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    2017年11月 第24卷 第6期 非主题来稿选登
    2017年11月 第24卷 第6期 非主题来稿选登 目次
    2017, 24(6): 0-0. 
    摘要 ( 72 )   PDF(4201KB) ( 415 )  
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    岩浆岩地球化学及成矿
    青海省东昆仑斑岩带新发现
    袁万明,莫宣学,张爱奎,田承盛,冯星,王珂
    2017, 24(6): 1-9. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-10-1

    摘要 ( 265 )   PDF(1512KB) ( 721 )  
    东昆仑地块近年来陆续发现和勘探一些斑岩型矿床,显示斑岩成矿作用的重要性和斑岩型矿床的找矿潜力。笔者在东昆仑新近发现多条斑岩带,它们相互平行,呈NE向产出,规模不等,既可产于两条近EW向主干断裂带之间,又可穿越主干断裂带;既可产于昆南区、昆中区或昆北区,又可跨区产出;主要出露于昆中带和昆北带,又以东昆仑东段都兰地区和西段祁漫塔格地区为主。斑岩体于印支期集中产出,其中印支晚期成矿能力较强。花岗斑岩主要为高钾钙碱性系列,少量为碱性系列。斑岩型矿床氧逸度δFMQ值变化于2~4之间,并普遍属于埃达克质岩,体现较好的成矿远景。斑岩带的形成造就NE向斑岩型成矿带产出,而NE向断裂带即是斑岩成矿构造,故亦可称之为斑岩型构造岩浆成矿带。NE向斑岩带的识别与确认,是东昆仑斑岩类地质与成矿研究的新发现,这对区内的构造活动、岩浆作用、地质演化与成矿预测等,均具重要意义。
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    东昆仑东段加鲁河中基性岩体环石英捕虏晶角闪石和黑云母矿物学特征及其对岩浆混合过程的约束
    陈国超,裴先治,李瑞保,李佐臣,刘成军,陈有炘,裴磊,张永明,王盟,张玉,李小兵
    2017, 24(6): 10-24. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-31

    摘要 ( 174 )   PDF(2373KB) ( 753 )  
    加鲁河中基性岩体位于东昆仑造山带东段,岩体边部岩浆混合作用明显,富含暗色环边石英,是研究岩浆混合作用的理想地质体。本文在详细岩石学研究基础上,对寄主岩(香加南山花岗岩基)包体包体捕虏晶暗色环边石英的矿物(黑云母和角闪石)进行电子探针成分分析。研究表明,不同类型黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)比值基本一致,介于0.53~0.59,寄主岩黑云母的MgO含量较低(8.06%~8.29%),包体捕虏晶暗色环边的黑云母MgO含量较高(分别为9.38%~9.45%和9.25%~9.52%);不同类型角闪石的(Ca+Al)较高,大于0.5,寄主岩角闪石具有较高的FeOT含量(20.27%~21.01%)和较低Mg#值(45~47);包体包体捕虏晶暗色环边的角闪石具有较低的FeOT含量(分别为18.31%~19.49%、18.11%~18.90%和18.01%~18.43%)和较高的Mg#值(分别为50~54、52~53和55~60)。寄主岩的角闪石(为铁浅闪石)和黑云母(为铁质黑云母)具壳型特征;包体包体捕虏晶暗色环边的角闪石(为镁角闪石)和包体暗色环边的黑云母(为镁质黑云母)具壳幔型特征。寄主岩和包体捕虏晶的角闪石具有近似的成分和结晶环境,显示包体与寄主岩间存在成分交换。早期富水岩浆有利于磁铁矿和钛铁矿结晶,使晚期结晶的暗色环边矿物(黑云母和角闪石)具有较高的MgO含量和较低的FeOT含量,以及最低的结晶温度和压力。
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    北秦岭光石沟铀矿区花岗岩、伟晶岩锆石U-Pb年代学、地球化学及成因意义
    袁峰,刘家军,吕古贤,沙亚洲,张帅,翟德高,王功文,张宏远,刘刚,杨尚松,王菊婵,仁王瑞
    2017, 24(6): 25-45. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-32

    摘要 ( 324 )   PDF(3368KB) ( 600 )  
    光石沟铀矿床是中国重要的伟晶岩型铀矿,铀矿体产在黑云母花岗伟晶岩和黑云斜长片麻岩的接触带上。本文对矿区出露的花岗岩、花岗伟晶岩开展了详细的年代学和岩石地球化学研究以约束花岗质岩石的成因和形成环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得了黑云母花岗闪长岩、黑云母正长花岗岩、产铀黑云母花岗伟晶岩、非矿黑云母花岗伟晶岩的加权平均年龄,分别为(440.3±2.6) Ma、(420.4±2.7) Ma、(415.1±2.6) Ma和(413.6±2.4) Ma。地球化学数据显示,从矿区花岗岩到花岗伟晶岩分异程度逐渐升高,富集LILE(Rb、Ba、Sr),亏损HFSE(Nb、Ta、Ti),并且具有I型花岗岩的特征。花岗伟晶岩为具有稀土元素四分组效应(TE1,3=1.06~1.14)的NYF型(Nb>Ta、Y、F)伟晶岩,指示了熔体与出溶的富挥发分流体间强烈的相互作用。黑云母花岗闪长岩、黑云母正长花岗岩、黑云母花岗伟晶岩的锆饱和温度TZr分别为730~765 ℃、700~723 ℃和518~640 ℃。花岗质岩浆在深成中等还原(ΔOx=-0.54~-0.25)的环境上升侵位,源区为石榴石和斜长石稳定区。黑云母花岗闪长岩的岩石成因与混入幔源物质的加厚下地壳部分熔融有关。伴随汇聚挤压作用的减弱,同源母岩浆的缓慢分离结晶形成了黑云母正长花岗岩花岗伟晶岩组合。产铀黑云母花岗伟晶岩中较高含量的FeOT、MgO、TiO2、MnO、LILE(Rb、Ba、K)和较低的HFSE(Nb、Ta)是伟晶岩浆和黑云斜长片麻岩发生化学交换的结果。伟晶岩浆的同化分离结晶(AFC)导致了U在接触带的饱和,在中等还原的环境下富集成矿。光石沟花岗岩和花岗伟晶岩形成于北秦岭同造山造山晚期。
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    南祁连北缘东段晚奥陶世构造演化:多藏角闪辉长岩U-Pb年代学、岩石地球化学和矿物化学证据
    师江朋,韩效忠,乔树岩,王致山,霍腾飞,杨浩田,杨德彬
    2017, 24(6): 46-59. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-5-30

