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胶-辽-吉造山带辽河群含钴层位里尔峪组变火成岩成因机制及其对复杂构造演化过程的制约

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岩石学报 2024年第10期40卷 3055-3089页

作者：李同宇刘福来王舫廉涛邓文婷孙莉中国地质科学院地质研究所北京100037 辽宁省第七地质大队有限责任公司丹东118003

辽河群里尔峪组变基性岩与变长英质粒状岩石记录了胶-辽-吉古元古代造山带复杂演化过程的重要信息。该组不仅是辽东钴富集成矿的关键层位,也是深入探讨胶-辽-吉造山带古元古代起始构造背景及其演化过程的关键研究对象。本文通过野外地... 详细信息

辽河群里尔峪组变基性岩与变长英质粒状岩石记录了胶-辽-吉古元古代造山带复杂演化过程的重要信息。该组不仅是辽东钴富集成矿的关键层位,也是深入探讨胶-辽-吉造山带古元古代起始构造背景及其演化过程的关键研究对象。本文通过野外地质调查、岩相学、全岩地球化学、锆石年代学以及Lu-Hf同位素的综合研究,对里尔峪组中变基性岩与变长英质粒状岩石的原岩属性、成因机制、年代格架及构造背景进行了深入研究,结合胶-辽-吉带古元古代的构造演化过程及其与Co元素的初始来源的内在成因关系进行了初步讨论。里尔峪组变基性岩岩石主要由斜长角闪岩与变角闪石岩组成,变长英质粒状岩石包括浅粒岩和变粒岩。野外观察发现大量变基性岩侵入到变长英质粒状岩石中。锆石U-Pb定年结果表明,变基性岩的原岩形成时代为2160~2130Ma,变长英质粒状岩石原岩的形成时代为2200~2160Ma,两者共同经历了1950~1850Ma古元古代变质事件的改造。根据地球化学特征,变基性岩可分为三种类型:第一类斜长角闪岩属于拉斑玄武岩系列,轻微富集LREE,类似E-MORB特征,Nb、Ta、Ti、Zr和Hf轻微亏损,暗示有限的流体交代和地壳混染,变质锆石ε_(Hf)(t)值为-2.3~5.9,t DM1集中在2200~2100Ma,表明其原岩来源于亏损的软流圈地幔,指示古元古代新生地壳生长事件;第二类斜长角闪岩属于钙碱性系列,具有右倾的稀土元素配分曲线,Nb、Ta和Ti元素明显亏损,Zr、Hf正异常,表明其原始岩浆在离开源区后可能经历了地壳混染;第三类变角闪石岩属于超基性岩,REE总量相对偏高,LREE相对富集,Nb、Ta、Ti、Zr和Hf明显亏损,显示出有限的地壳混染和大量流体交代,岩浆锆石ε_(Hf)(t)值为-2.3~6.7,t DM1集中在2500~2200Ma;变质锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-0.4,t DM1集中在2500~2300Ma,其原岩应来源于富集的岩石圈地幔。在变长英质粒状岩石中,变粒岩的siO 2含量低于浅粒岩的,二者原岩均属于钙碱性系列并具有相似地球化学属性,暗示原岩来源于相同的岩浆源区。变长英质岩LREE富集而HREE相对亏损;Zr、Hf正异常,而Nb、Ta和Ti元素明显亏损,与弧源陆壳岩石特征相似;岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值集中在-2~4,变质锆石ε_(Hf)(t)值则集中在-7~-1,两者t DM2集中在2900~2600Ma之间,表明其原岩为大陆下地壳太古宙TTG的部分熔融的产物。变长英质粒状岩石与变基性岩均指示其原岩形成于弧后盆地的构造环境,并经历了弧后盆地持续张裂至碰撞造山的演变过程,该过程可以划分为三个阶段:(1)2200~2160Ma期间,狼林陆块与北澳大利亚克拉通之间的大洋板块由西南向东北俯冲,随着俯冲的大洋岩石圈板块后撤,岩石圈开始伸展导致弧后盆地初始张裂;这一伸展作用导致软流圈地幔上涌,加热上覆太古宙大陆地壳;而由于持续的加热,大陆地壳开始部分熔融,形成了大量酸性火山岩(里尔峪组)及酸性侵入岩(条痕状花岗岩)。(2)2160~2130Ma期间,随着俯冲的大洋岩石圈板块后撤,导致上覆岩石圈进一步伸展减薄,弧后盆地继续拉张,软流圈地幔进一步上涌,减压熔融形成2160~2130Ma的基性岩浆;与此同时,软流圈上涌加热上覆岩石圈地幔,部分熔融形成少量富集型基性岩浆。(3)1950~1850Ma期间,狼林陆块与龙岗陆块发生陆-陆碰撞造山作用,并发生区域内角闪岩相-麻粒岩相变质作用;更为重要的是,里尔峪组钴的来源可能与基性岩浆作用密切相关,火山喷发过程中沿裂隙的流体从基性岩中萃取了Co元素,进而在里尔峪组沉淀形成富钴层位,并经历了古元古代变质-变形事件的改造。

