青藏高原—沙漠的陆—气耦合及对干旱影响的进展及其关键科学问题     

李耀辉  孟宪红  张宏升  李忆平  王闪闪  沙莎  莫绍青 《地球科学进展》2021,36(3):265-275

作为世界第三极的青藏高原,是对全球天气气候影响最为显著的自然地貌之一.其巨大陆表深入对流层中部,热力效应直接作用于大气,不但形成了亚洲气候格局,甚至会导致北半球乃至全球气候变异.在青藏高原北部分布着北半球中纬度面积最大的沙漠群,与包括青藏高原在内的其他下垫面相比,沙漠具有地表反照率大、土壤热容量小、含水量低等特点,是地球系统中重要的感热源,同样对全球和区域能量平衡及气候变化和变异具有重要作用.青藏高原及其北部广阔沙漠区域——两种重要的陆地系统组成了全球独有的共生地理单元,它们之间的陆—气耦合必定通过某种过程相互关联.干旱是全球常见且危害极为严重的自然灾害,中国是全球干旱发生最为频繁的国家之一,特别是在中国北方,在气候变化大背景下,干旱也呈多发、加重的趋势.干旱成因复杂,始终是国内外相关领域研究的难点和热点.那么,从高原—沙漠共生地理单元的陆—气耦合过程出发,通过何种机制作用于我国北方干旱的形成和演变?这是一个值得探究的前沿论题.梳理了近年来青藏高原大气科学研究和包括沙漠地区的干旱半干旱陆面过程研究的最新进展,从中凝练出青藏高原和北部沙漠之间的陆—气耦合过程对我国干旱影响研究的关键科学问题,以期对开展相关探索的科技工作者有所帮助.  相似文献   

福建将乐新路口—南排山地区钨锡多金属矿找矿远景分析     

《福建地质》2021,40(4)

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鄂尔多斯盆地东南缘黄陵矿区中生代煤系烃源层构造—热演化过程与生物气生成     

鲍园  唐佳阳  琚宜文  安超 《地球科学进展》2021,36(10):993-1003

煤系烃源层的构造—热演化过程研究对揭示煤系气的生成机制具有重要意义.为揭示鄂尔多斯盆地东南缘黄陵矿区向斜核部中生代煤系烃源层的构造—热演化过程、生排烃阶段及煤系气成因类型,根据含煤地层岩性、剩余地层现今埋深、储层孔隙度、镜质组最大反射率、甲烷碳氢同位素组成和生物甲烷产率等数据,运用Petromod 1D模拟软件与回剥反演法及EASY％Ro法对研究区煤系烃源岩的受热和生烃演化过程进行重建.研究结果表明:黄陵矿区自晚三叠世以来,煤系主要经历了3～4次"沉降—抬升"过程,其生烃演化过程可分为原生生物成因气、热成因气和次生生物成因气3个阶段.晚三叠世末期至中侏罗世早期,煤系烃源岩镜质组最大反射率演化至0.3％,对应原生生物成因气生成阶段;中侏罗世早期至早白垩世末期,煤系埋深及受热温度逐渐升高至最大值,镜质组最大反射率演化至0.67％～0.74％,热解生烃作用停止,对应热成因气生成阶段;自始新世早期至今,煤系发生抬升且埋深浅于2077～2148 m,受热温度低于75℃,对应次生生物成因气生成阶段.侏罗系延安组3号和2号煤层中甲烷碳、氢同位素组成数据和微生物降解煤岩生成生物气实验(甲烷累计产率为10.5～16.1μmol/g)为该区存在次生生物成因气提供了直接证据.  相似文献   