    摘要 ( 202 )   PDF(1962KB) ( 476 )  
    为约束多藏角闪辉长岩的岩石成因和南祁连北缘东段晚奥陶世的构造演化,对多藏角闪辉长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和矿物化学分析。结果表明,角闪辉长岩中锆石具条痕状吸收和高的Th/U比值(0.37~1.16),暗示其岩浆成因。岩浆锆石的206Pb/238U定年结果为(444±3) Ma,表明多藏角闪辉长岩形成于晚奥陶世,两组捕获锆石的年龄为520 Ma和484 Ma,代表早期的岩浆事件。多藏岩体具相对低的SiO2含量(51.68%~55.66%)和高的MgO(4.48%~7.37%)、TiO2(1.01%~1.24%)、FeOT(7.99%~8.72%)含量以及高的Mg#值(53~63);LREEs相对富集、HREEs相对亏损,(La/Yb)N=4.03~7.89,具有弱的Eu异常(δEu=0.78~1.16),富集LILEs(Rb、Ba、K)、亏损HFSEs(Nb、Ta),具Sr、P、Ti元素的亏损。结合矿物化学分析表明,南祁连北缘东段多藏角闪辉长岩起源于受俯冲流体交代的富集岩石圈地幔物质的部分熔融,形成于洋洋汇聚向洋陆碰撞转换背景下俯冲大洋板片断离后的伸展构造环境。
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    西准噶尔海山俯冲的地质效应:来自泥盆纪—石炭纪火山岩地球化学证据
    杨高学,李永军,佟丽莉,李甘雨,吴乐
    2017, 24(6): 60-67. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-55

    摘要 ( 162 )   PDF(1227KB) ( 395 )  
    海山或火山岛链俯冲与洋壳俯冲具有明显不同的动力学和岩浆效应,主要表现在俯冲带的地貌、发生地震的频度和烈度及火山弧岩浆作用和资源效应。西准噶尔地区泥盆纪—石炭纪火山岩分布有限,多以夹层产出,岩性主要为玄武岩和安山岩,地球化学特征显示:钙碱性和碱性系列均有发育,具有E-MORB或OIB特征,较高的Nd/Sm及206Pb/204Pb比值,明显亏损Nb、Ta、Ti,具有岛弧岩浆特点。结合西准噶尔蛇绿混杂岩中不断识别出OIB特征玄武岩并认为其形成于大洋板内海山的地质事实,提出泥盆纪—石炭纪火山岩具有E-MORB和OIB特征很可能是受早期形成海山在俯冲带内部部分熔融的影响,即为海山俯冲的地质效应,而这种海山俯冲的地质效应可能在整个古亚洲洋的演化过程中都存在,然而需要后续进一步工作。海山俯冲模式的提出不仅丰富了西准噶尔火山岩成因理论,而且为研究西准噶尔构造岩浆事件提供了新思路。
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    新疆西准噶尔包古图中酸性岩体氟地球化学研究
    魏少妮,朱永峰,安芳
    2017, 24(6): 68-79. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017=02=1

    摘要 ( 130 )   PDF(1367KB) ( 430 )  
    氟是岩浆热液作用过程中常见的矿化剂元素,对成矿过程的理解至关重要。新疆西准噶尔包古图地区产出斑岩型铜矿床,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-1号岩体矿化程度差,金属矿物体积分数<1%,表现为浸染状分布的黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿;Ⅲ-2号岩体矿化中等,金属矿物体积分数1%~5%,主要为黄铜矿、黄铁矿和磁黄铁矿,少量毒砂、辉钼矿、斑铜矿、黝铜矿、闪锌矿和银金矿。V号岩体产出大型斑岩铜矿床,矿石样品金属矿物体积分数>15%,浸染状和硫化物脉体常见。样品氟含量测试结果显示,弱矿化花岗闪长岩的氟含量为(300~512)×10-6,平均为394×10-6,中等矿化花岗闪长岩和石英闪长岩的氟含量为(287~573)×10-6,平均为427×10-6,斑岩铜矿矿石样品的氟含量为(466~811)×10-6,平均为639×10-6,明显高于弱矿化和中等矿化样品。随氟含量升高,样品的铜含量逐渐升高,指示氟对铜在流体中的迁移有利。
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    东天山似斑状角闪辉长岩类与铁钛氧化物矿床的关系
    石煜,王玉往,王京彬
    2017, 24(6): 80-97. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-22

    摘要 ( 127 )   PDF(2136KB) ( 316 )  
    似斑状角闪辉长岩类是东天山镁铁超镁铁杂岩的一部分,以含有嵌晶角闪石为特征,其中部分岩体的似斑状角闪辉长岩赋存铁钛氧化物矿床。为探讨东天山似斑状角闪辉长岩类和铁钛氧化物矿床形成的内在成因关系,本次研究对二红洼、牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类的斜长石、单斜辉石、斜方辉石以及嵌晶角闪石进行了系统的电子探针成分分析,并对其形成物理化学条件进行了探讨。结果表明,东天山似斑状角闪辉长岩类的母岩浆氧逸度变化范围为NNO-0.37~NNO+1.15,和攀西地区最大的红格岩体的氧逸度一致,侵入于中下地壳,深度介于8.9~15.7 km,结晶温度大于914 ℃。东天山似斑状角闪辉长岩中铁钛氧化物矿床的富集得益于母岩浆的高氧逸度,但铁钛氧化物矿床的形成和规模则受控于各个岩体的岩浆演化程度。二红洼、牛毛泉和香山西的岩浆的演化程度系统增高,演化程度最低的二红洼岩体并未形成铁钛氧化物矿床,而分异演化程度逐渐增高的牛毛泉和香山西似斑状角闪辉长岩类则分别形成了本区一个小型的和一个大型的铁钛氧化物矿床。
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    松潘—甘孜造山带南缘二叠系变质玄武岩的成因与构造意义
    朱玉娣,代堰锫,王丽丽,张惠华,李同柱,沈战武,修迪
    2017, 24(6): 98-109. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-23

