江陵凹陷新生代玄武岩水-岩反应模拟及其对富钾卤水成因的指示

关于江陵凹陷富钾卤水的物质来源和成因机理仍未查明. 对凹陷新生代玄武岩开展矿物学、岩石学、地球化学研究以及水-岩反应模拟实验,重点研究时间、温度、流体成分等对水-岩反应的影响. 结果表明,卤水具有高锂低镁的特征,说明其在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,玄武岩蚀变作用强烈,表明地下热液的交代作用强烈,玄武岩通过水-岩反应为富钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体,水-岩反应是卤水形成的重要过程.      

四川成都盆地某深层富钾卤水的地球化学特征及成因

本文报道了四川成都盆地某深层富钾层卤水的化学组成，氧、氢、硫和硼同位素组成以及２５℃等温蒸发析盐过程中，从卤水中获得的固相物质组成。在此基础上讨论了卤水的成因，认为该卤水是蒸发浓缩的海相卤水、非海相卤水以及埋藏成岩过程中封存卤水对地层中海相蒸发盐溶滤作用形成的混合水。     

Salt-Gathering and Potassium Formation of Potassium-Rich Brine during the Triassic in the Sichuan Basin, China

Potassium-rich brine in the Sichuan Basin has been much studied in recent years, but few studies have focused on the distribution and migration of salt basin and the differences of potassium formation mechanisms. This work examined the salt-gathering and potassium formation of potassium-rich brine during the Triassic in the Sichuan Basin using lithofacies palaeogeographic depiction and geochemical analyses. (1) The favorable sedimentary facies controlling the formation of potassium-rich brine during the Triassic in the Sichuan Basin are evaporation platform and restricted platform, whereas the salt basin is one of the main factors controlling the poly-salt center. (2) The distribution and migration of this salt basin were affected by certain factors. The salt basin of the Jialingjiang Formation was mainly distributed in the east and central Sichuan Basin, whereas that of the Leikoupo Formation was mainly distributed in the central and west Sichuan Basin. The sedimentary centers have gradually moved westward and become smaller. (3) Three main formation mechanisms were identified for the potassium-rich brine during the Triassic in the Sichuan Basin, i.e., evaporation and concentration of seawater, surface fresh water leaching, and deep water-rock reaction. Fresh water leaching was characterized by low anomaly δ18O and δ13C values. Water-rock reaction was mainly related to temperature, and high temperature environment (caused by burial depth, overthrust and deep hydrothermal fluids) was beneficial to water-rock reaction. The characteristics of water-rock reaction do not correspond to the increase ratio of K?103/Cl and Br?103/Cl in brine, and the Rb+ content of the brine was high. (4) The formation mechanisms of potassium-rich brine differed between different areas of the Sichuan Basin. In east Sichuan, the evaporation and concentration of seawater, together with meteoric fresh water leaching, was the main formation factor, whereas the evaporation and concentration of seawater and water–rock reaction predominated in west Sichuan. This study of the sedimentary environment and formation mechanisms is of significance to the exploration and exploitation of potassium-rich brine in the Sichuan Basin.     

江陵凹陷荆沙组油气成藏条件分析

根据荆沙组的基本地质特征,综合分析了成藏条件。认为长期继承性发育的构造、紧邻生油洼陷和晚期构造活动是荆沙组油气藏形成的先决条件。油气成藏的关键因素是:圈闭、断层和砂体的配合。建立了油气成藏模式,指出该区可发育垂向和侧向两种油藏模式。认为盐隆构造、深大断裂构造是寻找垂向油藏的有利区带。     

