鄂尔多斯盆地奥陶系压释水岩溶地球化学模拟

鄂尔多斯盆地的压释水岩溶是在中深埋藏条件下,富含有机酸的压释水渗入碳酸盐岩含水层所产生的溶蚀作用过程及岩溶化结果.从矿物的化学成分上来看,具有较低的Sr,较高的Fe、Mn含量,反映了埋藏较深、温度较高的成因环境.包裹体的大小、形态和分布特征显示矿物形成于水流交替缓慢,温度、压力及溶液浓度变化较为稳定的环境;包裹体的化学成分表明压释水岩溶作用较强的地区,溶解离子含量较低,pH值较低;包裹体同位素分析结果显示溶蚀孔、缝充填物的(D值较高,形成于氘富集的热卤水环境.通过压释水岩溶的地球化学模拟试验与系统分析得出:压释水的溶蚀动力源于有机酸的介入;压释水的溶蚀过程是一个缓慢的渗流扩散过程;压释水的溶蚀强度与有机酸的含量密切相关.     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气有利区块优选

鄂尔多斯盆地东缘经过20 a的勘探开发,煤层气仍然没有实现产业化。随着勘探资料的不断丰富,有必要对该区进行煤层气有利区块的优选和重新认识。在前人研究基础上,首先将鄂尔多斯盆地东缘埋深1 500 m区域分为6个区块,选取煤层厚度、含气量、构造条件、水文条件、煤体结构、含气饱和度、储层压力梯度、渗透率和临界解吸压力与储层压力比9个参数作为区块优选指标,结合国内外及研究区实际情况制定了相应的评价临界值。将上述参数作为评价指标集合,以评价单元作为对象集,以有利、较有利和不利作为评级等级集合,然后运用模糊数学综合评判方法得到各评价单元的不同评价参数对评价等级的隶属度,并运用层次分析法确定了各指标的相对权重,最后得到了评价单元对评价等级的隶属度。根据最大隶属度原则,吴堡-柳林属于有利区,大宁-吉县和韩城属于较有利区,准格尔、府谷、河曲-临县属于不利区,吴堡-柳林的煤层气可采性好于大宁-吉县和韩城。因此,建议将吴堡-柳林、大宁-吉县和韩城定为研究区煤层气优先开发区块。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析

沉积岩的地球化学特征可以反映盆地沉积环境。为了探讨鄂尔多斯盆地延长组沉积时期古气候、氧化还原条件、古盐度等特征,对鄂尔多斯盆地东南部铜川延长组长7段的5个砂岩、8个页岩样品进行主量、微量以及稀土元素地球化学分析。结果显示,长7段细粒沉积物Al₂O₃/SiO₂值与K₂O/Na₂O值指示样品成分成熟度差别不大,黏土矿物含量较高。∑REE平均值为132.65×10^-6,明显低于北美页岩平均稀土元素含量,也低于全球平均大陆上地壳值;LREE分异程度较高,呈微弱的Eu正异常,无Ce异常。“C值”、Sr/Cu、Rb/Sr、Mg/Ca等指标显示延长组沉积期整体处于温暖潮湿的气候区。研究区样品富集微量元素U、Sc、Cs(平均20.11×10^-6、9.66×10^-6、6.08×10^-6),结合V、δU、Th/U、V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)等指标分析,结果指示延长组沉积期以底层水体呈强分层的还原环境为主。Li、Sr、Ni、Sr/Ba、(MgO/Al₂O₃)×100等值显示沉积期水体总体为淡水-微咸水。     

鄂尔多斯盆地中部油气聚集区带地球化学特征研究

鄂尔多斯盆地中部存在明显的、东西方向的地球化学异常区带，异常区带有异常范围大、强度高和分布有序等特征，是地下油气信息的反映。从化探烃类指标浓度变化、比值特征和三维荧光图谱特征等方面对异常进行了研究，并结合本区的构造特征和石油地质条件对异常的形成进行了分析，证实了化探异常的形成与盆地中部的大型东西向构造带和东西向气聚集区具有密切的关系，对天然气的勘探具有参考价值。     

