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地质学报
中国地质学会
地质学报

中国地质学会

陈毓川

月刊

0001-5717

dizhixuebao@163.com

010-68312410

100037

北京阜成门外百万庄路26号

地质学报/Journal Acta Geologica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为学术性刊物。刊登地质学及其相关学科的领域的研究成果，涉及地层学、古生物学、矿物岩石学、地球化学、构造地质、水文地质、第四纪地质等方面。读者对象为地质科学研究人员及地质院校师生。
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    红层砂岩纳米级致色剂赋存状态及地质意义—-以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群红层砂岩为例

    马勇杨程宇蔡超秦长彩...
    1803-1813页
    查看更多>>摘要：红层是地球上广泛分布且具有特定指示环境意义的沉积物,一般认为在水体氧化环境下形成的赤铁矿胶结物是其主要致色矿物.目前,针对红层致色矿物的研究多停留在矿物识别层面,缺乏对其微观赋存状态及成因机制的深入研究.本文以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群陆相红层为例,采用岩芯-薄片-阴极发光-氩离子抛光扫描电镜的多尺度表征技术,首次揭示了红层砂岩纳米级致色剂——赤铁矿胶结物的微观赋存状态,并在此基础重新探讨了其成因机制.研究发现,红层砂岩致色剂赤铁矿胶结物主要为针状或片状,具有两种微观赋存状态:①呈包裹型发育在净砂岩的颗粒周缘,单个矿物颗粒长度在500～1000 nm之间,宽度在50 nm以下;②呈充填型发育在黏土矿物及云母等矿物颗粒的解理缝中,常常顺解理定向排列,受解理缝空间限制,单个矿物颗粒更小,长度一般小于500 nm,宽度在30 nm以下.红层砂岩中赤铁矿的产状和赋存状态表明其为褐铁矿早期脱水形成,在此之后又发育两期方解石胶结物,因此赤铁矿胶结物应主要形成于沉积和浅埋藏期,而非沉积后的抬升期.砂岩中赤铁矿胶结物的形成过程指示了一个干旱内陆沉积背景下大气水氧含量高的环境特征,这同样也是地质历史时期内的冰室状态,说明鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群的红层砂岩对研究该时期全球冰室状态也具有重要启示意义.

    赤铁矿胶结物红层砂岩志丹群鄂尔多斯盆地

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    渤海湾盆地莱州湾凹陷南斜坡中生界火山岩相模式和储层特征

    王海峰户景松邹明倬何明薇...
    1814-1828页
    查看更多>>摘要：精细岩相模式是油气藏研究的重要基础,为储层预测和评价提供合理的约束.目前火山岩还缺少微相尺度的相模式.参照的5相15亚相分类方案,在莱州湾凹陷南斜坡中生界火山地层中建立了相—亚相—微相划分方案,识别出3相4亚相10微相.具体为爆发相的热碎屑流亚相和热基浪亚相,细分为火山口-近火山口、近源和远源微相.喷溢相熔岩流亚相,细分为简单熔岩流和碎屑堆积微相.火山-沉积相崩塌再搬运堆积亚相,细分为再搬运块状堆积和基质堆积微相.钻井揭示研究区的亚相占比从高到低的顺序为爆发相热基浪亚相、喷溢相熔岩流亚相、爆发相热碎屑流亚相和火山-沉积相崩塌再搬运堆积亚相.火山地层具有复杂岩相叠置关系,亚相单元横向延伸范围有限、对比难度大.储层孔渗条件由好到差的顺序为热基浪亚相、热碎屑流亚相、熔岩流亚相和崩塌再搬运堆积亚相.热基浪亚相近源微相、热碎屑流亚相近源微相、熔岩流亚相简单熔岩流微相上部、崩塌再搬运亚相块状堆积微相的储层较好;其中,热基浪亚相近源微相储层条件为最优.本研究可为火山岩储层预测和评价提供地质依据.

