地质科技通报

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盆地深部火山岩储层地震受能量屏蔽影响反射杂乱，使得火山岩油气藏的勘探非常困难。针对深部火山岩储层多期叠置的复杂内幕结构，研究了最优偏移距、激发周期窗口的时频电磁采集技术和时频电磁井震联合建模反演及电性节律变化火山岩期次解释技术，有效提高了该方法的深层分辨率和对深层目标的识别能力。在渤海湾盆地LD地区的研究应用效果明显，结果揭示红星构造带沙三段火山岩喷发自下而上表现出"弱-强-强-弱-弱"的"两强三弱"的特征，发育两个火山岩喷发机构，共同控制了5个期次的火山岩储层相带分布；桃园构造带沙三段各期次火山岩喷发强度明显减弱，仅发育一个火山岩喷发机构，除期次3火山岩储层相带分布范围相对较大外，其他期次火山岩主要局限分布于火山口附近，以爆发相为主，规模明显减小。后续钻探结果证实时频电磁揭示的火山岩储层分布正确，并为该区油气大发现提供了有力支撑，为探测类似的复杂目标提供了成功范例与技术方法。南川地区自下古生界海相页岩成气以来，遭受了强烈的构造改造作用，致使页岩气富集规律复杂。为揭示南川地区中新生代构造变形对页岩气富集的制约，通过构造精细解析，以及对演化时序和页岩气富集主控因素的分析，构建了结构模式，恢复了中新生代构造演化过程，厘定了页岩气富集主控因素，进而分析了构造样式与页岩气富集模式的响应关系。研究表明，南川地区整体构造变形自东向西逐渐减弱，存在北段强烈冲断褶皱-断展-断滑、南段强烈冲断褶皱-断滑两种前展式结构模式。中燕山期，主体NE向构造发育，平桥、东胜构造形成，至中燕山期末期，受金佛山隆起以及南川-遵义断层的作用，南段发生构造叠加与改造，早期NE向构造演化为北倾单斜，并在南川-遵义断层东侧发育近南北向阳春沟背斜。受差异构造变形作用，北段断褶带发育背斜型富页岩气构造样式，外缘带为单斜型构造样式，而南段构造叠加带则发育单斜型和背斜型构造样式。页岩气整体保存条件受构造变形方式制约，北段页岩气保存条件由东向西逐渐变好，而南段页岩气保存条件较为复杂，其中北段的低角度单斜、宽缓背斜、较宽缓背斜3类构造样式为有利的页岩气富集构造。 Melut盆地为非洲内陆一个重要含油气盆地，其北部具有下白垩统生油、古近系聚集成藏的远源成藏特征，明确盆地远源油藏形成条件与控制因素是提高远源油藏勘探成功率、寻找新的勘探领域的关键。基于区域石油地质条件与油藏解剖，开展了Melut盆地北部远源油藏形成条件、类型及特征研究，在此基础上提出了源内Yabus组远源断层-岩性复合油藏及源外Yabus组远源断块油藏两大潜力勘探领域。研究表明：Melut盆地北部古近系Yabus组发育源内和源外2种类型的远源油藏，二者具有不同的油气充注方式与成藏模式。源内Yabus组远源油藏的形成取决于3个地质条件的耦合，即"两强一弱"的3期裂陷作用为古近纪Yabus组-Adar组远源储盖组合的形成创造了条件；富油凹陷的发育为Yabus组远源油藏的形成提供了必要的油源基础；多期裂陷作用为Yabus组远源圈闭的油气充注提供了垂向通道条件。源内远源油藏主要通过油源断裂的垂向充注成藏，油源断裂是其成藏的主要控制因素，油源断裂的识别及控圈断层的侧向封堵性评价是源内远源断块圈闭评价的重点。源外远源油藏主要通过富油凹陷的侧向运移充注成藏，由富砂地层与断块、古隆起形成的输导脊控制源外远源圈闭的成藏，输导脊的识别与圈闭充注油气程度研究是源外远源圈闭评价的重点。研究成果指导了Melut盆地远源油藏的勘探部署与深化勘探，对其他含油气盆地成熟探区远源油藏的勘探具有指导和借鉴意义。渤海郯庐断裂西支是指郯庐断裂渤海段西侧分支断层，其形成演化对前新生代地层展布和潜山构造发育具有重要控制作用。基于三维地震、钻井、分析化验等资料，对渤海郯庐断裂西支构造特征、成因演化模式，以及对潜山形成的控制作用进行了分析。