Please wait a minute...

过刊目录

    全选选: 隐藏/显示图片
    特约主编致读者
    特约主编致读者
    张进江
    2015, 22(6): 0-0. 
    摘要 ( 1438 )   PDF(7870KB) ( 986 )  
    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(I~VI)
    前寒武纪地球动力学(Ⅰ):从宇宙环境到原始地球
    李三忠,张臻,孙文军,戴黎明,张国伟
    2015, 22(6): 1-9. 
    DOI: doi: 10.13745/j.esf.2015.06.001

    摘要 ( 1733 )   PDF(1614KB) ( 1963 )  

    万物起源是自然科学永恒的主题和科学研究前沿。现代自然科学近100年来不断在与时俱进的高精尖技术推动下,新发现、新认识、新理论不断涌现。万物起源的探索也不再局限在单个现象的起源探索阶段,而表现为跨大学科的万物统一起源的认知时代。本文系统综合了与地球及其物质起源相关的研究进展,特别是近10年来的进展,以建立天文理论的各种大现象起源为主线,包括宇宙、元素、恒星、原始地球等起源问题。最新研究揭示宇宙起源于137亿年的大爆炸,空间膨胀速度比光速还快,因此爆涨理论是其理论的最新发展;大爆炸10-35 s后可能因自发性破缺,原始“超力”开始破裂,出现强核力、电弱力和引力,同时氘、氦类稳定原子出现;10-34 s,宇宙仍很小,只有目前太阳系大小,但温度降到1027 K,强核力与其他两种力分离,宇宙膨胀期结束,进入标准弗里德曼扩充期;宇宙由自由夸克、胶子和轻子的热等离子体“汤”组成,自由的夸克浓缩成质子和中子,物质与反物质互相湮灭,但物质超反物质十亿分之一;初始宇宙由各种微观粒子充斥,元素就起源于这些微观粒子的相互碰撞和熔合,现今认为元素形成经历了8个生成阶段;大爆炸10亿年后,宇宙进入恒星浓缩阶段,宇宙温度降至18 K,出现第一个星系和恒星,星系内云雾状的尘埃和气体、星云开始聚集并形成恒星;U - Pb法最新测得太阳系的“时间零点”为(4 567±1) Ma;从宇宙起始到太阳系出现的约90亿年期间,宇宙可能已经发生了数百代巨大恒星的爆炸;现代星云说认为,原始地球的形成首先是星子聚集成行星胎,然后行星胎再逐渐增生,在约4 550 Ma,地球的大小大概是现在的1/2以上,而且在4 530 Ma左右早期地核就已经出现;初始比较冷的行星胎由于冲击、压缩和放射性衰变3个效应开始变热,原始地球不断产生热积累,并开始了全球性的发育过程。总之,本文简要介绍了诸多学科成就的菁华和前沿,也有助于全面认识与前地球演化相关的不同相关学科前沿的最新重大成就。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(Ⅱ):早期地球
    李三忠,许立青,张臻
    2015, 22(6): 10-26. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.002

    摘要 ( 1781 )   PDF(2611KB) ( 2051 )  