    火山岩相相模式火山岩储层中生界渤海湾盆地

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    汉中地区构造演化及寒武系页岩气形成地质条件研究

    韩伟蒋兴超王建强李玉宏...
    1829-1839页
    查看更多>>摘要：近年来陕南地区页岩气勘探取得了一定的成果,与其同属扬子板块北缘的汉中地区也被认为具有较好的页岩气资源前景.本文利用野外地质调查、二维地震、岩石学及有机地球化学等资料,对汉中地区构造演化及寒武系页岩气地质条件开展研究.结果表明,汉中地区经历了南华纪—三叠纪海相演化、三叠纪末—白垩纪陆内演化和新生代断陷盆地三个演化阶段,寒武系牛蹄塘组和石牌组为海陆过渡相沉积,其中暗色泥岩有机质类型以Ⅱ 1型和Ⅱ2型为主,TOC含量0.45％～2.79％,R.为0.61％～1.21％,整体属于中等—好的成熟烃源岩,具备良好的生烃潜力;且牛蹄塘组灰黑色粉砂质泥岩中有机质较为丰富,石英等脆性矿物及黏土矿物含量较高,微裂缝及孔隙发育,有利于页岩气生成、赋存以及后期开发.综合分析认为汉中地区寒武系具备良好的页岩气资源前景,且东部地质条件优于西部.

    汉中地区页岩气构造演化寒武系牛蹄塘组

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    松辽盆地古龙页岩油储层干酪根的有机元素组成及其N元素的地球化学意义

    何文渊白雪峰钟建华赵莹...
    1840-1866页
    查看更多>>摘要：对青山口组页岩的317件干酪根样品进行了工业、元素及能谱分析,对样品进行两次校正,引入合理评价干酪根C、H、O、N的指标Ccc、Hcc、Occ、Ncc概念.研究结果显示:古龙凹陷青山口组泥页岩Ⅰ型干酪根具有较高的Hcc、Ncc和很低的Occ,而Ⅲ型干酪根的Occ则较高,Hcc、Ncc较低.Ⅱ干酪根的Hcc和Ncc低于Ⅰ型干酪根,而高于Ⅲ型干酪根;Ⅱ干酪根的Occ高于Ⅰ型和Ⅲ型干酪根.Ncc主要以有机官能团(NH3+)方式存在的于黏土的F-F纳缝中,而不是存在于黏土晶胞间的无机N(NH4).微量元素研究表明,古龙青山口组页岩油储层沉积时经历了十几次干旱咸水环境,因为咸水环境有利于形成黏土的F-F凝聚,使发育有NH3+官能团的有机质被吸附在黏土片的F-F纳缝之间.随着深度的增加,Ncc的克分子量增加速率是Ccc克分子量增加速率的0.96～2.04倍,在青山口组1300～2550 m深度内青一段干酪根的Ncc含量明显比上部的干酪根相对高,主要原因与下部青一段藻类较富集有关,其次与Hcc的快速脱落而使Ncc相对富集有关,间接地揭示了青一段生烃能力较上部强.通过研究Ncc可以间接地知道古环境中的咸度、黏土的孔隙类型及其干酪根的来源.经过论证,Occ和Ncc越大,页岩的封存性也就越好,含油气性也越好.因此,Occ和Ncc值可以作为判别页岩油发育程度的指标.古龙页岩油储层的Ncc和Occ的研究可以提供一些重要的沉积环境、地球化学、黏土结构、干酪根有机质类型和成岩成储及成藏等信息,应该受到重视.

    黏土干酪根有机元素N页岩油古龙凹陷

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    黔北牛蹄塘组页岩气组成特征及富氮机理

    沈仲辉李希建张胜跃周令剑...
    1867-1879页
    查看更多>>摘要：贵州黔北地区页岩气资源储量丰富,主要目的层为牛蹄塘组和龙马溪组两套富有机质烃源岩,具有良好的生烃物质基础及潜力,但气井测试显示牛蹄塘组页岩气中氮气含量普遍超过80％,甲烷含量低.针对这一现象,开展了页岩气气体组分和碳氢同位素测试,分析了页岩气井中CH4、CO2和N2的来源;结合页岩地球化学特征、区域地质背景和构造特征、岩芯裂缝分布、深部岩浆热液活动以及典型页岩气井解剖,探讨了黔北牛蹄塘组页岩气井富氮机理.研究发现:黔北地区区域地质构造复杂,储层受多期次构造运动影响,断层和裂缝发育;牛蹄塘组页岩岩芯裂缝多被方解石充填,说明该地区曾经岩浆热液活动较为频繁;不同构造带页岩含气量差异明显,氮气含量高,甲烷含量低,具有一定的区域普遍性;页岩气中的CH4属于有机成因热裂解气,CO2是有机质热转化过程中形成的,N2的来源与成熟(特别是高成熟)阶段有机质热氨化作用和深部地壳、上地幔岩浆热液沿着断裂带入有关.构造相对稳定、断层裂缝不发育和岩浆热液活动不频繁的古隆起区域为页岩气开发的优选方向,研究成果可以为牛蹄塘组页岩气成藏机理及后续的资源评价和勘探部署提供理论指导.

