂尔多斯盆地马六段在盆地大部分地区被剥蚀,仅在盆地周缘地区分布,因此,有关该盆地马六段白云岩成因研究较少。本文通过对马六段白云岩岩石学特征、阴极发光特征、微量元素特征以及碳氧同位素地球化学特征进行分析,对鄂尔多斯盆地南部马六段白云岩特征及形成机制进行了研究。研究结果表明,盆地南部马六段白云岩主要由细—中晶白云岩组成,白云石具"雾心亮边"结构,阴极发光呈暗红色光。微量元素总体上具有较低的Fe、Mn值,平均值分别为447×10~(-6)和62×10~(-6),较高的K、Na值,平均值分别为517×10-6和252×10~(-6),以及中等含量的Sr元素值,平均值为155×10~(-6)。δ~(13)C值平均为-0.617‰,δ~(18)O值平均为-7.6‰,以上特征均反映出海源流体特征。白云石的"雾心"和"亮边"结构中微量元素含量相差不大,认为是在相同成岩环境的不同成岩阶段形成,其中"雾心"形成于浅埋藏环境的渗透回流白云石化作用,而"亮边"是在深埋藏环境下对早期白云石的调整和加强。     

封闭系统中的白云石化作用过程及其油气地质意义——以南羌塘拗陷中侏罗统布曲组白云岩为例

南羌塘拗陷中侏罗统布曲组结晶白云岩作为盆地最优质的储层是通过埋藏成岩过程中封闭条件下的白云石化作用形成的,岩石所具有的高孔隙度与封闭系统中白云石化反应有关。根据对羌资11井和羌资12井布曲组的岩石结构分类、碳氧同位素组成及温度计算、流体包裹体均一温度等分析结果,可以认为：结晶白云岩碳同位素值分布区间较窄（2. 86‰~4. 27‰）,氧同位素值随着白云石晶体变粗（自形程度变差）逐渐偏负（-3. 27‰~-8. 17‰）,显著低于保留原始组构的白云岩,表明结晶白云岩碳源来自于先驱灰岩中的碳,其白云石化作用应是在远离大气水的封闭成岩环境中进行;结晶白云岩流体包裹体均一温度主峰值区间为90~140 ℃,且随着白云石晶粒变粗（自形程度变差）,均一温度呈升高的趋势,与氧同位素计算温度变化趋势一致,表明白云石化作用过程是在封闭的条件下进行,白云石随地热增温而生长,并非受外来流体的影响。开放系统中的白云石化作用对油气储集空间的形成没有实际意义,而埋藏成岩过程中封闭系统的白云石化是形成南羌塘拗陷优质储层最为重要的成岩机制。     

1850年以来呼伦湖沉积物无机碳埋藏时空变化

湖泊沉积物碳埋藏及其驱动机制是陆地生态系统碳循环及全球变化研究的热点问题之一,但以往湖泊碳循环的研究大多局限于有机碳,较少考虑无机碳的地位和作用.我国干旱-半干旱地区湖泊众多、无机碳储量丰富,在区域碳循环过程中的作用日益突出,因此探讨这些地区湖泊沉积物无机碳埋藏变化对深入理解区域碳循环具有重要意义.本研究通过对内蒙古高原呼伦湖15个沉积岩芯样品无机碳含量(TIC)的测定,结合沉积岩芯210Pb、137Cs年代标尺,分析了1850年以来呼伦湖无机碳埋藏速率时空变化,并揭示了影响呼伦湖无机碳埋藏的主要因素.结果表明,1980s之前,呼伦湖无机碳含量总体维持在相对稳定的低值,1980s之后开始快速增加,且近百年来呼伦湖平均无机碳含量在不同湖区差异不显著.1850年以来呼伦湖无机碳埋藏速率变化范围约为7.10～74.29 g/(m2·a),平均值约为36.15 g/(m2·a),且大体上可分为3个阶段,即1900s以前相对稳定的低值阶段、1900s-1950s期间的快速增加阶段以及1950s以来的波动增加阶段,各阶段无机碳埋藏速率平均值分别约为10.40、26.29和41.00 g/(m2·a).空间上,呼伦湖无机碳埋藏速率整体表现为中部高、南北两端低的分布格局,这可能与湖心水动力条件相对稳定,有利于碳酸盐沉积有关.此外,呼伦湖无机碳埋藏速率与湖区温度变化呈显著正相关,而与周边人类活动影响关系不明显,表明在未来全球变暖背景下,呼伦湖无机碳埋藏速率将进一步增加,湖泊在区域碳循环中的作用将更加显著.     

