华北板块北缘东段古生代沉积特征及盆地演化研究进展

通过对吉林伊通、长春、永吉、桦甸等野外实地考察,结合前人研究成果,总结华北板块与西伯利亚板块碰撞拼贴方式、古亚洲洋南支洋闭合过程以及华北板块北缘沉积特征与盆地演化。研究区地质构造错综复杂,沉积体系保存不全;受中新生代构造的影响,叠加了中新生代构造变形、岩浆活动和成矿作用;地层被破坏,多为哑地层,上述原因导致对古亚洲洋闭合之前盆地的性质及演化认识不一,制约了对有关重要科学问题的深入研究。采用沉积学的方法,结合构造地质学、地球化学、古生物地层学、同位素测年等理论和方法,依据现存古生代地层和不同构造部位的沉积盆地类型及其基本特征,开展古生代构造古地理演化研究,恢复沟弧盆体系的分布以及岛弧的类型、时代,探讨古亚洲洋的闭合过程,将是探讨华北板块北缘东段构造演化特征的新思路。     

吉林永吉地区南楼山组火山岩锆石U-Pb年代学及地球化学特征

通过对吉林永吉地区南楼山组玄武安山质凝灰岩中锆石阴极发光图像分析,锆石晶形较好,内部结构比较清晰,具有中基性岩典型的板状环带,且Th/U比值较高,介于0.73~1.52,反映了其岩浆成因的特点。LA-ICPMS U-Pb测年结果显示,12个测点的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为176.6±3.8 Ma,表明玄武安山质凝灰岩的形成时代为早—中侏罗世。地球化学分析结果显示,玄武安山质凝灰岩中相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,而相对亏损重稀土元素和高场强元素,反映了岛弧或活动大陆边缘火山岩的特点;在Th-Ta-Hf/3三角图和Th/YbTa/Yb构造环境判别图中,投点集中在陆缘弧型钙碱性火山岩区,揭示其形成于与大洋俯冲作用相关的构造背景,结合区域构造演化,其形成于古太平洋板块向欧亚板块俯冲背景下。     

超深水平井钻柱动力学研究及强度校核

超深井钻井过程中钻具失效事故频繁发生,钻柱动力学特性研究对增加钻具安全性具有重要作用。考虑真实井眼轨迹、钻头与地层相互作用、钻柱与井壁接触及钻井液黏滞作用等因素的影响,建立了全井钻柱动力学特性仿真模型,模拟了不同钻压及转速下钻柱不同截面轴向力、扭矩、位移及等效应力等随时间的变化,采用第四强度理论计算了井口钻具的安全系数,校核了超深水平井钻具强度。分析结果表明,井口轴向力和等效应力表现为低频变化,MWD处等效应力和加速度表现为高频振动且其横向振动比轴向振动更加剧烈;在钻压和转速较小的情况下,钻压和转速对井口轴向载荷、井口扭矩、井口等效应力及井口安全系数影响不大;MWD处等效应力随钻压的增加而增大,其横向加速度随转速的增加幅值显著增大;对于井深超过8 000 m、井眼尺寸φ120.65 mm及φ114.3 mm的G105钻杆,动力学分析得到的井口安全系数大部分时间内在1.2附近波动,钻具总体是安全的。