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多元聚煤理论体系及聚煤模式

地球学报 2015年第3期36卷 271-282页

作者：李增学吕大炜王东东刘海燕王平丽刘莹山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

煤地质学经过长期的发展和多种成煤理论相继提出,已进入一个多元化的繁盛阶段。但是,聚煤理论研究中还有很多科学问题仍需进一步深入,如海侵(水进)过程中煤的聚积机理、聚煤盆地形成与演化过程中板块构造的控煤作用、煤与其共伴生矿产... 详细信息

煤地质学经过长期的发展和多种成煤理论相继提出,已进入一个多元化的繁盛阶段。但是,聚煤理论研究中还有很多科学问题仍需进一步深入,如海侵(水进)过程中煤的聚积机理、聚煤盆地形成与演化过程中板块构造的控煤作用、煤与其共伴生矿产的共生机理以及含煤系统理论等,都与煤聚积、聚煤盆地各种非常规能源矿产资源研究密切相关,而理论研究的滞后也影响了能源矿产资源的预测、评价。造成这种现状的原因是不同聚煤理论适用范围具有一定的局限性。鉴于此,本文在系统、全面的理解各种聚煤理论的基础上,提出了多元聚煤理论体系及聚煤模式,认为多元成煤理论体系是以泥炭沼泽堆积样式为中心,盆地水域体制为阐明聚煤作用机制的基本点,其核心思想是阐明各种因素的相互作用与影响,成煤机制的交叉、包含,而不是孤立地看一个具体问题,聚煤盆地层序地层不同体系域聚煤差异性为聚煤理论的支撑格架,古植物、古气候、古构造和古地理分析为构建聚煤理论体系的四个基本条件,各种地质因素的相互牵制、多种事件(如突发性水侵事件、构造事件、火山事件等)的影响,聚煤模式的多样性和聚煤作用过程与机制多元性等,构成了多元成煤理论体系的内核,并强调该体系构建的四个统一:聚煤理论体系的完整性与协同性的统一、独创性与转化性的统一、继承性与发展性的统一、理论性与实践性的统一,阐明不同聚煤机制及其相互关系。多元聚煤理论不是将不同成煤理论或观点的简单集合,而是深入阐明各种因素的影响、动态与静态交叉机理、各种条件的融合、聚煤盆地内外各种作用的相互牵制与耦合等。

关键词：多元聚煤理论体系聚煤模式聚煤盆地相互作用层序地层

吉林省“大黑山条垒带”晚古生代火山事件及其构造意义

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地学前缘 2017年第2期24卷 186-201页

作者：韩作振宋志刚高丽华韩梅郭志平钟文建李晶晶杜庆祥闫俊磊刘辉山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266590 国土资源部沉积盆地与油气资源重点实验室山东青岛266590

对出露于吉林省"大黑山条垒带"、行政区辖属伊通县发展乡一带的"大黑山火山岩"-安山质凝灰熔岩、片理化流纹岩分别采样并挑选锆石,经LA-ICP-MS定年,查明安山质凝灰熔岩74颗锆石的^(206)Pb/^(238)U年龄介于1 873~240 Ma,其中^(206)Pb/^(2... 详细信息

对出露于吉林省"大黑山条垒带"、行政区辖属伊通县发展乡一带的"大黑山火山岩"-安山质凝灰熔岩、片理化流纹岩分别采样并挑选锆石,经LA-ICP-MS定年,查明安山质凝灰熔岩74颗锆石的^(206)Pb/^(238)U年龄介于1 873~240 Ma,其中^(206)Pb/^(238)U年龄值介于317~240 Ma的69粒锆石均显示出岩浆成因特征,表明研究区自晚石炭世晚期便存在火山事件,火山喷发活动于早、中二叠世发展至峰期,该火山岩形成于晚石炭世晚期至晚二叠世,并于早、中三叠世遭受了岩浆作用;古元古代、中元古代、中泥盆世及早石炭世锆石具碎屑锆石特征,可能为被捕获的古老锆石。片理化流纹岩38粒锆石的^(206)Pb/^(238)U年龄介于307~240 Ma,且均显示出岩浆成因特征,表明该火山岩形成于早二叠世早期至晚二叠世,并遭受了印支期岩浆作用。所研究的"大黑山火山岩",前人多认为其与同地区桃山组地层时代相当,为早志留世或中志留世,但本文所获该火山岩的年龄表明二者年龄时限完全不同,故大黑山火山岩与桃山组地层应完全要剥离开来,分属不同时代残留的构造岩片。上述火山岩富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,表现出类似岛弧或活动大陆边缘火山岩的特征;在Th-Ta-Hf/3三角图和Nb/Th-Zr/Nb和Nb/Yb-Th/Yb构造环境判别图中投点在火山弧火山岩、活动大陆边缘附近,表明该火山岩可能与当时古亚洲洋板块向松嫩地块俯冲所形成的火山弧有关。

