铀储层地质建模:揭示成矿机理和应对“剩余铀”的地质基础

野外露头和典型矿床的地质建模显示,铀储层存在着严重的沉积和成岩非均质性,即铀储层砂体存在物理结构和物质成分的差异,它们一方面通过制约铀成矿流体场和层间氧化作用达到对铀成矿的控制,另一方面也会影响地浸采铀的溶矿流体场以及对溶剂的选择.本文从铀成矿机理探讨和提高采收率的角度,遴选了地质模型表征的3大类、10余种关键要素,并总结了各参数的空间分布规律.研究表明,沉积作用和沉积环境是铀储层内部沉积界面和构成单元形成发育的主要控制因素,成岩作用会进一步增强铀储层结构和成分的复杂性.研究指出,与铀成矿密切相关的后生蚀变作用优先发育于物性条件好但还原介质丰度低的河道单元中,显示层间氧化带和铀矿的形成发育具有很强的选择性;地下地质建模受参数获取方法和精度约束而具有很大的预测性,但是在矿床尺度下系统总结关键参数的空间配置规律和相互制约关系,对服务找矿预测和地浸采铀才具有真正的实际应用价值.      

铀储层——砂岩型铀矿地质学的新概念

中国大规模的砂岩型铀矿勘查起始于20世纪90年代,这期间适逢层序地层、沉积体系、砂体内部构成单位和等级界面等技术的成熟与完善时期,这为沉积学家研究砂岩型铀矿床带来了新的切入点.在吐哈盆地和鄂尔多斯盆地的勘查实践发现,结构和规模适中的大型骨架砂体是砂岩型铀矿的储层(简称铀储层),它不仅能提供铀成矿流体的运移空间(输导通道),同时也为铀矿的储存提供了空间.铀储层研究的主要内容包括铀储层的识别、铀储层的空间定位与形态描述、铀储层的内部特征结构与品质评价、铀储层的成因分析以及沉积作用控制下的铀成矿机理等.沉积盆地分析和砂岩型铀矿地质学是铀储层研究的重要理论支撑点,其中层序地层分析、沉积体系分析、砂体内部构成分析是铀储层分析的关键技术.由于铀储层是砂岩型铀矿勘查和开发的目标层,所以针对铀储层的研究将能更好地服务于砂岩型铀矿的勘查预测与地浸开发.     

江油二郎庙鱼洞子剖面飞仙关组鲕粒滩内部构成

江油二郎庙鱼洞子地区飞仙关组早期发育4期鲕粒滩,分别位于4个准层序组Pss1、Pss2、Pss3和Pss4内部.Pss1由两个准层序Ps1和Ps2组成,Ps2是鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪边缘靠近深水区,以含鲕粒粉-细晶灰岩和鲕粒灰岩为主,鲕粒直径较小,在0.3~0.8mm之间,下部鲕粒含量在20%左右,往上增加到50%~60%,分选中等,呈圆-次圆状.Pss2由3个准层序Ps1、Ps2和Ps3组成,Ps1上部、Ps2和Ps3共同构成鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪区,以含豆粒鲕粒灰岩和含鲕粒豆粒灰岩为主,颗粒含量在40%~65%之间,其中鲕粒直径较大,在0.2~1.8mm之间,颗粒分选普遍较差,多呈圆-次圆状.Pss3由两个准层序Ps1和Ps2组成,Ps1和Ps2共同构成鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于稳定鲕粒砂坪靠近鲕粒滩活动边缘区,以鲕粒灰岩为主,颗粒含量在40%~70%之间,其中鲕粒直径较小,在0.1~0.8mm之间,颗粒分选中等-差,多呈次圆状.Pss4由5个准层序Ps1、Ps2、Ps3、Ps4和Ps5组成,后4个是鲕粒滩主体;滩体发育时,剖面位于鲕粒滩活动边缘区,每个准层序下部为白云质鲕粒灰岩,鲕粒含量在50%~60%之间,直径较小,在0.2~0.8mm之间,分选中等-差,多呈圆状,上部为残余鲕粒云岩,鲕粒含量多在80%以上,直径很小,在0.2~0.5mm之间,分选好,呈圆状.滩体解剖和物性测试发现在鲕粒滩活动边缘区,受较强水动力条件改造的鲕粒滩易于形成优质储层,颗粒含量在55%以上且白云石含量在60%以上的鲕粒滩岩石物性明显较好,其平均孔隙度和渗透率分别可以达到10.94%和0.076×10-3μm2.可见,鲕粒滩活动边缘是潜在的优质储层发育部位,且优质储层形成与原始沉积条件密切相关.      

鄂尔多斯盆地西北部延长组中下部古物源与沉积体空间配置

为了查明鄂尔多斯盆地西北部延长组沉积体系的分布格局等问题, 以上三叠统延长组中下部为目标, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征研究、古水流测量、砂分散体系制图和古地貌恢复等方法, 对鄂尔多斯盆地西北部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究.结果表明, 研究区主要受到4个物源的影响, 古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系: 西北部的汝箕沟朵体受阿拉善古陆物源区控制, 它对研究区影响最大; 石沟驿朵体的物源来自大罗山逆冲席隆起; 东部的鄂托克旗朵体和定边朵体则受到鄂尔多斯盆地东北部物源的控制.四大物源区的母岩性质具有差异, 其中西部的阿拉善古陆物源区和大罗山逆冲席物源区的母岩以变质岩为主, 还有一定量的花岗岩和沉积岩; 而鄂尔多斯盆地东北部物源则以花岗岩和变质岩为主.沉积物源的研究有助于油气勘探的部署.      

