研究方法及技术路线

1. 研究方法及技术路线

本书以沉积学、层序地层学、古岩溶学、成岩作用、储层地质学、地球化学研究为指导，以野外露头剖面、地震、钻井、测井和室内分析化验资料研究为基础，野外宏观观测与室内微观分析相结合，盆地整体性研究与重点层系研究相结合，开展全区奥陶系野外、单井及井间沉积相及微相研究。研究南华北地区奥陶系各层系沉积相平面展布特征及演化规律，建立南华北盆地奥陶系层序地层格架。在此基础上，系统研究奥陶系古岩溶特征、期次、发育规律及主控因素，进而探讨古岩溶的油气地质意义（图 1.1）。

图 1.1 研究思路及技术路线

2. 研究的技术路线

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3. 研究方法、技术路线和研究内容

通过地质、地球物理、地球化学等综合分析及地质观测和数值模拟相互印证，以盆地演化、流体输导格架和圈闭发育史等成藏背景研究为基础，从深部油气成藏要素和成藏条件等方面研究准噶尔盆地中部侏罗系深层的油气成藏机理及其有利成藏环境。具体的研究内容主要包括以下几个方面：
(1)深层砂岩成岩演化的特征及其影响因素
1)成岩作用分析：在沉积微相的基础上，通过薄片观察、X-衍射、流体包裹体测温等实验手段，研究成岩作用的序列和时间。
2)深部优质储层的发育机理：通过研究砂岩的成岩作用阶段、盆地流体的活动、深部储层的发育机理，综合研究深部优质储层的发育机理及分布规律。
(2)超压的特征及发育机理
1)超压的特征：通过地震、测井等技术方法，研究准噶尔盆地中部侏罗系的超压特征及类型。
2)超压的形成机理：在详细研究区域地质特征和超压发育机理的基础上，通过精细的盆地数值模拟和物理模拟研究准噶尔盆地中部超压的发育机理。
(3)油气成藏机理分析
1)油源分析：详细分析原油的有机地球化学特征，研究其来源，为油气成藏机理的研究奠定基础。
2)油气成藏的有效能量配置：综合利用实测压力、测井和地震压力分析技术，刻画盆地深部的地层压力结构，研究油气聚集区与烃源灶的能量配置关系、深层油气储层与盖层的关系。
3)油气成藏历史分析：①通过地层水和成岩矿物的稳定同位素示踪：通过测定地层水、不同期次成岩矿物的氢、氧同位素，研究不同期次流体的来源；②流体包裹体分析：测定流体包裹体的均一温度，确定不同期次充注的地质时期。

4. 研究思路、方法及技术路线

本书的主要研究思路和方法大致包括以下几方面：
（1）系统收集、归纳整理黑龙江省小兴安岭东南地区的区域地质、专题、专项研究成果及论文和矿床勘探、物化探等方面的资料，重点收集早中生代花岗岩构造－岩浆组合图、区域地质构造图和与早中生代花岗有关的矿产系列图、文字总结等资料。
（2）研究中采用重点区重点解剖、重点问题重点解决，点、线、面上工作并重、协调调查，以及宏观与微观相结合、野外与室内综合分析研究相结合的研究思路和研究方法，选择早中生代花岗岩及其有关矿床出露的典型和重点地区（如伊春美溪—金山屯、汤旺河—新青、铁力兴安—鹿鸣—前进地区等）进行重点解剖，测制早中生代花岗岩代表性剖面，完善花岗岩类的划分和归属，建立一个比较完整的早中生代花岗岩演化的时空格架。同时在花岗岩岩石学、岩石－构造组合，地球化学、年代学及同位素地质学等研究基础上，讨论花岗岩岩石成因与基性岩浆的底侵作用关系、花岗岩形成与古亚洲洋构造域闭合、碰撞、碰撞后垮塌等大陆动力学演化关系等，进而探讨古亚洲洋和滨太平洋两大构造域演化历史，以及该地区早中生代花岗岩有关（超）大型矿床形成与碰撞后的大规模伸展体制下的大地构造背景关系等；进行与花岗岩有关矿床成因研究，如在矿体、矿化围岩等进行成矿元素、主微量元素、稳定同位素等样品的采集，来研究不同矿床的成岩成矿作用、赋矿构造、围岩蚀变和地球化学特点，以及与早中生代花岗岩有关成矿地质背景、矿床赋存条件、矿床（点）空间展布特征、成矿时空演化等，进行区域成矿系列的对比；要在进一步总结区域成矿条件和成矿规律的基础上，逐步完善本区与早中生代花岗岩类有关的矿床的成矿系列及其演化特征，利用矿床成矿系列上存在的成矿元素、成矿特征、矿床类型、矿化强度等的差异性、互补性和继承性、过渡性特征，来预测该地区找矿方向、矿床类型，使找矿工作多层位的飞跃；总结区域与早中生代花岗岩有关多金属成矿规律，根据控矿地质因素、物化遥因素、找矿标志分析来建立与早中生代花岗岩有关多金属找矿模型，划分成矿远景区等，从而进行找矿潜力分析。
（3）小兴安岭南部－张广才岭地区的部分早中生代花岗岩体，为高Sr低Y、低Yb花岗岩类，属于埃达克质岩（孙德有等，2001；张炯飞等，2005）。埃达克质岩与斑岩铜（钼）、金（银）矿之间具一定的成矿专属性（张旗等，2002,2003,2005,2009a，b；侯增谦，2004；芮宗瑶等，2006），那么，本选题的研究区是否存在“C”型埃达克岩？其代表的构造含义是什么？以及与斑岩型钼（金）或中温热液型多金属矿床之间有何内在联系？以及其时空分布如何？这些问题的解决，将会对探讨小兴安岭东南地区花岗岩（包括含矿花岗岩）成因、成矿预测以及成矿大地构造背景具有重要的意义。

