阿尔金山两侧盐湖物质来源、成钾作用及其控制因素研究

塔里木盆地东部的罗布泊盐湖和柴达木盆地西部的盐湖分别位于阿尔金山两侧,均产出有大量富钾卤水,在油气藏开采中还伴随产出富钾油田水.为探讨阿尔金山两侧盐类资源富集机制及其控制因素,综合分析了罗布泊盐湖、柴达木盆地西部盐湖以及油田水的水化学和氢氧同位素地球化学特征,发现:富钾卤水的形成除依靠地表汇入水体的蒸发浓缩作用外,罗布泊晶间水、柴达木晶间水和油田水氢氧同位素均可演化至δD=-30‰,δ18 O=7.5‰左右,可能是深部流体上涌补给的结果.同时,根据87 Sr/86 Sr值并结合δ11 B、3 He/4 He同位素特征确认了盐湖成矿与深部流体有关,且指示罗布泊盐湖更具深源特征.深部流体对于两侧盆地成盐富钾有关键性作用,罗布泊盐湖可能接受深部流体补给,柴达木盆地西部富钾盐湖卤水多数可接受油田水的补给,而少部分可能接受深部流体补给.     

柴达木盆地大柴旦地区地下水水化学特征及演化规律

地下水在干旱/半干旱地区的生态环境保护中起着主导作用。柴达木盆地北缘的大柴旦湖地处西北干旱区,其生态环境较为脆弱,了解该地区的地下水水化学演化特征,对这一生态敏感地区的地下水可持续利用至关重要。本研究通过采集该地区28 个具有代表性的水样,运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值、饱和指数和反向水文地球化学模拟等方法,分析了研究区地下水水化学类型分布特征,探讨了地下水水化学演化过程中的水岩作用。结果表明:(1)由山前冲洪积扇到大柴旦湖,地下水水化学类型由HCO₃·Cl·SO₄-Na·Ca型向SO₄·Cl-Ca·Na、Cl-Na型演化转变,总溶解固体物含量由小于1 g/L增至380 g/L以上。(2)Gibbs图、主要离子比值分析及饱和指数表明,研究区地下水水化学特征主要受水岩作用和蒸发结晶作用控制,沿地下水流路径上,主要发生了岩盐、石膏的溶解,方解石的沉淀,白云石和长石的溶解或沉淀。氯碱指数、[(Na⁺+K⁺)-Cl^-]与[(Ca²⁺+Mg²⁺)-( {\mathrm{HCO}}_3^{-}+ {\mathrm{SO}}_4^{2-})]关系表明,阳离子交换作用也影响着该地区地下水水化学组分的形成。(3)通过反向水文地球化学模拟,定量验证了地下水径流过程的主要水-岩作用。     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤层段沉积有机相分析

柴达木盆地北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组含煤段中发育有油页岩、煤、碳质泥岩和泥岩等富有机质细粒沉积.为了研究其沉积有机相的类型及煤和油页岩形成的控制因素,本文通过岩心观察、工业分析结合有机地球化学测试分析等方法将含煤段细粒沉积物划分为了类型A(三角洲平原沉积环境)、B(三角洲前缘-浅湖沉积环境)、C1(湖沼非油页岩亚相)及C2(湖沼油页岩亚相)四种类型,其中类型C1沉积物中发育煤,类型C2中发育油页岩,且煤较油页岩具有更高的含油率、水分、挥发分以及发热量值.有机质类型特征方面,沉积有机相类型A、B及C1沉积物有机质类型均为Ⅱ2-Ⅲ型、有机质来源均以陆源和混合来源两种有机质来源为主,而类型C2中主要为Ⅱ2型,以混合有机质来源为主;类型A及C2其沉积物有机质均处于未成熟阶段,而类型B和C1中有机质均处于未成熟-低成熟阶段;有机质保存条件方面,类型A沉积物主要形成于缺氧的淡水环境,类型B主要形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,类型C1形成于贫氧-缺氧的淡水-半咸水环境,而类型C2则主要形成于缺氧的淡水-半咸水环境.其中类型B较类型A,类型C2较类型C1,其沉积物均形成于更为还原且盐度更高的水体环境中.石门沟组含煤段是煤和油页岩的形成层位,稳定的沉积环境、丰富的湖泊有机质来源、良好的保存条件及较少的陆源碎屑的稀释共同促进了类型C2中油页岩的形成,而丰富的陆源植物供给及良好的保存条件则促进了类型C1中煤层的形成.     

