鄂尔多斯盆地周边地区岩溶发育模式及岩溶地下水开发利用探讨

鄂尔多斯盆地周边岩溶区岩溶含水岩组主要由奥陶系和寒武系灰岩组成,岩溶发育受层状裂隙和构造裂隙控制,主要分布在盆地的东缘、南缘和西缘。文中通过对鄂尔多斯盆地周边岩溶区碳酸盐岩分布特征和埋藏条件的分析,提出3种岩溶发育模式:斜坡顺层岩溶发育模式、裂谷逆层岩溶发育模式和逆冲断层岩溶发育模式,对3种模式下岩溶发育的地质构造特点、水动力及水化学条件、岩溶发育特点进行分析和总结。初步探讨了3种模式下岩溶地下水资源量和开发利用规划。结果表明鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水具有巨大的开发潜力。     

鄂尔多斯盆地地下水勘查

鄂尔多斯盆地矿产资源丰富,生态环境脆弱,地下水资源分布不均,水质复杂。在研究盆地周边岩溶区岩溶发育规律,地下水富集规律,地下水的补给、径流、排泄条件的基础上,将周边岩溶区划分为9个岩溶水系统,进一步划分为25个岩溶水子系统。白垩系自流盆地初步揭示了深部赋存有丰富的地下水,地下水受岩相古地理、地下水补径排条件等控制,水质差异较大。总结了东部黄土覆盖区的地下水类型及开发利用模式     

鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水系统模式及特点

鄂尔多斯盆地周边岩溶分布区由22个汇水面积不等的岩溶地下水子系统组成。本文从区域构造与地貌背景条件出发,将这砦予系统归结为具有相似岩溶地下水系统循环特征的5种模式,每一种模式在岩溶地下水富集规律、水资源循环以及环境地质问题等方面有着不同的特征表现。     

岩溶作用对鄂尔多斯盆地中部气田马五段储集层的控制作用

鄂尔多斯盆地中部气田储集层为奥陶系马家沟组五段白云岩风化壳,以古岩溶型储集层为主。其储集空间的形成是岩溶作用和其他成岩作用相互作用的结果。根据盆地发展演化阶段的不同,大致可划分出四期岩溶作用,即近地表成岩早期大气淡水淋蚀作用、表生期古岩溶作用、浅埋藏期压实溶解作用和深埋藏期深埋溶解作用,其中表生期古岩溶作用对储集层的形成起了关键的控制作用。岩溶作用对储集层的控制主要表现在对储集空间形成类型、储集岩     

对鄂尔多斯盆地周边岩溶水系统的几点认识

鄂尔多斯盆地地周边分布的古生界碳酸盐岩赋存有丰富的岩溶地下水，受背景地质条件的控制，不同地段地层岩性，岩溶发育程度，岩溶水的补给和赋存富集规律均有差异，并形成了多个岩溶水系统。     

鄂尔多斯盆地南缘重磁场特征及其与砂岩型铀矿关系

鄂尔多斯盆地南部是我国重要的砂岩型铀矿产地之一。为了研究该区重磁场特征与砂岩型铀矿展布规律的关系,预测砂岩型铀矿有利区,本文在对鄂尔多斯盆地南缘重、磁资料处理与解释的基础上,推断了研究区的断裂构造,探讨了断裂构造、重磁场平面特征与已知铀矿点的关系,预测了铀矿成矿有利区。研究结果表明:研究区发育的断裂走向有NE向、近EW向、近SN向和NW向4组;已知铀矿(床)点多分布于断裂与次级断裂交汇处,重力梯级带、局部重力高边缘和磁力中低缓异常区。研究区有平凉、宜君-黄陵、彬县-旬邑3个铀矿有利成矿区。     

鄂尔多斯盆地南缘岩溶水系统探析

对鄂尔多斯盆地南缘岩溶体空间结构、地下水循环条件、赋存特征进行了分析,简要介绍了渭北地区岩溶水系统的划分及岩溶水系统的特征.     

陇东盆地西部岩溶地下水形成机制研究

陇东盆地西部处于鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带，新元古-下古生界碳酸盐岩裸露或浅埋，构成-南北向展布的岩溶水富集带。通过运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。指出本区岩溶水的空间分布明显受南北向逆冲推覆构造控制，储水空间以岩溶裂隙为主，构造条件是岩溶发育和岩溶水富集的主要制约因素。岩溶水化学特征具有明显的南北差异，在补给条件优越的中南部平凉-华亭地区，水化学主要由含水层岩性及其赋存条件决定。岩溶地下水以大气降水来源为主，对于埋藏型岩溶水表现为多源水混合而成。根据岩溶水的空间分布与水动力场特征及其补径排条件，全区可划分为平凉、华亭和环西3个相对独立的岩溶水系统．并以此可作为水资源评价的基础。这些认识对于深入了解西北干旱-半干旱地区岩溶水赋存及富集规律、形成与演化机理和在该区开发利用岩溶地下水资源具有重要的科学意义。     