    页岩气黔北地区氮气来源气体组分同位素

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    中纬度造山带地区的长期化学风化——中亚和北美的对比研究

    孙晨朱秉启
    1880-1892页
    查看更多>>摘要：长期化学风化速率(LCWR)和化学风化剥蚀率(CDF)是表征区域化学风化程度和揭示地貌和气候系统演变的重要依据.全球尺度上,中纬度地区的长期化学风化研究远比低纬地区争议更多,原因之一是其风化机制在理论认识上仍存在不确定性,特别是造山带地区的长期化学风化与物理侵蚀、构造、气候之间的关系等.本文利用地球化学质量平衡方法,针对北半球中纬度典型造山带(中亚黑河流域和北美内华达山脉)开展了相关数据和资料的系统整理与再分析,估算了黑河流域的LCWR值和物理侵蚀速率(E)值并与内华达山脉进行了对比研究.分析结果表明,黑河流域、内华达山脉的LCWR分别为17.4～895 t/km2/a、1～173 t/km2/a,CDF分别为0.17～0.81、0.02～0.61,LCWR与E均显著正相关,与海拔高度、年均温度、年均降水量等仅局部相关.研究区的长期化学风化主要表现为"供应受限型"风化,但黑河流域局部地区已处于"供应受限"与"动力学受限"过渡的风化阶段.结合回归分析结果和已有成果的综合分析,中纬度造山带地区的长期化学风化速率受到地质、气候等因素的协同影响,但主控因素为地质因素,而化学风化剥蚀率则主要受控于其他因素.

    长期化学风化速率化学风化剥蚀率物理侵蚀速率地球化学质量平衡方法中纬度造山带

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    石炭纪全球野火事件分布及主控因素

    吕大炜徐锦程张之辉高洁...
    1893-1903页
    查看更多>>摘要：自志留纪以来,野火开始在陆地范围内广泛出现并对陆地生态系统造成了重大影响.石炭纪是植物开始繁盛时期,但其野火发生的分布规律及其主控因素仍然不清楚.为此,基于木炭、惰质组(煤中木炭)和热解多环芳烃3种类型野火证据,本文系统收集和整理了石炭纪全球159个野火事件记录.研究发现石炭纪野火事件主要集中在低纬度热带地区,杜内期高纬度地区无野火记录,其余时间段高纬度地区均出现零星的野火记录.石炭纪晚期野火事件发生频率明显高于石炭纪早期,并在晚石炭世巴什基尔期和莫斯科期野火事件发生频率达到最高值.早杜内期至早维宪期野火事件增多与大气氧气浓度升高和热带沼泽开始发育有关.随后大气氧气浓度降低导致晚维宪期—谢尔普霍夫期野火事件发生频率下降.而巴什基尔期至莫斯科纪期野火事件高频率发生与当时充足植物燃料有关.卡西莫夫期—格舍尔期低纬度森林面积以及植物属种数量的降低导致野火事件数量大幅度下降.该研究成果为进一步理解石炭纪陆地生态系统和古气候演化具有重要意义.

