The types and quality of source rocks in the Shahezi Formation are the key factors affecting the distributions of various deep gas reservoirs in the Xujiaweizi fault depression in Songliao Basin. To clarify the quality differences and origins of different types of source rocks in the Shahezi Formation, this study reconstructed the sedimentary and water environment, determined the controlling effects of fault activity, sedimentary facies, and paleo-sedimentary environment on the quality of various source rocks, by making full use of seismic, logging, core, organic geochemical and element geochemical analysis. The results show that two types of source rocks developed in the Shahezi Formation, namely, mudstones and coals. The mudstones have a relatively high abundance of organic matter, which consists of type-II kerogen and partial type-III kerogen, and are concentrated in Sha-I Member. The coals have a high abundance of organic matter, which consist of type-III kerogen, and are mainly distributed in Sha-II Member. During the deposition of Sha-I Member, intense fault activity formed arrow, deep-water lacustrine basins with high salinity and strong reducibility on the downthrow sides of faults. During the deposition of Sha-II Member, fault activity progressively weakened, and the areas of lacustrine basins enlarged to their maximum values and became wide, shallow-water basins with low salinity and low reducibility. The development of source rocks was controlled by fault activity, sedimentary facies, and paleo-sedimentary environment. Fault activity formed accommodation space on the downthrown sides of faults for mudstone accumulation, thus determining mudstone thickness. The sedimentary environment controlled the organic matter input and determined the distribution of mudstones and coals. The paleo-sedimentary environment, which consisted of paleo-salinity, as well as paleo-water depth and redox conditions, affected the accumulation and preservation of organic matter and is the main controlling factor for the quality difference of various source rocks in the Shahezi Formation.
A major problem in evaluation of gas hydrate resources is lack of a reliable technique to constrain the top occurrence of gas hydrates. We have developed a numerical model of the top occurrence of gas hydrates based on that the depleted quantity of sulfate diffusion downward equals to that of methane flux upward at sulfate-methane interface (SMI) and the methane solubility in the water-hydrate system, using steady state and analytical expressions. In situ methane production and sulfate depletion associated with the oxidation of sedimentary organic matter were considered in the model. We applied this model to ODP site 1245 and IODP site 1327, and calculated the top of gas hydrate occurrence at these two sites, yielding 53 mbsf, 83 mbsf, respectively, which are consistent with the top depth estimated by drilling.
鲕粒不仅是古环境的重要指示标志,由其构成的鲕粒石灰岩通常也是重要的油气储集层.但自鲕粒被发现一个多世纪以来,关于其无机成因还是有机成因就一直存在争议.分别系统归纳了典型鲕粒的物理化学成因及微生物成因、鲕粒的圈层结构类型及成因,结合前人研究成果建立了新的鲕粒成因模式,解释了常见鲕粒的形成过程.对鲕粒研究综述和实例分析认为,鲕粒新圈层的形成是微生物介导的,鲕粒圈层形态是受沉积水体能量控制的,光合微生物及硫酸盐还原细菌等建设性微生物群落均促进了鲕粒圈层的沉淀;鲕粒的圈层结构主要为径向生长的放射状、随机分布的杂乱状和切线状,在地质历史时期观察到的其他鲕粒结构均是受活跃的破坏性钻孔生物及不同程度成岩作用改造的结果;鲕粒最原始的结构是径向生长的放射状,是在低能静水环境中由非晶质钙碳酸盐(ACC)矿化形成的,随机分布结构及切线状结构是被水动力剪切改造形成的结构,鲕粒中明显的暗色同心薄层是鲕粒生长过程中间歇性出现的微生物群落建设性或破坏性定殖后生物矿化的产物,受水动力影响这三种结构既可以单独发育,也可以组合出现,构成了鲕粒形态的多样性;核心供给速率大小、沉积水体碳酸钙饱和度高低、沉积水体能量强弱及建设性微生物群落活跃程度共同控制了鲕粒粒径大小.