关键词：吉林省二叠纪古亚洲洋锆石U-Pb定年地球化学

华北克拉通南缘中-新元古代沉积演化:以豫西地区黄连垛组和董家组为例

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岩石学报 2019年第8期35卷 2545-2572页

作者：左鹏飞李雨刘思聪郑德顺河南理工大学资源环境学院焦作454000 山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东科技大学青岛266590

华北克拉通(华北)南缘中元古代早期熊耳群火山活动之后,在渑池-确山地区发育了一套中-新元古代沉积(汝阳群、洛峪群、黄连垛组、董家组以及罗圈组和东坡组),记录了该时期沉积-构造演化过程。通过该区碎屑锆石和洛峪群顶部凝灰岩年龄的约... 详细信息

华北克拉通(华北)南缘中元古代早期熊耳群火山活动之后,在渑池-确山地区发育了一套中-新元古代沉积(汝阳群、洛峪群、黄连垛组、董家组以及罗圈组和东坡组),记录了该时期沉积-构造演化过程。通过该区碎屑锆石和洛峪群顶部凝灰岩年龄的约束,将汝阳群-洛峪群的沉积时代基本限定于约1750~1600Ma,导致洛峪群由中元古界上部或新元古界下划到中元古界长城系。因此,在现有的地层年代格架下,需要重新对该区中-新元古代沉积演化进行讨论。本文通过对洛峪口组上覆黄连垛组和董家组沉积环境和物源分析,同时借助古生界辛集组源区分析的约束,揭示华北南缘中-新元古代沉积-构造演化。沉积环境分析显示,黄连垛组沉积初期发育了河口湾沉积环境。伴随海侵扩大,在下汤地区沉积了潮上带长石石英砂岩与泥质粉砂岩,而叶县地区发育了潮间带泥晶白云岩。晚期下汤和叶县地区发育潮下带泥晶白云岩与含硅质条带白云岩。董家组与下伏黄连垛组为平行不整合接触,董家组沉积初期为陆源碎屑物质供给充分的滨海相,在下汤和叶县地区沉积底部细砾岩及长石石英砂岩。随后,两个地区发育潮坪相长石石英砂岩与泥质粉砂岩,在顶部沉积了局限台地钙质泥岩。黄连垛组在豫西下汤和叶县地区沉积于河口湾-潮坪沉积环境,整体表现为自南向北的海进序列,而董家组总体上沉积于局限海盆的滨浅海-潮坪环境。由于下伏汝阳群-洛峪群分别沉积在河流-滨海-潮坪和浅海-滨海-潮坪环境,黄连垛组和董家组指示其沉积时期盆地产生收缩。碎屑锆石定年结果显示,黄连垛组和董家组碎屑锆石年龄主要峰值为1800Ma、2250Ma、2350Ma、2650Ma,两者物源均为华北克拉通。但下汤地区早古生界辛集组碎屑锆石显示主要峰值年龄为1850Ma、2500Ma、2200Ma、2700Ma,其次为1200Ma。结合华北克拉通发育大量的中元古代末期到新元古代碎屑锆石以及南缘中元古界官道口群和新元古界栾川群沉积特征,黄连垛组和董家组代表的局限盆地(海盆)沉积可能构成了该时期盆地的边缘相,期间伴随的抬升和盆地中心迁移可能与同期大地构造演化密切相关。

关键词：华北克拉通构造演化中-新元古代沉积环境物源

陆相断陷盆地煤与油页岩共生组合及其层序地层特征

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地球科学（中国地质大学学报） 2016年第3期41卷 508-522页

作者：王东东李增学吕大炜刘海燕王平丽冯婷婷山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266590 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

为了研究陆相断陷盆地煤层与油页岩共生发育的地质现象,采用沉积学、构造地质学、能源地质学和层序地层学的相关理论和方法对煤与油页岩共生发育特征进行了研究.研究发现:陆相断陷盆地煤层与油页岩主要存在5种共生组合类型;煤和油页岩... 详细信息

为了研究陆相断陷盆地煤层与油页岩共生发育的地质现象,采用沉积学、构造地质学、能源地质学和层序地层学的相关理论和方法对煤与油页岩共生发育特征进行了研究.研究发现:陆相断陷盆地煤层与油页岩主要存在5种共生组合类型;煤和油页岩的发育均需要稳定的构造和较少的陆源碎屑物质供应,共生发育的煤和油页岩中均含有高等植物和藻类;盆地基底的幕式构造活动对煤和油页岩发育的沉积环境及其转化起到主要控制作用,气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等起到次要控制作用;在层序地层格架下,各种煤与油页岩共生组合均可发育在湖扩张体系域,从体系域早期到晚期、从滨湖到湖中心,共生组合中煤层厚度逐渐减小,油页岩厚度逐渐增大;而早期高水位体系域,则主要发育厚度大、分布稳定的油页岩-煤层组合.可见,盆地基底幕式构造活动、沉积环境演化、气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等因素共同控制了陆相断陷盆地煤与油页岩的共生发育,且共生组合主要发育在湖扩张体系域和早期高水位体系域.

