2025年, 第44卷, 第3期 
刊出日期:2025-08-25
  

  • 全选
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  • 王向东, 张青, 赵来时, 谢伊娜, 詹培元, 邱振宇, 王宏毅, 张磊, 吕政艺, 包凤琴, 肖剑伟, 李璐瑶, 马嘉骏
    世界地质. 2025, 44(3): 351-362.
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    为探究白云鄂博稀土-铌-铁共生矿床不同矿段稀土元素的配分模式、 品位及其影响因素, 同时 为白云鄂博稀土元素赋存规律的研究和定向选矿指引方向, 笔者利用电感耦合等离子质谱仪对白云鄂 博主矿TK13-04 钻孔不同矿段的样品进行了元素质量分数的测试分析。 结果显示, 主矿体矿石中稀 土元素存在两种配分模式, 中部白云岩Fe-REE矿石与上下部白云岩REE矿石的稀土配分模式不同, 前者表现为从La到Nd逐渐升高、 从Nd到Lu逐渐降低的 “先上倾后右倾” 特征, 而后者为从La到 Lu 逐渐降低的 “右倾型” 特征; 矿体中部白云岩Fe-REE相较于矿体上下部白云岩REE具有更低的 稀土元素质量分数; 总稀土质量分数与矿石中轻重稀土分馏程度、 稀土配分模式及总铁质量分数息息 相关, 轻-重系数分馏程度越高、 La相对于Nd越高, 总稀土质量分数越高, 当总Fe质量分数在20% 以下时, 总稀土质量分数与总Fe质量分数之间并不存在必然的联系, 但当总Fe质量分数超过20% 时, 总稀土质量分数会明显下降; 相较于矿区各轻稀土平均质量分数, 钻孔TK13-04中部白云岩Fe REE 矿段中Ce的质量分数明显降低, 约为37%, Nd的质量分数明显升高, 约为40.7%, 超过了矿 区主要稀土元素Ce的质量分数, La的质量分数下降为~9%; 此外Pr与Sm的质量分数有所升高。 因此, 中部白云岩Fe-REE矿段更具有利用Nd、 Pr、 Sm元素的潜力, 对于La与Ce元素的利用, 上 下部白云岩REE矿段的开发效果会更可观。
  • 朱峻永, 单玄龙, 李昂, 阿布力米提·依明, 刘海磊, 王江涛
    世界地质. 2025, 44(3): 363-377.
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    准噶尔盆地的勘探重心开始由凹陷生烃中心逐渐转到周缘凸起区, 为了解油气藏在达巴松凸起 的展布特征, 笔者利用岩心观察、 薄片鉴定、 测井解释与多种实验分析等手段, 对达巴松凸起优质储 层主控因素及发育模式进行研究。 研究认为, 达巴松凸起在喷发时期处于水下的还原环境, 石炭系火 成岩以中基性岩为主, 包括火山通道相的辉绿岩、 水下降落沉积亚相的晶屑凝灰岩、 水下火山碎屑流 亚相的角砾岩屑凝灰岩、 水下溢流相的玄武岩和安山岩以及火山沉积相的沉凝灰岩, 其中水下火山碎 屑流亚相的角砾岩屑凝灰岩和火山通道相的辉绿岩为研究区优势岩性岩相, 角砾岩屑凝灰岩的孔喉分 布较集中, 连通性好, 小孔喉贡献较大, 辉绿岩的孔喉分布较分散, 连通性较好; 研究区火成岩储集空 间以晶内溶蚀孔、 基质溶蚀孔、 构造裂缝和溶蚀缝为主; 石炭系火成岩孔隙度小于5%占51.9%, 介 于5% ~12%占29.6%, 大于12%占18.5%, 渗透率小于1 ×10-3μm2 占81.5%, 介于 (1 ~5) × 10-3μm2 占16. 6%, 大于5 ×10-3μm2 占1.9%, 整体属于中低孔-低渗储集层; 有效储集层的形成 受岩性岩相、 溶蚀作用、 裂缝的控制, 是岩性岩相为基础, 裂缝主导下的风化溶蚀改造型储层。 结果 表明, 具备优势岩性岩相、 遭受风化溶蚀、 活动性流体溶蚀以及裂缝发育的地区是油气勘探的有利 区带。
  • 张旭, 李文平, 蒋飞, 印婷, 林波
    世界地质. 2025, 44(3): 378-391.