关键词：胶-辽-吉造山带里尔峪组变基性岩和变长英质粒状岩石年代学地球化学弧后盆地

Cesium框架下岛屿高精度地理信息系统设计研究

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信息与电脑 2024年第3期36卷 201-203页

作者：王娟刘猛泰瑞数创科技(北京)股份有限公司北京100192 河北省水文工程地质勘查院(河北省遥感中心) 河北石家庄050000

为实现岛屿地理信息数据的高效利用与可视化表达,充分发挥信息化优势,便于岛屿管理部门或相关使用者充分掌握岛屿信息,快速了解岛屿地理状况。在Cesium框架下,设计岛屿高精度地理信息系统。该系统共包括三维地图浏览、三维地形量算、三... 详细信息

为实现岛屿地理信息数据的高效利用与可视化表达,充分发挥信息化优势,便于岛屿管理部门或相关使用者充分掌握岛屿信息,快速了解岛屿地理状况。在Cesium框架下,设计岛屿高精度地理信息系统。该系统共包括三维地图浏览、三维地形量算、三维空间分析三个功能模块,可让用户在二维和三维的地球虚拟环境中进行漫游,并方便快捷地浏览三维场景,完成与系统的流畅交互,实现设计的基本目标。

关键词： Cesium框架岛屿地理信息系统

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印支造山带:Song Chay构造带

岩石学报 2024年第1期40卷 1-28页

作者：林伟王印刘飞孟令通吴钦颖郭钊李金雁岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中石化经纬有限公司地质技术测控技术研究院青岛266071 中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

印支运动是二十世纪初法国地质学家根据越南北部晚三叠世大规模角度不整合所提出。越南北部的Song Chay构造带作为印支造山带概念的提出地,记录了大量经典的印支造山相关的信息,是理解印支造山带构造演化的关键地区。本文在课题组对Song... 详细信息