    摘要 ( 216 )   PDF(1707KB) ( 509 )  
    松潘—甘孜造山带南缘的二叠系之中发育一套顺层产出的变玄武岩,岩石具有明显的变余枕状构造及气孔构造。本文对其进行了主微量元素分析,并探讨其岩石成因与成岩构造背景。变玄武岩具有低的SiO2质量分数(47.56%~37.98%)与Nb/Zr值,其MgO(平均为18.95%)、Mg#值(平均为74.1)和Cr(平均为1 712×10-6)含量较高,表明原岩岩浆很可能起源于亏损地幔,主要由石榴石橄榄岩发生20%~25%的部分熔融形成。岩石MgO与Cr含量呈现良好的正相关,具有极低的La/Sm(2.86~1.02)、(Th/Yb)PM(2.42~0.56)、(Th/Ta)PM(1.21~0.43)和(La/Nb)PM(1.55~0.27)比值,说明岩浆演化过程中发生了含铬矿物的分离结晶,且没有遭受地壳物质的混染。变玄武岩稀土、微量配分型式及构造背景判别显示,岩石的化学成分与E-MORB及N-MORB相当。野外考察显示,与变玄武岩共生的岩石主要为二叠系大理岩,暗示变玄武岩原岩很可能形成于成熟的弧后盆地环境。结合二叠系还发育超基性岩的事实,本文认为该套变玄武岩可能是古特提斯洋的洋壳残余。另外成分对比显示,松潘—甘孜造山带南缘的二叠系变玄武岩并非峨眉山玄武岩浆活动的产物。
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    沂沭断裂带中生代青山群火山岩地球化学特征及其岩石成因
    张永清,凌文黎,张军波,段瑞春,任邦方,杨红梅
    2017, 24(6): 110-118. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-59

    摘要 ( 135 )   PDF(1293KB) ( 353 )  
    以沂沭断裂带安丘地区中生代青山群火山岩为研究对象,在进行系统的元素同位素分析的基础上,探讨其岩浆源区和岩石成因。安丘火山岩SiO2含量变化于56.5%~65.8%,主要为高钾钙碱性系列岩石,岩石组合为英安岩和粗面安山岩;安丘火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高场强元素,显示富集但变化范围较大的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)t=0.708 7~0.710 7,εNd(t)=-13.7~-5.93)。综合分析表明,安丘火山岩为大陆下地壳物质经拆沉作用于地幔环境中发生部分熔融作用,与上地幔岩石发生交代作用后进入地表形成,且其源区中可能有软流圈物质的加入。
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    矿产资源研究与滇西北典型矿床
    中国金矿床成矿规律与找矿预测研究
    薛建玲,庞振山,叶天竺,甄世民,陶文,杨添天
    2017, 24(6): 119-132. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-9-29

    摘要 ( 270 )   PDF(2200KB) ( 1146 )  
    在系统分析研究中国1 572座小型及以上规模金矿床资料的基础上,以找矿预测为目的,根据成矿地质作用类型划分了沉积型、火山岩型、岩浆热液型和剪切带型金矿4种类型。提出了中国金矿床空间分布不均衡性和成矿时代爆发性特点:陆块区分布的金矿床占全国总金矿数的60%,中生代金矿占全国总金矿数的71.5%。研究发现侵入岩和次火山岩是金矿床最主要的成矿地质体,并总结了识别隐伏岩体空间位置的方法。通过对450座代表性金矿床地质事实的统计研究,提出中国金矿主要为两类:一类金矿床Au和Ag共伴生,成矿温度约250 ℃,Au的成色一般低于900,As和Sb含量极低,成矿早阶段形成强度不等的钾长石化、钠长石化;另一类金矿床Au和As、Sb共伴生,成矿温度低于250 ℃,Au的成色一般高于900,Ag含量低,成矿早阶段蚀变主要为硅化,有的为次生石英岩。以元素地球化学特征作为切入点,探讨了金从流体组分转变为成矿结构面中的固体矿物组分这一短暂过程的迁移沉淀机制,为金矿的找矿提供了借鉴依据。
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    中国磷资源与磷化工可持续发展
    马鸿文,刘昶江,苏双青,孙华,刘梅堂
    2017, 24(6): 133-141. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-12-42

    摘要 ( 179 )   PDF(1576KB) ( 574 )  
    人类活动对磷元素的地球化学过程具有重要影响。中国磷矿石储量仅占世界总量的4.6%,且正面临P2O5品位贫化、磷化工过程伴生稀土和氟资源浪费严重、副产磷石膏大量堆存污染环境以及地表水体磷污染等问题。今后一段时间内,二水物硫酸法仍将是湿法磷酸的主流工艺。磷矿伴生稀土和氟的高效回收利用,对于稀土产业和氟化工可持续发展具有重大战略意义,关键在于突破现有的技术瓶颈,研发新的回收利用技术。磷化工过程实现硫资源的循环利用和清洁生产,核心在于突破磷石膏制硫酸关键技术。磷石膏转铵法制硫酸技术实现规模化工程应用,可有效解决中国硫资源短缺问题,根除磷石膏大量堆存造成的环境污染;还将显著减少硫铁矿、石灰石等一次资源开采和温室气体CO2排放。硅酸钙晶种法回收污水中的磷,进而加工为磷酸、磷肥等产品,则为减少一次磷资源消耗、实现磷资源的循环利用提供了可能。以污水磷回收制取磷酸二氢钾技术为例,表明污水磷回收和磷石膏资源化利用对中国磷资源产业的绿色可持续发展具有重大潜在价值。
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    论宝玉石成矿作用与宝玉石矿床学
    施光海,刘迎新,袁野,赵欣,刘琰,宋双,张睿
    2017, 24(6): 142-151. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-12-36

    摘要 ( 205 )   PDF(1536KB) ( 677 )  
    宝石矿床学是矿床学与宝石学之间的交叉学科, 是联结宝石学与地质学的重要纽带。宝玉石是矿物岩石中的精美部分, 是地球物质中的组成部分, 是探索地球组成、特征与演化的重要研究对象。随着人们对宝玉石外观特征、特性与效应等成因认识的深化和新的宝玉石种类被发现并应用,宝玉石矿床学正在成长为集地质学与宝石学为一体的、内容丰富的学科。在文中回顾了宝石矿床学的历史与发展,总结了宝玉石资源的分布特点,提出了宝玉石成矿作用并做了简要论述,给出了宝玉石矿床的特点及宝玉石矿床学的研究特征。认为,宝石矿物或岩石的成矿作用是研究宝玉石矿床的基础,然而,要形成首饰级的宝玉石,还需要研究成宝、成玉作用。宝玉石中的很多特性与效应,如变彩、变色、变石、月光等效应的成因机理及特殊结构的研究还有待完善,而关于其在自然条件下形成机理等问题,很多是空白。总的来说,宝玉石矿床学研究内容还不完全、不够系统,很多宝石矿种的成因还停留在推测阶段。预计在很长时间内,宝玉石矿床学研究重点依然是单个矿床(已开采和新发现的)的资料收集与整理,不同产地同种矿物的宝玉石矿的类比与综合分析。
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    黔西上二叠统龙潭组菱铁矿层的沉积成因及地质意义
    沈玉林,秦勇,李壮福,金军,魏展航,郑俊,张涛,宗毅,王晓豪
    2017, 24(6): 152-161. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-51

