基于组分检测与相态模拟的烃类流体液相赋存深度下限预测方法及应用

油气资源勘探结果揭示了耐高温石油的存在,但是根据传统理论难以实现对油气资源赋存极限深度的准确判断及预测。因此有必要探讨含烃类混合物在埋藏条件下作为液相稳定赋存的极限深度的合理取值。根据含烃类混合物最终演化为甲烷的地层温度和临界凝析温度,建立以地层温度为300℃、临界凝析温度为-82.55℃的地质温度约束条件,以及地层温度与临界凝析温度相等为取值条件的液相稳定赋存极限地层温度判识标志,通过对理论案例中不同期次含烃类混合物对应地层温度与临界凝析温度交会点的分析表明:液相稳定赋存极限地层温度为220.82℃,对应的埋深为5061.32m。对不同期次含烃类混合物地层温度与临界凝析温度交会点的分布特征,及其与极限地层温度判识标志间的关系,可划分为收敛、截交、发散和杂乱等4种类型,它们分别对应不同的地质意义与极限温度判识流程。以句容凹陷容3井下二叠统烃类流体为分析实例,预测极限温度为192.91℃,对应深度为5 763.58 m,预测结果与研究区耐高温石油的分布范围一致。因此,基于组分检测与相态模拟的含烃类混合物赋存深度下限预测技术具有较好的方法合理性与适用性。     

新疆东天山觉罗塔格带中康古尔金矿床成因的再认识

东天山觉罗塔格构造带中康古尔金矿因其独特的成矿地质特征，成因一直备受争议。文章立足于康古尔金矿地质特征，结合前人的研究资料，通过探讨觉罗塔格带的构造演化，重新审视康古尔金矿的成因。笔者总结了觉罗塔格构造带晚古生代地层时代及火山-沉积建造特征，认为晚古生代早期大洋板块向北俯冲，发育奥陶纪-泥盆纪弧火山岩及火山-沉积岩系，石炭纪康古尔洋发生双向洋-陆俯冲，在两侧形成对称岛弧带，局部平稳拉张环境为铜-铅-锌-金成矿的有利环境。野外地质观察及室内研究结果表明其成因不仅仅与韧性剪切作用有关。康古尔金矿体位于海相安山岩、凝灰岩的交替部位，上部富金-中部铅锌-下部富铜的金属分带特征，与VMS矿床特征一致。矿体呈板状且与围岩截然接触，明显受挤压变形的网脉状矿化表明矿体形成早于韧性剪切作用。矿床地球化学特征表明，康古尔金矿成矿作用具有多期多阶段性。通过详细对比康古尔金矿和造山型金矿、小热泉子VMS铜矿的特征，笔者认为康古尔金矿具有原生VMS矿床的特征，并且被二叠纪韧性变形所改造，为喷流沉积-变质热液改造型富金多金属矿床。     

基于含砾Folk三角形的底质范围分析

为解决面向航海应用的底质范围分布问题,提出了一种基于含砾Folk三角形的底质范围生成方法。该方法通过将海图底质注记转化为含砾Folk法底质类型,进而逆向利用Folk(G)三角形,将其拆解为各组分的比例,最后对海区内各组分单独插值并通过地图代数的方法整合各插值结果,生成底质的范围分布。对比实验表明其生成结果较传统的Voronio图法可更好地应用于舰船抛锚等应用场景。     

