热与克拉通破坏

大陆克拉通是地球表面上相对稳定的构造单元。从地热学的角度考虑,克拉通岩石圈的稳定意味着地表热流等于对流地幔岩石圈底部提供的热流加上岩石圈内部由放射性衰变产生的热量。太古代稳定克拉通一般具有冷的地热特征,且处于热平衡状态。打破克拉通热平衡的因素有多种,如岩石圈地幔的放射性生热、来自深部的地幔柱、板块俯冲等。华北是全球古老克拉通遭受破坏最明显和最典型的地区,其破坏与中生代太平洋板块向东亚的深俯冲密切相关。古太平洋板块快速俯冲并停滞在地幔转换带脱水、形成宽约1 000 km的低粘大地幔楔,导致地幔对流增强。在活跃地幔对流的热侵蚀与橄榄岩-熔体相互作用共同作用下,华北克拉通在中生代期间迅速减薄。经过中生代加热减薄的华北克拉通岩石圈强度显著变弱,在俯冲板块后撤作用下,岩石圈拉张并进一步减薄,地表热流升高。华北克拉通破坏是一个漫长的历程,期间大地热流的演化特征呈现出由中生代以前的低值演化至新生代的高值再过渡到现今的中等状态（接近全球大陆平均值）。     

晚喜山期以来四川盆地构造-热演化模拟

四川盆地位于扬子板块西缘,是我国重要的含油气盆地之一.25 Ma以来的晚喜山期是四川盆地构造-热演化的重要时期,此时,盆地大部分区域受到挤压处于隆升剥蚀的构造动力学环境.本文采用有限元数值模拟方法,基于二维瞬态热传导(含平流项)的基本方程,并引入修正的Airy均衡理论模型,通过覆盖全盆地的八条剖面模拟研究了晚喜山期以来四川盆地的构造-热演化特征,且利用现今大地热流对模拟结果进行了有效约束.模拟结果显示在晚喜山期(~25 Ma)川中地区地表热流较高,为60~64 mW/m²;川西南地区次之,为60~62 mW/m²;川东北地区最低,为50~54 mW/m².该期基底热流,也是川中隆起区热流高,川东北强烈剥蚀区热流低.热流的空间分布特征揭示了四川盆地深部动力学机制.四川盆地晚喜山期以来,抬升剥蚀作用降低了其地表热流和基底热流,其降低幅度与对应的剥蚀速率相关,即剥蚀速率越大,这种降低作用越明显.     

南海北部神狐海域甲烷水合物BHSZ与BSR的比较研究

天然气水合物(主要是甲烷水合物)因其重要的资源、环境意义越来越受人们关注.其在海底沉积物中的稳定存在及分布受温度、压力、甲烷供应量等因素的控制,勘探工作中,经常把似海底反射层(BSR)对应于甲烷水合物的稳定带底界(BHSZ).通过对南海北部地区甲烷水合物BHSZ与BSR的对比研究,我们发现在南海北部部分地区二者并不一致,二者之间的误差较大且呈一定的规律性分布,在神狐地区北部,水深较浅、沉积速率较快,BHSZ与BSR的误差为负,绝对值达192%;而在水深较深、基底为隆起的、沉积速率相对慢的神狐东南部,BHSZ与BSR的误差逐渐过渡到为正值,误差约为45%,我们综合分析了由速度-深度关系、BSR深度处反射时间、海底温度、平均热导率、静水/静岩压力模型、水合物稳定P-T方程等参数、流体活动性等计算参数可导致的的误差范围,最后认为导致BHSZ与BSR之间误差的主要因素可能是对BSR的理论认识上,在南海北部地区地震反射识别的部分BSR对应的可能是游离气带顶界(TFGZ)或古BSR或仅仅是由近水平地层或不整合面封存的含气层,而非传统意义上对应于BHSZ的BSR.而造成BHSZ与BSR规律性分布的基础地质因素则可能为在张裂基底上不同构造部位发育的不同的沉降、沉积过程及其热响应,进而造成不同的甲烷生成量、聚集量以及不同的水合物系统相对沉积物的迁移速率,最后产生不同深度的游离气顶界或不同深度的残留异常"古BSR"或含气层.     