通过对库鲁克塔格地区下寒武统泥页岩的主微量元素数据进行地球化学分析,探讨了早寒武世塔里木盆地东北缘的古气候演化特征、物源输入背景、泥页岩成因模式.CIA值及SiO2-(Al2O3+K2O+Na2O)图解表明,研究区古气候由埃迪卡拉纪进入寒武纪变暖,进入寒武纪后再次变得寒冷干旱.Ce/Ce*值和(La/Ce)N值表明西山布拉克组沉积背景为洋中脊附近的深海洋盆,其上覆的西大山组和下伏的汉格尔乔克组为稳定的大陆边缘背景.La-Th-Sc图解表明恰克马克铁什Ⅰ号剖面泥页岩形成时构造环境为被动大陆边缘,恰克马克铁什Ⅱ号剖面构造环境变化较大.Th-Sc、Th/Sc-La/Sc图解及公式化判别函数表明,恰克马克铁什Ⅰ号剖面母岩性质为中性—中酸性岩浆岩,其物源可能来自于中央隆起带前寒武系的中酸性喷出岩、花岗闪长岩、橄榄石花岗岩等,恰克马克铁什Ⅱ号剖面母岩性质为基性—中酸性岩浆岩,其铁镁质组分明显增加,除中央隆起带物源的输入外,可能受到海底铁镁质热液喷出的影响.
鄂尔多斯盆地西缘石炭系羊虎沟组具有较大的油气资源勘探潜力,但受其复杂的构造活动影响,其从源到汇充填过程及古地理格局尚有诸多争议.通过轻矿物、重矿物、岩屑组合和稀土元素等特征进行物源分析,结合前人研究资料,共划分出西北部阿拉善、东北部阴山、西南部北祁连和东南部北秦岭4个源—汇系统.阿拉善源—汇系统源区构造背景整体以主动大陆边缘和大陆岛弧为主,沉积物主要来自平均上地壳长英质源和镁铁质火成物源区;阴山源—汇系统源区构造背景整体以被动大陆边缘为主,沉积物来源较为复杂,为平均上地壳长英质源、中性岩火成物源区和镁铁质火成物源区的混合;北祁连源—汇系统源区构造背景为被动大陆边缘和主动大陆边缘的混合,沉积物主要源自镁铁质火成物源区和中性岩火成物源区;北秦岭源—汇系统源区构造背景为被动大陆边缘,沉积物主要来自镁铁质火成物源区.4个源—汇系统母岩主要为碱性玄武岩、花岗岩与钙质泥质沉积岩的混合.基于源—汇系统分区,重建古地理格局:(1)阿拉善源—汇系统碎屑沉积物从西北部汇入,向南东方向搬运,且搬运距离较远,发育海陆过渡相的河控三角洲沉积体系;(2)源自阴山源—汇系统的沉积物由东北部汇入,向南西方向搬运,搬运距离远分布面积广,发育海陆过渡相的潮控三角洲沉积体系;(3)北祁连源—汇系统碎屑沉积物由西南部汇入,沿岸发育小型河控三角洲沉积,深水区发育以浅海—半深海陆棚沉积为主的海相沉积体系;(4)北秦岭源—汇系统碎屑沉积物由东南部汇入,沉积砂体受中央古隆起影响搬运距离短,发育海相的障壁岛海岸沉积体系.
碎屑岩是构造升降、风化剥蚀、气候变迁、海平面变化等地球表层动力学过程信息的重要载体,也是重要的能源矿产富集载体,为当前国际沉积学领域研究的前沿和热点.近年来,随着科学技术的进步和发展以及能源矿产资源的勘探开发需求,国内外学者对碎屑岩开展了大量研究,在碎屑岩沉积层序地层学、碎屑岩沉积与全球变化、河流沉积演变与浅水三角洲、冲积扇体系与河流扇体系、深水重力流沉积体系、事件沉积与细粒沉积等领域取得了诸多重要成果.然而,有关碎屑岩沉积动力学过程、碎屑岩沉积的构造和气候响应、碎屑岩沉积古"源—汇"系统、碎屑岩沉积成岩作用与资源富集等关键环节有待进一步开展深入研究.
