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浙江龙游杂岩变质作用演化、锆石U-Pb定年及其构造指示意义

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岩石学报 2024年第11期40卷 3623-3642页

作者：曹译文周喜文徐强龚庭楠中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 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

华夏地块加里东期构造热事件的属性问题一直存在较大争议,主要集中在是陆内造山作用还是陆间造山作用两种观点。龙游地区变质杂岩作为华夏地块东北部加里东期高级变质地体的重要组成部分,对其开展变质作用与锆石U-Pb年代学研究,可以为... 详细信息

华夏地块加里东期构造热事件的属性问题一直存在较大争议,主要集中在是陆内造山作用还是陆间造山作用两种观点。龙游地区变质杂岩作为华夏地块东北部加里东期高级变质地体的重要组成部分,对其开展变质作用与锆石U-Pb年代学研究,可以为限定该期构造热事件的成因背景提供重要约束。在详细野外工作基础上,选择了5件代表性变质杂岩样品(2件长英质片麻岩样品和3件变基性岩样品)开展研究工作。通过岩相学与矿物化学,并结合定量相图计算,确定龙游地区高压基性麻粒岩经历了三个阶段的变质演化过程:(1)压力峰期阶段(M 1),矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为855~865℃/1.04~1.15GPa;(2)温度峰期阶段(M 2),矿物组合为Grt+Cpx+Opx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为870~928℃/0.95~1.11GPa;(3)固相线降温、降压阶段(M 3),矿物组合为Cpx+Opx+Pl+Hb+Qtz+Ilm,温压条件为810~860℃/0.55~0.86GPa。总体构成顺时针样式的PT演化轨迹,反映其成因与造山作用有关。锆石U-Pb定年结果显示龙游地区长英质片麻岩碎屑锆石年龄集中于950~800Ma,高压基性麻粒岩碎屑锆石年龄集中于890~680Ma,显示物源主要来自于新元古代地体,并非古元古代变质基底。龙游地区变质杂岩主要记录了两个阶段的变质锆石U-Pb年龄,分别为460~440Ma和420~400Ma,前者可能代表了压力变质峰期阶段,后者则相当于温度变质峰期后的地体抬升冷却阶段年龄。综合各方面信息,可以认为华夏地块加里东期构造热事件很可能缘于增生后的扬子地块与某一未知陆块发生的陆-陆碰撞造山作用。

关键词：高压基性麻粒岩变质演化锆石U-Pb定年龙游杂岩华夏地块

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川西南二叠纪火山岩喷发古地理环境及演化

地球科学 2024年第1期49卷 84-102页

作者：熊绍云史志伟周刚苏旺张豪李亚姚倩颖江青春中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院四川成都610041 中国石油勘探开发研究院北京100083

通过川西南二叠纪火山岩喷发古地理环境及演化分析,旨在明确火山喷发时古陆位置及分布,从而圈定有利储层分布.利用火山岩中代表喷发古地理环境的系列标志,结合室内地球化学、测井资料及火山喷发前岩溶古地貌等分析,认为该地区火山岩喷... 详细信息

通过川西南二叠纪火山岩喷发古地理环境及演化分析,旨在明确火山喷发时古陆位置及分布,从而圈定有利储层分布.利用火山岩中代表喷发古地理环境的系列标志,结合室内地球化学、测井资料及火山喷发前岩溶古地貌等分析,认为该地区火山岩喷发古地理环境存在海相和陆相两类.火山喷发时古地理环境受控于康滇古陆的形成与演化,火山喷发早期,东吴运动第二幕发生强烈构造运动导致康滇古陆形成,海水由石棉-天全一带向南北退去,仅在研究区南部的石棉-汉源-峨边-珙泉一线以南地区和北部的宝兴北部一带保留海相沉积环境;中-晚期,宝兴及以北地区继承了早期碳酸盐台地沉积环境,甘洛-马边-盐津一带由缓坡沉积环境演变为滨岸沉积环境.二叠纪火山喷发时,川西南地区为古陆,成都-简阳一带发育的熔结凝灰岩和熔结角砾岩,溶蚀孔洞发育,储集性最好,是目前四川盆地二叠纪火山岩勘探的重要目的层;周公山-宜宾一带发育的自碎角砾岩,由于处于溢流相上部亚相,火山喷发间歇期的风化淋滤作用产生溶蚀孔洞,储层较好,周公山地区获得油气突破,证实了其油气勘探潜力.

