Guiding Principles of USGS Methodology for Assessment of Undiscovered Conventional Oil and Gas Resources

During the last 30 years, the methodology for assessment of undiscovered conventional oil and gas resources used by the Geological Survey has undergone considerable change. This evolution has been based on five major principles. First, the U.S. Geological Survey has responsibility for a wide range of U.S. and world assessments and requires a robust methodology suitable for immaturely explored as well as maturely explored areas. Second, the assessments should be based on as comprehensive a set of geological and exploration history data as possible. Third, the perils of methods that solely use statistical methods without geological analysis are recognized. Fourth, the methodology and course of the assessment should be documented as transparently as possible, within the limits imposed by the inevitable use of subjective judgement. Fifth, the multiple uses of the assessments require a continuing effort to provide the documentation in such ways as to increase utility to the many types of users. Undiscovered conventional oil and gas resources are those recoverable volumes in undiscovered, discrete, conventional structural or stratigraphic traps. The USGS 2000 methodology for these resources is based on a framework of assessing numbers and sizes of undiscovered oil and gas accumulations and the associated risks. The input is standardized on a form termed the Seventh Approximation Data Form for Conventional Assessment Units. Volumes of resource are then calculated using a Monte Carlo program named Emc2, but an alternative analytic (non-Monte Carlo) program named ASSESS also can be used. The resource assessment methodology continues to change. Accumulation-size distributions are being examined to determine how sensitive the results are to size-distribution assumptions. The resource assessment output is changing to provide better applicability for economic analysis. The separate methodology for assessing continuous (unconventional) resources also has been evolving. Further studies of the relationship between geologic models of conventional and continuous resources will likely impact the respective resource assessment methodologies.     

燕山造山带构造变形格局研究及相关问题

燕山造山带具有极其复杂的地质结构构造，其复杂性在现有公开出版的地质图件中未能有效地反映出来。从事地学研究的科研人员，以公开出版的地质图件为基础所衍生的相关分析图件和由此作出的结论与野外实际地质情况往往相去甚远。本文作者近年来所做基础地质调查成果显示，基础地质调查成果的缺陷成为制约国家地学科研发展的严重障碍。影响基础地质调查成果质量提高的原因很多，但较为重要的是国家对基础地学科研资金的政策性投入存在问题。     

沉积碳酸锰矿床研究进展及有待深入探讨的若干问题

表生环境中存在2种机制可以形成碳酸锰矿物:①从缺氧海水中直接沉淀;②先在氧化海水中形成锰氧化物,随后在埋藏过程中通过成岩作用转化为碳酸锰。目前,主流观点认为只有通过第二种机制才可以形成碳酸锰矿床,并在此基础上提出了极端地质事件(如大氧化事件、雪球事件)、闭塞盆地、最小含氧带扩张等成矿模型,近年来同时强调微生物活动、底层水氧化持续时间在成矿中发挥关键作用。沉积碳酸锰成矿不仅与古大气组分、古海洋状态、初级生产力、海底热液活动等多个圈层的耦合作用关系密切,同时也会影响多种生命元素(C、N、S、P等)和氧化还原敏感元素(U、V、Mo、Tl等)的表生循环,因此富碳酸锰的沉积岩是探讨古环境及海洋元素循环的重要载体。目前在沉积碳酸锰成矿理论方面有待深入探讨的问题包括:①碳酸锰直接沉淀成矿的可能性与有效性;②锰质来源与铁锰分离机制的识别;③主要控矿因素的识别及其时空演化规律;④矿石矿物组合及矿床地球化学对成岩精细过程的制约。     

青海南部熔积岩的发现:对寻找VMS型矿床的重要启示

熔积岩指的是侵入、混合到未固结或弱固结的湿沉积物中的熔浆分解、原位形成的一类特殊岩石。正确地认识该类岩石,有利于增进人们对岩浆-水(沉积物)相互作用过程的理解,恢复古环境。在青海南部沱沱河地区发现了一套角砾为撕片状、锯齿状及浑圆状的安山岩,胶结物为铁硅质组合的特殊熔积岩。研究表明,该熔积岩的角砾为岩浆遇水后快速淬火、裂解的产物,铁硅质组合为海底喷气沉积形成的含铁建造;且安山岩与含铁建造发生混合时,含铁建造尚未固结。该套熔积岩的发现,改变了长期以来对开心岭铁矿为火山热液交代安山岩而形成的认识,对于在矿区寻找VMS型矿床、区域内寻找海底热水喷流沉积型矿床具有重要的启示意义。     

