研究思路及方法

A. 研究內容、思路和方法

1.2.1 主要研究內容

以遙感、地質、航放、重磁、DEM 信息處理分析為基礎，以多源信息深入挖掘和深化應用為目標，以相山地區進一步找礦方向的釐定為目的，重點開展了以下研究工作:

圖 1.1 相山礦田鈾礦分布略圖

1.2.1.1 相山火山- 侵入雜岩總體形態研究

主要研究其形成背景、基底構造、形態特徵、與區域地層構造的關系和成因定位機制。相山火山- 侵入雜岩的總體形態研究是深部成礦條件研究的基礎。

1.2.1.2 新構造運動研究

通過 Landsat-7ETM+多光譜數據的圖像融合和 RGB 合成，對相山地區地貌景觀、岩性、線狀構造和環狀構造進行全面分析，並重點研究線狀構造的第四紀活動形跡，探討新構造運動對該區成礦幅度和礦床保存的影響。

1.2.1.3 相山西北與東南部的對比研究

相山鈾礦主要集中在西北部，南東部很少。筆者將進行構造岩漿發育特徵、遙感影像、重磁表現、基底形態、成礦特徵的對比分析，探索相山鈾礦空間分布差異性的主控因素。

1.2.1.4 侵蝕作用和保存狀態研究

礦床是地質作用的歷史產物，礦床形成後還會經歷各種變化和改造。相山礦田全盲礦床很少，礦床受到了不同程度的侵蝕作用。雖然以往礦床成因研究成果頗豐，但礦田的侵蝕深度以及保存狀態研究薄弱，因此筆者開展了侵蝕深度或侵蝕程度的評價研究。

1.2.2 研究思路

以地球系統科學理論為指導，在前人豐富資料、成果及野外調查的基礎上，採用空間資料庫技術、信息集成技術、三維可視化技術等，對相山火山- 侵入雜岩總體特徵及礦床保存狀態進行研究，為相山礦田深入找礦提供依據。

(1) 調研、收集國內外遙感、地質、航放、重磁、DEM 技術的發展態勢和技術資料，了解多源信息集成技術在地質勘查中的應用現狀和動態，明確技術關鍵，確定研究重點及所採用的 GIS 技術平台。

(2) 系統地收集相山地區區域地質、遙感、航放、航磁、地面物化探和水文地質等資料以及相關論文、專著。了解研究區的工作程度和研究現狀，成岩成礦方面存在的問題。

(3) 對收集的資料和數據進行數字化和影像化，構建相山地區空間資料庫。

(4) 在空間資料庫技術、三維可視化技術支持下，首先對相山地區積累的多源信息逐一進行單信息分析，然後進行多源信息集成處理。通過信息挖掘，發現規律，形成認識，並應用於勘查實踐。

技術路線框圖見圖 1.2。

1.2.3 研究方法

在文獻調研、資料收集、建立空間資料庫的基礎上，主要採用以下技術方法:

(1) 野外地質調查，包括地形、地貌、植被、新構造運動的調查，重點觀察主斷裂的活動形跡。

(2) 地質、ETM、航放、重磁、DEM 單信息分析。ETM 圖像處理在 Erdas imagine8.6 平台進行，通過增強處理、比值分析、主成分變換，提取線性構造和蝕變異常並進行地質分析; 航放信息採用能譜參數計算、圖像編碼等技術方法; 重、磁信息則採用不同高度的向上延拓和方向導數處理; DEM 主要採用地形形態分析等方法。

圖1.2 技術思路框圖

(3) 在空間資料庫等相關技術的支持下，將遙感信息與地質、航放、重磁和 DEM 數據進行集成處理，開展相山火山- 侵入雜岩總體特徵和侵蝕狀態保礦條件研究。信息集成是本次研究將要採用的主要技術方法，包括遙感與航空放射性信息的集成，遙感與重磁信息的集成，遙感與地球化學信息的集成，遙感與地質地理信息的集成。

(4) 採用 C 語言和 MATLAB 軟體開發平台相結合的方式，對地學數據進行三維可視化分析。

(5) 以基礎地質信息的深入挖掘為主導，結合其他地學信息和集成處理成果，開展相山地區關鍵地質問題的綜合應用研究。

本選題的創新點主要有:

(1) 研究思路上實現兩個轉移，即從單信息研究到多源信息的對相山地區的總體研究; 從成礦作用研究為主到成礦作用和保礦研究並重。

(2) 在研究內容上，注重了新構造運動和剝蝕狀態研究。

(3) 在研究方法上，側重於多源地學信息的綜合運用，其中傳統的地學研究方法與空間資料庫技術、信息集成技術相結合是本次研究的主要技術手段。

B. 研究思路和方法

以活動論、單元論、階段論、層次論、盆山耦合理論和當代造山帶地質學理論為指導思想，以實際地質調研資料為基礎，運用盆地分析和盆地構造解析的理論和方法，採用構造-沉積、構造-岩漿、構造-年代學、構造-地球物理相結合的綜合研究方法，將時間序列和構造單元之間的轉化聯系在一起，歷史地、動態地揭示研究區中新生代沉積特徵與動力學演化機制（圖1-4）。

圖1-4 研究思路和方法

C. 研究思路及方法

本圖集在板塊構造、地幔柱和盆地分析等理論框架的指導下，在分析相關資料基礎上，選取11個時間節點（600Ma、520Ma、470Ma、430Ma、390Ma、330Ma、260Ma、220Ma、160Ma、120Ma、50Ma）進行全球古板塊再造研究成圖。通過借鑒前人豐富的研究成果，在板塊再造圖上，補充並更新了區域地質、同位素測年、沉積岩相、古生物地理、古氣候恢復、烴源岩分布和乾酪根類型等資料和數據，依次得到了震旦紀、寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀和始新世等11個時代的古地理圖、重要古生物分布圖、沉積岩相圖和烴源岩分布圖。具體操作方法如下：

（1）全球古板塊再造主要依據古地磁學的方法，基於全球古地磁資料庫（GPMDB 4.6），更新補充了2004年之後新發表的古地磁數據，採用國際上通用的V90判別標准，篩選品質因子Q≥3的古地磁數據。通過「Fisher統計」的方法合並相同時代的古地磁數據，利用「球面樣條法」（Spherical Spline Method），選擇Q值為加權值以及合適的樣條參數，對各個板塊的視極移曲線進行擬合，最後使用Gmap等軟體對古板塊位置進行恢復。

（2）對於沒有精確古地磁數據的板塊，主要採用生物地層對比及構造-熱事件分析來制約古板塊的位置。中-新生代以來的古板塊再造，除了利用古地磁數據制約其古位置外，還通過分析熱點和地幔低速帶（LSVZ）異常區位置之間的關系，來制約板塊絕對位置（經度）以及運動指向。同時，參考前人成果圖件，對古板塊位置進行校對和修正。

（3）利用ArcGIS軟體，結合IHS（Information Handling Services）全球含油氣盆地資料庫、USGS（United States Geological Survey）等全球含油氣盆地資料及大量的相關文獻，建立全球含油氣盆地地層綜合柱狀圖，通過恢復沉積岩相來推斷原始沉積環境。同時利用Gplate軟體對各種地質特徵進行原位恢復，在全球板塊構造圖上疊合相應的地質特徵信息。對於部分資料缺乏的地區，主要利用沉積相分析進行合理的延伸和推測，來恢復其岩相古地理。另外，結合前人對全球重要造山帶的研究成果復原古山脈的位置。

（4）基於全球沉積岩相圖和古地理圖的研究，結合全球重要烴源岩的現今分布特徵，對不同時代全球重要烴源岩分布進行原位恢復，並投影在相應的沉積岩相圖上，通過以上各種地質條件之間相互作用的綜合考慮，來分析全球烴源岩分布的有利區帶、重要影響因素；同時，綜合考慮各個時代典型古生物的分布特徵分別進行成圖。

D. 研究思路、方法及技術路線

本書的主要研究思路和方法大致包括以下幾方面：

（1）系統收集、歸納整理黑龍江省小興安嶺東南地區的區域地質、專題、專項研究成果及論文和礦床勘探、物化探等方面的資料，重點收集早中生代花崗岩構造－岩漿組合圖、區域地質構造圖和與早中生代花崗有關的礦產系列圖、文字總結等資料。