    早期地球(early Earth)是指冥古宙(或称dark ages,黑暗时代)的地球,也称为“Hadean Earth”,即是45.6亿年至40亿年的地球。早期地球是地球科学研究的前沿,是诸多地质、地球化学理论或模型必须面对的基本科学问题。本文系统综合了与早期地球相关的研究进展,特别是近10年来的进展,以建立地质理论的各种大地质现象起源为主线,包括原始地核、原始地壳、地幔对流、岩石圈、地幔不均一性、陆壳和洋壳、水及大气圈和海洋、板块构造、早期生命等起源问题。这些都是地球科学的重大前沿科学问题,也与地球物质起源相关的宇宙起源、元素起源密切相关。原始地核出现最早,在原始地球形成之初的几个百万年内就形成了,4 450 Ma地球发生了最后一次全球整体的大规模熔融事件,地球的原始地幔和原始地核再次均一化,原始地核可能消失;4 450 Ma之后的地核大小与现今的地核大小基本一致,只是液态外核在不断冷却缩小,而固态内核在不断增大;从锆石年龄得出最早地壳大于4 408 Ma,而从Sm - Nd体系获得的最早地壳年龄为4 470 Ma,比后期地核形成要早。总之,原始地壳从原始地幔中分离出来的时间大体为44.5亿年。一些最老的锆石中Nd、Hf的地球化学特征也证明原始地幔分异发生在43亿年前。岩浆抽吸后的原始地幔上部经冷却,原则上可能构成原始地壳下部的原始岩石圈地幔,从而开始出现上地幔和下地幔的分异演化。但是,地球40亿年前的原始岩石圈没有大洋岩石圈和大陆岩石圈之分。对地幔对流循环起源有3种认识,最可能产生于44.5亿年前的偶然撞击事件。地幔不均一性起源可能与地幔对流循环有关,可用地幔柱理论或地幔翻转过程给予解释,且早于板块构造体制起源,板块构造增强了其不均一性。水、大气圈和海洋的起源早于陆壳和洋壳的分异。最早的水最可靠的直接证据来自发现的最老锆石的氧同位素,表明水在40亿年前就在原始地球表面稳定存在。但是,地球最早的矿物记录残存在西澳伊尔岗克拉通中(Mt.Narryer和Jack Hills地区),为一颗44亿年的锆石。这颗最早的锆石也意味着最早的硅铝壳(陆壳)应当在44亿年前就出现了。陆壳记录远远早于板块构造在地球上运行的可靠记录,因而早期陆壳起源机制很可能是独立于板块构造体制之外的前板块构造体制制约,触发式拆沉驱动的构造岩浆过程和3个世代的岩浆分异过程最终导致大规模TTG(陆壳)爆发式形成。水是生命起源的必备条件,因此地球生命起源时间晚于4.0 Ga,化石确证生命至少起源于3.7 Ga前,且生命最可能出现在海洋中的热液喷口。总之,本文概要介绍了诸多地球科学成就的菁华和前沿,也有助于全面认识与早期地球组成、结构、演化及动力学过程相关的不同学科前沿的最新重大成就。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(Ⅲ):前寒武纪地质基本特征
    李三忠,戴黎明,张臻
    2015, 22(6): 27-45. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.003

    摘要 ( 1834 )   PDF(3189KB) ( 1977 )  

    地球45.6~5.43亿年处于前寒武纪,具有很多独特的古气候、沉积、岩浆、变质、变形等地质特征,地幔和岩石圈的动力学机制也非常不同。本文通过总结前寒武纪地球动力学进展,系统介绍了前寒武纪地壳和岩石圈物质组成与性质、地壳生长的幕式增生特征、太古宙地幔温度和黏度变化、地壳和岩石圈厚度变化、地壳和岩石圈强度与流变结构演变。地球38~25亿年期间的热流值是现今热流值的2.5~4倍,在热的早期地球期间,下地幔热的积累比上地幔热损失快,导致周期性循环翻转,即上升的下地幔穿过干的橄榄岩固相线,并在大于150 km深处经历大规模熔融。这就是太古宙大陆岩石圈地幔形成的机制和能量背景,但在太古宙以后,因地球的长期冷却,这种机制终结了。太古宙高热流值也说明太古宙热地幔难以支撑较大的地形高差,太古宙岩石圈强度也不大,在重力作用下会发生快速地形响应。但是,随着巨型基性岩墙群(大约2.75和2.45 Ga)首次出现以及表壳岩系的出现,又意味着太古宙晚期地壳逐步足够刚性,允许熔体上升穿过地壳并冷却固化。前寒武纪重大地质事件的根本原因都是因为地球热振荡衰减的结果,前寒武纪地壳生长(增生)、超大陆形成、岩浆作用、成矿作用等都是不等周期、非线性的幕式演化,从TTG大规模短时间集中式形成,表明早期大陆生长模式可能以垂向增生为主。最后,探讨了冥古宙特征,大陆起源、生长和保存机制,前寒武纪超大陆重建与机制和早期地球环境生命协同演化等前寒武纪关键科学问题和前沿。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(Ⅳ):前板块体制
    李三忠,戴黎明,张臻
    2015, 22(6): 46-64. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.004

    摘要 ( 1547 )   PDF(4125KB) ( 2409 )  