二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统湖相云质岩优质储层特征及控制因素     

魏巍  朱筱敏  朱世发  何明薇  孙书洋  王名巍 《地学前缘》2021,28(1):214-224

二连盆地多个凹陷的下白垩统均发育一套湖相白云岩。它不仅是一个重要的地层对比标志层,还是一套有效的储集层。这套储层孔隙结构复杂,非均质性强。寻找优质储层是油气勘探的关键。研究以二连额仁淖尔凹陷的下白垩统湖相云质岩为研究对象,研究了云质岩储层的储层特征和成因。本次研究采用岩心观察、岩石学、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、稳定碳氧同位素地球化学等多种方法,进而了解储层的岩石学、成岩特征及其对储层物性的影响。为了深入分析云质岩的储层特征,将云质岩分为三种类型:云质粉砂岩、云质沉凝灰岩和云质泥岩。云质粉砂岩常与云质/钙质泥岩相邻。白云石的主要特征是微晶结构、填充粒间孔隙或取代基质或方解石胶结物。云质粉砂岩物性较好,平均孔隙度为10.2%,渗透率为1.03 mD,属于低-超低孔特低渗储层。除了白云石化外,方解石胶结作用是降低储层孔隙度和渗透率的主要因素。有机酸的溶蚀作用主要发生在凝灰质矿物中,常见于与云质沉凝灰岩相邻的云质粉砂岩,形成粒内和粒间溶孔。云质沉凝灰岩常与泥岩、粉砂岩互层,主要发育前扇三角洲亚相。白云石以微晶为主,方解石以细晶粗晶为主。它们以团块的形式分布在凝灰质基质中。云质沉凝灰岩的平均孔隙度和渗透率分别为9.85%和0.34 mD,属于特低孔特低渗储层。储层孔隙度和渗透率降低的主要因素与火山物质有关。火山物质的蚀变作用释放出大量的离子进入地层水,不仅加强了早期碳酸盐胶结作用,而且导致了黏土矿物充填孔隙。另外,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素,主要溶蚀云质沉凝灰岩中的碳酸盐团块,形成粒内和粒间溶孔。白云石化作用在云质泥岩中较弱,白云石沿纹层以泥晶形式出现。云质泥岩物性差,平均孔隙度为2.5%,渗透率为0.01 mD,储层物性差主要是原始物性差造成的。此外,成岩晚期的强碳酸盐胶结作用导致云质泥岩形成致密储层。该类岩石主要依靠微裂缝来改善储层物性,在断裂带附近的云质泥岩易发育微裂缝,微裂缝富集程度随离主断层距离的增大而减小。  相似文献   

巴布亚盆地侏罗系陆架边缘三角洲沉积特征及其油气勘探方向     

张义娜  蔡文杰  杨松岭  张科  陈景阳 《地学前缘》2021,28(1):167-176

为明确巴布亚盆地主要的含油气系统发育层段——侏罗系的沉积特征及其与油气勘探的关系,在分析前人研究成果、沉积背景与古物源的基础上,通过地震相、测井相、岩心相“三相”联合分析及与周边的布劳斯盆地的类比,识别了沉积微相类型,刻画了沉积体系的纵横向展布特征;通过不同沉积相带生烃指标、储层物性参数对比,明确了有利的烃源岩与储层发育区,以指导油气勘探。研究结果如下:(1)巴布亚盆地在中生代侏罗纪具有宽缓的古地貌,盆地西南高,东北部低。侏罗系发育稳定被动大陆边缘三角洲沉积,主要物源来自澳大利亚西部古陆,周缘凸起提供局部物源。盆地内以三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分支河道、河口坝、分支河道间等沉积为主。该层段的沉积特征与同处于澳大利亚北缘的布劳斯盆地侏罗系Plover组的特征相似。(2)三角洲主体来自盆地西南部,纵向上四期叠置继承性发育,经历了两期主要的海退和海侵沉积旋回,并且以上升半旋回为主。中下侏罗统的Magobu组地层主要为进积叠加序列,该时期物源充足,水动力强,而上侏罗统的Imburu组则主要为退积序列,晚期沉积了一套稳定的泥岩。三角洲平面上分布范围广,巴布亚褶皱带处于三角洲前缘带,其砂体被潮汐作用改造成指状或点状形态。(3)侏罗系Magobu和Koi Iange组前三角洲-浅海相带烃源岩品质相对较好,三角洲前缘河口砂坝砂体被簸选和改造为优质的储层,该区带内发育的逆冲挤压圈闭为盆地的潜在有利勘探目标。  相似文献   

