地学前缘

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“柴达木盆地油气地质”主题专辑目次

2016, 23(5): 0-0.

摘要 ( 4 )

PDF(492KB) ( 42 )

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特约主编致读者

马寅生, 刘成林

2016, 23(5): 0-0.

摘要 ( 9144 )

PDF(492KB) ( 16697 )

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柴北缘大柴旦地区山前带构造建模及演化研究

王大华, 王金铎, 肖永军, 李军亮

2016, 23(5): 1-10.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.001

摘要 ( 8868 )

PDF(1887KB) ( 16788 )

针对柴北缘大柴旦地区北东、北西向两组逆冲推覆断裂交汇，构造变形极其复杂，构造解析困难的问题，充分利用野外地质调查、地震、重磁电、钻井(孔)等资料，理清了研究区主要断裂体系及其组合特征与展布规律。采用地表和地下构造、浅部和深部构造、地震和非震资料相结合的方法，开展了山前带构造建模研究与构造解析。通过研究，确定了研究区发育NW和近WE向两组断层和盆缘逆冲、盆内逆冲、盆内挤压走滑等3类断裂体系，平面上具有分区、分带性；建立了盆缘、盆内不同构造变形机制的构造解释模型；共识别出了挤压、伸展和走滑等3大类8种构造样式，明确了构造样式组合模式及其分布规律，理清了研究区“南北分带、东西分区”的构造变形特征；南西北东向构造演化剖面分析明确了盆缘、盆内推覆构造与盆内反冲构造后展式演化时序及其对中生界残留分布的控制作用。

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柴达木盆地东部侏罗纪原型盆地恢复

李军亮, 肖永军, 王大华, 林武

2016, 23(5): 11-22.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.002

摘要 ( 10487 )

PDF(1977KB) ( 16720 )

中下侏罗统是柴达木盆地东部中深层主力生烃层系，针对研究区前人“早—中侏罗世为广盆沉积、现今残留凹陷均有分布”的普遍认识与实际钻探的矛盾，以及侏罗系有效生烃中心不明确等问题，笔者从地面地质调查、山前冲断带构造建模入手，运用平衡剖面技术研究控凹断裂活动性及盆山演化过程，认为发育持续沉降型、构造正反转型、构造负反转型等三类凹陷；按照 “七因素法”恢复了侏罗纪各时期盆地原型，认为柴东地区发育尕西—鱼卡、红山—小柴旦、霍布逊、德令哈等4个早—中侏罗世分隔性湖盆，晚侏罗世才发展为统一沉积湖盆，纵向充填表现为早侏罗世伸展弱断陷、中侏罗世伸展拗陷湖沼相、半深湖相以及晚侏罗世挤压拗陷河流冲积相逐层超覆沉积、湖盆不断扩展的特征。中、下侏罗统有效烃源岩残留分布于原始湖盆改造后的尕西等4个持续沉降型凹陷以及鱼卡等两个构造正反转型凹陷。

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柴达木盆地地温场分布特征及控制因素

李宗星, 高俊, 李文飞, 吴剑锋

2016, 23(5): 23-32.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.003

摘要 ( 8995 )

PDF(1616KB) ( 15433 )

含油气盆地的地温场在油气的生成、运聚及盆地演化过程中起着十分重要的作用。柴达木盆地是中国西部重要的含油气盆地，位于喜马拉雅构造域的东北部，盆地现今地温场特征研究不仅为柴达木盆地及周缘陆内或板内大陆动力学及盆地动力学研究提供了科学依据，同时也是油气成烃、成藏及资源评价等工作的研究基础。柴达木盆地现今地温场研究的前期工作主要集中在盆地西部，盆地的北缘、东部开展的工作很少，所用研究数据多取自20世纪之前，盆地现今地温场特征的系统研究尚比较缺乏，亟须开展相关研究工作。文中采用先进的钻孔温度连续采集系统，实现了深井稳态测温工作的大规模化、高精度化，使用光学扫描法测试岩石热导率，获得了批量的、高精度的岩石热导率数据，新增了17口钻井的测温剖面。研究表明：柴达木盆地现今地温梯度平均为(28.6±4.6) ℃/km，地温梯度分布具有西部高，中、东部低的特点。柴达木盆地现今大地热流值平均(55.1±7.9) mW/m2，盆地不同构造单元大地热流分布存在差异。大地热流分布特征表明：柴达木盆地总体属于温盆，热流值低于我国大陆地区大地热流平均值，但高于西部的塔里木、准噶尔盆地。柴达木盆地现今地温场分布特征受地壳深部结构、岩石热导率性质及盆地构造等因素的控制。

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柴达木盆地欧龙布鲁克地区构造演化研究

代昆, 刘成林, 肖敦清, 马寅生, 彭渊

2016, 23(5): 33-44.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.004

摘要 ( 8914 )

PDF(2446KB) ( 16591 )

柴北缘东段古生界构造变形特征、构造演化过程研究较为薄弱，尤其是古构造应力场性质及其转变机制尚不明确。文中对欧龙布鲁克地区野外剖面及应力感构造要素(褶皱、节理、擦痕)进行了系统观测和分析，结果表明：加里东晚期应力场为NE向；晚海西—印支期早期为SN向，晚期NW向两期挤压应力场；燕山早期近EW向拉张，燕山晚期及喜山晚期处于NE向挤压应力场。根据欧南凹陷平衡剖面反演结果，对比不同时代地层收缩速率可知，柴北缘东段寒武纪—新近纪构造演化可以分为4个阶段：(1)加里东早期(C—O1)弧后伸展、晚期(O2—S)弧后挤压，导致柴北缘东段初步形成NW向的背斜凸起；(2)晚海西—印支期(P—T)隆升阶段，欧龙布鲁克地区整体处于水体之上，并没有造成盆内二叠系—三叠系的沉积；(3)燕山早期(J1—J2)陆内伸展断陷、晚期(J3—K)挤压反转，欧龙布鲁克地区为继承性隆起，未完全接受沉积；(4)喜山晚期(N—Q)强烈挤压构造变形，逆断层强烈活动使山体快速隆升，基底卷入型构造样式广泛分布。