    石炭纪植物野火事件古气候

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    基于文献计量学的碳酸岩研究现状与趋势分析

    尹淑苹贾敬伍谢玉玲曲云伟...
    1904-1917页
    查看更多>>摘要：碳酸岩是一类特殊的富含碳酸盐矿物的岩浆岩,具有重要的经济意义和科学研究价值.对来自Web of Science(WOS)核心数据库和中国知网(CNKI)中文期刊数据库的与碳酸岩研究相关的数千篇中英文文献,利用Python编程、VOSviewer和CiteSpace软件进行了大数据和可视化分析,从文献计量学角度对中英文碳酸岩相关研究的文献进行了发文量、来源国家、来源期刊、基金来源、发文机构和作者情况的统计与分析,并重点基于文献关键词对碳酸岩的研究现状及未来发展趋势进行了挖掘与探讨.通过关键词共现分析和聚类分析将现阶段碳酸岩研究划分为4个重点领域:岩石成因与构造背景、岩浆源区与岩浆演化、成矿作用及相关矿床、相关的高温高压实验.通过关键词的趋势演变分析认为,这4个传统碳酸岩研究领域在未来将会持续受到较高的关注.其中,稀土矿床及其成矿作用始终是碳酸岩研究领域的重点,对稀土元素的富集分异机制的探讨将会更加深入;与碳酸岩相关的其他关键金属(如铌)矿产将会得到更多的关注;实验技术和设备的进步将会推动与碳酸岩相关的高温高压实验实现更多的突破.此外,碳酸岩成因与地球深部碳循环的关系已经成为当下研究的热点;白云鄂博巨型Fe-Nb-REE矿床无论在过去还是在将来都将是国内外学者研究的焦点;坦桑尼亚Oldoinyo Lengai的相关研究文献在2015年之后有所减少,但其受关注程度不会显著降低.在国内,以华阳川碳酸岩型铀矿床和黄龙铺碳酸岩型钼矿床为代表的秦岭碳酸岩带,以及以新生代牦牛坪为代表的冕宁-德昌稀土成矿带将继续受到国内学者的青睐.碳酸岩研究正朝着深度和广度的方向发展,基于大数据和人工智能的碳酸岩研究将会迎来显著增长,并成为未来碳酸岩研究领域新的趋势和亮点.

    碳酸岩文献计量学研究现状未来趋势可视化分析

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    压缩感知提频技术在莺琼盆地W1井区地震资料处理中的应用

    李雷王祥春刘梦灵廖仪...
    1918-1927页
    查看更多>>摘要：针对莺琼盆地W1井区地震资料分辨率低、砂体展布及叠置关系复杂的问题,综合莺琼盆地W1井区三个年份的原始资料,设计了一套包括预处理、去噪处理、偏移以及偏后处理的整套资料处理流程.在偏后处理中将压缩感知提频技术应用于叠前深度偏移剖面上,并与蓝色滤波提频技术、零相位反褶积提频技术进行了对比,体现了压缩感知提频技术的优势;运用压缩感知提频技术解决了莺琼盆地W1井区目前存在的地质问题,证明其在莺琼盆地W1井区后续开发实施上的合理性.结果表明:相较于其他两种提频技术,采用压缩感知提频技术可以保护主频以下可靠的低频信息,拓展高频,提高了资料的分辨率.通过压缩感知提频后的地震数据,气水关系更加清晰,砂体的叠置特征得以真实呈现,验证了其对后续油气勘探的指示意义.压缩感知提频技术作为一种新的地震资料处理技术,能够较好地解决地震资料分辨率低、砂体展布及叠置关系复杂等问题,值得在实际地震资料处理中推广应用.

    压缩感知砂体叠置气水关系地震资料处理莺琼盆地

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    采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法探讨—-以雄安新区碳酸盐岩热储为例

    李曼王贵玲蔺文静刘志明...
    1928-1940页
    查看更多>>摘要：回灌是保障地热资源可持续开发利用的关键手段,而采灌均衡条件下地热资源潜力评价方法研究对地热资源的可持续开发利用具有重要意义.本文通过引入热突破和考虑回灌条件下单井开采权益保护半径的概念,提出了回灌条件下地热资源可开采量的评价方法,并以雄安新区雾迷山组碳酸盐岩热储层为例,分别计算了未考虑回灌条件和考虑回灌条件下的地热流体可开采量、可开采热量及折合标煤量.结果显示采用开采系数法计算的未考虑回灌条件下的可开采量要远小于考虑回灌条件下的可开采量;考虑回灌条件下三种方法的结果对比为:热突破法＞考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(消耗15％)＞考虑回灌条件下单井开采权益保护半径(热储温度下降2℃),考虑地热资源的可持续性以及对热储环境严格保护要求,按照考虑回灌条件下单井开采权益保护半径方法计算的雄安新区雾迷山组热储地热开采量更为适宜.目前全国各地陆续出台相关政策要求实施地热回灌,该方法的提出为科学评价各地回灌条件下的地热可开采量提供了技术支撑.

    地热资源潜力评价采灌均衡雄安新区

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