    摘要 ( 291 )   PDF(2075KB) ( 440 )  
    基于黔西地区晚二叠世含煤地层钻井岩心观察及样品分析测试结果,研究了煤系中含菱铁矿与黄铁矿层的岩石学特征,划分了6种含菱铁矿与黄铁矿层的垂向沉积序列,归纳总结了5种菱铁矿与黄铁矿的发育模式,指出含菱铁矿层的发育对“多层叠置独立含煤层气系统”的发育具显著的控制作用。研究结果表明,研究区内菱铁矿中CO2的来源与沉积有机质和海相碳酸盐岩有关,其中,形成于海平面上升背景下的菱铁矿中CO2的同位素特征与海相碳酸盐岩同位素特征相似,形成于海平面下降背景下菱铁矿中的CO2主要来源于沉积有机质,海平面持续较高背景下的发育的菱铁矿则受沉积有机质与海水的共同影响,此外成岩环境的改变导致形成菱铁矿与黄铁矿的共生组合。含煤岩系中含菱铁质(黄铁矿)的泥岩及粉细砂岩具低孔、低渗特征,可作为含气单元间的隔水阻气层,这种岩层的分布受控于沉积环境及区域海平面变化,对“多层叠置独立含煤层气系统”的形成具有分划性的阻隔作用。
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    滇西北红山铜多金属矿床的成因类型:黄铁矿和磁黄铁矿LA-ICPMS微量元素制约
    冷成彪
    2017, 24(6): 162-175. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-61

    摘要 ( 229 )   PDF(2249KB) ( 545 )  
    红山大型铜多金属矿床位于云南中甸地区,包括红山、红牛和恩卡3个矿段,矿体主要呈层状似层状产于石榴石夕卡岩、角岩、大理岩和硅质岩之中,或者呈细脉浸染网脉状赋存于深部隐伏花岗斑岩体之中。目前学术界关于该矿床的成因类型仍然存在不同认识,本文使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICPMS)对矿区硅质岩、夕卡岩矿石中的黄铁矿和磁黄铁矿进行了微区原位成分的测试,进而根据微量元素特征来约束矿床的成因。分析结果表明,不同产状的黄铁矿具有明显不同的微量元素组成,硅质岩中的黄铁矿相对富集Ti、Mn、Ni、As、Pb、Bi、Te、Ag和Sb等微量元素,Co/Ni比值小于1,表现为典型同生沉积黄铁矿的微量元素特征;而夕卡岩矿石中的黄铁矿则相对富集Co和Cu,亏损As、Se和Sb等低温元素,且Co/Ni比值多数大于1,显示高温岩浆热液黄铁矿的微量元素特征。此外,硅质岩中磁黄铁矿的Co、Ni和Se等微量元素组成与黄铁矿的组成十分类似,表明它们的化学组成主要受到沉积环境的控制。夕卡岩中的磁黄铁矿与黄铁矿相比强烈亏损Co,这可能归因于早期黄铁矿沉淀时带走了大量的Co,从而导致残余热液中Co浓度的大幅降低。通过研究,我们还查明红山矿区黄铁矿中的Co、Ni、As和Se等元素主要以固溶体的形成存在,而Pb、Bi、Ag、Cu和Mn等元素则主要以显微包裹体的形式存在。黄铁矿和磁黄铁矿中Pb和Bi均表现为正相关关系,暗示它们可能以显微包裹体或纳米微粒的形式分布于这两种硫化物中。结合野外地质产状与前人已有研究,我们认为红山矿区至少存在两期成矿作用,其中晚三叠世沉积成岩作用形成的黄铁矿富集了一定的Ag、Bi和Pb等成矿元素,而晚白垩世的岩浆热液活动则带来了大量的Cu和Mo等金属元素,从而在红山矿区形成了复合型的Cu-Mo-Pb-Zn-Ag多金属矿化体系。
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    滇西北红山—红牛铜矿成矿物源:矿物学和稳定同位素约束
    王鹏,董国臣,李雪峰,陈薇,李建新,陶兴雄
    2017, 24(6): 176-193. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-65

    摘要 ( 187 )   PDF(3191KB) ( 357 )  
    本文研究了中甸弧南段红山—红牛铜矿主要夕卡岩矿物石榴石和辉石成因矿物学特征,显示矿区石榴石为钙铁钙铝石榴石系列,早期多为钙铁榴石,晚期为钙铝榴石。矿区部分石榴石在背散射光下可以观察到明显的环带结构,钙铝榴石和钙铁榴石含量差别越大环带越明显。矿区辉石主要为次透辉石和少量的透辉石,表明夕卡岩早期成矿流体为高温、酸性和高氧逸度环境。矿区黄铁矿强富铁亏硫且Co/Ni>1,黄铜矿S、Fe和Cu含量较稳定只含有少量的C、Ni和Se,均指示为高温岩浆热液成因。金属硫化物34S众值出现在3.8‰~5.6‰,同时代的石英二长斑岩34S在4.7‰~7.8‰,表明硫主要来自石英二长斑岩。金属矿物和石英二长斑岩铅同位素特征表明,铅主要来自上地壳。石榴石δ18OV-SMOW=6‰~8.8‰,成矿流体δ18OH2O=4.6‰~7.8‰,反映成矿流体主要来自岩浆热液,且成矿流体存在明显的沸腾作用。夕卡岩矿体中的方解石和围岩方解石C-O同位素研究,指示块状硫化物中的方解石来自岩浆流体,含有硫化物细脉的围岩大理岩中的方解石来自围岩的再结晶作用。
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    滇西北斑岩铜矿带中黑云母矿物化学及其成岩成矿指示意义
    潘彦宁,董国臣,李雪峰,王鹏
    2017, 24(6): 194-207. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-3-40

