陕北成盐盆地奥陶纪成钾找钾远景分析

陕北奥陶纪盐盆地是我国目前发现最大的海相成盐盆地之一,笔者重点对该盆地最新完钻的5口钻井(米探一井、绥一井、佳一井、子洲一井、吴堡一井)原状岩芯的马五-6亚段进行系统野外编录及采样。并对其进行了沉积学、矿物学和地球化学的综合研究,结果表明,马五-6亚段成盐卤水演化已达钾石盐沉积阶段,尤其是东南部的绥一井岩芯的矿物学和地球化学特征显示其含钾显示较好,预示着陕北奥陶纪盐盆地具有成钾远景。     

陕北奥陶系钾盐层位的发现与研究

陕北奥陶系是一个大型海相蒸发岩盆地,笔者在盆地东侧下奥陶统马家沟组,发现了钾石盐,光卤石等钾盐矿物,这是世界上首次在奥陶系发现钾盐,笔者较详细地研究了地质条件,含盐岩系剖面特下,物质成分和地球化学等,探讨了蒸发岩沉积的古地理环境和成盐模式据蒸发岩组成特征,结构构造,赋存状态,组合关系,地球化学诸方面的综合研究,认为陕北盆地钾盐沉积形成于残留卤水湖和干盐湖阶段。     

陕北奥陶纪盐盆马五6时期东、西部盐坳沉积环境对比研究

陕北奥陶纪盐盆位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东部。研究表明:马五6亚期,盐盆存在"两坳一隆"的构造格局,即东、西部盐坳和中部隆起,东、西部盐坳在钾矿化情况、溴氯系数反映的水体咸化趋势方面初步显示了陕北盐盆东、西部沉积环境的差异。本文通过东、西部盐坳典型钻井马五6层位沉积学分析,揭示了马五6时期东、西部盐坳在水体深度变化、浓缩趋势、含钾量、淡化层段厚度、陆源物质输入方面均存在差异。其中,西部盐坳受海水影响大,水体变浅且持续淡化,泥质分布反映陆源物质贡献少,对钾盐的沉积与保存均十分不利。而东部盐坳受海水影响小,与西部盐坳水体联通性差,在马五6时期环境更为封闭,具体表现为淡化夹层分布数量少、厚度薄的特征;水体持续变深并浓缩咸化;泥质夹层较多,反映了相较于西部,陆源物质对其影响更大,上述特点为钾盐沉积提供了有利的地球化学条件及可容空间。东、西部盐坳沉积环境对比表明东部盐坳对成钾更为有利。     

论鄂尔多斯盆地陕北盐洼镇钾1井奥陶系马四段的重复

陕北奥陶纪盐洼区钻探的镇钾1井"马五6盐层段"(奥陶系马家沟组五段6分段)出现了异常的岩性组合序列,盐岩厚度大幅度减薄,代之以厚度100 m以上的纯碳酸盐岩地层,这一变化单从沉积学角度无法解释。为了弄清该井异常岩性段的层位归属,开展了岩性组合、测井旋回、碳氧同位素对比和地震剖面多种资料的综合分析。纵向地层岩性、测井旋回特征、碳氧同位素对比分析表明,这套地层是构造复杂化了的异常地层序列,并非原地沉积,厚度超过100 m的碳酸盐岩地层实为马四段(马家沟组四段),与下伏原地正常沉积的马四段重复。地震剖面显示马四段重复可能与塑性盐岩卷入复杂化了的逆断层有关。因此,镇钾1井钻前预测的"马五6盐层段"实际上是以马四段为主的逆冲断片,该井地层存在重复。镇钾1井马四段重复的确认,有助于正确认识陕北盐洼区马五6地层充填序列,推动局部构造—沉积相关研究工作的进一步开展。     

