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    特约主编致读者
    特约主编致读者
    林畅松 解习农
    2015, 22(1): 0-0. 
    摘要 ( 1652 )   PDF(532KB) ( 967 )  

    李思田教授是我国著名的沉积地质学家和地质教育家。他长期致力于沉积盆地与能源资源的教学和研究工作。他治学严谨、不畏艰辛、锲而不舍、不断开拓和创新。在盆地分析、沉积体系、层序地层及能源资源预测等方面形成了一套有特色的理论和方法体系,并为我国的煤、油气资源勘探和预测做出了突出贡献。他数十年如一日,呕心沥血,言传身教,培育了一大批优秀的地质人才。值此李思田教授80华诞暨从事地质事业60周年,特出版“盆地动力学的研究进展、发展趋向及新挑战”为主题的专辑,予以庆贺。

    李思田教授是我国最早倡导并系统地开展沉积盆地整体分析的学者之一。20世纪70年代初,李思田教授所领导的科研集体就率先对我国东部中、新生代盆地及聚煤规律开展研究,为解决东北工业区煤炭供应的紧缺做出了贡献。他首次提出了地跨中、蒙、俄,包含200多个含煤、含油气盆地的晚中生代东北亚断陷盆地系的概念,形成了独具特色的断陷盆地整体分析与富煤带预测理论。80年代中期,李思田教授所领导的科研集体又先足于大型陆相盆地层序地层和沉积体系的研究,在鄂尔多斯盆地研究中揭示了优质富煤单元与大型湖泊三角洲沉积的成因关系,为我国最重要的优质煤炭基地的长远勘探和开发提供了重要依据。20世纪90年代,面对国家对油气资源需求的急迫和勘探难度的日益加大,李思田教授将其研究重点转向对含油气盆地整体的动力学分析与油气预测。他所领导的科研集体系统开展了以湖盆高精度层序地层与岩性地层圈闭预测为主要目标的盆地整体分析;在与胜利石油局等单位的合作研究中,提出了陆相湖盆构造层序模式、同生断裂控制与低位扇等重要概念和理论,成功地指导油气勘探,随后得到了广泛推广;在对南海北部重要的含油气盆地沉积、构造及深部背景等研究中,揭示了中国及邻区环太平洋带构造演化深部动力过程与盆地形成演化的关系;在盆地多幕裂陷过程、超压带及成藏动力学机制、流体活动和输导体系等方面又取得了一系列重要的创新性成果。

    李思田教授有关沉积盆地分析的学术思想集中体现在对盆地要素和动力学过程的整体分析。他学术渊博、视野开阔、注重国际间的学术交流与跨学科合作,敏锐地把握科学前缘。他把理论研究的不断开拓和创新作为毕生的执着追求,同时还特别重视把理论的探索与国家的发展需求紧密相结合,在我国盆地分析理论的丰富和发展及能源勘查和预测方面都做出了重要贡献。他的研究成果多次应邀在国际学术会议或研究机构作交流,得到了国际界同行的赞誉。本专辑以李思田教授撰写的《沉积盆地动力学研究的进展、发展趋向与面临的挑战》一文为开篇,对沉积盆地分析理论和方法体系的形成、研究现状及未来发展作了精辟论述。其后的若干篇论文,是由李思田教授的学生及多年的合作者撰写的,从“盆地沉积充填动力学”、“盆地构造动力学”、“盆地形成演化的地球动力学背景”及“盆地成藏、成矿作用”等不同侧面反映盆地动力学分析与资源预测研究的一些新的进展和成果。

    李思田教授为人师表,教书育人,桃李满天下。他先后指导近百名毕业的硕士、博士研究生和博士后,其中大多数已成为各条战线上的骨干和新一代学术带头人。他特别注重科研团队的建设和协作精神的培养,他常强调,没有合作单位的支持,没有团队的同心协力,就不可能有所作为。他的科研集体聚集了一批优秀的中、青年科学工作者,勇于创新,成果丰硕。他为人谦虚,爱护同志,赢得了广泛的尊敬。在此,谨以本专辑献给李思田教授为之毕生奋斗的沉积地质学事业,并祝尊敬的导师李思田教授身体健康,工作顺利。

    最后,感谢本专辑的所有作者、审稿人、编辑部人员为本专辑出版付出的辛勤劳动。

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    盆地动力学
    沉积盆地动力学研究的进展、发展趋向与面临的挑战
    李思田
    2015, 22(1): 1-8. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.001

    摘要 ( 1954 )   PDF(1288KB) ( 2041 )  

    近20年来沉积盆地动力学研究已经取得巨大进展。盆地研究最为重要的推动力源于人类社会发展对能源资源的巨大需求。国家和私人企业对油气勘探和开发的巨大投入获得了关于沉积盆地结构和演化的庞大系统资料,特别是大量的深度大于7 000 m的钻井和高分辨率反射地震成果,能够提供给中国的多学科合作研究团队使用。创新性的研究思路和方法系统已出现在盆地动力学研究的多个方面,包括盆地沉积充填的动力过程、盆地构造动力学机理、盆地形成演化的地球动力学背景以及油气系统演化的动力过程。文中在建议的研究纲要中汲取了部分重要内容,如从源区到汇区的路径系统研究和基于大陆动力学思维的构造地层分析。对于盆地演化研究至关重要的深部过程研究始终是难度最大的挑战。应用天然地震成像和岩浆岩岩石地球化学方法对中国东部及海域中新生代板块俯冲、地幔流上涌、岩石圈减薄及破裂过程的研究成功地解释了晚中生代—新生代断陷盆地群、大火山岩省和大型裂谷盆地的成因和演化。然而以塔里木和四川盆地为代表的中国西部大型多旋回叠合盆地形成演化的动力背景则全然不同于中国东部,这些盆地发育于古老的地台基底之上,被造山带所环绕,造山期的强大挤压应力在盆地中形成了隆起和凹陷系列,并控制了油气生成及聚集的地区。多学科合作完成了造山事件和过程的精细定年和盆地中不整合面与构造地层单元的对比研究,其成果对大型叠合盆地演化的动力过程得出了合理的解释,并可用于油气资源预测。

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    盆地沉积充填动力学
    地貌演化、源汇过程与盆地分析
    林畅松, 夏庆龙, 施和生, 周心怀
    2015, 22(1): 9-20. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.002

    摘要 ( 2485 )   PDF(2158KB) ( 2200 )  

