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Granite thermal reservoirs in Lingshui area of Hainan Island and their significance to geothermal resources,China

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Energy Geoscience 2023年第4期4卷 159-170页

作者： xiaorui yun Ying Zhang Dingyong Liang Yanming Qu Haifeng Chen Petroleum Exploration&Production Research Institute SINOPECBeijing100083China Geological Comprehensive Survey Institute of Hainan HaikouHainan570206China No.3 Bureau of China Metallurgical Geology Bureau TaiyuanShanxi030000China No.313 Geological Team Bureau of Geology and Exploration of AnhuiLu'anAnhui237010China

Hainan Island located at the southernmost tip of the continental crust of the South China Plate,has high terrestrial heat-flow values,widely-distributed hot springs,and rich geothermal *** researches on the origin and potentials of geothermal resources can promote Hainan Island's development into a clean energy *** determine the geological conditions for the formation of geothermal resources in southern Hainan Island,we collected core samples of granites from the Baocheng batholith in southern Hainan Island and conducted systematic analysis in respect of petrology,geochronology,geochemistry,and petrophysical *** results of this study are as *** Baocheng batholith in the southern Hainan Island has a crystallization age of 98.42±0.56 Ma,making it the product of magmatism in the early stage of the Late *** mainly consists of high-K calc-alkaline granites,which were intruded by intermediate-to-mafic *** Baocheng batholith has a high radioactive heat generation rate of 2.712-6.843μW/m^(3),with an average of 3.846μW/m^(3),a radioactive heat-flow value of 30.768 μW/m^(2)and a heat-flow contribution rate of 38.95%-43.95%.As shown by the results of their thermophysical property analysis,the granites have high thermal conductivity and can serve as highquality geothermal *** combination with previous geological and geophysical data,the geothermal model of the Lingshui area was established in this *** deep structure indicates the presence of high-conductivity and low-resistivity layers in the basement of the Baocheng *** can be inferred thereby that asthenospheric upwelling may occur and that there exist two magma vents at depth in the ***,magmatic heat at depth and granites with high radioactive heat generation rate serve as the main heat sources in the Lingshui area.

关键词： Hainan Island Geothermal energy Baocheng batholith Granite Radioactive heat flow Thermal conductivity

Structural architecture of Neoproterozoic rifting depression groups in the Tarim Basin and their formation dynamics

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Science China Earth Sciences 2019年第3期62卷 529-549页

作者： Bizhu HE Cunli JIAO Taizhu HUANG Xingui ZHOU Zhihui CAI Zicheng CAO Zhongzheng JIANG Junwen CUI Zhuoyin YU Weiwei CHEN Ruohan LIU xiaorui yun Guangming HAO Institute of Geology Chinese Academy of Geological Sciences Exploration and Production Research Institute of SINOPEC Institute of Northwestern Petroleum Subsidiary of SINOPEC Oil and Gas Investigation Centre of China Geological Survey

The Tarim Basin is the largest, oil-bearing, superimposed basin in the northwest of China. The evolution and tectonic properties of the initial Tarim Basin have been hotly disputed and remain enigmatic. The Neoproterozoic basin is covered by a vast desert and a huge-thickness of sedimentary strata, has experienced multiple tectonic movements, had a low signal to noise ratios(SNRs) of deep seismic reflection data, all of which have posed critical obstacles to research. We analysed four field outcrops, 18 wells distributed throughout the basin, 27 reprocessed seismic reflection profiles with higher SNRs across the basin and many ancillary local 2D and 3D profiles and aeromagnetic data. We found about 20 normal fault-controlled rifting depressions of the Cryogenian and Ediacaran scattered throughout the basin, which developed on the Precambrian metamorphic and crystalline basement. The structural framework is clearly different from that of the overlying Phanerozoic. The rifting depressions consist of mainly half grabens, symmetrical troughs and horst-grabens. From the northeast to southwest of the basin,they are divided into three rifting depression groups with the WNW, ENE, and NW-trends that are mainly controlled by normal faults. The maximum thicknesses of the strata are up to 4100 m. From the Cryogenian to Ediacaran, most of the main inherited faults to active and eventually ceased at the end of the Ediacaran or Early Cambrian, while subsidence centres appeared and migrated eastward along the faults. They revealed that the different parts of the Tarim continental block were in NNE-SSWoriented and NNW-SSE-oriented extensional paleo-stress fields(relative to the present) during the Neoproterozoic, and were accompanied by clockwise shearing. According to the analysis of the activities of syn-sedimentary faults, filling sediments,magmatic events, and coordination with aeromagnetic anomalies, the tectonic properties of the fault depressions are different and are primari

关键词： Rifting depression groups Normal faults Extensional and clockwise shearing Cryogenian and Ediacaran Continental rift and intra-continental fault-controlled basin Tarim Basin