陕北奥陶纪盐盆厚层钾石盐高矿化段的发现及其找钾启示

位于陕北奥陶纪盐盆东二盐凹东部的钾盐科学勘查井——绥钾1井,揭示了奥陶系马家沟组马五6亚段厚度为118.17 m,其中岩盐厚度累计100.38 m。本次工作将该井马五6亚段划分为4个成盐韵律,并利用示钾微化反应和岩盐样品溴、氯、钾元素分析为主要分析手段对绥钾1井岩盐段的含钾性进行评价,结果表明:该井马五6亚段发育累计厚度达64.7 m的厚层钾石盐高矿化段,发育4套成盐韵律,含钾石盐分布在相对完整的韵律Ⅱ和韵律Ⅲ中大部分的褐红色和褐色石盐中,以韵律Ⅱ含钾性最好,石盐顶部的泥质夹层起到了保护作用;本井整体K+含量在0.08%~1.24%之间,一般在0.1%以上,平均为0.23%,局部井段钾含量接近边界工业品位;Br-含量在90×10-6~400×10-6之间,平均为242×10-6;Br-×103/Cl-(溴氯系数)在0.17~0.98之间,平均为0.45。溴值和溴氯系数绝大部分达到钾石盐-光卤石沉积阶段。利用绥钾1井和盐盆内其他地区9口盐探井的平均钾含量数据编制了陕北奥陶纪盐盆马五6亚段K+含量(%)变化趋势图,该图指示东南部的东二盐凹是研究区较有利的含钾盐凹。绥钾1井马五6亚段厚层钾石盐高矿化段的发现,不仅揭示了该盐盆巨大的找钾前景,也为今后钾盐勘查工作部署指明了方向。     

羌塘盆地多格错仁地区盐泉地球化学特征及成钾预测

多层次、大面积发育的石膏和前人的古地理资料表明,羌塘盆地侏罗纪海相地层具有较好的成盐地质条件。在多格错仁周缘地区侏罗系发育有一系列氯化钙型的盐泉。通过野外地质工作,采集了30个盐泉的水样,并在室内对其地球化学组成和氢氧同位素组成进行了测定。地球化学分析表明,盐泉中富集Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、K⁺、Li和Rb,Br和B含量相对贫乏,而地球化学特征系数显示了明显的找钾异常。盐泉水的氢氧同位素特征表明盐泉的供给水源为大气降水,大气降水进入研究区岩层后成为地下水,溶滤了地层中的盐类矿物,从而形成了溶滤卤水,这与地球化学特征系数的判别结果是一致的。综合看来,多格错仁南岸找钾远景显示最好,该点盐泉具有盐度高、K⁺含量高的特征,而且很可能溶滤了钾盐-石盐岩、钾盐层,万安湖西北、源泉河、东温泉盐泉找钾远景次之,主要表现为盐度相对较低,但是含钾显示也异常明显。     

陕北盐盆奥陶系马家沟组五段蒸发岩沉积环境与作用——来自石盐流体包裹体的证据

陕北盐盆地因发育全球罕见的奥陶系马家沟组五段含盐地层受到广泛关注。文章运用X射线粉晶衍射矿物组分半定量分析、流体包裹体的均一温度、拉曼光谱、扫描电镜能谱和包裹体氢同位素分析等多种手段,对陕北米脂县境内两口钻井奥陶系马家沟组石盐岩进行了分析和测试。流体包裹体均一温度测试结果表明,石盐岩中原生单一液相包裹体、次生正方形单一液相包裹体的均一温度平均值分别为27.9℃、30.6℃,峰值均为25~30℃,次生与原生的流体包裹体的形成环境基本一致。在重结晶程度高的层段,石盐岩流体包裹体的δD值和石盐岩K+含量的变化趋势相反,结合该时期内含盐层段宏观地质特征以及钾石盐颗粒常呈圆粒状赋存在石盐晶间裂缝等微观证据,笔者认为研究区石盐岩沉积时因外来水体频繁侵入导致原生石盐岩发生溶解和重结晶,降低了形成大规模钾盐矿床的概率。     

塔里木盆地西部古岩盐地质地球化学特征与成钾条件分析

塔里木盆地是我国重要的成盐盆地,为我国最有远景的找古钾矿地区之一。本文通过多年野外实地调查和大量岩盐样品的化学分析,特别是岩盐中可以指示沉积阶段的Br×103/Cl系数等区域分布特征,联系前人研究资料,分别从构造环境、地层和岩相古地理、地球化学特征等方面进行了成钾条件分析。结果表明,莎车盆地西部喀什坳陷和库车盆地中部拜城坳陷宏观地质特征均有利于钾盐沉积;岩盐地球化学组成相对于正常海相沉积表现出明显的贫Br特征,属海陆交互相或海源陆相沉积。相比之下,莎车盆地的喀什次级坳陷是目前最有前景的找钾远景区。     