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     塔里木盆地轮台S3区块白垩系巴什基奇克组一段致密砂岩储层近期取得了天然气勘探的重大 突破, 已成为重要的油气资源潜力勘探层段, 但是目前对于潜力层段的储层特征及发育主控因素尚不 十分清楚, 其制约着该区区带评价和目标优选, 本文立足已钻井的录井、 测井、 岩心、 岩屑等实物资 料, 通过岩石薄片、 铸体薄片、 X-射线衍射、 压汞及扫描电镜等技术手段, 明确了潜力层段致密砂 岩储层的岩石学特征、 储集空间类型与物性特征。 研究结果表明: ①巴什基奇克组一段储层以岩屑 长石砂岩和长石岩屑砂岩为主, 成分成熟度低 (石英59.7%、 长石23.0%、 岩屑17.3 %), 结构成 熟度中等, 填隙物 (方解石为主) 平均7.1 %。 储集空间以残余原生粒间孔 (面孔率2 %) 和粒间 溶孔 (平均孔径109.65 μm) 为主, 孔喉半径呈双峰分布 (主峰1μm), 排驱压力平均0.27MPa, 孔 隙度8.6% ~11.9%, 渗透率 (0.64 ~6.10) ×10-3 μm2, 整体为低孔低渗特征。 ②沉积环境控制储 层非均质性, 辫状河三角洲前缘水下分流河道中-粗砂岩 (砂体厚度占比42% ~91%) 为有效储层发 育区, 高能环境砂体分选优、 泥质体积分数低。 ③成岩作用主导储层演化: 早期方解石胶结 (体积 分数7.1% ~11.3%) 抑制压实作用保存残余粒间孔 (孔隙度降低至5% ~8%), 晚期溶蚀作用形成 粒间/粒内溶孔 (最大面孔率15%), 但局部再胶结加剧非均质性。 ④ 构造抬升 (晚白垩世地层暴 露) 促进表生溶蚀, 差异抬升导致溶蚀作用空间分异。 研究认为, 巴什基奇克组一段有效储层发育受 沉积-成岩-构造耦合控制, 东部3~4号砂层组水下分流河道砂体为勘探有利目标, 需重点关注方解 石胶结物溶蚀发育带及断裂改造区。
  • 孟令浩, 方石, 付丽, 王磊
    世界地质. 2025, 44(3): 392-406.
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    本文以晚白垩世青山口组二—三段为研究对象, 利用松辽盆地古龙地区J2C井的岩心与测井资 料, 开展了钻井沉积相和层序地层划分、 磁化率与色度测试、 测井曲线小波变换分析, 结合聚类分析 等方法, 系统揭示了陆相湖盆高频气候振荡与层序发育的耦合关系。 主要取得以下认识: ①研究区青 山口组二—三段发育湖泊相与三角洲相两种沉积环境, 可进一步细分为深湖泥、 半深湖泥、 介壳砂、 浊积岩、 前三角洲泥及席状砂6类微相, 建立了三角洲-湖泊沉积演化模式。 ②通过岩性组合、 测井 响应特征及小波变换时频分析, 在研究层段识别出2个完整三级层序, 划分出低位 (LST)、 水进 (TST)、 高位 (HST) 及水退 (RST) 体系域, 其中层序界面表现为GR曲线拐点、 岩性突变及时频 能量团转换特征。 ③基于SPSS聚类分析的磁化率与色度指标定量重建了古气候演化序列, 揭示研究 层段经历 “变冷-变暖-变冷-变暖-变冷” 的旋回过程, 其中86.895~86.364 Ma异常暖湿期与湖泊缺 氧事件 (LAEs) 密切相关, 其形成机制可归因于水文循环加速引发的陆源粗碎屑输入增强与还原环 境强化。 总体来看古气候通过调控水文循环与物源供给驱动层序结构分异: 温暖湿润期水循环增强, 细粒泥岩发育, 形成水进与高水位体系域; 相对干燥寒冷期水循环减弱, 沉积物以粗粒重力流沉积为 主, 形成水退与低水位体系域。
  • 马培淞, 焦阳, 方石, 卢天军, 刘鑫, 何春生
    世界地质. 2025, 44(3): 407-420.