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海底地形对不同时间尺度岩浆供给变化的响应

北京大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 437-444页

作者：贠晓瑞李江海吴桐雯宋珏琛造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871

利用有限差分数值模拟方法,恢复洋中脊地形的形成过程,模型中岩浆供给按一定的时间周期和幅度规律性地变化。结果表明:只有当岩浆供给变化周期的时间尺度大于在洋中脊同一侧形成两条断层的时间间隔时,才能影响海底地形的形成过程并被记... 详细信息

利用有限差分数值模拟方法,恢复洋中脊地形的形成过程,模型中岩浆供给按一定的时间周期和幅度规律性地变化。结果表明:只有当岩浆供给变化周期的时间尺度大于在洋中脊同一侧形成两条断层的时间间隔时,才能影响海底地形的形成过程并被记录。结合数值模拟实验结果和不同类型洋中脊的地形特征,认为快速扩张洋中脊是唯一可能在地形上记录到米兰科维奇气候周期(偏心率(100 ka)、倾斜度(41 ka)和岁差(23ka)) 3个时间尺度岩浆变化周期的洋中脊类型,中速扩张洋中脊和部分岩浆供给充足慢速扩张洋中脊的地形可能与100 ka尺度的岩浆供给变化周期有关,大部分慢速扩张洋中脊海底地形不受100 ka及以下的岩浆供给变化周期影响。

关键词：洋中脊断层岩浆供给气候变化周期

The Sedimentary Evolution During Late Triassic-Jurassic Period and the Hydrocarbon Exploration Direction in the Eastern Part of the Qiangtang Basin, Tibet

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2020年第S01期94卷 35-35页

作者： LIU Ruohan HE Bizhu ZHENG Menglin LUO Xiaoping PENG Yang yun xiaorui CHEN Weiwei YU Zhuoying MNR Key Laboratory of Deep-Earth Dynamics Institute of GeologyChinese Academy of Geological SciencesBeijing 100037China Petroleum Exploration and Development Institute Xinjiang Oilfield CompanyKaramay 834000China State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Chengdu University of TechnologyChengdu 610059China

Based on the field outcrops surveyed,combined with recent published the regional tectonic evolution and geochronology data,we analyzed the lithologies and rock associations of strata,identified the sedimentary facies types,and discussed the distribution sedimentary facies and the hydrocarbon accumulation in the eastern Qiangtang basin during the Late Triassic–*** by regional unconformities,there are two tectono-stratigraphic units(from the Carnian to the Norian and from the Rhaetian to the Kimmeridgian,respectively)in the eastern part of Qiangtang *** systematically described the distribution range,thickness variation and lithological characteristics of different formations in the tectonostratigraphic *** Late Triassic-Jurassic is dominated by marine facies and marine-continental transitional *** marine-continental transitional facies include deltaic and tidallagoon *** facies including gentle carbonate slope,evaporative platform,restricted platform,littoral,neritic,bathyal and abysmal *** Carnian stage is dominated by littoral–neritic–bathyal–abysmal facies in the north Qiangtang depression otherwise the littoral–neritic facies in the south Qiangtang *** early Norian stage is dominated by carbonate gentle slope-mixed continental shelf *** late Norian,Bajocian,Callovian and Kimmeridgian stage are dominated by tidal flat-delta facies in the north Qiangtang depression and littoral-neritic facies in the south Qiangtang *** Bathonian and Oxfordian stage are dominated by evaporative platform-restricted platform-mixed continental shelf *** sedimentary facies formed zones from north to south and extended in an E–W *** Eastern Lower Uplift(ELU)played an important role in the division zones of sedimentary facies from north to *** the Bathonian and Oxfordian,the ELU developed below the sea level and controlled the distribution of restricted platform,evaporative platform and p

关键词： late Triassic-Jurassic sedimentary facies sedimentary evolution hydrocarbon prospect eastern Lower Uplift region eastern part of the Qiangtang basin

西藏安多地区早古生代及中生代造山记录:来自安多微陆块-南羌塘锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究

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岩石学报 2019年第6期35卷 1673-1692页

作者：贠晓瑞蔡志慧何碧竹郑孟林焦存礼彭阳刘若涵自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学北京100083 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院克拉玛依834000 中国石化勘探开发研究院北京100083

安多地区位于青藏高原腹地,为拉萨地体、羌塘地体及安多微陆块的结合部位,是研究拉萨地体、羌塘地体起源以及特提斯造山过程的关键位置。我们对采自安多地区的前中生代基底岩石及侏罗系沉积岩样品进行了岩石学、锆石U-Pb年代学及Hf同位... 详细信息