    摘要 ( 162 )   PDF(5307KB) ( 573 )  
    中甸岛弧位于西南三江构造火成岩带义敦岛弧的南端,受甘孜理塘洋俯冲的影响,印支期岩浆活动与带内斑岩型、夕卡岩型铜矿床成矿关系密切。中甸岛弧带内普朗、浪都及松诺岩体的岩石学特征、形成年龄及矿床的地质特征研究较多,在已有研究的基础上,应用电子探针(EPMA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS),系统测定普朗、浪都及松诺含矿石英二长斑岩中黑云母矿物的化学成分,并探讨其成岩成矿意义。电子探针主量元素测定结果显示,普朗石英二长斑岩中的黑云母较浪都及松诺富MgO、TiO2贫FeO、Al2O3,但三者在SiO2、Na2O、K2O及CaO值上差别不明显;与三者全岩相比,黑云母中的∑REE不到全岩∑REE的5%(质量分数),同时富集Rb、Ba、K、Ti、Nb、Ta而贫Th、U、Pb、Sr、Zr、Hf、Y等微量元素。此外,成大矿的普朗石英二长斑岩中黑云母的∑REE及Rb、Hf、Cr的值较浪都及松诺高。在成岩方面,普朗大型超大型斑岩型铜矿较浪都及松诺斑岩型铜矿床(点)形成于相对高温高氧逸度的介质环境中,且其岩浆的分异演化程度略高。同时,在成矿方面,中甸岛弧地区普朗及浪都斑岩型铜矿成矿体中的黑云母Cu含量高于松诺贫矿体中黑云母Cu含量。
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    滇西北北衙斑岩型金多金属矿田构造体系及其控矿作用
    刘飞,王雷,韩润生,郭钰心玥,王明志,谭威
    2017, 24(6): 208-224. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-12-1

    摘要 ( 164 )   PDF(4453KB) ( 674 )  
    北衙斑岩型金多金属矿床是西南“三江”多金属成矿带新生代斑岩型矿床的典型代表,是滇西北新生代构造岩浆成矿事件的产物。北衙金多金属矿田构造发育,构成一套褶皱断裂节理控岩控矿构造系统,控制和形成了“五位一体”矿床类型组成两大成矿系统:Ⅰ斑岩成矿系统,(1)受斑岩体内断裂、节理裂隙及爆破角砾岩筒控制的斑岩型Cu-Au-(Fe)矿床,(2)受斑岩与围岩接触带构造控制的夕卡岩型Au-Fe-(Cu)矿床,(3)受围岩层间断裂破碎带、断裂、节理裂隙控制的热液脉型Au-Fe矿床,(4)沿北衙组灰岩与青天堡组砂泥岩界面及北衙组层间断裂破碎带产出的中低温热液型Pb多金属矿床;Ⅱ氧化淋滤成矿系统,(5)受岩溶洞穴和不整合面控制的氧化淋滤富集型Au矿床。通过构造形迹的几何学、运动学分析和力学性质鉴定,笔者认为该矿田自燕山晚期—喜马拉雅早期印度欧亚板块碰撞以来主要经历了四期构造活动,其主压应力分别经历了近EW向→近SN向→NW向→近EW向的转变过程,依次形成了南北构造带、东西构造带和北东构造带,分别归属于三江—滇中经向构造体系金沙江—程海南北构造带、云南纬向构造体系汤丹—鹤庆—兰坪东西构造带和丽江北东构造带。笔者认为,早南北构造带构成矿田控岩控矿构造格架,东西构造带是控制与喜马拉雅中期富碱斑岩有关的斑岩成矿系统的主导性构造体系,晚南北构造带既对先前形成的金多金属矿体产生破坏或(和)改造富集,又是控制喜马拉雅晚期氧化淋滤成矿系统的主导性构造体系。
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    天然气水合物研究
    海洋底水原位探测技术与中国南海天然气水合物勘探
    孙春岩,赵浩,贺会策,张志冰,竺玮煌,孙逊,尹文斌,凌帆
    2017, 24(6): 225-241. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-12-2

    摘要 ( 223 )   PDF(5827KB) ( 521 )  
    在分析研究国内外海洋底水原位探测技术的前提下,详细阐述了自主研发的“海水溶解气甲烷原位探测技术成果”的研发思路、关键技术和与国外技术的区别;结合该技术在我国南海北部水合物赋存区获得海洋底水原位甲烷测试数据以及现有分层海水技术在南海北部表层海水和台西南盆地底层海水中甲烷测试数据,进行了水合物勘探中分层海水甲烷指标地球化学特征和不同海水测量方法技术在天然气水合物勘探中指示作用的研究和评价,旨在为天然气水合物中海水地球化学勘探方法的选择和发展方向提供参考依据。结果表明:(1)表层海水溶解气甲烷异常在区域水合物远景区中具有10~50 nmol·L-1的绝对甲烷浓度和面积较大(上千km2)的区域地球化学特征;(2)底层海水甲烷异常背景值一般具有100 nmol·L-1以上的绝对甲烷浓度和面积较确定的局部地球化学异常特征;(3)海洋底水原位甲烷地球化学异常数据在水合物赋存区上的异常具有300~800 nmol·L-1的绝对甲烷浓度并具有高衬度异常特征。勘探技术成果显示:(1)常规技术和CTD技术获取的表层海水异常能够筛选水合物勘探远景区;(2)底水原位技术和台湾的岩心钻探技术(core top water)获取的底水地球化学异常与地下烃类聚集体渗漏相关,并有以生物成因气为主的同位素特征,因此该异常能够显示与水合物相关的甲烷渗漏地,为水合物赋存区段的识别提供依据。海水原位地球化学勘探技术在水合物海水地球化学勘探中具有广阔的应用前景。
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    青海南部冻土区天然气水合物成藏控制因素
    刘圣乾,刘晖,姜在兴,夏中源,庞守吉,马文贤
    2017, 24(6): 242-253. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-33

    摘要 ( 83 )   PDF(2150KB) ( 399 )  
    基于开心岭和乌丽地区天然气水合物钻探试验井相关资料,在天然气水合物含油气系统理论的指导下,对青海南部冻土区天然气水合物的形成要素进行了分析。研究表明:青海南部冻土区具备较好的形成水合物的温度压力条件,冻土平均厚度达84 m,连续稳定发育的冻土层可作为水合物天然的盖层;冻土层下平均地温梯度2.03 ℃/100 m,甲烷水合物稳定带计算值为240~450 m;那益雄组煤系烃源岩广泛发育、厚度大、TOC含量高且处于高过成熟阶段,可以作为良好的烃源岩;区内褶皱、断层、裂隙发育,相互连通后不仅可以为流体提供高效的运移通道,还能为水合物提供良好的储集空间。钻探实践表明:研究区具有良好的天然气水合物勘探前景,天然气的来源及气体的运移聚集是其成藏的关键控制因素,并形成以裂缝型天然气水合物为主的水合物矿藏。此外,青藏高原冻土层的发育深刻影响了天然气水合物的形成和保存,其与水合物含油气系统各要素在空间上的配置,共同控制了水合物的形成和分布。
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    油气储层沉积特征及构造影响
    鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组沉积物源:来自古流向与碎屑锆石U-Pb年代学的证据
    雷开宇,刘池洋,张龙,李被
    2017, 24(6): 254-276. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-02-6