利用盐层中碎屑沉积物粒度分布特征鉴别干盐湖沉积层序

本文提供了利用盐层中碎屑物粒度分布特征鉴别于盐湖层序的新方法。通过对昆特依现代干盐湖的研究发现,广泛发育的盐滩均经历了水下沉积、水上沉积与改造等作用过程,其碎屑物粒度分布特征与正常盐湖沉积显著不同,常由两个以上次总体复合而成。这成为区分两者的良好标志。作者将其应用于钻孔剖面,首次在该区揭露了若干干盐湖层序。而这些层序正是钾盐富集区段。     

受周期性湖平面升降控制的冲积扇—扇三角洲沉积体系——柴达木盆地阿尔金山前西段干柴沟组

柴达木盆地阿尔金山前西段第三纪湖盆边缘斜坡带的渐新统和中新统表现为扇三角洲-湖泊与冲积扇-湖泊两种沉积体系的交替叠复。其形成归因于湖平面的周期性升降变化。沉积层序分析表明,湖平面变化控制了两种层序,湖面高位层序由扇三角洲—湖泊体系各序列组成;湖面低位层序则包含了冲积扇—湖泊体系各序列的内容。作者分析了在湖平面升降控制下湖泊边缘碎屑沉积体系的特点。     

柴达木盆地北缘中、新生代构造演化探讨

本文通过近年来的地震反射信息研究,对柴达木盆地北缘中、新生代地质构造演化进行了分析,透过红山地区这个窗口,揭示柴达木盆地内中、新生代两个世代的构造成因类型,展示二者叠置关系和构造样式,认为该区存在先张后压的演化历史,且后期挤压作用破坏和改造早期拉张构造样式,从而更有效地指导盆地中生代油气藏的勘探。     

柴达木北缘滩间山群时代及其地质意义

滩间山群是柴北缘早古生代重要的火山-沉积建造。基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件等的综合分析,本文认为滩间山群形成于早-晚奥陶世,时限496~440Ma,与该区超高压变质作用不同步,后者时限545~485Ma。新的滩间山群火山-沉积建造序列表明,柴北缘从新元古代-早古生代可能存在两次构造开合演化过程。     

柴达木盆地北缘冷湖地区侏罗系-古近系储层流体包裹体特征与油气运移

柴达木盆地北缘冷湖地区的侏罗系—古近系储层是柴北缘地区的重点勘探对象,通过对采自该区7口典型钻井中的储层岩心样品进行流体包裹体分析,揭示了油气运移的一些基本特征。首先,根据储层含油气包裹体丰度的差异,认为冷湖地区并不存在从五号→四号→三号构造的顺层油气运移指向,油气主要自昆特依凹陷呈放射状向构造带运移。其次,储层油气包裹体类型的差异表明,深部侏罗系储层中曾经接受过一期成熟度较低的石油充注,但规模可能有限;冷湖地区可能并不存在大规模的天然气聚集;原油普遍遭受过水洗降解等次生变化。最后,综合包裹体岩相学和显微测温结果,提出本区侏罗系—古近系储层中目前所发现的油气大多为中新世后形成。这些认识为区域油气深入勘探提供了重要的基础参考信息。     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究——以柴达木盆地涩北一号为例

生物气主要有两种生成途径:乙酸发酵和二氧化碳还原.一般,海相环境以二氧化碳还原型为主,而陆相淡水-微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主,随着深度增加,二氧化碳还原所占比例提高.通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为,生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布.乙酸发酵成因类型分布在浅层(160～400 m)及井底部位(1650～1700 m); 近地表(50～160 m)及中深部是二氧化碳还原型.浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650～1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关,该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化,同时也意味着本层段地下水活动强烈,从外界携带大量营养底物进入.分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实.商业性的聚集以CO2还原成因类型为主,乙酸发酵所占比例较少.