江陵凹陷富钾锂卤水矿田地质特征及成藏模式研究

江汉盆地江陵凹陷内的高温高压高盐度卤水,富含钾、锂、硼、溴、碘、铷、铯等,达到工业品位或超过综合利用品位,构成富钾锂卤水矿,长期以来其矿体定位一直是难题,对于钾锂卤水的富集与矿田构造的关系还没有完全查清。本研究以现代矿田地质学为指导,以地球物理勘探、钻井和野外地质等资料为基础,综合分析江陵富钾锂卤水的矿田建造、矿田构造与矿田成矿作用。江陵凹陷富钾锂卤水矿田建造分为构造沉积岩相矿田和构造火山岩相矿田。江陵凹陷内各地区由于受所处构造位置的影响,在不同时期发育了不同类型的局部构造,这些局部构造在空间上有序的分布与叠置形成了大量的构造圈闭,为钾锂卤水的聚集提供了有利的场所。从古新世沙市组到早始新世新沟嘴组沉积时期,江汉盆地的古气候条件总体为高温干旱,利于古盐湖的蒸发作用,火山活动带来丰富的钾锂物质,从而利于钾锂卤水的富集。江陵凹陷富钾卤水属构造—储层耦合成藏模式:江陵凹陷盐湖沉积特征,决定了有大量卤水储存在其地层中。这些卤水最大的储集体就是砂岩孔隙,而构造产生的大量裂缝大部分位于泥岩和火成岩中,也成为储集卤水的场所。在构造褶皱及埋藏作用下,卤水开始从盐类晶间,首先进入砂岩体孔隙内,而后可能进入裂隙系统及火山岩系统。     

江陵凹陷始新世早期古气温：来自无水芒硝流体包裹体的证据

江陵凹陷古新统沙市组和始新统新沟嘴组下段沉积为一套巨厚含盐岩系。对始新世早期新沟嘴组下段沉积的无水芒硝中的原生单一液相流体包裹体采用冷冻法进行均一温度测定。原生流体包裹体是在矿物沉积的过程中被捕获的,矿物生长过程中所圈闭的流体(即古盐湖卤水)保存了当时地质环境的各种地质地球信息,可以为研究古温度、古水体成分、古大气成分以及生物的演化等方面提供可靠的定量数据。测温结果显示,其均一温度范围是17.6~38.5℃,均值为27.2℃。这可能说明,江陵凹陷早始新世新沟嘴组下段的古气温在27.2℃左右,极端情况下,当时的古气温可达38.5℃。通过与前人的研究比对发现江陵凹陷自沙市组上段到新沟嘴组下段有明显降温趋势。由于古新世—始新世的升温事件(PETM)使全球气温普遍升高,可以看出江陵凹陷自新沟嘴底部虽已进入PETM事件后的降温期但气候依然以炎热干旱为主要特征。     

江汉盆地大型富锂卤水矿床成因与资源勘查进展:综述

古近纪时期,华南江汉盆地的潜江凹陷和江陵凹陷发育盐湖,沉积了巨厚的蒸发岩,并形成和储藏了富锂、钾、铷、铯、溴、碘等元素的卤水资源,这些元素含量达到工业品位或综合利用品位;富锂卤水属于深层地下卤水型锂矿资源,镁锂比值低,是非常优质的锂资源。本文总结了江汉盆地大地构造特征、火成岩及古气候背景,论述了古盐湖沉积岩相特征、富锂卤水水化学、分布及储层特征、卤水中锂的来源与富集机理、卤水型锂矿成矿模式以及富锂卤水勘查与开采技术进展,提出了卤水开发利用中存在的问题和解决途径。江汉盆地富锂卤水成因包括:古盐湖锂可能主要来自高温水岩反应产生的富锂热液流体的补给;在干旱的气候下,古湖水不断蒸发浓缩,导致卤水中锂浓缩富集;在盐湖演化末期,逐渐埋藏的盐类晶间富锂卤水被转移至裂隙、砂岩及玄武岩储层中储集;在较高的地热背景值下,埋藏卤水与储层岩石可能发生水岩反应,进一步促进了卤水中锂的富集。江汉盆地深层卤水初步勘查显示,氯化锂资源量已达到大型工业规模,展示了巨大的资源潜力。此外,卤水锂开采技术已基本形成,建议进一步加强富锂卤水的绿色开发技术研究,制定相关勘查开发规范。     