    地球表面的地貌演化和源汇系统的研究是当前地球科学领域颇为关注的重要课题。围绕这些课题的研究促进了多学科的广泛交叉和合作,对沉积盆地的深入研究和发展趋势产生了深刻的影响。盆地整体地貌的演化是盆地地球动力学背景演化的直接响应。盆地内的隆坳格局、古隆起古斜坡地貌、同沉积构造活动形成的构造古地貌等,是盆地古地貌研究的重要内容。从陆到洋的源汇系统由物源区、冲积滨海平原、浅海陆架、大陆斜坡及深海等多个区域性的地貌带所组成。物源的性质与母岩组成、构造及气候作用密切相关,揭示塑造山地地貌和产生物源的构造作用和气候变量是一项长期探索的课题。陆架斜坡至深海区是从陆到洋的源汇系统的最终沉积区,其研究长期受到高度关注。大型内陆湖盆存在的源汇系统,包括物源区、冲积平原、滨浅湖、最后为深湖的多级地貌单元。构造活动的内陆碎屑湖盆中以近且多方向物源、构造差异活动明显、汇水盆地小、沉积物类型对气候变化响应敏感等为特征。依据物源区、沟谷(水道)及沉积体系类型划分的源汇体系类型的研究,包括盆内古隆起形成的局部的源汇过程,对盆地的沉积充填过程和沉积分布具有重要意义。基于高分辨率三维地震数据的地震地貌或地震沉积学分析,为地下沉积体系的沉积地貌和沉积过程的研究提供了最重要的手段。

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    浅海背景下大型浊积扇研究进展及堆积机制探讨:以莺歌海盆地黄流组重力流为例
    王华, 陈思, 甘华军, 廖计华, 孙鸣
    2015, 22(1): 21-34. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.003

    摘要 ( 1778 )   PDF(3282KB) ( 1212 )  

    围绕浅海背景下大型浊积扇的研究进展展开探讨,并以莺歌海盆地黄流组重力流为例研究其沉积特征及堆积机制。位于莺歌海盆地中央的东方区黄流组发育的大型高效储集体——浅海重力流沉积体的沉积特征和堆积机制具有其独特性。古生物研究表明,其沉积期的古水深为40~110 m,属于陆架浅水沉积背景。其重力流特征表现为包卷变形层理、准同生变形构造等,主要发育鲍玛序列A段和AB段组合,缺失CDE段。对该重力流沉积体的初步研究表明,其具有大规模、多期次(浊积事件的垂向叠加序列组合)、持续性发育等特征。在浅海背景下形成大规模重力流沉积体的综合成因机制包括:(1)物源的持续供给;(2)同沉积期大规模海退作用;(3)陆架基底的幕式动态活动和差异性沉降。该重力流沉积体的发育受上述三大因素的联合控制。因此,本研究采取构造层序地层学、沉积学与地球物理相结合的系列技术与方法研究其宏观、微观特征及堆积的控制要素与独特机制。该研究成果能丰富浅海区发育大型重力流沉积体的理论体系,对油气勘探新领域的拓展具重要的借鉴价值。

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    塔里木块体北部泥盆—石炭纪陆缘构造演化:盆地充填序列与物源体系约束
    李忠, 高剑, 郭春涛, 徐建强
    2015, 22(1): 35-52. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.004

    摘要 ( 1756 )   PDF(3108KB) ( 1734 )  

    陆缘洋陆转换或盆山转换复杂多变,沉积作用活跃,但迄今认识有限。文中基于对陆块和造山带地层格架的梳理和建立,选择塔里木块体北缘与南天山之间两条较完整的泥盆—石炭系典型剖面开展盆地与沉积序列研究。泥盆纪—早石炭世维宪早期发育碱性玄武岩、放射虫硅质岩和浊积岩,而早石炭世维宪晚期—晚石炭世发育序列清晰的中厚层状碳酸盐岩、碎屑岩及其混合沉积组合,指示洋陆转换已经发生。进一步重点分析了其中砂岩碎屑重矿物样品19个、碎屑锆石同位素年代学(U-Pb及Hf)样品12个,结合砂岩骨架组分特征综合解析了物源体系与构造演变机制。研究表明,泥盆纪—早石炭世维宪早期,塔里木块体北缘东部发育不稳定和差异显著的碎屑组合,并具有接近地层年龄的碎屑锆石,指示了由南向北相对近距离的源汇体系、活动陆缘和混杂沉积的特征;而西部砂岩呈现的较高的成分成熟度和来自塔里木陆块相当数量的锆石年代学特征,则具有被动大陆边缘沉积属性。早石炭世维宪晚期—晚石炭世,塔里木块体北缘东部成分成熟度增高,并出现了一定数量的来自塔里木陆块的碎屑锆石,以及相当部分390~460 Ma锆石的εHf(t)显示特征的正值,具有主体再旋回混合造山带的物源构造属性、中近距离源汇体系和残留海沉积特征;而在塔里木块体北缘西部,较之前更加明显的较高砂岩成分成熟度和来自塔里木陆块的大量锆石年代学特征,说明具有远距离源汇体系特征,可能指示了更加广阔的残留洋或残留海沉积。这说明尽管南天山洋在早石炭世维宪期以后已经关闭,但直到晚石炭世仍未明显造山。塔里木块体北缘东、西部泥盆—石炭纪陆缘构造及相关盆地系统演化存在显著差异,是中亚地区陆缘裂解、多岛洋闭合、(微)陆块聚合复杂性的体现。

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    塔里木盆地东北部中—上奥陶统沉积物源与构造背景相关性分析
    陈强路, 赵欣, 储呈林, 史政, 杨鑫
    2015, 22(1): 53-66. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.005

    摘要 ( 1677 )   PDF(2474KB) ( 1212 )  

    基于塔里木盆地库鲁克塔格露头区却尔却克山、元宝山和南雅尔当山中—上奥陶统宏观沉积特征分析,结合钻井、地震资料分析,对盆地东北部巨厚的中—上奥陶统碎屑岩沉积物源及其构造背景相关性进行了探讨。中—上奥陶统却尔却克组发育复理石建造,综合重矿物组合、矿物成熟度参数、砂岩主、微量元素、稀土元素和阴极发光等提供的物源信息,反映物源区主要为大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。却尔却克组沉积早期物源区主要来自北部古陆,主要为酸性花岗岩类和变质岩类,却尔却克组沉积中后期,除来自北部的物源外,还有来自东南部阿尔金造山带的火山碎屑物质的加入。中—上奥陶统沉积物源分析为塔里木盆地东北部地区中晚奥陶世构造隆升与沉积充填关系研究提供重要依据。

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    四川盆地晚二叠世克拉通内裂陷作用背景下的盐亭—潼南海槽沉积充填特征
    李秋芬, 苗顺德, 王铜山, 江青春, 汪泽成, 李军, 谢芬, 殷积锋, 谷志东
    2015, 22(1): 67-76. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.006

    摘要 ( 1879 )   PDF(2530KB) ( 1115 )  

