鄂尔多斯盆地南部延长组富铀凝灰岩地球化学特征及形成机制

本文系统地研究了鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩元素和同位素地球化学特征。结果表明：凝灰岩主量元素具有高K、高Al、Si中等至高、低Na的特征; REE总体特征为轻稀土富集、重稀土亏损,∑REE在4857～40212 μg/g 之间变化,Eu呈现出负异常,在034～082内变化,δCe范围在080～208之间; 微量元素中U含量在312～144 μg/g 之间,Ba、U、Th、Hf和Ce呈明显正异常,Nb、P、Ti和Rb呈现负异常。详细的分析表明：U的富集和一些微量元素如Ta、Dy、Lu等相关,Th与∑REE存在明显的正相关性,这些变化可能和盆地中铀矿的富集有关; 凝灰岩的硫同位素总体呈现深源特征。根据以上的研究对凝灰岩的形成原因及形成环境进行了探讨。鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩来源于秦岭造山带火山作用,其中的铀元素富集是由于砂岩型铀矿中铀向凝灰岩迁移而被还原所致。本研究对盆地砂岩型铀矿的铀运移和富集机理认识具有一定指导意义。     

鄂尔多斯盆地延长组凝灰岩夹层展布特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组凝灰岩夹层分布广泛,通过众多凝灰岩夹层的实际岩心观察,归纳总结出凝灰岩夹层的常规测井曲线表现为具有相对低电位、高自然伽马、高电阻率、高声波时差值的特征,并且高值常略低于致密泥岩段;单井分析凝灰岩夹层与上、下部岩石整合接触,较少发育同沉积构造,以典型的火山尘灰大气降落沉积产物为主,但也偶见凝灰岩与砂泥岩一起发育扰动构造,明显经受了水动力改造;连井剖面分析说明延长组长1—长9皆有凝灰岩分布,横向上可对比性凝灰岩主要有4套,分别为长91、长73底、长72、长71期,以盆地西南部长73期最发育;凝灰岩平面展布特征整体呈北西向展布,由南西—北东向凝灰岩厚度逐渐变薄,并且与烃源岩、放射性异常展布形态一致,因此认为凝灰岩的沉积作用所引起的元素迁移和古环境变化,可能对延长组优质烃源岩的发育具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地南部延长组富铀凝灰岩地球化学特征及形成机制

本文系统地研究了鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩元素和同位素地球化学特征。结果表明:凝灰岩主量元素具有高K、高Al、Si中等至高、低Na的特征;REE总体特征为轻稀土富集、重稀土亏损,∑REE在48.57～402.12μg/g之间变化,Eu呈现出负异常,在0.34～0.82内变化,δCe范围在0.80～2.08之间;微量元素中U含量在3.12～144μg/g之间,Ba、U、Th、Hf和Ce呈明显正异常,Nb、P、Ti和Rb呈现负异常。详细的分析表明:U的富集和一些微量元素如Ta、Dy、Lu等相关,Th与∑REE存在明显的正相关性,这些变化可能和盆地中铀矿的富集有关;凝灰岩的硫同位素总体呈现深源特征。根据以上的研究对凝灰岩的形成原因及形成环境进行了探讨。鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩来源于秦岭造山带火山作用,其中的铀元素富集是由于砂岩型铀矿中铀向凝灰岩迁移而被还原所致。本研究对盆地砂岩型铀矿的铀运移和富集机理认识具有一定指导意义。     

鄂尔多斯盆地延长组长1段烃源岩有机地球化学特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长1段发育一套深湖相浊积岩及数层暗色泥岩。根据实测的有机碳含量、可溶有机质及族组分含量、有机元素和同位素等数据可知,该泥岩为一套较好—好的烃源岩。镜质体反射率及生物标志化合物成熟度指标显示,该段烃源岩有机质处于低成熟到成熟阶段。该套烃源岩的发现为陕北地区寻找新的油气勘探目标提供了依据。     

鄂尔多斯盆地蟠龙油田延长组烃源岩地球化学特征

针对蟠龙油田延长组烃源岩存在争议的事实,此次采集了该区延长组野外露头、井下暗色泥岩和原油样品并进行了地球化学分析,旨在厘定延长组烃源岩的分布及生烃潜力,探讨延长组石油来源。研究表明,蟠龙油田延长组烃源岩主要为发育在长7油层组中下部的"张家滩页岩",虽然平均厚度仅为10m,但其有机质类型主要为Ⅱ1型,有机质丰度较高,已达到成熟演化阶段,为好的有效烃源岩。长1、长4+5、长6油层组暗色泥岩地球化学指标显示以差-非烃源岩为主,极少样品为好的烃源岩,总体成藏意义较小。长7烃源岩与本区延长组原油具有很好的可比性,证实了蟠龙油田延长组原油主要为本地烃源岩的贡献,并非湖盆中心长7烃源岩生成的石油长距离侧向运移结果,延长组石油的分布主要为近源垂向运聚成藏。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组震积岩特征研究