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     为深入揭示松辽盆地四方台组古气候特征, 推断气候变化的控制因素, 完善气候演化蕴藏的信 息, 本文对乾安地区ZKQA1-1井140.0~380.5 m岩心进行了磁化率和色度测试。 皮尔逊相关性分析 发现, 磁化率和色度数据与地层深度相关性较弱, 亮度L∗与红度a∗和黄度b∗呈负相关, 红度a∗与 黄度b∗呈正相关, 显示数据受后期成岩作用影响很小, 具有可靠的古气候指示意义。 通过SPSS聚类 分析, 分别将高频磁化率、 低频磁化率、 频率磁化率、 亮度L∗、 红度a∗和黄度b∗进行一次滤波处 理, 每种数据得到4个滤波均值; 并将滤波后的数值根据古气候替代指标指示情况分为冷干、 较冷 干、 较暖湿和暖湿4种气候类型。 为避免磁化率和色度数据在半定量分析气候类型过程中产生误差, 对6组数据代表的气候类型分别进行赋值处理 (冷干0.5, 较冷干1.5, 较暖湿2.5, 暖湿3.5), 根 据深度求和取均值并结合岩性和测井资料在时间尺度上综合分析。 结果显示: ZKQA1-1井四方台组 岩心磁化率和色度数据指示Campanian中期76.08~75.65 Ma时期为较冷干气候, 此阶段的古温度降 低与赤道辐合带迁移响应; Campanian中晚期75.65~74.32 Ma时期为较暖湿-暖湿气候, 在75.55 Ma 出现古温度极高值, 而75.55~74.32 Ma的古温度略下降与Campanian中晚期的CMBE气候事件响应; Campanian 晚期, 74. 32 ~73. 19 Ma 时期为冷干-较冷干气候, 73.19 ~72.86 Ma 时期为较暖湿气候, 在74. 13 Ma 出现古温度的极低值, 此阶段74.13~72.86 Ma的古温度上升可能与Campanian晚期的德 干玄武岩喷发事件前夕间歇性火山活动响应。 总体来看四方台组古气候与全球气候响应良好, 为相对 温暖干燥的气候类型。
  • 杜鑫, 刘沛然, 王宇涵, 潘薪羽
    世界地质. 2025, 44(3): 421-432.
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    四川盆地川中地区下二叠统栖霞组碳酸盐岩气藏多口井钻遇工业气流, 但单井储层各向异性较 强, 且物性参数差异明显, 常规地球物理手段难以指导该类型气藏井位部署。 因此, 为明确栖霞组气 藏主控因素, 准确预测白云岩薄储层的分布, 进一步提高该气藏开发效益, 笔者综合岩心、 测井、 地 震等资料, 首先确定了研究区内栖霞组气藏富集高产的主控因素, 总结了白云岩储层的岩石物理特征 以及地震响应模式; 利用高分辨率处理技术, 在子波重构基础上, 对储层进行了定性预测; 通过层约 束的古地貌精细刻画、 重构曲线约束的反演、 孔隙度曲线约束的缝洞预测等多项技术手段, 对薄储层 预测进行攻关, 提高了研究区1~8 m薄储层纵向分辨的能力, 最终刻画白云岩储层发育有利区面积 为75 km2。 研究结果表明: ① 研究区栖霞组气藏缝洞型白云岩薄储层的厚度、 缝洞发育程度与产能 之间具有明显的正相关性; ②栖霞组沉积前, 在古地貌的低部位储层较为发育, 岩溶期斜坡区储层 物性较好; ③研究区栖霞组储层主要发育于中上部, 地震剖面上表现为 “弱波峰” 反射特征, 储层 越发育, “弱波峰” 响应特征越明显。 本文首次将地震相、 古地貌、 储层厚度与缝洞分布等参数结 合, 建立适合研究区的白云岩储层预测关键技术系列, 实现了栖霞组薄储层空间分布的有效预测, 为 油田增储上产奠定基础。
  • 于海滨, 王明常∗, 王凤艳, 刘子维, 揭磊
    世界地质. 2025, 44(3): 433-445.
