沉积盆地构造核心理论和关键技术方法:前沿与发展方向

系统分析前人在沉积盆地构造研究的基础上,论文总结了沉积盆地构造核心理论和关键技术方法的前沿与发展方向。沉积盆地构造核心理论包括盆地分类理论、成盆机制理论、变形定量分析理论和盆地充填过程理论。盆地分类理论是依据不同分类标准建立盆地分类方案,其发展趋势是基于资源与构造背景的原型盆地分类和基于盆地演化的叠合盆地分类;成盆机制理论是定量模拟不同作用机制下(纯热机制、构造作用、负载作用)盆地沉降过程及其控制因素,其发展趋势是三维成盆动力学模拟;变形定量分析理论包括断层相关褶皱理论、临界楔理论和盐构造理论,其发展趋势是三维构造建模与三维定量变形分析;盆地充填过程理论主要开展不同构造成因盆地的充填过程对比与盆山过程的源-汇分析,其发展趋势是多元源-汇分析与定量化盆地分析。沉积盆地构造关键前沿技术包括三维构造建模技术、构造物理模拟与数值模拟技术和基于三维构造恢复的裂缝预测技术。构造物理模拟技术包括了基于工业CT扫描成像物理模拟技术:可以无损动态监测构造带内部变形演化过程,精确构建变形带三维空间展布形态;基于PIV的有限应变分析的物理模拟技术:可以定量分析变形的演化过程,直观展示应变分布特征,探讨构造应变动态分布规律;基于超重力离心机的构造物理模拟技术:可以模拟不同尺度构造流变过程,探讨岩石圈浅层脆性变形与深层韧性流变之间的动力学机制。     

琼东南盆地深水区构造演化及东西段构造差异对比

以琼东南盆地为研究对象,在地震资料构造解释的基础上,选取琼东南盆地6条典型剖面,采用面积守恒法对其进行平衡剖面的恢复,计算出各个剖面在不同时期的拉张量以及拉张率,以此为基础对琼东南盆地的构造演化过程及区域性差异进行了定性以及定量分析。研究表明,在琼东南盆地中部位置,水平拉张率显著减小并较为稳定,表明盆地内部的打开是均匀的;琼东南盆地新生代的构造演化分为四个阶段,65~33.9 Ma: 盆地伸展活动开始;33.9~23 Ma: 盆地伸展活动增强并达到顶峰;23~10.5 Ma: 伸展活动明显减弱,发育了少量继承性断层;10.5~0 Ma: 平静沉积,基本没有断裂活动。琼东南盆地东西段构造样式存在明显差异,盆地西部断裂数量较少,单一断层断距大,有利于油气从烃源岩向内部储层运移填充,上部形成良好的盖层,防止油气的逃逸;盆地东段地堑内部发育较多断裂,断裂期次多、组合复杂,沉积盖层厚度薄,不利于油气的保存。基底性质和先存断裂影响着琼东南盆地东、西部的构造演化。     

一次气压扰动引起的水位变化

气压变化可引起井水位同步变化,这是水位观测的一种微动态,称为水位的气压效应,其量值用气压效率表示,即单位气压变化量引起井水位的变化量。2016年5月12日河北省多地普遍降温,降温幅度达5~11℃,降温的同时,气压大幅度上升,引起河北省地震地下流体观测井网多数井水位同步下降。利用这次气压快速上升及其相应的水位下降,计算了井网内12口观测井的气压效率。计算结果显示,多数井的气压效率与已有的研究结果基本相符,个别井孔的计算结果不符合井孔本身实际的气压效率。结果表明,应用气压扰动进行水位气压效率计算也是方法之一,但仅利用一次气压扰动,会造成计算结果的偶然性。     

地震台智能电源Android平台控制系统

针对无人值守地震台因供电故障造成的观测数据质量问题，现阶段GPRS在地震台站的应用大多以手机短信呈现，无良好的可视化操作界面，设计开发一种底层基于STM32单片机，以GPRS为数据传输方式，Android手机APP为监控界面的智能电源控制系统。通过在河北省地震局石家庄中心台下属的深州郭家庄地震台进行应用，证明该电源控制系统能够保证观测设备的稳定运行，并为设备维护提供了保障和依据。     

伸展构造拉张量计算方法的适用性分析及在琼东南盆地的应用

文章将三种以面积平衡为原理的几何学方法应用在物理模拟拉张实验中,对比三种方法的结果与模型设计参数间的 误差,讨论了三种方法的优缺点和适用范围。其中层长守恒方法需要假设在构造变形过程中层长保持不变,通过曲线拉直 可以恢复构造各阶段拉张量和拉张总量。利用面积守恒可以计算拉张构造中滑脱层深度,面积深度法允许构造变形过程中 层长和层厚的变化,多个构造前沉积地层的面积深度拟合直线可以反映构造整体拉张量和滑脱层深度。面积守恒法在已知 构造滑脱层位置的基础上,通过同构造沉积地层可以计算出拉张活动不同阶段拉张量变化和拉张总量。结合琼东南长昌凹 陷剖面特征,面积守恒法是计算其拉张量变化最准确又有效的方法,面积守恒法应用结果确定过长昌凹陷剖面在岭头组、 崖城组和陵水组沉积阶段的拉张量分别为13.8 km、15 km和21.4 km,拉张总量为50.2 km,拉张率为42.7%。三种方法在物 理模拟实验和琼东南盆地中的应用结果表明,在伸张构造中由于剪切变形作用,基于面积守恒的方法优于层长守恒的方 法。面积深度法利用构造前沉积地层的几何形态来预测构造整体拉张量和滑脱层深度,面积守恒法可以利用同构造沉积地 层和已知的滑脱层位置来预测拉张构造整体的拉张量和不同阶段的拉张量变化。     