鄂尔多斯盆地东北部构造特征及其对铀矿化的控制作用

文章通过对鄂尔多斯盆地东北部地区断裂体系和构造发展演化分析,指出铀成矿受断裂控制明显,主矿体就位于盆地内主要隐伏断裂附近,断裂活动对成矿起建设性作用的同时也起一定的破坏作用。构造发展演化阶段决定了成矿过程,目标层抬升剥蚀出露地表的时期和持继时间的长短对成矿类型和成矿阶段有着重要的控制作用。据此将成矿划分为潜水氧化阶段、早期古层间氧化阶段、晚期古层间氧化阶段和新层间氧化阶段。两期古层间氧化阶段地下水流动方向以SE向为主,铀源区主要是富铀的阴山山系,形成了分别为120Ma和80Ma的铀矿体。新层间氧化阶段地下水流动方向为NW向,铀源区为相对贫铀的吕梁山山脉,单独由其控制的地段铀矿化较差,但新层间氧化带与古层间氧化带相互叠加改造地段,矿化程度明显提高,形成20Ma和8Ma的铀矿体。     

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。     

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。     

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。     

鄂尔多斯西缘羊虎沟组页岩气聚集地质条件分析

为了研究鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组页岩气成藏潜力,根据泥页岩厚度、有机质类型、有机质丰度与成熟度等因素,从暗色泥页岩地层空间展布特征、构造特征与热事件、生烃能力等方面分析页岩气聚集的地质条件。研究表明,羊虎沟组暗色泥页岩单层最大厚度约30m,区内发育的逆冲推覆构造使地层叠置形成厚的泥页岩层段,泥页岩干酪根以III型为主,II—I型也有发育,TOC平均值为3.25%,R0为1%~4%,这些条件均有利于页岩气聚集成藏。综合分析认为呼鲁斯太南部、乌达及石炭井地区为页岩气聚集最有利的区域。     

鄂尔多斯盆地西缘(部)中生代构造属性

鄂尔多斯盆地西缘构造带独特的大地构造位置、复杂的构造特征、活跃的新构造运动和良好的矿产赋存条件,长期以来为诸多地质学和矿产学者所关注;并从不同角度对该区带的区域地质构造特征和构造属性进行了程度不同地探讨,提出了不尽相同的认识。近年来,有不少研究者将其中生代构造属性划归“前陆盆地”。在地质历史上,适于前陆盆地发育的地球动力学环境,在时间和空间上均是相当有限的。鄂尔多斯盆地西缘(部)处于多个性质不同大地构造单元的结合部位,构造特征因地而异,演化过程十分复杂。本文根据最新勘探资料和测试结果,通过对区域背景、盆山关系、沉积响应、构造特征、原盆面貌、演化过程、发育时限和后期改造等方面的综合研究认为,鄂尔多斯盆地西部在中生代整体上不具前陆盆地属性,为大型残延克拉通内盆地的组成部分;仅在晚侏罗世以来盆地发育晚期和之后的有限时期和局部地段,存在有与前陆盆地结构“貌似”的剖面组合特征。     

鄂尔多斯盆地西南缘煤矿瓦斯地质条件

鄂尔多斯盆地西南缘的彬长矿区开采侏罗系4号煤层,大地构造位置处于华北板块鄂尔多斯盆地渭北隆起带西部的彬长坳褶带内,矿区内瓦斯含量总体偏低,但褶皱地带及断层附近存在高瓦斯区域。研究结果显示,该区瓦斯含量主要受断层和褶曲构造的控制,瓦斯涌出量基本与煤层底板标高为负相关,与煤层厚度为正相关,与煤层埋藏深度和上覆基岩厚度呈正相关,总体上彬长矿区瓦斯涌出量从矿区周边向中部有明显增大的趋势,瓦斯绝对涌出量将随着煤矿生产能力的增大而增大。矿区瓦斯资源总量约44.91亿m3,可开发量约12.94亿m3,具有较好的开发前景,应尽早开展总体规划,统筹考虑,科学开发利用。     

鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿找矿潜力分析

鄂尔多斯盆地铀资源丰富,但其南缘的铀矿工作程度较低。笔者在总结近年来该地区的铀矿勘查工作成果基础上,通过对区内新发现的双龙铀矿床及建庄、焦坪等铀矿(化)点的产出地质特征进行研究,认为该地区的铀成矿条件十分有利,具备发现大型砂岩型铀矿床的找矿潜力。     