胶东金翅岭金矿床黄铁矿原位微量元素和硫同位素特征及对矿床成因的指示

位于招远-莱州金成矿带中西部的金翅岭金矿床是胶东地区典型的石英脉型高品位金矿，但其成矿流体来源和矿床成因一直存在争议.在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上，利用LA-ICP-MS技术原位分析与成矿有关黄铁矿的微量元素特征，结合原位硫同位素分析成矿流体来源，为进一步认识矿床成因提供制约.成矿阶段的黄铁矿划分为2种类型（PyI和PyII），PyI产在石英-黄铁矿阶段，PyII产在石英-多金属硫化物阶段，伴随大量可见金的出现.根据背散射的核-边结构，PyII可细分为含有较多硫化物的核部PyIIa和表面较为干净的边部PyIIb，但二者有明显溶蚀结构.LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au（< 0.015×10-6~2.18×10-6，均值0.62×10-6）和As（78.98×10-6~857×10-6，均值542×10-6），但Pb、Zn等其他元素含量较低.核部PyIIa和PyI微量元素分布特征较为相似，但Au（< 0.015×10-6~0.59×10-6，均值0.11×10-6）和As（0.62×10-6~198×10-6，均值35.81×10-6）的含量相对下降.边部PyIIb较核部PyIIa明显富集Au（< 0.015×10-6~19.71×10-6，均值5.91×10-6）和As（399×10-6~18 153×10-6，均值6 412×10-6），且Au与As表现出良好的正相关性.PyI和核部PyIIa原位δ34S的分布范围较为一致，集中在3.0‰~4.9‰；而边部PyIIb的原位δ34S值较高（5.2‰~6.6‰）.根据黄铁矿结构、微量元素和硫同位素特征，推断在主成矿期富34S和富Au-As的热液流体加入形成了边部PyIIb且与核部的PyIIa发生了交代作用，同时大量可见金直接从热液中沉淀形成.该研究表明多期次富Au-As成矿流体的注入可能是高品位石英脉矿床形成的主要机制.      

复杂构造区页岩气储层特征及含气性控制因素——以湖北来凤—咸丰区块来地1井龙马溪组为例

志留系龙马溪组是位于四川盆地之外的湖北来凤—咸丰区块页岩气勘探的重点层位。为了探究复杂构造区储层特征及其对含气量的影响,以来地1井龙马溪组为研究对象,通过对5条野外露头剖面进行取样分析,应用薄片鉴定、扫描电镜、液态氮吸附-脱附实验、现场解吸等常规手段,观察分析储层孔隙类型、结构,并将储层各参数与DFT孔容及储层含气量进行拟合分析。研究表明:研究区龙马溪组储层孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、有机质孔及小尺度裂缝;中孔占孔容的比重最大,微孔次之,大孔占比最小,它们的发育程度由总有机碳含量(TOC)和黏土矿物含量共同控制;含气量与TOC、黏土矿物含量及总孔容有一定正相关性,次生黄铁矿含量与游吸比有较好的正相关性;来地1井龙马溪组三段由于黏土矿物含量较高、储层可塑性较强、有一定的抗破坏能力,因此,龙三段储层的封闭性好,储层内存在异常高压,在具备一定物质基础的层段含气量与TOC较高的龙一段相当。研究指出,在物质基础一般、整体保存条件较差的复杂构造区,寻找远离深大断裂、具有较高黏土矿物含量及一定TOC的局部封闭性好、存在异常高压的储集层段或区域,是今后页岩气勘探的重要突破口。     

加权EIV模型的经典最小二乘算法

采用GHM方法将EIV模型在最优解处线性化，得到解的近似方差。然后，将EIV模型表达成与Gauss-Markov模型相似的形式，利用标准最小二乘理论推导EIV模型的解及近似方差矩阵，得到与已有算法等价的结论。最后，推导观测值估值和残差的统计性质，建立起一整套EIV模型参数估计和精度评定的体系。     

