鄂尔多斯盆地渭北隆起西南缘奥陶系热演化史恢复与生烃史——以麟游-旬邑地区为例

本文应用古地温恢复法及盆地模拟法,恢复鄂尔多斯盆地渭北隆起西南缘奥陶系最大古地温梯度、热演化史和生烃史。根据钻孔测温曲线求得渭北隆起现今地温梯度为3.12℃/100m。该区在二叠纪和三叠纪进入快速沉降阶段,早侏罗世早白垩世进入缓慢沉降阶段,晚白垩世以来进入抬升剥蚀阶段,剥蚀厚度在1100~1300 m。旬邑地区奥陶系烃源岩在早二叠世约270 Ma进入生油窗,晚三叠世约210 Ma进入成熟生油阶段。晚侏罗世约150 Ma开始大量生气,在早白垩世末期96 Ma左右,地层达到最大埋深及最高古地温,达到生气高峰。热史恢复及模拟结果表明旬邑地区早白垩世地温梯度最高可达到5.0℃/100 m,是主要生气期。     

渭河盆地地温场分布规律及其控制因素

本文以渭河盆地地温场为研究对象,在收集补充新地热井资料及分析测试样品的基础上,通过盆地深部结构、构造特征、地温场特征、热储层特征、地热资源量等分析,建立了盆地不同岩性岩石热导率与深度关系图版,确定了盆地地温场变化规律及地热田控制因素,提出了渭河盆地地热田形成模式。评价了盆地地热资源有利区,为盆地后续的开发利用提供了理论支持。研究认为渭河盆地热地温梯度分布在2.34～5.85℃/100m之间,平均地温梯度为3.50℃/100m,代表性大地热流68.33mw/m²,地温梯度及不同深度地层温度具有东高西低、南高北低的特点。热导率总体上具有随深度的增加,逐渐增大的规律,热导率随深度增加主要受压实程度增强控制。相同深度条件下泥岩热导率最低,砂岩热导率居中、白云岩热导率最高。渭河盆地主要为层状地热田,盆地内地热通过热传导及热对流两种方式进行传递,以热传导为主。渭河盆地地热资源丰富,热储层可分为三种类型:①新生界砂岩孔隙型;②下古生界碳酸盐岩岩溶型;③断裂型。渭河盆地地热资源有利区主要分布于西安凹陷、固市凹陷。盆地地温场及地热田分布与莫霍面、软流圈上隆、岩石圈厚度减薄的深部背景...     

银额盆地哈日凹陷下白垩统热水沉积岩特征及成因

银额盆地哈日凹陷下白垩统具有独特的沉积构造和矿物组成.通过开展岩石矿物和地球化学研究,论证其热水成因,探讨沉积环境和形成模式.研究区下白垩统发育方沸石、菱铁矿和白云石等矿物,富含Fe、Mn和Ba等元素,具有高∑REE、LREE富集和负Eu异常的稀土元素特征.结合Fe vs.Mn vs.（Cu+Co+Ni）×10和Ni vs.Co vs.Zn三角图解,证实下白垩统普遍含有热液成分.微量元素及碳氧同位素分析指示热水沉积岩形成于缺氧、封闭的咸水湖泊环境;氧同位素计算形成温度为43.94~86.08 ℃.研究表明,丰富的断裂系统为湖水下渗和热液喷流提供通道,湖水与热液的对流活动为湖盆持续输入热量和成矿离子.此类湖相热水沉积持续时间长、影响范围广,主要受物源供给和热液性质控制,代表一类特殊的沉积模式.      

银额盆地苏红图坳陷早白垩世巴音戈壁组火山岩锆石U- Pb年代学、地球化学特征及构造意义

本文对银额盆地苏红图坳陷钻井揭示的火山岩进行同位素地质年代学和岩石地球化学研究,以揭示该组火山岩的形成年代,探讨其岩石成因和构造环境。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得火山岩形成年龄为131.8±5.9～132.6±0.7Ma,时代为早白垩世早期;其年龄与查干凹陷巴音戈壁组火山岩年龄相近或略晚,而与区域内下白垩统苏红图组火山岩年龄差异较大,表明银额盆地早白垩世存在多期火山喷发,且沿着恩格尔乌苏断裂同时发生或向西南延伸,与阿尔金断裂向东北延伸无直接关系。研究区巴音戈壁组火山岩以亚碱性玄武安山岩为主(SiO_2=55.97%～56.37%),表现为主量元素高TiO_2(2.10%～2.35%)、低MgO (0.93%～1.47%)和低Na_2O+K_2O (3.17%～6.49%);稀土元素含量高(REE=352.39×10~(-6)～555.5×10~(-6)),轻重稀土元素强烈分异,弱Eu负异常(δEu=0.78～0.85);富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HSFE)以及Ni、Cr等相容元素等特征,具有板内和活动大陆边缘的双重特点,与苏红图组板内玄武质火山岩的地球化学特征截然不同。结合区域构造演化及火山岩时空分布分析,认为巴音戈壁组和苏红图组火山岩均为中生代银额盆地陆内伸展、岩石圈减薄和恩格尔乌苏断裂重新活动的产物,但两期火山岩来源于不同的岩浆源区。巴音戈壁组火山岩表现出的岛弧火山岩特征可能是由于地幔源区受到早期俯冲消减事件带来的流体影响。两期火山岩岩浆在上升过程中均未受到明显的地壳物质混染,但巴音戈壁组火山岩存在明显的镁铁质矿物和一定的斜长石结晶分离,结晶分异程度远高于苏红图组火山岩。     

鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长81储层成岩作用与孔隙定量化研究

根据大量岩石铸体薄片观察、扫描电镜、X衍射以及常规物性等分析资料,详细研究了鄂尔多斯盆地泾川地区延长组长8₁段储层成岩作用及其对孔隙演化的控制作用。研究区储集砂体主要由岩屑长石砂岩组成,含长石砂岩、长石岩屑砂岩;储层以发育粒间孔和粒内溶孔为主;经历了复杂的成岩作用,主要为压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用以及破裂作用等;现今成岩阶段处于中成岩A期-B期的早期。成岩序列为压实作用→石英的次生加大、铁质、方解石、绿泥石薄膜式胶结等→长石和岩屑溶蚀→高岭石以及晚期孔隙充填式绿泥石、伊利石、含铁碳酸盐。对不同成岩作用在储集砂岩的孔隙生成和损失方面的定量评价研究表明,压实作用使孔隙度减小最多,平均为22.70%,早期胶结损失的平均孔隙度为6.07%,长石及岩屑颗粒的溶蚀作用增加的平均孔隙度为1.035%;晚期胶结损失的平均孔隙度为9.18%。正是上述多种成岩作用的改造,最终形成了研究区现今储层独特的孔隙特征,该研究对油气勘探具有更强的实用性与指导性。      

鄂尔多斯盆地渭北隆起岐山－麟游地区中新生代构造热演化及地质响应——来自裂变径迹分析的证据

本文通过对渭北隆起西南缘岐山-麟游地区构造变形特征进行研究,结合磷灰石、锆石裂变径迹测试分析及热史模拟,探讨了研究区中新生代构造热演化过程及地质响应。结果表明,燕山运动对研究区影响最大,使得研究区发生大规模构造变形及抬升,研究区中生代以来至少包括三次构造抬升:晚侏罗-早白垩世早期(138~128Ma)、早白垩世末以来,主要是晚白垩世(86~69Ma)和始新世(50~40Ma)。AFT年龄的空间分布暗示了研究区抬升冷却具有南早北晚、后期整体抬升的特点。热史模拟结果表明研究区南部在158Ma达到最大古地温,158~130Ma,样品快速抬升至部分退火带,130~40Ma为缓慢抬升,40Ma以来抬升速率明显加快。研究区中新生代构造热演化过程与相邻构造单元的相互作用具有密切的联系,晚侏罗世构造抬升与秦-祁造山带此时进入强烈多旋回陆内造山过程相对应,早白垩世稳定沉降期是鄂尔多斯盆地油气成熟的关键时期,晚白垩世以来的构造抬升与秦岭造山带抬升具有一致性,始新世以来的快速隆升,与渭河盆地北缘翘倾作用有关。     

鄂尔多斯盆地早白垩世构造热事件形成动力学背景及其对油气等多种矿产成藏（矿）期的控制作用

华北克拉通中西部中生代晚期早白垩世是否存在岩石圈减薄是地学界普遍关注的重大地质问题。本文在作者多年来对鄂尔多斯盆地构造热演化史研究的基础上,充分收集了近年来前人研究的成果及进展,对鄂尔多斯盆地现今地温场、地壳结构、构造热事件、深部热岩石圈厚度、早白垩世火成岩活动期次、构造热事件形成机理及构造热事件与多种矿产成藏成矿关系方面进行探讨。鄂尔多斯盆地现今地温梯度及大地热流中等,属中温型盆地,现今地温场受现今地壳、岩石圈厚度较厚控制。通过对构造背景、古地温恢复、火成岩活动及热岩石圈厚度恢复等资料分析发现早白垩世太行山以西的山西地块及鄂尔多斯盆地处于拉张背景,早白垩世地温梯度高,存在古地温异常及热事件。早白垩世鄂尔多斯盆地热岩石圈厚度明显较现今岩石圈厚度薄,表明华北克拉通中生代晚期以来岩石圈减薄的西界可推到鄂尔多斯盆地。华北克拉通中西部鄂尔多斯盆地周缘、华北克拉通中部山西地块、华北克拉通中西部南缘早白垩世火成岩形成时间相同,岩浆侵入和喷出的时代主要集中在138～108Ma,反映在燕山晚期早白垩世华北克拉通中西部存在一期较为强烈的热事件。火成岩地球化学分析表明火成岩来源为地幔,反映岩石圈处于拉张背景。早白垩世热事件发生的时间与华北克拉通岩石圈减薄的峰期年龄相一致,表明华北克拉通岩石圈减薄作用在华北克拉通中西部广泛存在。早白垩世构造热事件发生的根本原因在于鄂尔多斯盆地岩石圈深部热活动增强,深部软流圈物质上涌,岩石圈厚度减薄。通过对油气、煤、铀等金属矿产成矿(藏)时代与热事件的对应关系分析发现鄂尔多斯盆地油气、煤、铀矿产及华北克拉通中西部金属矿产的形成受控于早白垩世构造热事件及岩石圈拉张减薄的深部热背景,主要成藏(矿)期均为早白垩世,成藏、成矿具有爆发式及同时性特点。     