安多地区位于青藏高原腹地,为拉萨地体、羌塘地体及安多微陆块的结合部位,是研究拉萨地体、羌塘地体起源以及特提斯造山过程的关键位置。我们对采自安多地区的前中生代基底岩石及侏罗系沉积岩样品进行了岩石学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究。研究结果表明:安多花岗片麻岩中锆石同时记录了510~505Ma岩浆年龄以及187Ma变质年龄;187Ma的变质锆石与510~505Ma的岩浆锆石具有相似的Hf同位素模式年龄(1.7~1.5Ga),表明寒武纪花岗岩主要来源于古老地壳重熔。碎屑锆石年代学分析结果揭示了安多微陆块石英岩具有498~484Ma、800~1000Ma和1800~1950Ma的年龄峰值,与南羌塘地体及特提斯喜马拉雅碎屑锆石年龄分布特征相似,表明其在早古生代时位于冈瓦纳大陆北部印度陆块边缘。南羌塘坳陷东南部中侏罗世砂岩及钙质砂岩碎屑锆石年代学分析结果显示其具有182~171Ma、450~600Ma、800~1000Ma、1800~1950Ma及2400~2600Ma的年龄峰值,这种年龄分布特征与安多微陆块及南羌塘地体相似,而与拉萨地体不同,说明南羌塘坳陷东南部下-中侏罗统物源主要来自安多微陆块及南羌塘地体,在早-中侏罗世时安多微陆块与南羌塘地体已经发生了碰撞造山。

关键词：安多 U-Pb定年 Hf同位素早古生代造山侏罗纪造山

青海共和盆地东北部干热岩岩浆侵位结晶条件及深部结构初探

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岩石学报 2020年第10期36卷 3171-3191页

作者：贠晓瑞陈希节蔡志慧何碧竹张盛生雷敏向华自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质大学(北京) 北京100083 南方海洋科学与工程广东实验室广州511458 中国地质调查局发展研究中心北京100037 青海省水文地质工程地质环境地质调查院西宁810008

秦岭、祁连、昆仑造山带结合处的共和盆地记录了复杂的构造、岩浆、变质和沉积作用事件,是研究青藏高原北部构造-岩浆演化的关键地区。近年来,共和盆地花岗岩类高温干热岩的发现使得该区成为新型地热资源的战略基地。然而,有关干热岩原... 详细信息

秦岭、祁连、昆仑造山带结合处的共和盆地记录了复杂的构造、岩浆、变质和沉积作用事件,是研究青藏高原北部构造-岩浆演化的关键地区。近年来,共和盆地花岗岩类高温干热岩的发现使得该区成为新型地热资源的战略基地。然而,有关干热岩原岩的组成、侵位时代、结晶温压及其时空分布等特征仍不清楚,制约着干热岩地热能勘查开采及该区构造-热演化历史的认识。本文以共和盆地东北部恰卜恰地区3口干热岩钻井岩芯和野外露头样品为基础,结合区域地质调查资料,开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和矿物温压计研究。研究发现,该区干热岩主要由花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等花岗岩类组成,偶见闪长岩包体。电子探针分析显示,样品中多数角闪石为铁角闪石。角闪石-斜长石矿物对温压计研究表明,岩体的结晶压力属于中低压(1.91~3.52kbar),温度为中低温(681~693℃),其岩浆结晶深度约在7.2~13.2km。锆石Ti饱和温度计分析表明,该区岩浆结晶温度主要为643~804℃,而恰卜恰北部的沟后杂岩体相较干热岩钻井岩芯钻揭的杂岩体具有更高的结晶温度。锆石U-Pb年代学分析表明,共和盆地东北部恰卜恰地区干热岩原岩形成时间主要为243~236Ma和225~210Ma两个时期,存在不同时期、不同源区的侵入,与印支期青藏高原北部古特提斯洋盆的俯冲消减相关。之后,共和干热岩经历了至少4.2km的隆升剥露。结合前人多种地球物理研究资料,构建了该区深部四层结构构造剖面,干热岩热源可能与地幔上涌、中下地壳存在局部熔融体有关,且受多条隐伏断裂的影响,盆地基底下的干热岩地热藏具有分区性。

关键词：干热岩锆石Ti温度计角闪石-斜长石温压计侵位深度岩浆结晶温度共和盆地

新疆阿克苏地区新元古代沉积特征对裂谷发育过程的指示

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岩石学报 2020年第10期36卷 3225-3242页

作者：刘若涵何碧竹焦存礼蔡志慧贠晓瑞彭守涛郝光明郭宪璞自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 中国石油勘探开发研究院北京100083 南方海洋科学与工程广东实验室广州511458 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

阿克苏地区地处塔里木克拉通西北部的盆-山结合部位,新元古代地层齐全且发育前寒武纪蓝片岩,保留了新元古代从洋壳俯冲汇聚到陆壳拉张伸展过程的记录,是近年塔里木新元古界研究的热点及重点地区。但阿克苏地区新元古代地层层序和沉积体... 详细信息