    四川盆地晚二叠世经历了克拉通内裂陷作用以及基底断裂活动,在区域大缓坡背景下,形成“三隆三凹”的古地理格局,发育鄂西—城口海槽、开江—梁平海槽以及盐亭—潼南海槽。在区域背景及动力学分析的基础上,利用钻井、露头、地震资料等论证了盐亭—潼南海槽的几何形态,盐亭—潼南海槽发育在川中地区,整体呈北西南东向近平行于开江—梁平海槽展布,向西北部广海开口,向东南台地区逐渐变浅并与鄂西—城口海槽连通。利用地震、地质结合的方法,探讨了盐亭—潼南海槽的沉积格局,其以细粒沉积为主,地层厚度薄,其西侧磨溪—中江台缘带以发育生屑滩为主,东侧广安—公山庙台缘带以发育生物礁为主;生物礁滩的分布随着海平面变化具有明显的迁移特征,整体上可以分为两期,并逐渐由两侧台缘带向海槽内迁移。盐亭—潼南海槽的形成、发展及消亡主要受勉略洋扩张收缩的影响;晚二叠世勉略洋扩张期,四川盆地NW向基底断裂活动,导致川中地区正断活动,形成断陷海槽,即盐亭—潼南海槽。

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    盆地构造动力学
    南海大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系
    解习农, 任建业, 王振峰, 李绪深, 雷超
    2015, 22(1): 77-87. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.007

    摘要 ( 2086 )   PDF(2069KB) ( 1490 )  

    南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,不仅形成了不同类型的陆缘盆地,如离散型、走滑伸展型和伸展挠曲复合型,而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张作用过程呈现明显不一致性。研究表明,南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地,然而,南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同,北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21 Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5 Ma,显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地。南海扩张停止后,南海南、北部陆缘仍表现出明显差异,北部陆缘仍以伸展作用为主,晚中新世以来出现快速沉降幕,而南海南部陆缘则以挤压作用为主,且其挤压时间及强度呈现南早北晚的特点,即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性,特别是构造转型差异变化,为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证,可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此,本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供新的证据。

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    中国近海新生代盆地构造差异性演化及油气勘探方向
    朱伟林, 吴景富, 张功成, 任建业, 赵志刚, 吴克强, 钟锴, 刘世翔
    2015, 22(1): 88-101. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.008

    摘要 ( 1826 )   PDF(2724KB) ( 1441 )  

    中国近海处于欧亚、印度澳大利亚及太平洋三大板块的交汇地带,其盆地形成与演化受控于洋、陆板块的相互作用,区域构造背景对盆地形成和演化起到了重要的作用,并由此导致了中国近海盆地显著的分段性和差异性演化特征。渤海海域、北黄海至南黄海盆地属于陆内裂陷型盆地;东海海域为活动大陆边缘弧后裂陷型盆地;珠江口盆地和琼东南盆地为被动大陆边缘型盆地;莺歌海海域为转换大陆边缘型盆地。受此影响,油气分布有明显的分段分区性,渤海—南黄海陆内盆地以成油为主,东海弧后盆地以成气为主,南海北部大陆边缘北部成油、南部成气,莺歌海转换盆地以成气为主。中国近海未来的找油领域主要在渤海、珠江口盆地北部和北部湾盆地;找气领域主要在东海盆地、南海北部深水区和莺歌海盆地6大领域。

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    被动陆缘洋陆转换带和岩石圈伸展破裂过程分析及其对南海陆缘深水盆地研究的启示
    任建业 , 庞雄, 雷超, 袁立忠, 刘军, 杨林龙
    2015, 22(1): 102-114. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.009

    摘要 ( 1932 )   PDF(2293KB) ( 1324 )  

    作为伸展陆壳和正常洋壳之间重要的过渡和衔接,洋陆转换带(ocean-continent transition,简写为OCT)蕴含有丰富的地壳岩石圈伸展破裂过程的信息。文中通过系统的资料调研,在总结OCT研究历史、现状和发展趋势的基础上,阐明了OCT的现代概念、类型及其识别标志;详细介绍了以OCT为基础而建立的被动陆缘地壳岩石圈结构构造单元划分方案、表层沉积盆地构造地层格架及重要的构造变革界面特征;分析了大型拆离断层在地壳岩石圈薄化、地幔剥露过程中的控制作用;揭示了陆缘变形集中、迁移和叠合的规律,建立了被动陆缘岩石圈伸展、薄化、剥露和裂解模式。最后,论文对比了国际非岩浆型被动大陆边缘与我国南海OCT的研究,介绍了南海OCT和陆缘深水超深水盆地研究的新发现,提出深入研究南海OCT将为南海陆缘构造演化、洋盆扩张过程和深水超深水盆地的成因机制研究提供新的启示。

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    四川盆地晚震旦世—早寒武世构造运动记录及动力学成因讨论
    邢凤存, 侯明才, 林良彪, 徐胜林, 胡华蕊
    2015, 22(1): 115-125. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.010

    摘要 ( 2113 )   PDF(2562KB) ( 1512 )  

    四川盆地中部古老的震旦系—寒武系发现了储量过万亿方的特大型油气田,前人研究揭示了乐山—龙女寺持续性古隆起的重要作用,提出德阳—安岳拉张槽(裂陷槽)的存在及其重要的控富生烃凹陷的作用,但其发展和演化以及形成的动力学机制还尚待进一步研究和揭示。在四川盆地大量野外工作及分析的基础上,结合现有钻井和地震等地下资料,以盆地中西部为主要研究区,对晚震旦世—早寒武世该区经历的构造沉积记录进行了综合分析和探讨。研究揭示了晚震旦世—早寒武世存在3期构造运动,对应桐湾运动的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ幕,分别对应灯影组三段/二段,麦地坪组/灯影组四段以及筇竹寺组/麦地坪组等界面及灯影组三段、麦地坪组和筇竹寺组等层位。桐湾运动Ⅰ幕中发现了典型的重力流滑塌沉积及凝灰岩等火山活动记录,而桐湾运动Ⅱ幕和Ⅲ幕构造界面大部分地区具有叠合特点,形成了区域性的不整合,南部地区可见典型的碎屑流沉积和表生岩溶响应。三幕构造运动总体均表现为先隆起剥蚀再沉降充填的演化过程,隆起剥蚀区和沉降区具有一定的叠合性,并在四川盆地西缘地区形成了近南北向带状展布的灯影组三段和麦地坪组—筇竹寺组两期相对深水陆棚区域(前人称为拉张槽或裂陷槽),而该深水陆棚区也是陡山沱组和灯影组一段和二段的沉积中心区域。认为该相对深水区具有基底的持续继承性,并由灯影组三段至筇竹寺组沉积期具有幕式性活动增强的特点。在此基础上,探讨了该构造活动的动力学成因。

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    盆地形成演化的地球动力学背景
    中国西部大型盆地的深部结构及对盆地形成和演化的意义
    宋晓东, 李江涛, 鲍学伟, 李思田, 王良书, 任建业
    2015, 22(1): 126-136. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.011

    摘要 ( 2187 )   PDF(2307KB) ( 2541 )  