东地中海黎凡特盆地白垩纪阿尔布期白云岩成因研究

“白云岩问题”一直是碳酸盐岩研究的热点问题。镁作为白云石的主量元素之一,其同位素组成包含了白云岩化过 程和白云岩沉积环境的信息。本文以以色列黎凡特盆地早白垩世末阿尔布期（~100 Ma）Givat Ye’arim组和Soreq组白云岩 为研究对象,在岩石学、微量元素和C-O-Sr同位素地球化学研究基础之上,开展了高密度镁同位素分析。结果显示白云岩 主要由半自形-自形的泥微晶白云石组成,岩性致密,后期成岩改造作用较弱,因此元素及同位素组成基本可以反映原始 白云岩化流体的地球化学特征;C-Sr同位素组成与Albian期海水保持一致,表明同期咸化海水是白云岩化流体并为白云石 形成提供镁离子;白云岩δ26Mg值稳定在-2.0‰左右,没有明显的垂向差异,表明白云岩化过程中咸化海水供应充足,流体 以渗流方式而不是以扩散方式在松散沉积物中运移,孔隙水化学组成相对均一,白云岩镁同位素组成得以与同期海水相平 衡。白云岩中陆源风化指示元素Rb和ΣREE以及海水盐度指标Na元素含量表现出多期旋回性变化,反映半封闭体系对周期 性气候和环境变化的响应,然而垂向上稳定的白云岩δ26Mg值表明区域性的气候变化不会显著改变沉积盆地体系中的镁同位 素组成,因此对于地质历史时期在半局限海洋环境中沉积的巨厚白云岩而言,其镁同位素组成可以用来示踪全球海水镁同 位素波动。     

长江口邻近海域沉积物和间隙水中硅的研究

以2011年6月和8月在长江口邻近海域采集的沉积物和间隙水样品为研究对象,讨论了沉积物中生物硅（BSi）和间隙水中溶解硅（DSi）的分布情况和影响因素,并初步探讨了生物硅的循环和保存。结果表明,表层沉积物中BSi的含量较低,且均小于1%。柱状沉积物中BSi的含量范围为0.34%~0.52%。C3、D1站位柱状沉积物中BSi的记录主要是由早期成岩过程控制,33#站位的分布特征主要是由水动力等变化控制。沉积物间隙水中DSi的浓度范围为101.6~263.9 μmol/L,低于纯BSi的溶解度;间隙水的pH值越大,沉积物的含水率越低,还原性越强,间隙水中DSi的含量越高。3站位生物硅的埋藏效率均较高,表明长江口邻近海域是潜在的硅的汇。沉积通量的分布与沉积速率和埋藏效率的分布一致,均有近岸高于远海的趋势。     

Numerical prediction on the scour burial of cylinder object freely resting on the sandy seabed in the East China Sea using the DRAMBUIE model

After experiencing 8-day combined tidal current, circulation and wave actions, scour depth surrounding cylinder object freely resting on sandy seabed in the East China Sea （ECS） in January is numerically predicted using the DRAMBUIE model designed for scour burial, which has been widely used and verified by in-situ experiments. During the period of numerical integration, the value of time t is generally variable at every time step via the special time-stepped approach developed by this paper to eliminate the time error. The tidal current velocity, wave orbital velocity and the depth-averaged circulation in the ECS have been obtained by numerical simulations with Estuarine Coastal and Ocean Model （ECOM）, Simulating Waves Nearshore （SWAN） model and Regional Ocean Modeling System （ROMS） model respectively. The control experiment and several idealized test cases on influential factors in scour depth reveal that the dominant hydrodynamic factor is tidal current in the ECS under normal weather conditions, and the impacts of shelf circulation and wave motion on local scour almost can be ignored with an exception of the Kuroshio area where the high-speed mainstream of Kuroshio flows. It is also indicated that in sandy sediments, the distribution of scour depth nearly follows the pattern of tidal currents, while the secondary influencing factor on scour depth appears to be grain size of sandy sediment in the ECS. Numerical tests on sediment grain size further testify that much finer sand is more easily scoured, and an increasing trend for scour depth with reduction of grain size is displayed due to imposed resistance of larger sized particles. Three aspects explored by this paper, including the empirical equations in the Defense Research Agency Mine Burial Environment （DRAMBUIE） model, the accuracy of inputs and infill process can severely affect the prediction of scour depth surrounding cylinder objects freely resting on sandy seabed in the ECS.     

泥页岩吸附气量随地层埋深变化趋势预测分析

泥页岩在地层温度和压力条件下的吸附气量对于资源评价、有利区优选具有重要意义。因此,有必要确定在温度和压力双变量因素影响下页岩的吸附气量及其变化规律。通过合理运用不同温度下的等温吸附实验数据,将温度和压力双变量因素转化为埋深这个单一因素。选取某A样品,进行不同温度下的等温吸附实验,合理利用不同温度点和实验测试压力点的吸附气量数据,并通过温度梯度、压力系数实现温度、压力、埋深之间的相互转换,预测出其它温度点对应的吸附气量,从而建立该样品吸附气量随着埋深变化的定量预测模型。通过该模型计算未测试温度点的吸附量,结果准确可靠,认为该方法可以作为一种计算页岩吸附气含量的新方法。研究表明吸附气量随着深度的变化存在一个深度转折点,在该深度以浅的范围,吸附气量随着深度的增大而增大,压力起决定作用;在该深度以深的范围,吸附气量随着深度的增大而减小,温度起决定作用。     

川东北上二叠统长兴组白云岩地球化学特征及形成机制

四川盆地东北部长兴组储集层主要由细—中晶白云岩组成,其次为微晶白云岩。根据薄片观察、阴极发光、电子探针分析发现,细—中晶白云岩与微晶白云岩在阴极发光特征方面很相似,都不发光,且在Mg、Ca、Fe、Mn、Sr和Ba含量方面也没有区别。根据上述分析结果认为,研究区的细—中晶白云岩是微晶白云岩在准同生期重结晶形成的,控制重结晶的主要因素是引起准同生白云石化的蒸发卤水下渗。这一认识为确定研究区白云岩储集层的空间分布提供了新的思路。