西藏驱龙超大型斑岩铜矿床:地质、蚀变与成矿

驱龙超大型矿床是一个产于后碰撞伸展环境下、与大洋俯冲无关的新型斑岩铜矿。文章通过对驱龙铜矿床地质、蚀变与矿化的详细研究,建立了驱龙中新世岩浆演化序列,初步查明了岩浆浅成侵位的构造控制要素,厘定了主要的围岩蚀变类型及空间展布规律,查明了引起各期蚀变事件的地质记录及矿化的空间分布规律,并探讨了成矿物质沉淀的机制,初步建立了该矿床的成矿模型。研究表明,驱龙铜矿中新世斑岩是闪长质深部岩浆房不断演化的产物,花岗闪长岩中新发现的、结晶时间为22.2Ma左右的闪长质包体可近似代表深部岩浆房组分,依次产出的花岗闪长岩、呈岩株或岩枝产出的P斑岩、X斑岩及最晚期的闪长玢岩(15.7±0.2)Ma,均为深部岩浆房连续演化的产物,岩浆持续6Ma左右。岩浆演化过程中角闪石、斜长石不断的结晶分异,导致了岩石常量元素、稀土元素及微量元素组成的规律性变化,斑岩埃达克质的特征也因岩浆演化过程中角闪石等矿物的不断结晶分异而引起。X斑岩中锆石的Hf同位素特征表明,岩石可能形成于新生下地壳的部分熔融。大面积产出的花岗闪长岩为驱龙铜矿最主要的含矿围岩,容纳了驱龙矿床70%以上的矿体,主要由斜长石、钾长石和石英组成,具花岗结构-似斑状结构,近EW向产出,其浅成就位可能受背斜控制,其后的各期斑岩均沿该侵位中心上侵,而冈底斯地壳中新世的快速抬升与剥蚀是导致含矿斑岩浅成侵位的根本原因;矿区内的SN向裂隙带既不控岩,也不控矿。浅成侵位的斑岩及深部岩浆房均发生了流体出溶。发生了大量流体出溶的深部岩浆房,是矿区早期蚀变流体的主要来源,显微晶洞构造及单向固结结构(UST)是流体出溶的地质记录。蚀变主要有3种类型,分别为早期的钾硅酸盐化、青磐岩化以及晚期的长石分解。钾硅酸盐化可分为2个阶段,即蚀变矿物以次生钾长石为主的早期钾硅酸盐化和以次生黑云母为主的晚期钾硅酸盐化。青磐岩化因产出的岩石类型不同,蚀变矿物组合具有明显差异性:产于叶巴组地层中的青磐岩化相对较强,蚀变矿物以绿帘石为主;产于花岗闪长岩中的青磐岩化相对较弱,蚀变矿物以绿泥石为主。晚期长石分解蚀变以破坏长石类矿物为特征,蚀变矿物主要为绢云母-绿泥石-粘土等。石英和硬石膏贯穿于上述各种蚀变中。空间上,钾硅酸盐化位于斑岩体及其周围地区,青磐岩化位于钾硅酸岩化外侧。后期形成的长石分解蚀变强烈叠加了早期钾硅酸盐化,介于钾硅酸盐化带与青磐岩化带之间。与早期钾长石化有关的脉体主要为不规则石英-钾长石脉,与晚期黑云母化有关的脉体主要为不规则至板状的石英-硬石膏脉、黑云母脉,与青磐岩化有关的脉体主要为板状的绿帘石-石英脉,与晚期长石分解蚀变有关的脉体主要为板状黄铜矿-黄铁矿脉及黄铁矿脉;在早期钾硅酸盐蚀变与晚期长石分解蚀变转换阶段,发育一组板状的石英-硫化物脉。早期不规则的脉体形成于斑岩结晶早期、矿区裂隙小规模发育阶段;晚期的板状脉体形成于斑岩弱固结或固结之后、矿区大规模连通裂隙发育阶段。驱龙矿区的铜矿化分布较为均一,主体产于花岗闪长岩中,其中,铜矿化主体形成于黑云母化蚀变阶段,转变阶段及长石分解阶段也有大量铜的形成;钼主要形成于转换阶段,长石分解蚀变阶段也有产出。黑云母化阶段,铜的沉淀与角闪石黑云母化、斜长石钾长石化过程中Ca2 的大量释放有关;转换阶段,铜钼矿化可能与压力和(或)温度骤降有关;晚期铜矿化与长石矿化蚀变阶段,斜长石绿泥石化、黑云母绿帘石化过程中Ca2 及Fe2 的释放有关。     

湘中奥陶纪锰矿带成矿特征及资源前景

湘中奥陶纪沉积锰矿带位于湖南省安化县、桃江县、宁乡县境内,呈近EW向展布,矿带内锰矿以质量好而著称。该成矿带的成锰沉积盆地受控于加里东期张性断裂系统,为一断陷盆地。盆地内发育一组NW向同沉积断裂,形成了一系列断陷槽,控制了沉积岩相的分布。锰矿主要产于盆地中心亚相的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。据矿带中锰矿的地质和地球化学特征以及微量元素和碳、氧、锶同位素组成,笔者认为,该锰矿属于热水沉积成因。综合对比表明,该成矿带具有良好的成矿条件和值得注意的资源潜力,有可能发展为大型锰成矿带。     