湖北江陵凹陷古新统沙市组四段硫酸盐硫同位素组成及其地质意义

江汉盆地江陵凹陷古新统沙市组四段硬石膏和钙芒硝中硫同位素组成为25.2‰~32.6‰,远远高于同时期海水硫同位素(20‰)。结合研究区古新统沙四段蒸发岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr研究,借助Mg、Ca、Sr、Ba等元素及其Mg/Ca、Sr/Ba,认为江陵凹陷沙四段时期湖盆为封闭的陆相盐湖。根据典型暖相盐类矿物(原生钙芒硝)的广泛发育和指示气候干旱程度的Fe₂O₃/FeO特征,可以推断研究区在沙市组四段沉积晚期的古气候属于暖旱型气候。在温暖干旱的气候环境下,硫酸盐沉积物供给率较低,因此当时的沉积环境对硫酸盐是封闭的。通过Fe、Mn、Al、 Mg、Ca、Ni、V 、Co、Cu等主微量元素以及Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)、w(V+Ni+Mn)、V/(V + Ni)、Ni /Co、Cu/Zn的研究表明,研究区沙市组四段环境为湖盆浪基面之下的缺氧还原环境,为常年性较深水分层湖泊。上述缺氧沉积环境下存在大量的厌氧细菌,表生（≤50 ℃）条件下,厌氧细菌使硫酸盐SO^2-₄还原成H₂S,后者与金属离子结合形成硫化物或直接从体系中逸出,再加上当时的内陆环境对硫酸盐是相对封闭的,这种硫循环过程是造成研究区硬石膏和钙芒硝硫同位素值较高的原因,也是研究区最重要的硫同位素分馏过程。     

江陵凹陷成藏组合体与勘探思路

成藏组合体的研究是地学领域的一大热点,笔者利用钻井、测井、地震及分析化验等资料,以输导系统为重点,通过对构成成藏组合体的地质要素、地质作用的时空配置研究,将江陵凹陷划分为一个完整的成藏组合体,指出该成藏组合体油气成藏发生于荆沙中期-荆河镇晚期(始新世中期-渐新世晚期),具有不同层位同期成藏的特征。江陵凹陷具有多套勘探层系,可以进行多层系立体勘探,提高勘探效益。     

江陵凹陷古新统光卤石的发现及其钾盐找矿意义

通过薄片鉴定和XRD等分析,在江陵凹陷古新统发现光卤石矿物,单层厚度达23cm,经化学分析该层含光卤石石盐岩中光卤石含量为1.6%。光卤石在江陵凹陷古新统有两种产出状态:一种是被包裹在石盐岩内,呈颗粒状分布,粒度大小0.1~0.5mm;另一种是充填硬石膏孔隙中,粒度大小0.1~0.2mm。经石盐包裹体测温、碳氧同位素和元素地球化学研究,确定了江陵凹陷古新统时期的古气候属于"暖旱"型。江陵凹陷古近纪时期属于裂谷型小盆地,构造期沉降较大,盆地封闭性良好,同时期火山活动频繁,为凹陷带来丰富的成矿物质,火山期后的温热泉水补给同样也为凹陷带来丰富的成矿物质;裂谷的某些部分与大洋沟通,接受海水补给。这样的构造条件、物质条件与古近纪时期的干旱气候相互耦合,出现光卤石沉积。江陵凹陷古新统光卤石发现,说明在该时期江陵凹陷卤水已演化到析出钾盐阶段,具有重要找钾指示意义。     

Lithium Isotope Evidence for the Source of Potassium-Rich Brine Solutes in the Jiangling Depression of Central China

<正>Objective High-temperature and high-pressure brines have been discovered in the Jiangling Depression west of the Jianghan Basin,which contain K,Li,Rb and Cs of high economic grade.Till now,little attention has been paid to the potassium-rich brines,and it is uncertain to determine the source of solutes in the brines,such as K and Li.     

江陵凹陷盐隆构造体系对富钾卤水储层分布特征的影响

江陵凹陷古新统沙市组及新沟嘴组均沉积有大量含盐岩层系, 受喜马拉雅运动影响, 形成各类盐隆构造。为了厘清江陵凹陷富钾卤水的分布特征, 重点研究了江陵凹陷的地层、断裂、构造分布特征, 探究盐隆构造体系对富钾卤水分布特征的影响。通过剖析江陵凹陷盐构造形成及演化特征, 认为盐隆构造控制的次级凹陷形成于盐层沉积的不同阶段, 汇集不同阶段的卤水, 成为盐类聚集的关键场所。江陵凹陷卤水钾离子主要来源于与断裂相伴的火成岩。富钾卤水重点分布于新沟嘴组下段及沙市组中, 其卤水储层包括砂岩储集层(李家台地区)、火山岩储集层(沙市地区、范家台地区)及破碎带储集体(南岗地区)。高矿化度富钾卤水在江陵凹陷内广泛分布, 具有较大的勘探潜力。     

湖北潜江凹陷古近系深层富钾卤水成因及演化

地下深层富钾卤水是非常重要的钾盐资源,目前很少从区域尺度系统研究沉积盆地中富钾卤水水化学特征及成因.对潜江凹陷深层富钾卤水进行了主、微量元素分析.研究区卤水矿化度为125.70～347.00 g/L,K含量为0.32～6.83 g/L;富集Li、B、I、Na、Cl,亏损Mg、Br,Ca、SO4有富集也有亏损.储层岩石矿...     

