鄂尔多斯盆地多种能源共存富集的组合形式及上古生界沉积控制机制分析

鄂尔多斯盆地煤、石油、天然气和铀的成藏相互关联,共存富集组合类型多样,在纵向呈规律叠置.晚古生代是鄂尔多斯盆地重要的成矿时期,虽然在盆地属性上与整个中国北方成为一体,沉积上基本一致,但也具有其特殊性.根据对鄂尔多斯盆地上古生界含煤地层沉积特征和层序界面的分析,可以将本溪组至石盒子组划分出9个三级层序,4个二级层序.总体上看,多种能源矿产存在油中气、煤中气、上气下油、油中铀、煤中铀、煤中油,以及单种矿产独立富集等7种共存富集形式.在盆地发展演化过程中,在不同的构造单元叠置了不同的能源组合类型,并且表现出某些相关性.     

多种能源矿产同盆共存富集成矿(藏)体系与协同勘探-以鄂尔多斯盆地为例

以鄂尔多斯盆地为例,在盆地构造演化、各种能源矿产的时空分布以及相互联系等方面分析的基础上,探讨了盆地演化进程中多种能源矿产同盆共存富集的成藏（矿）体系及其分布规律,试图建立多种能源矿产协同勘探模式。研究表明,鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的形成与油、气、煤具有成生关系,典型矿床为东胜铀矿床。可以把同盆共存富集的各种等能源矿产概括为无机矿产（铀矿）和有机矿产（油、天然气、煤及煤层气）两类,在整个盆地演化过程中,共存系统中有机和无机矿产的形成过程相互关联,就位空间按照一定的规律分布,通常有机矿产分布于盆地内部,无机矿产则分布于盆地边缘或盆－山转换部位,但它们同属一个盆地的自然成矿（藏）系统。对于鄂尔多斯盆地,晚侏罗世-早白垩世的构造作用和后期改造,对多种能源矿产的共存成矿（藏）体系的形成及定位产生了重要影响。主要成藏（矿）演化过程可划分为成矿（藏）准备、主要成矿（藏）和后期保存等三个演化阶段。根据盆地油、气、煤、铀多种能源矿产的配置组合特征,将鄂尔多斯盆地划分为七个协同勘探区,可以分别采用不同的协同综合勘探方式。     

鄂尔多斯盆地构造与多种矿产的耦合成矿特征

多种能源矿产共存富集的盆地动力学问题正在成为地质学家期待解决的前缘科学问题。鄂尔多斯盆地是在古生代华北克拉通盆地基础上发育形成的中新生代多旋回沉积盆地,盆地构造与多种能源矿产时空配置关系的研究表明,油-气-煤-铀等多种沉积能源矿产虽然赋存于盆地的不同构造单元和古生界至中生界的不同地质层位,但它们在空间分布和成矿时间上却表现出相互关联,共存富集的统一性,促使它们统一成矿、共存定位的峰值时代主要发生在盆地重大变革的燕山中晚期(140~120Ma±)和后期改造过程的早喜山期(60Ma±),明显受控于盆地中新生代的构造演化关键时期的构造转换及其耦合成矿作用。因此,探索研究鄂尔多斯盆地不同演化阶段的古构造面貌、关键变革时期的构造应力场环境及其叠加转换关系,有助于客观认识多种能源矿产共存富集可能受控的统一构造动力学环境及其耦合成矿效应。     

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

六盘山盆地早白垩世烃源岩沉积有机相研究

六盘山盆地早白垩世烃源岩主要为灰色、灰黑色的湖相泥岩、灰质泥岩和泥灰岩,根据有机岩石学、沉积学和有机地球化学特征分析,该区沉积有机相存在4种类型(深湖-半深湖藻质有机相、滨浅湖草本-藻质有机相、三角洲覆水草本有机相和河流草木混生有机相)。通过分析烃源岩沉积有机相空间变化特征,提出烃源岩发育的有利沉积相带及分布特征:深湖-半深湖藻质有机相在盆地广泛分布,有机质来源以藻类等低等水生生物为主,有机质丰度高,为烃源岩发育的有利生烃相带,对生烃贡献最大;滨浅湖草本-藻质有机相分布范围次之,有机质类型以Ⅱ_1~Ⅱ_2型为主,具备生油和生气的母质基础;三角洲覆水草本有机相和河流草木混生有机相主要分布在盆地北部边缘,母质类型相对较差,对生烃贡献不大。     

