地球科学与环境学报 /oa 方解石LA-(MC-)ICP-MS U-Pb定年技术及其在脆性构造中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905001 脆性构造形成于地壳浅层,记录了地壳浅层构造变形过程,精确限定浅层地壳变形时代是构造地质研究的热点和难点之一。由于脆性构造变形发生于较低的温压环境,岩石应变速率快,变质和交代作用相对较弱,难以形成韧性构造变形中可定年的同构造新生矿物,所以脆性构造的精确定年一直是学界难题。近年来,方解石U-Pb定年技术取得重要进展,通过脆性构造变形同构造方解石脉U-Pb定年可以精确限定构造变形时代。对近几年方解石LA-(MC-)ICP-MS U-Pb定年技术研究进展进行总结,系统地介绍了同构造方解石脉特征、方解石U-Pb定年基本原理、方解石LA-(MC-)ICP-MS U-Pb定年方法及应用实例,指出该方法目前存在的关键问题和技术难点在于方解石U-Pb年龄代表的地质意义和其定年的成功率。野外识别同构造方解石脉,划分不同期次方解石,确定原生域和次生域能够准确揭示其年龄的地质意义; 圈定最优待测靶区,选择合适的普通铅校正方法以及寻找理想的方解石标样有利于提高定年结果精度和准确性。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 505 516 2619769 赵子贤<sup>1,2</sup>,施炜<sup>1,2*</sup> 鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组储集砂体特征及聚砂成藏模式 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905002 鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组是潜在的新勘探层系,勘探研究程度极低。在野外露头观测、岩芯观察、测井数据解释和显微薄片鉴定的基础上,通过古流向分析和古地貌恢复,确定古水系分布; 在古地貌和古水系的约束下,基于500余口钻井的测井解释结果,确定8个亚段的砂体宏观分散体系和沉积相分布。结果表明:鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组物源主要来自西南侧的西秦岭造山带; 早期物源较强,沉积环境为辫状河-辫状河三角洲,形成了灰色厚层砂岩夹泥岩; 晚期物源较弱,沉积环境转变为曲流河三角洲,以发育紫红色泥岩与砂岩互层为特征; 直罗组砂岩储层以原生粒间孔为主,溶蚀孔次之,孔隙度为0.87%~31.20%(平均值为16.34%),渗透率为(0.13~53.70)×10<sup>-3</sup> μm<sup>2</sup>(平均值为17.83×10<sup>-3</sup> μm<sup>2</sup>),有效储层的孔隙度下限高于15%; 直罗组沉积初期古地貌既控制了砂体的发育分布,又制约了有利储集砂体发育的优势部位及后来的油气运移的有利指向; 潜在的油藏勘探目标包括古河道上游高地、中游汇水坡咀和下游河间丘等3种古地貌聚砂成藏模式。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 517 528 9800745 陈安清<sup>1</sup>,张晓星<sup>1</sup>,密文天<sup>2</sup>,康永梅<sup>3</sup>,刘一仓<sup>3</sup>, 王联国<sup>3</sup>,杜佳宁<sup>3</sup>,侯明才<sup>1</sup>,缪宗利<sup>1</sup> 渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层流体地球化学特征——以酉参2井为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905003 渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层中发育粉砂岩夹层和裂缝脉体。以酉参2井五峰组—龙马溪组页岩有机地球化学特征分析以及粉砂岩夹层和裂缝脉体的显微岩相学、流体包裹体特征分析为基础,结合恢复的酉参2井埋藏生烃史,深入探讨了研究区页岩气的形成与成藏特征。五峰组—龙马溪组页岩的粉砂岩夹层中记录了两期油气充注过程:第一期油气充注时间为早三叠世,页岩为低成熟—成熟阶段,油气的成熟度较低,为粉砂岩夹层石英颗粒中的重质油包裹体以及粉砂岩夹层粒间孔隙中的褐色、深褐色沥青; 第二期油气充注时间为早侏罗世,页岩处在成熟阶段,主要为沿切穿石英颗粒微裂缝成带状分布的气烃包裹体以及石英颗粒中充注的轻质油。五峰组—龙马溪组裂缝脉体中捕获大量纯气包裹体,主要成分为CH<sub>4</sub>,来源于五峰组—龙马溪组的页岩气,被捕获时间主要为白垩纪。渝东南局部地区五峰组—龙马溪组页岩虽具有良好的生烃条件与保存条件,但在页岩气勘探过程中,需在考虑区域地质构造的基础上讨论页岩气成藏与保存的有效性。