    地震层析成像是研究地球深部结构和动力过程的重要手段。文章简单介绍了岩石圈地震层析成像的几种基本方法。相对于人工震源地震勘探,基于天然震源的地震层析成像是提供盆地基底和周边深部背景的有效和极其经济的手段。笔者最近得到了中国大陆岩石圈高分辨率表面波层析成像的三维S波速度模型,该模型结合了地震和噪声互相关的数据,大大提高了射线覆盖,结果显示了中国西部与青藏高原接壤的三大盆地(塔里木、柴达木和四川盆地)共同特征:(1)盆地上地壳速度很低,反映了盆地沉积层很厚;(2)相对于周边山系,盆地中、下地壳的S波速度较快,上地幔顶部尤其明显;(3)盆地的地壳厚度比相邻的山脉区薄,同时莫霍深度在盆山结合带变化大。盆地内地壳和岩石圈地幔存在明显的横向结构,尤其是塔里木盆地和四川盆地。塔里木盆基底东西向中央古缝合带在地壳和岩石圈地幔的速度、莫霍面深度图中有清楚显示。笔者推测区域构造挤压的影响很可能涉及盆地的整个岩石圈,进而提出了一个简单的盆地形成的机械模型,即挤压隆升沉降模型,认为在挤压环境下,较弱的周边山系的岩石圈增厚和隆升,高强度的盆地块体在重力均衡下整体沉降,形成陆内叠合盆地。挤压应力可能导致巨大的塔里木和四川盆地产生岩石圈范围的褶皱变形。在西部盆地漫长的地质历史中,新生代的印藏碰撞和新元古代以来的多次构造运动产生的岩石圈挤压对西部盆地的形成和演化可能起了决定性的作用。

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    山东东部晚中生代构造岩浆活动及原型盆地恢复
    周瑶琪, 张振凯, 梁文栋, 李素, 岳会雯
    2015, 22(1): 137-156. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.012

    摘要 ( 1802 )   PDF(4358KB) ( 1184 )  

    山东东部近海地区花岗岩及变质岩中出露一套由陆源碎屑岩、火山碎屑岩和火山熔岩组成的沉积地层,其形成时代、地层属性及沉积背景争议较大。文中选取了青岛崂山垭口、灵山岛、唐岛湾,五莲大尚庄,诸城山东头村等剖面进行了详细的地层沉积特征描述,并对灵山岛老虎嘴处流纹岩及崂山垭口凝灰质铝土岩进行LAICPMS测年,获得锆石UPb年龄分别为(119.2±2.2)和(118.9±3.3) Ma,恰好对应胶莱盆地青山群火山活动初始阶段。根据沉积构造特征推断,山东近海晚中生代存在一个规模较大的NE向展布的裂陷盆地,呈凹隆相间的构造格局。系统总结了山东东部地区晚中生代构造岩浆活动及区域构造应力场的演化,发现裂陷盆地与胶莱盆地具有很好的对比性,莱阳期两盆地相连通,青山期由沿五莲青岛、牟即断裂带分布的火山弧将两个盆地分割,并对近海裂陷盆地晚中生代原型盆地进行恢复。

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    中国东西部典型盆地中—新生代热体制对比
    邱楠生, 左银辉, 常健, 许威, 朱传庆
    2015, 22(1): 157-168. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.013

    摘要 ( 1679 )   PDF(1995KB) ( 1194 )  

    沉积盆地的热体制和热历史是盆地动力学和油气成藏研究的重要内容,中国东西部盆地受不同构造背景和动力学机制影响,热体制存在明显差异。文中从盆地的热历史、热岩石圈厚度和岩石圈热结构3个方面对渤海湾和塔里木这两个中国东西部典型盆地中—新生代的热体制进行了分析,表明东西部盆地在中—新生代时期的热体制存在较大差异。中—新生代时期渤海湾盆地经历了早白垩世—晚白垩世早期(K1—K12)和始新世—渐新世(E2—E3)两期热流高峰,而塔里木盆地热流值是逐渐降低的过程;渤海湾盆地的热岩石圈厚度在中—新生代经历了早白垩世晚期和古近纪中—晚期两次快速的减薄高峰,减薄高峰时期岩石圈厚度仅为43~55 km;而塔里木盆地则经历了中生代缓慢增厚—古近纪以来快速增厚的过程。由地幔热流与地表热流比值确定的岩石圈热结构揭示出渤海湾盆地经历了三叠—侏罗纪的“冷幔热壳”型和白垩纪以后的“热幔冷壳”型;塔里木盆地则由“热幔冷壳”型在新近纪末期转变为“冷幔热壳”岩石圈热结构。深部岩石圈的热结构和热状态的这种差异与岩石圈热流变结构和岩石圈变形特征密切相关,通过对沉积盆地中—新生代时期的热历史和岩石圈热结构演化的研究,可以揭示沉积盆地深部的热状态,为中—新生代以来的成盆动力学机制研究提供有科学意义的参考。

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    盆地成藏、成矿作用
    莺歌海—琼东南盆地超压层系油气聚散机理浅析
    郝芳, 刘建章, 邹华耀, 李平平
    2015, 22(1): 169-180. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.014

    摘要 ( 1847 )   PDF(1573KB) ( 995 )  

    文中讨论了超压层系天然气成藏的特殊性、超压圈闭油气聚散机理和油气成藏的超压强度上限。根据压力、应力状态和含油气性,将超压圈闭划分为充满型、部分充注型、未聚集型或油气散失型。通过钻孔证实,莺歌海、琼东南盆地的天然气聚散过程和含气性均与超压密切相关,其中DF13-1气田为充满型超压气藏,而YA21-1构造的储层水相压力已达到盖层破裂压力,盖层发生了周期性破裂并引起了明显的地球化学异常,属于未聚集或天然气散失型。超压圈闭天然气的聚散受最小水平应力、水相超压强度和盖层岩石力学性质等因素的控制。由于封闭性断层的开启压力低于地层的破裂压力,断层和底辟控制的砂体中天然气更易于散失。砂岩上倾尖灭点(岩性圈闭的顶点)的埋深对储层的压力状态和含气性具有重要控制作用。有效的压力、应力预测和盖层岩石力学性质研究是降低深层超压层系天然气勘探风险的重要途径之一。

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    向斜成藏理论及其石油地质意义
    吴河勇, 王跃文, 梁晓东, 云建兵
    2015, 22(1): 181-188. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.015

    摘要 ( 1833 )   PDF(1286KB) ( 1153 )  