基于双偏振多普勒雷达的一次强雷暴特征分析

利用阜阳S波段双偏振多普勒雷达和闪电定位系统资料分析2021年6月13日发生在阜阳市境内的一次强雷暴过程特征;将闪电定位仪探测的闪电频次与双偏振多普勒雷达的偏振参量进行匹配分析,并采用插值算法绘制雷达回波偏振产品剖面图,分析回波偏振参量的垂直分布特征与闪电的关系,进一步研究阜阳地区的雷暴特征。结果表明：闪电频次与水平反射率因子（ZH）有较好的相关性,相关系数达078;有闪电时的ZH、差分反射率因子（ZDR）、差分相移率（KDP）平均值均大于无闪电时。闪电发生时的ZH达40 dBZ以上,且强回波突破-10 ℃高度层以上,ZDR、KDP在-10 ℃层为较小的正值或局部的负值;0 ℃层以下ZDR和KDP值均较高,其大值区出现在风暴前侧入流区。     

渭河盆地新近系热储层特征

渭河盆地具有丰富的地热资源,开发利用地热资源有助于调整能源结构、降低雾霾及改善环境。在对区域地质、地球物理、石油勘探、地热井钻井等资料收集及分析的基础上,采用镜下鉴定、储层物性等分析方法,对渭河盆地地热地质条件、热储层物性特征、热储层评价等开展了深入研究。研究结果表明：渭河盆地具有较好的深部构造热背景;新近系张家坡组和蓝田-灞河组、高陵群砂岩孔隙类型以原生粒间孔为主,高陵群砂岩孔隙不发育;渭河盆地新近系上新统张家坡组砂岩热储层孔隙度为3.35%~31.2%,平均值为13.3%;渗透率为0.47×10-3~235×10-3μm2,平均值为29.2×10-3μm2,储层类型属于Ⅳ类储集层;中新统蓝田-灞河组砂岩热储层孔隙度为5.2%~31.2%,平均值为17%;渗透率为0.05×10-3~5684×10-3μm2,平均值为326×10-3μm2,储层类型属于Ⅲ类储集层;中新统高陵群砂岩热储层孔隙度为2.5%~13.9%,平均值为5.8%;渗透率为0.01×10-3~11.04×10-3μm2,平均值为0.75×10-3μm2;储层类型属于Ⅵ类储集层。砂泥岩压实曲线显示张家坡组成岩强度弱,埋藏较浅—中等,岩石呈正常—弱压实,沉积物为弱固结—半固结,处于早成岩B期,地热井容易出砂。而蓝田-灞河组下段、高陵群的声波时差值大多偏离,随深度的增加声波时差值变化不明显,反映为中等压实-强压实特征,由于蓝田-灞河组和高陵群埋藏较深,沉积物为半固结—固结砂岩,蓝田-灞河组、高陵群主要处于晚成岩A期,地热井不易出砂。新近系热储层的研究表明,渭河盆地蓝田-灞河组埋藏较深,热储层物性好,是最有利的地热开发层段,加大渭河盆地地热开发利用对实现双碳目标具有重要意义。     

渭河盆地新生代沉积速率特征与主控因素分析

为了研究渭河盆地新生代沉积速率特征与成因,系统收集、整理了研究区已有的重力和磁力资料,结合地震、地质、钻井等研究成果,分析了新生代各期沉积速率变化,探讨了盆地内新生代各期沉积速率与盆内基底、断裂、周缘构造的关系。研究表明,中新世,西安凹陷沉积速率较大,几乎是固市凹陷的２倍,沉积速率最大处位于渭深１０井附近,约为９３ｍ／Ｍａ;上新世,西安凹陷沉积速率仍较固市凹陷大,二者的沉积速率最大处分别为１８００,１４００ｍ／Ｍａ;第四纪三门期,盆内沉积速率逐渐变缓,沉积速率最大处位于固市凹陷内,约为３８０ｍ／Ｍａ;秦川期,盆地整体沉积速率明显加快。新生代西安凹陷沉降中心变化不大,主要位于户县以北地区,而固市凹陷沉降中心多变,主要位于华县和临潼以北地区,沉降中心整体偏南。沉积速率的变化受多种因素控制,古近纪,盆地周缘板块运动导致地壳加厚及深部地幔对流对盆内沉积速率影响较小;新近纪早中新世,受青藏高原快速隆升影响,渭河盆地沉积速率显著增大;晚中新世,秦岭北缘大型正断层活动导致渭河盆地发生大规模的沉降和扩展;上新世到第四纪,盆内沉积速率受秦岭山脉和渭北隆起共同作用。