    摘要 ( 168 )   PDF(2907KB) ( 529 )  
    采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地南部黄陵地区及彬县地区中侏罗统直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年龄分布特征研究,统计和对比盆地周缘岩体的同位素年代学结果,结合盆地南部直罗组地层典型露头实测古水流数据,综合研究了盆地南部直罗组沉积物源。结果表明:(1)黄陵地区直罗组样品总体呈169~438 Ma、1 435~2 083 Ma、2 300~2 767 Ma三个年龄组,对应峰值分别为274 Ma、1 851 Ma和2 366 Ma。彬县地区直罗组样品总体呈213~485 Ma、802~974 Ma、1 633~1 894 Ma和2 143~2 739 Ma 4个年龄组,对应峰值分别为430 Ma、450 Ma、1 720 Ma和2 254 Ma。(2)黄陵地区直罗组地层物源主体来自西北部阿拉善地块的中酸性侵入岩及变质岩。彬县地区直罗组地层物源主体来自西部的北、中祁连造山带,源岩为中酸性侵入岩、基性侵入岩及变质岩,同时存在火山岩、碎屑岩及变质碎屑岩的部分贡献。(3)盆地南部直罗组下段地层各典型露头古水流优势方向集中于110°~140°,表明古流向以向东和东南为主,即该时期物源主要来自盆地西、西北方向,这与碎屑锆石年代学对比所指示的物源区相一致,这些物源分析结果对于进一步认识侏罗纪时期盆地原型及古地理格局具有较重要的参考价值。
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    鄂尔多斯盆地南部延长组热水沉积作用与烃源岩发育的关系
    贺聪,吉利明,苏奥,刘颖,李剑锋,吴远东,张明震
    2017, 24(6): 277-285. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-29

    摘要 ( 176 )   PDF(1378KB) ( 384 )  
    鄂尔多斯盆地三叠系延长组优质烃源岩的形成可能与热流体活动密切相关,但一直缺乏直观且有效的证据支持。通过连续采样的高分辨率元素地球化学研究,结果显示延长组整体上是具有较多陆源输入的非典型热水沉积,但在长7-3段优质烃源岩沉积期热流体输入显著增强。热液指标Al/(Al+Fe+Mn)、(Fe+Mn)/Ti比值与TOC丰度之间的相关系数分别高达-0.89和0.89,表明热水沉积与烃源岩之间具有密切关系,即热液输入强度越大,烃源岩有机质丰度越高。Al/(Al+Fe+Mn)比值与P/Al、P/Ti、TS含量的相关系数分别为-0.81、-0.80和-0.89,指示热水沉积与烃源岩之间存在的关系可能缘于热水活动能够促进湖面古生产力的提高和底水缺氧环境的形成,在烃源岩发育过程中提供充足的有机质来源和良好的有机质保存条件。研究表明,热水沉积是潜在的富有机质烃源岩,元素定量指标相关性分析是揭示两者之间关系的一种有效途径。
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    黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层发育特征:以岑巩区块为例
    王濡岳,龚大建,冷济高,王兴华,丛森,丁文龙,付福全,杨滔,赖富强
    2017, 24(6): 286-299. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-10-4

    摘要 ( 122 )   PDF(2758KB) ( 362 )  

    依据矿物学、有机地球化学、孔隙结构、甲烷吸附性、岩石力学性质、裂缝发育特征和保存条件等方面的资料,对研究区下寒武统牛蹄塘组页岩储层发育特征进行了系统研究。结果表明,牛蹄塘组页岩具有较高的有机质丰度、脆性矿物含量、热演化程度和甲烷吸附能力。与北美主要产气页岩及龙马溪组页岩相比,牛蹄塘组页岩以Ⅰ型有机质为主,有机孔发育规模较小,孔径多小于5 nm,甲烷吸附/脱附能力强。矿物粒间与粒内孔缝是牛蹄塘组页岩储集空间与渗流通道的主要来源,高TOC含量伴随的高石英(刚性矿物)含量有利于微观孔缝的发育、保存及游离气的富集。牛蹄塘组宏观裂缝以构造缝为主,其次为层间缝,微观上主要为层间、粒间和粒内缝;方解石与石英等裂缝充填物内部发育开启的次级微裂缝、解理和溶蚀孔隙,滑脱缝与压扭/张扭性裂缝面糜棱化矿物粒间孔缝发育,增加了充填裂缝的有效性。在良好保存条件下,裂缝的发育对牛蹄塘组页岩含气性与渗透性均具有贡献,而对渗透性的改善是其最主要贡献。当TOC含量低于6.5%,TOC含量与孔隙度、总孔体积、脆性、兰氏压力、裂缝密度和游离气含量等储层参数具有正相关关系;当TOC含量大于6.5%时,正相关关系逐渐变为负相关。有机质类型、含量、成熟度及成岩作用对页岩储层宏观(脆性、裂缝发育程度)与微观(孔隙类型、孔隙结构、甲烷吸附性)性质均有重要影响。

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    宁镇地区上奥陶统五峰组—下志留统高家边组底部黑色岩系地球化学特征与沉积环境分析
    孟楚洁,胡文瑄,贾东,王琳
    2017, 24(6): 300-311. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-34

    摘要 ( 257 )   PDF(2307KB) ( 534 )  
    下扬子宁镇地区上奥陶统五峰组—下志留统高家边组沉积了一套良好的黑色烃源岩。本文以江苏句容仑山5号井岩心为研究对象,进行系统的岩相学研究与地球化学分析。该套岩系以黑色页岩夹硅质岩为主,夹多层火山灰薄层,笔石化石丰富。其中,五峰组底部发育钙质、硅钙质页岩,顶部以黑色页岩为主,SiO2含量最高值82.38%,黑色页岩中存在硅质岩夹层,硅质岩夹层的形成可能与上升流及火山喷发带来的热液有关。高家边组底部与五峰组界限附近主要为黑色页岩。底部非黑色页岩段以粉砂砂质泥岩与灰白灰黑色页岩为主。δ13Corg在奥陶系—志留系界限附近呈明显负偏移,反映海平面的迅速回升。五峰组与高家边组界限处微量元素氧化还原指标U/Th,V/(V+Ni),V/Cr,Ni/Co,V/Sc指示贫氧缺氧环境,为有机质的保存提供了有利条件。草莓状黄铁矿的发现也为缺氧环境提供了证据。研究区岩石稀土元素配分型式较平坦,在五峰组和高家边组界限处局部出现Ce负异常,指示还原环境,且在界限附近Eu正异常最为显著,反映热液作用的影响。上奥陶统五峰组黑色页岩段和下志留统高家边组黑色页岩段为深水陆棚沉积,是良好的烃源岩发育区,向上至高家边组非黑色页岩段变为浅水陆棚沉积。五峰组—高家边组黑色烃源岩的形成受到了上升流、热液以及海平面回升等因素的多重影响。
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    碳酸盐岩台内滩储层沉积特征、分布规律及主控因素研究:以阿姆河盆地台内滩气田为例
    田雨,徐洪,张兴阳,王红军,张良杰,张宏伟,郭同翠,尉晓玮
    2017, 24(6): 312-321. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-57