    传统的石油成藏理论适用于中高渗透储层,流体的渗流特征是达西渗流,主要作用力是浮力,油气分布在构造高部位或砂体高部位,主要是寻找圈闭。但是在低超低渗透储层和致密储层中,流体的渗流特征是非达西渗流,传统理论不再适用,油水不能发生正常的重力分异,流体在超压作用下以幕式排烃方式发生初次运移,石油在储层中运移要以非达西渗流方式通过变形才能缓慢通过,这种运移必然降低流速产生滞留效应导致石油在低部位大量滞留并聚集成连续油藏。这种滞留油藏的产生,可以形成背斜区圈闭含油、斜坡区相对高部位含水、而相对低部位却连续含油的油水倒置现象。由于滞留油藏无需构造和岩性边界圈闭,无需统一压力系统和油水边界,改变了传统上的圈闭找油模式,拓展了油气藏的概念,形成了低超低渗透储层、非常规、致密油等成藏研究的理论基础。向斜成藏理论的提出,是对传统石油成藏理论的重要补充,拓展了油气勘探领域,使油气勘探从构造高部位转向构造低部位,增大了石油资源量,对勘探开发具有重要的指导作用。

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    中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积构造背景综合分析
    焦养泉, 吴立群, 彭云彪, 荣辉, 季东民, 苗爱生, 里宏亮
    2015, 22(1): 189-205. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.016

    摘要 ( 1972 )   PDF(4138KB) ( 1424 )  

    近20年的勘查实践表明,横贯中国北方的古亚洲洋造山带及其两侧的中—新生代陆相沉积盆地,是我国最重要的沉积型铀矿床形成发育的铀成矿构造域。研究认为,古亚洲洋造山带是重要的富铀地质体,盆山耦合机制制约下的地表水系搬运沉积作用是形成铀源供给系统的必要前提,泥岩型铀矿表现为单一铀源供给系统,而砂岩型铀矿则表现为双重铀源供给系统并且铀储层砂体本身的“再生铀源”不容忽视。在逆冲造山间歇期或裂后热沉降时期,相对松弛和稳定的大地构造背景有利于沉积成矿环境的形成,泥岩型铀矿需要同沉积期的稳定构造背景,而砂岩型铀矿不仅需要同沉积期的稳定构造背景,也需要成矿期具有适当掀斜作用的构造背景,有些矿床对成矿期后的构造环境还非常敏感。调查发现,当成矿期的含矿流场与沉积期的古水流体系基本一致时,铀储层砂体中层间氧化效率最高而且铀搬运通量最大,更加有利于成就大型和超大型矿床。在区域古构造等因素的协同影响下,同沉积期的古气候背景是制约铀储层砂体和成矿期层间氧化带发育方向和规模的极为重要的地质因素。同沉积期古气候不仅制约了铀储层砂体发育的结构和规模,同时更重要地制约了铀储层内部和外部还原介质的类型及其空间分布规律。铀储层砂体的形态和结构制约了层间氧化带发育的方向和轨迹,而铀储层内部和外部的还原介质则控制着古层间氧化带推进的里程及前锋线位置,铀矿化作用则与氧化还原地球化学障有关。基于此,毗邻古亚洲洋造山带的中—新生代沉积盆地都是沉积型铀矿勘查的主要远景区,而针对目标沉积盆地,则需要在深入剖析盆地构造格架以及区域含矿流场补径排关系基础上,再依据含铀岩系自身的特征(古气候背景、还原介质类型与分布空间)圈定和评价找矿靶区。

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    辽河西部凹陷南段异常低压背景下的成岩动力学研究与成岩相预测
    孟元林, 吴琳, 孙洪斌, 吴晨亮, 胡安文, 张磊, 赵紫桐, 施立冬, 许丞, 李晨
    2015, 22(1): 206-214. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.017

    摘要 ( 1813 )   PDF(1502KB) ( 939 )  

    辽河西部凹陷南段古近系砂岩中发育低压异常低压,泥岩中发育超压。文中考虑低压对砂岩成岩作用的促进作用和超压对泥岩成岩作用的抑制作用,建立了适合于异常压力背景下的成岩作用数值模拟模型,模拟了该区的成岩演化史,预测了成岩阶段和成岩相。结果表明,在断陷期,辽河西部凹陷南段断裂活动强烈,大地热流高,成岩演化快;在裂后期,构造活动弱,大地热流低,成岩演化慢。目前,在深凹陷区沙河街组已进入中成岩阶段B期—晚成岩阶段,主要发育致密储层;在斜坡带沙河街组主要处于早成岩阶段—中成岩阶段A期,发育常规储层。

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    油藏地球化学在勘探中的研究进展及应用:以北部湾盆地福山凹陷为例
    李美俊, 王铁冠
    2015, 22(1): 215-222. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.018

    摘要 ( 1696 )   PDF(1345KB) ( 808 )  

    基于成熟度梯度和油气运移地色层分馏效应原理,油藏地球化学研究可示踪油气运移方向、优势充注路径、潜在烃源灶方位,从而定位“卫星”油气藏,直接指导油气勘探工作。目前示踪标志物已从传统的咔唑类含氮化合物和甾萜类生物标志化合物发展到含硫和含氧杂原子多环芳烃化合物。南海北部边缘北部湾盆地福山凹陷早期油藏地球化学研究结果表明,位于凹陷中部构造带的花场次凸已发现石油主要来自位于其北东方向的白莲次凹烃源灶,并预测位于花场次凸东部的花东、白莲构造带及凸起往白莲次凹的上游方向最有利的勘探目标区,并得到油气勘探发现和后期的油藏地球化学研究结果证实。精细的示踪参数值等值线图不但确定了油气运移的方向,也预测了优势的充注路径,可直接指导勘探部署。

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    非主题来稿选登
    内蒙古哈达门沟金矿构造演化及成矿控矿构造特征
    牛树银, 孙爱群, 马宝军, 江思宏, 聂凤军, 张建珍, 王宝德, 夏冬
    2015, 22(1): 223-237. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.019

    摘要 ( 1644 )   PDF(2756KB) ( 1080 )  

    哈达门沟金矿是内蒙古迄今最大的金矿床,具有超大型金矿床规模。金的成矿作用对岩性没有明确的选择性,而主要是受褶皱断裂构造的控制。成矿流体主要来自深源,在有利的构造扩容带中聚积成矿。研究表明,该区的构造变形从早到晚,力学性质往往从塑性到脆性,构造规模从小到大,构造类型则是褶皱与剪切带同时形成,或相间发育。该区主要经历了4个期次的强烈褶皱剪切作用,并形成了主要的成矿控矿构造。第一期构造变形时岩石的流变性较强,褶皱幅度较小,一般多表现为小规模的塑性流变褶皱,并产生了小规模韧性剪切带;第二期(主期)褶皱以乌拉山主峰为主的东西向区域规模的复式背、向斜(形),并在主期褶皱的倒转翼发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带,它们构成了区域性构造薄弱带;第三期为横跨叠加褶皱,使近东西向褶皱发生了南北向蛇形弯曲,伴随该期褶皱作用形成了低绿片岩相韧脆性剪切带,为深源成矿流体的贯入与集聚成矿提供了很好的赋存空间,是主要的成矿控矿构造;第四期构造变形则以区域性隆升作用为主,使早期褶皱发生横弯褶皱的同时,还将深部形成的金矿体抬升至浅部。文中在成矿控矿构造研究的基础上,探讨了矿床成矿规律,提出了找矿远景。