运用扫描电镜和压汞法研究江汉盆地古新统—白垩系砂岩储层孔喉结构及定量参数特征

通过储集层的孔喉结构来评价储层已广泛运用于油气开发,但目前尚未运用于钾盐储层的评价。本文利用扫描电镜和压汞法获得的大量储层孔隙、孔喉实验数据,研究了江汉盆地古新统—白垩系富钾卤水砂岩储层的孔喉类型和结构、毛细管压力曲线,以及孔喉定量特征参数。研究表明,古新统沙市组砂岩储层以Ⅱ类孔隙结构为主,排驱压力平均值为2.72 MPa,孔隙度平均值为6.32%。而白垩系红花套组砂岩储层以Ⅰ、Ⅱ类孔隙结构为主,Ⅰ类排驱压力平均值为0.28 MPa,孔隙度平均值为16.99%,渗透率为87.79×10~(-3)μm~2;Ⅱ类排驱压力平均值为1.103 MPa,孔隙度平均值为10.02%,渗透率为18.83×10~(-3)μm~2。通过综合分析孔喉定量特征参数(如最大汞饱和度、最大孔喉半径、中值半径、退汞效率等)来评价储层质量,认为古新统沙市组砂岩类型以粉砂岩为主,储层质量较差,属于特低孔低渗储层;白垩系红花套组砂岩类型以细砂岩为主,储层质量较好,属于低孔低渗储层。本研究为该区富钾卤水储层评价以及进一步勘探开发提供了可靠的地质依据。     

江陵凹陷古新世盐湖沉积碳酸盐碳氧同位素组成及其环境意义

江陵凹陷位于江汉裂谷盆地西部, 古新世是该区富钾卤水形成的主要时期, 研究该时期古气候的演化, 对下一步找钾有重要的理论和实际意义。古新统沙市组和新沟嘴组湖相碳酸盐岩分析结果显示, 沙市组沉积碳酸盐岩δ13CPDB值介于–4.8‰ ~ –1.0‰之间, 平均值为–3.4‰; δ18OPDB值介于–5.6‰ ~ –0.6‰之间, 平均值为–3.3‰; 新沟嘴组碳酸盐岩δ13CPDB值介于–10.8‰ ~ –8.8‰之间, 平均值为–9.3‰; δ18OPDB值介于–10.2‰ ~ –6.7‰之间, 平均值为–8.6‰。沙市组碳酸盐岩样品的δ13CPDB和δ18OPDB之间具有良好的正相关性, 表明它们发育在蒸发作用明显的相对封闭的咸水湖泊体系中; 而新沟嘴组δ13CPDB和δ18OPDB之间相关性差, 指示该时期是水体滞留时间较短的开放型湖泊系统。碳氧同位素, Sr/Ba值和Mg/Ca值均说明沙市组沉积时期古盐度和蒸发/降雨大于新沟嘴组沉积时期; 古新世的岩相古地理演化说明了沙市组沉积时期古湖水面小于新沟嘴组沉积时期。江陵凹陷古新统湖泊沉积碳酸盐碳氧同位素组成的变化指示了区域古气候条件由沙市期的干热向新沟嘴期的湿润转变。显示古新统沙市组到新沟嘴组江陵凹陷古气候格局发生了重大变化, 这一变化对于沙市组时期古盐湖演化和成钾十分有利。     

