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中国海域沉积盆地咸水层二氧化碳地质封存潜力

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海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 98-114页

作者：陈建文王嘹亮王平康袁勇曹珂付玉通陆东宇杨长清李慧君王建强张银国龚建明孙晶赵化淋中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 青岛市海洋地质碳封存工程研究中心青岛266237 青岛市海洋地质碳封存重点实验室青岛266237 中国地质调查局广州海洋地质调查局广州511458 中国地质调查局基础调查部北京100037

二氧化碳地质封存是二氧化碳捕集利用封存(CCUS)技术的关键环节,海域二氧化碳地质封存是将工业碳排放源或油气开发过程中捕集的二氧化碳,以超临界态注入到海底咸水层、废弃或开发中油气藏等地质体中,实现与大气长期隔离的过程。因远离... 详细信息

二氧化碳地质封存是二氧化碳捕集利用封存(CCUS)技术的关键环节,海域二氧化碳地质封存是将工业碳排放源或油气开发过程中捕集的二氧化碳,以超临界态注入到海底咸水层、废弃或开发中油气藏等地质体中,实现与大气长期隔离的过程。因远离人类居住地且有海水覆盖、具有“安全性高、环境风险小”特点,海域二氧化碳地质封存受到欧美等国家和地区的高度重视。本文在分析我国海域沉积盆地基本地质条件基础上,采用创新的模型体积法评价了我国海域沉积盆地咸水层二氧化碳地质封存潜力。研究表明,我国海域沉积盆地新生界厚度大,地壳稳定性较好,具有中低地温场特征,发育多套储碳-封盖组合,构造地层圈闭多,二氧化碳地质封存条件优越、咸水层封存潜力巨大。这将为我国海洋地质碳封存区带评价和目标区优选提供依据,对我国沿海省市碳达峰碳中和路径规划和离岸碳封存示范工程预研究具有重要意义。

关键词：二氧化碳地质封存中国海域沉积盆地模型体积法咸水层封存潜力

生物成因微晶石英特征及其对海相页岩储层孔隙发育的影响

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沉积学报 2024年第5期42卷 1738-1752页

作者：王拔秀张鹏辉梁杰陈建文孟祥豪付奕霖鲍衍君河海大学海洋学院自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室南京210024 中国科学院海洋地质与环境重点实验室中国科学院海洋研究所山东青岛266071 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

【目的】石英是海相页岩中最重要的矿物之一,以多种形式存在,并具有多种的硅质来源和成因,而不同类型的石英对于岩石力学性能和孔隙演化的贡献是不同的,且相关研究目前仍较薄弱,制约了对页岩储层特征的深入认识。【方法】简述了近年来... 详细信息

【目的】石英是海相页岩中最重要的矿物之一,以多种形式存在,并具有多种的硅质来源和成因,而不同类型的石英对于岩石力学性能和孔隙演化的贡献是不同的,且相关研究目前仍较薄弱,制约了对页岩储层特征的深入认识。【方法】简述了近年来海相页岩石英分类的最新进展,并在此基础上,在前期研究较为薄弱的下扬子地区,利用鼓地1井上奥陶统五峰组—下志留统高家边组海相页岩样品,综合运用薄片分析、X射线衍射分析、地球化学分析、场发射扫描电镜、核磁共振、能谱分析和阴极发光等多种方法手段,探究海相页岩石英类型和硅质来源,并进一步讨论生物成因微晶石英对页岩力学性质和孔隙发育等储层性质的影响。【结果】下扬子地区鼓地1井五峰组—高家边组页岩石英类型主要为碎屑石英、微晶石英和生物骨架石英,其中碎屑石英为陆源输入,而微晶石英则为自生来源。硅质生物骨架镜下证据、生物硅含量、主微量元素特征等指标综合分析表明硅质生物可为微晶石英提供重要的硅质来源。【结论】海相页岩中的生物成因微晶石英增强了页岩的脆性,并且相互连接,形成刚性的硅质基质框架,很大程度上提高了页岩的力学性能。此外,这一刚性框架能够有效地保护微晶石英内部的有机质孔隙和粒间孔隙不被压实,有利于孔隙的保存。