震积岩是具有古地震记录的岩层。根据大量岩心观察,鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育震积岩沉积标志,如液化砂岩脉、阶梯状小断层、液化卷曲变形、砂球枕构造、泥岩撕裂屑、滑揉构造等。详细分析了各种震积岩特征及其分布,初步建立了鄂尔多斯盆地延长组震积岩垂向沉积序列,包括:A段为下伏未震层;B段为微同沉积断裂层;C段为振动液化卷曲变形层;D段为液化砂岩脉和砂岩墙段;E段为砂球枕及碎块层;F段为液化均一层和G段上覆未震层。震积岩的首次发现为研究盆地周边构造演化强度和期次提供了佐证,同时震积岩也是一种潜在的有利储层。     

鄂尔多斯盆地延长组的湖泊风暴沉积

首交 述了鄂尔多斯盆地中部三叠世晚期延长组长二段湖泊相风暴岩的沉积特征,建立了本区确泊风暴沉积体系模式,并探讨了三叠世未期风暴岩发育的构造与气候背景及共分布规律,重新确定了长二段沉积期的湖泊边界和古地理格局。同时指出风典岩发育区是良好岩性或一岩性圈闭区。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征

稀土元素具良好的地球化学过程示踪性,且受成岩流体影响小,在分析白云岩化流体性质和白云岩化成岩环境方面具有独特效果。采用中子活化法对鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征进行研究。结果表明:泥微晶白云岩REE质量分数为(2.907～140.09)×10-6,平均为46.917×10-6,低于泥晶灰岩中的含量,δEu平均为0.634,δCe平均为0.942,配分模式与泥晶灰岩相似,显示该类白云岩形成于低温氧化环境,白云岩化流体为海水或海源流体,可能为准同生白云岩化;晶粒白云岩REE质量分数为(3.392～18.435)×10-6,平均为8.788×10-6,远小于海相泥晶灰岩,δEu平均为0.724,δCe平均为0.78,配分模式与泥晶灰岩相似,且与泥微晶白云岩趋于一致,说明其形成于相对高温还原环境,白云岩化流体为海源流体,可能为埋藏白云岩化;溶蚀残余白云岩REE含量高,配分模式与泥晶灰岩不同且不具Eu正异常,指示岩溶流体可能为大气淡水。     

鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系和层序特征

鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系类型形成于不同的地质背景,物源方向和沉积环境也不同,因此沉积特征和分布规律差异较大。以主力含油层段长8油组为例,辫状河三角洲体系主要位于盆地西南缘较陡坡带,砂体为长石砂岩,以槽状层理构造发育、前三角洲中有重力流沉积为特征;重力流沉积主要分布在盆地南部渭北地区的长7油层段,以岩屑砂岩为主,形成于深湖环境中,发育的鲍玛组合层序有ABCE、ADE、AE和BCE型序列;东北方向水系形成了曲流河三角洲体系,主要位于盆地东北缓坡带上,三角洲分流河道伸展距离长,朵体规模大,以长石细砂岩为主,河口砂坝发育。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组古地震效应及其地质启迪

印支期秦岭造山活动控制和影响着鄂尔多斯盆地南缘边界性质和盆内延长组的沉积作用。通过岩芯分析,在盆地东南部延长组地层中识别出震裂缝、层内阶梯状微断层、微褶皱、液化砂岩脉、液化卷曲变形、球-枕构造、环状层理、丘-槽构造、震积角砾岩等典型的软沉积物变形构造,反映该时期研究区有受频繁且强烈地震作用事件影响的痕迹。在此基础上,对晚三叠世鄂尔多斯盆地盆山耦合作用过程及其响应的动力学机制进行了深入分析;进一步详细研究了震浊积岩这一特殊事件沉积体的形成机制与时空分布规律,并建立其沉积模式;最终讨论了该时期地震作用事件的属性特征及周期活跃性。     

鄂尔多斯盆地中-晚三叠世事件沉积对印支运动Ⅰ幕的指示

中三叠世末的印支运动Ⅰ幕在华北板块东部明显地表现为中、上三叠统间的不整合,而西部鄂尔多斯盆地的三叠系内部一般为连续沉积,使得印支运动Ⅰ幕难以识别.本文通过观察延长组的钻井岩芯,分析了湖底扇、震积岩、凝灰岩和油页岩等事件沉积体的发育特征及时间序列,显示出它们发育的高潮期皆为长7油层组沉积初期,时间上与印支运动Ⅰ幕相耦合,...     