湖南衡阳盆地东缘白垩系风成沉积的发现及其古环境意义

首次报道了湘中南衡阳盆地东缘上白垩统红花套组中的风成沉积,重新认识了该地区晚白垩世时期的古地理环境。研究区红花套组主要出露一套紫红色块状中-细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩,普遍见指示风成沙漠环境的巨型板状、楔状交错层理、双向交错层理、平行层理以及典型的风棱石;镜下不含泥质、云母等悬移组分,电镜下可见碟形坑、新月形撞击坑、上翻（平坦）节理片等,综合分析后确认该套砂岩为风成沉积。该套风成砂岩具有重要的古环境意义:风成砂岩的发现,指示该时期为干热气候,沙漠化、盐湖化明显,食物的短缺可能导致衡阳盆地一带恐龙的迁徙;依据沙丘前积纹层倾向特征,恢复了湘中南乃至湖南地区的地表风带特征,为佐证衡阳盆地与其周缘红盆相连通提供一种新的依据。该发现为湖南省的风成沉积领域提供了宝贵的研究材料。     

江陵凹陷早始新世石盐流体包裹体均一温度研究及其古气候意义

近年来江陵凹陷因深层富钾卤水及钾盐矿物的发现受到各界的关注。而钾盐的形成与古环境有着密切的联系。本文通过石盐包裹体均一温度的研究,对江陵凹陷早始新世古气候进行了初步探讨,力求为确定江陵凹陷成钾有利期提供一定依据。通过对石盐样品中的单一液相流体包裹体采用冷冻法进行均一温度测定,测温结果显示其均一温度范围是14.9~32.3℃,均值23.7℃,且各样品间温度数据波动不大。由此说明,江陵凹陷早始新世新沟嘴组中段的古气温较高,且比较稳定,属于温暖干旱的气候。此外,还通过分析比对前人研究成果,发现该区域古气温自沙市组至新沟嘴组下段有明显降低的趋势,这可能与古新世—始新世极热事件(PETM)之后的降温期有关。     

华南陆块液体钾、锂资源的区域成矿背景与成矿作用初探

中国华南陆块江汉盆地的江陵凹陷和潜江凹陷以及江西吉泰盆地等裂谷盆地,在白垩纪—古近纪时期,发育了大量的蒸发岩,并形成了富含钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼元素的卤水,这些高价值元素的含量多达到工业利用品位或综合利用品位,资源潜力巨大。这些资源的富集区域分布于华南陆块与新华夏裂谷构造的交汇处,同时也是华南花岗岩省与新华夏裂谷玄武岩的分布区。通过对该区域大地构造、火成岩、古气候、古地理特征与全球海侵事件等综合分析,同时结合盆地卤水化学成分的研究,作者提出华南陆块(地区)的中生代—新生代盆地(群)可能是液体钾、锂、铷、铯、溴、碘、硼资源的成矿区;成矿物质受到白垩纪—古近纪火山活动带来的深部物质及海侵事件带来的海水等多源补给,前者主要带来锂、钾、铷、铯等,后者带来钾及溴、碘等。华南盆地卤水中钾、锂等元素的富集是内生与外生地质动力作用的结果,即构造-火成岩-海侵-干旱气候耦合作用的结果,成矿作用过程可以归结为裂谷沉积成矿,主要形成富钾、锂卤水;埋藏阶段这些卤水通常转移到孔隙发育的碎屑岩、玄武岩及断裂带内保存,形成盆地深层卤水矿床。     

江汉盆地潜江凹陷东南部储层特征研究

研究了江汉盆地潜江凹陷东南部地区构造演化、沉积体系类型及其沉积相模式、沉积体系展布及其控制因素,分析认为潜江凹陷东南部地区新沟嘴组下段主要发育三角洲-咸水湖泊沉积体系,新沟嘴组下段沉积之前发育的深大断裂、继承性古隆起对新沟嘴组下段沉积相展布具有明显的控制作用。沉积微相包括水下分流河道、河口沙坝、席状砂、滨浅湖滩沙、沙坝等多种微相。物源供给和砂体展布都有两支,分别是汉水水系和汉川水系。由于对储层展布认识不清,致使油气的进一步勘探受到了制约。因此,开展沉积相控制下的储层展布特征研究,对该区油气勘探具有重要的意义。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组至环河华池组砂体展布规律研究