鄂尔多斯盆地浅层大位移水平井钻井液体系优选

针对鄂尔多斯盆地浅层水平井钻井过程中的井壁稳定、井眼清洁、润滑减阻和储层保护的技术难题,通过分析储层的地质特征,在该区原用聚合物钻井液基础上,选择性加入MC-VIS、ABSN、纳米乳液和复合屏蔽暂堵剂,形成纳米乳液封堵钻井液体系,在保证施工安全的前提下,可将岩心渗透率恢复提高至8350%。通过七平1井的应用表明,纳米乳液封堵钻井液体系能够满足低渗透油层大位移水平井的钻井施工需求,为高效开发鄂尔多斯盆地浅层油气藏提供技术支持。     

鄂尔多斯盆地上古生界煤层气与致密气联合优选区评价

鄂尔多斯盆地上古生界具有煤层气和致密砂岩气成藏的有利条件。上古生界煤层气与致密砂岩气具有相同的烃源岩,且煤层与致密储层垂向上相互叠置,为二者联合勘探开发奠定了地质基础。在综合考虑煤层气与致密砂岩气成藏地质条件的基础上,建立了鄂尔多斯盆地煤层气与致密砂岩气共同勘探选区的评价指标体系,包括煤层厚度、烃源岩热演化程度、生气强度以及致密储层厚度4个指标。依据建立的评价指标体系,对鄂尔多斯盆地内5个区块进行煤层气与致密砂岩气共同选区评价,评价结果为区块Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ为勘探目标区,主要分布在盆地的东西缘,煤层厚度大、烃源岩生气强度大,勘探前景好;区块Ⅰ和Ⅳ为勘探有利区,呈条带状分布在盆地的东北部和西北部,煤层气与致密砂岩气协同勘探潜力较大。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿地球化学研究进展

叙述了元素地球化学、同位素地球化学和有机地球化学等方面在鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的研究新进展。该区的研究成果丰硕。从元素地球化学的研究明确了矿石及其围岩的岩石地球化学特征,讨论了铀成矿的地质环境,围岩与铀成矿的关系。利用同位素地球化学的方法厘定了铀的成矿时代,利用裂变径迹的研究构建了该区的地质热力学演化历史,推测了成矿时代与构造演化历史之间的联系。综合同位素地球化学,有机地球化学和地质热力学演化等多方面的观点讨论了铀源和成矿流体的来源及有机质在铀成矿中发挥的作用。     

鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿常量元素地球化学特征及地质意义

鄂尔多斯盆地东北部是我国砂岩型铀矿的重要矿集区,区内铀矿床的含矿主岩为中侏罗统直罗组砂岩。本文以该区含铀砂岩为对象,研究了紫红色砂岩、绿色砂岩、矿化砂岩、铀矿石及灰色砂岩中常量元素含量变化特征,分析了铀成矿过程中常量元素迁移规律,并讨论了成岩成矿背景。研究表明:在铀成矿过程中,SiO2、Al2O3表现为带出组分,CaO、MgO、K2O、Na2O及TFe2O3表现为带入组分,说明水-岩作用过程中常量元素具有明显的活动性。根据元素迁入迁出强度,将常量元素划分为活动组分(SiO2、Fe2O3、FeO、CaO)、次活动组分(Al2O3、MgO、K2O、Na2O)及惰性组分(TiO2、MnO、P2O5)三类。含铀砂岩构造环境主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,鄂尔多斯盆地北侧阴山褶皱带中的花岗闪长岩可能是其主要的物质来源。不同类型砂岩样品的Fe2+/Fe3+值与铀元素含量具有一定的正相关性,铀矿化严格受灰绿色-灰色砂岩控制,主要发生在氧化-还原过渡环境偏还原一侧,部分灰绿色含矿砂岩具有弱氧化环境的特征,说明该区成矿环境的特殊性,灰绿色砂岩可作为区内重要的找矿标志。     