鄂尔多斯盆地西南缘晚三叠世前陆冲断活动控制的沉积层序特征

从鄂尔多斯盆地西部前陆盆地的构造演化特征入手,通过对鄂尔多斯西南缘前陆冲断带汭河—陇县—麟游露头剖面和前陆斜坡带延河剖面上三叠统延长组典型露头剖面的观测与对比,以及显微镜薄片分析,讨论了鄂尔多斯盆地西南缘前陆不同构造带在沉积层序演化、砂体展布及储层微观特征等方面的差异及主控因素。认为鄂尔多斯盆地西南缘延长组长10—长2下部油层组可划分为3个湖侵体系域和3个湖退体系域。沉积砂体集中发育在湖侵早期和湖退阶段。前陆冲断带近秦祁造山带物源区,坡度陡,砂体沉积受构造作用控制,发育近物源辫状河三角洲。三角洲快速入湖,砂体厚度大,砂岩粒度较大,岩屑、杂基含量较高,储层物性相对较差。前陆斜坡带距离北部阴山褶皱带物源较远,坡度缓,砂体沉积受湖岸线迁移控制,发育远物源曲流河三角洲。砂体展布范围大,沉积相变化频繁,砂岩粒度较小,杂基含量较低,后期成岩作用产生次生孔隙,可成为较好储层。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积演化及其与早印支运动关系的探讨

鄂尔多斯盆地延长组下部（长8-长10油层组）沉积特征与中、上部（长1-长7油层组）存在较大的差异。延长组下部沉积时,盆地西部和西南地区地形相对较平坦,以辫状河、辫状河三角洲及滨浅湖沉积为主,碎屑岩中化学性质不稳定的组分含量较高;长7沉积期,沉积格局发生重大变革,盆地西缘、西南缘地区发育冲积扇、扇三角洲沉积体系,拗陷幅度急剧增大,半深湖-深湖区范围可达10×10.4 km2以上,而且湖盆中心向西南迁移了几十公里,碎屑岩成分成熟度增高,岩矿组合具有显著的东西分异性。此外,从延长组凝灰岩的分布特征分析,长7底部沉凝灰岩分布稳定,为同期火山作用的产物,厚度由盆地西南向东北方向逐渐减薄至不发育。上述分析表明,长8沉积末期为湖盆沉积演化的重要转折期,盆地西缘和西南缘存在一次强烈的构造地质事件,火山活动频繁,为印支运动第一幕重要的表现形式。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组凝灰岩夹层Th元素的富集特征

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组凝灰岩夹层分布广泛,能谱测井资料解释凝灰岩夹层Th元素含量为25×10-6~35×10-6,元素地球化学测试结果Th含量在15×10-6~80×10-6之间,平均36.6×10-6,明显高于与其互层的泥岩或炭质泥岩的平均值,也高于地球各圈层的平均值,属于Th富集状态。延长组凝灰岩夹层中Th的富集可能主要有2个方面的原因,其一是原始岩浆中Th含量较高,因其性质相对不活泼,未发生明显的迁移;其二是凝灰岩经历了较强烈的水解蚀变作用,蚀变产物以粘土矿物为主,从而可能吸附了上下地层中的Th,最终导致了凝灰岩夹层中Th的富集。Th的富集可以作为研究区识别凝灰岩夹层的标志,有利于进行更精细的地层对比。同时,Th/U比值反映出的延长期凝灰岩沉积作用所引起的元素迁移和古环境变化,可能对延长组优质烃源岩的发育有重要作用。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段厚层熔结凝灰岩特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩中凝灰岩夹层广泛分布,单层厚度一般为0.1～10 cm,局部可达1～2 m。在盆地南部铜川瑶曲镇新发现了单层厚约14 m的岩屑晶屑熔结角砾凝灰岩层夹透镜状碳酸岩。熔结凝灰岩SiO_2含量在47.09%～66.6%之间,呈中性-偏酸性特征;∑REE为(164.04～245.74)×10^-6,LREE相对富集,总体特征表现为负Eu异常明显的右倾型曲线;微量元素中大离子亲石元素Sr、P为负异常,高场强元素U、Th为明显的正异常。碳酸岩中SiO_2含量较高,矿物组成简单,可能为壳源碳酸岩; Sr和Ba的含量较高,显示典型的火成碳酸岩特征。根据熔结凝灰岩的野外露头及岩相学特征,结合其分布特征,建立了鄂尔多斯盆地中晚三叠世火山岩岩相模式,认为铜川瑶曲镇的熔结凝灰岩为火山通道相-爆发相。熔结凝灰岩源于火山弧高钾钙碱性岩浆源区,透镜状碳酸岩产生于碰撞造山过程中派生的引张大陆岩石圈断裂带,直接由岩石圈富集、地幔低程度部分熔融作用而产生的碳酸岩浆侵入或喷发所形成,与中晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切,是秦岭造山带印支构造活动在鄂尔多斯盆地的沉积耦合效应,该发现为鄂尔多斯盆地中生代构造演化提供了新的岩石学证据。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩墙（脉）特征及其地质意义

笔者详细分析了鄂尔多斯盆地三叠系延长组野外砂岩墙和岩心砂岩脉的特征,初步阐明了砂岩墙(脉)的形成机制和演化过程:早期沉积的未固结细粒砂岩在后期地震诱发下液化,同时砂体内压力迅速增加,在围岩层的裂隙处闪电般贯入,形成砂岩墙(脉)。结合区域构造背景,认为砂岩墙具有构造指示意义,同时对油藏的形成和破坏具有一定的影响。     

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.