鄂尔多斯盆地洛河组和环河华池组砂岩是白垩系两套重要的含水岩组。通过区域构造背景确定下白垩统地层分布范围,结合沉积相和盆地演化特征分析不同组岩性的发育和分布形态,并利用盆地内丰富的测井资料信息,进行砂体厚度统计。总结出白垩系洛河组砂岩为风成沉积,产状稳定、覆盖面广;环河华池组砂岩由三角洲水下分流河道及滨浅湖滩坝相长石石英细砂岩组成,砂体分布位置以及厚度变化规律有一定的继承性。     

塔里木盆地东部下志留统下砂岩段储层特征

塔里木盆地东部的志留系为一套海相碎屑岩沉积,现今仅保存有下志留统,分布在铁南2井、维马1井以南、阿南1井以北的东西向狭长地带内。下志留统的下砂岩段是油气勘探的主要目的层之一,发育扇三角洲沉积体系。下砂岩段储层岩性为岩屑砂岩,储集空间类型主要为剩余原生粒间孔,压实作用是影响储层物性的主要因素。在下砂岩段储层中,中砂岩的储集性能相对较好,其孔隙度多数在10%以上,是下砂岩段的主要含油气储层。后期的成岩作用改善了局部层段的储层物性。经历了漫长的地质演化后,下砂岩段依然保存有物性条件较好的储层段,可能蕴涵了商业油气储量。     

成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响

洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层具有非均质性强、不同沉积背景下储层物性演化有差异、有利储层预测难的特点。 在对该区白垩系砂岩储层宏观沉积背景研究的基础上,利用岩石薄片、铸体薄片观察及岩心精细描述等资料,对洪浩尔舒 特凹陷白垩系砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了探讨。结果表明：研究区储层物性演化明显受埋藏-成岩 作用事件的影响,埋藏压实作用是导致砂岩部分原生孔隙丧失的主要原因;胶结作用对砂岩物性降低也具有一定影响;中 成岩阶段阿尔善组烃源岩成熟所排出的酸性孔隙流体是形成次生孔隙及导致砂岩储层物性改善的主要介质;缓坡带辫状河 三角洲相砂岩粒度偏细,分选好,杂基含量低,孔隙流体容易进入,形成溶蚀次生孔隙,为有利储层发育相带;而凹陷中 部滑塌浊积扇辫状水道砂岩体中孔隙衬里绿泥石胶结物的存在有效抑制了石英的次生加大,使得一部分原生粒间孔隙得以 保存。故而勘探中需注意压实作用及胶结作用对储层的不利影响,重点寻找辫状河三角洲砂体中溶蚀次生孔隙发育带及滑 塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带。     

苏干湖盆地及毗邻柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征

前期的油气勘探和评价揭示了柴北缘西段侏罗系具有良好的油气和煤炭勘探前景。在前人研究的基础上,利用野外露头、岩心、钻井及地震等资料,对柴北缘西段侏罗系残留地层发育特征进行了系统研究,初步落实了侏罗系残留地层的分布。侏罗系自下而上可划分为下统的湖西山组和小煤沟组,中统的大煤沟组及上统的采石岭组和红水沟组。下统主要见于冷湖构造带(湖西山组)和苏干湖盆地东部的向阳煤矿(小煤沟组)。湖西山组的下部岩性为厚层粗粒沉积物,表现为水下扇沉积特征,上部为大套湖相暗色泥岩;小煤沟组厚度较薄,沉积物粒度粗,发育煤层。中、上侏罗统主要分布于赛什腾凹陷和苏干湖盆地内的西部凹陷、中部凹陷、向阳煤矿。根据钻井显示,苏干湖盆地内中侏罗统主要发育大煤沟组五至七段,岩性主要为灰色、灰黑色泥岩夹灰色细砂岩、砾岩及薄煤层;其中五段为主力煤层和油气烃源岩层。上侏罗统岩性主要为棕红色、褐色泥岩夹砾岩、砂岩。残留地层的分布主要受控于沉积中心的迁移和断裂的展布。     