鄂尔多斯盆地马家沟组二氧化碳地质封存有利区优选

CO2地质封存技术（CCS）是目前国际上实现CO2大规模低成本减排的最佳选择之一,而CO2地质封存的首要问题是CO2封存有利区优选。针对鄂尔多斯盆地马家沟组CO2地质封存有利区优选研究不足的现状,本文借助大量的地质、钻井、地球物理及测试分析,对鄂尔多斯盆地马家沟组地层水矿化度条件、温压条件、储层条件、构造条件及盖层条件进行研究分析,从而对CO2地质封存区域边界进行确定。在此基础上,出于CO2地质封存技术性和经济性考虑,进一步再优选出储层条件优越、距离CO2捕集装置较近、勘探程度较高、地层埋深合适且对其他矿产开发影响甚微的地区进行CO2地质封存。结果表明：①确定鄂尔多斯盆地适宜CO2地质封存的地区位于摆宴井-沙井子断裂以东、渭北隆起北缘断裂以北、黄河断裂以西、伊盟隆起以南的广大地区,主要包括伊陕斜坡和天环坳陷内的除中央古隆起缺失区以外的马家沟组分布地区;②乌审旗—靖边—延安岩溶斜坡区（Ⅰ1）为盆内最佳CO2地质封存区;③榆林—米脂岩溶盆地区（Ⅰ2）是CO2地质封存的有利场所。     

鄂尔多斯盆地马家沟组二氧化碳地质封存有利区优选

CO2地质封存(CCS)技术是目前国际上实现CO2大规模低成本减排的最佳选择之一,而CO2地质封存的首要问题是CO2封存有利区优选.针对鄂尔多斯盆地马家沟组CO2地质封存有利区优选研究不足的现状,本文借助大量的地质、钻井、地球物理及测试分析,对鄂尔多斯盆地马家沟组地层水矿化度条件、温压条件、储层条件、构造条件及盖层条件...     

鄂尔多斯盆地西缘前陆盆地中生界成岩作用研究

鄂尔多斯西缘前陆盆地中生界储层砂岩成岩作用主要受前陆盆地构造演化的影响,不同构造区带砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现,冲断带近物源区由于杂基和软矿物含量高,压实作用表现较为强烈,砂岩物性较差;但斜坡带远离物源区压实程度较弱,原生粒间孔隙发育。前陆盆地不同区带的构造演化强度不同,形成了不同的成岩强度,冲断带的Ro值为0.5%～0.65%,其成岩演化刚进入晚成岩A期,但成岩演化程度比斜坡带略高,而坳陷带经历的成岩演化最高,成岩演化程度相对较高(Ro:0.7%～0.9%),强度最大。坳陷带比冲断带、斜坡带含有更高含量的富铁方解石,这些铁方解石属于成岩晚期的产物,很难遭受后期溶蚀改造,所以坳陷带中铁方解石含量较高的地区储层物性也比较差,其机理可能与黏土矿物转化和长石类矿物发生溶蚀有关。     

地质构造对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水的控制作用

鄂尔多斯盆地南缘干旱缺水,多年来一直制约着该区的经济发展和群众生活质量的提高.通过调查测绘、钻探验证及多学科综合研究相结合的方法,对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水进行了系统研究,认为鄂尔多斯盆地南缘岩溶及岩溶水的发育均受断裂构造控制.北东向断裂具有较强的富水性,属控水断裂.北西向压扭或张扭性断裂相对北东向断裂岩溶发育较差,属导水断裂.近东西向压性断裂,富水性较差,属阻水断裂.三大构造带相互作用形成网格状和似层状地下水管道系统,对岩溶地下水的交替、运移和富集及岩溶水的径流、排泄有一定的控制作用.     

鄂尔多斯盆地中、新生代后期改造

鄂尔多斯盆地周缘和内部在中、新生代都受到后期改造作用,周缘存在挤压逆冲推覆和拉张断陷等不同性质的构造改造作用。在盆地内部,后期改造过程中发育在盖层中的断裂具有很强的规律性,受到了基底断裂的控制。盆地中部东西向断裂带对盆地的构造特征具有分区性,南北构造特征有别,北部地区北东、北西、近东西向断裂均有发育,正断裂、逆断裂和由断裂控制的挠曲构造等有规律发育,在不同方向基底断裂交汇部位的盖层内断裂最发育。南部则主要发育北东方向断层。     

