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鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段构造特征及演化

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地质科学 2024年第3期59卷 723-731页

作者：石婧何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区... 详细信息

现今晋西挠褶带作为鄂尔多斯盆地的残余东部边界存在,近年来在上古生界石炭系—二叠系中发现有煤层气、致密气等丰富的油气资源,是一个重要的勘探领域。本文基于野外露头、钻井、地震资料等,明确其地层发育分布特征,结合浅表露头构建区域地质剖面,并利用2D-move软件对其进行反演分析与正演模拟,同时对其构造变形进行定量分析,研究表明:1)鄂尔多斯东缘晋西挠褶带中段主要在燕山期受东西向的挤压应力以及深部构造楔活动影响发生陆内构造变形,并遭受强烈的差异风化剥蚀作用,形成现今构造格局。2)研究区剖面现今长度约为114.96 km,以寒武系为标志层,燕山期地层缩短约4.06 km,地层抬升约6.12 km,地层缩短率为3.41%。3)晋西挠褶带中段形成原因为受到多方向的挤压构造应力作用,主要动力来源为古太平洋板块的西向低角度俯冲挤压。晋西挠褶带中段是重要构造单元,具深刻的动力来源。本文可为之后鄂尔多斯盆地东缘的陆内构造变形、演化特征研究以及油气勘探方向提供参考依据。

关键词：华北克拉通鄂尔多斯盆地晋西挠褶带构造特征构造演化

鄂尔多斯盆地西缘北段构造地质大剖面解析及棋盘井向斜构造成因新解

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地质科学 2024年第3期59卷 712-722页

作者：邹松何登发成祥毛丹凤中国地质大学(北京)能源学院北京100083

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变... 详细信息

西缘冲断带作为鄂尔多斯盆地的西部边界,地处众多不同性质构造单元的过渡区域,其地质特征十分复杂。近年来,西缘冲断带的油气勘探领域不断拓宽,多期次的构造运动影响了油气从生成、运聚到被破坏的整个过程,对这些构造运动产生的构造变形样式和过程的研究可以为进一步油气勘探奠定基础。本文选取鄂尔多斯盆地西缘北段一条最新处理的近东西向高精度二维地震测线,结合钻井以及露头资料对其进行精细解析和刻画,并运用2D-move软件对解析后的剖面进行反演与正演模拟。结果表明:1)鄂尔多斯盆地西缘北段棋盘井镇地区的向斜构造为基底复合构造楔向东楔入形成,向斜核部地层加厚与桌子山—横山堡断裂的活动有关;2)过鄂尔多斯盆地西缘北段的构造地质剖面现今长度120 km,经过反演平衡恢复后的剖面长度为137.68 km,累计构造缩短量17.86 km,整体构造缩短率约13%,其中燕山期的缩短量最大,缩短量12.72 km,缩短率为10%;3)根据地层接触关系及构造演化模拟可知棋盘井向斜的形成时间大致在燕山中期,银川地区在该时期为高部位隆起。

关键词：鄂尔多斯盆地西缘棋盘井向斜构造楔构造演化

鄂尔多斯盆地深层中元古界地震波组及构造—地层层序特征

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地质科学 2024年第3期59卷 660-672页

作者：成昌宇何登发许艳华中国地质大学(北京)能源学院北京100083

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面... 详细信息

本文利用最新的测井及地震资料,制作并分析对比了20口井的合成记录,对鄂尔多斯盆地中元古界的地震波组特征展开研究,识别出7个反射界面。其中,T0、T1和T3界面反射波振幅强、连续性好,有着稳定的波形特征,为中元古界主要的区域性不整合面,可作为标志层进行对比。在此基础上,总结了本区中元古界7套地震地层的波组特征,并结合野外露头资料,将研究区中元古界划分为7套构造层,即底部古元古界或太古界片麻岩之上的陆源碎屑沉积岩层Pt2-1(大古石组)、中基性火山岩层Pt2-2(许山组)、酸性火山岩层Pt2-3(鸡蛋坪组)、安山岩夹火山碎屑岩层Pt2-4(马家河组)、碎屑岩层Pt2-5(汝阳群)、泥岩—粉砂岩层Pt2-6(洛峪群)、碳酸盐岩层Pt2-7(蓟县系)。研究发现,鄂尔多斯盆地古元古代末期到新元古代发生了多期裂谷活动,影响了中元古代地层及不整合面的发育。熊耳群为华北克拉通裂谷发育初期,在结晶基底之上沉积的第一套盖层,底部大古石组接受陆源碎屑沉积,此后至熊耳群晚期之间发生的火山活动形成安山岩。裂谷作用晚期,汝阳群粗碎屑岩角度不整合于其上,而后海侵最大,洛峪群泥岩平行不整合于其上。至中元古代末期,海水循环良好,蓟县系碳酸盐岩形成,平行不整合于下伏长城系地层之上。