岩相古地理恢复是碳酸盐岩油气勘探的重要环节.为了明确岩相古地理环境与天然气分布之间的关系,以鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五4亚段为例,通过岩心观察、薄片鉴定、多矿物测井解释以及"单因素分析多因素综合作图法"等多种方法,对研究区马五4亚段岩相分布、岩相古地理特征进行研究,并结合天然气层厚度及岩相古地理与天然气产能数据,探讨了岩相古地理特征与天然气分布关系.结果表明:研究区马五4亚段岩石类型主要包括泥质白云岩、膏质白云岩、白云质石灰岩和白云岩,共发育蒸发台地和局限台地两种沉积环境,蒸发台地相包括白云岩坪和含膏白云岩坪亚相,局限台地相主要包括含膏潟湖亚相.白云岩坪和含膏白云岩坪分别主要分布于研究区西北部和中部,而含膏潟湖主要展布于中东部及东南部.蒸发台地相中的含膏白云岩坪亚相是研究区马五4亚段天然气储集的最有利相带.
南昆嵩凹陷位于万安盆地西部,新生代以来伴随万安断裂多期左旋—右旋走滑运动,凹陷地层展布呈现典型的下断上拗双层结构.研究综合运用沉积盆地分析、层序地层分析以及地震解释等方法,通过精细刻画地震相,分析南昆嵩凹陷中新世以来三角洲地震响应,重点厘清晚中新世以来陆架三角洲三种亚相平面展布特点.研究结果表明:早中新世—中中新世时期,南昆嵩凹陷物源主要来自纳土纳隆起,凹陷西部发育冲积扇,冲积扇远端发育辫状河三角洲;晚中新世时期,湄公河水系越过昆嵩隆起区,形成大量山间水系,逐渐影响南昆嵩凹陷的沉积作用,伴随海平面上升,研究区开始发育陆架三角洲,南昆嵩凹陷开始成为湄公河物源主要的沉积区;上新世—更新世时期,湄公河三角洲大规模发育,由西向东进积,三角洲前缘进入万安盆地中部地区,在万安盆地中西部地区形成陆架三角洲—陆坡沉积体系.
准噶尔盆地阜康凹陷进入深层油气勘探阶段后,在芦草沟组首次钻遇厚层砂砾岩,打破了凹陷区芦草沟组储层不发育、整体为细粒沉积的认识.现阶段的油气勘探迫切需要对芦草沟组岩相的类型特征与展布规律开展系统研究.通过岩心、薄片、录井、测井资料对阜康凹陷芦草沟组砂砾岩储层的岩石学特征与岩相类型进行识别和区分,并对岩相在垂向和横向上的叠置类型及影响因素进行研究.结果表明,阜东斜坡芦草沟组纵向发育一套湖侵背景下的退积序列,下部发育粗粒碎屑岩,包含砂质细—中砾岩、含砾中—粗砂岩、细砂岩,其中砾岩的母岩以凝灰岩为主,砂岩的长石和岩屑含量较高,岩屑以火山岩岩屑为主,芦草沟组上部主要发育泥质粉砂岩和泥岩,厚度大,晚期湖泛泥岩盖层覆盖在早期低位域砂砾岩储层之上,具备形成岩性油气藏的条件.平面上西泉鼻隆北翼、南翼分别发育陡坡近岸水下扇与缓坡辫状河三角洲沉积体系,北翼砂砾岩分选差、砾石颗粒呈棱角状且定向性差、杂基颗粒支撑,呈现搬运距离近、水动力强、重力流沉积的特点,南翼砂砾岩分选好、颗粒支撑且具一定定向性,牵引流特征明显.该区岩相特征及展布规律受控于晚石炭世—早二叠世火山活动、鼻隆南北两翼石炭系顶界古地貌坡度变化、气候条件以及湖平面升降变化.