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 529 540 7642156 黎琼<sup>1</sup>,欧光习<sup>1</sup>,汪生秀<sup>2,3</sup>,张敏<sup>1</sup>,吴迪<sup>1</sup> 四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905004 晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440~453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO<sub>2</sub>、Si<sub>xs</sub>与CaO、TiO<sub>2</sub>含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制; Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成; 斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用; 总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制; 而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件; 第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强“海洋雪”作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集; 第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O<sub>2</sub>补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 541 560 9713969 郑宇龙<sup>1,2</sup>,牟传龙<sup>2*</sup>,王秀平<sup>2</sup> 珠江口盆地白云凹陷东北部原油运移聚集特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905005 珠江口盆地白云凹陷是中国南海北部深水区最大的富烃凹陷,近年来在白云凹陷东北部获得了多个商业性轻质油气藏,勘探前景良好,但对其原油运移、聚集成藏的研究还处于探索阶段。基于三维地震资料解释、油气地球化学资料分析以及油气成藏综合研究,探讨白云凹陷东北部油气藏分布特征,研究了原油的输导体系及其运移和聚集特征,建立了原油成藏模式。结果表明:油源断裂是原油垂向运移的主要通道,顺源型油源断裂和向源型油源断裂都具有良好的输导性能,由物性较好的珠江组下段砂体组成的构造脊1和2为原油侧向运移的优势路径; 原油主要聚集在反向断裂控制的翘倾半背斜圈闭中,具有“内气外油”的差异聚集特征; 原油成藏具有“断-脊输导、断-盖控聚、差异聚集”的特征。白云凹陷东北部展现了以断裂为依托,沿构造脊找油的良好勘探方向,对白云凹陷及其邻区的深水油气勘探具有一定的指导意义。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 561 576 12110700 王芳芳<sup>1,2,3</sup>,曾溅辉<sup>1,2*</sup>,张忠涛<sup>4</sup>,石宁<sup>4</sup>,张功成<sup>5</sup>,余一欣<sup>1,2</sup>,杨海长<sup>5</sup>,徐徽<sup>4</sup>,赵庆<sup>4</sup>,王晨<sup>12</sup>,张靖<sup>1,2</sup>,刘晓凤<sup>12</sup> 化学刺激技术在干热岩储层改造中的应用与最新进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905006 干热岩是一种没有水(或含有少量水而不流动)的高温(&gt;180 ℃)岩体,多为变质岩或花岗岩,岩性致密,很少存在孔隙或裂隙,渗透性极差。增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)是利用水力压裂、化学刺激等措施形成人工地热储层,通过注入载热流体从低渗透性干热岩中经济有效地开采出热能的人工地热开采系统,是开发干热岩型地热资源的有效方法。增强型地热系统成功的关键在于可控性良好的储层改造手段,化学刺激即为储层改造常用的方法之一。通过回顾国内外有关增强型地热系统储层改造中化学刺激技术研究的最新成果,总结了实际应用化学刺激技术的增强型地热系统工程经验。结果表明:增强型地热系统中采用的化学刺激剂多数为酸性化学刺激剂,其中螯合酸具有阻垢性、缓速性、催化性、二次沉淀少、腐蚀性弱等优点,能够实现深穿透、低伤害的储层激发; 单一的碱性化学刺激剂(NaOH和Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>)的室内实验结果较为理想,但是场地应用效果并不令人满意,添加了NTA、EDTA等螯合剂的碱性化学刺激剂可减少次生沉淀的生成,从而取得良好的储层改造效果。最后,针对青海共和盆地正在开展的干热岩开发示范工程项目,提出热刺激和碱性化学刺激联合的储层刺激工艺,该工艺有可能在深部高温岩体中产生改造体积更大的地热储层,提高储层改造的效果。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 577 591 2678587 冯波<sup>1</sup>,许佳男<sup>1</sup>,许天福<sup>1*</sup>,李胜涛<sup>1,2</sup>,宋丹<sup>1</sup>,陈明涛<sup>1</sup> 山东烟台地区芝罘剖面粒度分维特征及其环境意义 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905007 山东半岛北部存在一系列黄土-古土壤沉积序列。