    前寒武纪地球动力学关注地球45.6~5.43亿年期间的沉积、岩浆、变质、变形、地幔和岩石圈的动力学机制,是永恒的地球科学前沿研究内容。现今研究积累表明:早前寒武纪构造还难以完全用板块构造理论给予说明,板块构造起源的时间虽然可能因地而异,但主流认识是27~21亿年期间,华北克拉通也是如此。板块构造出现之前的前板块构造体制也业已提出了多种认识:地幔柱理论、地幔翻转、重力构造、小板块构造等,其中重力构造被认为主要发生在冥古宙的地球层圈分异阶段,尤其是45.4~44.5亿年间地核形成和地幔的岩浆海阶段。迄今,对于地壳层次的卵形构造成因,也有8种模式之多:底辟构造、中下地壳流动构造、水平渠道流、多期褶皱叠加构造、变形分解构造、龟裂拗沉俯冲构造、卵形构造的多层Top down流变构造、岩基侵入挠曲分解构造等,它们皆可出现在挤压、伸展、走滑构造背景下。无论是板块构造还是前板块构造阶段,全球构造过程似乎都是Top - down机制。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(Ⅴ):板块构造起源
    李三忠,郭玲莉,戴黎明
    2015, 22(6): 65-76. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.005

    摘要 ( 1540 )   PDF(2154KB) ( 2877 )  

    文中系统综述了板块构造启动时间的不同观点及其依据,并探讨了板块构造启动的三个必备条件:刚性岩石圈、俯冲作用、地幔对流循环的起源,进而探讨了前寒武纪俯冲作用、板块构造体制与现代俯冲作用、板块体制的差异。板块构造体制启动的三个缺一不可的条件:刚性、俯冲和地幔对流,直到27~21亿年期间才在全球不同地点同时满足。但现代板块构造体制起始的时间为10(或19)~8(或6)亿年,其标志性物质记录或识别标志依然是蛇绿岩建造、高压超高压变质、岛弧型岩浆建造等。最后,系统描述了板块构造可能的启动机制和过程,为认识前板块构造和板块构造差异提供一个约束,也为推动地球动力学统一理论的思考和探索提供一些最新认识。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(Ⅵ):华北克拉通形成
    李三忠,李玺瑶,戴黎明
    2015, 22(6): 77-96. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.006

    摘要 ( 1891 )   PDF(3904KB) ( 1683 )  

    华北克拉通研究近20年来取得一系列重大进展,但是还存很多遗留问题待解决。本文首先探讨了华北克拉通前寒武纪构造单元划分中存在的问题,据此提出了动态构造单元划分原则,并初步动态划分了古—中太古代、新太古代、古元古代、中—新元古代的构造单元,从而确定了不同时期构造格局演变过程。基于新的划分方案和华北克拉通记录的一系列前寒武纪大量重大地质事件,侧重探讨了不同演化阶段的独特构造样式、构造体制机制转变,基于华北克拉通一些太古宙陆核刚性化完成于25亿年,而显著的线性裂谷带或活动带最早出现于22亿年,因此,提出华北克拉通初始板块构造机制起始于新太古代末期的论断,本文约束了区域性垂向构造向区域性水平构造转换的相关构造证据。最后,本文基于长期构造解析的研究,系统论述华北克拉通于18.5亿年的最终集结过程。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(VII)
    前寒武纪地球动力学(Ⅶ):早期大陆地壳的形成与演化
    刘树文,王伟,白翔
    2015, 22(6): 97-108. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.007

    摘要 ( 1825 )   PDF(1676KB) ( 3760 )  

    冥古宙到太古宙大陆地壳主要由花岗质片麻岩区和绿岩带构造单元组成。大量的研究表明,以花岗质岩石出现为标志的大陆地壳最早的碎屑锆石记录为约4.4 Ga,最早的英云闪长质花岗闪长质片麻岩形成于约4.03 Ga,最早的绿岩带层序形成于约3.8 Ga。冥古宙到始—古太古代时期的花岗质片麻岩区主要由英云闪长质奥长花岗质花岗闪长质片麻岩组成(TTG片麻岩),中—新太古代,尤其是新太古代晚期TTG片麻岩仍然为花岗质片麻岩区的主要岩石组成,但是花岗质片麻岩的成分出现了明显的多样化趋势,最明显的标志就是出现了大量的花岗闪长岩二长花岗岩碱长花岗岩组合。绿岩带的组成较为复杂,早期科马提岩、拉斑玄武岩等铁镁质火山岩占主导地位,组合有BIF等沉积层序,尤其是科马提岩的出现标志着高温地幔岩浆作用占主导作用。而晚期绿岩带科马提岩占的比重已经明显较少,大量出现拉斑玄武质钙碱性玄武质到英安质火山岩和副变质沉积层序,局部出现类玻安岩、埃达克岩的变质火山岩记录。地球动力学体制研究表明,冥古宙到古太古代以地幔柱构造体制占主导地位,从始太古代到古太古代(>3.0 Ga)地幔柱活动和地幔对流使岩石圈不断加厚。在地幔对流沉降部位,由于地幔对流的拖曳使其铁镁质地壳逆冲堆垛并不断增厚,其深部发生麻粒岩相榴辉岩相变质、部分熔融形成初始的大陆地壳花岗质岩石,并孕育了早期高温状态的板块热俯冲。中太古代晚期和新太古代初期形成了以榴辉岩为标志的类现代板片俯冲的构造体制,新太古代末期尽管地幔柱构造体制在局部仍起重要作用,但是类现代板片俯冲构造体制已经成为这一时期主导的动力学体制。