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柴达木盆地东北部晚古生代盆地构造环境:来自碎屑岩地球化学的证据

孙娇鹏, 陈世悦, 刘成林, 马寅生, 尹成明

2016, 23(5): 45-55.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.005

摘要 ( 8465 )

PDF(2218KB) ( 16898 )

在对采集到的27件碎屑岩主微量元素系统测试与分析的基础上,结合前人已有研究成果,对柴达木东北部晚古生代盆地构造环境及原型盆地类型进行讨论。研究表明:较大陆上地壳,柴达木东北部地区上古生界碎屑岩整体呈现SiO2含量富集、其余主量氧化物亏损的特点,稀土元素含量整体偏低,但与大陆上地壳具有极为类似的分配型式,微量元素中相容元素整体强烈亏损,大离子亲石元素中等亏损,高场强元素无亏损—弱亏损。主量元素、微量元素含量及特征比值显示,测试样品与被动大陆边缘砂岩具有极为接近的地球化学特点,并且显示出与其他构造环境沉积物地球化学特征差别极为明显的特点。相关构造环境及物源岩石组合判别图解同样表明：柴达木东北部地区晚古生代持续发育被动大陆边缘盆地,物源区岩石几乎不存在中基性物质的加入且以大陆上地壳中酸性岩类为主。在地球化学分析的基础上,结合前人对岩石学特征、沉积相类型与沉积对比、古流向以及锆石年代学的工作,综合认为,柴达木东北部地区晚古生代为一个向北倾斜的被动大陆边缘海盆,其物源区为加里东造山运动形成的柴北缘加里东期造山带,海侵来自宗务隆裂陷海槽且自北向南进行。

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柴北缘东段克鲁克组泥页岩储层特征

陈世悦, 刘金, 马帅, 刘成林

2016, 23(5): 56-65.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.006

摘要 ( 9030 )

PDF(1773KB) ( 16640 )

柴北缘东段石炭系克鲁克组为一套海陆过渡相碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积，其中泥页岩较为发育。通过野外剖面踏勘和实测对克鲁克组泥页岩纵向发育特征进行了研究，发现克鲁克组一段泥页岩累计厚度为60 m，泥地比达92.6%，是泥页岩发育最好的层段。通过精细岩心观察描述、全岩X射线衍射分析、岩石薄片鉴定、扫描电镜观察及物性分析等，对泥页岩矿物组成、岩相、储集空间类型及物性特征进行了研究，结果表明，泥页岩矿物组成以石英和黏土矿物为主；黑色纹层状泥质中粉砂岩相、灰黑色条带状泥质粗粉砂岩相、灰黑色条带状含灰灰质泥质粗粉砂岩相和黑色纹层状含生物碎屑泥质中粉砂岩相为主要的岩相类型；储集空间主要发育顺层裂缝、溶蚀孔隙、黏土矿物晶间孔、有机质粒内孔隙及生物碎屑粒内孔；孔隙度在1%~3%，渗透率分布在0.01~1 mD。储层的发育主要受沉积环境、矿物组成和成岩作用的影响，黑色纹层状泥质中粉砂岩相和灰黑色条带状泥质粗粉砂岩相由于沉积厚度大、碳酸盐胶结作用弱、脆性指数较高、储集性能良好，有利于泥页岩储层的发育。

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柴达木盆地东部石炭系葡萄状灰岩缝洞的发现及成因分析

彭博, 刘成林, 李宗星, 马寅生, 曹军

2016, 23(5): 66-74.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.007

摘要 ( 8998 )

PDF(1985KB) ( 16358 )

文章采用沉积学、岩石学、地球化学原理，对柴达木盆地石炭系葡萄状缝洞分布特征与成因机理进行了研究，并与四川盆地灯影组缝洞进行了对比分析。研究结果表明：柴达木盆地石炭系东部石炭系葡萄状缝洞与四川盆地灯影组葡萄状缝洞具相似的岩石学特征，可见复式纹层花边皮壳，网状泄水通道，以及大气淡水方解石、陆源砂屑、泥以及硅质自生矿物等缝洞内包卷物等岩石学标志。地化分析显示缝洞皮壳碳酸盐矿物成岩流体为海水，缝洞碳酸盐充填物的成岩流体为大气淡水。最终认为两地葡萄状缝洞皆为大气水作用的产物，柴东石炭系葡萄状灰岩缝洞是四川盆地灯影组葡萄状白云岩缝洞早期形式。二者演化过程如下：由于周期性海退使潮坪相等环境下形成的碳酸盐岩暴露而遭受溶蚀，海侵时溶蚀缝洞内形成针柱状方解石胶结，当海水进一步蒸发，胶结的针柱状方解石在海水中发生模仿交代，形成同生期白云石，这种周期性的海退海侵形成在剖面上的多套葡萄状缝洞旋回。

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柴达木盆地北缘东段石炭系残留分布及控制因素

程荣, 肖永军, 林会喜, 柳忠泉, 王大华

2016, 23(5): 75-85.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.008

摘要 ( 9087 )

PDF(2023KB) ( 16520 )