关键词：二叠纪火山岩火山喷发古地理标志古地理演化川西南地区

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后生作用中膏岩对芳烃分布的影响及地化意义

沉积学报 2024年第4期42卷 1401-1410页

作者：吴嘉王远齐雯师生宝姜福杰张春林油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214216 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020 中国石油勘探开发研究院北京100083

【目的】硫酸盐与沉积有机质之间的反应是沉积盆地内一种典型的有机—无机相互作用类型。在后生作用早期,硫酸盐会影响沉积有机质的热演化。研究对应体系中芳烃化学组成的热演化规律,有助于理解其地球化学行为。【方法】以鄂尔多斯盆地... 详细信息

【目的】硫酸盐与沉积有机质之间的反应是沉积盆地内一种典型的有机—无机相互作用类型。在后生作用早期,硫酸盐会影响沉积有机质的热演化。研究对应体系中芳烃化学组成的热演化规律,有助于理解其地球化学行为。【方法】以鄂尔多斯盆地西南缘平凉组烃源岩及其含硫干酪根为初始样品,通过含水体系热模拟实验方法研究了硫酸盐对干酪根热演化产物的影响。【结果】硫酸盐增加了早期可溶有机质产率,并使得芳烃族组分的生成高峰提前。另外,硫酸盐在后生作用阶段早期可氧化降解有机含硫化合物,减少了二苯并噻吩的生成,导致不同类型的芳烃化合物比例出现显著差异。因此,在生油高峰之前,硫酸盐和沉积有机质之间存在氧化降解反应阶段,其产物以含氧化合物等极性组分为主,二苯并噻吩均形成自有机硫化合物。【结论】该认识将硫酸盐与沉积有机质的反应范围拓展至了热应力更低的后生作用阶段含膏烃源岩。

关键词：热模拟实验有机—无机相互作用芳烃分子标志物分布特征热化学硫酸盐还原反应鄂尔多斯盆地平凉组

江汉盆地江陵凹陷复兴场背斜盐构造特征与成因

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石油实验地质 2024年第1期46卷 54-63页

作者：邱建华彭金宁唐玮潘文蕾李风勋杨帆中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院石油开发所荆州项目部湖北荆州434020

复兴场盐背斜是江汉盆地江陵凹陷重要的含油构造,其构造演化及成因机制认识不清,制约了精细勘探。因此,对复兴场盐背斜构造演化及形成机制的分析,不仅有助于理解盐层在不同应力背景下的流动对背斜形成演化的影响,对理解油气成藏过程也... 详细信息

复兴场盐背斜是江汉盆地江陵凹陷重要的含油构造,其构造演化及成因机制认识不清,制约了精细勘探。因此,对复兴场盐背斜构造演化及形成机制的分析,不仅有助于理解盐层在不同应力背景下的流动对背斜形成演化的影响,对理解油气成藏过程也有重要意义。通过对三维地震资料的精细解析,结合关键构造层的平衡恢复技术及生长地层分析技术,研究复兴场背斜的构造特征及成因机制。结果显示,复兴场背斜为一构造特征走向上变化显著,受多期次断层改造、多种变形机制复合而成的盐背斜;背斜初始于早始新世新沟咀组沉积期—晚始新世早期的正断层作用,形成滚筒状褶皱并造成盐层的聚集;在晚始新世晚期—渐新世,沉积地层的差异负载作用驱使盐层自西向东流动,造成构造整体西倾,形成单斜构造,并在渐新世晚期抬升剥蚀;背斜定型于新近纪—第四纪,发生构造反转,演化为一挤压型盐背斜,伴生逆断层和膝折构造。复兴场背斜的形成和演化受区域应力背景、沙市组盐层、东倾正断层及盐下古构造等因素的综合作用。复兴场盐背斜形成的构造圈闭略早于烃源岩的主要排油期,并且在主要排油期,构造处于拗陷阶段,断层活动弱,有利于早期圈闭油气的成藏。