    相关文章 | 计量指标
    前寒武纪地球动力学(VIII)
    前寒武纪地球动力学(Ⅷ):华北克拉通太古宙末期地壳生长方式
    王伟,刘树文,白翔,郭荣荣
    2015, 22(6): 109-124. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.008

    摘要 ( 2379 )   PDF(2218KB) ( 1476 )  

    地球早期大陆地壳的生长方式和壳幔动力学机制一直是国际前寒武纪研究的热点问题。尽管太古宙是大陆地壳生长的主要时期已基本获得共识,但是对于太古宙时期地壳生长的具体方式和壳幔动力学过程仍然存在很大的争议。部分学者提出地幔柱或者与拆沉相关的垂向构造体制,而其他学者主张与俯冲相关的侧向增生模式或者地幔柱岛弧的联合作用体制。研究表明,太古宙末期科马提岩明显减少、富钾花岗质岩石普遍发育、地壳再循环速度显著增强,反映地壳演化的壳幔动力学机制发生了明显的转变。华北克拉通以发育大规模2.5~2.6 Ga构造岩浆活动为特征,是探讨太古宙末期地壳生长方式和壳幔动力学机制转变的关键地区。本文系统总结了近些年来华北克拉通东部陆块西北缘早前寒武纪研究的最新进展,特别是对辽西、冀东、辽北和五台地区的新太古代晚期(约2.5~2.6 Ga)表壳岩变质火山岩系进行了系统的岩石成因和壳幔作用探讨。研究表明,上述地区的变质铁镁质岩石可以划分为3个岩石成因系列:MORB型、IAT(岛弧拉斑玄武岩)型和CAB(岛弧钙碱性玄武岩)型,它们的原岩分别起源于洋中脊软流圈地幔以及受到不同程度俯冲流体交代的地幔楔的部分熔融。变质安山质英安质火山岩分别具有类似高镁安山岩和埃达克岩的地球化学特征,它们的原岩形成过程可能与俯冲板片的部分熔融以及板片熔体与地幔楔的相互作用有关。结合整个东部陆块早前寒武纪的研究进展,我们提出华北克拉通在太古宙末期(约2.5和约2.7 Ga)经历了强烈的地壳生长过程,其中新太古代早期(约2.7 Ga)地壳生长以地幔柱岛弧联合作用体制为主,而新太古代末期(约2.5~2.6 Ga)以洋内俯冲和弧陆增生作用体制占主导地位。新太古代末期与俯冲增生相关的构造岩浆活动在Tarim克拉通、印度南部、南极洲Vestfold Hills地体以及南澳Gawler克拉通被广泛报道,这可能与类似显生宙板块构造体制的启动以及太古宙末期Kenorland超大陆的汇聚过程有关。

    相关文章 | 计量指标
    非主题来稿选登
    珠江口盆地东部海域天然气水合物钻探结果及其成藏要素研究
    沙志彬,梁金强,苏丕波
    2015, 22(6): 125-135. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.009

    摘要 ( 2086 )   PDF(2074KB) ( 1234 )  

