鄂尔多斯盆地西缘桌子山矿区煤层气成藏模式

为了厘清鄂尔多斯盆地西缘桌子山矿区的煤层气成藏条件,对区内主力煤层的厚度、埋深、煤岩煤质、含气性、顶底板封盖性以及水文地质条件进行了系统分析。研究区煤层厚度较大、埋深适中、生烃物质基础丰富、含气量高、封盖条件较好,具有较有利的成藏条件。综合分析矿区构造形态、顶底板封盖性及水文地质条件,提出了断层与盖层封堵型、叠瓦扇式逆冲断层与水力封堵型、多煤层自封闭型3种煤层气成藏模式。     

鄂尔多斯盆地西缘北部奥陶纪盆地原型:来自贺兰山和桌子山地区奥陶系的沉积响应

鄂尔多斯盆地西北缘贺兰山—桌子山地区奥陶纪盆地原型一直存在争议。因此,作为连接盆地与造山带的纽带,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶系的沉积响应特点理应引起重视。贺兰山—桌子山地区奥陶系沉积组合普遍存在二元结构,即下部以发育台地相碳酸盐岩为特征,上部发育一套复理石沉积,代表了盆地原型从伸展向敛合发展的不同阶段。本文选取贺兰山—桌子山盆地东、西缘奥陶系两个代表性的剖面作为研究对象,结合当时的古地理背景和区域构造演化特征,通过野外露头的详细描述和岩石薄片矿物组分的鉴定,揭示了桌子山地区奥陶纪沉积环境的演变序列和贺兰山地区樱桃沟组的事件沉积特征。借助本文部分作者在桌子山地区同步采样获取的牙形石化石的最新成果,确定了桌子山地区奥陶系二元沉积组合界线处的精确时限为牙形石生物带Pygodus anserinus结束的位置,时间上为晚奥陶世桑比期最早期,接近中、上奥陶统界线的年龄(458.4±0.9 Ma,ICG 2014),这与前人对鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪构造转换面(或是盆山转换面)的时限一致。通过对比研究认为樱桃沟组与其下伏地层构成的被动大陆边缘—复理石沉积序列结构实为前陆盆地序列,代表了贺兰山地区于中奥陶世已进入前陆盆地发育阶段,樱桃沟组复理石沉积序列中多套滑塌角砾岩夹层的存在和显微研究表明阿拉善陆块(?)逐渐靠近华北陆块过程中可能从阿拉善陆块(?)东缘(被动大陆边缘)垮塌的产物。而桌子山剖面奥陶系相同的二元沉积结构,同样对应了Sinclair前陆盆地地层模型的前两个阶段,暗示当时前陆盆地业已影响到了桌子山地区。综合分析表明,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶纪构造体制由伸展转换为敛合的时限可能代表了阿拉善陆块与华北板块发生了初始碰撞。     

桌子山地区奥陶系乌拉力克组碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

桌子山地区位于鄂尔多斯盆地西缘北段,保留了相对完整的奥陶统地层。本文通过对该地区中—上奥陶统乌拉力克组16件碎屑岩样品进行地球化学分析,对碎屑岩的源区特征和构造环境进行了研究。结果表明:乌拉力克组碎屑岩主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩,SiO_2为62.74%~85.47%,K_2O/Na_2O比值为2.2~12.9,tFe_2O_3+MgO值为2.6%~7.21%。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu、Ce负异常特征。砂岩风化蚀变指数(CIA)为66~75,反映温暖、湿润条件下中等的化学风化程度。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明乌拉力克组的碎屑组成不具备"沉积再旋回"的特征。砂岩物源区组成判别图研究表明,乌拉力克组碎屑岩的物源区主要出露长英质沉积岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,乌拉力克组主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘相关沉积盆地,具有多物源的特征。     

内蒙古桌子山地区岩溶水特征及勘查方法

桌子山地区位于内蒙古自治区西南部,该区岩溶发育,属鄂尔多斯盆地周边岩溶区.在研究桌子山地区岩溶水赋存条件的基础上,通过对区域构造条件的分析,总结出该区地下水的分布规律.采用水文地质调查、水文地质物探和钻探相结合的方法,为当地成功地寻找到岩溶地下水,缓解了当地人畜饮用水的紧张状况.     