研究表明：①渤海郯庐断裂西支具有印支期、燕山早期、燕山中期、喜山早期多期叠加活动的特征，喜山晚期活化作用弱，整体隐伏于新生代沉积物之下；②渤海郯庐断裂西支具有显著的分段性，被近东西向断裂分割成北、中、南3段，各段在关键地质时期构造变形型式和强度存在一定差异；③印支期不均一南北向挤压所导致的走滑转换是渤海郯庐断裂西支的启动机制；④渤海郯庐断裂西支在印支期-燕山早期走滑逆冲活动及伴生褶皱是控制潜山地层展布及渤中19-6等潜山构造形成的关键因素。研究成果可以为渤海海域的油气勘探提供基础。深水峡谷是当今海洋油气勘探领域的研究热点。南海西北部琼东南盆地的中央峡谷已部署了多口深水钻井来勘探沉积充填的岩性油气藏，然而，由于这些探井数量相对有限、井间距离大以及地震资料分辨率较低，峡谷内砂体的叠复关系、边界接触关系以及沉积演化等问题尚不清楚，严重制约着储层空间分布与储层物性的精细刻画。对琼东南盆地陵水区中央峡谷开展了沉积数值模拟研究，根据研究区具体地质背景建立了地质模型和数学模型，通过流体动力学软件ANSYS FLUENT正演模拟了多个沉积期次和多套砂组在不同初始条件（如物源和入流速度）下的浊流沉积几何形态，包括砂体平面分布特征和隔夹层分布特征。模拟结果表明：峡谷平直段内，浊流受底床摩擦力的持续影响，流速降低且湍流强度减弱，使得较粗颗粒可沉降于底床，细颗粒可随浊流头部涡流悬浮；峡谷狭窄段内，浊流头部的湍流较强，侵蚀峡谷壁并使峡谷走向发生偏移，悬浮颗粒受离心力作用形成溢岸沉积；峡谷内砂体展布具有垂向分异性，砂体内部泥岩以夹层为主，厚度一般较小且横向连续性差。与现有地震、钻井资料的对比分析显示本次数值模拟结果具有有效性。本研究成果揭示了中央峡谷不同沉积期次和不同砂组的沉积水动力学过程，进而预测了砂体的空间展布特征，为储层物性预测提供了坚实支撑。下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明：涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高， w （TOC）分布在0.78%~2.84%之间，有机质类型以Ⅱ ₁ 型为主，有机质成熟度 R _o 分布在1.48%~2.09%之间，处于高成熟演化阶段；泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主，黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成；泥页岩有机质孔较发育，孔隙度平均为1.97%，渗透率平均为0.847×10 ^-3 μm ² ，但大多小于0.1×10 ^-3 μm ² ；湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64~4.29 m ³ /t，平均2.69 m ³ /t（不含残余气）。结合区域构造-沉积演化背景的分析表明，涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件，其中深水陆棚相是页岩气有利相带，复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利，是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。黔东北梵净山地区位于雪峰隆起西缘，前寒武纪-早古生代黑色有机质岩系发育，沥青显示广泛。该区在新元古代-中生代经历了晋宁期、加里东期及印支期-燕山期多幕构造变形，前人对后两期构造与油气成藏的响应关系研究较多，而关于晋宁期构造与油气成藏之间的匹配关系则鲜有报道。选取黔东北梵净山地区宝塔组灰岩溶蚀孔、洞内的沥青开展了Re-Os同位素研究，测试结果显示等时线年龄为（915±129）Ma。结合区域地质分析表明，梵净山地区存在晋宁期原生油藏，在加里东期被改造形成次生油藏，古隆起控制了次生油气藏的分布。本研究丰富了雪峰隆起西缘油气成藏期次，同时也促进了复杂构造变形条件下次生油气藏成藏机理研究，对我国南方新元古界油气勘探有重要意义。为探究渤海湾盆地南乐地热田的岩溶热储特征及地热田成因机制，基于物探和地质资料，对渤海湾盆地南乐次凸地热田的热储展布规律、水化学特征、运移通道以及地温场等因素进行了剖析，构建了地热田成因概念模型。