秦岭造山带的印支运动及印支期成矿作用

秦岭碰撞造山经历了长期的板块构造的俯冲-碰撞的构造演化,于印支期最终完成对接拼合,形成了统一的中国大陆,并由此转入陆内变形。众多Au、Mo多金属矿床的同位素年龄资料表明,印支期是秦岭的重要成矿期,其成矿作用明显受到构造演化的控制,反映特定的地球动力学背景和作用过程。秦岭印支期成矿作用不仅是中国东部中生代成矿作用的先导和开始,奠定了中国东部中生代成矿大爆发的基础,而且为碰撞期和碰撞期后构造体制快速转换的研究提供了依据。重视秦岭以及中国印支期成矿作用的研究,对正确认识秦岭成矿带的区域成矿规律、造山带演化的深部动力学过程,建立符合中国和东亚实际的印支期成矿理论体系具有重要科学意义。     

中国前陆盆地构造地质特征综述与油气勘探

中国特定环境下发育的前陆盆地和冲断带在地质构造上具有许多的特殊性。在综述前人认识的基础上,笔者通过对中国前陆盆地的构造演化历程、沉积充填特征、构造成因及其空间分布规律、构造变形特征等的研究,提出了中国前陆盆地构造地质发育的5个主要特征:(1)两种不同性质的原型盆地发生正反转的叠合性,即挤压构造下作为“本体”的前陆层序与拉张构造下作为“基础”的裂谷、断陷盆地之间的叠置;(2)显生宙以来中国大陆先后发生了4期前陆冲断构造演化的多期性,它们分别是加里东晚期、海西晚期、印支期和喜马拉雅晚期;(3)基于小克拉通基底拼贴后在造山带前缘复活再生的继承性,即统一拼合大陆内部的构造变形导致古造山带的复活,在古造山带边缘发育新生代前陆盆地或前陆冲断带;(4)在空间分布上受环青藏高原巨型盆山体系控制发生陆内变形的系统性,在环青藏高原巨型盆山体系内构造变形强度、盆地沉降幅度、盆山耦合程度等从内环向外环依次降低,从古造山带向克拉通方向构造变形强度依次降低,构造变形样式逐渐简单、构造变形时间依次变新;(5)前陆冲断带的构造样式由于受边界力学条件和沉积地层介质作用而具有多变性,存在沉积盖层内脆性变形的断层相关褶皱、造山带前缘韧性变形的基底卷入构造、与走滑构造相伴生的基底卷入的断层相关褶皱、盆地内部塑性变形的盐构造。正是因为上述地质构造的特殊性,决定了油气聚集与分布特征的规律性和复杂性,由此提出了相应的一些构造地质研究与油气勘探工作的建议。     

油气形成的力化学作用--油气地质理论思考之一

传统油气地质学认为构造作用主要控制含油气盆地的沉积和油气的运移聚集,而烃类形成演化的能量主要是热能。近年来,越来越多的地质和地球化学资料显示,构造活动对有机质直接成烃的力化学作用在成烃过程中举足轻重,从而引起高度重视。在地质和地球化学资料基础上,结合高分子力化学分析,阐述了力化学作用的基本特点,沉积盆地中应力分布、成烃力化学作用方式、反应类型、影响因素和实验证据以及力化学作用与油气分布,以推进油气     

羌塘盆地油气勘探前景展望

羌塘盆地为中生代大型的海相残留型构造盆地。盆地的南北缝合带及中央隆起带,宏观上可视为三条构造活动带,其间所夹持的两个相对稳定的地块,特别是南、北坳陷中部的两个复向斜区,是油气勘探的主攻方向。上三叠统—上侏罗统是盆地内的沉积主体,“两坳夹一隆”的古构造格局控制了沉积和烃源层的发育和展布。生物礁、滩多分布在高隆起周缘的碳酸盐岩台地上,发育于各组段中,但以侏罗系布曲组及索瓦组相对集中。盆地内发育有上三叠统肖茶卡组、中侏罗统布曲组和夏里组以及上侏罗统索瓦组四套主要烃源层,估算盆地的总生烃量为9930.92×108t,远景资源量为52.95×108t,具有雄厚的找油物质基础。盆地内发育了四套生储盖组合,其中以侏罗系(组合Ⅲ)布曲组—夏里组亚组合最好,是盆地主要的勘探目的层。应用多种方法综合研究和评价认为,北羌塘坳陷金星湖—东湖—托纳木地区和南羌塘坳陷比洛错东—土门地区是最有利的含油气远景区。