柴达木盆地北缘东段石炭系是侏罗系之外的另一套有利生烃层系，针对前人“石炭系为广泛分布于柴达木盆地各残留凹陷”的普遍认识与实际钻探不相符的矛盾，笔者充分利用野外地质调查、钻井、地震、电法等成果资料，通过露头引层、钻井标定、地震相与速度谱识别等方法手段，进行了石炭系顶底界面的追踪解释，重新厘定了柴北缘东段石炭系残留地层分布，并通过平衡剖面恢复分析了自古生代以来的构造演化特征及其对石炭系残留分布的控制作用。结果表明，柴达木盆地东部石炭系平面上残留分布于西段的尕丘凹陷和东段的欧南、霍布逊、德令哈等凹陷，发育尕丘、欧南、霍布逊等多个厚度中心；西段尕西—鱼卡凹陷、马海大红沟凸起、大柴旦凹陷、红山—小柴旦凹陷等基本无石炭系残留；印支末期构造运动造成不同构造单元的差异隆升剥蚀是控制石炭系残留分布及其厚度差异的主要因素，燕山晚期和喜山晚期构造运动造成残留分布的分隔性较强。

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柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩岩相特征与沉积环境分析

张跃, 陈世悦, 孙娇鹏, 马寅生, 刘成林

2016, 23(5): 86-94.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.009

摘要 ( 8673 )

PDF(2169KB) ( 16365 )

柴北缘石炭系克鲁克组发育了一套厚层富有机质细粒沉积岩，是研究区页岩气勘探的主力层系。克鲁克组泥页岩形成于陆表海沉积环境，与深海富硅质泥页岩和湖相富碳酸盐泥页岩具有显著差异，目前研究程度相对较低，因此对其开展岩相与沉积环境研究具有十分重要的沉积学与油气地质学意义。通过野外露头和岩心观察，薄片鉴定、X射线衍射分析等技术，以区分标志明显、易于识别为主要原则，综合矿物组成、沉积构造、化石组合及其他混入物等因素，将柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩划分出10种主要岩相类型，分别指示不同的沉积微环境。其中，煤岩、水平层理碳质黏土岩、透镜状层理粉砂质黏土岩、波状层理黏土质粉砂岩、脉状层理粉砂岩均属于潮坪沉积；富含菱铁矿结核的块状黏土岩为潟湖沉积；块状泥灰岩和块状生屑灰岩属碳酸盐台地沉积；而含介壳粉砂型泥岩和介壳型泥岩则属于潟湖与局限台地之间的过渡沉积，具有原地混积的特点。由于陆表海平缓的古坡脚，致使区内沉积体系受短期海平面升降变化影响显著，随滨线快速迁移，不同沉积环境的泥页岩在垂向上频繁叠置，交互出现，可总结出3种主要的岩相组合类型，分别形成于局限台地相潟湖相潮坪相组合，局限台地相潟湖相组合和局限台地相生物碎屑浅滩相组合。在泥页岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上，最终建立了陆表海泥页岩沉积模式。

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柴达木盆地东部石炭系页岩吸附特性实验研究

李晓媛, 曹峰, 岳高凡, 李英杰

2016, 23(5): 95-102.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.010

摘要 ( 9063 )

PDF(1255KB) ( 16872 )

柴达木盆地东部石炭系页岩是一套待开发的优质烃源岩，吸附是页岩气最主要的储集状态，但针对该区页岩吸附特征的研究较少。依据物质守恒与热力学平衡原理，运用自主设计的气固双相等温吸附实验仪，参考煤的高压等温吸附测定行业标准，对取自柴达木盆地东部石浅1井的页岩样品进行了不同温度(30 ℃、40 ℃、50 ℃和60 ℃)的甲烷等温吸附实验研究，并运用LangmuirFreundlich(L F)模型对吸附量实验值进行非线性回归分析；根据ClausiusClapeyron方程计算得到页岩对甲烷的等量吸附热方程。研究结果表明：压力一定时，页岩对甲烷的吸附量随着温度升高而降低；温度一定时，随压力升高，甲烷吸附量出现先增大后降低的现象，具有典型的超临界吸附特征；L F模型对等温吸附过程拟合效果良好，实验结果将模型中4个参数确定，且各参数物理意义明确；计算得到等量吸附热与吸附量之间的关系为：q=-3 679.7n+9 779.5，等量吸附热随吸附量增大而降低。等量吸附热结合LF模型可以预测任意温度、压力下页岩对甲烷的吸附量，且预测值与实验所得数据结果吻合较好，对页岩气储量评估与开发利用具有实际意义。

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柴达木盆地东部石炭系页岩气储层渗流特征研究

高俊, 夏露, 李英杰, 于青春

2016, 23(5): 103-112.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.011

摘要 ( 9249 )

PDF(1454KB) ( 16601 )

页岩气是一种潜在资源量巨大的非常规天然气资源，页岩气藏具有多尺度的孔渗结构及多种渗流形态，研究页岩气藏储渗特征能够为页岩气的勘探开发提供理论支撑。该研究选取了柴达木盆地东部石炭系克鲁克组与怀头他拉组的页岩钻井岩心共5个样品，应用氩离子抛光扫描电镜实验与孔径分布测试(包括压汞法、氮气吸附法、二氧化碳吸附法)对页岩的孔隙结构特征进行定性定量测试。基于页岩气质量流量渗流模型，给出页岩表观渗透率与平均压力的关系。通过甲烷渗流模拟实验测定页岩的表观渗透率。从表观渗透率随平均压力的变化特征出发，分析页岩储层中的气体渗流规律。研究结果表明：页岩气的渗流形态包括滑脱流、扩散流及达西流。在低压情况下，渗透率低的页岩中以扩散流为主，其次为滑脱流。随渗透率的增大，渗流主要形式转变为滑脱流。当压力大于2 MPa时渗流形态以达西流为主，滑脱与扩散行为不明显。研究区内页岩微孔与中孔发育较多，达西渗透率与大孔的孔隙体积相关性较大，扩散流对表观渗透率的贡献与50 nm以下的孔隙孔体积比例有一定的相关性。低压下扩散流对表观渗透率的贡献较大，扩散流是一种非常重要的页岩气运移形式。