在野外调查的基础上,通过对山东烟台地区芝罘岛黄土状沉积物粒度和分维值特征的分析,结合光释光测年,探讨了山东半岛北部晚更新世气候环境演变。结果表明:芝罘剖面末次冰期—末次间冰期(62.85~124.90 ka B.P.)主要由砂黄土、黄土和古土壤叠覆堆积组成; 芝罘剖面沉积物具有良好的分形结构,可以清楚区分黄土与古土壤,分维值从大到小分别为古土壤(2.379)、黄土(2.194)、砂黄土-黄土(2.157); 分维值与标准偏差成显著的正相关关系,相关系数为0.889 4,与平均粒径有较好的正相关性,与峰态和偏度相关性较低; 芝罘剖面沉积物分维值在垂向上呈现出峰谷交替的3个旋回,可以替代粒度参数指示沉积环境,分维值低反映气候干冷,冬季风强盛,黄土堆积速率加快,反之则气候暖湿,古土壤发育。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 592 603 5135153 黎武标<sup>1,2</sup>,李志文<sup>1,2*</sup>,王志刚<sup>1,2</sup>,李子康<sup>1</sup> 福建仙云洞石笋记录的Termination I事件缓变特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905008 末次冰期终止事件(Termination I,简称TI)是发生在末次冰消期约14.7 ka B.P.北半球最显著的一次快速升温事件,其气候突变的全球响应及转型特征是末次冰消期研究的重点。基于中国东南地区福建西部仙云洞两支石笋(样品编号为XY11和XYⅢ-21)17个高精度<sup>230</sup>Th年龄和567个氧同位素数据,建立了12.67~16.10 ka B.P.时段内平均分辨率达十年际的东亚夏季风强度演变序列,捕捉到了Termination I转型缓变特征。仙云洞石笋记录揭示Termination I事件缓变特征持续时间达800 a,明显比也门(约13 a)以及中国西南地区(约35 a)和长江中下游地区(约200 a)石笋记录的转型时间长很多,存在显著的区域差异。仙云洞石笋记录的Termination I转型时段季风开始增强响应于北高纬气候,但仙云洞石笋记录的Termination I缓变特征指示其可能受到热带低纬西太平洋暖池水文循环过程的影响。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 604 612 4206180 马乐<sup>1</sup>,肖海燕<sup>1</sup>,张鑫<sup>1</sup>,姜修洋<sup>1,2,3*</sup>,蔡炳贵<sup>1,2,3</sup> 四川珙县<i>M</i><sub>s</sub> 5.4级地震斜坡地震动响应特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905009 四川珙县<i>M</i><sub>s</sub> 5.4级地震是长宁<i>M</i><sub>s</sub> 6.0级地震第三大余震,在震中区诱发了多处滑坡和崩塌,研究坡体不同部位地震动响应特征对地震地质灾害预测和防治意义重大。通过在距离震源近的斜坡不同位置布置监测点,获取地震动参数及相关变化规律,对研究区域的坡体进行稳定性分析和研究。结果表明:地震在南北向的放大效应大于东西向,覆盖层土体最大位移达到了7.42 mm,与地震时南北向晃动强烈吻合; 对比分析各个监测点的峰值加速度(PGA)、阿里亚斯(Arias)强度,覆盖层土体比高位基岩的放大效应显著; 基岩地震波以低频为主,卓越频率为2~5 Hz,随着高程的增加对高频的地震波有过滤作用,在山顶3<sup>#</sup>监测点的阿里亚斯强度比山脚1<sup>#</sup>监测点(参考点)放大数倍,地震动能量强; 通过该区域的抗震设计反应谱与监测反应谱对比分析,可以得出覆盖层土体和高位基岩地震动强烈,前者的宏观表现为覆盖层土体上老旧房屋毁坏严重,后者为高位基岩坡体滑坡和崩塌。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 613 622 8557995 王运生,刘江伟,赵波,罗永红,明伟庭, 罗越,金刚,周宇航 一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201905010 考虑地震波在坡体内的传播特征,基于拟动力法,结合传统静力边坡稳定性分析极限平衡法(瑞典条分法),推导了边坡地震力公式和地震边坡稳定性安全系数公式。在此基础上,借助MATLAB软件开发了最危险滑面搜索和安全系数求解程序,实现了一种考虑波动效应的拟动力地震边坡稳定性分析方法。通过探讨地震动特性对地震边坡稳定性的影响,得到了地震边坡稳定性安全系数随地震动参数的变化规律。对于既定边坡,其安全系数随地震波初始相位呈现周期性波动变化,存在最小安全系数; 并且此安全系数随地震系数和地震波波长与边坡坡高比的增大而减小。此外,从波动理论角度揭示了拟动力法与拟静力法的区别与联系,给出了两类方法的适用范围:当地震波波长与边坡坡高比大于10时,两类方法所得结果基本一致,均适用; 而当地震波波长与边坡坡高比小于10时,拟静力法所得结果较拟动力法相对保守,仅拟动力法适用。 2019年09月15 00:00 2019年第05期 623 630 2223099 邓亚虹<sup>1</sup>,徐召<sup>1</sup>,孙科<sup>1,2</sup>,闫佐菲<sup>1</sup>