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页岩气成气过程的流体包裹体证据--以重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组为例

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地学前缘 2023年第3期30卷 165-180页

作者：刘秀岩陈红汉肖雪薇李培军王保忠中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心湖北武汉430205

页岩气的成气过程一直以来难以获得直接的地质证据,而厘清页岩何时生油何时生气以及这些过程对应的温度、成熟度指标对未来的南方页岩气勘探意义重大。脉体中的流体包裹体可以记录地质历史时期流体活动的特征,为恢复流体演化历史提供依... 详细信息

页岩气的成气过程一直以来难以获得直接的地质证据,而厘清页岩何时生油何时生气以及这些过程对应的温度、成熟度指标对未来的南方页岩气勘探意义重大。脉体中的流体包裹体可以记录地质历史时期流体活动的特征,为恢复流体演化历史提供依据。本次研究选取了重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组的页岩样品,采用流体包裹体系统分析的技术方法对页岩脉体中捕获的各类包裹体进行研究,共检测到3种类型的烃类包裹体,分别为沥青+气包裹体、沥青包裹体和烃气包裹体。这3种类型的烃类包裹体指示了页岩生气过程中的不同演化阶段。研究结果表明,重庆秀山剖面下寒武统牛蹄塘组页岩气演化可以划分为初次生油阶段、原油裂解为湿气阶段、湿气二次裂解为干气阶段和页岩气散失阶段4个阶段。与酸性流体活动伴随的异常高温对页岩油向页岩气的快速转化起到了关键作用,对牛蹄塘组进一步的页岩气勘探应寻找曾经有过异常高温热流体活动并且在后期构造变形较弱的地区。

关键词：页岩气成气过程脉体流体演化流体包裹体牛蹄塘组渝东南地区

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

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地质科技通报 2021年第1期40卷 57-68页

作者：刘凯石万忠王任覃硕中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 中国地质大学资源学院武汉430074

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料,利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算,并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10... 详细信息

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料,利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算,并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10^-3μm^2,储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.1384~2.8292,平均值为2.3965,含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.5294~2.8797,平均值为2.6791。相比于含水饱和度法,汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性,是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数,将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类(D f≤2.31),Ⅱ类(2.31

关键词：杭锦旗地区孔隙结构分形特征高压压汞汞饱和度法

塔里木盆地西南地区前寒武纪基底结构及其演化

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石油实验地质 2023年第5期45卷 844-856页

作者：曹自成蒋华山张俊程耿峰沙旭光郝建龙李通郭小文陶泽中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100

随着塔里木盆地西南地区深层油气勘探的深入,其前寒武纪基底结构和演化如何影响前寒武纪地层发育及其分布的相关研究具有重要的意义。目前对塔西南前寒武纪基底结构特征缺乏系统全面的认识,制约着该区超深层油气勘探的进一步推进。基于... 详细信息

随着塔里木盆地西南地区深层油气勘探的深入,其前寒武纪基底结构和演化如何影响前寒武纪地层发育及其分布的相关研究具有重要的意义。目前对塔西南前寒武纪基底结构特征缺乏系统全面的认识,制约着该区超深层油气勘探的进一步推进。基于前人的研究成果,采用地质-地球物理综合研究方法,结合前寒武纪基底测年结果,对塔西南地区前寒武纪基底岩性、年龄、结构和演化进行了分析。塔西南前寒武纪基底结构在巴楚隆起区表现为古生界直接上覆在古元古界变质岩/花岗岩之上,在麦盖提斜坡—西南坳陷表现为典型的三层结构,最底部为古元古代变质岩/花岗岩,上覆为南华纪裂陷—震旦纪坳陷演化过程的沉积建造。塔西南前寒武纪基底演化主要经历了5个阶段,即哥伦比亚大陆裂解期(>1.1 Ga)、塔西南地块与澳大利亚板块聚合期(约1.0 Ga)、南—北塔里木地块聚合期(900~800 Ma)、南华纪裂陷期(760~640 Ma)和震旦纪坳陷期(油气勘探提供重要的理论基础,有助于推动超深层油气勘探的进一步发展。