关键词：地震波组特征构造—地层层序鄂尔多斯盆地中元古界熊耳群

构造古地理学:揭示圈层动力过程整合的重要窗口

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古地理学报 2024年第1期26卷 75-77页

作者：何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

1地球系统科学中的构造古地理,地球科学的“主旋律”每隔20~30年发生1次大变革。20世纪60年代开始的“主旋律”——板块构造理论,研究地球固体圈层的运动规律,是20世纪自然科学的重大突破;导致了地球科学(当然包括构造古地理学)、矿产... 详细信息

1地球系统科学中的构造古地理,地球科学的“主旋律”每隔20~30年发生1次大变革。20世纪60年代开始的“主旋律”——板块构造理论,研究地球固体圈层的运动规律,是20世纪自然科学的重大突破;导致了地球科学(当然包括构造古地理学)、矿产资源、能源、灾害预测与防治等研究领域取得重大突破,极大地推动了人类文明的进步。

关键词：板块构造理论地球科学地球系统科学构造古地理学圈层矿产资源过程整合预测与防治

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中国CCUS技术发展、趋势与建议

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 70-75页

作者：常鼎钧唐淑玲中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院中国地质大学(北京)能源学院

CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage,碳捕集、利用和封存）是实现碳中和战略目标的关键技术之一。在全球碳达峰和碳中和愿景下，CCUS技术的应用和发展对可持续发展具有重要意义。介绍了从CCS（Carbon Capture and Storage,... 详细信息

CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage,碳捕集、利用和封存）是实现碳中和战略目标的关键技术之一。在全球碳达峰和碳中和愿景下，CCUS技术的应用和发展对可持续发展具有重要意义。介绍了从CCS（Carbon Capture and Storage,碳捕集和封存）技术到CCUS技术的发展历程、CCUS传统技术方法以及在新的应用场景下，不断丰富和拓展的CCUS新技术，重点对我国CCUS技术的发展现状和发展趋势进行分析，指出CCUS目前面临的技术难点主要体现在CO2捕集技术发展存在明显代际差异、CO2海底管道运输技术存在缺乏实际经验、CO2强化天然气开采技术及置换水合物等方面，在规模化产业集群建设方面也存在诸多困难和挑战，应从技术体系构建、重点技术攻关、法规体系完善、激励机制、国际合作等方面加强攻关。最终提出了在中国实现CCUS大规模发展与推广“三步走”路径建议，即按照行业试点期（2021—2030年）、地区推广期（2031—2040年）、全国应用期（2040年以后）3个阶段有序推动CCUS在全国的规模化部署。

关键词：碳捕集利用封存产业集群

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陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

地学前缘 2024年第1期31卷 384-399页

作者：郭华明尹嘉鸿严松刘超中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、... 详细信息

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

关键词：地下水硝酸根六价铬水文地球化学氮氧同位素

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龙门山山前带中段分层差异变形特征及成因

地质科学 2024年第3期59卷 768-780页

作者：郑娜何登发汪仁富孟宪武王莹中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石化西南油气分公司成都610031

龙门山构造带是研究陆内构造变形活动的理想场所之一。龙门山山前带的构造变形整体具有纵向分段、横向分带、垂向分层的特点。为了明确龙门山山前带中段分层变形特征,并进一步探讨分层差异变形成因。本文应用浅表地质露头、数字高程与... 详细信息

龙门山构造带是研究陆内构造变形活动的理想场所之一。龙门山山前带的构造变形整体具有纵向分段、横向分带、垂向分层的特点。为了明确龙门山山前带中段分层变形特征,并进一步探讨分层差异变形成因。本文应用浅表地质露头、数字高程与三维地震数据等资料,开展龙门山山前带中段构造样式的识别及分层差异解析,绘制典型剖面构造演化图,计算关键层位缩短量。研究表明:龙门山山前带发育多种类型的断层相关褶皱,其中,上三叠统叠瓦逆冲构造以及深部逆冲楔在龙门山山前带中段广泛发育。总体来看,龙门山山前带中段大致以嘉陵江组为界,呈叠瓦逆冲构造系统与深部中小尺度冲断构造系统垂向叠置的构造特征,滑脱层对分层变形起着控制作用。此外,岩性也影响着分层变形,嘉陵江组膏盐岩等区域性分布的软弱层在变形中发挥着传递应变的滑脱层作用;多期次变形的叠加也是导致龙门山山前带中段分层差异变形的重要原因。