（2）研究中採用重點區重點解剖、重點問題重點解決，點、線、面上工作並重、協調調查，以及宏觀與微觀相結合、野外與室內綜合分析研究相結合的研究思路和研究方法，選擇早中生代花崗岩及其有關礦床出露的典型和重點地區（如伊春美溪—金山屯、湯旺河—新青、鐵力興安—鹿鳴—前進地區等）進行重點解剖，測制早中生代花崗岩代表性剖面，完善花崗岩類的劃分和歸屬，建立一個比較完整的早中生代花崗岩演化的時空格架。同時在花崗岩岩石學、岩石－構造組合，地球化學、年代學及同位素地質學等研究基礎上，討論花崗岩岩石成因與基性岩漿的底侵作用關系、花崗岩形成與古亞洲洋構造域閉合、碰撞、碰撞後垮塌等大陸動力學演化關系等，進而探討古亞洲洋和濱太平洋兩大構造域演化歷史，以及該地區早中生代花崗岩有關（超）大型礦床形成與碰撞後的大規模伸展體制下的大地構造背景關系等；進行與花崗岩有關礦床成因研究，如在礦體、礦化圍岩等進行成礦元素、主微量元素、穩定同位素等樣品的採集，來研究不同礦床的成岩成礦作用、賦礦構造、圍岩蝕變和地球化學特點，以及與早中生代花崗岩有關成礦地質背景、礦床賦存條件、礦床（點）空間展布特徵、成礦時空演化等，進行區域成礦系列的對比；要在進一步總結區域成礦條件和成礦規律的基礎上，逐步完善本區與早中生代花崗岩類有關的礦床的成礦系列及其演化特徵，利用礦床成礦系列上存在的成礦元素、成礦特徵、礦床類型、礦化強度等的差異性、互補性和繼承性、過渡性特徵，來預測該地區找礦方向、礦床類型，使找礦工作多層位的飛躍；總結區域與早中生代花崗岩有關多金屬成礦規律，根據控礦地質因素、物化遙因素、找礦標志分析來建立與早中生代花崗岩有關多金屬找礦模型，劃分成礦遠景區等，從而進行找礦潛力分析。

（3）小興安嶺南部－張廣才嶺地區的部分早中生代花崗岩體，為高Sr低Y、低Yb花崗岩類，屬於埃達克質岩（孫德有等，2001；張炯飛等，2005）。埃達克質岩與斑岩銅（鉬）、金（銀）礦之間具一定的成礦專屬性（張旗等，2002,2003,2005,2009a，b；侯增謙，2004；芮宗瑤等，2006），那麼，本選題的研究區是否存在「C」型埃達克岩？其代表的構造含義是什麼？以及與斑岩型鉬（金）或中溫熱液型多金屬礦床之間有何內在聯系？以及其時空分布如何？這些問題的解決，將會對探討小興安嶺東南地區花崗岩（包括含礦花崗岩）成因、成礦預測以及成礦大地構造背景具有重要的意義。

E. 主要研究內容、思路和方法

根據國內外相關研究成果，結合本次研究擬解決的主要地質問題，採取如下技術路 線：在充分利用前人研究成果、地球物理信息和試油資料及相鄰區塊油氣勘探開發成果的 基礎上，以12口鑽井的岩礦資料和測井資料，以及HZ9-2和HZ27-4兩個構造帶的三維數 據體為主要分析對象，運用儲層沉積學、層序地層學、測井地質學、地震地層學等多學科 交叉的綜合研究方法，對深層儲層沉積-層序特徵、岩石學特徵、成岩後生作用特徵、儲 集物性特徵和控制因素及其分布規律等進行深入系統的綜合研究。研究思路和技術路線如 下圖所示，主要包括如下幾個方面：

1）以測井和岩礦資料為基礎，精細分析12口鑽井剖面古近系的岩性相、沉積相、沉積演化序列和層序地層學特徵；

2）在各項岩礦資料綜合分析的基礎上，深入研究深層儲層的成岩作用方式、成岩演 化序列與孔隙類型、孔隙結構和物性特徵；

3）充分應用粘土X衍射、有機質RO反射率、包裹體測溫、微區電子探針和有機酸 流體分析資料，研究惠州凹陷古近系深層儲層的埋藏史、熱史、有機質和流體演化史，以 及對深層儲層成岩史、孔隙演化史和次生孔隙發育帶的控制；

4）在上述（2）和（3）研究成果的基礎上，探討惠州凹陷古近系深層儲層原始孔隙 的保存條件、保存程度和次生孔隙形成機理，物性特徵、控制因素和分布規律；

5）以HZ9-2和HZ27-4兩個構造為重點區塊，VSP測井資料及鑽井合成地震記錄為 井-震對比的主要方式進行三維地震層位標定，地震層序劃分和地震相分析，在地震剖面 上對儲集砂體進行追蹤對比；

6）在已有構造模型和地震剖面極性的基礎上，通過儲層精細標定及正演模型製作，分析地震屬性與深層儲層岩性信息的關系，充分運用地震屬性分析技術、地震相分析技 術、地震地層反演技術，對HZ9-2和HZ27-4構造有利儲集單元的縱橫向分布規律進行預 測，研究方法主要有如下幾點：