关键词：海相页岩生物成因微晶石英硅质来源岩石力学性质孔隙演化

咸水层CO_(2)地质封存研究进展及前景展望

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海洋地质前沿 2024年第10期40卷 1-18页

作者：马馨蕊梁杰李清袁勇陈建文骆迪赵化淋宋鹏中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 青岛市海洋地质碳封存重点实验室青岛266237 青岛市海洋地质碳封存工程研究中心青岛266237 海洋地质碳封存山东省工程研究中心青岛266237

针对全球变暖问题,众多国家在巴黎气候变化大会上签署的协定为后续碳排放和控制气温上升提供了新思路。碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)是处理过度排放CO_(2)的方法之一。作为CO_(2)封存方法之一,咸... 详细信息

针对全球变暖问题,众多国家在巴黎气候变化大会上签署的协定为后续碳排放和控制气温上升提供了新思路。碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)是处理过度排放CO_(2)的方法之一。作为CO_(2)封存方法之一,咸水层封存具有储层分布广、与碳排放源匹配性好、封存潜力大、环境影响小的特点。本文从咸水层封存中的构造、毛细管、溶解和矿化封存这4种主要机理出发,从盖层地质条件、储层物性参数、CO_(2)纯度、封存操作4种主控因素入手,结合全球应用咸水层进行CO_(2)封存的工程项目案例,通过分析和对比全球咸水层封存项目实施的地质构造背景、封存过程、封存潜力以及环境监测方法等,总结适宜CO_(2)封存的地点和合适的监测机制,以期为中国咸水层CO_(2)地质封存工作提供借鉴。

关键词： CCUS CO_(2)地质封存咸水层 CO_(2)封存机制

基于正则化思想的tilt-Euler法在边缘深度反演中的应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 633-646页

作者：罗新刚王万银长安大学重磁方法技术研究所/长安大学地质工程与测绘学院/西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室(长安大学) 西安710054 中国地质调查局西安地质调查中心/西北地质科技创新中心西安710119 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 中国科学院海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071

地质体边缘深度在重、磁位场数据半定量解释中起着至关重要的作用。由于重、磁异常及其各阶导数均满足欧拉齐次方程,tilt-Euler法在边缘深度反演方面备受青睐。然而,当重、磁异常的总水平导数或者总梯度模等于0时,倾斜角的一阶导数无法... 详细信息

地质体边缘深度在重、磁位场数据半定量解释中起着至关重要的作用。由于重、磁异常及其各阶导数均满足欧拉齐次方程,tilt-Euler法在边缘深度反演方面备受青睐。然而,当重、磁异常的总水平导数或者总梯度模等于0时,倾斜角的一阶导数无法计算,导致倾斜角不能满足欧拉方程,tilt-Euler法无法使用。为了解决此问题,本文基于正则化思想,对倾斜角的一阶导数进行修改,使得重、磁异常的总水平导数或者总梯度模等于0时,倾斜角的一阶导数依然可以计算,修改后的倾斜角导数依然满足欧拉方程,称改进的方法为rtilt-Euler法;同时利用识别精度更高的归一化总水平导数垂向导数(NVDR-THDR)边缘识别方法对反演结果进行约束,剔除偏离边缘位置的坏点。理论模型试验结果表明,改进后的方法消除了重、磁异常总水平导数或者总梯度模很小或者等于0时,倾斜角导数无法计算以及反演结果不稳定的问题。将该方法应用到澳大利亚奥林匹克坝氧化铁铜金矿床边缘深度反演中,反演结果显示氧化铁铜金矿床边缘深度主要集中在0~100 m和100~200 m这两个深度段内,与沉积物剖面显示的矿床边缘深度0~200 m相符,证明了该方法的有效性。

关键词：地质体边缘深度重磁位场正则化 rtilt-Euler NVDR-THDR

最小曲率模型的航空重力数据噪声压制方法研究

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地球物理学报 2024年第10期67卷 3959-3972页

作者：王皓熊盛青何涛王万银长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中国自然资源航空物探遥感中心自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028 中国科学院海洋地质与环境重点实验室青岛266071 火箭军工程大学西安710025

航空重力是近几十年来快速发展起来的一种地球物理勘探方法,在数据采集时会受到飞机震动、颠簸以及气流变化引起的飞机高度变化等因素产生的噪声影响,使得采集的重力数据中由地质体引起的重力异常远远小于噪声,对后续的处理和解释带来... 详细信息