塔里木盆地北缘白垩系-古近系界线研究

白垩系—古近系界线,亦即中生界—新生界界线,是全球最重要的地质界线之一。塔里木盆地北缘的这一界线,由于上白垩统是否存在、巴什基奇克组和塔拉克组的时代等问题存在较大分歧一直悬而未决。本文通过对巴什基奇克组和塔拉克组首次发现的钙质超微化石、化学地层学及事件地层学等的研究,确定了本区上白垩统的存在,并将白垩系—古近系的界线置于巴什基奇克组与塔拉克组之间。     

鄂尔多斯盆地西缘煤中稀土元素特征

煤中稀土元素是煤地质领域研究源岩和沉积环境的良好地球化学指示剂,也是一种重要的矿产资源。运用ELEMENT XR等离子体质谱分析仪对鄂尔多斯盆地西缘石炭-二叠系和侏罗系延安组煤样中稀土元素进行测试,计算了多种化学参数并绘制了稀土元素分布类型曲线。在对稀土元素（REY）的地球化学特征分析的基础上,探讨了其物质来源。结果表明,石炭-二叠系煤中REY含量明显高于中国和世界煤中的均值,也高于上地壳值,呈铕（Eu）负异常,铈（Ce）负异常,这可能因为石炭-二叠系处于海陆交互相,与其处于强的还原环境有关;而侏罗系煤中REY含量却低于中国和世界煤中的均值,也低于上地壳值,呈轻微Eu负异常,轻微Ce正异常,侏罗系延安组主要为氧化的陆相环境,所以δCe在煤中的不亏损才会普遍存在。通过煤中稀土元素的分配模式、平面展布与其构造环境的综合分析,推测石炭-二叠系的物源为研究区西北部的阿拉善地块和北部的阴山古陆,南部的秦-祁造山带为侏罗系煤中稀土元素提供了主要的物质来源。     

鄂尔多斯盆地东北部差异隆升过程裂变径迹分析

基于磷灰石裂变径迹(AFT)的分析方法,探讨鄂尔多斯盆地东北缘差异隆升过程及其隆升强度,为鄂尔多斯盆地东北缘(晋西挠摺带府谷—吴堡区段)构造演化历史及其与多种能源矿产耦合关系提供新的认识。不同构造单元及其不同层系样品的AFT分析表明:研究区北段府谷—兴县地区构造抬升相对较早,且经历了白垩纪晚期(86~56Ma)和古近纪(44~37 Ma)两次隆升过程,平均隆升速率分别为24.5 m/Ma和41.8 m/Ma;研究区中段紫金山地区抬升相对较晚,主控构造事件发生在晚白垩世末期—古近纪早期(68~56 Ma)和古近纪中晚期(35 Ma),平均隆升速率分别为48.8 m/Ma和49.2 m/Ma;研究区南段临县—吴堡地区抬升最晚(35~21 Ma),平均隆升速率为73.9 m/Ma。因此,鄂尔多斯盆地东北缘晚白垩世以来的差异隆升过程具有北段抬升早、中段抬升相对较晚和南段抬升更晚的特点,南北区段统一的强烈构造抬升活动主要发生在古近纪以来的晚近时期,且构造隆升强度由南向北逐渐减弱。结合已有的成矿(藏)年代学资料分析表明,鄂尔多斯盆地东北缘关键构造事件及其隆升强度与多种矿产耦合成矿(藏)事件关系密切,构造事件与成藏(矿)事件呈现出显著的协同耦合特点。     

鄂尔多斯盆地西缘下古生界地层分析

通过大量薄片、孔渗测定的分析认为鄂尔多斯西缘下古生界地层具有以下特征：下奥陶统桌子山组中下部存在大量的晶间孔,储层物性最好,如果有裂缝沟通,具有极高的储集能力;平凉组在部分地区为一套深水重力流沉积,原生孔隙和次生孔隙相当发育,具有较好储集能力。但总体来说岩石中孔隙欠发育,大多数地层薄片中无可见孔。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系碳酸盐微相及其沉积环境分析