鄂尔多斯盆地煤系矿产资源赋存规律研究进展

在资料收集、野外调查及采样、测试分析的基础上,以鄂尔多斯盆地石炭-二叠纪煤系和侏罗纪煤系为目标,开展了煤系矿产资源综合研究。查明了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源发育种类及时空分布特征,划分了煤系矿产资源共生组合类型。从煤系综合矿产形成的原生条件和后期的盆地构造-热演化控制的角度,揭示了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源的赋存规律,建立了煤系矿产耦合成矿模式。评价了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源潜力,估算了鄂尔多斯盆地煤系气和主要矿区煤系镓元素等主要煤系矿产资源量,划分了鄂尔多斯盆地煤系矿产资源有利区。为矿产地质调查工作部署和勘查选区提供科学依据和技术支撑。     

鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布特征与协同勘探

鄂尔多斯盆地富含油、气、煤、铀等多种能源矿产。多种能源矿产在空间上具有一定的分布规律和组合形式,在时序上具有较为一致的矿产富集和后期保存、改造时期,在成因上具有一定的成生关系。结合多能源矿产的成矿背景、成藏(矿)机理、赋存规律、勘探理论与实践等,基于经济效益最大化和勘探方法最优化原则,建立了鄂尔多斯盆地多种能源矿产的协同勘探模式,将盆地划分为7个协同勘探区,每一个勘探区以某一种或两种矿产为主探,兼探其他矿产。在协同勘探模式的基础上,针对不同协同勘探区,制定了相应的协同勘探方法,为多种能源矿产协同勘探的实施奠定了理论基础。     

对鄂尔多斯盆地油气源的主要认识

<正> 鄂尔多斯盆地是一个多构造旋回、多沉积类型的大型克拉通盆地。先后沉积发育了寒武系—奥陶系海相碳酸盐岩油源岩、石炭系—二叠系海陆交互相含煤层系气源岩、上二叠统长_(2+3)半深湖—深湖相黑色泥页岩油源岩和上三叠统中、上段—侏罗系延安组含煤层系气源岩。对这些油气源岩进行研究可以得到以下几点主要认识。(1)古生界油源、烃源岩已达高成熟—过成熟大量生气的热演化阶段,而中生界生油、气岩处在低成熟—成熟的大     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及成藏时间综合判识与确定

20世纪90年代以来,南海北部边缘盆地天然气勘探进展迅速,除早期在琼东南盆地发现YC13-1气田以外,陆续在莺歌海盆地发现了DF气田群和LD气田群,在珠江口盆地发现了WC气田群及PY气田群,近期在珠江口盆地南部深水区则发现了LW-LH气田群。这些气田群气藏天然气组成,主要以烃类气为主,但莺歌海盆地气田群部分区块及层段亦含有丰富的CO2(二氧化碳)和N2(氮气)等非烃气。根据天然气地质地球化学特征,借鉴国内外通用判识划分方法及指标,该区烃类气可综合判识与划分为生物气及亚生物气、成熟油型气、成熟-高熟煤型气及高熟-过熟气等成因类型;该区非烃气CO2可划分为壳源型(有机/无机)、壳幔混合型及火山幔源型等三大成因类型。非烃气N2则可划分为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机-无机混合成因等3种主要成因类型。对于不同气藏烃类气形成及成藏时间判识与厘定,主要依据其地球化学特征及生烃动力学、同位素动力学模拟实验和含烃盐水包裹体及自生伊利石Ar-Ar同位素定年,并结合具体成藏地质条件分析而综合判识与确定;对于非烃气形成及成藏时间,则主要根据伴生烃类气形成时间,并结合温压双控热模实验结果及地质条件综合判识与确定。     

鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的分布特征

鄂尔多斯盆地东北部是煤炭、石油、天然气、砂岩型铀矿等有机矿产共存的代表性地区之一,煤系烃源岩作为原始物质,在多种能源矿产成藏(矿)过程中起着重要作用。从煤系层序地层格架及沉积体系分析入手,分析了鄂尔多斯盆地东北部侏罗纪煤系烃源岩的种类、岩性、聚积环境、发育程度、时空分布等。结果表明,煤系烃源岩随时间在纵向上的变化与盆地的演化阶段相一致,盆地相对稳定期,烃源岩发育程度最好,初始和退覆充填期次之;空间上总体分布为由北向南,自西向东,层数增多,厚度增大。该区广泛发育的煤系烃源岩为多种能源矿产形成奠定了物质基础,其时空分布对多种能源共存成藏格局具有初始控制作用。