关键词：共生组合幕式构造沉积环境转换层序地层格架陆相断陷盆地沉积学

东营凹陷南斜坡沙四段混源油地球化学与成藏特征

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吉林大学学报（地球科学版） 2012年第3期42卷 672-680页

作者：常象春韩作振鄢程鹏山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266510 山东科技大学地质科学与工程学院山东青岛266510

东营凹陷南斜坡是具有较大勘探潜力的地区。研究表明:沙四段原油具有典型的混源油特征,母源输入存在低等水生生物和高等植物的双重贡献,原油成熟演化存在低成熟—成熟的变化,沉积成烃环境主体以还原性为主但还原程度不同,个别样品表现... 详细信息

东营凹陷南斜坡是具有较大勘探潜力的地区。研究表明:沙四段原油具有典型的混源油特征,母源输入存在低等水生生物和高等植物的双重贡献,原油成熟演化存在低成熟—成熟的变化,沉积成烃环境主体以还原性为主但还原程度不同,个别样品表现出生物降解前后两期原油混合充注的特点。南斜坡东部原油来自牛庄洼陷,乐安、王家岗油田以沙四型原油为主,混有少量沙三型原油;南斜坡中部原油来自牛庄和利津洼陷,梁家楼油田以沙三型原油为主,混有少量沙四型原油,纯化油田则与之相反;南斜坡西部原油来自博兴洼陷,正理庄、高青油田以沙四型原油为主,混有少量沙三型原油,金家油田则以沙三型为主。洼陷中心沙四—沙三段生成的成熟油气和斜坡带沙四段生成的低熟油气通过断层和不整合面向斜坡高部位运移,以混源油的形式聚集成藏。

关键词：混源油油源对比贡献率地球化学生物标志物东营凹陷南斜坡

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琼东南盆地古近纪成煤沉积体系类型及特征

石油与天然气地质 2019年第1期40卷 142-151页

作者：刘莹刘海燕杨海长王东东宋广增吕大炜陈莹李增学山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266590 中海油研究总院北京100029 济南大学山东济南250022

琼东南盆地天然气勘探开发事实证明,煤系及煤层是最重要的生烃源岩。基于琼东南盆地地震资料、钻井岩心及测井资料,在对古近系渐新统含煤沉积特征分析的基础上,建立了沉积相与地震相的对应关系,识别出琼东南盆地渐新统发育冲积扇-潮坪-... 详细信息

琼东南盆地天然气勘探开发事实证明,煤系及煤层是最重要的生烃源岩。基于琼东南盆地地震资料、钻井岩心及测井资料,在对古近系渐新统含煤沉积特征分析的基础上,建立了沉积相与地震相的对应关系,识别出琼东南盆地渐新统发育冲积扇-潮坪-潟湖组合、冲积扇-潮坪-滨海组合、冲积扇-海沼沙岭平原-滨海组合等14种沉积组合;依据取心段煤的宏观与微观物理化学性质,判断崖城组煤层形成过程中受海水影响且沉积环境还原性较强,说明煤层形成于近海沼泽环境。基于成煤特征及成煤环境分析,划分出4类成煤沉积体系,分别为扇三角洲体系、辫状河三角洲体系、潮坪-潟湖体系和障壁海岸-海沼沙岭平原体系。扇三角洲体系煤层主要发育在扇三角洲平原、废弃朵体、朵体间洼地,煤层较薄,且易发生分叉;辫状河三角洲体系煤层主要发育在辫状河三角洲平原、分流间湾和泛滥平原等地区,煤层薄且不稳定;潮坪-潟湖体系中煤层多发育在潮上坪的沼泽及潮间坪上部的潮道间湾,潮汐三角洲平原以及淤化的潟湖等地区,在多潮道地区,煤层层数多,但厚度较薄,煤层间距大;而在潮道不发育地区,含煤层数较少,但厚度较大,煤层间距较小,煤层结构复杂;障壁海岸-海沼沙岭平原体系煤层主要发育在海岸平原沼泽地区,煤层层数多、但单层厚度小和横向变化较快。