    摘要 ( 210 )   PDF(4704KB) ( 441 )  
    近年来,台内滩成为碳酸盐岩油气勘探的重点领域,并取得了一系列重大进展。本文以阿姆河盆地右岸地区中上侏罗统碳酸盐岩台内滩气田为例,在地震、测井、录井、岩心、薄片及分析化验等资料详细研究的基础上,对台内滩类型、沉积特征及储层特征进行了分析,并重点研究了影响台内滩储层发育及分布的控制因素。结果表明:(1)研究区台内滩主要包括生屑滩、内碎屑滩、球粒滩、藻粒滩和鲕粒滩等5种类型。(2)剩余原生粒间孔,次生的粒间、粒内溶孔及溶蚀孔洞为主要储集空间,形成以孔隙型和孔洞型为主的两类台内滩储层。(3)储层发育及分布明显受古地貌、相对海平面变化及溶蚀作用等多种因素控制:①古地貌是台内滩发育的重要基础,在基底古隆起发育的古地貌高部位滩体连片分布,形成规模型台内滩储集体;②相对海平面变化对台内滩储层的发育层位及滩体类型具有重要的控制作用,台内滩储层主要发育于高位域准层序组中上部,由下至上呈现出厚度增大、物性变好等特征,海平面高频震荡导致台内滩垂向上多期叠置;③包括同生期淡水淋滤及埋藏期溶蚀等多期次、多类型溶蚀作用是台内滩储层形成的关键,次生溶蚀孔隙、孔洞成为台内滩重要的储集空间,最终形成优质的孔隙(洞)型台内滩储层。
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    龙门山甘溪泥盆系生物骨架富集层成因机制
    李凤杰,荆锡贵,张昊,徐文礼
    2017, 24(6): 322-332. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-47

    摘要 ( 165 )   PDF(2263KB) ( 410 )  
    四川龙门山泥盆系显著特征是地层中广泛发育类型多样的生物骨架富集层。依据生物类型和几何形态,将生物骨架富集层综合划分为两大类13种。富集层中生物类型、排列方式、埋藏特征和厚度特征是恢复富集层成因过程的重要标志,据此将龙门山泥盆系生物骨架富集层分为6种成因类型:机会种簸扬富集层、风暴簸扬富集层、近源风暴岩、远源风暴岩、基本生物成因富集层和凝聚型富集层。建立了龙门山泥盆系各种生物骨架富集层成因类型的分布模式,从近岸到远岸依次分布风暴簸扬富集层、近源风暴岩、远源风暴岩、机会种簸扬富集层和凝聚型富集层成因模式,而基本生物成因富集层成因模式则分布广泛,从近岸到远岸均有分布。生物骨架富集层的形成受生物、沉积和水动力及其相互作用的制约,分布于不同的沉积环境,是沉积环境分析的有用工具。
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    珠江口盆地珠二坳陷文昌组构造差异性与动力学成因机制
    吕彩丽,张功成,杨东升
    2017, 24(6): 333-341. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-56

    摘要 ( 162 )   PDF(1778KB) ( 390 )  
    通过统计珠二坳陷主要基底断层的要素特征,并计算典型断层的活动速率,系统地研究了文昌组沉积期研究区构造差异性,探讨了差异构造的动力学成因机制。结果表明阳江—一统暗沙东断裂带控制研究区西部开平—顺德凹陷和东部白云凹陷的构造差异性,主要表现在前新生代构造环境、新生代基底断裂走向、文昌组断层活动性和凹陷结构等方面。开平凹陷北侧和白云凹陷南侧控凹边界断层在新生代早期可能属于同一条初始断裂带。研究区东西部前新生代不同的岩石圈结构导致了文昌组构造动力学成因机制迥异:西部开平—顺德凹陷中生代处于火山弧区,较厚的上部地壳高度脆性破裂同时被大量沉积物充填,形成北断南超型窄半地堑结构;东部白云凹陷中生代位于弧前区,地壳韧性变形较强,文昌组沉积物源相对不足,形成南断北超型宽半地堑结构。云开低凸起作为构造调节带,对其两侧的差异性构造变形具有调节作用。
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    沁水盆地安泽区块煤储层含气性特征及其构造控制
    钟雨彤,刘大锰,姚艳斌,蔡益栋,侯月华
    2017, 24(6): 342-352. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-02-2

    摘要 ( 107 )   PDF(3612KB) ( 484 )  
    基于安泽地区的二维地震资料、测井数据和完井数据,分析了该地区煤储层含气性特征及构造对含气量的影响,分别从剥蚀量、上覆有效地层厚度、断层三个方面进行研究。结果表明:安泽地区经历印支期、燕山期、喜马拉雅期三个时期构造运动,总剥蚀量为2 200~3 300 m。安泽地区剥蚀量西部小、保存条件较好,对应含气量较高。剥蚀量东部大、保存条件较差,对应含气量较低。在构造影响较弱区,煤层含气量随上覆有效地层厚度的增加而逐渐增高。断层的控制范围在500 m,距离断层500 m以内的地区含气量低于距离断层超过500 m的地区。同一条断层下降盘较上升盘有更好的封盖能力,含气量相对高。安泽地区的断层构造样式中地堑、掀斜断块和逆断层是较好的储气环境,而地垒不利于煤层气保存。
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    巴基斯坦盐岭东部新生代演化过程及对喜山运动幕次的响应
    杜芳鹏,刘池洋,李聪聪,谭富荣,牛军强,杨创,赵凯,范琪
    2017, 24(6): 353-364. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-37