印支运动是二十世纪初法国地质学家根据越南北部晚三叠世大规模角度不整合所提出。越南北部的Song Chay构造带作为印支造山带概念的提出地,记录了大量经典的印支造山相关的信息,是理解印支造山带构造演化的关键地区。本文在课题组对Song Chay地区十多年研究基础上,结合前人研究成果,系统厘定了Song Chay构造带的几何空间格架、运动学特征及其演化过程。详细的野外地质考察表明,Song Chay构造带从SW向NE依次可以划分成:新生代的大象山单元、代表缝合带的Song Chay蛇绿混杂岩单元,以及越南东北部褶皱冲断系统。其中蛇绿混杂岩单元和褶皱冲断系统中发育NE-SW向矿物拉伸线理,并具有顶部向NE方向的剪切变形特征,指示了Song Chay洋壳向SW的俯冲以及向NE的逆冲过程。精确的年代学工作表明,Song Chay蛇绿混杂岩中斜长花岗岩的结晶年龄为356.4±2.9Ma,表明至少在早石炭世Song Chay洋就已经形成了成熟的大洋地壳。褶皱冲断带内部的低温年代学数据约束了顶部向NE的剪切变形年龄在250~245Ma之间,表明为华南和印支板块碰撞时间。另外,Song Chay蛇绿混杂岩基质中碎屑锆石物源研究表明,Song Chay蛇绿混杂岩基质中碎屑锆石主要是来自于俯冲的华南板块,只有很少一部分来自印支板块,因此推测Song Chay洋可能为一个十分有限的小洋盆。构造几何学、运动学以及碎屑锆石物源研究表明,在Song Chay构造带内的“滇-琼缝合带”两侧构造特征可对比,并未因“滇琼洋”的闭合而造成差异。因此,我们认为“滇-琼缝合带”并不能代表一个大洋。根据我们及前人的构造学、岩石学、年代学工作,建立了一个初步的Song Chay洋从晚石炭世至中三叠世的构造演化模型:(1)310~270Ma,Song Chay洋开始向SW俯冲到印支板块之下,此时岩浆弧并不发育,蛇绿混杂岩物源主要为华南板块;(2)270~250Ma,Song Chay洋继续俯冲,此时弧岩浆岩大量发育,蛇绿混杂岩同时接受弧岩浆岩及华南板块碎屑物质;(3)250~245Ma,Song Chay洋闭合,华南板块与印支板块碰撞;(4)245~230Ma,印支造山带进入碰撞后伸展阶段。

关键词：印支运动 Song Chay构造带构造解析碎屑锆石滇-琼缝合带

东南极米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩变质作用与年代学研究

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地质力学学报 2024年第3期30卷 487-505页

作者：刘昕淑王伟保红龚庭楠湛礼卿刘晓春赵越中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

东南极普里兹构造带被认为受到格林维尔期及泛非期两期构造热事件的影响,分别与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关,但对两期构造热事件的性质还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史,从矿物学、岩石学、相平衡模拟、锆石年... 详细信息

东南极普里兹构造带被认为受到格林维尔期及泛非期两期构造热事件的影响,分别与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关,但对两期构造热事件的性质还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史,从矿物学、岩石学、相平衡模拟、锆石年代学等角度对普里兹构造带米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩进行了研究。结果表明其主期矿物组合为尖晶石+堇青石+黑云母+矽线石+少量石榴子石+钾长石+钛铁矿,温压条件为870~910℃、0.64~0.69 GPa,晚期退变至810~820℃、0.49~0.53 GPa,并暗示了更高的峰期变质条件(T>910℃,P>0.69 GPa)。CL图像显示锆石具有明显的核-幔-边结构,LA-ICP-MS锆石U–Pb年代学分析显示核部年龄主要集中在613±7 Ma到877±9 Ma,最大值916±11 Ma,比典型的格林维尔期年龄年轻。锆石边部加权平均年龄为526±8 Ma,其Th/U比值范围较大(0.06~1.23),多数Th/U比值较高(>0.1),应代表峰后冷却结晶阶段。尖晶石-堇青石麻粒岩记录了中低压/高温—超高温的变质条件,结合区域已有资料,可能具有顺时针轨迹,其变质演化历史可能反映了碰撞造山之后的伸展阶段,推测与冈瓦纳超大陆的聚合过程有关。

关键词：东南极尖晶石-堇青石麻粒岩 P-T轨迹高温—超高温变质相平衡模拟

内蒙古大青山-盘羊山晚中生代-早新生代构造事件及其对华北北缘构造演化的启示

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地学前缘 2024年第1期31卷 127-141页

作者：张进江郑剑磊王海滨郭磊刘江戚国伟北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119 北京大学深圳研究生院广东深圳518055