(1)依據地震層序模式與沉積、層序研究成果，建立HZ9-2和HZ27-4構造的一維儲層 地質模型；

(2)分析此兩構造的深層儲層地震響應特徵，研究地震屬性與沉積、層序和儲層岩性信 息的相關性，提出深層儲層的地震預測模式，在反演參數（GR、波阻抗）試驗的基礎 上，進行基於儲層地質模型測井約束的地震地層反演，在區塊范圍內進行大尺度的深層儲 層橫向預測；

(3)以地震地層反演結果為主要依據，參考地震屬性、地震相分析結果，根據沉積體系 模式與層序地層特徵，編制對HZ9-2和HZ27-4古近系深層儲層分布預測圖，描述儲層縱 橫向分布規律。

7）以上述5）和6）的綜合研究成果為依據，對HZ9-2和HZ27-4古近系深層儲層的 油氣勘探潛力進行綜合評價，在此基礎上，總結和歸納形成古近系深層儲層的成因特徵、控制因素、形成條件和分布規律，提出適合惠州凹陷古近系深層儲層定量預測和評價的研 究思路和技術方法（圖1-1）。

圖1-1 研究思路和技術路線工作流程圖

F. 什麼是研究思路

研究思路是一種研究方法，可以從以下四點介紹：

1、選題研究的背景和意義

主要說明所選課題的歷史背景、國內外研究現狀和發展趨勢。歷史背景部分著重說明本課題前人研究過，研究成果如何。

2、研究的基本內容和擬解決的主要問題

相對於選題的意義而言，研究的基本內容與擬解決的主要問題是比較具體的。畢業設計（論文）選題想說明什麼主要問題，結論是什麼，在開題報告中要作為研究的基本內容給予粗略的，但必須是清楚的介紹。

3、研究方法及措施

選題不同，研究方法則往往不同。研究方法是否正確，會影響到畢業設計（論文）的水平，甚至成敗。

4、研究工作的步驟、進度

課題研究工作的步驟和進度也就是課題研究在時間和順序上的安排。畢業設計（論文）創作過程中，材料的收集、初稿的寫作、論文的修改等，都要分階段進行，每個階段從什麼時間開始，到什麼時間結束都要有規定。

相關作用：

從某種意義上說，有什麼樣的研究方法，就有什麼樣的科學研究。如果說歸納法產生經典科學，假說演繹法產生相對論，那麼系統方法則產生復雜科學，恰如手工鐵鏟代表農業社會、蒸汽機代表資本主義社會、計算機代表信息社會一樣。研究方法對於社會進步、學科建設和學術規范均有重要的作用。

研究方法對於學術爭鳴中的「平等」規范和學術評論中的「量性統一」同樣具有一定的促進作用。這些都是學術規范的重要組成內容。我們應該努力把研究方法應用於科學研究中，並且注意把研究方法中所蘊含的積極精神轉換成科學研究的規范。

G. 研究思路、研究內容與研究方法

層序地層分析的基本思路可概括為:從地表露頭或鑽孔岩心的研究入手，綜合利用鑽孔測井曲線和地震剖面資料，以沉積盆地整體性為著眼點，根據構造－沉積－熱體制以及沉積間斷和沉積環境演化特點將盆地劃分為不同層次結構的建造塊，然後詳細解剖不同層次或級別的建造塊的內外沉積構成，綜合解釋沉積體系和成因相的空間配置關系，在此基礎上，建立沉積盆地的等時地層格架和盆地演化模式，進而達到對盆地含油氣特徵的評價和預測。簡單地說，層序地層分析就是從沉積學和地層學兩方面對沉積盆地進行系統工程的研究，因此，層序地層分析更好地揭示了沉積體的空間分布規律，也更有利於含油氣盆地生儲蓋配套研究和儲集層的預測。

本書以層序地層學為研究主線，研究三亞組、梅山組、黃流組和鶯歌海組沉積體系構成，建立盆地等時地層格架，查明不同體系域內主要儲層砂體的分布，為該區儲層(儲集體)和有利的構造－岩性圈閉的預測提供地質依據。同時結合天然氣成藏條件分析，研究隱蔽油氣藏成藏特徵和規律，構建構造活動型盆地層序地層分析和油氣成藏模式研究的系統思路和方法體系。具體的研究內容和研究路線如下(圖1－5)。

1.區域構造與盆地內部構造演化特徵研究

考慮到鶯歌海盆地演化受區域構造活動的控製作用顯著，本書從區域構造活動入手，著重分析印支地塊的構造活動特徵以及對鶯歌海盆地的形成與演化的控制，以助於探討鶯歌海盆地的發育機制。此外，鶯歌海盆地內部構造特徵的分析是進行構造古地貌恢復以及層序地層解釋的基礎。