关键词：构造平衡恢复演化特征成因机制复兴场背斜江陵凹陷江汉盆地

中非Muglad盆地晚白垩世海侵及其对油气勘探的意义

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地学前缘 2024年第3期31卷 352-359页

作者：肖洪李美俊程顶胜刘计国李晋邢向荣中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田公司风城油田作业区油田地质研究所新疆克拉玛依834000

晚白垩世全球大规模海侵被认为仅淹没了非洲大陆北部地区,而位于非洲中部的Muglad盆地则未遭受海侵的影响,且盆地内仅发育一套富有机质的烃源岩,即下白垩统Abu Gabra组湖相泥岩。本次研究采集了下白垩统Abu Gabra组湖相泥岩和上白垩统Da... 详细信息

晚白垩世全球大规模海侵被认为仅淹没了非洲大陆北部地区,而位于非洲中部的Muglad盆地则未遭受海侵的影响,且盆地内仅发育一套富有机质的烃源岩,即下白垩统Abu Gabra组湖相泥岩。本次研究采集了下白垩统Abu Gabra组湖相泥岩和上白垩统Darfur群泥岩样品,在上白垩统Darfur群泥岩中检测到完全不同于下白垩统Abu Gabra组湖相泥岩的甲藻甾烷和三环萜烷组成,主要表现为高丰度的甲藻甾烷异构体和C_(23)三环萜烷丰度优势,认为其是海侵作用的产物。依据分析结果,本文首次提出上白垩统Darfur群沉积期可能受到新特提斯洋海水的影响,进一步揭示了晚白垩世全球海侵在非洲大陆的海水淹没范围已抵达中非大陆Muglad盆地。此外,上白垩统Darfur群海相富有机质泥岩的存在,揭示研究区不仅发育下白垩统Abu Gabra组湖相烃源岩,还发育一套潜在的海相烃源岩。而K-1井海相原油的发现进一步证实了上白垩统Darfur群海相烃源岩的生烃潜力,海相原油可能是研究区未来油气勘探的新领域。

关键词：海侵晚白垩世分子标志化合物甲藻甾烷三环萜烷海相原油

断陷湖盆中深层砂体地震沉积学研究——以南堡凹陷老爷庙地区东三上亚段为例

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海相油气地质 2024年第3期29卷 327-336页

作者：穆晓亮常少英牛花朋刘玲利王孟修中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京市100029 中国石油杭州地质研究院浙江省杭州市310023 中国石油大学(北京)

南堡凹陷老爷庙地区断坡控砂型的中深层储集体存在埋藏深、有效地震信号弱,砂体横向变化快、砂体形态刻画不清等问题,制约了高效井部署和剩余油挖潜。基于岩心、测井、地震等资料的分析,探索出了以能量半衰时地层结构识别、最小成本函... 详细信息

南堡凹陷老爷庙地区断坡控砂型的中深层储集体存在埋藏深、有效地震信号弱,砂体横向变化快、砂体形态刻画不清等问题,制约了高效井部署和剩余油挖潜。基于岩心、测井、地震等资料的分析,探索出了以能量半衰时地层结构识别、最小成本函数法层序地层追踪以及相对泊松比识别岩性等3种方法为主的“三域三要素”地震沉积解释方法。结果表明:(1)研究区东营组三段上亚段沉积体纵向上具有“下砾上砂”的沉积特征:下部发育近岸水下扇沉积,上部发育辫状河三角洲沉积。(2)东三段上亚段以老爷庙走滑断裂转换带为界,庙北河间滩较发育,呈“砂岛式”沉积;庙南发育近岸水下扇沉积体系,沉积早期至沉积晚期扇体规模先扩大后缩小,形态由裙边状逐渐演化为狭长条带状水下分流河道沉积,扇体靠近油源断裂,是油气勘探开发的接替区。(3)“三域三要素”地震沉积储层表征方法,对于复杂构造区沉积微相表征、有利储层分布预测具有较好的适用性,砂体厚度预测符合率达到90%。

