对“鄂尔多斯盆地能源矿产氯仿沥青Sm-Nd同位素研究”的新认识——与潘爱芳等商榷

《中国地质》2007年34卷3期发表关于鄂尔多斯盆地石油、煤、含铀砂岩及其围岩的氯仿沥青Sm-Nd同位素研究的文章。潘爱芳等人指出赋存于同一套地层中的含铀砂岩沥青、煤沥青及石油沥青均具有富集地幔特征。笔者通过对其同位素数据重新计算厘定, 得出其物质来源是盆地基底变质重熔与年轻物质混合的产物, 以壳源为主且与富集地幔无关的结论。     

鄂尔多斯盆地石油氯仿沥青稀土元素地球化学特征

对鄂尔多斯盆地石油氯仿沥青的稀土元素地球化学特征研究表明,石油氯仿沥青的稀土元素球粒陨石标准化曲线具有三种明显不同的稀土模式,分别与幔源型花岗岩、后太古代页岩和上地壳沉积岩特征相似,反映了石油沥青与这些岩石具有某种成因联系。其中,位于基底断裂带和构造热活动相对强烈的区域的石油沥青,其稀土模式与幔源型花岗岩、后太古代页岩特征相似,显示这些沥青在运移过程中可能与深部岩石有过相互作用,抑或有深部流体物质的直接加入;在基底断裂不发育且构造稳定的区域原油沥青,其稀土模式具有与上地壳沉积岩相似的特征。由此反映了不同构造位置的原油沥青其物质成分的来源不同,尤其是沥青在运移过程中不断萃取不同深度的物质或有深部流体物质的直接加入,导致石油沥青的稀土元素地球化学特征的复杂性和多样性。     

鄂尔多斯盆地基底断裂与能源矿产成藏成矿的关系

对鄂尔多斯盆地内基底断裂特征及其活动性、盆地元素地球化学场以及与能源矿产关系作了对比和分析。结果表明,鄂尔多斯盆内基底断裂控制了多种能源矿产的分布特征,盆地北部以天然气、大中型煤田为主,南部以油田、中小型煤矿为主,断裂带发育地段以油-气混合区为主,铀矿富集受基底断裂或深断裂的控制。元素地球化学场与基底断裂关系密切,不同高、低背景的元素地球化学场展布位置、走向或扭曲变形与相应地段的基底断裂存在有关,基底断裂控制了地球化学场和元素组合特征;基底断裂的存在与活动、地球化学场特征反映出盆地内存在深部流体活动的迹象,基底断裂的活动为深部流体的运移并参与多种能源矿产的成藏成矿作用提供了有利条件。     

鄂尔多斯盆地氦同位素的特征

鄂尔多斯盆地是中国最稳定的含油气盆地,也是我国发现1000×108m3以上大气田最多的盆地。根据46个气样氦同位素分析,3He／4He为3．1×10-8-1．2×10-7,平均为4．36×10-8,R／Ra值为0．022-0．085,是壳源氦的特征。鄂尔多斯盆地3He／4He和R／Ra值不受天然气的成因类型、气的产状及气的原生性与后生改造的影响。R／ Ra值定量说明鄂尔多斯盆地构造上极稳定。     

利用Q型聚类分析研究鄂尔多斯盆地多种能源矿产间的关系

为揭示鄂尔多斯盆地多种能源矿产间的关系,根据盆地石油、油气伴生水以及煤、煤层夹矸、铀矿及围岩样品的氯仿沥青中57种元素的分析结果,进行了Q型聚类分析。结果表明：侏罗系下统延安组石油、侏罗系中统直罗组石油与三叠系延长组石油有相近的成因特征;三叠系延长组石油沥青、三叠系延长组含油砂岩沥青与侏罗系中统直罗组石油沥青具有类似的成因特征;神木侏罗系下统延安组煤沥青、东胜侏罗系中统直罗组煤沥青、铜川陈家山侏罗系下统延安组煤层石油以及铜川陈家山侏罗系下统延安组煤沥青成因特征相近;铜川陈家山侏罗系下统延安组煤层石油沥青可能与准格尔黑岱沟石炭二叠系煤沥青具有成因上的联系;侏罗系下统延安组石油沥青与放射性铀矿的形成具有密切关系;天然气的物质来源复杂,且与石油和煤的进一步演化有一定关系。鄂尔多斯盆地多种能源矿产成因较复杂、相互问关系密切,且具有多源性成藏（矿）特征。     