内蒙古大青山和盘羊山位于华北克拉通北缘,其复杂的地质构造对华北克拉通北部中—新生代构造演化具有重要的指示作用。大青山以北的盘羊山逆冲体系,形成于晚二叠世至早三叠世古亚洲洋的闭合,晚侏罗世可能受蒙古-鄂霍次克洋闭合的影响而... 详细信息

内蒙古大青山和盘羊山位于华北克拉通北缘,其复杂的地质构造对华北克拉通北部中—新生代构造演化具有重要的指示作用。大青山以北的盘羊山逆冲体系,形成于晚二叠世至早三叠世古亚洲洋的闭合,晚侏罗世可能受蒙古-鄂霍次克洋闭合的影响而重新活动。大青山地区发育4期中—新生代变形构造,从老至新依次是:SE-NW向伸展形成的呼和浩特变质核杂岩、NW向逆冲的大青山逆冲体系、以不变形花岗岩为核心的构造穹窿、大青山山前断裂及高角度正断层。发生于约142~132 Ma的SE-NW向伸展,形成于造山增厚地壳的重力垮塌,并形成呼和浩特变质核杂岩和相关的拆离体系。大青山逆冲体系形成于约130~120 Ma,代表造山过程中地壳荷载与板块汇聚的抗衡导致的构造反转,另一可能是古太平洋俯冲的远程效应。自约120 Ma以来,大青山处于一个构造-热松弛期,导致该区约120~90 Ma的冷却事件被广泛记录,并形成以不变形花岗岩(约114 Ma)为核心的穹窿构造;这些事件可能与华北克拉通的峰期破坏相关。大青山山前断裂和相关的高角度正断层开始于始新世,可能是印度-欧亚大陆碰撞和太平洋板块运动方向改变的远程效应所致。古亚洲洋和蒙古-鄂霍次克洋的闭合导致华北克拉通北缘地壳增厚,引发早白垩世造山晚期的垮塌和伸展,形成呼和浩特变质核杂岩。自120 Ma开始,大青山开始受华北克拉通破坏的影响,并形成后造山伸展。新生代,大青山受新特提斯和太平洋构造域的远程影响。

关键词：中生代新生代逆冲变质核杂岩(MCC) 构造转换大青山华北克拉通北缘

云南墨江金矿区内凝灰岩的成因及对金成矿作用的意义

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岩石学报 2024年第8期40卷 2503-2518页

作者：郭娜欣刘善宝李万平王成辉赵晨辉中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 墨江县矿业有限责任公司普洱654899

云南墨江金厂金矿是哀牢山金矿带内的一个大型金矿床,矿床受剪切带控制,矿体赋存于古生代浅变质岩中,其成矿物质来源一直是争论的焦点。为进一步精确约束赋矿地层的形成时代和大地构造背景,探讨其与金成矿物质来源和成矿作用之间的关系... 详细信息