    摘要 ( 159 )   PDF(2340KB) ( 384 )  
    巴基斯坦盐岭地区位于印度板块北部,与其北部的波特瓦尔盆地一同接受了新生代早期沉积。区内自古新世和始新世的滨海相海相沉积起,经渐新世抬升剥蚀,中新世以来转为陆相前陆沉积,沉积了巨厚层河流冲积相碎屑岩,至更新世后期开始逆冲成山,而其北部波特瓦尔盆地相应地进入破裂前陆盆地演化期,在其南部形成新的前陆沉积区。盐岭新生代演化过程中两个关键时间点分别为渐新世末和上新世末,前者完成了沉积环境由洋到陆的转变,后者使盐岭隆升成山,改变了区域构造格局,这两个时间点对应喜马拉雅运动Ⅰ幕和Ⅱ幕。盐岭东部地区新生代的演化与印度欧亚板块的俯冲碰撞息息相关,且在演化的关键时间点上密切呼应,其新生代演化过程对我国青藏高原隆升意义重大。
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    油气成藏实验与储层物性研究
    低熟页岩生烃特征的热模拟实验研究
    郭少斌,毛文静,马啸
    2017, 24(6): 365-369. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-12-34

    摘要 ( 132 )   PDF(1647KB) ( 437 )  
    采用高压釜热模拟实验方式对页岩样品的成熟度进行改变,并对成熟度改变过程中页岩的生烃情况及热解参数进行了分析。研究表明:Ro随着温度的增高,分为三个阶段:缓慢变化阶段、中等增加阶段和快速增加阶段。随着Ro的升高,气态烃的产率一直是上升的,而液态烃的产率后期是下降的,裂解烃量(S2)则由于转化为气态烃等含量迅速降低,但总烃增加量是有变化的。当Ro为0.65%和1.0%时出现二个生烃高峰,这反映了低成熟页岩在生烃演化过程中的三个阶段,即初期热降解阶段、热降解热裂解阶段和热裂解阶段。而Ro与总烃产率在热模拟过程中则近似呈一条指数曲线关系,根据二个生烃高峰,进而确定了我国陆相盆地页岩气远景区Ro的下限为0.65%,页岩气有利区Ro的下限为1.0%。
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    逆断层正牵引构造对冲积扇沉积过程与沉积构型的控制作用:水槽沉积模拟实验研究
    冯文杰,吴胜和,刘忠保,夏钦禹,张可,徐振华,向显鹏
    2017, 24(6): 370-380. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2016-11-63

    摘要 ( 305 )   PDF(1978KB) ( 545 )  
    逆断层正牵引构造广泛发育于挤压盆地边缘,伴随逆断层的幕式活动而生成,并影响山前冲积扇沉积过程与沉积构型。为进一步认识这种特殊的凸起构造对冲积扇沉积过程及其内部构型的控制作用,利用水槽实验对正牵引构造发育背景下的冲积扇沉积过程进行模拟与观测。研究表明,携带大量沉积物的碎屑流冲出供水槽后很快受到正牵引构造的阻挡,大量的粗粒沉积物快速卸载在正牵引构造的迎水面,形成一个砂砾坝,同时水流被分成两股分支水流。由于较粗粒的沉积物快速在迎水面卸载,砂砾坝迎着水流逐步向物源方向生长,形成逆向(生长)砂砾坝。分支水流绕过正牵引构造后形成两个新的次级物源,在次级物源持续供给下,形成两个由多期碎屑流朵体复合而成的次级扇。受控于正牵引构造的阻挡,冲积扇表面不同位置的沉积物卸载过程差异较大,相较于正常冲积扇沉积体,砂砾坝沉积物偏粗、分选更差,而次级扇沉积物粒度偏细、分选更好;正牵引构造凸起幅度高低也会影响冲积扇沉积构型,凸起幅度越高,正牵引构造对水流的阻挡作用越强、越持久,逆向砂砾坝和次级扇的规模越大、空间结构也越复杂。正牵引构造完全被沉积物覆盖后,扇面沉积特征与一般冲积扇无异。受控于正牵引构造的冲积扇与一般冲积扇的内部构型存在较大差异,在顺物源剖面上前者依次发育碎屑流朵体、逆向砂砾坝及次级扇,而后者则整体以碎屑流朵体为主;在由近端至远端的切物源剖面上,前者依次以碎屑流朵体主控、逆向砂砾坝主控及次级扇主控,而后者则均以碎屑流朵体主控为主。
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    松辽盆地扶余低渗非均质储层压裂缝定量预测
    杜书恒,师永民,关平
    2017, 24(6): 381-389. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-5-11

    摘要 ( 120 )   PDF(1835KB) ( 415 )  
    低渗透非均质储层注水开发过程中,压裂缝展布将呈现明显非均质性特征,延伸规律有待探索。基于压裂缝展布预测精度不足的实际情况,对注水开发过程中导致储层应力变化的主要影响因素展开剖析,认为储层孔隙压力及泊松比的非稳态变化是导致应力变化的主控因素,并以松辽盆地下白垩统扶余储集层为研究对象,开展恢复至原位条件下岩石力学属性变化测定实验;基于储层应力状态发生变化的实际情况,分别采用叠前地震弹性参数反演建模与测井建模的方法对研究区某压裂层段裂缝形态开展精细、定量预测,并对比压后实际产液剖面,验证预测方法的准确性并对预测方法的优劣性开展评价。这将为油田开发中后期储层改造措施方案的优化提供较为重要的科学指导。
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    湘西北牛蹄塘组页岩可压裂性评价
    陈江湛,曹函,孙平贺
    2017, 24(6): 390-398. 
    DOI: 10.13745/j.esf.yx.2017-2-50

    摘要 ( 188 )   PDF(4880KB) ( 559 )  
    为了深入了解湘西北下寒武统牛蹄塘组的页岩气资源潜力,需对该地区牛蹄塘组中下部硅质页岩和碳质页岩层段进行可压裂性评价。通过室内实验等手段分析了影响页岩可压裂性的4类关键物理和力学因素。结果显示:牛蹄塘组中下部硅质页岩的脆性矿物平均含量(51.58%)高于碳质页岩(40.55%),而其黏土矿物平均含量(14.13%)低于碳质页岩(24.49%);硅质页岩的脆性系数(基于泊松比和弹性模量)比碳质页岩高34%;硅质页岩的内摩擦角较大,碳质页岩的黏聚力较小;碳质页岩的孔隙度(平均3.67%)较大,但硅质页岩充填性天然裂缝发育程度较高。结合影响因素分析和前人经验,构建了涉及6项指标的页岩可压裂性评价体系。分别求得硅质页岩、碳质页岩和北美Barnett页岩的可压裂系数为0.59、0.29、0.62~0.64。从可压裂系数可以看出,湘西北牛蹄塘组中下部硅质页岩层段的压裂预期效果与北美Barnett页岩相当,且高出碳质页岩1倍,具有较高的开发潜力。
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