    天然气水合物被普遍认为将是21世纪最具潜力的接替煤炭、石油和天然气的新型洁净能源之一,同时也是目前尚未开发的储量巨大的一种新能源。广州海洋地质调查局从1999年起,在南海北部陆坡进行了多年的地球物理、地球化学以及地质综合调查,获取了大量与天然气水合物赋存有关的各种地质信息,并分别于2007年在神狐海域和2013年在珠江口盆地东部海域实施钻探,均成功获取了天然气水合物样品,特别是2013年度在珠江口盆地东部海域的钻探航次中,获取了高纯度、多种产状类型的天然气水合物实物样品。以上调查及钻探成果,证实了我国南海存在巨大的天然气水合物(简称水合物)资源前景。本文简要介绍了我国珠江口盆地东部海域2013年的主要钻探结果。本研究在钻前,将2013年钻区的水合物成藏条件与对世界上多个天然气水合物钻探区进行综合对比分析。结果表明,气源条件、稳定条件、气体运移条件和储集条件是该钻区水合物成藏的最重要控制因素(成藏要素)。经过分析该区这些要素的特征,预测本区应发育渗漏型水合物。2013年钻探结果揭示该区同时存在分散型和渗漏型水合物,说明控制该区水合物形成和分布的因素更为复杂。

    相关文章 | 计量指标
    准同时岩相古地理图的制作新方法
    覃兆松,李坚,何伟相
    2015, 22(6): 136-147. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.010

    摘要 ( 1510 )   PDF(2486KB) ( 1072 )  

    本文以“层序地层学”理论为基础,运用“空间上相序的有序性”及“时间上环境变化的同步性”原理,解决了区域地层等时或准等时对比的问题,基本实现了用等时或准等时地层单元作为岩相古地理图的编图单位,克服了传统制作方法用不等时的岩石地层单位“组、段”为编图单位造成的岩相古地理图的“歪曲”及垂向沉积环境变化“掩盖”的弊病。“准同时岩相古地理图制作新方法”可分为单剖面层序地层柱状图、高分辨率层序地层柱状对比图、准同时岩相古地理系列图等3个研究阶段。同一海盆中,海平面升降是同步的,那么区域上相应的三级层序是等时的,其中以层序界面、首泛面、最大海泛面及海退面等物理界面划分出的低水位、海进、高水位及强迫性海退楔等体系域亦是等时的。因此,将区域上各单剖面柱状图中的上述相应的物理界面相连,就形成了研究区的等时对比格架图,然后对等时格架中的地层再进行进一步对比,形成对比图,在此基础上选取等时地层单位进行岩相古地理系列图的编制。笔者并以江西省中部萍乐坳陷西段乐平世早期岩相古地理研究成果实例做了进一步的阐述,通过“准同时岩相古地理图制作的新方法”,提高了等时对比精度,制作的岩相古地理系列图不但充分反映了该时期岩相古地理的纵横变化,而且清楚地反映出地壳运动与海平面升降的联合作用对沉积环境变化的控制,并将编图单位缩短到尽可能短的时间内,使古地理图精度更高、内容更丰富、更接近客观实际。

    相关文章 | 计量指标
    下扬子区新生代断陷盆地的构造与形成
    徐曦,高顺莉
    2015, 22(6): 148-166. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.011

    摘要 ( 1469 )   PDF(3303KB) ( 2419 )  

    为了揭示下扬子海陆全区新生代断陷盆地的构造特征,进而探讨盆地的形成机理,故对研究区的地震、钻井和地质资料进行系统分析,梳理区内的主要构造地质证据,并在时空上进行对比。垂直盆地走向的区域大剖面构造解析显示,下扬子区由陆至海,盆地范围逐步扩大,断陷充填厚度逐渐增厚,结构趋于复杂,表明盆地的拉伸量和伸展强度自西向东呈增大趋势。受下扬子块体近似楔形几何形状与东部侧向挤压的边界条件约束,块体近南北向侧向扩展,块体内区域伸展,前新生代的基底先存断裂复活,诱发区域张裂作用和盆地沉降,断陷盆地形成受基底应力两个基本因素制约。下扬子新生代块体的伸展与郯庐断裂的右旋走滑,均为下扬子块体构造形变的地质响应,其动力学机制可用太平洋板块北西向俯冲进行解释。

    相关文章 | 计量指标
    湘西地区志留纪沉积体系及典型前陆盆地的形成模式研究
    李斌,胡博文,石小虎
    2015, 22(6): 167-176. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.012

    摘要 ( 1422 )   PDF(1868KB) ( 1413 )  

    湘西地区发育志留系中、下志留统碎屑岩地层,缺失上志留统。经沉积学综合研究,可以划分出滞留盆地、浊积扇、三角洲、潮坪滨岸等沉积体系,从下向上海平面逐渐下降,其物源来自于东南部雪峰隆起。湘西地区志留纪沉积盆地构造演化经历了前陆盆地的形成期、发展期及萎缩期、消亡期几个阶段。其沉积构造演化规律为:前陆盆地初始形成期发育深水滞留盆地沉积体系;前陆盆地发展期发育海相浊积扇沉积体系;前陆盆地萎缩期发育三角洲沉积体系,前陆盆地消亡期发育潮坪沙坝滨岸沉积体系。

