湖北江陵凹陷深层高温富钾卤水特征及其成因探讨

江汉盆地江陵凹陷深处赋存高温富钾卤水,含卤地层主要是古新统沙市组。富钾卤水的分布受持续的继承性沉降中心(洼陷)、沙市组含盐系、石盐-硫酸盐沉积相的控制,聚集在砂岩、玄武岩、辉绿岩和白云岩等孔隙-裂隙内,裂隙的发育又与局部构造(背斜、盐构造等)枢纽部共轭裂隙带有关。古新世,盐湖已经蒸发浓缩到钙芒硝-石盐阶段,可能短暂达到硫酸镁盐和硫酸钾镁盐阶段。以后,原生的晶间卤水在成岩后期受到玄武岩侵入和高温流体影响,发生变质作用、去镁和去硫酸根作用,同时带入丰富的钾、铷、铯等元素,最后形成了高温富钾卤水。这种成矿过程可称为地下热事件激发成矿机制,值得进一步探讨。     

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。     

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。     

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。     

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。     

构造与气候对江陵凹陷古近系蒸发盐沉积的耦合作用

江陵凹陷古近系厚层蒸发盐对区域构造和气候变化的响应机制仍然不明确。本文基于获取的江陵凹陷深钻SKD1岩芯和已有的研究资料,探讨了江陵凹陷古近系蒸发盐的矿物特征以及成盐环境,重建了蒸发盐的时空分布演化。研究结果表明,沙市组时期构造活动强烈,较快的沉降速率以及极端暖旱的气候使蒸发盐首先在凹陷北部沉积;新沟咀组下段沉积时,构造活动减弱,季节性干旱气候以及沉降中心向西南方向迁移等诸多因素共同导致膏盐岩在凹陷南部沉积,进一步指示在南部次级洼陷中找钾的前景。     

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。     

江陵凹陷古新统沉积岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

稀土元素因其化学性质稳定已成为研究湖泊沉积物的物源、古环境和古气候等变化的良好示踪剂。笔者采集江陵凹陷GK2井古新统沙市组上段岩芯样品21件、新沟嘴组下段岩芯样品39件,并采用电感耦合等离子体质谱技术对其稀土元素进行测试分析。结果表明:∑REE为67.941~284.385μg/g,平均值为174.63μg/g,高于全球平均大陆上地壳值,稍大于北美页岩。样品的δEu值为0.61~0.89,平均为0.71,中度Eu异常;δCe值为0.88~0.99,平均为0.93,Ce微负异常。稀土元素的配分模式为LREE、HREE分异明显,LREE呈现右倾,HREE较为平坦,富集LREE,HREE相对亏损。δEu、δCe值的变化表明当时的水体为还原环境;∑REE和(La/Yb)N值的变化表明,从沙市组上段到新沟嘴组下段气候由干热变得相对暖湿;物源以沉积岩为主,也有部分可能来自花岗岩和玄武岩。黄陵隆起的隆升剥蚀过程和东秦岭、华容地区花岗岩稀土元素配分模式与江陵凹陷样品的对比分析结果,表明东秦岭、黄陵隆起和华容地区花岗岩在古新世时期可能向江陵凹陷提供了物源。     

江陵凹陷底辟构造形成机制研究

运用工程地质学的分析方法，从盆地演化过程着手，建立底辟构造形成机制概念模型。研究表明，江陵凹陷底辟构造是在早第三纪末期喜山运动第二幕的影响下，凹陷内重力场调整过程中产生的，它是浅生时效构造的一种特殊类型。     

动植物在金矿找矿中的应用

利用特定的动物、植物寻找黄金资源已取得比较明显的进展。对部分特定动物、植物的富金能力进行了简要介绍，初步认为，它已构成一种有效的找矿方法与指示标志。在具有类似条件的地区，可开展此项工作。     