关键词：沉积组合成煤沉积体系崖城组渐新统琼东南盆地

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鲁西晚古生代海相凝缩层沉积特点及地质意义

西南石油大学学报（自然科学版） 2011年第5期33卷 14-20,189页

作者：吕大炜李增学魏久传刘海燕宁文峰山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室.山东科技大学山东青岛266510

依据钻井资料、地层资料及相关地质资料,采用沉积学、层序地层学、煤地质学多学科相结合方法,对鲁西地区晚古生代陆表海沉积进行层序划分,在此基础上分析了不同体系域与凝缩层的关系,探讨了凝缩层与成煤作用的耦合特征,结果表明:鲁西陆... 详细信息

依据钻井资料、地层资料及相关地质资料,采用沉积学、层序地层学、煤地质学多学科相结合方法,对鲁西地区晚古生代陆表海沉积进行层序划分,在此基础上分析了不同体系域与凝缩层的关系,探讨了凝缩层与成煤作用的耦合特征,结果表明:鲁西陆表海沉积地层可划分为3个三级层序和24个小层序,每个三级层序由海侵体系域和高位体系域组成。凝缩层主要分布在海侵体系域顶部,即中期基准面旋回顶部,为1个短期基准面旋回,表现为微晶灰岩沉积,局部地区是深水泥岩;该区凝缩层与被动大陆边缘盆地浓缩层有着本质区别,可全区对比;凝缩层与煤层形成具有重要的耦合关系,层序1凝缩层为十四灰和下伏炭质泥岩,层序2的为十灰和16煤,层序3的为三灰和7煤组合,对应煤层的煤化作用开始时间与灰岩形成时间一致,可以用海侵事件成煤模式来解释。

关键词：凝缩层层序地层体系域鲁西地区海侵事件成煤

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声波介质一次散射波场高斯束Born正演

地球物理学报 2019年第2期62卷 648-656页

作者：岳玉波钱忠平张旭东王德营岳媛媛常稳东方地球物理公司物探技术研究中心河北涿州072751 山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266590

Born正演是一种常用的地震波场正演模拟方法,也是线性化地震反演的理论基础.在实际应用时,Born正演通常结合常规的地震射线方法进行实现.为了克服常规地震射线方法的弊端,并且保证地震波场的模拟精度和计算效率,本文提出了一种基于高斯... 详细信息

Born正演是一种常用的地震波场正演模拟方法,也是线性化地震反演的理论基础.在实际应用时,Born正演通常结合常规的地震射线方法进行实现.为了克服常规地震射线方法的弊端,并且保证地震波场的模拟精度和计算效率,本文提出了一种基于高斯束的一阶散射波场Born正演方法.该方法分为两个环节:首先,我们利用高斯束的走时和振幅信息将地下散射点处的反射率映射为地表束中心位置处的局部平面波;然后,我们利用逆倾斜叠加将局部平面波转化为接收点处的时空域散射波场.在具体的实施过程中,我们提出一种以wavelet-bank方式实现的局部平面波合成方法,同现有的算法相比,可以在保持计算精度的同时,大大减少计算时间;此外,我们还利用最速下降法优化了高斯束的迭代循环过程,进一步提高了Born正演的计算效率.两个模型的应用效果证明,本文所提出的高斯束Born正演方法可以精确、高效的实现声波介质一次散射波场的正演模拟,为三维大规模地震波场的正演问题提供了一种切实可行的实现方案.

关键词：一次散射高斯束 Born近似声波介质

基于PCA_Fuzzy_PSO_SVC的底板突水危险性评价

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煤炭学报 2015年第1期40卷 167-171页

作者：施龙青谭希鹏王娟季小凯牛超徐东晶山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室山东青岛266590 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

为解决煤层底板突水预测难题,提出了基于主成分分析、模糊数学、粒子群算法以及支持向量机分类的底板突水危险性评价模型,模型以支持向量机分类为基础,通过主成分分析将多种影响底板突水的因子归纳为构造主成分、水文地质主成分、煤层... 详细信息

为解决煤层底板突水预测难题,提出了基于主成分分析、模糊数学、粒子群算法以及支持向量机分类的底板突水危险性评价模型,模型以支持向量机分类为基础,通过主成分分析将多种影响底板突水的因子归纳为构造主成分、水文地质主成分、煤层信息主成分及开采条件主成分,其中构造主成分及水文地质主成分为影响底板是否突水的最主要控制因素,模糊化主成分因子,利用粒子群算法优化支持向量机分类参数,根据已有数据资料建立了评价模型,并将该模型应用于实际中,得到了准确的预测结果,为底板突水危险性评价提供了一种新的方法。

关键词：底板突水危险性评价主成分分析模糊数学粒子群算法支持向量机