平凉—泾阳—耀县地区奥陶系碳酸盐岩发育良好,沉积类型多样。本文根据野外实测剖面研究和室内薄片分析,在研究区奥陶系归纳出10种微相类型,泥晶白云岩(MF-1)、细晶—极细晶白云岩(MF-2)、中—粗晶白云岩(MF-3)、白云岩—灰岩过渡岩(MF-4)、泥晶灰岩(MF-5)、粉屑灰岩(MF-6)、砂屑灰岩(MF-7)、含生物碎屑泥晶灰岩(MF-8)、含生物碎屑砂屑灰岩(MF-9)、砾屑灰岩(MF-10)。其中平凉奥陶系发育了9种、泾阳奥陶系发育了9种、耀县奥陶系发育了6种。比照Wilson碳酸盐沉积相模式和微相特征,将研究区奥陶系划分为局限台地(FZ-8)、开阔台地(FZ-7)、斜坡(FZ-4)、斜坡脚(FZ-3)以及深水陆棚(FZ-2)五个相带。通过对相带特征研究,认为马家沟期,平凉—泾阳—耀县一线自西向东海水由深变浅,反映马家沟期开始海侵方向在研究区自南向北。到平凉组沉积期,鄂尔多斯盆地全区海退,南缘地区海水却突然加深,直到背锅山组沉积期才全部退出。对三条剖面沉积相带组合的横向对比,表明研究区奥陶纪存在着多期的海侵—海退旋回。从区域构造背景分析,这些海侵—海退旋回可能与鄂尔多斯盆地南侧秦岭洋的演化有密切关系。     

Genesis of sandstone-type uranium deposits along the northern margin of the Ordos Basin,China

Sandstone-type U mineral resources are among the important sources for nuclear energy.The U deposits in the Ordos Basin in China form part of the northern segment of the sandstone-hosted Central Asian Uranium MegaProvince.Two types of mineralizations are recognized in this basin: "phreatic permeable type" and "interlayer permeable type",both exhibiting features equivalent to roll-front subtypes.The "interlayer permeable type" is widely accepted as the dominant mineralization type for sandstone-type uranium deposits within large-scale basins,also designated as the "interlayer oxidation zone type",based on the horizontal color zoning model representing changing redox conditions.Here we synthesize data from several drill holes within the Ordos Basin,which suggest that major Mesozoic tectonic movements controlled the evolution of the sedimentary system in the basin.These tectonic movements contributed to the formation of three angular unconformities and four parallel unconformities as inferred from the stratigraphic relationships.In addition,other features such as vertical color zoning,paleo-channel controlled tabular or lentoid ore bodies(without roll-type) and a group interlayer horizontal zoning of altered minerals are also documented.Sequence stratigraphic analysis indicates that the Ordos Basin generally witnessed four cycles of water level variations during Mesozoic.During the variations,three high water level and three low water level events were recorded.Biological characteristics imply that the Ordos Basin went through multiple arid to humid climatic evolutions during Mesozoic.Combining the newly documented features with some novel concepts on the hydrodynamic mechanism for supergene ore-forming fluids,we propose a metallogenic model which invokes the importance of tectonic movements and water level fluctuations to explain the genesis of uranium deposits along the northern margin of the Ordos Basin.     

川北旺苍地区奥陶系地球化学特征及沉积环境分析

四川盆地北部奥陶系出露良好,地层较全。研究中选取旺苍地区的两条剖面,采集12件样品,进行了常量、微量及稀土元素测试,结合野外露头观察将奥陶系沉积相划分为滨岸、陆棚、局限台地、台缘浅滩及台缘斜坡5种沉积相类型。从元素的地球化学性质、富集规律以及环境分析来看,随着水体加深和与陆地距离的增加,奥陶系碳酸盐岩中的Sr的含量呈上升趋势,且Sr/Ca增加,Ni增多,Mn富集,ΣREE也有增加的趋势,表明旺苍地区奥陶系自下而上水体总体加深,在西梁寺组沉积期达到极值,随后有变浅的趋势;Na/Ca比值反映从局限台地到台缘斜坡的盐度降低;Fe~(2+)/Fe~(3+)和V/(V+Ni)共同指示了赵家坝组至牯牛潭组沉积期为缺氧的还原环境,而宝塔组沉积时为相对富氧的环境,说明该时期海平面可能有一次相对下降的过程,也可能与此时水体富氧有关。