    相关文章 | 计量指标
    叠后地质统计学反演在碳酸盐岩储层预测中的应用:以哈拉哈塘油田新垦区块为例
    闫玲玲,刘全稳,张丽娟
    2015, 22(6): 177-184. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.013

    摘要 ( 1497 )   PDF(1474KB) ( 1209 )  

    以叠后地质统计学反演方法为依托,重点论述了精细地质模型的建立、储层划分及统计学参数分析、地质统计学反演和等效孔隙度协模拟等关键技术。针对碳酸盐岩储层预测的难题进一步研究,系统地优化了反演的相关参数,通过井震精细标定,提高了储层预测的准确性。本次共有35口井参与试验,结合本区地质特征对总孔隙度大于1.8%的储层进行储层厚度和积分厚度定量分析。结果显示,储层及非储层的空间展布特征直观、清楚,与测井解释结果符合程度高,目的层段已钻井储层与叠后地质统计学反演的储层吻合率达80%以上,说明叠后地质统计学反演预测的远离井的储层分布合理,接近实际地质特征。反演结果具有较高的分辨能力,能更好地反映储层的非均质性,这是常规波阻抗反演无法实现的。

    相关文章 | 计量指标
    三塘湖盆地条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层特征
    马剑,黄志龙,刘再振
    2015, 22(6): 185-196. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.014

    摘要 ( 1579 )   PDF(2195KB) ( 837 )  

    含沉积有机质凝灰岩是三塘湖盆地一种特殊类型的致密储层,对这套含沉积有机质凝灰岩致密储层的研究将为提高我们对非常规致密储层的认识提供一个很好的机会。文中通过凝灰岩样品岩石矿物组成、薄片、扫描电镜、石英结晶度和物性等的分析,阐述了三塘湖盆地二叠系条湖组含沉积有机质凝灰岩致密储层的特征。结果表明:条湖组凝灰岩致密储层的岩石类型主要有玻屑凝灰岩和晶屑玻屑凝灰岩,凝灰岩中最主要的矿物是石英,平均含量可以达到50%以上。凝灰岩致密储层的储集空间类型可以分为脱玻化作用形成的矿物粒间孔,溶蚀作用形成的粒内孔、无机矿物粒内孔和黏土矿物粒内孔,有机质孔以及裂缝。凝灰岩储层的物性具有高孔低渗的特点,孔隙度主要分布在10%~25%,空气渗透率主要分布在(0.01~0.5)×10-3 μm2,凝灰岩火山玻璃质的脱玻化作用是导致凝灰岩储层高孔低渗的主要因素,脱玻化形成的粒间孔体积小但数量巨大造成了凝灰岩总孔隙度较高,孔隙喉道半径极小又导致渗透率很低。凝灰岩储层物性主要受原始火山灰的组分以及脱玻化程度的控制,玻屑凝灰岩比晶屑玻屑凝灰岩储层物性好,脱玻化程度越高储层物性越好,而脱玻化程度主要受凝灰岩的埋深(温度)、有机质(有机酸)含量等因素控制。

    相关文章 | 计量指标
    鄂尔多斯盆地海陆过渡相富有机质泥页岩特征及页岩气意义
    闫德宇,黄文辉,张金川
    2015, 22(6): 197-206. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.015

    摘要 ( 1830 )   PDF(1521KB) ( 961 )  

    以鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系海陆过渡相富有机质泥页岩为研究对象,通过岩石热解分析、岩石抽提和族组分分析、有机元素分析以及煤岩光学分析等方法,对泥页岩中有机质丰度、类型、热成熟度、生烃潜力等地球化学特征参数进行测试;利用扫描电镜、X射线衍射、物性测试等手段,对泥页岩中矿物组成、孔渗特征等储层评价参数进行分析。研究结果表明:鄂尔多斯盆地海陆过渡相地层中泥页岩分布广泛,埋藏偏深,单层厚度较薄,但累计厚度大;泥页岩中有机碳(TOC)含量平均为2.5%,丰度较大;有机质母质中干酪根类型主要为Ⅲ型;镜质体反射率(Ro)平均为1.2%,热演化程度达到中高成熟阶段;具有较大的生烃潜力(S1+S2);同时,石英、长石等脆性矿物含量较高;发育多种孔、缝类型;保存条件良好,为页岩气提供有利的成藏环境。