琼东南盆地深水区新生代海底扇沉积演化——以宝南断阶带为例

琼东南盆地深水区是油气勘探的重要领域,大型储集体的发育条件及预测研究对该领域下一步的勘探至关重要。以钻井、测井、高精度三维地震等资料为基础,应用井震精细标定、骨架砂体雕刻和高精度三维地貌叠合等技术手段,对琼东南盆地深水区宝南断阶带的物源方向和海底扇展布规律进行了精细研究。结果表明:①宝南断阶带的主物源来自南部隆起;②研究区内主要发育永乐C-1和永乐D-1两个大型海底扇,扇体纵向上多期叠置,扇体内部沟通下伏烃源岩的断裂发育,成藏条件优越,具有重要的勘探意义。     

南黄海东部泥区沉积速率和物源探讨

根据测定岩芯中＾２１０Ｐｂ放射性活度,南黄海东部泥区最高现代沉积速率为１．６５ｃｍ／ａ,泥区边缘沉积速率为０．１２ｃｍ／ａ。表层沉积物中的化学成分ＣａＣＯ３、Ｃｕ,Ｓｒ,Ｔｉ和Ｒｂ的含量表明黄河对该区没有影响,长江物源对该区贡献较小。     

中上扬子区奉节-观音垱剖面深部温度场及热结构特征

在大地热流密度分布的基础上,本文基于二维稳态热传导方程,根据研究区热导率、生热率等热物理性质参数,对横穿川东北地区、秭归盆地、黄陵穹窿和江汉盆地等几个构造单元的奉节（FJ）-观音垱（GYD）地学剖面进行了温度场数值模拟研究,获得了其深部热结构认识。模拟结果显示,地幔热流自西向东逐渐升高,变化范围约为25.3～34.7 mW/m²。莫霍面温度大约在380 ℃～450 ℃之间变化。热岩石圈厚度自西向东先稍微增厚,后逐渐变薄,变化范围约为115～171 km。江汉盆地中新生代的伸展作用使其地幔热流稍有升高,“热”岩石圈厚度相对较薄（约116 km）,而川东北地区则受到早期的挤压和晚期的抬升剥蚀作用,地幔热流相对较低,其深部“热”岩石圈厚度也相对较厚（约168 km）。     

南海北部与南部新生代沉积盆地热流分布与油气运聚富集关系

南海处于欧亚、印度澳大利亚及太平洋三大板块相互作用的特殊构造位置,区域地质背景及地球动力学条件复杂,不同类型大陆边缘盆地深部地壳属性与大地热流分布均差异明显:北部大陆边缘以拉张裂陷型为主,形成了具典型断坳双层结构的断陷裂谷盆地,由于处在减薄型陆壳及洋陆过渡型地壳位置,深部地壳自北向南逐渐减薄,大地热流值由北至南逐渐递增...     

四川盆地早古生代构造-热演化特征

四川盆地位于扬子板块西缘,是中国重要的含油气盆地之一,在震旦纪—早奥陶世处于裂陷特征的被动大陆边缘阶段。利用地球动力学理论在岩石圈尺度探讨盆地构造-热演化特征,恢复早古生代热历史,为盆地生烃状态、生烃期次等研究提供重要热参数。首先,利用回剥技术得到盆地构造沉降史,并作为构造-热演化模拟的目标函数;然后,基于二维多期拉张模型,分别与晚震旦世、寒武纪和奥陶纪等3个时期构造沉降量拟合得到3期拉张系数,揭示岩石圈底界和温度场的演化以及基底热流随时间的演化特征。模拟结果显示:在岩石圈拉张作用下,软流圈上涌形成热扰动,震旦纪时期基底热流值略有升高,其中高值主要分布在盆地西北与西南,而川东北受到的影响最小;热扰动在寒武纪有所减弱,至奥陶纪时期基本消失,盆地热流值呈缓慢下降趋势;盆地基底热流在早古生代始终在52~59mW·m-2范围内。     

华南中生代地球动力学机制研究进展

华南中生代地质的最重要特征是大规模的构造变形、大面积的火成岩出露及爆发式的成矿作用.不同学者基于不同的研究就华南中生代演化动力学机制提出了多种观点及模式,其对华南动力学演化的一些关键问题尚存争议,目前并无公认的模式.本文在总结大量前人研究基础上,对目前已有的华南中生代构造及岩浆作用的动力学机制进行了综述,认为大洋板片俯冲模式及多板块相互作用模式可以兼顾解释华南中生代的构造变形及岩浆作用,相对于其他模式具有一定优势.针对已有的概念模型,可通过数值模拟将复杂地质过程定量化,对其开展可证明的检验,并综合构造变形、岩浆活动等实际观测数据对中生代华南的深部动力学机制做更深入的探讨.多学科交叉可以为华南动力学研究提供全面的视野,是今后的发展方向.