敦煌盆地五墩凹陷中侏罗统中间沟组储层致密化过程分析

五墩凹陷中侏罗统中间沟组储层岩性复杂,以砂岩、砂砾岩为主.通过区内钻井岩心资料的岩石薄片、扫描电镜、X-衍射和包裹体测温等分析化验资料,结合镜质体反射率、粘土矿物变化和各种成岩现象,重点分析储层特征和成岩作用,定量研究了中间沟组储层的致密化过程,明确储层致密与油气成藏的关系.研究表明,五墩凹陷中间沟组砂岩为长石质岩屑砂...     

渤海湾盆地富林洼陷古近系沙三段储层特征及油气主控因素

【研究目的】古近系沙河街组三段是渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷富林洼陷最为重要的产油气层位,加强沙河街组三段储层特征研究,分析储层发育主控因素,对该地区沙河街组油气勘探开发具有重要的科学和指导意义。【研究方法】本论文在岩心观察基础上,结合薄片鉴定、扫描电镜及物性资料分析,对渤海湾盆地沾化凹陷富林洼陷古近系沙河街组三段砂岩的储层特征及其主控因素进行了详细研究。【研究结果】结果表明：该套砂岩主要以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,具有低成分成熟度、较低结构成熟度,反映典型的近物源快速沉积特征;储层储集空间类型主要为残余原生粒间孔、粒间溶孔及粒内溶孔,以低—中孔、超低渗孔隙型储层为主,优质储层发育受沉积微相和成岩作用控制,沉积微相是优质储层发育基础,胶结作用和溶蚀作用是优质储层发育关键因素。【结论】（1）该研究区岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;（2）总体属于低—中孔、超低渗型储层;（3）研究区优质储层主要分布在辫状河三角状分流河道和河口坝;（4）压实作用和胶结作用是研究区内主要的破坏性成岩作用,溶蚀作用对储层物性具有建设性的成岩作用。     

中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律

随着中国近海浅层（新近系为主）勘探程度日益增加,中深层（古近系为主）特别是始新统和渐新统是未来油气勘探的重要领域之一.然而,针对中国近海中深层碎屑岩储层特征及溶蚀作用规律尚缺乏系统研究.基于大量新钻井、物性数据及多种分析测试等,以辽中凹陷、西湖凹陷和白云凹陷为靶区,系统阐明了中国近海古近纪碎屑岩储层岩石学特征、物性及孔隙类型,分析并总结了其溶蚀作用规律.研究表明：中国近海古近纪砂岩储层岩石类型以长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩为主,同一凹陷不同构造的岩性差异明显,不同层位石英、岩屑含量略有变化;储层物性主体为中低孔-低渗,中-高孔渗储层主要发育在辽中凹陷沙一-二段和白云凹陷珠海组上段;孔隙类型均以次生孔隙为主,原生孔隙仅在西湖凹陷平湖斜坡北侧、辽中凹陷沙四段和白云凹陷珠海组上段较为发育.溶蚀作用整体以酸性流体对长石、连生方解石和部分岩屑的溶蚀为主.辽中凹陷不同构造溶蚀作用差异明显,受浅埋深火山岩母岩与中深层刚性母岩控制的砂岩储层溶蚀作用显著,而西湖凹陷西斜坡平湖组一段-平湖组三段则为早期连生方解石溶蚀,白云凹陷溶蚀作用主要为长石的高岭石化和高岭石的伊利石化.研究旨在为中国近海古近纪碎屑岩储层...     