鄂尔多斯盆地大专气隆重雨氢氧同位素的组成与季节效应

通过对鄂尔多斯盆地雨水同位素的分析，建立了盆地雨水线方程，计算出雨水氢氧同位素的加权平均值，为开展鄂尔多斯盆地地下水氢氧同位素的研究提供了依据；分析了雨水δ18O与气温、降雨量和季节的变化关系，总结出鄂尔多斯盆地冬季雨水δ18O较低，春季雨水δ18O较高，夏季雨水δ18O亏损的特点，得出雨水来源和形成温度是鄂尔多斯盆地雨水同位素组成随季节变化根本原因的结论。     

鄂尔多斯盆地北中部地区地下水同位素研究

本文论述了鄂尔多斯盆地北中部地区地下水中降水、湖水、潜水、承压水的同位素组成，以及利用氚法、碳──１４法对地下水进行了年代学研究。利用同位素技术对地下水内、外部系统的相互关系作了论证，为合理开发利用该区地下水资源提供了科学依据。     

注意利用Sm-Nd同位素地质信息

该文就Sm-Nd同位素地质上的应用进行了讨论,并重点讨论了模式年龄的地质意义,一些重要参数值的计算方法,∑_ND~(T)值的解释以及利用fsm/Nd估计非交代地幔Nd同位素组成等。而且提出,地质人员在进行地质研究工作时,应重视对同位素地质信息的研究。     

鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布及其构造背景

借助“成矿系统”的思维, 探讨鄂尔多斯盆地成矿(藏)系统形成机制及其构造背景.盆地于中生代处于大地构造体制转折的重要阶段, 盆地边缘的造山活动显著, 盆内亦分别于晚三叠世、晚侏罗世与晚白垩世左右发生过3次构造热事件.区域构造体制转换事件导致了多种成藏(矿)作用的发生.盆地内部的构造热事件引发了有机流体的活动, 周缘造山作用产生了向盆内流动的无机含铀热液.有机和无机流体的活动过程中存在相互作用, 有机流体的存在形成氧化-还原障, 导致无机流体关键物理化学参数的转变, 在氧化-还原界面处成矿.突变成矿和界面成矿是多种能源矿产成矿过程的主要机制.      

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

鄂尔多斯盆地石油中沥青的拉曼光谱特征

激光拉曼光谱技术具有测试简便和精确的特点,通过对石油中沥青的拉曼光谱探针分析,可以研究石油沥青的物质成分特征以及形成演化过程。鄂尔多斯盆地石油沥青中广泛存在CH4等还原性气体,部分样品中同时还含有CO2等氧化性气体,且氧化性气体与还原性气体存在着此消彼长的反相关关系,这种关系及其互为消长的幅度也反映了盆地后期改造作用程度的高低。     

鄂尔多斯盆地多种能源矿产分布特征与协同勘探

鄂尔多斯盆地富含油、气、煤、铀等多种能源矿产。多种能源矿产在空间上具有一定的分布规律和组合形式,在时序上具有较为一致的矿产富集和后期保存、改造时期,在成因上具有一定的成生关系。结合多能源矿产的成矿背景、成藏(矿)机理、赋存规律、勘探理论与实践等,基于经济效益最大化和勘探方法最优化原则,建立了鄂尔多斯盆地多种能源矿产的协同勘探模式,将盆地划分为7个协同勘探区,每一个勘探区以某一种或两种矿产为主探,兼探其他矿产。在协同勘探模式的基础上,针对不同协同勘探区,制定了相应的协同勘探方法,为多种能源矿产协同勘探的实施奠定了理论基础。     