内蒙桌子山地区凝结水对岩溶地下水补给的探讨

内蒙古桌子山区为西北干旱地区,平均年降水量不足200mm。区内中、下奥陶统碳酸盐岩中岩溶水是当地重要供水水源。该区岩溶地下水氢氧同位素关系图表明,其样点基本分布在当地雨水线左上方,存在明显的反向“氧漂移”现象,这种现象在作者所见到我国北方多数岩溶泉域岩溶地下水的同位素分布是唯一的。通过本区特定的气候、水文地质条件以及自然条件分析认为,本区岩溶地下水中可能存在凝结水的补给,这一观点在2004年8月30日清晨的露水同位素取样分析后得到了进一步支持。      

贺兰构造带北段-桌子山中-新生代构造变形特征

贺兰山构造带位于鄂尔多斯盆地与阿拉善地块之间,经历了元古代以来长期的构造演化过程。贺兰构造带北段的桌子山具有复杂的构造样式,该构造样式记录了鄂尔多斯块体、阿拉善块体以及古亚洲洋构造演化的丰富信息。详细的野外构造解析揭示,贺兰构造带北段桌子山地区自中生代以来主要经历了多期挤压构造变形。第一期构造变形以三叠系及其以下地层中的NWW向宽缓褶皱为代表,指示了晚三叠纪NNE向的挤压作用;第二期以侏罗系及其以下地层中的NE走向构造为代表,指示了晚侏罗世NW向的挤压作用;第三期构造变形以黄河断裂发生右旋走滑及其两侧早期变形构造线走向及古应力场方向之间30°夹角差异为代表。黄河断裂以东白垩系及其以上地层结构稳定,结合前人古地磁研究结果,认为第三期构造变形为桌子山沿黄河断裂发生近30°逆时针旋转,变形时间为新生代。     

滇西北金沙江河流袭夺的研究——兼与任美锷先生商榷

本文根据实地调查与研究,对长期有争议的金沙江袭夺问题提出一些认识供讨论。从石鼓段金沙江河谷地貌发育、鸿文村—剑川谷地的地貌、第四纪沉积特征及其成因三个方面,论证了金沙江在石鼓、鸿文附近自早更新世以来河道并无明显变迁,鸿文—剑川谷地也不是金沙江的古道。     

桌子山煤田构造控水机理研究

查明地质构造对桌子山煤田岩溶地下水的控制规律和矿井突水的影响,基于大量地质原始资料和矿井突水资料,进行理论分析和现场实测。研究表明：桌子山煤田以近南北向的压扭性主构造和东西向的张性次级构造构成立体网格导水体系,地质构造不仅控制着岩溶地下水系统的边界,而且直接影响水动力条件。地质构造越复杂,岩溶裂隙越发育,富水性也越强,西北地区第一例岩溶陷落柱即在此体系内形成。断裂构造与突水点位置联系紧密,中小型突水点多位于东西向小断层附近,中型以上突水点多位于东西向和南北向断层交汇处的地下水强径流带。     

江淮分水岭地区的乡镇供水

上更新统粘性土孔隙水、红层裂隙水，是贫水的“江淮分水岭”地区地下水供水方向。作者综合分析了该区的地质、水文地质条件，对地下水的赋存规律进行了论述，并提出找水方向、宜井深度、取水构筑物型式，以供在该区的找水设计、施工参考。     

滇西北沙溪—鸿文谷地的成因研究——金沙江河流袭夺问题的再商榷

不少中外学者曾认为,滇西北金沙江畔的沙溪—鸿文谷地是金沙江袭夺前的古河谷。本文认为,沙溪—鸿文谷地完全受断裂控制。它是一条自上新世以来,沿剑川断裂由南向北发展,直到全新世初才完全形成的断陷谷。它的形成与金沙江完全无关。当然在早、中更新世不可能有金沙江河流袭夺。     