研究表明：南乐次凸地热田存在加里东、印支-海西、燕山、喜山4期奥陶系风化壳岩溶热储，顶板埋深1 427~2 135 m，有效厚度累计46.2~91.7 m；具有良好的盖层，地温梯度高达3.04~3.24℃/hm，地下水类型为SO ₄ +Cl-Na+Ca-B型；地热田形成于较高的大地热流、渤海湾陆内裂陷盆地-东濮凹陷西斜坡带背景下，受西部太行山区和东部鲁西南山区裸露基岩大气降水的共同补给，进入基岩的冷水深部循环受到热流的"热折射""热流再分配"效应以及兰聊断裂摩擦生热等的共同加热、增温，沿区域内不整合面以及断裂向上运移、富集，最终形成了以奥陶系为热储的传导型地热田系统。南乐次凸地热田奥陶系岩溶热储可采地热资源量为1.02×10 ⁹ GJ，折合标煤3.50×10 ⁷ t，可满足供暖面积12.37×10 ⁴ 万m ² ，具有良好的开发市场前景。研究成果对南乐地热田乃至渤海湾盆地的岩溶热储开发利用具有较好的指导意义。转换型边缘盆地是一类特殊的大陆边缘盆地，前人对其研究较少，随着近十几年在转换型边缘盆地的一系列重大油气发现，该类型盆地越来越受到重视。但在盆地边缘转换断层的识别解释、转换断层对盆地构造格局的影响以及转换断层相关的火山活动对盆地的影响方面等研究仍相对较少。以典型的转换型边缘盆地——科特迪瓦盆地为研究对象，从盆地的转换边缘入手，利用多种数据综合分析，识别出转换型边缘盆地的两类转换边缘——转换型边缘和过渡离散型边缘，并分别总结了其各自特征；对比了两类转换型边缘在地层发育、断裂体系、火山活动以及应力场等方面存在的差异及其对盆地造成的影响。研究结果表明，典型的转换型边缘盆地具有转换型边缘和过渡离散型边缘两种不同类型的洋陆过渡边缘；两类边缘在接触关系、火山活动强度、对早期地层的改造作用等方面具有显著差异；转换型边缘盆地结构受早期断裂和转换断裂的双重控制，受多期构造运动改造，拉张与走滑应力叠加，使早期断裂具有走滑和拉张双重性质，多期的改造作用对油气运聚及保存具有显著影响。转换断层附近早期断裂可能会发生反转作用，断裂性质发生改变，形成挤压构造或地层反转。奥雷褶皱冲断带是巴布亚新几内亚油气勘探的重要区域，但对褶皱冲断带的构造变形样式与演化认识不清。利用覆盖全区的2D和3D地震资料、钻井和地质信息，结合前人在该地区的地质研究成果，以断层相关褶皱理论为指导，对地震资料进行了闭合解释，系统分析了该区褶皱冲断带的构造几何学与运动学特征。研究结果表明：奥雷褶皱冲断带沿走向可以分为东段、中段和西段3段，其构造变形具有明显的差异性：①沿倾向从NE向SW具有变形层次渐浅、卷入层系渐新、变形程度渐弱的变化特征；②沿走向从NW向SE表现为扩展范围渐小、前陆沉积层系渐新、构造变形时间渐晚、缩短率渐大、缩短量渐小的特征；③西段和中段垂向上分层解体，东段为继承性变形。本次研究将助力巴布亚新几内亚的油气勘探，并为澳大利亚北缘区域构造演化研究提供盆内证据。近年来，塔里木盆地盐下已成为深层油气勘探最重要的领域之一。下寒武统肖尔布拉克组是最主要的勘探层位，目前该层段地球化学特征和古环境的分析主要集中在柯坪露头区，而盆内缺乏相关研究。以盆内巴楚隆起舒探1井为例，对下寒武统肖尔布拉克组岩石学和地球化学特征(主、微量元素，稀土元素及碳氧同位素)进行了高精度分析，重建了其沉积时期的古环境及其变化特征。研究表明：舒探1井肖尔布拉克组发育多种类型的白云岩。下部以厚层藻云岩为主，中部为薄层泥岩夹白云质灰岩，上部以细-粉晶白云岩为主。样品La _n /Yb _n 均值为1.09，下部和上部呈现出Eu的正异常，薄片中可见硅质胶结、硅质碎屑和溶蚀现象，表明研究区可能受到了热液作用的影响。该组中部沉积物粒度较细并富集氧化还原敏感元素，V/Cr和Ni/Co分别介于2~4.25和5~7之间，表明沉积水体为次氧化环境，而上部和下部沉积物粒度较粗，氧化-还原敏感元素含量及其比值均较低，表明沉积水体为氧化环境。肖尔布拉克组 δ ¹³ C值在-1.3‰~2.7‰之间，由下自上先降低后升高，下部和中部存在2个显著的正异常及1个负异常。