L波段雷达发生丢球的原因及解决办法

由于L波段雷达波束宽度（≤6°）比59—701型二次测风雷达波束宽度（垂直波瓣≤10°,水平波瓣≤11．5°）要窄,测角精度比较高。这样也给我们的操作人员在遇到丢球时找回目标带来了困难．不能像59—701那样根据四条亮线就能把球迅速找回来,必须结合L波段雷达的新特点进行抓球,做到快而准。以免造成资料缺测或重放球。     

重庆开县上二叠统长兴组红花生物礁成礁模式

通过对红花生物礁露头的精细解剖和微相分析,研究了礁的内部构成和成礁模式。红花生物礁发育3期礁体旋回：礁A、礁B和礁C。礁A由生屑泥晶灰岩和骨架岩构成;礁B由生屑泥晶灰岩、粘结岩、骨架岩和生屑灰岩构成;礁C由粘结岩、骨架岩和生屑灰岩构成。红花生物礁造礁生物有钙质海绵、钙藻类、苔藓虫和水螅类,附礁生物为有孔虫、腕足类、双壳类、腹足类和棘皮动物等。单个礁体内,由下往上的生物演化为：腕足类+双壳类+有孔虫组合→钙藻类→钙质海绵+水螅类+钙藻类+苔藓虫组合→生物碎屑;岩性演化为：生屑泥晶灰岩→粘结岩→骨架岩→生屑灰岩。礁B的生屑滩内生屑间为泥晶充填,生屑分选、磨圆较好,是由相邻的高能生屑滩侵蚀搬运到礁B侧翼低能区沉积形成。3期礁都发育在碎屑滩上,礁A为低能环境下形成的礁,礁B和礁C在礁A形成的高地上成礁,为高能环境礁;单个礁体的完整成礁模式为：在浅滩之上,钙藻类大量生长、粘结吸附颗粒固结基底,钙质海绵和钙藻类在硬质基底上繁茂生长,形成具有抗浪格架的生物礁,礁体暴露水面死亡后遭波浪、水流改造形成生屑滩。     

桂中坳陷北部河池—宜山褶皱—冲断带分析

通过对典型实测地质剖面的综合构造解释和变形缩短量的估算,发现河池—宜山褶皱—冲断带在逆冲方向、构造样式和变形缩短强度上具有明显的分段性:河池段和宜山段变形强度中等,变形样式分别为由北向南逆冲的逆冲—推覆构造和叠瓦状构造;柳城段变形强度最大,为由南向北逆冲的叠瓦状构造;英山段变形最弱,为由北向南逆冲兼有走滑性质的正花状构造。河池—宜山褶皱—冲断带内部发育的横向调节带和纵向传递带对不同区段构造样式和变形强度具有调节作用。最后,结合区域变形特征,探讨了河池—宜山褶皱—冲断带差异变形的成因机制。     

鄂尔多斯盆地东北部直罗组底部砂体成因分析--砂岩型铀矿床预测的空间定位基础

砂体的结构和规模因沉积体系的不同而异,它们对铀成矿贡献的差别很大。作者通过露头调查、钻孔岩心分析和砂分散体系制图,对鄂尔多斯盆地东北部直罗组下段进行了成因分析。研究发现,直罗组底部砂体并非传统认识上的辫状河成因。实际上,它可以分为上、下两个亚段。虽然两个亚段的物源和砂分散方向具有很好的继承性(北西-南东向),但成因完全不同。下亚段主要由辫状河体系和辫状河三角洲体系构成,其中辫状河三角洲平原构成了研究区的主体。上亚段主要由曲流河体系和(曲流河)三角洲体系构成,虽然(曲流河)三角洲平原也是研究区的主体构成部分,但是(曲流河)三角洲前缘却占据了一定的空间,这是湖泊向西北方向扩展的结果。正是由于上、下亚段成因的不同,导致了下亚段砂体具有较大的规模和较好的连通性,而上亚段砂体规模变小、非均质性增强。砂岩型铀矿勘探的实践证明,矿体主要聚集于下亚段砂体中。因此看来,上述认识可以用于砂岩型铀矿成矿规律的总结和铀成矿空间的定位。     

构造热液白云石化——一种国际碳酸盐岩领域的新模式

构造热液白云石化模式被誉为国际碳酸盐岩勘探和研究领域的一项重大进展.该模式的本质是深部的热液流体沿着深部断裂运移至浅层灰岩中,由于灰岩上部致密碎屑岩的阻隔(碎屑岩主要是泥岩、页岩或膏岩等,它们因其低孔、渗特征而对上涌的热液起到良好的阻隔作用)而侧向运移,使灰岩发生白云石化.通过对加拿大魁北克Acadian Gaspe Belt西部Lac Matapedia向斜南翼下志留统Sayabec组热液白云石化作用实例的调研,展示了构造热液白云石化作用的原理,总结了构造热液白云石化模式的特征及其控制因素.该模式形成的热液白云岩既可以是油气的有利储集体,也可以与MVT型铅锌矿床相伴生.初步调研发现,我国南方部分碳酸盐岩油气藏及铅锌矿床的形成与该模式具有相似的地质背景.因此,该模式的提出不仅展示了白云岩成因的多样性和复杂性,而且对于深入理解和指导我国类似矿床的成因和勘探具有借鉴意义.