随着勘探由常规油气向非常规油气的深入,致密砂岩气逐渐成为勘探热点.川西坳陷新场地区须二段、四段致密砂岩储层是须家河组主要的产气层.受沉积环境、埋深、成岩环境的影响,不同物源下储层砂岩矿物组成、成岩演化以及储集物性等方面存在显著差异.首先,结合前人研究成果,通过砂岩类型和岩屑类型特征分析研究区须二段、须四段的物源方向.其次,通过储层岩石学特征、物性特征、储集空间特征及储集层成岩作用类型探究物源对储层特征的影响.最后,分别讨论不同物源下研究区须二段、须四段储层特征的差异性,揭示物源对储层的控制作用.取得认识如下:(1)须二段主物源区是米仓山—大巴山,须四段主物源区是龙门山;(2)须二段,米仓山—大巴山物源较龙门山物源控制的储层压实作用及硅质胶结作用略强,绿泥石薄膜发育,碳酸盐胶结作用弱.须四段,龙门山物源较米仓山—大巴山物源控制的储层碳酸盐岩屑极大地提高了储层的抗压实能力,长石溶蚀作用显著,方解石胶结作用略弱;(3)龙门山物源体系下,须二段绿泥石胶结和长石溶蚀作用主要改变储层物性,碳酸盐胶结和硅质胶结作用是储层致密化的关键因素;须四段溶蚀作用和相对较弱的压实作用是储层孔隙发育的主要因素,碳酸盐胶结作用是储层致密化的关键因素.米仓山—大巴山物源体系下,须二段绿泥石胶结和长石溶蚀作用是改善储层物性的主要因素,硅质胶结作用是储层致密化的关键因素;须四段碳酸盐岩屑的抗压实能力使原生孔隙保存较好,溶蚀作用使次生孔隙发育,二者是孔隙发育的主控因素,碳酸盐胶结作用是储层致密化的关键因素.同一层位不同物源控制的储层成岩作用特征有所差异,且同一物源控制不同层位的储层成岩作用特征存在明显差异.
决口扇是河流三角洲沉积体系重要的组成部分,有利于剩余油气富集,但目前关于决口扇沉积在三角洲平原亚相中的砂体连通方式及连通程度研究薄弱.以松辽盆地卫星油田下白垩统姚家组葡萄花油层为研究对象,利用5处密井网开发区块岩心、测井及生产动态资料,首先开展了决口扇沉积结构定量表征,重点对沉积相标志识别、砂体几何学参数刻画、砂体钻遇比例分析和砂体连通方式进行了研究,并以此为数据基础,采用三维随机地质建模技术进行了三角洲平原亚相砂体连通性定量表征,定量分析了决口扇沉积在三角洲平原亚相中对砂体连通性的影响程度.结果表明:(1)决口扇砂体长50～3 000 m,宽50～2 500 m,厚0.2～5.0 m,且决口扇与分流河道钻遇比例呈负相关;(2)决口扇与分流河道之间连通关系可划分为5类:孤立型决口扇、成因连通单河道、非成因连通单河道、连通同期不同河道和连通非同期不同河道;(3)决口扇沉积对砂地比低于30%的中小型三角洲平原亚相砂体连通影响程度最为显著.该研究对油田井网设计和剩余油气高效开发有重要指导意义.
西秦岭北缘漳县—武山地区沿漳河两岸出露一套厚度近300 m的渐新统红色砾岩、砂砾岩夹粗砂岩组成的砾岩组合.这套砾岩角度不整合在古生代、中生代不同时代地层之上或以断层与前新生代地层相接触,其在孙家峡一带出露典型,层序完整,故称其为孙家峡砾岩.这套砾岩向上逐渐过渡为红色或灰色泥岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩等湖相沉积,构成了一个下粗上细正旋回沉积组合.这套沉积组合是漳县渐新世—中新世含盐盆地最下部的一个沉积旋回,其沉积旋回、沉积环境及其沉积的构造背景研究对于漳县渐新世—中新世含盐盆地的构造属性确定和认识印度—欧亚板块碰撞汇聚动力学的远程地质响应等具有重要意义.通过对孙家峡砾岩的沉积旋回、沉积构造、砾石特征、古流向等详细研究,结合控制这套砾岩组合的边界断层多期变形资料和区域上同时代相应沉积地层的对比,取得了如下认识:(1)孙家峡砾岩沉积旋回、沉积构造和砾石分选、磨圆、排列等特征指示了其除底部为冲洪积扇和扇上河道沉积外,主体为山区辫状河道相、曲流河道相夹洪泛相沉积为主的河流加积沉积;砾石成分和古流向指示了F1断层之南的志留纪—三叠纪造山带地层虽对其物源有一定贡献,但其主要物源区更可能是来自西部祁连地块;(2)依据孙家峡砾岩及上覆湖相沉积共同构成的具有断陷盆地的正旋回沉积特征和控制盆地沉积的F1断层早期伸展正断层作用,证实这套砾岩组合为伸展断陷河谷盆地沉积,砾岩之上的湖相沉积是持续快速伸展断陷而形成的湖相沉积;(3)西秦岭北缘渐新世断陷盆地性质确认,澄清了地学界长期持有的压陷盆地或前陆挠曲盆地的模糊认识,也指示了西秦岭北缘渐新世—中新世盆地发育初期无疑是处于伸展拉张状态,这与印度—欧亚碰撞汇聚向北扩展的挤压缩短构造相悖.因此,推测渐新世印度—欧亚碰撞汇聚的动力学效应尚未波及到该区域.