5. 技术路线与研究方法

1.技术路线
选择不同分辨率的遥感数据和其他多源数据相结合，采用计算机自动提取和人机交互解译相结合、室内综合研究与实际调查相结合的技术路线开展调查与监测。对于开发强度大的矿区，利用2009年的IKONOS和GEOEYE高分辨率遥感数据，开展1∶1万矿产资源开发利用、矿山环境多目标遥感调查与监测；对于开发强度一般的矿区，利用TM数据，开展1∶25万矿山地质环境背景调查和监测。
2.研究方法
（1）信息提取
采用人机交互解译相结合的方法，在Arcgis平台上，利用遥感图像所提供的影像特征（色调或色彩，既波谱特征）和空间特征（形状、大小、阴影、纹理、图形、位置和布局），与多种非遥感信息资源（基于Skyline的虚拟矿山三维电子沙盘、地形图、地质图、矿产资源分布图等各种专题图）组合，进行信息提取。
对于1∶1万监测区，由于各个工作区主要矿种、开采方式及存在环境问题各有不同，所提取信息有所差别，详见表7－1；对于1∶25万工作区主要进行矿山地质环境背景、矿山开发占地解译。
表7－1 1∶1万遥感解译信息内容


（2）实地调查
实际调查主要是实地查证有疑问的信息、界外开采图斑，完善解译标志，补充遗漏的信息、修改错判信息。
野外实地调查中采取点、线、面相结合的方法。实地调查图斑量达到解译图斑总量的12％，有疑问的图斑进行了100％野外检查工作。

6. 研究技术路线

本书研究工作遵循了图1-1的技术路线，其要点如下：
（1）首先，在收集前人研究成果的基础上，利用已有的实际资料，对岩溶致塌现象进行科学的抽象，并对其发育的地质条件（包括岩溶盖层及岩溶介质）进行概念化处理，归纳出相应的塌陷类型。
（2）进一步针对特定的岩溶致塌地质和力学环境条件，归纳和总结了致塌过程中各种力学条件的相互作用和叠加组合机理，提出了相应的力学耦合模式。根据概化模型的研究和力学耦合模式的分析，提出了岩溶致塌机制。

图1-1 岩溶塌陷机理及其预测评价研究技术路线

（3）在上述研究基础上，重点探讨了几种典型地质和环境条件，岩溶致塌的机理和地质力学过程，其中包括典型静荷载下土洞的稳定性问题，水位波动的力学效应及其致塌机理，铁路列车振动波型特征及其致塌的力学效应等。研究过程中，开展有关水位波动效应和列车振动效应的室内和现场测试研究；并引进和采用先进的三维数值模拟技术（FLAC3D），对岩溶塌陷环境和发生过程的计算机仿真模拟。通过模拟，一方面验证了典型环境下的塌陷机理与模式，另一方面，计算机模拟获得大量岩溶塌陷过程的内部过程信息，从而深化了对机理的认识。
（4）针对目前岩溶塌陷评价预测的困难性，本研究工作将机理的研究与岩溶塌陷的评价预测紧密结合，从机理研究的角度探讨岩溶评价和预测的基本途径。重点研究以下几种特定环境和条件下的塌陷评价与预测问题：土洞塌陷的地下水入渗效应评价；地下水下降过程中的气压附加力效应及其致塌过程；地下水位上升过程中的“气爆”效应及安全厚度评价；列车振动的附加应力效应及安全厚度评价等。

7. 研究思路、技术路线和方法

自20世纪80年代以来，盆地分析已成为地学研究的热点（Miall，1990）。结合昌都地区的实际情况，作者拟定的分析思路为：以多岛弧-盆系统作为工作假说或模式，搜集区内地质、物探、化探、遥感等资料；作精细沉积相研究，建立沉积相模式；运用层序地层学知识，结合地质事件，进行盆地分析与成矿耦合研究。
研究思路与技术路线见图1.1。

图1.1 盆地分析思路和技术路线框架

拟定的研究方法如下：
（1）充分利用现代化手段，开发和提取区内“七五”、“八五”成果资料和区域、物探、化探、遥感等地质资料，立足于高层次开展工作，避免低水平重复。
（2）层序地层学研究，通过对盆地内沉积体系、三维构形、体系域的叠置样式、关键层序界面识别，分析海平面变化规律。结合构造、沉积事件的探讨，阐明层序地层的形成机制和沉积盆地的演化过程。
（3）在典型矿床的成矿条件分析基础上，运用成矿动力学理论和方法，探讨盆地成矿作用过程。
（4）利用各种测试方法和手段，例如同位素、包裹体、稀土元素、X荧光分析、电子探针等方法，进行盆地分析与成矿作用的研究。
（5）运用多媒体技术，处理区内多元地质信息资料，进行定量化研究。

8. 研究技术路线

研究的技术路线（图1-1）是：在详细调查、观测与研究污染河流及地下水有机污染的基础上，围绕BTEX在河流渗滤系统中污染运移规律及去除机理这条主线，综合运用多种室内模拟试验方法，着重从质量迁移和地球化学反应动力学角度定性和定量研究河流渗滤系统中BTEX污染运移过程及其污染去除机理。

图1-1 技术路线框图