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    本文对于选择何种统计方法和机器学习模型结合得到更优预测结果的耦合模型进行地质灾害易 发性评价, 以及模型特征因子贡献度的解释做了进一步研究。 文中提出2种统计方法和2种机器学习 结合构建的4种耦合模型, 以磐石市为例, 研究耦合模型对于单一统计模型的精度提升效应, 并从中 选择精度最优模型解释各种致灾因子对于预测结果的贡献程度。 首先使用ISO聚类算法选取非地灾样 本; 再将信息量法 (IV) 和确定性系数法 (CF) 分别与支持向量机 (SVM) 和随机森林 (RF) 结 合, 得到4种耦合模型 (IV-SVM、 CF-SVM、 IV-RF、 CF-RF) 进行训练, 利用混淆矩阵、 接受者操 作特性曲线评估模型的性能; 然后采用自然断点法得到地质灾害易发性分级图 (分为极低、 低、 中 等、 高、 极高5个级别), 采用地灾强度指数评估分级精度, 并进行地质灾害易发性评价; 最后, 用 沙普利加和解释算法解释最佳性能模型。 结果表明: 4种耦合模型的性能整体上均优于单一的统计模 型, 其中CF-RF模型的精度评估结果最优, 准确率 (0.896)、 精确率 (0.872)、 F1 分数 (0.899) 和AUC值 (0.959), 较单一CF模型分别提高了0.066、 0.098、 0.054 和0.059; 4 种耦合模型历史地 灾点绝大多数均分布在高和极高易发区, 地灾强度指数随着地灾易发性级别的提高而增大, 其中CF RF 模型的分级效果最佳; 沙普利加和解释算法可以帮助理解模型决策的原因以及地质灾害的发生规 律。 研究表明, 土地利用和道路修建是本研究区地质灾害易发的主要诱因。
  • 尹璐, 周全, 王猛, 郭宇航, 李岩
    世界地质. 2025, 44(3): 446-454.
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    利用机器学习技术, 根据测井数据集中各样本的特征向量对岩性进行分类时, 通常需要先对数 据集进行清洗和预处理, 发现其中缺失的数据集和异常值。 受测井曲线失真或井间曲线数量差异的影 响, 用于岩性识别的测井数据集通常是不完整的, 存在大量缺失数据和异常值, 使得大多数机器学习 方法难以直接应用。 针对这一问题, 提出了基于部分距离策略的K-近邻算法 (PDSKNN)。 该算法基 于一种能够计算含有缺失值的特征向量间距离的方法 (PDS) 改进传统的K-近邻算法 (KNN), 实现 了对不完整数据集的直接应用。 在某地区复杂火成岩储层的岩性识别任务中, 对PDSKNN 算法进行 了实际应用测试。 当数据缺失率为2.7%时, PDSKNN 算法岩性识别准确率高达91.90%。 这一结果 表明, PDSKNN算法在算法层面有效地解决了数据集不完整的问题。 为了进一步验证PDSKNN算法的 有效性, 通过随机删除数据集部分数据来提高缺失率, 并观察识别准确率的变化。 实验结果显示, 随 着缺失率的升高, 识别准确率逐渐降低。 但即使缺失率达到20%, PDSKNN算法的识别准确率依然保 持在80%以上。 这一结果证明了PDSKNN算法能够在数据缺失较为严重的情况下保持较高的识别准 确率。 最后, 通过模拟不同井中曲线缺失情况, 对PDSKNN算法的识别效果变化进行了对比分析, 随 着曲线缺失数量的增加, 井中岩性识别效果有所降低, 但依然保证了大部分井段的识别效果, 表明 PDSKNN 算法对井中曲线缺失有着较强的鲁棒性。
  • 马润泽, 王凤艳∗, 王明常, 安志磊, 杜佳涛
    世界地质. 2025, 44(3): 455-467.