阿克苏地区地处塔里木克拉通西北部的盆-山结合部位,新元古代地层齐全且发育前寒武纪蓝片岩,保留了新元古代从洋壳俯冲汇聚到陆壳拉张伸展过程的记录,是近年塔里木新元古界研究的热点及重点地区。但阿克苏地区新元古代地层层序和沉积体系的研究较为薄弱,构造对沉积充填的控制作用仍不清楚,由此也制约着对塔里木克拉通初期裂谷发育演化的认识。本文综合地层学、沉积学等多种研究手段,分析阿克苏地区新元古代地层展布及垂向发育特征,将多处实测剖面与钻井-地震剖面结合,构建了阿克苏地区新元古代地层发育序列及空间对比格架。明确了由裂陷控制的沉积相类型及演化:南华纪巧恩布拉克组先后发育冲积扇/扇三角洲、水下-冰川亚相(冰碛岩)及深水陆棚相;尤尔美那克组,早期以陆上-冰川沉积为主,晚期以冲积扇沉积为主;震旦纪苏盖特布拉克组由冲积扇过渡到辫状河三角洲和潮坪相;奇格布拉克组以碳酸盐岩台地沉积为主。通过盆-山构造结合沉积序列分析,确定新元古代经历了三个构造-沉积演化阶段:(1)局限深裂谷发育阶段(南华纪),充填冲积扇/扇三角洲及深水陆棚相沉积,其中发育两期不同环境的冰川沉积;(2)裂谷扩张期(震旦纪早期),火山活动强烈,发育冲积扇-辫状河三角洲、潮坪相沉积;(3)坳陷发育期(震旦纪晚期),广盆浅海环境,发育碳酸盐岩台地。

关键词：地层展布沉积相新元古代新疆阿克苏地区塔里木克拉通西北部

青海共和盆地中三叠世花岗岩组合岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束

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岩石学报 2020年第10期36卷 3152-3170页

作者：陈希节贠晓瑞雷敏蔡志慧张盛生刘若涵李毅兵何碧竹中国地质调查局发展研究中心北京100037 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学南京210046 中国地质大学(北京) 北京100083 青海省水文地质工程地质环境地质调查院西宁810008 南方海洋科学与工程广东实验室广州511458

青海共和盆地位于青藏高原东北缘,以往有关共和盆地及邻区早-中三叠世岩浆岩成因机制的认识分歧较大,且研究主要集中在露头岩石方面。本文以共和盆地干热岩GR1井深部花岗岩岩芯样品作为研究对象,对其进行岩石学、长石电子探针、主微量... 详细信息

青海共和盆地位于青藏高原东北缘,以往有关共和盆地及邻区早-中三叠世岩浆岩成因机制的认识分歧较大,且研究主要集中在露头岩石方面。本文以共和盆地干热岩GR1井深部花岗岩岩芯样品作为研究对象,对其进行岩石学、长石电子探针、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究。矿物组成及长石电子探针测试结果显示花岗岩主要为奥长花岗岩、英云闪长岩及花岗闪长岩。锆石U-Pb测年结果表明,奥长花岗岩的结晶年龄为236.5±1.7Ma,英云闪长岩的岩浆结晶年龄为241.6±3.0Ma。主、微量元素地球化学显示这些花岗岩主要为准铝质,属于高钾钙碱性系列。全岩Ta-Nb-Hf等不相容元素图解及锆石Hf同位素数据表明共和盆地的236.5~241.6Ma花岗岩显示火山弧及同碰撞花岗岩成分特征,说明中三叠世共和地区发生俯冲-碰撞转换。结合本文数据与区域背景资料,作者认为:共和盆地早-中三叠世花岗岩组合的形成与印支期宗务隆洋的南向俯冲作用密切相关,此时,在宗务隆-青海南山-西秦岭北缘存在统一的大陆边缘弧环境;在236~241Ma时发生俯冲-碰撞转换;晚三叠世时宗务隆-青海南山-西秦岭北缘已处于碰撞期和后碰撞期。

关键词：共和盆地干热岩中三叠世花岗岩组合俯冲-碰撞转换

青海共和盆地三叠纪中酸性侵入岩中电气石化学组成、硼同位素特征及对岩浆-热液演化的启示

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岩石学报 2022年第11期38卷 3359-3374页

作者：陈希节贠晓瑞雷敏张盛生蔡志慧刘若涵李振宇何碧竹中国地质调查局发展研究中心北京100037 自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学南京210046 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 青海省水文地质工程地质环境地质调查院西宁810008 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国地质大学(北京) 北京100083

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否... 详细信息

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。

关键词：共和盆地干热岩中三叠世花岗岩电气石硼同位素壳源