古环境恢复表明肖尔布拉克期古盐度先降低后升高，古温度显示出逐渐上升的特点；肖尔布拉克组顶部古盐度较高，藻云岩发育，伴随着后期的淋滤和改造作用，是优质白云岩储层发育的有利部位。研究成果可以为该区的油气勘探提供依据。随着全球油气勘探的不断深入，北大西洋极地逐渐成为油气勘探研究的前沿领域，而扬马延矿区勘探程度极低。基于中海油冰岛矿区新采集的地震及重磁资料，结合其他有关扬马延微陆块最新的研究资料，开展了扬马延微陆块的地层和构造特征分析，以及与共轭盆地的对比，建立了扬马延火山型被动陆缘远端带的构造演化模式。研究表明：位于北大西洋格陵兰与挪威之间海域的扬马延微陆块，与北大西洋两侧陆架盆地古生代-中生代地层具有共轭特征；构造呈NE-SE向展布，发育拆离断裂体系，与挪威西部陆架盆地中生界拆离断裂体系具有相似性；构造内部受岩浆侵入及喷出等强烈影响，发育向海倾斜反射层(SDR)及岩浆溢流相沉积。在上述研究基础上，探讨了扬马延微陆块与格陵兰古陆和波罗的海古陆拉断分离的构造演化过程，认为扬马延在古生代-中生代与格陵兰古陆和波罗的海古陆为一体，在经历了古生代-中生代陆内碰撞、弱伸展到陆内裂谷和陆内热沉降后，受北大西洋拉开影响，经历了古近纪和新近纪火山型被动陆缘远端带的形成演化过程，在55 Ma第一次洋中脊扩张期，与波罗的海古陆挪威陆缘盆地分离，在25 Ma第二次洋脊跃迁时期，新生洋脊扩张导致扬马延微陆块与格陵兰古陆分离，在沉积与构造上开始与北大西洋火山型被动陆缘盆地产生分异，最终扬马延微陆块成为孤立在洋壳上的一个"弃子"。本次关于扬马延微陆块的研究揭示了火山型被动陆缘远端带在岩浆活动、拆离断裂作用下，减薄-破裂的残余陆壳及内部新生洋壳的构造面貌及板块构造背景下的演化过程。逆冲构造是较为常见的构造形式，其由弱到强的变形过程及应力定量分布状态目前还不是很清楚。以库车前陆盆地东部逆冲构造为例，基于构造剖面的解析，将逆冲构造活动分为4个阶段：初始期、发展期、成熟期和改造期，并运用有限元计算分析方法对不同阶段剖面进行了精细数值模拟计算。研究表明：逆冲构造的扩展并不是一个简单线性发展的过程，而是前翼、后翼不断往复迁移推进的历程。简单的逆冲断褶带发育于逆冲构造初始期，应力主要集中在后翼；变形向后翼扩展，转折端范围不断增加对应逆冲构造发展期，应力主要集中于转折端；变形向前翼扩展，前翼范围开始增大对应逆冲构造成熟期，应力主要集中于转折端和前翼靠近转折端区域；后翼掀斜，前翼竖直，前翼前缘大量新的逆冲断层发育对应逆冲构造改造期，应力主要集中于前翼前缘。理清逆冲构造变形过程及应力集中分布范围的差异，可为后期指导裂缝发育部位以及超压异常发育带的预测奠定较好的基础。挤压盐构造是在区域挤压应力场作用下形成的一种重要的盐构造类型，对沉积盆地内油气的生成、运移和圈闭成藏等具有重要的影响。在过去几十年内，挤压盐构造研究取得了重要进展，有效指导了挤压型含盐沉积盆地油气藏勘探。在综合分析盐岩物理特性、挤压盐构造变形演化，以及盐构造形成对油气成藏分布影响的基础上，探讨了挤压盐构造变形演化特征，分析了国内外典型含盐褶皱冲断带及其油气成藏特征；通过对比国内外含盐褶皱冲断带盐构造及典型油气藏，总结出国内外典型的含盐褶皱冲断带盐岩层均参与了构造变形，使得由造山带向盆地腹地，构造变形由强烈基底卷入逆冲推覆变形逐步过渡到薄皮滑脱褶皱变形，并影响褶皱冲断带内油气成藏的分布。最后，分析了目前我国含盐褶皱冲断带盐构造研究存在的问题以及未来盐构造研究方向。作为威尔逊旋回萌芽阶段的典型陆内裂谷，东非裂谷是研究板块构造运动学和动力学的天然场所。新生代东非裂谷东支Turkana坳陷受前寒武系基底先存构造及中生代裂谷活动的影响，分析其演化及动力学机制，对进一步深入认识大陆裂谷演化过程具有重要的意义。基于低温热年代学、钻井及野外露头资料，结合地震资料解释和断层活动性分析，重新厘定了Turkana坳陷新生代裂谷演化时序，将新生代裂谷演化过程分为4个阶段，裂谷演化具有"南早北晚，先宽后窄，向东迁移"的特点。