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    为揭示2022年9月5日泸定地震的地表形变特征及断层运动机制, 减轻地震灾害影响、 提升防 灾减灾能力, 笔者利用D-InSAR技术提取其同震形变结果并结合位错模型反演了发震断层的几何与运 动参数。 研究选取欧洲航天局Sentinel-1卫星2022 年8月26日和9月19日的升轨影像及2022年9月 2 日和9月14日的降轨影像, 通过双轨差分干涉处理, 消除地形相位和大气延迟等误差影响, 获取高 精度的同震形变结果。 结果表明, 地震引起的地表形变显著, 升降轨数据分别监测到最大隆升量为 0. 16 m 和0.13 m, 最大沉降量为0.24 m和0.18 m, 这些形变特征为后续断层参数反演提供了可靠的 观测约束。 基于获取的升降轨InSAR同震形变结果, 采用Okada弹性半空间位错模型进行断层参数反 演, 通过非线性优化方法确定了发震断层的最优几何参数和运动特征。 反演结果显示, 该地震断层走 向为169°, 沿NNW-SSE 方向展布, 倾角为72°, 滑动角为-3°。 此外, 反演得到的总地震矩约为 2. 46 ×1019 N·m, 对应的震级为MW6.8, 与全球地震监测与研究机构观测结果基本一致。
  • 高云翔, 郭宇航, 潘保芝, 张丽华, 王婉莹, 李岩, 张鹏济, 王欣茹, 韩锐羿
    世界地质. 2025, 44(3): 468-480.
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    为查明鄂尔多斯盆地致密砂岩储层的导电机理、 流体分布特性, 构建精确的饱和度模型, 笔者 通过孔隙度渗透率实验、 离心法岩石电阻率实验和核磁响应法的岩石物理实验手段对研究区11块岩 样展开研究。 通入氮气对岩石进行孔隙度渗透率实验, 孔隙度范围为5.21% ~11.26%, 渗透率范围 为 (0.132 8 ~1.261 1) ×10-3 μm2。 离心法岩石电阻率实验通过测量不同离心时长下的岩石样本, 得到其岩电参数胶结指数m (2.053~3.293) 和饱和度指数n (0.714 ~2.131)。 核磁响应法利用岩 石中氢核的弛豫时间来揭示储层储集空间特征及流体可动性, 同时通过T2谱可以区分孔隙大小及其 比例。 结果表明研究区致密砂岩性质相似, 孔隙结构也相似。 核磁响应法得到的核磁T2谱值分布较 宽, 介于0.1~1000.0 ms, T2 谱形态表现出双峰形态 (以10 ms为界)。 根据经验法结合岩样的压汞 数据和核磁T2 谱特征, 将小孔的T2范围定为0.01~5.00ms, 大孔为5~10000 ms。 结果表明, 大孔 中流体的可动性明显高于小孔, 且在离心过程中, 小孔含水量增加。 将T2 值转换为对应孔径值后, 可动水主要分布在1~10 μm的范围内, 其次是0.01~0.10 μm和0.10 ~1.00 μm这两个范围。 利用 分形维数方法可得导电性与流体分布的关系为大孔内流体分布越多, 分形维数越小, 导电性越大, 流 体分布与导电性呈现正相关的趋势。
  • 陆哲昆, 王祝文, 韩锐羿, 王欣如, 李岩, 张鹏济, 于宏达, 崔裔曈
    世界地质. 2025, 44(3): 481-494.