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    觉罗塔格南缘石炭系火山岩地球化学特征及其对古亚洲洋南缘构造演化的指示意义
    木合塔尔·扎日, 尼加提·阿布都逊, 吴兆宁
    2015, 22(1): 238-250. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.020

    摘要 ( 1619 )   PDF(1739KB) ( 1112 )  

    研究了觉罗塔格南缘石炭系雅满苏组与土古土布拉克组火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征。结果显示,雅满苏组(中)酸性熔岩属贫钾钙碱性岩浆系列,Mg#值介于0.49~0.51,ISr介于0.706 42~0.707 68、εNd(t) 为3.28~5.49,富集轻稀土与大离子亲石元素、相对亏损重稀土与高场强元素,具中等负Eu异常(δEu=0.62~0.65),其形成可能与幔源基性岩浆结晶分异有关。土古土布拉克组中(酸)性火山岩属钙碱性高钾钙碱性系列,Mg#值介于0.53~0.57,轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,略具负铕异常(δEu=0.63~0.84),富集大离子亲石元素,相对亏损高场强元素,ISr介于0.703 71~0.708 47、εNd(t)为6.48~6.83,表明其母岩浆来源于受交代的富集岩石圈地幔楔。结合区域地质背景研究成果,认为它们形成于古亚洲洋壳向南俯冲的岛弧环境,并且早石炭世的雅满苏组火山岩代表不成熟的洋内岛弧的产物,而晚石炭世的土古土布拉克组火山岩是岛弧演化到相对成熟阶段的产物。这种物质成分和时空分布特征揭示的石炭纪该区壳幔岩石圈由北向南、由老到新明显增厚现象,为古亚洲洋南缘吐哈古洋壳当时在该处具有向南俯冲的极性提供了有力证据。

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    碳酸盐岩储层孔隙结构的影响因素与储层参数的定量评价
    秦瑞宝, 李雄炎, 刘春成, 毛志强
    2015, 22(1): 251-259. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.021

    摘要 ( 1946 )   PDF(1965KB) ( 870 )  

    近几年,在海外区块遇到了大量的孔隙型碳酸盐岩储层。由于岩性复杂,孔隙类型多样,致使其孔隙结构十分复杂,储层参数难以准确计算,油气储量难以客观评价。文中针对研究靶区这一类型的碳酸盐岩储层,首先从沉积作用和成岩作用两个方面分析了孔隙结构的影响因素,得出在不同岩性之间,孔隙类型之间的差异是造成孔隙结构存在较大差异的主要原因。而在同种岩性之间,泥质含量的增加会降低孔隙结构的品质。另外,成岩作用对颗粒粒径较大的岩石的影响更大一些。其次,讨论了储层参数的定量评价,由于不同类型孔隙的共存,导致孔隙度相似,而渗透率、饱和度等储层参数却存在较大差异。针对这一问题,指出了可以采用核磁和成像等特殊测井资料来表征不同类型孔隙的数值分布,利用三维数字化成像技术来展示不同类型孔隙的空间分布,为储层参数的准确计算和油气储量的客观评价奠定基础。

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    东海陆架盆地构造反转特征及成因机制探讨
    张国华, 张建培
    2015, 22(1): 260-270. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.022

    摘要 ( 2771 )   PDF(1858KB) ( 2588 )  

    通过对东海陆架盆地各二级构造单元内反转构造的梳理与分析,认为盆内新生代反转构造以形态各异的背斜为主,伴有逆断层发育。主要存在瓯江运动(T80)、玉泉运动(T30)、花港运动(T20)和龙井运动(T12)4期构造反转,在时间和空间上具有明显的差异性。在时间演变上:西部坳陷带构造反转从瓯江运动(T80)到花港运动(T20)有相对减弱的趋势,龙井运动(T12)特征不明显;东部坳陷带构造反转从玉泉运动(T30)、花港运动(T20)到龙井运动(T12)有相对增强的趋势。在空间演变上:东部坳陷带西湖凹陷和钓北凹陷龙井运动(T12)构造反转具有显著的自北向南减弱的趋势。东海陆架盆地新生代构造反转强弱分布、迁移演化是太平洋板块与欧亚板块、印度板块与欧亚板块之间汇聚俯冲速率和方向的变化在盆内叠加的局部响应。

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    塔中北斜坡富油气区油气分布规律与富集主控因素研究
    张保涛, 于炳松, 朱光有, 王宇, 苏劲, 王凯, 刘星旺
    2015, 22(1): 271-280. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.023

    摘要 ( 1652 )   PDF(1680KB) ( 957 )  

    塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系油气藏类型多样、油气性质变化大、油气水分布复杂。通过对塔中北斜坡大量单井及其生产动态的分析解剖,结合分析化验资料,深入探讨了富油气区的流体分布特征、断裂发育特征、储层差异性以及典型高产井和出水井的对比,揭示了油气分布规律与控制因素。鹰山组顶部的风化壳型不整合面在垂向上控制了储层的发育深度范围和储层质量;平面上储层的非均质性是导致油气分布差异的重要原因。断裂引起的局部高差对流体聚集存在明显影响,使断裂上盘高部位更倾向于富油气,并发现断裂对储层改造强烈,特别是走滑断裂作为油气运移通道对油气分布具有重要的控制作用,决定了不同区域的古油藏在晚喜山期遭受气侵的强度,控制了不同相态油气藏的分布;奥陶系鹰山组上部发育的致密段对古油藏的保存具有积极的作用。该认识对相似地区碳酸盐岩油气富集规律研究及勘探开发具重要的参考价值。

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    西南印度洋中脊热液区烃类有机质组成及其成因意义
    雷吉江, 初凤友, 于晓果, 李小虎, 陶春辉, 葛倩
    2015, 22(1): 281-290. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.024

    摘要 ( 1630 )   PDF(1387KB) ( 911 )  

    利用气相色谱(GC)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测定了西南印度洋中脊49.6°E热液区热液产物中的可溶有机质,结合生物标志物和单体同位素分析,对烃类有机质的组成、来源及成因意义进行了探讨。硫化物烟囱体以正构烷烃(3.437~3.962 μg/g)为主要烃类,L/H<1,C22以上烷烃具有轻微奇碳数优势(CPI=1.140~1.209),NAR接近0;生物标志物类型丰富(Sq、IS40、烷基环己烷),C31藿烷22S/(R+S)高达0.77,且缺少17β(H),21β(H)构型藿烷;低碳数饱和脂肪酸为主要脂肪酸类型,异构/反异构脂肪酸含量显著,缺少单不饱和脂肪酸。热液蚀变岩以异构烷烃(2.094 μg/g)为主要烃类,正构烷烃以低碳数(L/H=1.33)、偶碳优势(CPI=0.377)为特征;脂肪酸以单不饱和脂肪酸为主。结果表明,海洋原生生物体是49.6°E热液区主要的烃类有机质输入源,热液流体温度及化学条件是控制热液喷口区原生生物群落分布及热液产物中烃类有机质组成的主要因素。生物标志物类型显示硫化物烟囱体中具有产甲烷古菌与硫酸盐还原菌共存的现象,反映出热液流体中富含H2,表明49.6°E热液区具有非生物合成烃类的可能。