通过探讨裂谷发育的成因模式，认为新生代裂谷演化整体上受控于先存构造和地幔柱的联合作用，地幔活动迁移影响着火山及裂谷活动的迁移，并导致了裂谷发育模式和动力学机制的变化。新生代形成的东非裂谷是威尔逊旋回萌芽阶段的典型陆内裂谷，长期以来备受国内外地质学家关注。Albert湖凹陷位于东非裂谷系的西支最北端，整体呈北西向带状展布的不对称(半)地堑。目前，该区已有较好的工业性油气发现，分析其沉降演化规律对进一步揭示该凹陷的构造沉降特征及其油气勘探潜力具有重要的意义。基于钻井资料，结合地震资料解释、沉降史、埋藏史与断层活动性分析，重新划分了构造单元，总结了构造沉降特征，探讨了沉降与断裂的关系、沉降中心迁移的规律及其对油气勘探的指示意义。研究表明：Albert湖凹陷东部的次级构造单元主要受到东部边界断裂的控制，F ₁ 、F ₂ 断层对东部陡断带、东部断阶带以及三个构造调节带的沉降变化及其形成起主要控制作用；南部次凹在早期沉降速率较大，有利于晚中新世形成巨厚的烃源岩，随着沉降中心向北迁移，北部次凹发育了上中新统和下上新统烃源岩；沉降中心周缘的构造带是油气运聚的有利指向区。研究成果为东非裂谷系Albert湖凹陷油气进一步勘探提供了新的依据。常德-安仁断裂是湖南东部一条NW向大断裂。以大量的基础地质资料为基础，对该断裂的分段性特征进行了总结；基于断裂带印支期花岗岩成因及分布规律，提出其在中三叠世晚期印支运动主幕中的活动具有分段性。根据断裂带及其两侧地区构造特征以及出露地层和岩浆岩等方面的差异，将常德-安仁断裂分为安仁-衡山段（Ⅰ）、湘乡段（Ⅱ）、桃江段（Ⅲ）、常德-石门段（Ⅳ）4段，各段间以穿切深部地壳乃至地幔的NE向深大断裂为界。NE向深大断裂主要形成于加里东运动并具左行走滑，其将常德-安仁断裂切错为互不连通的多段，导致后者在中生代的构造运动具分段性。区域上晚三叠世花岗岩主要为后碰撞环境下深部地壳熔融形成的S型花岗岩。常德-安仁断裂带上晚三叠世花岗岩的分布特征指示该断裂在印支运动主幕中的活动具有明显的分段性：中三叠世印支运动主幕中断裂湘乡段深部发生剪切活动，在端部受限的条件下其运动幅度、剪切强度及相应的增温效应自该段中部向端部减小，导致晚三叠世的深部地壳减压熔融仅发生于湘乡段中段，相应的花岗岩体则出露于湘乡段中段和北段。这一构造-岩浆机制在安仁-衡山段和桃江段得到同样反映。常德-安仁断裂在印支期的分段运动，是先期贯通断裂被NE向深大断裂切错为多段后产生的"被动性"分段运动，有别于-般的多条小断裂发生、扩展并最终连接为一条大断裂的"主动性"断裂分段运动或分段生长。月牙山-老硐沟地区位于北山成矿带东南部，区内前期找矿工作主要围绕金、钨等矿种展开，而对铜相关矿床的地质特征和成矿预测则少有涉及。以野外地质调查为基础，结合室内多元找矿信息提取和综合分析，对该区典型铜多金属矿床的地质特征、找矿模型、综合找矿信息等进行了系统研究并开展了成矿预测。研究结果表明：区内的铜多与铁、铅、锌等伴生，矿床受碳酸盐岩、海西-印支期中酸性岩体及北西-北西西向断裂共同控制，为典型的矽卡岩型铜多金属矿床；北西-北西西向断裂、高磁异常体、铜铅锌地球化学异常叠加部位为此类矿床的有利找矿地段。据此，本次工作共圈定了4个预测区（A1、A2、B1、C1），野外查证在其中A1和A2预测区内见较好矿化，为区内下一步的找矿勘查工作指明了方向。甘肃省玉门市车路沟北金矿地处北祁连造山带西端和阿尔金韧性剪切带东段交汇部位，是区域上著名的西北"金三角"。该矿的形成与阿尔金左行韧性剪切带关系密切并且产出受其次级分支断裂带的控制；古生界在区域上普遍含金较高，是该矿主要的矿源层；区域岩浆活动强烈，与金矿（化）体紧密伴生，车路沟花岗闪长杂岩体为该矿形成提供热源和部分矿源。结合区域成矿背景，采用区域矿床综合类比的方法，详细对比了车路沟北金矿区和寒山金矿、鹰嘴山金矿、滴水山金矿、牛毛泉东金矿、胡湾子金矿、南湖西金矿、红口子金矿、车路沟金矿以及昌马金矿等"金三角"金矿在地层-构造-岩浆岩-物化遥异常特征等控矿因素以及矿体、矿石、围岩蚀变等矿床地质特征等等方面的情况。