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    本文旨在开发一种新的基于集成学习的火成岩储集层流体识别方法, 以解决全球油气资源开发 中火成岩储层因岩性和岩相多变、 储集空间复杂等因素导致的传统流体识别方法效果不佳的问题。 该 方法创新性地将自适应多目标群体优化算法 (AMSCO) 与基于极端梯度提升 (XGBoost) 的深度森林 算法相结合, 利用常规测井数据集, 对复杂岩性火成岩储层进行流体识别。 在方法设计上, 本研究首 先采用AMSCO算法对不平衡常规测井数据集进行优化, 有效解决了数据集中存在的类别不平衡问 题, 为后续模型训练提供了更为均衡的数据基础。 其次, 充分利用XGBoost在处理大规模数据和高维 度数据上的优势, 以及深度森林在特征提取和分类任务上的卓越性能, 构建了一个融合了XGBoost和 深度森林的高效的集成学习模型CXDF (cross-adaptive XGBoost and deep forest), 从而实现了对复杂岩 性火成岩储层流体的准确识别。 为验证该方法的有效性, 本文将其与支持向量机 (SVM)、 XGboost 和基于XGboost 的深度森林一起应用于模拟井中进行模型验证比较, 并将模型应用于实际地层。 结果 表明, 该方法在模拟井中的各项评价指标均优于其他方法, 特别是在识别非产水层流体时表现出更高 的准确性。 在实际地层的应用中, 该方法在不同流体结构的储层中均保持了较高的识别性能, 展现出 良好的泛化能力和稳定性。
  • 王凯, 裴建国, 曾金艳, 刘阿伟
    世界地质. 2025, 44(3): 495-504.
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     论文首次从地热地球物理、 地热水同位素化学两个方面, 分析了山西省太原市南部地质地热资 源赋存条件及形成演化机制。 基于地球物理勘探数据和地热水同位素化学分析, 结合区域地质资料, 对山西省太原市南部地热田进行综合研究。 地球物理方法主要包括重力、 磁法、 电法勘探, 用于分析 地热田的构造特征和热储层分布; 地球化学方法主要包括水化学分析和同位素分析, 用于揭示热矿水 的来源、 演化过程和水-岩相互作用。 地球物理勘探结果表明, 太原盆地整体表现为低重力场和负磁 异常, 反映了盆地基底埋深大、 构造活动强烈, 为地热田的形成提供了良好的热源和储集空间。 山西 省太原市南部地热田位于盆地东南缘, 重力场呈现明显的梯度带, 磁异常表现为负异常区, 推测该区 域存在隐伏断裂构造, 为深部热流上涌提供了通道。 此外, 太原市南部地热田范围内存在明显的弧形 低阻圈层, 推测为热储层的反映, 进一步展现了该区域地热资源的良好赋存条件。 地热水同位素化学 分析山西省太原市南部地热田热矿水的成因类型为渗透水→溶滤→沉积 (半封闭) 水, 水与围岩发 生了盐分的淋滤、 溶解和阳离子交换作用, 稳定组分在地下水中聚积积累, 不稳定组分发生沉淀, 从 而形成了现代地下热水水文地球化学特征。 山西省太原市南部地热田的形成主要受控于良好的区域地 质构造背景、 隐伏断裂构造发育以及热储层良好的储集性能和渗透性。
  • 张安博, 闫照涛, 安百州, 侯敏, 卢佳玉, 孙博洋
    世界地质. 2025, 44(3): 505-516.
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    吴忠—灵武地区处于陶乐—横山堡冲断带, 地质构造复杂, 针对银川盆地南段吴忠—灵武地区 (陶乐—横山堡冲断带) 活动断裂发育及地热资源深部热储构造不明等探查需求, 本次研究主要基于 微动勘探背景噪声空间自相关法 (SPAC), 通过对观测到的瑞利波信数据资料进行分析, 有效反演研 究区高分辨率地下介质的剪切波速度结构, 探究吴忠—灵武地区地下结构发育, 并研究背景噪声法在 探测地下断裂及地热资源的应用情况。 本次利用空间自相关技术得到的S波速度结构反演结果揭示了 关键的地层及构造特征, 经与前人测井资料和电法勘探资料的记录进行比对, 认为仪器记录的观测数 据真实可靠。 根据研究结果推断, 700~1000 m为石炭系上统 (Ct) 地层, S波速度稍有减小, 根据 研究区地热水资源分布推测为含水层。 1 000~1 500 m的S波速度继续增大, 推测为奥陶系地层 (O), 同时, 层顶界面有较薄稍低S波速层, 推测为含水层。 基于上述速度结构异常及含水层空间展布 特征, 综合分析认为石炭系上统含水层 (700~1000m) 与奥陶系顶界面薄含水层 (1000~1500m) 具 备优越的地热流体储集与运移条件, 是区内极具开发潜力的目标热储层。 分析这两部分地层可能发育 地热资源。