青藏高原中部INDEPTH-Ⅲ剖面低速层研究     

牛潇  郑洪伟  贺日政  李娱兰  严江勇  李宗旭 《地球学报》2021,42(1):74-84

印度大陆板块北向碰撞及俯冲导致的青藏高原快速隆升,使得青藏高原内部的物质组成及构造演化更为复杂,其中之一高原内部的低速层分布特征及其构造成因尚不明确.藏北高原中部的班公湖—怒江缝合带两侧宽频带地震观测程度较高,为调查班公湖—怒江缝合带两侧低速层分布特征提供了良好的客观条件.本文选取了INDEPTH-III项目布置在班公怒江缝合带两侧的宽频带地震台站记录的远震数据,开展接收函数分析,通过时频域相位滤波提高信噪比,并利用接收函数复谱比非线性反演方法得到了台站下方一维S波速度结构.反演结果表明班公湖—怒江缝合带两侧地壳中低速层广泛分布,且横向不连续,埋深在20～40 km之间,部分地区在0～15 km的上地壳也出现低速层.上地壳内的低速层分布特征主要与地表区域构造及沉积层分布相关;中下地壳内的低速层分布不仅受到了地体边界的约束,且可能与后期青藏高原整体隆升相关.  相似文献   

塞内加尔盆地北部次盆白垩系被动大陆边缘深海扇演化特征及主控因素     

王宏语  张峰  杨雄兵 《地学前缘》2021,28(2):362-375

被动大陆边缘深海扇是当今海洋深水油气勘探的热点。识别深海扇,明确其时空演变特征,总结关键地质因素对其发育的控制作用,对于建立深海扇成因与预测地质模型具有重要意义。本文通过地震与钻井资料综合解释,分析塞内加尔盆地北部次盆白垩纪被动大陆边缘时期的构造-沉积演化特征,识别深海扇体,并分析其岩性、形态与规模的演变特征;然后分析海平面变化、陆源物质供给、陆坡与沟谷地貌等地质条件对深海扇体发育的控制作用。研究表明,研究区在白垩纪盆地被动大陆边缘阶段,经历了早白垩世的碳酸盐岩台地建设期、Albian-Santonian期碎屑岩沉积被陆坡内外分割的沉积期、Campanian-Maastrichtian期的碎屑岩缓坡沉积期等3个构造-沉积演化阶段;从早白垩世Aptian期到白垩纪末期发育了具有不同岩性、形态与规模特征的深海扇体。全球海平面变化、陆源碎屑供给、陆坡与沟谷地貌特征共同制约了深海扇的演化特征,但它们对深海扇发育与演化的影响作用又有所不同。全球海平面变化与陆源碎屑供给特征更多是影响了扇体的岩性粗细与规模,而陆坡沟谷地貌特征则直接决定了扇体的形态与分布。  相似文献   