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。     

不同温度、压强、氧逸度条件下斜方辉石含水性的实验研究

斜方辉石的含水性显著影响着上地幔的物理化学性质。前人对于斜方辉石的水溶解度的制约因素研究并不充分,特别是氧逸度的影响很少被单独考虑。为了厘清斜方辉石的水溶解度的制约因素,我们借助高温高压设备(MAVO LPC250型活塞圆筒压机)在1.0～3.0 GPa, 800～1100℃和两种典型的氧逸度条件控制下开展了系统性地实验研究,即Ni+Ni O (NNO),Fe+FeO (IW)。通过傅里叶变换红外光谱测量(FTIR),斜方辉石的天然和实验样品显示出7组典型的OH-吸收峰。含水量结果表明,在上地幔浅部条件下,斜方辉石的水溶解度均随温度或压强升高而增大,而随氧逸度值升高而减小,仅氧逸度变化其它条件不变时,还原条件比相对氧化条件高达50%,这与橄榄石等其它名义上无水矿物的氧逸度效应存在不一致。通过估算,橄榄石和斜方辉石间水的分配系数在不同氧逸度条件下可以相差55%。因此,与名义上无水矿物中结构水相关的实验研究,未有效控制氧逸度的结果需要被重新考虑。     

四川盆地川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价

文章在资源评价和有利区优选的基础上，建立了川南地区五峰组—龙马溪组页岩储层分类评价标准。确定孔隙度（Φ） 大于3%，含气饱和度（Sg） 高于30%，岩石骨架密度（DEN） 低于2.7 g/cm³，脆性指数（BI） 高于40%时，对应含气量（Vt） 高于1 m³/t，可识别出储层与非储层，是有效储层识别的标准。采用地质工程一体化评价思路，选取含气量表征页岩储层物质基础，与孔隙度和有机质丰度正相关；选取脆性指数评价工程可压性，与硅质和碳酸盐岩含量正相关，明确了含气量和脆性指数可综合表征页岩储层地质和工程两方面特征。进一步将有效储层划分为三类：I类储层含气量（Vt） 高于4 m³/t，脆性指数（BI）高于50%；II类储层含气量与脆性指数中任何一项低于4 m³/t或50%；三类储层含气量（Vt）介于1~4m3/t，脆性指数（BI） 为40%~50%。川南地区五峰组—龙一1亚段各小层品质较好，以I、II类储层为主，局部为III类储层。采用该分类评价标准，评价水平井实际钻遇储层品质，Ⅰ类储层比例与气井测试产量、EUR间呈正相关，且当Ⅰ类储层钻遇率高于50%，气井测试产量超过15×104 m³/d概率达到92%，对应气井EUR在8000×104 m³以上，达到效益开发的要求。     

Smectite formation in metalliferous sediments near the East Pacific Rise at 13°N

A 43 cm long E271 sediment core collected near the East Pacific Rise(EPR) at 13°N were studied to investigate the origin of smectite for understanding better the geochemical behavior of hydrothermal material after deposition.E271 sediments are typical metalliferous sediments. After removal of organic matter, carbonate, biogenic opal,and Fe-Mn oxide by a series of chemical procedures, clay minerals(2 μm) were investigated by X-ray diffraction,chemical analysis and Si isotope analysis. Due to the influence of seafloor hydrothermal activity and close to continent, the sources of clay minerals are complex. Illite, chlorite and kaolinite are suggested to be transported from either North or Central America by rivers or winds, but smectite is authigenic. It is enriched in iron, and its contents are highest in clay minerals. Data show that smectite is most likely formed by the reaction of hydrothermal Fe-oxyhydroxide with silica and seawater in metalliferous sediments. The Si that participates in this reaction may be derived from siliceous microfossils(diatoms or radiolarians), hydrothermal fluids, or detrital mineral phases. And their δ30 Si values are higher than those of authigenic smectites, which implies that a Si isotope fractionation occurs during the formation because of the selective absorption of light Si isotopes onto Feoxyhydroxides. Sm/Fe mass ratios(a proxy for overall REE/Fe ratio) in E271 clay minerals are lower than those in metalliferous sediments, as well as distal hydrothermal plume particles and terrigenous clay minerals. This result suggests that some REE are lost during the smectite formation, perhaps because their large ionic radii of REE scavenged by Fe-oxyhydroxides preclude substitution in either tetrahedral or octahedral lattice sites of this mineral structure, which decreases the value of metalliferous sediments as a potential resource for REE.