关键词： U-Pb定年基底结构基底演化前寒武纪塔西南地区塔里木盆地

铼-锇（Re-Os）同位素油气藏定年及其存在问题——以四川盆地震旦系寒武系气藏为例

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天然气地球科学 2023年

作者：葛翔朱光有陈鑫雨高亚仙沈传波中国地质大学资源学院中国石油勘探开发研究院中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室

油气藏形成时间至关勘探目标优选评价和资源潜力评估，历来受到石油地质学家重视。近年来烃类Re-Os同位素年代学备受关注，石油地质学工作者试图运用其年龄数据锁定油气藏形成精准时间，但是大多数情况获得的定年结果存在多解性。以四... 详细信息

油气藏形成时间至关勘探目标优选评价和资源潜力评估，历来受到石油地质学家重视。近年来烃类Re-Os同位素年代学备受关注，石油地质学工作者试图运用其年龄数据锁定油气藏形成精准时间，但是大多数情况获得的定年结果存在多解性。以四川盆地震旦系—寒武系气藏为例，通过对前人开展的大量年代学数据的梳理分析，重新厘定了震旦系—寒武系油气成藏过程，并系统讨论了沥青Re-Os同位素定年存在的问题。研究认为四川盆地震旦系—寒武系天然气藏经历了① 奥陶纪至志留纪油藏初次形成、②三叠纪油藏二次形成、③侏罗纪至白垩纪油藏裂解形成天然气藏以及④白垩世以来天然气藏调整改造4个阶段的演化过程。其中，川西寒武系低熟生物降解沥青Re-Os等时线年龄(约485 Ma)记录了加里东运动前奥陶纪的油气成藏作用，川北震旦系与MVT铅锌矿共生沥青Re-Os等时线年龄(约184～128 Ma)为原油热裂解作用以及TSR作用的双重响应，川中震旦系-寒武系沥青Re-Os等时线年龄(414 Ma，154 Ma)反映了原油生成以及热裂解生气的不同信息。未来工作过程中建议在沥青成因、成熟度、原油热裂解程度、TSR程度等研究基础上，开展沥青Re-Os同位素分析并对其地质意义进行合理解释。

关键词：古油藏成藏年代 Re-Os定年震旦—寒武系四川盆地

下扬子皖南宣泾地区二叠系海相页岩特征及其沉积环境

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地球科学 2021年第6期46卷 2204-2217页

作者：白卢恒石万忠张晓明徐笑丰刘俞佐杨洋冯芊曹沈厅中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

为评价下扬子地区二叠系海相页岩层段页岩气勘探潜力,以皖南宣泾地区3口钻井岩心为例,通过岩心照片、薄片、X射线衍射、总有机碳等测试来分析页岩特征及其沉积环境.结果显示宣泾地区孤峰组中上部为富有机质层段,银屏组为贫有机质层段;... 详细信息

为评价下扬子地区二叠系海相页岩层段页岩气勘探潜力,以皖南宣泾地区3口钻井岩心为例,通过岩心照片、薄片、X射线衍射、总有机碳等测试来分析页岩特征及其沉积环境.结果显示宣泾地区孤峰组中上部为富有机质层段,银屏组为贫有机质层段;宣泾东南地区大隆组中下部为高-富有机质层段,西北地区中上部为富有机质层段.孤峰组早期随着构造沉降和海水加深,宣泾地区形成了高生物生产力和缺氧环境,沉积了较厚硅质岩层;中晚期海平面缓慢下降,生物生存空间减少,高有机质沉降使水体硫化,TS含量增大,TOC含量达10%.银屏组沉积期海平面快速下降,变为浅海氧化环境,TOC含量小于1%.大隆组早期东南浅水斜坡位置受上升流影响,形成高生物生产力和缺氧环境,沉积了硅质岩层,TOC含量大于4%;中晚期海平面下降,TOC含量从东南浅水向西北深水变高.