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    俄罗斯远东北萨哈林盆地油气分布及成藏主控因素
    贺正军, 张光亚, 王兆明, 梁英波, 汪永华
    2015, 22(1): 291-300. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.025

    摘要 ( 2142 )   PDF(1868KB) ( 1564 )  

    基于对俄罗斯远东鄂霍茨克海域内的北萨哈林盆地石油地质条件的分析和已发现油气田的解剖,总结了盆地油气分布特征,结合构造演化分析,对影响油气成藏及分布的主控因素进行了探讨。研究表明:北萨哈林盆地油气分布具有陆上储量规模小、海域陆架规模大的特点,在纵向上可以划分为两大成藏组合,但油气主要富集于达吉组和努托夫组。这两个主要含油气层已发现油气藏在平面分布上具有明显的分带性,靠陆内带以达吉组油气藏分布为主,远陆外带以努托夫组油气藏分布为主。油气富集受多旋回构造演化、富油气凹陷及构造活动差异性等控制,海域陆架裂后坳陷内的低幅度隆起构造区为高丰度大中型油气田聚集的主要有利区。

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    黔西北地区上二叠统龙潭组泥页岩储层特征
    李娟, 于炳松, 夏响华, 田玉昆, 李英烈, 周惠, 马勇胜
    2015, 22(1): 301-311. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.026

    摘要 ( 1760 )   PDF(2019KB) ( 1507 )  

    贵州省发育多套含气页岩层系,近年来对于寒武系和志留系黑色页岩进行了较为深入的研究,但是对于上二叠统龙潭组黑色页岩储层研究较为缺乏。文中通过对黔西北地区上二叠统龙潭组黑色页岩进行全岩X衍射矿物分析、TOC含量和Ro、比表面和孔径等测试,特别是场发射扫描电镜实验,分析了龙潭组页岩孔隙类型及储层特征。结果表明:黔西北地区上二叠统龙潭组页岩主要矿物组成是黏土矿物(41.4%)和石英(47.8%)。从空间上看页岩中黏土矿物含量从北向南先减少后增加,石英含量在大方县中部和南部较高。龙潭组黑色页岩的孔隙以中孔为主,空间上从北向南呈现周期性的变化规律。龙潭组泥页岩孔隙分为3类,即粒间孔、粒内孔和有机孔。其中有机孔主要为纳米级,数量丰富,一般呈不规则的圆形,是吸附态赋存的天然气的主要储集空间,具有重要的研究价值。龙潭组页岩孔隙特征受TOC含量和黏土矿物影响明显。有机碳含量高,则微孔越丰富。黏土矿物含量高,则中孔较丰富。石英则对宏孔体积贡献较大。这样定量实验的结果很好的对应了扫描电镜中定性观察的结果。

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    库车褶皱冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响
    唐鹏程, 饶刚, 李世琴, 汪仁富
    2015, 22(1): 312-327. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.027

    摘要 ( 1721 )   PDF(3007KB) ( 896 )  

    库车褶皱冲断带前缘发育一系列滑脱褶皱,虽然卷入变形的新生代地层及底部滑脱层(古近系盐层)相同,但滑脱褶皱的构造特征及演化存在显著差异。文中结合野外地质调查结果以及钻井资料和高品质二维地震反射剖面解析,以南喀背斜和米斯坎塔克背斜为例,估算出盐层初始厚度,并讨论其对于滑脱褶皱样式及其演化过程的影响。结果表明,南喀背斜和米斯坎塔克背斜下伏盐层初始厚度不同,估算出前者厚度介于0.1~0.5 km,主要为0.1~0.3 km,而后者却大约为1.0 km。与此同时,南喀背斜和米斯坎塔克背斜均表现出分段差异变形特征。南喀背斜为低缓的滑脱褶皱,其东段隐伏地下,变形方式为褶皱作用;而西段出露地表,背斜核部发育隐伏的逆冲断层,变形方式为褶皱作用和断层作用。背斜西段平均隆升速率大于东段,导致西段隆升出露地表。米斯坎塔克背斜表现为大规模滑脱褶皱,根据变形特征的不同可以分为3段,东段背斜倾向北,盐岩在其核部及北翼下方聚集加厚;而中—西段背斜倾向南,其中中段背斜核部位置盐岩聚集加厚,两翼下伏盐岩减薄甚至形成盐焊接。而在西段背斜呈箱状,两翼下方盐岩厚度至少为1.0 km。笔者总结出库车褶皱冲断带前缘发育的7种滑脱褶皱变形样式,通过构造分析得出,研究区滑脱褶皱的变形主要受盐层厚度、构造缩短量及盐岩流动变形共同控制,其中盐层厚度起主导作用,控制了滑脱褶皱的发育位置,并影响了滑脱褶皱的变形样式。研究结果将为其他褶皱冲断带中滑脱褶皱的相关研究提供重要参考,特别是在缺少高品质地震资料,或者构造变形强烈、地震资料品质较差的地区。

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    Desulfovibrio sp.厌氧代谢淮南煤中>C12有机组分的实验研究
    葛晓光, 程健明, 杨柳, 叶永康, 陈陆望
    2015, 22(1): 328-334. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.028

    摘要 ( 1606 )   PDF(1093KB) ( 557 )  

    从淮南潘北煤矿采取530 m深石炭系太原组石灰岩钻孔出水水样和二叠系山西组煤样,开展煤的有机成分与煤系地层地下水的SRB代谢关系实验。从水样中分离纯化出一菌株S890,经基因测序鉴定为脱硫弧菌Desulfovibrio sp.。煤样的甲醇萃取物经气质联用GC-MS仪检测,匹配出21种主要有机化合物,均为C11以上的高级链烃、环烃、芳香烃及其衍生物。选择其中3种有机化合物2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol、2-hexyl-1-Decanol和Naphthalene,2,6-dimethyl做27-d的SRB细菌厌氧培养与底物SO2-4含量与H2S、FeS产生量对比观测试验,发现SRB细菌可有效利用前2种碳源,而Naphthalene,2,6-dimethyl未被利用。实验结果证实煤系地下水中的SRB生长可以有效地厌氧降解煤中一些较大分子有机化合物。

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    增强型地热系统:潜力大、开发难
    廖志杰, 万天丰, 张振国
    2015, 22(1): 335-344. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.029