2.層序地層格架分析

應用層序地層學的基本觀點，以研究區常規地震剖面資料和高解析度地震剖面資料為基礎，根據層序界面的地震相特徵，並綜合考慮全球海平面變化特徵、鑽井標定等，進行層序地層的劃分與對比;根據地震反射特徵，結合強制海退的概念，進行層序單元內部構成的識別與解釋，通過地震資料的解釋建立盆地層序地層格架，以及反映各沉積體系域構成特徵的平面圖、剖面圖的編制。

同時，選取具有代表性的鑽井資料進行精細的觀察、分析，劃分不同級別的層序單元和沉積體系域。具體包括從岩性相、測井相、地震相等方面進行沉積環境和層序地層單元的分析，通過各個基本要素的綜合分析，確定各級層序地層單元的各種沉積體系沉積特徵及內部構成特徵。研究過程突出了以下幾個方面:①單井沉積相分析:一方面是通過鑽井岩心提取各種相標志信息，包括岩石顏色、岩石類型、碎屑顆粒結構、沉積構造、古生物、地球化學標志等，繪制代表層段的高頻層序關系圖;另一方面根據多種電性曲線形態特徵及其組合特點、准層序的疊加方式，繪制其層序展布、體系域類型、沉積相特徵及其各微相類型圖;②強調利用高解析度過井地震剖面配合，強調剖面的分析與單井分析的相互校正與驗證;③井間的層序地層和沉積相的對比分析，可進行四級層序或體系域的劃分和對比。

圖1－5 層序構成樣式及構造控製作用的研究流程

3.層序內部構成特徵、層序類型、層序發育樣式分析

綜合地震與鑽井的層序地層解釋結果，進行層序地層的構成特徵分析，包括各沉積體系域構成特徵、時空展布規律等。重點研究對象放在與油氣勘探關系密切的低位域沉積特徵的研究之上。將層序地層分析與構造地層分析相結合，以大量的地震解釋為基礎，以盆地內不同構造發育部位對沉積的控制為出發點，對鶯歌海盆地層序類型、發育樣式等進行分析。

4.沉降史模擬與盆地古地貌恢復

通過定量－半定量的分析方法，採用回剝分析原理，以地層解釋、沉積環境解釋為基礎，以沉降史二維模擬軟體為依託，對盆地3個主要沉積時期的構造古地貌進行定量－半定量的恢復，重建沉積時期的地貌形態。通過總沉降量等值線圖的編制，進行盆地構造活動強弱差異性分析。通過構造古地貌圖的編制，進行構造單元特徵研究與劃分。

5.構造對沉積的控製作用分析

綜合層序地層解釋結果、體系域構成特徵、層序類型以及層序發育樣式的研究與構造地層分析相結合，進行構造對體系域發育特徵、層序類型以及層序發育樣式的控製作用分析，探討低位域的形成模式與主要控制因素。

6.天然氣成藏模式分析與有利儲集體預測

根據以上研究內容取得的認識，綜合前人在該區域已經取得的成果，從烴源岩、儲集體、生儲蓋組合特徵分析入手，進行成藏組合特徵分析，並在此基礎上，提煉出本區的成藏模式，預測有利的區帶。

H. 研究思路與方法

土壤是各類農作物生長的基礎，土壤重金屬元素經過作物根系的吸收、植物體內的運移而部分蓄積於果實籽粒等食用器官，從而影響到農產品安全質量。因此，土壤和大氣、水、農葯、化肥等是影響農業生態環境、農產品安全性的重要因素。

土壤有機質、酸鹼度、氧化還原條件、質地與結構等土壤理化條件決定了土壤重金屬存在形態，這是影響作物對重金屬吸收累積率的重要土壤環境因素；另一方面，作物重金屬含量與作物類型及品種有關，根系吸收的重金屬往往需要經過植株體內長距離運移才能到達果實籽粒等食用部位；再者，土壤重金屬不是作物及農產品中重金屬的唯一來源，沉降於作物株葉、果實籽粒上的塵土，以及噴灑的農葯、化肥所含的重金屬，也可以通過葉面吸收等方式進入植株和農產品，所有這些因素導致了食用部位與土壤重金屬含量關系的復雜化。因此，研究土壤重金屬對農產品安全性的影響，必須考慮土壤環境、作物種類，以及大氣、水等其他農田生態環境要素，選擇代表性地塊、典型作物，相同點位採用「作物-根系土配套采樣」等采樣方法，盡量消除各種因素的影響，並採取科學合理的數據處理方法，研究土壤重金屬對農產品的影響模型，為土壤重金屬污染生態效應評價提供科學依據。