CORS系统在矿业权实地核查工作应用与分析

常规GPS测量受作业半径限制或者地形条件影响很大,山区作业时表现尤其显著,为解决这一问题不得不增加放站、设站次数,随之而来,误差增大,劳动强度增加,作业效率降低,通过CORS系统实地验证分析,使用CORS系统测量技术操作简单、速度快、精度高,能大幅度提高生产效率,值得在矿业领域推广应用。     

我国物探化探找矿思路与经验初析

依据入选《中国矿床发现史·物探化探卷》中的900多个案例,统计了物探化探方法在各类矿床上的找矿效果和取得显著成果的矿种;初步总结了物探化探(侧重于寻找金属矿产方面)工作部署、异常解释思路(主要是定性解释)和异常查证3个环节在思路方面的经验与教训。     

自然电位在油气勘探中的应用及其新生异常分析

本文通过对自然电位在油气勘探中应用实例的分析，肯定了自然电位法的实际效果。同时根据实测资料证实在已知采油区出现一种附加的自然电位负异常。为与油气藏引起的自然电位异常加以区别，提出了新生异常与原始异常的概念。进而通过实测资料对比，分析了新生异常与原始异常的差异，以及新生异常随开采时间而变化的现象。在此基础上，阐述了分析、研究新生异常及其特征的实际意义。     

以钻代坑坑钻组合勘探在水口山矿的应用

水口山矿在几十年的勘采过程中,摸索出一套以钻代坑、坑钻结合行之有效的探矿工艺途径,在提高矿山近期开采储量级别;对矿体探边扫盲、延长服务年限;代替坑道探矿、查明老窿及含水构造,保证井下安全作业等方面都取得了很好的成绩,地质经济效益显著。     

塔里木盆地草湖凹陷油气勘探的基本条件及前景分析

“九·五”期间 ,我们对塔里木盆地库尔勒鼻凸—草湖凹陷油气勘探靶区进行了详细的研究。这个地区 ,经过十余年勘探 ,成果不理想。因此 ,有的研究者认为无进一步勘探的价值 ,有的专家则认为是有利的后备区。通过研究 ,我们认为 ,库尔勒鼻凸由于长期暴露 ,无进一步勘探价值 ;而草湖凹陷虽不是象阿克库勒凸起那样的优越的勘探区 ,但仍具备一定勘探前景 ,可以作为较为有利的后备接替勘探区。有利区块为小干湖区块和草 1井区块 ,其次是草湖凹陷西斜坡。     

东营凹陷新生代构造转型及其控油意义

东营凹陷作为济阳坳陷一次级构造单元,现今的构造格局由四条NWW向断裂-背斜构造带和四条NE向断裂-背斜构造带叠合而成,可以看作是二个大型的分别受陈南铲式断裂带和利津断裂带所控制的伸展断弯褶皱体系,先后经历了NNE-SSW向和NW-SE向区域引张作用的叠加及NE向的右旋走滑作用的改造,具有NW-SE向和NNE向的双向伸展及右旋走滑变形的基本特点,这种构造格局及其演变特征控制了油气的生成、运移、聚集成藏过程和油气藏的分布,构造类圈闭是主要的油气保存单元,两个方向的八条断褶构造带成藏条件较好,是油气藏主要聚集区带。     

瞬态瑞雷波探测技术及其在矿井地质中的应用

稳态瑞雷波勘探是由高到低逐渐改变振动频率的瑞雷波勘探方法,而瞬志瑞雷波勘探是宽频谱瑞雷波勘探。本文重点介绍了瞬态瑞雷波勘探原理、数字处理技术及其在矿井地质勘探中的应用。     

安徽省耿皇勘探区煤系地层沉积环境及成煤条件浅析

以耿皇勘探区钻孔资料为基础,对该区煤系地层沉积环境及成煤条件进行分析,简述了本区煤系地层是在海退基础上,以三角洲为主体的三角洲相与泻湖海湾潮坪相相互交替的沉积体系,通过对该特点的分析研究,为今后地质勘探和煤矿开采提供了借鉴和依据。