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风化作用对烃源岩有机质丰度的影响：以柴北缘石灰沟克鲁克组为例

杨元元, 马寅生, 刘成林, 程海艳

2016, 23(5): 113-118.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.012

摘要 ( 9082 )

PDF(1094KB) ( 16625 )

柴达木盆地是我国西北大型含油气盆地之一，已发现的油气主要来自中新生界。近期研究发现石炭系也是柴达木盆地重要烃源岩层位，且据野外地质调查发现的大量石炭系油气显示，油源对比证实其来源于石炭系烃源岩。柴达木盆地石炭系油气资源潜力很大，是柴达木盆地油气勘探的一个新层系和新领域。由于钻遇柴达木盆地石炭系的钻井很少，石炭系资源评价中烃源岩多采用野外露头样品。但露头样品一般都遭受了不同程度的风化作用，风化作用对烃源岩的丰度有一定的影响。文中基于相同的地质背景开展了露头和岩心样品烃源岩地化参数研究，确定了柴北缘石灰沟地区石炭系烃源岩风化因子，并通过风化因子来恢复露头烃源岩样品的有机质丰度。其结果显示恢复后的柴北缘地区石炭系露头烃源岩为中—好烃源岩。

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柴达木盆地德令哈地区下古生界成藏地质条件研究

刘文平, 刘成林, 万茂霞, 马寅生

2016, 23(5): 119-126.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.013

摘要 ( 8829 )

PDF(1842KB) ( 16766 )

德令哈地区位于柴达木盆地东北部，油气勘探和研究程度较低。文章在野外地质调查基础上，结合钻井和地震资料解释成果，主要开展下古生界烃源岩、储盖层、储盖组合和输导条件等成藏条件研究，根据构造条件和周边油气发现，对研究区下古生界含油气系统进行推测。研究结果表明，德令哈地区下古生界发育两套烃源岩，即震旦系全吉群红藻山组滨岸潮坪相灰黑色—黑色泥页岩，奥陶系石灰沟组浅海半深海相灰黑色黑色泥页岩。其中，震旦系烃源岩46%达到有效烃源岩标准，有效烃源岩有机质丰度平均为0.72%，奥陶系烃源岩38%达到有效烃源岩标准，且分布于石灰沟组底部，有效烃源岩有机质平均为0.77%；两套烃源岩有机质类型以Ⅰ型为主，热演化程度已进入高成熟—过成熟阶段。研究区发育碎屑岩和碳酸盐岩两类储层，三角洲前缘和台缘礁滩相是优势储集相，碳酸盐岩储层的储集空间主要为裂缝和溶蚀孔隙。根据烃源岩特征和周边油气发现，将研究区划分为推测的Z∈(?)油气系统和OO(?)油气系统。

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柴达木盆地西部地区古近系—新近系天然气成藏期次研究

刘军, 刘成林, 董清源, 孙平

2016, 23(5): 127-134.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.014

摘要 ( 8785 )

PDF(1284KB) ( 16214 )

近年来在柴达木盆地西部地区古近系—新近系地层发现了较多的天然气，但已探明的天然气储量与天然气资源量相差甚远；这就需要把资源量转化为储量，需要加强天然气的生成、运移及富集规律等基础地质研究，其中又以天然气成藏期次研究最为重要。因此，文中以柴达木盆地西部地区古近系—新近系地层为重点研究对象，采集了柴西地区大量的包裹体样品并测试了其均一温度，收集和分析了研究区不同构造带的22个包裹体样品均一温度数据，在此基础上结合盆地模拟、圈闭演化对工区天然气成藏期次进行了研究，为下一步的天然气勘探提供了依据。研究结果表明：柴达木盆地西部地区古近系—新近系烃源岩的主力生烃期为N12末—N22时期和N32末—Q时期；圈闭形成发育期贯穿整个古近系和新近系，天然气成藏期晚于圈闭形成期，结合生烃史认为其成藏期在N1末时期以后；流体包裹体均一温度与地温史和埋藏史曲线也证实研究区至少存在两期油气充注，即N1末—N12初和N22末—N32初。总之，柴达木盆地西部地区古近系—新近系天然气具有多期生烃、晚期成藏的特点；其主要成藏期为N1末—N12初期和N22末—N32初期，具有明显的长期性和阶段性。最后提出建议，即围绕中浅层N1末—N12初期和N22末—N32初期气藏进行勘探部署，为研究区的天然气勘探开发打开一个新场面。

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柴达木盆地德令哈坳陷石炭系页岩气系统评价

刘成林, 张旭, 杨元元, 李英杰, 郑策

2016, 23(5): 135-145.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.015

摘要 ( 9025 )

PDF(1970KB) ( 15401 )

石炭系是柴达木盆地油气勘探的新层系，油气勘探程度低，但发育厚度大的高有机质丰度泥页岩，具有很好的页岩气资源潜力。通过对德令哈坳陷石炭系露头剖面进行实测和钻井岩心分析，明确石炭系泥页岩空间展布特征。测定样品有机地球化学参数、孔渗特征，并且进行等温吸附和渗流实验，分析其储集特征。结合德参1井盆地模拟分析，研究石炭系页岩气成藏事件，划分德令哈坳陷石炭系页岩气系统。研究表明：石炭系泥页岩广泛发育，埋深较大但未发生变质；泥页岩有机质丰度较高，有机质类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型，处于成熟—高成熟演化阶段；上石炭统泥页岩发育优于下石炭统；泥页岩表现为低孔低渗特征，孔隙度在1.89%~5.48%，渗透率为(0.115~2.7)×10-7 μm2；上覆地层发育厚层泥页岩可以提供良好的盖层条件；古近纪末—现今为页岩气系统形成的关键时期；上石炭统克鲁克组钻遇天然气显示，证实了德令哈坳陷石炭系页岩气系统的存在。在泥页岩厚度、埋深、TOC含量、成熟度等条件综合评价基础上，将德令哈坳陷划分为德令哈页岩气系统与埃北页岩气系统。