航空重力是近几十年来快速发展起来的一种地球物理勘探方法,在数据采集时会受到飞机震动、颠簸以及气流变化引起的飞机高度变化等因素产生的噪声影响,使得采集的重力数据中由地质体引起的重力异常远远小于噪声,对后续的处理和解释带来了很大困难.航空重力数据噪声压制一直是航空重力数据处理的难题,也是地球物理学家一直致力研究的课题.本文将最小曲率方法用于航空重力数据噪声压制,在已有显式和隐式单步长、叠加步长、多重单步长和多重叠加步长迭代的基础上,提出了松弛迭代技术,解决了显式单步长和显式多重单步长迭代不收敛的问题.利用Fourier频谱分析理论,研究了松弛迭代格式的收敛性,并给出了松弛因子选择方法;通过仿真数据和实测数据测试了最小曲率方法在航空重力数据噪声压制的效果.研究结果表明,最小曲率方法是一种有效的航空重力数据噪声压制方法,能够提高航空重力数据的质量,也为进一步处理和解释提供了可靠的数据.最小曲率噪声压制方法还可用于地面、船载以及卫星重力数据的噪声压制以及其他数据的噪声压制,具有广泛的推广应用前景.

关键词：航空重力数据最小曲率噪声压制松弛迭代技术

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深水水道沉积动力学发展现状与展望

沉积学报 2024年第4期42卷 1107-1127页

作者：田冬梅姜涛浙江海洋大学海洋科学与技术学院浙江舟山316022 海洋地质资源湖北省重点实验室中国地质大学(武汉)武汉430074

【目的】深水水道是沉积物“源-渠-汇”系统中的重要单元,其通过浊流将数十亿吨陆源碎屑物质输送到深水环境,已成为沉积动力学机制研究的热点和难点。【方法】通过回顾国内外深水水道沉积动力学机制的研究进展,对深水水道内流体性质、... 详细信息

【目的】深水水道是沉积物“源-渠-汇”系统中的重要单元,其通过浊流将数十亿吨陆源碎屑物质输送到深水环境,已成为沉积动力学机制研究的热点和难点。【方法】通过回顾国内外深水水道沉积动力学机制的研究进展,对深水水道内流体性质、沉积充填特征和动力学机制等研究进行了总结。【结果和结论】(1)在明确浊流在不同研究领域特有分类标准的基础上,通过Re、Fr和Ri的介绍阐明了浊流流体动力学特性,进而分析了重力流流体形态、速度、密度和湍流结构。(2)水道内沉积颗粒开始运动需克服临界剪切力,其与颗粒直径、流体深度、颗粒密度或形状、泥沙表面粗糙度、颗粒粒度非均质性和沉积物黏性等相关;流体动力学机制对水道弯曲度、天然堤形成过程、沉积物分布和充填特征具有较好的指示意义。(3)直接观测、物理实验和数值模拟是水道沉积动力学研究的三种主要方法,阐明了每种方法在揭示水道内流体结构方面的贡献。(4)讨论了未来深水水道沉积动力学机制研究的热点领域。

关键词：深水水道沉积动力学沉积过程油气勘探

主动大陆边缘典型地区流体运移体系对天然气水合物成藏的影响研究

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地球物理学进展 2024年第3期39卷 1228-1240页

作者：傅钰童思友贾雪倩陈江欣中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学青岛266100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

天然气水合物在主动大陆边缘普遍发育,其形成分布与流体运移体系密切相关,对深水油气勘探、海底灾害和全球气候变化研究等具有重要意义.本文选取主动大陆边缘典型地区(马克兰增生楔、郁陵盆地和卡斯卡迪亚增生楔),系统总结各地区流体运... 详细信息