鄂尔多斯盆地奥陶系锶同位素地球化学特征

对于鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩锶同位素的研究主要集中于成岩作用识别与划分。本次以盆地内中东部陕北坳陷镇钾1井马家沟组五段(以下简称马五段)以及盆地西缘桌子山地区三道坎组—桌子山组为研究对象,首次报道了未经成岩作用影响的碳酸盐岩的锶同位素数据,基于锶同位素地层学原理,试图恢复该沉积期古环境特征并对奥陶纪地层格架进行再讨论,共获得了如下几点认识:①镇钾1井马五段锶同位素自下而上以反复震荡、整体上略微增加为特征,震荡周期与蒸发岩韵律相吻合。桌子山地区三道坎组—桌子山组锶同位素以小幅波动为特征,整体上呈现出单调递减趋势。②马家沟组的地质年代归属于中奥陶世达瑞威尔中—晚期,而三道坎组—桌子山组的地质年代早于马家沟组,为中奥陶世达瑞威尔早—中期。③镇钾1井马五段处于局限台地-蒸发台地的沉积背景下,其锶同位素与全球演化曲线特征存在差异,说明了在该沉积背景下锶同位素对古环境变化反应更为敏感,能够成为区域古环境分析的重要指标。桌子山地区三道坎组—桌子山组由于处于开阔台地-缓坡的沉积背景下,与全球锶同位素演化曲线拟合度较高。为进一步研究鄂尔多斯盆地的沉积及构造差异提供了新依据,本次研究为全球锶同位素曲线提供了新的基础资料。     

黏土矿物形成过程中元素的变化规律——以鄂尔多斯盆地东北部铀矿床为例

正1地质背景研究区位于鄂尔多斯盆地北部的伊蒙隆起区内,区内地层比较平缓,为向西南缓倾的单斜地层,倾角通常小于3°。出露的地层主要为侏罗系和白垩系,赋矿层位主要为中侏罗统直罗组下段的灰色中-粗砂岩。根据地层的岩性、颜色以及蚀变特点,可以将直罗组划分为两个岩性段:上段(J_2z~2)和下段(J_2z~1),其中下段又可以分为上亚段和下亚段。     

鄂尔多斯盆地东胜地区主要岩（矿）石光谱特征解析

通过对鄂尔多斯盆地东胜地区几种主要岩石、蚀变和矿化的光谱特征分析,为高光谱诊断性波段的选择提供依据,为利用高光谱数据进行岩石、矿物识别与地质分析提供物性基础。     

鄂尔多斯盆地东部深部煤层气井压裂工艺及实践

鄂尔多斯盆地东部深部煤层气（埋深大于1 200 m）资源丰富,是下步煤层气勘探、开发的重点。与浅部煤层压裂相比,深部煤层压裂存在诸多挑战（地应力、闭合应力、破裂压力高,岩石力学参数复杂等）。通过对比现有煤层压裂工艺,以鄂尔多斯盆地东部深部煤层（埋深约2 000 m）为例,探索了采用油管+循环滑套+封隔器+喇叭口施工管柱和低浓度线性胶压裂液体系对深部煤层进行压裂作业,施工比较顺利,见气快,产气效果比较理想（产气量大于800 m³/d）。通过2口井的现场作业实践,证明了该工艺技术简单、易行、有效,为后续深部煤层气的勘探开发提供可借鉴的工艺技术。     

西藏西南部休古嘎布蛇绿岩的Sm-Nd年龄及Nd-Sr-Pb同位素特征

休古嘎布蛇绿岩位于雅鲁藏布江蛇绿岩带西段,属于SSZ型蛇绿岩。用Sm-Nd法测定了该蛇绿岩中辉长辉绿岩的结晶年龄,辉石、斜长石和两个全岩样品的等时线年龄为(126.2±9.1)Ma,代表新特提斯洋在该区俯冲消减的时限。同时,对辉长辉绿岩的Nd-Sr-Pb同位素的测定结果表明,辉长辉绿岩的初始εNd(t)值高(6.7～9.1),反映原始岩浆起源于强烈亏损的地幔源区,未受大陆地壳物质的混染;初始206Pb/204Pb比值较低(17.412～17.523),但初始208Pb/204Pb比值较高(37.352～37.706),并具有较高的ISr值(0.70278～0.70383),指示休古嘎布蛇绿岩源于印度洋MORB型地幔域。     

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。