关键词：龙门山山前带构造样式分层变形多重滑脱

黔桂地区下石炭统富有机质页岩的页岩气勘探意义

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地质学报 2024年第7期98卷 2193-2215页

作者：梅冥相陈基瑜张英杰中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083 广西地质调查院广西南宁530023

一套总厚度接近300 m的富有机质页岩,总有机碳含量(TOC)普遍大于2%是其基本特征,主导着下石炭统杜内阶至维宪阶的鹿寨组,集中发育在黔桂地区所在的华南板块滇黔桂盆地的台间盆地相带之中的三级海平面上升期,代表着一套重要的潜在性页岩... 详细信息

一套总厚度接近300 m的富有机质页岩,总有机碳含量(TOC)普遍大于2%是其基本特征,主导着下石炭统杜内阶至维宪阶的鹿寨组,集中发育在黔桂地区所在的华南板块滇黔桂盆地的台间盆地相带之中的三级海平面上升期,代表着一套重要的潜在性页岩气勘探目的层。更为重要的是,特殊的形成发育时代,从深水台间盆地相的鹿寨组向浅水连陆台地中的深水陆棚相英塘组的相变和穿时减薄,而且结束于一套煤系地层主导的三角洲沉积体系的沉积过程之中;这些特征不但将这套富有机质页岩特征化,而且代表着一个与欧美地区泛大陆上的下石炭统(密西西比亚系)存在差异巨大的早石炭世沉积序列;因为在泛大陆上,只有石炭系的上部(上石炭统:宾夕法利亚亚系)储存着大量的煤,石炭系下部(下石炭统,或密西西比亚系)则包含着不同寻常的大套灰岩。这一套可以归为缺氧盆地相的下石炭统富有机质页岩,其中的有机质堆积作用,主要为以下3个因素之间复杂的相互作用所形成,即:①得到增强的生产率;②与还原条件相关而得到增强的有机质保存作用;③得到较低沉积作用速率导致的减弱的有机质稀释作用;而且这3个因素还直接受到海平面波动控制。但是,除了这3个因素之外,细粒植物碎屑的“生物碳泵(The biological carbon pump)”,也应该是这一套富有机质页岩中有机质富集的另外一个重要机制,尽管还存在许多细节问题需要进一步研究。

关键词：富有机质页岩页岩气勘探早石炭世沉积序列黔桂地区

印度-欧亚板块碰撞带中下地壳分层流动与减薄:来自希夏邦马峰地区藏南拆离系构造解析的证据

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岩石学报 2024年第5期40卷 1475-1488页

作者：闫佳鑫刘俊来周保军闻俊豪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) 中国地质调查局造山带研究中心西安710119 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083 中国前寒武系省级地质自然保护区管护局昆明650600

造山带中下地壳物质流动是造山带地壳变形的重要表现,它制约着造山作用过程。印度-欧亚板块碰撞带内藏南拆离系为理解陆-陆板块会聚过程中中下地壳物质流动提供了范例。本项研究围绕喜马拉雅造山带中段希夏邦马峰地区藏南拆离系开展构... 详细信息

造山带中下地壳物质流动是造山带地壳变形的重要表现,它制约着造山作用过程。印度-欧亚板块碰撞带内藏南拆离系为理解陆-陆板块会聚过程中中下地壳物质流动提供了范例。本项研究围绕喜马拉雅造山带中段希夏邦马峰地区藏南拆离系开展构造解析、显微构造观察和淡色花岗岩独居石U-Th-Pb年代学分析。结果表明希夏邦马峰地区藏南拆离系为一宽约2km的韧性剪切带,剪切变形岩石具有显著的分层流动特征。藏南拆离系新生代时期经历了两阶段塑性变形:D 1期变形表现为面理S 1、对称状透镜体和层间褶皱F 1的发育;D 2期变形表现为糜棱面理S 2、近E-W向拉伸线理L 2、不对称旋转碎斑和透镜体及褶皱的发育。运动学标志表明D 2期变形为上盘向东的运动学特征。淡色花岗岩独居石U-Th-Pb测年分析获得三组年龄:32.26±0.29Ma、22.31±0.18Ma和15.54±0.11Ma,这三组年龄的淡色花岗岩分别表现出D 1期变形、D 2期变形和未变形特征。结合前人已发表数据,本文得出藏南拆离系ca.35~26Ma发生以纯剪为主的剪切变形(D 1期),ca.26~15Ma发生以单剪为主的剪切变形(D 2期)。D 1-D 2期变形为一递进剪切变形,二者可能归咎于印度-欧亚板块碰撞过程中中下地壳固态分层流动。

关键词：构造解析独居石U-Th-Pb测年希夏邦马峰地区藏南拆离系中下地壳分层流动