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区奥陶系深水条纹条带状泥岩等深流成因分析*

沉积形成的条纹和条带状构造多包含化学沉积和机械沉积2个沉积过程,在探讨其沉积机制时往往受到制约。而桌子山地区中、上奥陶统克里摩里组和乌拉力克组发育良好的条纹条带状泥岩,为单一的机械沉积作用所致,是研究条纹条带构造形成过程中沉积流体作用机制的理想层位。本次研究以详细的野外观察为基础,结合室内岩石薄片鉴定和近年来关于细粒沉积水槽实验的研究成果,探讨深水等深流在形成条纹条带构造中的作用。克里摩里组上段多为条纹状泥岩组成,呈极细的连续或断续透镜状,垂向上表现为细—粗—细序列;乌拉力克组多为条带状泥岩,与砾屑石灰岩伴生,垂向上发育窄—宽—窄序列。其成因则与等深流引起的黏土絮凝波和底载荷运动相关。在弱等深流作用期,絮凝波发育并存在长的尾迹,在等深流改造底载荷进行再沉积的同时,黏土絮凝波发生垂直降落沉积,形成条纹状泥岩;在强等深流作用期,絮凝波不发育,底载荷连续加积形成条带状泥岩。克里摩里组条纹状泥岩与乌拉力克组条带状泥岩的差别可能与水深相关,前者水体较深,后者水体较浅。研究结果说明鄂尔多斯盆地西缘中、晚奥陶世的最大海侵发生在克里摩里组上段,这对研究该地区的构造性海侵和大地构造环境具有重要意义。     

鄂尔多斯地块西南缘千河水系变迁与新构造运动

鄂尔多斯地块西南缘新构造运动活跃,其河流阶地发育过程和水系演化历史蕴藏了丰富的新构造运动信息。发育于鄂尔多斯西南缘的千河水系两岸不对称分布5级河流阶地,通过野外调查和钻探揭露,厘清了阶地结构和发育特征,利用电子自旋共振(ESR)测年、光释光(OSL)测年和黄土地层对比定年,分析了阶地形成的时代和下切速率,结合区域地质背景,探讨千河阶地发育和水系变迁的动力背景。研究结果表明,千河干流T5~T1阶地分别形成于1.176 Ma、0.766 Ma、0.504 Ma、0.131 Ma和0.04 Ma,各级阶地对应的下切速率分别为76.6 mm/ka、88.3 mm/ka、111.3 mm/ka、149.6 mm/ka和115 mm/ka。通过研究认为,早更新世—晚更新世中期,千河流域区构造运动逐渐加强,晚更新世晚期以后,构造运动逐渐趋缓。河流演化受断裂构造控制,但不同时期构造应力场对千河水系的影响有差别,使千河向不同方向迁移。构造应力场的变化受控于鄂尔多斯地块所处大地构造位置,很可能是青藏高原构造系和西太平洋构造系晚新生代以来在鄂尔多斯西南缘共同作用的结果。     

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区石峡谷剖面中奥陶统克里摩里组下段等深流深水水道沉积

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区中奥陶统克里摩里组下段以深灰色薄—中层石灰岩夹灰黑色极薄层泥岩为特征,石灰岩单层略显透镜状且基本未受后期成岩作用改造,其中石峡谷剖面垂向上特征变化明显,是研究该组沉积过程的理想剖面。本次研究在详细的野外观察基础上,依据岩石特征和沉积构造进一步确认克里摩里组深水斜坡沉积背景和等深流沉积,同时详细研究了薄—中层石灰岩的充填特征和形态特征,探讨其水动力特征和沉积机制。结果表明: (1)在粉晶石灰岩和灰泥石灰岩中,晶粒呈散点状分布,粉晶之间为灰泥充填,同时岩层内部具有不均一性,粗粉晶、细粉晶和灰泥呈相间分布;(2)石灰岩主要发育和单层内粒度(方解石晶粒)变化有关的沉积构造,包括具有双向递变特征的粒序层、条带状构造和水平层—均匀层—水平层序列;(3)石灰岩层中透镜体发育,包括薄层中的小型连续透镜体、中层(一般小于30^cm)中的长透镜体以及由多个石灰岩层组成的透镜体,后者侧向上尖灭于页岩或地形高处,其内部单个岩层可呈对称性尖灭;(4)剖面上发育单层石灰岩厚度向上变薄的垂向序列以及由该序列组成的石灰岩叠置层。结合已有研究成果认为: 克里摩里组下段薄—中层石灰岩沉积于深水底流发育环境,其水动力具有低速、弱—强—弱周期变化和空间上受限的特征,应为等深流水道沉积,其沉积机制可分为3个阶段,即等深流作用前的清水钙质沉积、等深流作用期间对沉积物的改造和等深流作用后的浑水泥质沉积。     