临界角库伦楔在盐下楔状体的应用:以库车坳陷克拉苏构造带为例

临界角库伦楔模型的建立,确定了楔状体坡度与楔状体及底部滑脱层岩石力学性质之间的关系。但对于库车坳陷克拉苏构造带盐下发育的褶皱冲断带楔状体,由于有上层盐岩对楔状体的压力,临界角库伦楔模型的定量应用具有很大的局限性。文中考虑了上层盐岩的压力,推导出了适用于盐下楔状体的临界角库伦楔公式。根据重新推导后的临界角库伦楔公式对库车坳陷底部滑脱层的性质进行了计算,得出底部滑脱层内摩擦角为13.7°~18.4°,与泥岩或碳质页岩的性质相符。根据临界角库伦楔模型分析结果及地震资料解译,认为库车坳陷克拉苏构造带盐下楔状体的滑脱层为中下三叠统泥岩。     

同构造沉积速率对先存被动盐底辟挤压变形的影响:库车坳陷西秋里塔格构造带盐构造分析及物理模拟

文中构建了两组构造物理实验,对存在先存被动盐底辟构造的含盐盆地的厚皮挤压构造演化特征进行模拟,研究揭 示了库车坳陷西段秋里塔格构造带新生代盐相关构造演化过程。实验结果表明,同构造沉积速率对库车坳陷西段秋里塔格 构造带博孜-却勒区域（西段） 和秋里塔格-克拉苏区域（东段） 盐相关构造横向分段差异变形具有重要的控制影响作 用。在挤压过程中,博孜-却勒区域慢速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼（拜城凹陷南翼） 向南逆冲到底辟南翼之 上,并促使却勒盐推覆体和米斯坎塔克盐背斜形成;而秋里塔格-克拉苏区域快速同构造沉积使得先存被动盐底辟北翼快 速下沉,而其南翼在挤压应力作用下向北逆冲到底辟北翼（拜城凹陷南翼） 之上,形成南秋里塔格盐背斜。     

傅里叶变换在深州井资料处理中的应用

深州井水位日常观测中,经常会因为仪器供电不稳、雷击等原因出现一些幅度很大的脉冲、突跳及数据缺测,严重影响了观测资料的内在质量。本文采用数字信号处理技术[1]对深州井水位资料进行分析处理,首先使用分段线性插值法对缺测数据进行插值处理,然后用快速傅里叶变换对水位数据进行频谱分析,绘制振幅谱,分析水位数据中的不同周期成分,选取恰当的截止频率进行滤波处理,去除了干扰,获得了井水位的变化动态,提高了资料质量。最后应用滤波后的水位数据做一些震例分析。     

自组织竞争神经网络在江苏油田有杆抽油系统故障诊断中的应用

有杆抽油系统的故障诊断技术是国内外采油工程技术中的一个重要研究课题。通过示功图的不同形状特征可以反映抽油机的不同工作状态。将自组织竞争神经网络应用于示功图的识别与分类,建立了一个自组织竞争神经网络模型对示功图进行自动聚类,从而实现故障诊断的自动化。应用江苏油田的实测示功图数据进行实验,可以看出自组织竞争神经网络具有良好的分类能力和泛化性能,是实现油田抽油系统故障诊断的有效技术,具有很强的实用价值和广泛的应用前景。     

云南江城勐野井钾盐成矿新认识

本文通过深入分析滇西南以往地质调查研究资料,而从中发现存在的疑点,从新特提斯形成局限海的成盐背景和滇西南特定的复杂的地质构造条件出发,通过大量地面地质调查、沉积相、盐构造及水化学研究,推断勐野井地区勐野井组中马尾丝状钾盐矿体可能是沿断层由深部侏罗纪含钾岩系挤压塑流到表层来的。因财制宜,选用低频大地电磁法(EH4)、高精度电磁频谱探测法(MES)轻便适用的物探手段,同时结合以往重力勘查(1/10万),综合分析表明,该区深部有多组盐层存在。为验证上述找钾新思路,部署了2口钾盐中深钻,其钻探成果与该认识相一致。其中第1钻井(MK-1)已完钻,在中侏罗统花开左组中部钻遇厚70 m含钾岩盐层;第2钻井(MK-2)已钻遇花开左组上部含膏岩系。与此同时,还进行了Sr同位素和包体测温以及盐体构造和沉积特征等分析。综上所述,论证了勐野井钾盐成矿机制,提出了深部侏罗系盐底辟浅部贯入的"二层楼成矿模式"。以此为指导,部署了区域性高精度重力测量(1/5万)、MES探测和浅钻工程,拓展了兰坪—思茅成盐带深、浅部找钾前景。