新疆尾亚—天湖地区花岗岩类剥蚀程度估算及对区域找矿的启示     

李季霖  陈正乐  周涛发  韩凤彬  张文高  霍海龙  刘博  赵同阳  韩琼  李平  郑加行  陈贵民 《地学前缘》2021,28(3):355-378

尾亚—天湖地区位于新疆中亚造山带东南部的中天山地块内,晚古生代—中生代岩浆活动强烈,产出了战略性关键矿产尾亚钒铁磁铁矿。在详细岩相学观察的基础上,对尾亚、天湖和沙泉子南岩体中的角闪石和黑云母进行了电子探针(EMPA)测试分析,限定了3个岩体结晶的温压条件、氧逸度、含水量和含铁指数等要素,为解析中天山地块的岩浆-成矿物化条件及其区域找矿勘查工作提供参考。测试结果表明,该区花岗岩类中的角闪石富镁、钙、钠,贫钾,属于钙角闪石族;黑云母有高镁、钛、铝、钾和低硅、钠的特征为镁质黑云母。角闪石和黑云母的化学成分揭示其寄主岩浆为钙碱性造山带岩系,具有壳幔混源的特征,推测可能是板块俯冲背景下由地幔楔与大陆地壳物质混熔形成。根据角闪石-黑云母矿物温压计,估算出沙泉子南石英闪长岩的结晶温度为651~753 ℃,压力为31~79 MPa,尾亚二长花岗岩和钾长花岗岩的结晶温度为762~833 ℃,压力为85~215 MPa,天湖花岗闪长岩的结晶温度为668~812 ℃,压力为31~117 MPa。3个岩体岩浆结晶时的氧逸度lgf(O₂)范围为-15.7~-9.4,而且在角闪石结晶时岩浆具有较高的含水量。综合分析,认为该区的花岗岩类具有高温、低压、高氧逸度、富水和高含铁指数的特点,有利于Fe等成矿元素在流体中富集,具有良好的铁矿成矿条件。进一步利用角闪石-黑云母压力计,计算了花岗岩类岩体的侵位深度,从而估算出岩体的剥蚀程度处于2.2~5.5 km,且区域的隆升剥蚀量差异明显;结合现有的矿产地表展布特征,推测天湖岩体一带深部仍具有较好的铁矿找矿潜力。  相似文献   

西南极中—新生代古地磁与板块重建研究进展     

高亮 《地质力学学报》2021,27(5):835-854

根据西南极已发表的中—新生代古地磁数据,对西南极不同地块进行了古大陆重建。识别出古太平洋板块对西南极构造演化影响广泛的两次构造事件:一是120~100 Ma古太平洋板块内翁通爪哇-马尼希基-希库朗基大火成岩省的喷发与全球板块洋壳扩张速率高峰期引起的西南极瑟斯顿岛-埃茨海岸与东玛丽·伯德地快速南向移动;二是古太平洋-凤凰板块洋中脊在~100 Ma俯冲至西南极之下导致的以罗斯海区域为主的岩石圈伸展、瑟斯顿岛-埃茨海岸与玛丽·伯德地远离东南极以及南极半岛发生南向运动与顺时针旋转。证明太平洋板块俯冲与西南极板块运动的耦合关系。未来需要在西南极获得更多具有准确年代学限制的可靠的古地磁数据,这将对西南极的构造演化模式提供更多的制约,并有助于深入理解南极大陆的构造演化过程、板块生长与裂解的地球动力学机制。   相似文献   

西藏尼玛盆地古新统—始新统牛堡组化学地层格架分析     

尹世滔  张治锋  黄永建  祝有海  张帅  韩中鹏  李亚林  李祥  赵永辉  刘建伟 《地质论评》2021,67(3):667-681

已有勘探资料表明,西藏尼玛盆地古新统—始新统牛堡组地层具有良好的油气资源显示,然而目前有关于该套地层的地层格架划分仍然薄弱。化学地层学方法在北美页岩气勘探开发中取得了巨大成功,鉴于此,本文以尼玛盆地东部的协德乡南牛堡组剖面作为研究对象,通过对露头样品的主微量元素测试结果进行沉积地球化学、主成分分析、完备总体经验模态分解、以及自相关函数分析,从化学自—异旋回角度以及元素耦合行为出发,探讨地球化学基准面对化学地层格架的控制作用,从而为牛堡组地层提供化学地层划分方案。主成分分析结果表明,牛堡组地层沉积主要受控于细粒碎屑输入、碳酸盐岩、粗粒碎屑输入、氧化还原—生产力、以及盐度这五个因素;经验模态分解和自相关函数分析结果表明,牛堡组地层受到了明显的异旋回驱动,显示出多尺度基准面震荡特点。通过对异旋回信号分量(本征模函数,IMFs)进行重构,并且结合元素相互耦合特性,建立了牛堡组化学地层格架,该结果与岩石地层单元以及沉积相单元一致,证明了本文所提出的化学地层划分方案的可靠性和实用性。  相似文献