    摘要 ( 2090 )   PDF(1511KB) ( 1152 )  

    文中讨论了为什么要开发干热岩地热资源?什么是干热岩系统和增强型地热系统?中国干热岩系统的潜力,如何发展中国的EGS以及我们可供考虑的建议。随着常规能源的不断消耗,可再生能源日益受到人类的青睐。在可再生能源中,地热能的容量最大,地热发电提供的是基本负荷,但是由于诸多因素,开发滞后。尤其是对潜力大、开发难的增强型地热系统,中国更是从研究到开发,都刚刚起步。如果地热发电的规模要超过风能及太阳能等其他新能源,不能仅靠水热型地热系统的开发利用,而必须重视和利用干热岩资源,大力研发增强型地热系统。中国干热岩系统的潜势如何呢?中国科学院地质地球物理研究所利用921个大地热流数据编制了《中国大陆地区新版热流图》以及3~10 km深处不同深度温度分布图,计算了不同深度干热岩地热资源量,总数为2.09×107 EJ;其中主要分布在青藏高原,占全国总资源量的五分之一。作者们认为,干热岩资源的开发和增强型地热系统的建立是一个系统工程,地热资源的开发是一项风险投资,亚经济型的EGS风险更甚。国家必须统一安排和投资。工程项目必须学习国外的经验和吸取开发的教训。要选择关键地区进行试验和研究。作者们建议可考虑选择羊八井地热田的北部作为试验地区。

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    日本MW 9.0级大地震前后华北和东北地区现今构造应力作用调整过程与研究意义探讨
    谭成轩, 胡秋韵, 张鹏, 丰成君, 秦向辉
    2015, 22(1): 345-359. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.030

    摘要 ( 1662 )   PDF(2332KB) ( 966 )  

    为了探讨日本MW 9.0级大地震前后华北和东北地区现今构造应力作用调整过程与研究意义,对华北和东北地区进行原位现今地应力绝对测量与实时监测、GPS测量,结果表明:日本大地震在山东半岛、华北北部地区和东北地区所诱发同震位移引起的张性效应调整周期分别约为6个月(即调整结束时间大约在2011年9月)、15个月(即调整结束时间大约在2012年6月)和26个月(即调整结束时间大约在2013年5月),张性效应调整周期与同震位移大小成正比。在这种调整过程中,往往表现出区域现今构造应力作用方式和构造应力场转换,并可能伴随重大地质事件(如地震等)的发生。2012年5月28日和29日、6月18日、8月26日及2013年1月11日在唐山及其周围地区分别发生的4.8级、3.2级、4.0级、3.3级和3.0级地震与华北北部地区构造应力作用方式和构造应力场转换有关,而2013年10月31日以来在吉林省松原市发生的地震群应与东北地区构造应力作用方式和构造应力场转换有关,而非一个大地震前的小震群。

     

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    吉林汪清和龙岗新生代岩石圈地幔的含水性和元素地球化学特征
    赵起超, 夏群科, 刘少辰, 陈欢, 冯敏
    2015, 22(1): 360-373. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.031

    摘要 ( 1766 )   PDF(1620KB) ( 858 )  

    首次报道了来自东北地区岩石圈地幔水含量的数据。通过对吉林龙岗和汪清新生代玄武岩中的橄榄岩包体矿物进行电子探针(EMP)和激光熔蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)的分析,得到了矿物的主量元素和微量元素的数据,结果显示这些橄榄岩是原始地幔经历了不同程度部分熔融的残余,大部分样品的熔融程度可能<10%。橄榄岩样品在后期还经历了地幔交代作用,大部分样品受到硅酸岩熔体的交代,少部分样品受到碳酸岩熔体的交代。显微傅里叶变换红外光谱(FTIR)的分析结果显示,橄榄岩样品中的单斜辉石、斜方辉石均含有以结构羟基形式存在的水,而橄榄石中没有明显的羟基吸收峰。龙岗样品中单斜辉石的水含量为(48~464)×10-6(H2O, 质量分数),斜方辉石水含量为(28~104)×10-6;汪清样品中单斜辉石的水含量为(34~403)×10-6,斜方辉石的水含量为(13~89)×10-6;所有样品全岩水含量为(8~92)×10-6。样品的水含量可以代表龙岗和汪清地区岩石圈地幔的水含量信息,并且水含量变化范围较大,造成这种变化的原因可能是由于地幔源区初始水含量的不均一,以及部分熔融和地幔交代作用叠加的结果。

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    页岩气储层孔隙发育特征及主控因素分析:以上扬子地区龙马溪组为例
    黄磊, 申维
    2015, 22(1): 374-385. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.032

    摘要 ( 1716 )   PDF(2176KB) ( 1177 )  

    运用扫描电镜、氩离子抛光场发射电子扫描显微成像与核磁共振测试技术,对渝东南地区Y1井龙马溪组页岩的微米级孔隙、纳米级孔隙和微裂缝发育特征3个层面分别进行定量表征。结合总有机碳含量、有机质显微组分及成熟度、黏土矿物及全岩X射线衍射分析等测试数据,对孔隙发育特征主控因素进行分析。对页岩微米级孔隙发育有促进作用的因素有石英含量和伊利石含量,具有抑制作用的因素有碳酸盐含量和埋藏深度;对有机质纳米级孔隙发育有促进作用的因素有有机质成熟度和伊蒙混层含量,具有抑制作用的因素为方解石含量;对微裂缝发育有促进作用的因素有石英含量、有机质成熟度和总有机碳含量,具有抑制作用的因素是碳酸盐含量。

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    利用地层切片研究陆相湖盆深水滑塌浊积扇沉积特征
    董艳蕾, 朱筱敏, 耿晓洁, 汪海, 王茂文, 姜青梅, 杜远宗
    2015, 22(1): 386-396. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2015.01.033

    摘要 ( 1658 )   PDF(2511KB) ( 1032 )  

    以泌阳凹陷核三段上部层序为例,首先建立高分辨层序格架,然后以地震沉积学思想为指导,利用地层切片技术,制作了展现沉积微相分布和沉积演化过程的切片数据体。通过岩心、录井、测井等资料的标定,对典型地层切片进行了精细解释。研究认为,泌阳凹陷深凹区主要接受东北部、东南部和西南部三大剥蚀区的陆源碎屑供给,对应发育东北部侯庄辫状河三角洲、东南部梨树凹近岸水下扇和西南部杨桥近岸水下扇沉积体系,而深凹区内多发育滑塌浊积扇沉积。地震剖面显示透镜状地震反射与前积地震反射共生,通过对连续地层切片的比较研究,刻画出辫状河三角洲与滑塌浊积扇的成因关系。最终预测了各类沉积相在时空上的展布和演变,为该凹陷寻找滑塌浊积扇等隐蔽油气藏提供了较为可靠的依据,研究成果在2010年8月完钻的安深1井得到了证实。

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