鄂尔多斯地块西南缘古元古代辉绿岩年代学、地球化学及构造意义

在鄂尔多斯地块西南缘的六盘山断裂带内出露铁马河辉绿岩。铁马河辉绿岩相对贫CaO、MgO和K_2O;富集FeOT、TiO_2和Na_2O。轻稀土相对富集,重稀土平坦,不显示Eu异常,稀土配分曲线显示右倾型;高场强元素无异常,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,显示富集地幔源的地球化学特征。对辉绿岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得上交点年龄2018±16Ma,说明岩体形成于古元古代。样品具有低的(~(87)Sr/~(86)Sr)i值(07003～07064)和正的εNd(t)值(+514～+433),Nd同位素一阶段模式年龄(约20Ga)与LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄基本一致,暗示其来源于软流圈地幔的部分熔融。结合区域地质资料的研究表明,华北克拉通西部地块(鄂尔多斯地块)在20Ga期间的伸展背景与东部陆块一致,暗示整个华北克拉通在20Ga左右存在广泛的裂解事件。     

鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na₂O、Fe O^T、Al₂O₃,贫Mg O、TiO₂、K₂O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/HREE=6.50～7.01,(La/Yb)_N为5.620.69～0.91。样品[n(⁸⁷Sr)/n(⁸⁶Sr)]_i为～7.14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu=0.70587～0.70934,ε_Nd(t)介于-6.9-4.8,T_DM为2562～2730～Ma,Nb/Ta(6.60～8.25)低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示铁马河...     

鄂尔多斯盆地西北部白垩系沉积特征

本文在综合前人研究成果的基础上,通过野外地质调查、分析测试和室内综合研究,在盆地演化的格架内,系统分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统志丹群古气候、沉积相标志、古流向与物源方向以及沉积相与沉积体系等方面的特征,得出了志丹群主要为河流、湖泊相沉积的结论。在此基础上,进一步分析了鄂尔多斯盆地西北部下白垩统志丹群发育砂体的类型与特征,讨论了各类砂体的铀成矿远景,提出华池环河组三角洲砂体对砂岩型铀矿的形成较为有利。     

鄂尔多斯地块西南缘中元古代玄武安山岩地球化学特征及其构造意义

铁马河玄武安山岩位于鄂尔多斯地块西南缘,沿六盘山东麓断裂带出露。岩石发育气孔和杏仁状构造,具有斑状结构—间隐结构,斑晶主要为长条状斜长石和少量蚀变暗色矿物。岩石地球化学呈现富Na2O、FeOT、Al2O3,贫MgO、TiO2、K2O的特点,稀土配分曲线为右倾轻稀土富集型,LREE/ HREE=6. 50~7. 01,(La/Yb)N为5. 62~7. 14,富集Ba、Th、U、K等大离子亲石元素,Nb、Sr和Ti相对亏损,δEu= 0. 69~0. 91。样品n（87Sr)/n(86Sr)i为0. 70587~0. 70934,εNd(t)介于-6. 9 ~ -4. 8之间,TDM为2562~2730 Ma,Nb/Ta（6. 60~8. 25）低于大陆地壳的平均值,指示了受俯冲流体改造的古老富集地幔参与了岩浆形成。SHRIMP锆石U- Pb定年结果显示铁马河玄武安山岩形成于中元古代早期（~1740 Ma）,其形成与研究区中元古代早期陆内伸展作用引起的古老岩石圈地幔减压熔融有关,是华北克拉通陆内裂谷发育过程在鄂尔多斯地块西南缘的体现。     

鄂尔多斯盆地东南缘含煤区砂岩型铀矿成矿条件

为了探讨鄂尔多斯盆地东南缘含煤区砂岩型铀矿成矿地质条件,通过分析该地区地质特征、构造、水文、地层-岩相及铀源等特征,采用资料收集、镜下鉴定、煤田资料筛查、地质编图等方法进行探讨。综合分析认为：鄂尔多斯盆地东南缘中侏罗统直罗组下段放射性异常发育,为主要找矿目的层;控矿构造有利,泥-砂-泥地层结构完整,水动力条件完善,铀源丰富。结合已有钻探验证发现工业矿体,说明该地区砂岩型铀矿成矿地质条件优越,铀成矿潜力较大。