云南墨江金厂金矿是哀牢山金矿带内的一个大型金矿床,矿床受剪切带控制,矿体赋存于古生代浅变质岩中,其成矿物质来源一直是争论的焦点。为进一步精确约束赋矿地层的形成时代和大地构造背景,探讨其与金成矿物质来源和成矿作用之间的关系,本文对古生代浅变质岩中的凝灰岩开展了年代学、地球化学、黄铁矿成分和同位素特征研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果(256.6±2.3Ma)表明墨江金矿区内存在晚二叠世火山碎屑岩。锆石稀土元素含量较高,Ce正异常(δCe=2.02~32.98)和Eu负异常明显(δEu=0.06~0.38)。岩石具有低钛(TiO_(2)=0.47%~0.71%)、较高铝(Al_(2)O_(3)=10.96%~16.33%)、富铁(Fe_(2)O_(3)T=3.21%~9.12%)和硫(S=0.95%~3.92%)等特征,属于英安质-流纹质凝灰岩;此外,所有样品轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)_(N)=7.50~15.7),Eu异常明显(δEu=0.54~0.68),亏损Nb、Ta、Ti、Sr、Ba,富集K、Pb,显示出弧火山岩的地球化学特征。Nd同位素(ε_(Nd)=-9.24~-9.61)显示富集特征,二阶段钕模式年龄为1.61~1.79Ga。凝灰岩中富含黄铁矿,黄铁矿属铁亏损型(S/Fe=2.00~2.09),存在Ni对Fe、As对S的类质同象置换;S主要来自地壳(δ^(34)SV-CDT=-8.8‰~-9.7‰);Co、Ni含量高但没有相关性,指示其为火山成因,后期受到了富Ni流体交代;黄铁矿的Au含量偏高,但未发现独立金矿物,推测可能存在纳米金。全岩地球化学特征、Nd同位素特征和锆石微量元素特征指示墨江金矿区凝灰岩形成于陆缘弧构造背景,为古特提斯洋俯冲消减过程中玄武质岩浆底侵导致古元古代变质基底重熔的产物,岩浆形成过程中伴有地幔物质的加入,同时存在金的初始富集,形成含金黄铁矿,并在随后的区域变质作用及构造热事件中发生金的活化迁移,为金矿床的最终形成提供成矿物质。晚二叠世弧岩浆作用对于墨江金矿的形成具有重要意义。

关键词：凝灰岩晚二叠世陆缘弧墨江金矿区哀牢山金矿带

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大横路铜钴矿含矿地层的物源区属性和沉积环境:对钴富集的制约

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岩石学报 2024年第10期40卷 2988-3009页

作者：刘超辉王慧宁朱志勇田忠华孙逊北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局广州海洋地质调查局广州511458

大横路铜钴矿床位于胶-辽-吉古元古代构造带北段,是我国目前探明的以钴为主的大型变沉积岩容矿型铜钴矿床。然而,关于该矿床的含矿地层物源属性及沉积时的氧化还原条件,以及二者与钴成矿之间的联系尚不清楚。本次研究以采自钻孔的贫Co和... 详细信息

大横路铜钴矿床位于胶-辽-吉古元古代构造带北段,是我国目前探明的以钴为主的大型变沉积岩容矿型铜钴矿床。然而,关于该矿床的含矿地层物源属性及沉积时的氧化还原条件,以及二者与钴成矿之间的联系尚不清楚。本次研究以采自钻孔的贫Co和富Co变碎屑岩以及老岭群地表出露的变质碎屑岩和碳酸盐岩作为研究对象,开展了详细的全岩地球化学以及C-O-S同位素研究,对比含矿与不含矿地层的物源属性、风化程度以及沉积时水体氧化还原环境的差异,进而探讨它们对Co(富Co硫化物)富集的制约。钻孔及地表的大栗子组变碎屑岩的地球化学特征表明含矿的大栗子组样品相对老岭群其他组样品更加富集Fe_(2)O_(3)^(T)和Sc且具有更低的Zr/Sc比值,这表明含矿地层中具有更多的镁铁质岩石来源的碎屑物质的输入。这与大栗子组中Hf含量小于8300×10^(-6)以及ε_(Hf)(t)值大于+2.3的碎屑锆石的比例更高是一致的。富Co的绢云千枚岩(变质页岩)相比贫Co样品具有更高的校正后化学蚀变指数CIA(大于83)、化学风化指数CIW(大于89)和斜长石蚀变指数PIA(大于85),这表明前者的母岩区经历了较高程度的化学风化,导致了含矿岩石中具有更高的黏土矿物含量。此外,富Co样品显示了更低的Fe^(3+)/Fe^(2+)比值,表明了其形成于相对较为还原的沉积环境。综上所述,在大横路铜钴矿的赋矿岩石大栗子组绢云千枚岩的原岩沉积时,其更高的基性源区组份、母岩区较高的化学风化程度以及相对较为还原的沉积环境为Co的初始富集提供了有利条件。这一研究结果为深入探讨该类型矿床的成矿机制提供了重要依据。

关键词：胶-辽-吉古元古代构造带大横路铜钴矿地球化学物源属性成矿地质背景

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COUPLED THERMO-HYDRO-MECHANICAL ANALYsiS FOR THE CONCEPTUAL REPOsiTORY OF HIGH-LEVEL RADIOACTIVE WASTE IN CHINA

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COUPLED THERMO-HYDRO-MECHANICAL ANALYSIS FOR THE CONCEPTUAL ...