库车坳陷牙哈气藏是我国开发时间最早、开发技术最为成熟的凝析气藏之一,其主要产层段为古近系苏维依组底砂岩段,岩性以含石膏团块的细砂岩为主.石膏的赋存状态多种多样,而不同赋存状态的石膏发育时期、水动力条件、沉积环境和对储层物性的影响均有不同.基于牙哈气田古近系苏维依组底砂岩段钻井取心、野外剖面、岩石薄片等资料,探讨石膏赋存状态及其形成过程.结果表明:(1)研究区古近系底砂岩段沉积成因石膏可分为异地沉积石膏和原地沉积石膏;(2)异地沉积石膏团块经流水搬运,搬运距离从近到远依次为:①撕裂状,粒径8～10 cm的不规则状石膏团块;②云雾状,粒径4～8cm的云雾状石膏团块,具棱角;③团砾状,粒径2～5 cm,近圆状石膏团块,磨圆度较好;④定向排列石膏,粒径0.5～2 cm,石膏团块定向排列,围岩见平行层理构造;原地沉积石膏包括蒸发浓缩形成均匀分布的点状石膏,以及流水搅动形成的具核心、不具同心圈层结构的鲕状石膏;(3)干旱气候背景下湖泊蒸发环境沉积时期可分为丰水期与枯水期,枯水期为盐湖蒸发沉积模式,石膏等盐类矿物蒸发沉积,丰水期为河流—三角洲—湖泊沉积,沉积砂体.不同赋存状态的石膏代表了不同的古环境、古气候、古水动力条件,该研究为苏维依组干旱气候条件下季节性河流—盐湖三角洲的沉积模式研究提供了新的思路.
鄂尔多斯盆地位于华北克拉通的西部,处于中国西部活动带和东部稳定区域之间的结合部位,其物源体系研究是探讨该地区盆—山演化的关键,但是前人对于鄂尔多斯盆地下侏罗统的物源体系研究还较薄弱.以鄂尔多斯盆地东北部榆林安崖剖面富县组砂岩为研究对象,对富县组砂岩进行了岩石学及地球化学分析,利用地球化学和岩石学特征对富县组的物质来源、源区构造背景进行判别,并结合周缘潜在源区的稀土元素数据对物源体系进行了探讨.结果表明,研究区富县组物源来自同一物源体系,物源物质主要形成于再旋回造山带构造背景,母岩岩性为中酸性岩浆岩及变质岩;稀土元素分配整体表现为"缓右倾斜"的样式,呈平坦型分布,与阴山造山带源岩的稀土元素分配模式相似,指示鄂尔多斯盆地东北部富县组的主物源区为阴山造山带.二叠纪—三叠纪,古亚洲洋板块俯冲形成的洋壳根部发生断裂拆离导致大量的花岗岩侵入阴山造山带,至早—中侏罗世富县组时期被风化剥蚀,随后被搬运至鄂尔多斯盆地东北部沉积.