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活动大陆构造边缘碳沥青形成与金属成矿探讨：以柴北缘滩涧山地区滩涧山群为例

张旭, 刘成林, 徐韵, 马寅生

2016, 23(5): 146-157.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.016

摘要 ( 8829 )

PDF(1952KB) ( 16502 )

柴达木盆地滩涧山群碳沥青广泛分布，资源量大，钒、镍等金属元素含量高，已发现的金属矿床与滩涧山群分布具有较好的一致性。因此，研究滩涧山群碳沥青的形成机制，探讨其与金属矿形成相互作用，有助于对油气与金属矿产共生/共存的研究，对柴达木盆地油气资源和金属矿床的勘探研究具有重要意义。通过野外实测剖面明确碳沥青分布特征，测定碳沥青金属元素含量并进行有机地球化学分析，对碳沥青形成机制及其与金属矿伴生进行探讨。研究表明，柴达木盆地碳沥青主要分布在赛什腾山、滩涧山、茫崖石棉矿和开木齐地区。以柴北缘滩涧山地区为例，碳沥青主要赋存在滩涧山群a段灰岩和砂岩储层或与泥岩同层储存。油源对比表明碳沥青来源于滩间山群a段泥岩，母质类型为藻类等低等水生生物，形成于浅海半深水、缺氧还原的海相咸水环境中，并遭受过较强生物作用。滩涧山群碳沥青形成时的活动构造与岩浆作用有利于金属元素富集，促进烃类流体与金属元素相互作用，有机质对金属元素的初始富集或流体从外界条件萃取富集造成滩涧山地区碳沥青中部分金属元素含量高，具有很大的金属成矿潜力。

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柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相煤系页岩气地球化学特征及成因

曹军, 刘成林, 马寅生, 李宗星

2016, 23(5): 158-166.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.017

摘要 ( 8926 )

PDF(1096KB) ( 16279 )

为了弄清柴达木盆地东部石炭系海陆过渡相页岩气特征和成因，选取柴页2井石炭系克鲁克组泥页岩和页岩气样品展开地球化学研究。通过对泥页岩样品热解和镜检实验，页岩气现场解析、室内气体组分测试和碳同位素分析，取得以下认识：柴达木盆地上石炭统海陆过渡相煤系地层发育暗色泥页岩、碳质泥页岩、煤和泥灰岩4类富有机质沉积，TOC含量平均值分别为3.46%、12.34%、77.62%和1.89%，以Ⅲ型和Ⅱ2型干酪根为主，处于高成熟演化阶段，具备生成大量页岩气的物质基础。柴页2井现场解析气中氮气含量较高，含极少量Ar和He，烃类气体以甲烷为主，总体为干气；甲烷稳定碳同位素组成主要分布在-48.6‰～-39.8‰，介于海相和陆相页岩气之间，随深度增大，呈现碳同位素偏重的现象；页岩气以热成因气为主，其次是生物成因气。

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柴东石炭系天然沥青特征及形成的主控因素

张谦, 刘成林, 李宗星, 杜亚峰

2016, 23(5): 167-175.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.018

摘要 ( 8948 )

PDF(1867KB) ( 16539 )

前人在柴达木盆地东部石炭系地层中发现了大量的天然沥青出露，并证实柴达木盆地石炭系烃源岩有过生烃过程。因此,深入开展该地区天然沥青特征和形成模式分析,对该地区下一步的油气勘探有着重要的指导意义。文中采用物理和地球化学实验的方法,研究了石炭系天然沥青物理特征和地球化学特征；分析了石炭系天然沥青物理特征和地球化学特征，并总结出石炭系沥青遭受了轻微的生物降解和氧化作用的蚀变特性；通过对沥青形成的地质背景及构造活动的分析和研究，探究了德令哈坳陷沥青的形成模式，发现该区石炭系、侏罗系广泛分布的烃源岩是沥青形成的物质基础；局部的优质储层,为有利的油气储集空间；不整合面和断裂体系非常发育,不仅对该区油气的运移起着控制作用，也是油气藏破坏而暴露地表形成沥青的重要因素；这三个主控因素对该区天然沥青的形成起着决定性的作用

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柴达木盆地东部石炭系地震层速度求取方法的研究

曾庆猛, 刘成林, 张贵斌, 毛智慧

2016, 23(5): 176-183.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.019

摘要 ( 9327 )

PDF(1454KB) ( 16637 )

在柴达木盆地东部石炭系地震勘探过程中，地震层速度是一个重要的参数。层速度不仅仅可以应用于时深转换，还可以应用于反映地层岩性、构造和地层压力等方面的信息，地震剖面与地震速度也密切相关。柴达木盆地东部石炭系由于资料所限，速度问题一直未能很好地解决，时深转换过程中速度误差较大。因此，为了解决研究过程中速度误差较严重的问题，文章在前人工作基础上，探索性地提出了一种新的层速度求取方法，以提高柴达木盆地东部石炭系地震勘探过程中层速度的精度，从而更好的认识本区的构造和地质特征。通过对单井速度分析和二维地震叠加速度多次拾取，保证了速度谱拾取的精度，然后将地震叠加速度换算成均方根速度，进而利用基于单井速度趋势模型约束Dix反演层速度技术将均方根速度转换成层速度，拟合出全区的平均速度场。同时在拟合后，以井上测井速度为控制点，对平均速度进行了合理校正，从而建立比较合理的研究区层速度模型。利用新建立的层速度模型，对原来的构造重新进行时深转换，取得了较好的效果。新的改进Dix公式层速度求取方法求取的速度模型与前人成果相比较，利用了单井速度约束Dix公式进行速度反演，因而比前人成果更精确，更符合单井速度趋势，因而更符合地质认识规律。