天然气水合物在主动大陆边缘普遍发育,其形成分布与流体运移体系密切相关,对深水油气勘探、海底灾害和全球气候变化研究等具有重要意义.本文选取主动大陆边缘典型地区(马克兰增生楔、郁陵盆地和卡斯卡迪亚增生楔),系统总结各地区流体运移体系特点,旨在探讨流体运移体系对天然气水合物成藏的影响.研究结果表明,同为主动大陆边缘,受制于局部构造环境和沉积条件的影响,不同地区流体运移体系发育模式、水合物成藏类型具有较大差异.马克兰增生楔流体运移体系以泥底辟、断层为主导,形成了“泥底辟型”、“阶梯式增生楔型”水合物藏;郁陵盆地流体运移体系以气烟囱为主导,形成了“扩散型”水合物藏;卡斯卡迪亚增生楔流体运移体系以泥底辟、气烟囱及断裂组合为主导,形成了“渗漏型”水合物藏.尽管前人对主动大陆边缘典型海域的天然气水合物进行了大量的地球物理调查,归纳了多种水合物成藏类型,但由于技术手段限制,缺乏不同运移体系下对流体通量的定量研究及不同运移体系的时空演化过程分析,因此建议将地球物理、地质和地球化学等多学科的研究方法和技术相结合,进行多尺度、多参数的综合研究.

关键词：主动大陆边缘流体运移体系天然气水合物

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块体构造学说的大地构造体系

地球物理学报 2014年第12期57卷 3861-3868页

作者：张训华郭兴伟国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室青岛海洋地质研究所青岛266071

在中国及邻区大地构造的研究过程中,板块构造理论用于解释中国复杂的大陆动力学过程有所局限,而中国本土的大多数大地构造观点无法展开洋陆对比研究.朱夏和刘光鼎对中国大陆边缘和中国大陆的构造演化历史和动力学体制有其独到的见解,即... 详细信息

在中国及邻区大地构造的研究过程中,板块构造理论用于解释中国复杂的大陆动力学过程有所局限,而中国本土的大多数大地构造观点无法展开洋陆对比研究.朱夏和刘光鼎对中国大陆边缘和中国大陆的构造演化历史和动力学体制有其独到的见解,即以活动论为内涵的全球构造理论,我们在此基础上增加了方法论和认识论等内容,提出块体构造学说.块体构造学说在用板块理论解释新全球构造阶段构造现象的基础上,将块体和结合带赋予新的定义和内涵,作为板块之下的二级构造单元,用以表示古全球构造阶段的大地构造单元.本文在简要介绍块体构造学说提出的历史和背景基础上,简述对中国海陆及邻区大地构造演化的理解,系统阐述块体构造学说的大地构造体系,明确块体和结合带的定义、分类和特征,作为正在编制的"中国海陆大地构造格架图"中大地构造单元划分的依据.

关键词：块体构造学说大地构造块体结合带编图

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中国海陆及邻域大地构造格架图编制

地球物理学报 2014年第12期57卷 4005-4015页

作者：郭兴伟张训华温珍河孙建伟祁江豪侯方辉杨金玉国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室青岛海洋地质研究所青岛266071

20多年来,中国海陆及邻域的地质地球物理调查在不断进步,尤其是海域取得很多新认识,但中国海陆及邻域的大范围编图,尤其是大地构造图,没有随之更新;中国海陆的编图还一直存在海陆不接、海域编图相比陆域落后的问题;亟需编制一幅中国海... 详细信息

20多年来,中国海陆及邻域的地质地球物理调查在不断进步,尤其是海域取得很多新认识,但中国海陆及邻域的大范围编图,尤其是大地构造图,没有随之更新;中国海陆的编图还一直存在海陆不接、海域编图相比陆域落后的问题;亟需编制一幅中国海陆及邻域的大地构造图.1992年编制的"中国海域及邻区地质地球物理系列图"的大地构造图,运用以活动论为内涵的全球构造理论作为指导思想,对中国海区及邻域的大地构造特征做出了较好的诠释.最近,中国海陆地质地球物理系列图编制项目,把1∶500万中国海陆及邻域大地构造格架图作为图种之一.在全球构造理论基础上发展而来的块体构造学说,作为本次编图的指导思想,根据其大地构造体系,板块和板块边界作为一级构造单元,块体和结合带(缝合带等)作为二级构造单元,结合系列图中重力图、磁力图、地质图等图件成果,以及最近的其他调查研究资料,完善了对特提斯在南海周边的界线、东海陆架的基底构造属性等认识,在研究区内共划分出了欧亚板块、菲律宾海板块和印度—澳大利亚三大板块,6个板块边界构造单元,30个块体、14个结合带和10个缝合带.

关键词：中国海陆大地构造格架编图块体构造学说