研究结果表明：车路沟北金矿和上述诸金矿控矿因素基本类同，矿床地质特征极其相似，作为"金三角"金矿带在北东方向上的延伸，具备深部隐伏较大规模矿床的潜力。在此基础上进一步系统总结了"金三角"金矿的找矿模型，探讨了找矿标志和找矿方向。研究成果能对本矿区以及北祁连地区构造蚀变岩型金矿床进一步的勘查工作有所启迪。付家山（Cu-）W矿床是鄂东南地区新近发现的大型矽卡岩型矿床之一，成矿与花岗闪长斑岩关系密切。为了精确获得该矿床成岩成矿年龄，利用LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os同位素定年法对其进行了系统的成岩成矿年代学研究，并基于长江中下游成矿带晚中生代沉积地层及构造变形、地球物理和岩石地球化学等证据探讨了其成岩成矿构造背景。结果显示：花岗闪长斑岩锆石U-Pb加权平均年龄为（144±3）Ma，而辉钼矿Re-Os模式年龄为（146±2）Ma，成岩与成矿作用均形成于晚侏罗世-早白垩世。付家山（Cu-）W矿床形成时代与长江中下游地区大规模岩浆成矿事件时间一致，包括鄂东南地区在内的长江中下游地区的构造演化历史及最新的年代学数据表明，付家山（Cu-）W矿床极有可能形成于岩石圈伸展减薄构造背景。付家山等晚侏罗世-早白垩世矽卡岩型（Cu-）W矿床的发现及厘定指示了鄂东南矿集区具有良好的钨矿找矿前景。为明确四川盆地须家河组致密砂岩物源特征及控储作用，运用储层岩石学测试和镜下分析，研究了物源与储层发育的关系及分布，探讨了物源体系的控制因素。研究结果表明，四川盆地须家河组储层具有成分成熟度较低、物性差异性强、以中-细粒为主、主要为溶蚀孔隙和成岩效应存在两面性5个基本特征；物源控制了储层岩石类型的发育范围，平面展布存在差异性，其可溶矿物组分及含量亦有所不同，导致各地区孔隙发育及规模有所不同；西部龙门山和东北部大巴山是须家河组的主要供源区，前者表现为碳酸盐岩岩屑含量相对较高，后者表现为火山岩岩屑含量相对较高。不同时期造山活动强度的阶段性变化使得物源供应强度及类型也随之变化，储层岩石组分差异分化，进而控制储层垂向非均质性。研究成果可以为该区下一步的油气精细勘探提供借鉴。四川盆地东南部志留系油气成藏过程研究缺少成藏和破坏阶段的直接证据，丁山地区志留系石牛栏组储层内沥青和方解石脉体记录了储层内流体演化的信息，对研究油气藏油气成藏演化过程有重要的指示作用。运用显微岩相学、阴极发光、微区原位元素和流体包裹体分析方法，确定了古流体来源和活动时间，并恢复了甲烷包裹体古压力，结合烃源岩生烃演化史和地质特征揭示了石牛栏组油气成藏演化过程和主控因素。研究结果表明丁山地区石牛栏组储层内发育两期方解石脉体，原油充注发生在两期方解石脉形成之前。第一期方解石脉形成于距今约127 Ma，阴极发光颜色为褐红色，方解石脉形成于偏还原环境，成脉流体来源于同层位成岩流体。第二期方解石脉形成于距今约83 Ma，阴极发光颜色为褐黄色，方解石脉形成于偏氧化环境。龙马溪组烃源岩大量生油阶段在距今190~150 Ma之间，生成的石油充注到石牛栏组储层中并在距今约135 Ma裂解成气藏。甲烷包裹体捕获压力为51.77~57.46 MPa，储层压力系数为1.26~1.40。石牛栏组古气藏在燕山期以来，由于构造运动导致地层抬升剥蚀和断裂发育，促使天然气泄漏。为了更全面地表征潜江凹陷潜江组页岩油储层孔隙结构特征，系统选取了距物源不同距离的A井和B井多块页岩样品进行了分析测试，通过场发射扫描电镜、低温氮气吸附和高压压汞实验综合分析了页岩孔隙结构特征；通过对比抽提前后场发射扫描电镜图像、低温氮气吸附和高压压汞实验数据，进一步研究了页岩中滞留烃的赋存空间特征；通过对典型页岩样品的二次压汞实验，探讨了页岩中连通孔隙的孔径分布特征。结果显示：潜江凹陷潜江组页岩油储层孔隙大小为纳米-微米级，孔径2~180 nm的黏土矿物层间孔和白云石晶间孔是该区发育最主要的两种孔隙类型；A井页岩中的滞留烃主要赋存在孔径2~20 nm的黏土矿物层间孔中，滞留烃含量较低，连通孔径主要集中在3~15 nm范围内，B井页岩中的滞留烃赋存在孔径8~100 nm的白云石晶间孔中，滞留烃含量多，连通孔径主要分布在10~130 nm范围内；白云石和黏土矿物的存在都有利于页岩储层储集空间的发育，但远离物源的生物成因的白云石更有利于滞留烃的赋存和可动性。