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柴达木盆地东部石炭系页岩三维裂缝网络模型研究

张成, 夏露, 李英杰, 于青春

2016, 23(5): 184-192.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.020

摘要 ( 8966 )

PDF(1453KB) ( 16012 )

裂缝既是页岩气的聚集空间，同时也是页岩气的运移通道, 对页岩气成藏起着重要控制作用。裂缝的产状、密度、组合特征等很大程度上决定了页岩气是否具有开发价值。该研究对柴达木盆地东部的13个露头的岩石裂缝进行了野外观测统计，实测裂缝1 000多条，选取了三个具有代表性的页岩露头进行统计分析建模。通过野外观测和室内统计分析发现，工作区页岩裂缝发育有三组(某些地段一组不发育)，各组裂缝的方向满足Fisher分布，迹线长度满足对数正态分布。确定了各组裂缝方向、长度的均值和方差，以及各组裂缝的密度，建立了三维裂缝网络模型，绘出了模拟的三维裂缝网络图。裂缝三维模型为圆盘模型，即假设单个裂缝三维空间上具有圆盘形状。建模过程采用了逆建模方法，其基本原则是通过拟合实测的二维露头观测数据，优化裂缝三维大小和密度参数，使模型能够准确再现野外所观测到的实际现象，包括露头面上不同裂缝的数量、密度和长度。该研究对柴达木盆地东部石炭系页岩裂缝描述达到了定量化，为研究页岩中油气运移提供了很好的基础数据。

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咸化湖盆致密油储层“甜点”预测方法研究：以柴达木盆地扎哈泉地区上干柴沟组为例

田继先, 曾旭, 易士威, 郭泽清

2016, 23(5): 193-201.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.021

摘要 ( 9185 )

PDF(2036KB) ( 16500 )

柴达木盆地致密油勘探起步较晚，但勘探潜力巨大。扎哈泉地区上干柴沟组致密油储层受咸化湖盆的影响，砂体单层厚度薄，纵向上叠置明显，侧向变化快，储层“甜点”预测是研究的重点和难点。地震沉积学在沉积体系研究和薄层砂体预测中扮演着重要作用，文中以地震沉积学思想为指导，利用相位转换、地层切片、定量地震沉积学等技术，在建立高分辨率层序地层格架的基础上，开展了扎哈泉地区上干柴沟组4个准层序组砂体的地震沉积学研究，并结合钻井、测井等资料对典型地层切片进行了精细地质解释与标定，预测了不同沉积时期薄层滩坝砂体的分布和演化。研究表明：研究区主要以滨浅湖相沉积为主，滩坝砂体分布广泛。在分析致密油储层性能主控因素基础上，提出利用伽马反演技术可预测储层“甜点”的分布，并指出了有利勘探区，预测结果与实际钻井吻合程度高，有效指导了研究区致密油勘探，并对其他有类似地质特征的地区储层预测具有借鉴意义。

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四川盆地寒武系含盐盆地演化及其找钾意义：来自碳氧同位素的证据

王淑丽, 郑绵平, 张震, 苏奎

2016, 23(5): 202-220.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.022

摘要 ( 9070 )

PDF(2700KB) ( 16951 )

四川盆地寒武系岩盐分布广泛，面积约20万km2，主要分布于川东南、滇东北、渝东北、黔西北和鄂西北等地。含盐层位主要为中下寒武统(寒武系第二统与第三统)。不同地区的含盐层位不同，根据含盐盆地的分布与含盐系地层，将四川盆地大致划分为两个膏盐聚集区(次盐盆地)：(1)川东南次盐盆地；(2)渝东北次盐盆地。川东南次盐盆地含盐层位为下寒武统清虚洞组(寒武系第二统第四阶中上部)；渝东北次盐盆地含盐层位为中寒武统覃家庙组(寒武系第三统)。前人对四川盆地在岩相古地理与找钾水化学等方面进行了较多研究，但缺少寒武系钻孔样品的碳酸盐岩碳氧同位素分析其含盐盆地的演化研究。所以本文首次选取四川盆地寒武系3个具有代表性的钻孔岩屑样品(丁山1井、临7井与建深1井)，对碳酸盐岩碳氧同位素组成进行对比分析，认为四川盆地寒武系碳酸盐岩δ13C负漂移多与海退及生物灭绝事件有关，δ13C的正漂移则多受海侵事件影响。四川盆地寒武纪海进、海退交替较为频繁，有利于组成良好的生储盖组合而形成油气藏。四川盆地下寒武统龙王庙阶(第四阶中上部)在川东南地区环境相对封闭，蒸发作用强烈，形成以江津—泸州为沉积中心的膏盐岩沉积区。中寒武世建深1井碳酸盐岩样品的δ13C相对临7井较高，盐度也相对较高。结合四川盆地岩相古地理研究，认为从早寒武世至中寒武世古海水的浓缩方向有由川东南次盆地向渝东北次盆地演化的趋势，该认识对该区寒武系成盐找钾提供重要的依据，对成油气条件研究也有一定的参考价值。

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鄂尔多斯西南部待建纪黄旗口期和王全口期原盆面貌及其成因机制分析

宋立军, 刘池阳, 赵红格, 王建强

2016, 23(5): 221-234.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.023

摘要 ( 8882 )