柴达木盆地一里坪盐湖富锂卤水特征、储层物性及富水区分析

一里坪盐湖是柴达木盆地中一个典型的富锂卤水矿床,具有重大的经济价值.本文以查明盐湖深部卤水分布为目的,从卤水储层的空间分布特征和储层物性的角度对富水区进行预测,为卤水开发提供依据.研究区位于一里坪成盐盆地沉积中心区域,晚更新世末期以来,以沉积浅湖相的含淤泥和黏土粉砂岩,盐湖相的含粉砂和黏土的石盐岩为特征.在垂向上,由上下两套石盐岩夹中部粉砂岩组成一里坪富锂卤水的储层;平面上,研究区北部主要为浅湖相,往南过渡为盐湖相,石盐岩厚度在东南部最大.对储层厚度、孔隙度和给水度的分析表明,第Ⅱ矿层孔隙型和晶间型卤水优质储层均位于研究区东部,可作为卤水资源勘查开采的重点区域.     

湖北荆州江陵凹陷富钾卤水综合利用工艺实验研究

江汉油田在石油勘探过程中陆续钻遇高温高压富钾卤水,于1967年首次在沙市组发现高矿化度富钾卤水,KCl含量达17g/l,1972年、1980年再次钻遇高压卤水,中国石化石油勘探开发研究院在原有2处富钾卤水矿点基础上又发现富钾卤水矿点1处、矿化点6处。以湖北江陵凹陷高温富钾卤水为研究对象,开展钾盐及伴生资源综合利用研究,对富钾卤水进行脱色、净化、提取实验,研发综合利用钾、锂、硼、溴、碘、锶、铷、铯和钙的技术,获取该类型卤水地球化学特征,有益元素的提取条件和参数,用以指导工艺设计和工业化生产。     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系盒8下段致密砂岩储层特征

陇东地区是鄂尔多斯盆地上古生界天然气勘探的新区带,二叠系下石盒子组盒8_下段气层组是其主力产气层,该区沉积、储层和成藏等方面具有一定的复杂性,天然气勘探研究程度较低。结合测井资料、岩心观察、铸体薄片、物性等资料,对鄂尔多斯盆地西南地区二叠系下石盒子组盒8_下段储层的岩石学特征、物性特征、孔隙结构特征进行研究,探讨了影响储层储集性能的主要控制因素。研究结果显示:盒8_下段储层砂岩类型以石英砂岩及岩屑石英砂岩为主,长石砂岩含量少,属于距离物源较远的高能环境产物。成岩作用过程中,砂岩储层经历强烈压实和压溶作用,碎屑颗粒和岩屑相互嵌合,伴有不同程度石英再生长,原生粒间孔隙大量消失,孔隙类型以粒内孔和岩屑溶孔为主,孔隙大小以微孔—中孔型为主。储层物性受沉积相和成岩作用共同控制。沉积相在根本上控制着储层物性条件,砂体结构对储层产生重要影响,切割型单砂体储层物性相对较好,拼接式砂体储层物性次之,孤立型单砂体物性较差。压实是造成储层物性致密化的主要原因,胶结作用中水云母是造成储层致密化的首要因素,储层溶蚀程度较低,对改善储层质量效果有限。该研究成果可对陇东地区盒8_下段的进一步勘探、开发提供可靠的地质基础和科学依据。     

江西吉泰盆地卤水锂矿床地球化学特征及远景分析

吉泰盆地位于江西省中部、赣江中游,面积4550 km2.构造上属于华南褶皱系赣西南坳陷之大湖山芙蓉山隆断束与吉安凹陷的交接部位,主要沉积一套白垩系红色碎屑岩建造夹含膏盐层和卤水.基于对已知泰和县梅岗卤水锂矿地质特征、钻探成果和水系沉积物异常特征研究,认为白垩系周田组第三段、第四段碎屑岩Li最富集,Li主要还是地层同生富集引起,是本区卤水锂矿主要矿源层.结合吉泰盆地1:20万化探数据和值夏幅1:5万地球化学调查研究,圈定以梅岗锂高富集区为核心的4处远景区,在吉泰盆地赣江两岸白垩系和第四系分布8个锂富集区,表明吉泰盆地具有良好的寻找卤水锂矿远景.