江陵凹陷古新世地下卤水型硼矿成因研究

中国探明硼资源主要分布于东北和青藏等地区,矿床品位低,共伴生矿物多,开发成本高,开发利用程度低,难以满足产业发展需求。目前,在江汉盆地江陵凹陷勘探中发现卤水中B2O3浓度达3 g/L,Li、K、Br、I、Rb、Cs含量超过工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,对江陵凹陷新生代卤水型硼矿开展水化学、同位素地球化学及实验地球化学分析,重点研究了古气候、构造和玄武岩等对卤水成矿的影响,探究其成因机制。研究初步认为,不同的储卤层岩性具有不同的地球化学和同位素特征,玄武岩有强烈的蚀变,说明地下流体对火成岩发生了交代作用,玄武岩的水-岩反应是富硼卤水矿的重要物质来源;一定盐度的流体有利于硼离子的活化,高盐度流体是硼成矿元素主要的迁移载体,表生环境下干热的古气候使含矿水体蒸发浓缩是富硼卤水富集成矿的重要形成机制。     

江陵凹陷古近系沙市组含膏盐岩系沉积特征研究

研究发现,在江陵凹陷中南部梅槐桥向斜带内沙市组发育两套膏盐岩层。通过对钻井、岩心、地震资料的分析,明确了膏盐岩的岩性、电性及地震响应特征:岩性变化主要为由湖盆中心至边缘膏盐类矿物的含量越来越低而陆源碎屑物质含量越来越高;电性特征表现为低伽马、低密度、高电阻、中子趋于0、扩径明显;在地震剖面上表现为强振幅、低频率的反射特征。结合研究区古气候和古构造背景,对沙市组两套膏盐岩的沉积特征进行分析,结果表明,两套膏盐岩在凹陷内的分布差异巨大且沉积中心具有向南迁移的趋势,物源、古地貌和湖平面变化三种因素的综合作用是造成这种差异的主要原因。最后总结出研究区沙市组所沉积的膏盐岩是一种"非匀称补给"的成盐模式,主要形成于湖盆基准面下降晚期浅水蒸发沉积环境中。     

深层富钾卤水的地球物理探测技术及应用——以江陵凹陷为例

上世纪在江陵凹陷的石油钻孔中发现了深层富钾卤水矿层,但是卤水矿层的空间展布一直不清。借用油气勘探领域中地球物理储层预测方法和理论,利用钻孔对矿层的垂向高分辨率的识别,标定到三维地震剖面上,利用多种地震属性横向高分辨率识别卤水矿层,预测矿层的空间分布,为靶区钻孔的部署提供依据。文章利用已经发现富钾卤水矿层的路9井的资料,开展模型正演,发现地震中振幅、频率、波形等属性可以较好地识别卤水矿层;将路9井的卤水矿层标定到地震剖面上,通过提取地震属性,识别出的富钾卤水矿层平面面积达5.53 km2;在该富钾卤水区中部署的岗钾1井,钻探获得高产富钾卤水矿层,验证了地球物理探测深层富钾卤水方法的正确性。     

江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系沉积特征及其沉积环境意义

通过钻井岩心观察及室内测试分析等方法,对江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系的沉积特征进行了研究.该时期研究区盐湖的特点是:成盐多期次、沉积连续、淡化—成化周期性交替,因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象.该区沙市组四段盐层间的层段由非砂岩组成,主要由单层厚度为几毫米至几十厘米、累积厚度达几十厘米至几米的含...     