PDF(2747KB) ( 16449 )

鄂尔多斯西南部中新元古代各期原型盆地经历了复杂的构造演化与多期后期构造运动的改造，造成多期原型盆地垂向叠加、各期原盆面貌不复存在，以致制约了对各期原盆面貌、演化过程及其动力学环境的深入理解，也制约了油气勘探的合理开展。本文在地震、钻井与测试资料分析的基础上，结合同期华北克拉通构造背景的研究，探讨了鄂尔多斯西南部中新元古代主要阶段的原盆面貌及其成因机制，结果显示：黄旗口期早期，在华北克拉通处于顺时针旋转的构造背景下，鄂尔多斯盆地西南缘地区走滑伸展裂陷，陆内裂陷槽内主要发育陆相冲积扇体系、三角洲体系粗碎屑岩沉积；晚期，随着裂陷活动减弱，区域坳陷，致使黄旗口组上部湖泊三角洲体系碎屑坳陷层序呈广覆式覆盖在裂陷层序之上。进入王全口期，随着区域构造挤压的增强，鄂尔多斯西南缘祁连造山带东段马衔山片麻状火山弧同碰撞“S型”二长花岗岩侵入，鄂尔多斯地区西南部由早期裂陷环境彻底转变为弧后挤压坳陷环境，在此挤压坳陷环境下，区域发育了一套潮坪体系含叠层石白云岩为主的王全口组碳酸盐岩沉积。随后区域遭受挤压隆升，区域缺失青白口系和南华系。

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弓长岭铁矿蚀变岩及富矿成因

朱凯, 刘正宏, 徐仲元, 王兴安

2016, 23(5): 235-251.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.024

摘要 ( 9230 )

PDF(2629KB) ( 16813 )

弓长岭铁矿床是鞍山本溪地区最典型的BIF型铁矿床之一，而且是该地区最大的富铁矿产区。从野外产出关系来看，弓长岭矿区的富铁矿与蚀变岩密切相关，蚀变岩与富铁矿基本上是形影相随。蚀变岩具有分带性，由富铁矿向外依次为镁铁闪石岩石榴石岩绿泥石岩弱蚀变斜长角闪岩斜长角闪岩。弱蚀变岩保留了蚀变原岩的岩貌特征，矿物的蚀变并不完全，可见残余的原生矿物。强蚀变岩的蚀变较彻底，基本无原生矿物残留。将蚀变岩与斜长角闪岩、磁铁石英岩的地球化学特征进行对比可以发现弱蚀变岩、石榴石岩、绿泥石岩与斜长角闪岩的痕量元素特征基本一致，而镁铁闪石岩的痕量元素特征更接近磁铁石英岩。再结合镜下特征、野外接触关系、主量元素特征等证据，认为除了镁铁闪石岩是由磁铁石英岩蚀变形成，其余蚀变岩都是由斜长角闪岩蚀变形成。根据各类蚀变岩中主要矿物的(Fe+Mg)/Si值以及蚀变岩的SiO2和Fe2OT3含量变化规律可以发现，在蚀变岩和富矿形成过程中发生了Mg、Fe以及Si的迁移。对本次取样的样品进行原岩恢复和构造环境判别投图，投图结果表明，绿泥石岩和弱蚀变岩的最初原岩都是形成于弧后盆地的玄武岩。

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西昆仑喀来子钡铁矿床地质特征、时代及成因探讨

郑梦天, 张连昌, 朱明田, 李智泉

2016, 23(5): 252-265.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.025

摘要 ( 8824 )

PDF(2195KB) ( 16400 )

喀来子大型钡铁矿床位于新疆西昆仑塔什库尔干地区，矿体赋存于原“布伦阔勒群”变火山沉积岩序列中。作为西昆仑地区独有的钡铁矿床，其矿石具条纹条带状构造，矿石矿物以磁铁矿和重晶石为主。矿区出露围岩主要为变泥质碎屑沉积岩(含石榴石二云石英片岩)，并夹少量变火山熔岩(黑云斜长变粒岩和黑云斜长片麻岩等)。矿体夹层黑云斜长片麻岩LAICPMS锆石UPb年龄显示原火山熔岩的形成年龄为(537.2±6.4) Ma，从而间接约束了喀来子钡铁矿床的成矿年龄。依此，本文建议“原古元古界布伦阔勒群”应分离出一套寒武纪(火山)沉积成矿系列。矿石中磁铁矿氧同位素(δ18O=5.0‰~9.2‰)、硫酸盐(δ34S=39.3‰~41.4‰)和黄铁矿硫同位素(δ34S=17.0‰~23.5‰)特征表明，喀来子钡铁矿床为经历细菌还原作用(BSR)的热液喷流沉积型矿床(SEDEX)。具体成因机制可能为：在早寒武世半封闭的海水环境中，富含铁钡的海底热液沿断裂等构造喷流至海底，与周围温度较低的海水混合导致温度、pH和氧逸度等因素发生突变，从而促使相关矿物沉淀。其中，重晶石为热液流体中钡与经BSR作用后残余的SO2-4反应生成，黄铁矿为含铁热液与SO2-4还原产物H2S相结合形成。当H2S消耗完全后，富铁热液在弱氧化条件下沉淀于海底形成磁铁矿。

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内蒙古甲乌拉铅锌银矿区岩浆岩年代学、地球化学特征及其对成矿的约束

戴蒙, 严光生, 刘翠, 邓晋福

2016, 23(5): 266-280.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.026

摘要 ( 9180 )

PDF(7056KB) ( 16746 )