在济阳坳陷砂砾岩体油气勘探中,砂体复杂分布和油水差异聚集等问题引发了对现有近岸水下扇沉积充填样式的思考、探索和补充.为完善断陷湖盆陡坡带砂砾岩体发育模式提供实验素材和地质实例,在系统梳理前人研究硕果的基础上,通过开展水槽沉积模拟实验、解析沉积充填过程,并结合油气勘探实践论证.可将断陷湖盆陡坡带近岸水下扇分为扇根、扇中、扇间和扇端4种沉积亚相,并包括9种沉积微相;较之以往,补充建立了扇中坡积朵叶体微相和扇间侧向迁移朵叶体微相,前者多超覆在早期扇主体斜坡之上,纵向呈独特的前积式反旋回并表现为"底凹上凸"的外部形态,后者则以发育正粒序中—细砂岩为主,沉积充填特征显著;二者均与半深湖—深湖泥岩、扇端和扇间泥岩紧密接触,利于形成岩性圈闭;济阳坳陷陡坡带以坡积朵叶体和侧向迁移朵叶为勘探目标的多口井接连获得高产、稳产工业油气流,在勘探实践中验证了近岸水下扇扇体沉积新认识,拓宽了断陷湖盆砂砾岩体的勘探新空间.科学发展的动力之一来源于理论与实验的矛盾,油气地质学更是着重表现出"问题由实践中来,认识到实践中去"的特点,基于水槽模拟实验的沉积充填模式探讨是促进沉积学繁荣发展的有效手段.
扫描电镜—阴极发光(SEM-CL)可通过同时分析矿物的微观结构和阴极发光特性来反映成岩机制及流体来源,但碳酸盐矿物在SEM-CL下的发光特性及其影响因素尚不明确.应用光学显微镜阴极发光(OM-CL)、电子探针(EPMA)和SEM-CL等技术手段,以川西坳陷须家河组致密砂岩中碳酸盐矿物为研究对象,分析碳酸盐矿物在OM-CL和SEM-CL下发光特性的差异,评估影响碳酸盐矿物SEM-CL发光特性的因素,探讨砂岩中方解石胶结物的成岩意义.结果表明,相比OM-CL,SEM-CL在区分碳酸盐岩屑和碳酸盐胶结物方面具有更高的灵敏度.当Mn/Fe值低于0.1或Mn/Fe值介于0.1～0.5且Fe含量低于0.1%时,碳酸盐矿物具有中低强度的SEM-CL发光强度;当Mn/Fe值高于0.5且Fe含量高于0.1%时,碳酸盐矿物在SEM-CL照射下几乎不发光.Mn/Fe值和Fe含量是影响SEM-CL照射下碳酸盐矿物发光强度的主要因素.阴极发光分析和EPMA元素组成面扫描分析表明,方解石胶结物的元素分布是均质的,形成于同一成岩世代,晚于长石等矿物的溶解.岩屑砂岩和岩屑石英砂岩的方解石胶结物具有相同的来源,表现为高Mn/Fe特征;钙屑砂岩的方解石胶结物具低Mn高Fe特征,成分组成与白云石岩屑相似,推测流体可能受到白云石岩屑溶解的影响.
鄂尔多斯盆地中东部本溪组蕴藏着丰富的天然气资源,具有较好勘探开发潜力,但沉积环境复杂,砂体横向变化快、气藏连续性差,成因不明确,探讨这一时期内的砂体成因类型及发育模式对于该地区油气勘探及古地理重建提供有益的参考和借鉴.在野外露头和岩心观察的基础上,结合岩石薄片、粒度分析以及测井资料分析,系统开展了本溪组岩相及岩相组合特征研究,讨论本溪组砂体成因类型,揭示砂体展布规律与沉积演化过程,建立了本溪组的沉积模式.鄂尔多斯盆地中东部本溪组沉积期发育12种岩相类型.砂体成因类型主要为水下分流河道、潮道、潮坪(砂坪—混合坪)、潮汐砂坝、障壁砂坝、潮汐风暴—陆棚6种.其中,湖田段沉积期,华北板块南北两端处于小陆块初始碰撞拼接阶段,物源供给弱,不发育砂体;畔沟段沉积期,海平面快速上升,研究区东部地区被海水覆盖,南北物源体系进入盆地后,受到以大潮差背景为主的潮汐作用改造,砂体类型主要为潮汐砂坝砂体,同时发育小规模的水下分流河道砂体、潮道砂体和潮坪(砂坪—混合坪)砂体;晋祠段沉积期,南、北两个方向的造山作用增强,其中研究区北部物源供给充足,发育三角洲体系,三角洲砂体往盆内不断进积,发育规模较大,但受到以中小潮差背景为主的潮汐作用改造,以水下分流河道砂体为主,中南部受到以大潮差背景为主的潮汐作用改造,主要发育潮汐砂坝砂体,西部临近中央古隆起水体相对较浅,受到了以中小潮差背景为主的潮汐作用改造,发育障壁砂坝砂体、潮道砂体和潮坪(砂坪—混合坪)砂体.