研究成果可以为潜江凹陷页岩油的勘探和开发提供一定的理论支撑。滑坡堰塞坝是由斜坡失稳堵塞河道而形成的天然坝体，且易溃坝诱发洪水，对沿岸群众生命财产构成巨大的威胁。为提升主动减灾防灾能力，急需构建了一种快速预测与判断滑坡堵江成坝能力的方法。通过文献资料查阅，结合遥感技术，提取了70处典型滑坡的地貌特征参数，其中50处为堵江成坝滑坡。运用K-S检验和M-W U检验方法分析了滑坡地貌特征因子的敏感性，利用Boruta算法确定了因子重要度，筛选了滑坡体积、面积、高差、长度及河宽共5个地貌特征参数。基于此，利用Bayes判别法与逻辑回归方法，分别建立了滑坡堰塞坝形成的预测模型，准确率超过90%。选取高重要度且差异显著的因子，利用比值法建立了滑坡堵江成坝阈值判据，实现了滑坡堰塞坝形成的快速判定。统计不同诱因下滑坡地貌特征，对比 V-W _r 经验公式，确定了滑坡堰塞坝形成与诱因间的关系，为进一步构建不同诱因下滑坡堰塞坝形成预测模型提供了技术支撑。利用微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术来提高油气井固井二界面胶结质量近年来受到了越来越多的重视。当前，针对3 000 m以浅油气井已实现了含成矿微生物的固井水泥浆技术。为了使固井水泥浆滤液中的成矿微生物在二界面处高效发挥MICP作用以提高二界面胶结质量，还需在钻井过程中利用钻井液携带CaCl ₂ 的渗透向井周地层中预先注入一定量的钙源。因此，有必要研究含CaCl ₂ 钻井液在井周地层的渗透规律，从而合理控制CaCl ₂ 的注入量和钻井成本。基于此，以当前常用的环保水基聚合物钻井液为基本载体，综合考虑钻井液渗透时在井壁处泥饼动态形成机理、井周地层物性参数变化规律以及含CaCl ₂ 水基聚合物钻井液流变性等因素，利用理论计算与模拟实验相结合的方法，建立了含CaCl ₂ 水基聚合物钻井液滤液沿井周地层渗透量及渗透距离的定量预测模型。该预测模型的计算结果与模拟实验测试结果吻合程度较高，证实该预测模型具有较好的可靠性，有助于为钻井生产企业合理优化钻井液和固井水泥浆施工工艺提供理论支持。通过自主研发设计的非开挖随钻检测系统，采集非开挖钻进参数，进行非开挖钻进实时地层岩性识别，为非开挖施工提供安全信息保证。针对非开挖工程工勘资料缺乏，掘进地层岩性难以判断的问题，提出了一种基于非开挖随钻检测系统实时采集数据，利用随机森林算法建立地层识别模型，通过模型去识别未知地层，并将识别结果可视化展示。通过非开挖随钻检测系统在工程现场的实际应用，获得了包括钻速、扭矩、转速、拉力、泵压、泵量等钻进敏感参数作为训练样本，利用随机森林算法对采集的钻进参数进行训练，构造决策树与随机森林，对钻进参数进行分类，建立了以典型非开挖地层岩性分类为目标的分类模型，分别确定了杂填土、黏土、粉细砂、砾石和淤泥的地层分类标签。进一步，基于机器学习的分类结果，利用PCA主成分分析将地层识别特征降维至三维，实现了地层岩性识别结果的三维展示。将预测模型应用于实际工程，以验证其有效性。结果表明，该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层，识别正确率高达92%。该研究成果通过采集导向随钻参数，识别非开挖掘进段地层岩性，为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要信息。三峡水库蓄水使得库岸大量土体长期处于浸泡状态，导致土体软化从而诱发滑坡失稳。为研究长期浸泡对滑坡土体物理-化学-力学性质的影响，以马家沟滑坡原状滑带土为对象开展了浸泡软化试验，通过比较不同浸泡时间滑带土的粒度分布、界限含水率、化学与矿物成分、剪切特性等特征，探讨了滑带土浸泡软化机理。