关键词：地震沉积学三域三要素断陷湖盆东营组南堡凹陷

塔里木盆地富满断控破碎体油藏储集类型特征与注水替油效果

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 542-552页

作者：江同文邓兴梁曹鹏常少英中国石油天然气股份有限公司北京100007 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以... 详细信息

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以及动态监测资料的基础上,系统剖析了断控破碎体的3种主要储集空间类型及其与注水效果的关系。提出了断控破碎体的概念,指出富满油田主要为断控破碎体油藏,研究结果表明:①断裂空腔型储集体主要分布在断裂带的核部,由断层滑动面产状变化引发内部体积调整形成了“空腔”型洞穴。埋藏条件下的储集空间相对较为封闭,内部孔隙空间较大,注水后原油置换率较高,部分油井动用储量的注水采收率可高达93%。②角砾间孔隙型储集体主要分布在断裂带的核部,由相邻的角砾相互支撑而形成角砾间不规则储集空间类型。该类储集体分布较为均匀,孔隙度中等,单位压降下的产液量较高,但是由于储集空间内部连接并不通畅,注水后置换率较低,需要研究探索构建立体结构井网来提高开发效果。③构造裂缝型储集体主要分布在断裂带的损伤带和过程带,在断层带的两侧和端部发育形成一定宽度的裂缝带。裂缝带周边也会发育少量孔隙,部分区域会形成一定的渗流优势通道,因此注入水的流失量较大,注水效果相对于断裂空腔型储集体较差。研究成果支撑了富满油田上产原油350×10^(4) t,可助推注水开发方案和提高采收率方案的优化,对同类型油藏高效开发具有重要的借鉴意义。

关键词：储集空间类型注水开发碳酸盐岩断控破碎体富满油田塔里木盆地

东昆仑志留纪火山岩锆石U-Pb年龄及其对陆-陆碰撞时限的制约

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地质学报 2024年第2期98卷 433-446页

作者：张耀玲戚帮申胡道功倪晋宇王超群中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 五矿勘查开发有限公司北京100089

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆-陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆-陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直... 详细信息

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆-陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆-陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U-Pb年代学研究,为约束早古生代陆-陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄分别为443.0±3.9 Ma和441.8±1.3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U-Pb年龄(450.4±4.3 Ma),可以确定东昆仑陆-陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆-陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。

关键词：锆石U-Pb年龄哈拉巴依沟组初始碰撞时间陆-陆碰撞时限东昆仑

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高温硬岩受控钻进新技术、新方法及应用

地学前缘 2024年

作者：翁炜吴烁贺云超蔺文静冯美贵甘浩南李晓东北京探矿工程研究所中国地质科学院水文地质环境地质研究所自然资源部地热与干热岩勘查开发技术创新中心

近年来，随着能源资源开发和地球系统科学研究需求的不断增长，钻探深度不断增大，施工过程中面临地层温度高、岩石硬度大、钻进效率低、成本高事故多等问题。为了解决上述问题，国外对耐高温井下动力钻具、高效碎岩工具、随钻测量工具... 详细信息

近年来，随着能源资源开发和地球系统科学研究需求的不断增长，钻探深度不断增大，施工过程中面临地层温度高、岩石硬度大、钻进效率低、成本高事故多等问题。为了解决上述问题，国外对耐高温井下动力钻具、高效碎岩工具、随钻测量工具、降温冷却设备等钻进关键技术开展了针对性研究，相关研究成果已在油气钻探、高温地热等领域开展了应用。国内虽也进行了研究，但与国外研究水平相比，尚有一定差距。本文分析了我国高温硬岩井钻进面临的技术难点，总结了技术需求，对钻进新方法、技术特性和示范应用情况进行了介绍，并立足国内既有装备基础，提出以高速强保径牙轮钻头、耐高温单弯螺杆钻具、耐高温MWD组合，配合耐高温钻井液、地面钻井液强制冷却系统与分段循环降温技术，可实现高温硬岩高效、安全、受控钻探。建议后续开展长寿命固定齿钻头、全金属井下动力钻具/冲击钻具、耐高温MWD组合研究，进一步提高高温硬岩钻进施工效率。

关键词：高温硬岩受控钻井冷却