贵州是我国重要的铝工业生产基地之一,铝土矿资源保有储量12.89亿吨,占全国资源总量的17%,位居全国第二,铝土矿中广泛富集锂(Li)、镓(Ga)、钪(Sc)、稀土(REE)等关键金属.通过对贵州铝土矿含铝岩系的地质特征及其中富集的上述关键金属研究,系统总结了关键金属的富集特征,并分析了其资源潜力.研究结果表明,贵州铝土矿含铝岩系中不同程度富集关键金属Li、Ga、Sc和REE.其中,Li在北部务正道矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系中上部的致密状铝土矿中;Ga在北部务正道矿集区和中部遵义—瓮安矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系中部的土状铝土矿和碎屑状铝土矿中;REE在北部务正道矿集区和南西部修文—清镇矿集区含量相对较高,主要富集在含铝岩系下部的绿泥石泥岩和铁质黏土岩中;Sc在含铝岩系平面上和垂向上含量变化较小,分布相对均匀.含铝岩系各类岩(矿)石中Li、Ga、Sc、REE的赋存状态可能主要以离子吸附和类质同象置换的形式赋存于黏土矿物、铝矿物以及副矿物的表面和晶格中,少量REE以独立矿物的形式存在.总体而言,贵州含铝岩系中关键金属Li、Ga、Sc、REE的资源潜力及潜在经济价值巨大,后续应加强系统研究和综合利用,以期实现最大化的经济效益和环境效益.
砂岩侵入体形成的触发机制有差异压实、地震、流体注入、波浪、重力滑动等,但普遍认为地震是最常见的一种触发机制.目前对于地震触发的砂岩侵入体的变形机理研究还相对薄弱,通过建立一套模拟地震触发砂岩侵入体的实验装置,成功地模拟了地震发生不同阶段的砂质变化过程.基于实验结果观察、分析,将地震触发砂岩侵入体的形成过程分为三个演化阶段,即:(1)震前阶段,局部地层因差异压实或地层饱含流体,导致砂质地层微弱起伏变形或无变化;(2)震中阶段,由于地震循环剪切波的影响以及不同介质内地震波波速存在差异,地层异常压力迅速增大并突破上覆盖层破裂强度,产生裂缝,同时砂质发生液化、流化形成一系列的变形构造;(3)震后阶段,伴随余震的产生,液化砂质会继续进行小规模的迁移改动直到地震完全结束,砂岩侵入体整体形态固定.地震作用可以独立触发砂岩侵入,也可以诱发其他地质作用,共同控制砂岩侵入体的形成.
在国内外文献调研的基础上,系统总结了吉尔伯特型三角洲概念、沉积物特征、沉积过程及模式.吉尔伯特型三角洲特指顶积层、前积层、底积层三层结构显著、重力流沉积过程主导前缘沉积的三角洲沉积.吉尔伯特型三角洲以兼具牵引流沉积与重力流沉积为典型特征,三角洲平原对应顶积层,以辫状河道沉积垂向叠置为主要特征,波浪改造作用发育;三角洲前缘斜坡以碎屑流沉积和浊流沉积为主,超临界浊流沉积构造发育,典型的沉积构造包括侵蚀凹槽、旋回坎、后积层理和广泛发育的分层构造;前三角洲对应底积层,以低密度浊流沉积为主,滑塌变形构造与碎屑滚落沉积发育,局部可见风暴改造沉积.吉尔伯特型三角洲前积层的形成过程是沉积物垮塌再搬运形成的重力流与洪水作用形成的异重流综合作用的结果,其形成过程受沉积物粒度和泥质杂基含量等内部因素与基准面升降、气候变化和构造活动等外部因素综合控制.异重流触发下超临界浊流发育的吉尔伯特型三角洲前积层形成过程研究和沉积过程与沉积构型要素综合的沉积模式研究,是吉尔伯特型三角洲沉积未来研究的攻关方向.