江陵凹陷新沟咀组下段成岩特征及高孔隙带的分布规律

江陵凹陷成岩作用明显受沉积水介质性质的控制,成岩特征呈现出淡水-半咸水介质富碳酸盐胶结与盐湖富硬石膏胶结特征,两种胶结物含量存在互为消长的关系.从分析盐湖成因角度合理解释了成岩规律,认为盐湖环境成因受控于深层卤水和古气候.淡水一半咸水环境和盐湖环境成岩作用模式的差异导致两种环境抗压实的机理存在着差异,相应的高孔隙带分布规律不同,淡水一半咸水环境的早期碳酸盐胶结物被溶蚀形成高孔隙发育带;盐湖环境的膏岩层发育区有利于形成深部异常高压的"封存箱",保存原生孔隙,从而发育高孔隙带.     

江汉盆地江陵凹陷二氧化碳地质封存数值模拟

通过建立江汉盆地江陵凹陷新沟嘴组储层和盖层的二维模型,对江陵凹陷进行了CO2地质封存数值模拟研究,分析了注入CO2的运移分布和溶解扩散情况,并对储盖层垂直方向的渗透率进行了敏感性分析.结果表明,所建的二维模型能够较好地描述CO2在储层中的运移过程和分布状况,而且在实际地质封存工作中必须要考虑一些地质上的因素如储盖层的渗透率、毛细管压力、岩石矿物组分丰度等的变化对封存效果的影响.     

南翼山富钾锂卤水储层识别方法

油井调查显示,在柴达木西部以南翼山为代表的储油构造区,广泛分布含钾、锂等有用元素的深层卤水,在古近纪?新近纪不同层位均有分布,具有极大的社会经济价值.根据构造及地层岩性特征,认为卤水储存空间为孔隙、裂隙型,由于南翼山地区含水层在声波测井曲线中响应特征并不明显,传统以声波测井为约束条件的波阻抗反演技术难以有效识别卤水储层...     

新疆罗布泊富钾卤水矿床异常富集机理

罗布泊是世界上最大的单体硫酸盐型液体钾盐矿床,对于其矿床成因一直存在争议.基于大量盐泉、地下潜水及地表水的化学实测数据,从水文化学的角度探讨罗布泊富钾卤水矿床成因.结果表明,矿区富钾卤水钠氯系数为0.76～1.24,钾氯系数为38.58～60.49,主体表现为溶滤型卤水特征,指示有其他来源卤水混合参与成矿;首次在罗布泊...     

江陵凹陷西南部梅槐桥富生烃洼陷及近源油气成藏

江陵凹陷西南部已发现的油气藏紧邻梅槐桥富生烃洼陷分布,且油气储量主要集中在该洼陷生烃中心短轴方向两侧的谢凤桥、南岗、复兴场、采穴等断块和断鼻圈闭中.对梅槐桥富生烃洼陷内烃源岩发育特征及其洼陷内生烃差异性的研究表明:洼陷北部梅槐桥地区是烃源岩沉积时期的沉降中心,烃源岩发育,埋藏较深,生烃能力强,为该洼陷的生烃中心;而南部牛头岗地区烃源岩层厚度小,埋藏浅,生烃能力差.原油成熟度和油源对比研究表明,油气具有近距离运移近源成藏的特点;北部采穴断块、复I断块、谢凤桥断鼻和南岗断鼻油气藏中成熟度相对较高的原油主要来自北部梅槐桥地区;南部八宝断鼻油气藏中成熟度低的原油与牛头岗地区原地烃源岩具有亲缘关系;而偏南部丁家湖断鼻油气藏中的原油则为梅槐桥生烃中心成熟度较高的烃源岩和原地烃源岩的混合贡献的原油.因此,可认为梅槐桥生烃中心短轴方向的两侧为目前江陵凹陷西南部油气勘探最有利的地区.     

江陵凹陷北部高速玄武岩下二维广角地震初探

江汉油田江陵凹陷北部高速玄武岩发育,利用常规地震资料很难得到高速玄武岩下的地震反射。分析研究表明,广角地震有利于玄武岩下的地震成像。通过综合正演和实际地震数据完成了广角地震资料的处理,获得了江陵凹陷北部高速玄武岩下的反射地震信息。在开展广角地震波场的识别和利用研究过程中,从正演模型出发,探讨了在不同地质条件下高速层对地震波场的影响,并针对靶区资料讨论了如何识别广角地震信息。在上述基础上,通过对实际地震资料做精细的分析和处理,最终完成了高速玄武岩下地震资料的成像。