第三届废物地下处置学术研讨会

作者： Y.M.liu~1,J.wang & D~1.Ke,M.F.Cai~2 (1.beijing Research institute of Uranium geology,beijing 100029 2.University of Science and Technology beijing beijing 100083 )

In order to safely dispose of the high-level radioactive waste(HLW),R&D guide of HLW disposal was published in February 2006 in *** spent fuel from nuclear power plants will be reprocessed first,followed by vetrification and final disposal.A conceptual repository 3D configuration comprises a single vertical borehole in a continuous and homogeneous hard rock,containing a canister surrounded by an over-pack and a bentonite layer,and the backfilled upper portion of the gallery using *** take into account in situ stress,geothermal gradient and groundwater of Beishan area,thermal relief of HLW and swelling pressure of buffer/ backfill material made by GMZ01 bentonite,the TM,HM and THM evolution of the whole configuration is simulated over a period of 100 *** results demonstrate that temperature is hardly affected by the *** contrast,the influence of the couplings on the mechanical stresses is *** repository has long-term stability in fully THM coupling action condition.

关键词： High-level radioactive waste(HLW) geological repository concept multiple barrier system FLAC3D thermo-mechanical

来源： cnki会议评论

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东营凹陷古近系页岩组构及典型岩相储集特征

油气地质与采收率 2024年第2期31卷 1-16页

作者：王伟庆刘惠民李军亮中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室山东东营257015 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206

基于岩石薄片、扫描电镜、显微荧光和阴极发光等图像学分析方法,结合核磁共振、氮气吸附等测试技术,对东营凹陷古近系碳酸盐矿物类页岩相和混合类页岩相2种典型岩相进行研究。根据矿物组分和产状将页岩划分为碳酸盐纹层和泥质纹层2类结... 详细信息

基于岩石薄片、扫描电镜、显微荧光和阴极发光等图像学分析方法,结合核磁共振、氮气吸附等测试技术,对东营凹陷古近系碳酸盐矿物类页岩相和混合类页岩相2种典型岩相进行研究。根据矿物组分和产状将页岩划分为碳酸盐纹层和泥质纹层2类结构单元,通过分析两者的矿物类型及相关孔隙发育特征,揭示了2种典型岩相储集特征,并根据埋藏过程中地质要素的相对变化,讨论了页岩层系储集空间发育条件。研究结果表明:东营凹陷古近系页岩矿物组分多样,以多组分碳酸盐矿物普遍发育、多来源长英质碎屑颗粒局部集中以及黏土矿物和有机质等流变性组分塑性充填为特征。骨架颗粒限定了有机组分的分布边界,有机组分内部又包含部分自生矿物,孔隙充填物受原油沥青质和蜡质含量高、地表凝固点高等因素的影响,有机组分与无机矿物间显示出多重嵌合特征。页岩组构与复杂的演化过程共同决定了孔隙类型和发育机制的多样性,碳酸盐矿物类页岩相发育纳米级晶内孔隙和微米级晶间孔隙及溶蚀孔隙,以孔隙大且连通好为特征,孔隙度相对偏低;混合类页岩相发育纳米-微米级黏土矿物片间孔隙,孔隙小且连通差,孔隙度相对偏高。层间缝发育区具有良好的储集性,储集空间由富含基质孔隙的多尺度孔缝网络构成,在整体富有机质的背景下,古近系富碳酸盐页岩具有基质普遍含油和纹层界面富集的特征。

关键词：页岩储集性微观特征孔隙结构东营凹陷