关键词：下扬子宣泾地区二叠系海相页岩沉积环境石油地质

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中国盆地铀资源概述

地球科学 2021年第8期46卷 2675-2696页

作者：焦养泉吴立群荣辉张帆中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

近20多年来,我国在北方6大沉积盆地中陆续发现了系列大型和超大型砂岩型铀矿床,丰富的资源量昭示了沉积盆地是一个巨大的促使铀汇聚的化学反应器.然而,盆地中的铀矿床类型远不止于砂岩型一种,它们一并构成了宝贵的盆地铀资源.将在沉积... 详细信息

近20多年来,我国在北方6大沉积盆地中陆续发现了系列大型和超大型砂岩型铀矿床,丰富的资源量昭示了沉积盆地是一个巨大的促使铀汇聚的化学反应器.然而,盆地中的铀矿床类型远不止于砂岩型一种,它们一并构成了宝贵的盆地铀资源.将在沉积盆地发展演化过程中,受沉积、成岩和构造作用制约而促使铀富集形成的系列铀矿床,统称为盆地铀资源.充分考虑铀成矿作用的关键制约要素和矿床形成的发育时序,将盆地铀资源划分为同沉积型、不整合型和成岩型三大类13个亚类型矿床.在盆山耦合的构造体制驱动下,铀的变价属性是铀大尺度循环(汇聚与分散)的基础,这使得各种铀矿床之间既具有成因联系又能相互转化.我国已探明盆地铀资源的矿床成因类型、时空分布和资源量规模极不均衡,但是北方砂岩型铀矿床和南方碳硅泥岩型铀矿床构成了盆地铀资源的主体,从而具有"一北一南"、"一陆一海"、"一新一老"的基本格局.目前,北方砂岩型铀矿是我国勘查和开发的重点,然而铀储层结构和物质成分的非均质性极大,地浸采铀技术亟需革新以适宜多数砂岩型铀矿床的开发.同时,需要在新地区、新层位发现更多新类型铀矿床,还需要依赖技术研发盘活已发现的以南方碳硅泥岩型铀矿床为代表的"超低孔渗"、"富有机质"、"深埋藏"的系列"呆矿".

关键词：盆地铀资源矿床分类成因联系时空分布格局勘查开发潜力矿床学

中扬子地块宜昌斜坡白垩系陆内挤压盆地的断-坳结构

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地球科学 2021年第5期46卷 1677-1691页

作者：刘晓峰沈传波王家豪中国地质大学资源学院湖北武汉430074 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

宜昌斜坡残留的白垩系盆地是认识中扬子地块白垩纪构造演化的一个窗口.基于对白垩系露头的构造-沉积特征的观察,并结合二维地震剖面的构造-地层解释,厘定了宜昌斜坡白垩系盆地的构造属性和沉积充填特征,构建了白垩系陆内挤压盆地的挤压... 详细信息

宜昌斜坡残留的白垩系盆地是认识中扬子地块白垩纪构造演化的一个窗口.基于对白垩系露头的构造-沉积特征的观察,并结合二维地震剖面的构造-地层解释,厘定了宜昌斜坡白垩系盆地的构造属性和沉积充填特征,构建了白垩系陆内挤压盆地的挤压断-坳结构.宜昌斜坡白垩系盆地是由天阳坪逆冲断裂带控制的陆内挤压盆地.下白垩统盆地为同造山期的挤压断陷,充填有扇三角洲-湖泊沉积体系;上白垩统盆地为后造山期的挤压坳陷,充填了冲积扇-辫状河-风成-浅水含膏湖泊沉积体系.宜昌斜坡和湘鄂西弧形带的上白垩统盆地属于陆内挤压盆地的挤压坳陷,揭示中扬子地块由挤压向伸展构造体制转换的起始时间是新生代.