    相关文章 | 计量指标
    西非裂谷系Termit盆地古近系油气成藏主控因素分析
    吕明胜,薛良清,万仑坤
    2015, 22(6): 207-216. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.016

    摘要 ( 1435 )   PDF(1832KB) ( 820 )  

    Termit盆地隶属于西非裂谷系,是发育于前寒武系—侏罗系基底之上的中、新生代裂谷盆地。国外石油公司自1974年开始对该盆地进行勘探,截止2008年在中国石油获得勘探许可前,仅在西部Dinga断阶带发现7个油气藏,区域甩开勘探没有获得商业发现。针对这一国外石油公司勘探近40年后放弃的区块,面临着如何寻找潜力区带、发现规模油气的巨大挑战。本文基于Termit盆地晚白垩世大规模海侵、早白垩世和古近纪两期裂谷叠置的构造演化特点,分析了古近系油气成藏的主控因素。这种后期叠置裂谷(古近纪)的成藏模式有别于其他纯陆相单一旋回的裂谷盆地,烃源岩为上白垩统海相泥页岩,储层为古近系陆相砂岩,盖层为古近系湖相泥岩,表现为跨世代(跨二级层序)油气聚集特征。其油气成藏具有6个主控因素,即大范围海相烃源岩“控源”、叠置裂谷“控砂”、断裂与砂岩输导层“控运”、构造地貌“控势”、断层与砂体配置“控藏”、盖层与侧向封挡“控保”。成藏主控因素分析揭示了Termit盆地古近系的油气富集规律,有效指导了该盆地潜力区带评价与规模油气发现。

    相关文章 | 计量指标
    华北盆地地下热水的水动力条件及水化学响应
    张保建,然高宗军,然张凤禹
    2015, 22(6): 217-226. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.017

    摘要 ( 1678 )   PDF(1549KB) ( 1005 )  

    华北盆地地下热水的水文地球化学分带对水文地质动力分带有着积极的响应特征和很好的指示作用,自周边山区至华北盆地内部,自浅部向深部,地下热水的水质逐渐变差,18O漂移程度越来越大,2H过量参数d值越来越小,指示循环交替条件逐步变差。地下热水高矿化度带的分布特征说明西部、北部的太行山、燕山为华北盆地地下热水的主要补给区,鲁西南山区的补给比例相对较小。水化学的分布特征说明,在盆地平面和垂向上,存在砂岩类地下热水的向心流(渗入成因水)与离心流(沉积成因水)的水动力平衡带,反映了向心流与离心流是此消彼长的动态平衡关系。

    相关文章 | 计量指标
    西昆仑阿什库勒火山的起源:来自地震层析成像的证据
    韦伟,许建东,于红梅
    2015, 22(6): 227-232. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.018

    摘要 ( 1528 )   PDF(1259KB) ( 1156 )  

    利用中国地震台网、ISC地震台网以及布设在青藏高原临时台网记录到的地震到时数据,研究了青藏高原,阿什库勒火山群及其周边的P波速度结构。高分辨率的成像结果显示印度板块呈明显的高速异常俯冲到了青藏高原之下,该高速异常的前端到达青藏西部的北缘、青藏中部的班公湖—怒江缝合带以及青藏东部的金沙江断裂带,表明印度板块在青藏高原内部南北向的俯冲距离并不相同。成像结果显示印度板块已经俯冲到了西昆仑山阿什火山附近,其北的塔里木地块呈明显的高速异常。阿什火山的正下方存在明显低速异常及岩浆上涌的通道。在阿什火山下的地幔转换带存在明显的低速异常体,我们认为软流圈物质的减压熔融以及岩浆上涌是阿什库勒火山群形成的根本原因。

    相关文章 | 计量指标
    西准噶尔洋中海山及其俯冲带处地质效应
    杨高学,李永军
    2015, 22(6): 233-240. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.019

    摘要 ( 1464 )   PDF(1631KB) ( 3038 )  