研究结果表明：浸泡过程中滑带土中Ca ²⁺ 、Mg ²⁺ 等离子流失较多，但矿物成分无变化；浸泡后滑带土出现阶段性粒度细化现象，液塑限和塑性指数均随黏粒含量增加而增大；随着浸泡时间增加，滑带土应力应变关系在低法向应力下由强软化型变为弱软化型，在高法向应力下由软化型变为硬化型；滑带土抗剪强度参数随着浸泡时间增加呈指数形式降低，黏聚力 c 降低程度大于内摩擦角 φ 。研究成果可以为水库滑坡稳定性评价提供理论依据。地下水的化学特征与成因机制对地下水演化、地下水资源的合理开采及质量评价具有重要意义。为查明豫北平原浅层地下水的水质特征及控制因素，采集了不同类型的浅层地下水和地表水样品，分别测试了水样阴、阳离子和氢氧同位素组成。结果表明：①地下水中总溶解性固体物质（total dissolved solids，简称TDS）质量浓度范围为316~6 948 mg/L，微咸和咸地下水呈条带状分布在沁河冲洪积平原中部，在三阳镇-修武县一带，水化学类型复杂，以HCO ₃ ·SO ₄ -Na·Mg·Ca型和SO ₄ -Na·Mg型水为主。北部山前冲洪积扇和沁河北岸地下水为淡水，为HCO ₃ -Ca·Mg型水。② δ ² H- δ ¹⁸ O关系说明地下水起源于大气降水，水化学组分受水岩相互作用控制，在补给区以碳酸盐岩溶滤作用为主，径流区发生硅酸盐岩的风化溶解以及阳离子交换作用，排泄区以蒸发浓缩、石膏溶解和阳离子交换作用为主。③地质和气候环境是造成地下水咸化的主要成因，且受到工农业污水渗漏的影响。研究成果可以为该区地下水资源的合理开采和有效管理提供依据。南海东部海相砂岩强底水驱稠油油藏经过多年开发，面临油田综合含水高、采出程度低的问题，油井提液是改善开发效果、实现稳产增产的重要措施，目前国内外关于不同提液方式对驱油效率的影响研究较少。为此，基于PY油田主力油藏典型渗透率级别天然岩心，开展了实际油藏条件下的水驱油核磁共振实验研究，分析了高含水期中不同提液组合方式下驱油效率的变化，从不同孔隙类型的动用程度揭示了影响驱油效率变化的内在因素并优选出适合该类型油藏的提液方式。实验结果表明：在多次控幅提液方式下，较于其他提液方式驱油效率平均提高了6.08%，能大幅提高微孔与小孔的动用程度，孔隙动用程度平均增加了7.76%，提液效果最佳。该成果为海相砂岩稠油油藏制定合理提液技术政策提供了依据。低渗储层中启动压力梯度导致流体渗流规律呈现非线性特征，使得低渗储层的开发方式与中高渗储层不同。为了研究新立油田低渗储层中的非线性渗流现象，以新立油田天然低渗岩心为研究对象，通过精密压力测试多孔介质渗流实验分析超低界面张力体系对新立油田低渗岩心中单相及两相流体启动压力梯度的影响。研究结果表明：对于任何流体，新立油田低渗岩心均表现出非线性渗流特征，存在着一定启动压力梯度；低渗岩心拟启动压力梯度的值高于启动压力梯度，且两者均随着渗透率的提高而降低且与渗透率之间均为幂关系；超低界面张力体系可以明显地降低低渗岩心最小启动压力梯度与拟启动压力梯度；对于不同渗透率的岩心，两相临界启动压力梯度与含水饱和度的关系均表现出相似的变化规律，即两相临界启动压力梯度随着平均含水饱和度的上升先上升后降低；在不同渗透率下，对比水驱和超低界面张力体系驱的临界压力梯度最高点，超低界面张力体系下的临界压力梯度最高点明显小于水驱，这表明界面张力的减小可以明显地降低驱油时产生的两相临界压力梯度，超低界面张力体系改善了油藏的注入性。本研究对新立低渗储层水驱后开发方式的选择提供了参考。大缝大洞的存在和频繁的工作制度导致缝洞型油藏含水率变化特征多样，暴性水淹预警难度大。针对传统预警方法存在的时滞性问题，采用K线理论刻画含水率生产指标变化趋势，总结出充沛型、突破型、反转型等水淹前异常模式；由于循环神经网络能够刻画生产数据间的长程相关性，采用基于循环神经网络的长短期记忆网络（LSTM）自动识别水淹异常模式特征实现暴性水淹预警。仿真实验表明基于LSTM的水淹异常模式识别模型通过变换数据尺度，较好地捕获暴性水淹前数据的整体变化趋势，识别精度明显优于支持向量机、朴素贝叶斯等模型。K线理论刻画的各类异常模式有效解决了传统预测的时滞难题，提前1~3周实现水淹预警，可以为缝洞型油藏水淹预警研究提供新的研究思路。