鄂尔多斯盆地西缘汝箕沟大岭-鼓鼓台玄武岩锆石U-Pb定年及其构造意义

利用显微镜、地球化学、ELA-ICPMS定年等技术,对鄂尔多斯盆地西缘汝箕沟大岭-鼓鼓台玄武岩及其样品中的锆石进行了内部结构、元素组成分析和原位定年.汝箕沟大岭-鼓鼓台玄武岩为典型的大陆拉斑玄武岩,所获得的锆石年龄分别为1966±15 Ma、344±22 Ma和241±7 Ma,其中1966±15 Ma为继承锆石年龄,344±22 Ma为岩浆第一次分离结晶年龄,而241±7 Ma代表了玄武质岩浆最后喷出时的锆石结晶年龄.可见,中晚三叠世盆地西缘北部贺兰山地区处于区域挤压背景下的局部伸展环境.可能为一小型裂谷盆地.     

鄂尔多斯盆地西缘中奥陶统地球化学特征及古环境意义

鄂尔多斯盆地西缘位于中国东西部构造接合区,其奥陶纪末期构造体制的改变引起了广泛关注。选取老石旦剖面中奥陶统碳酸盐岩作为研究对象,通过地球化学分析,恢复其古环境特征并探索盆地西缘中奥陶世构造体制改变在沉积学与地球化学方面的响应。结果显示:(1)三道坎组和桌子山组碳酸盐岩δ¹⁸O为-5.2‰～-8.9‰,平均值为-7.0‰;δ¹³C为1.3‰～-1.8‰,平均值为-0.1‰。δ¹⁸O自下而上不断增加,并在顶部出现小幅降低。δ¹³C与δ¹⁸O变化趋势相似。(2)古环境特征表现为从三道坎组到桌子山组,水温经历了初期震荡,从32.7℃缓慢降至15.7℃。古盐度Z值呈不断增加的趋势,反映出该沉积期水体加深、盐度不断升高。(3)主量、微量元素指标反映出研究区中奥陶世沉积水体不断加深,从三道坎组到桌子山组陆源碎屑物质含量逐渐降低,指示沉积环境由局限台地向开阔台地转变。结合研究区中奥陶统构造背景,认为中奥陶世鄂尔多斯盆地西缘已经处于前陆盆地的构造体制下,逐渐受到阿拉善地块和华北板块碰撞造山影响,...     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系碳酸盐储层的胶结作用

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组主要由原始沉积的碳酸盐岩和岩溶角砾岩组成.储集空间以次生孔隙为主.中奥陶世沉积作用之后不久,即发生了溶解作用、白云石沉淀、干化脱水作用、机械压实作用、岩溶作用和胶结作用.胶结作用很普遍,主要发生在中石炭世之后的埋藏条件下,是对储层重要的破坏作用.充填于硬石膏结核溶模孔和非组构选择性溶蚀孔、洞、缝的方解石和白云石是最常见的胶结物.这些方解石和白云石胶结物具泥晶、嵌晶状或粒状晶粒结构.泥晶白云石基质的δ18O值-10.98‰～-0.8‰,平均-5.54‰;δ13C值-4.76‰～5.77‰,平均1.51‰.充填于溶蚀孔、缝中的白云石的δ18O值-12.54‰ ～-2.67‰,平均-7.34‰; δ13C值-5.56‰～3.48‰,平均0.28‰.充填于溶蚀孔、缝方解石的δ18O值-15.42‰ ～-6.02‰,平均-9.51‰;δ13C值-12.44‰～1.33‰,平均-3.20‰.总的来说,白云石和方解石胶结物的δ18O和δ13C值低于泥晶白云石基质的,原因是形成晚,受淡水淋滤、埋藏作用和有机质影响较大.泥晶白云石基质的Na含量0～ 350 μg/g,平均59μg/g; Sr含量0～380 μg/g,平均10 μg/g;Fe含量0～ 14 570 μg/g,平均1 040 μg/g; Mn含量0～4 670 μg/g,平均183 μg/g.充填于次生孔隙中的胶结物的Na、Sr、Mn含量与泥晶白云石基质的差别不大,因这些元素含量均低.充填于次生孔隙的碳酸盐胶结物较泥晶白云石基质有明显高的Fe含量.胶结物包裹体的均一温度在90℃ ～ 140C范围内.胶结物沉淀于埋藏较深,温度较高的还原条件下.流体包裹体的气相成分以CH4最为普遍,液相成分以H2O占绝大多数.早期胶结物形成于天然气形成前,晚期胶结物形成于天然气形成之后.岩溶洼地是胶结作用最发育的地带.