    随着研究的不断深入,在中亚造山带(CAOB)不断有不同时代的洋岛玄武岩(OIB)被识别出来。在中亚造山带西南缘的西准噶尔地区的多条蛇绿混杂岩带中,也存在具有OIB特征的玄武岩。这些玄武岩呈枕状,与超基性岩、辉长岩、块状玄武岩、灰岩及紫红色硅质岩等紧密共生。地球化学研究表明枕状玄武岩均为碱性系列,具有较高的TiO2含量(大多>2.5%)、强烈富集轻稀土元素、无明显Nb、Ta负异常,与典型的OIB极为相似,认为其可能形成于大洋板内与地幔柱有关的海山环境。通过对海山的发展阶段分析认为,西准噶尔地区海山应该发展到爆炸海山阶段,因为其中发育大量的枕状熔岩。海山中火山岩或火山碎屑沉积物富集大离子亲石元素和高场强元素,海山的俯冲将对弧及弧后地区火山岩地球化学产生明显影响,而西准噶尔地区泥盆纪—石炭纪火山岩中恰恰存在海山的信号。因此,海山俯冲模式可能能更好地解释西准噶尔地区火山岩中存在OIB特征火山岩的成因。另外,海山俯冲还存在潜在的资源效应,因此应该寻找和研究古海山及火山岛链俯冲的迹象,将对进一步找金铜等矿提供可靠依据。

    相关文章 | 计量指标
    长江流域典型区域土壤碳库变化及其影响因素
    郭晶晶,夏学齐,杨忠芳
    2015, 22(6): 241-250. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.020

    摘要 ( 1679 )   PDF(1517KB) ( 724 )  

    土壤碳库是全球碳库的重要组成部分,其微小幅度的碳源汇变化就可以较显著的影响大气碳库。本文选择长江流域多目标区域地球化学调查覆盖区,利用多目标区域地球化学调查数据和第二次全国土壤普查数据计算了土壤碳密度及储量,对比了20年来土壤碳库变化趋势,并分析土壤碳源汇的影响因素。结果表明:从20世纪80年代到2000年,研究区大部分区域土壤有机碳密度明显增加,尤其成都平原西部的龙门山地区、雅安南侧地区和贵阳周边地区,其增加量约为312.38 TgC。导致研究区土壤碳库增加的主要因素是,林地草地等植被恢复性生长、农业耕作水平提高,土地利用变化对研究区土壤碳库变化的影响较小,土壤侵蚀因素对研究区的水田基本没有影响,但对旱地影响比较明显,而气候变化对该区域土壤碳库没有明显影响。

    相关文章 | 计量指标
    东天山土屋—延东铜矿矿区晚志留世岩体的发现及构造意义
    肖兵, 陈华勇, 王云峰
    2015, 22(6): 251-266. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.06.021

    摘要 ( 1678 )   PDF(2065KB) ( 2168 )  

    东天山大南湖—头苏泉岛弧带位于吐哈盆地南缘,是中亚造山带的重要组成部分,也是我国新疆地区最重要的成矿带之一,其形成时间和构造属性一直存在争议。本次研究首次在该岛弧带中最大的斑岩矿床土屋延东铜矿区发现了晚志留世花岗闪长岩,并对其进行详细的岩石学、年代学、全岩元素地球化学和Sr - Nd - Hf同位素分析,探讨其岩浆来源和构造背景。LA - ICP - MS锆石U - Pb定年结果显示,该岩体成岩年龄为420 Ma左右,为晚志留世岩浆活动的产物。全岩元素地球化学研究结果表明,花岗闪长岩显示准铝质到弱过铝质,中等镁值和钙碱性系列的地球化学特征;微量元素方面则富集轻稀土(LREE)元素、大离子亲石元素(LILE:Rb,Ba,K)和地球化学性质活泼的不相容元素(U,Th,Pb),相对亏损高场强元素(HFSE:Nb,Ta,Ti)。这些主微量元素地球化学特征均显示出岛弧岩浆岩的地球化学属性,其εNd(t)值为4.05~4.07,87Sr/86Sr初始值为0.704 149~0.704 520,εHf(t)值为8.91~11.66。Sr - Nd - Hf同位素特征表明它们来源于新生地壳,没有受到明显的古老大陆地壳混染。晚志留世花岗闪长岩体的发现表明:大南湖—头苏泉岛弧带与其北部的哈尔里克岛弧带在早古生代可能属于同一大洋岛弧,并且与中部的卡拉塔格—小热泉子弧后(间)盆地构成统一的弧盆体系,该认识对解构东天山古生代弧盆体系演化具有较为重要的地质意义。

    相关文章 | 计量指标