内蒙古满洲里地区的甲乌拉铅锌银矿区的成岩、成矿事件及其相互关系目前仍有很大争议。文中对矿区内与成矿密切相关的石英斑岩、闪长玢岩开展详细研究。锆石SHRIMP UPb年代学研究表明：矿区致矿侵入体之一石英斑岩形成于(129±4.8) Ma，成矿晚(或后)期的闪长玢岩形成于约(124±2.5) Ma；认为铅锌银等成矿作用应发生于(129±4.8)~(124±2.5) Ma，为早白垩世末期。岩石地球化学特征显示石英斑岩具有高硅、高钾、贫钙等特征，TAS图上属于亚碱性系列，硅铁镁图上属于钙碱系列，硅钾图上属于高钾钙碱系列。轻重稀土分馏明显，具有明显的负铕异常。相对富集大离子亲石元素(LILE)，而亏损高场强元素(HFSE)，且具有低Sr、高Y等特征。闪长玢岩同样展现出高钾、高铝、贫钙特征，TAS图上属于亚碱性系列，硅铁镁图上属于拉斑系列；轻、重稀土分馏明显，具明显负铕异常，但稀土总量较高；相对富集大离子亲石元素(LILE)，亏损高场强元素(HFSE)，同具有低Sr、高Y等特征。这些研究结果表明：石英斑岩具有火山弧的特征，主要来源于壳源的熔融；闪长玢岩具有活动大陆边缘弧的特征，主要来源于地幔的熔融，但经历了壳源的混染上述岩浆与甲乌拉的铅锌银矿；推测应为蒙古—鄂霍次克洋由俯冲向陆陆转换阶段产物。

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平朔露天煤矿复垦区土壤中多环芳烃分布特征、来源解析及风险分析

杨柯, 姜建军, 刘飞, 白中科

2016, 23(5): 281-290.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.027

摘要 ( 8911 )

PDF(1712KB) ( 16369 )

原煤的开采、储存、运输及其加工利用过程是多环芳烃(PAHs)污染的主要来源。由于缺乏相关系统调查数据，其对煤矿复垦区土壤环境质量的影响尚不明确。平朔煤矿复垦土地主要作为耕地利用，了解其PAHs污染状况直接关系粮食安全和人体健康。该研究通过野外实地调查，开展了平朔煤矿复垦区表层土壤中多环芳烃(PAHs)的毒性风险分析研究。在整个平朔煤矿45 km2范围内，以500 m×500 m间距为基准，按照不同用地类型，采集了0~20 cm深度土壤样品179个，再按照1 km×1 km单元格组合后分析。使用安捷伦高分辨气相色谱低分辨质谱进行目标物的检测。加入代用标准2氟联苯(2FBP)以进行回收率控制。研究结果表明：土壤中16种EPAPAHs的含量范围为213.60~2 513.20 ng·g-1，均值为717.09 ng·g-1。PAHs成分特征显示主要以3~4环为主(52%)，5~6环次之(42%)，2环所占比例最低(6%)。使用相关分析法判定，主要污染来源为原煤。毒性风险分析结果显示，平朔煤矿土壤PAHs存在一定生态风险，当土地重新作为农田加以利用时，需要加以关注。

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东天山白山斑岩钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义

刘彬, 王学求

2016, 23(5): 291-300.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.028

摘要 ( 8679 )

PDF(1823KB) ( 16377 )

白山钼矿位于东天山康古尔—黄山韧性剪切带三岔口—白山斑岩铜钼矿带中，为典型的斑岩型钼矿。本文以白山钼矿床深部花岗斑岩体为研究对象，对其进行了精确的锆石SIMS U-Pb定年以及锆石原位Hf同位素分析，旨在确定白山钼矿床深部斑岩体的形成时代以及岩石成因，进而分析其形成时的动力学背景。本文获得的白山钼矿床深部斑岩体锆石SIMS U-Pb年龄为(229.7±3.2) Ma，这一结果与前人获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄225～229 Ma基本一致，因此可以代表成矿岩体的形成年龄为晚三叠世。锆石原位Hf同位素组成特征显示，εHf(t)均显示正值，为+8.3～+12，地壳模式年龄(TCDM)为556～758 Ma。结合前人研究成果及区域地质演化历史，可以确定白山钼矿床深部斑岩体形成于晚三叠世陆内伸展环境，由新生下地壳部分熔融形成。

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重非水相液体与水相界面面积的二维实验研究

李木子, 万力

2016, 23(5): 301-309.
DOI: 10.13745/j.esf.2016.05.029

摘要 ( 8575 )

PDF(1271KB) ( 16360 )

多孔介质中重非水相液体(Dense NonAqueous Phase Liquid，DNAPL)与水相的界面面积是影响DNAPL在地下水中溶解速率的关键参数。本文通过二维均质砂箱实验，运用界面分配示踪法和体积分配示踪法分别测定DNAPL与水相的界面面积(单位介质体积内的面积，Anw)和DNAPL饱和度(Sn)，并研究两者之间的相关关系。使用C18H29NaO3S(SDBS)作为界面分配示踪剂，Alcohol(2,4Dimethyl3Pentanol)作为体积分配示踪剂，CaBr2作为保守示踪剂。利用Fe2+催化的Na2S2O8对DNAPL进行原位氧化修复，改变Anw和Sn。结果表明，通过定量(用孔隙体积数PV值衡量)加入Na2S2O8，Anw由206 cm2逐渐降为37 cm2，下降速率约为14 cm2/PV；Sn由1.34%逐渐降为0.33%，下降速率约为0.1%/PV；Anw和Sn之间具有良好的线性关系(Anw=146×Sn,R2=0.987)。此关系可用于估算多孔介质中DNAPL与水相之间的界面面积。对实验影响因素的分析表明，孔隙度的增大(变化率为20.7%)使示踪剂穿透曲线出现肩现象和拖尾现象，导致保守示踪剂的保留时间增加5.6%，界面面积减小6.8%。

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