关键词：白垩系陆内挤压盆地挤压断-坳结构宜昌斜坡中扬子地块构造地质学

川东南地区五峰-龙马溪组深层超压富有机质页岩孔隙结构分形特征及其地质意义

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地球科学 2023年第4期48卷 1496-1516页

作者：刘若冰魏志红加奥启何生侯宇光何庆王涛曾宇杨锐中国石化勘探分公司四川成都610041 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

为明确川东南地区五峰-龙马溪组深层超压富有机质页岩的微观孔隙结构及其分形特征,以丁山-东溪地区五峰-龙马溪组深层超压富有机质页岩为研究对象,在查明页岩岩矿学和地球化学特征基础上,综合运用高分辨率扫描电镜、低温气体(CO_(2)、N_... 详细信息

为明确川东南地区五峰-龙马溪组深层超压富有机质页岩的微观孔隙结构及其分形特征,以丁山-东溪地区五峰-龙马溪组深层超压富有机质页岩为研究对象,在查明页岩岩矿学和地球化学特征基础上,综合运用高分辨率扫描电镜、低温气体(CO_(2)、N_(2))吸附以及高压压汞等研究手段,定量表征五峰-龙马溪组深层超压不同岩相富有机质页岩的微观孔隙结构特征.基于分形理论,利用低温CO_(2)、N_(2)吸附实验、高压压汞手段获得页岩不同尺度孔隙的分形维数,揭示页岩孔隙结构特征、矿物组成、TOC含量和分形维数的关系及其地质意义.研究表明,川东南丁山-东溪地区五峰-龙马溪组页岩样品普遍发育有机孔、无机孔(粒间孔和粒内孔)以及微裂缝;孔隙形态主要为楔形、狭缝型以及平行板状等;孔径分布呈多峰型,中孔为总孔隙体积的主要贡献者(约占59%),微孔为总孔隙体积的次要贡献者(约占35%),大孔对总孔隙体积的贡献较小.受矿物类型和含量、TOC含量和成岩作用等因素的共同影响,不同岩相页岩孔隙演化存在差异,最终造成现今储层的强非均质性和复杂的孔隙结构特征.研究区五峰-龙马溪组页岩孔隙具明显多尺度分形特征,不同岩相和不同尺度孔隙分形维数特征均存在差异,反映了页岩孔隙结构具有极强非均质性,其中硅质页岩微孔分形维数D1和中孔分形维数D2最大,发育更为复杂的微孔及中孔孔隙结构网络,可提供大量气体吸附点位和富集空间;而富硅泥质页岩具有最大的大孔分形维数D3,指示大孔孔隙空间结构相对更复杂,可提供更大的孔隙容纳空间,利于游离态页岩气的赋存.

关键词：川东南地区五峰-龙马溪组深层超压页岩微观孔隙结构分形特征矿床学

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锆石自辐射损伤对晶格破坏与元素运移的影响

大地构造与成矿学 2020年第4期44卷 772-782页

作者：孙钰函吴立群焦养泉荣辉中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

锆石富U和Th并具有极高稳定性,通常用于地质测年。岩浆锆石晶体具有典型的振荡环带结构,其核部的振荡环带常受到局部改造而形成杂乱不规则的区域,此类锆石的结构可分为外部振荡环带区域和核部孔隙区域。由放射性元素衰变所产生的自身辐... 详细信息

锆石富U和Th并具有极高稳定性,通常用于地质测年。岩浆锆石晶体具有典型的振荡环带结构,其核部的振荡环带常受到局部改造而形成杂乱不规则的区域,此类锆石的结构可分为外部振荡环带区域和核部孔隙区域。由放射性元素衰变所产生的自身辐射损伤会导致锆石的晶格破坏(锆石蜕晶化),从而使振荡环带区域形成小型指状交互断裂结构,这为元素交换提供了“运移通道”。本文结合锆石的微观结构,探讨自辐射损伤对锆石内部元素运移的影响,以及砂岩型铀矿中铀源与铀的迁移。砂岩型铀矿床中的锆石晶体在表生含铀氧化流体和铀矿物辐射双重作用下,使U迁入导致锆石U含量增加;另一方面,造山带中的锆石蜕晶化作用释放出的铀,运移至沉积盆地可为砂岩型铀矿提供微弱“铀源”。

关键词：锆石微观结构自辐射损伤运移通道砂岩型铀矿