陕北盐盆中奥陶统马五段蒸发岩硫同位素特征及其古环境意义

奥陶纪时期陕北盐盆位于华北海与祁连海的连接处,该地区在中奥陶世沉积了巨厚的蒸发岩-碳酸盐岩相,其马家沟组五段岩性以中薄层泥晶-细粉晶白云岩-硬石膏岩、中厚层粗粉晶白云岩与灰岩、中厚层石盐-硬石膏、硬石膏-石盐-泥岩的组合特征。本文对马五段蒸发岩-碳酸盐岩层硬石膏硫同位素特征开展了系统的研究工作,研究表明陕北盐盆奥陶系马五段硬石膏硫同位素值普遍较高,马五段大部分硬石膏硫同位素值其分布范围为25.03‰~29.25‰,落于奥陶纪全球海水δ~(34)S值范围内。硫同位素值的大小与岩性密切相关,硬石膏δ~(34)S值具体表现为灰岩/白云岩段均值为27.28‰(25.77‰~29.25‰)泥岩段均值为26.22‰(25.49‰~28.08‰)石盐段均值为25.41‰(25.03‰~26.04‰)。多种因素影响蒸发岩盆地硬石膏同位素值差异,研究区海侵阶段具有δ~(34)S高值,主要受海相沉积作用、古气候及缺氧状态下MSR作用等因素影响;海退阶段封闭环境具有相对较低δ~(34)S值,卤水形成封闭循环及淡水溶解地层原有硫酸盐矿物形成的混合卤水的加入等因素影响。     

陕北盐盆奥陶系马家沟组沉积相特征与沉积演化

本文主要依据陕北盐盆地的镇钾1井等8口基干井,通过岩心观察、测井解释、镜下薄片鉴定,同时结合区域构造资料并参考前人研究成果,对陕北盐盆奥陶系马家沟组岩石类型、沉积相、沉积演化进行了研究。结果表明岩石类型以碳酸盐岩和蒸发岩为主,碎屑岩等其他沉积岩发育较少。主要发育碳酸盐岩台地相,可进一步划分出开阔台地和局限蒸发台地两种亚相,开阔台地可识别出灰泥丘微相;局限蒸发台地可识别出云坪、盐湖、膏湖、淡化泻湖等微相。沉积演化表明,马一期-马六期,陕北盐盆经历了三次海进-海退旋回,沉积演化为陕北盐盆及钾岩的形成创造了良好的成盐古地理环境,海进期,海水提供充足的成钾物质补给,海退期形成的继承性盐盆,四周隆起,又处在有利的低纬度干旱蒸发气候环境,十分有利于钾岩的形成。陕北盐盆奥陶系马家沟组五段六亚段沉积期,盆底总体表现为"两坳夹一隆"的构造样式,即自西向东依次为呈NNE向展布的西部盐坳、中部隆起和东部盐坳,"西部盐坳"可进一步分为3个次级盐凹,自北向南依次为"西一盐凹"、"西二盐凹"和"西三盐凹";"东部盐坳"可进一步分为2个次级盐凹,即北部的"东一盐凹"和南部的"东二盐凹",这5个盐凹的盐系地层厚度大于150m,是陕北盐盆最佳成钾盐凹,也是优先进行钾盐探井部署的有利目标区。     

羌塘盆地侏罗系元素地球化学特征与成盐层位分析

近年来在羌塘盆地侏罗系发现的大面积石膏层位和高盐度的盐泉水,显示羌塘盆地侏罗纪可能具备成盐地质条件。本文通过对羌塘盆地雁石坪地区侏罗系元素地球化学分析,揭示了羌塘盆地侏罗纪特提斯洋海平面与古气候变化以及蒸发岩沉积条件。全岩Fe/Mn比值和CaCO3含量揭示布曲组和索瓦组沉积时期,由于特提斯洋海水入侵,盆地沉积大量海相碳酸盐岩,盆地海平面处于高位时期;雀莫错组和夏里组沉积时期处于海退后的海平面低值期。酸不溶态元素比值K2O/Al2O3、Na2O/Al2O3以及Na2O/K2O和化学蚀变指数(CIA)揭示雁石坪地区布曲组和夏里组沉积时期气候相对干旱,而雀莫错组和索瓦组沉积时期相对湿润。可溶态K+、Na+含量仅在夏里组出现高值,指示了该沉积时期有利于成盐。综合物源、古构造、古气候和古地理条件,本文认为羌塘盆地侏罗系夏里组是最具成盐潜力的层位,今后成盐研究重点应该放在盆地中-西部地区侏罗系夏里组。     

陕北盐盆马家沟组含盐系地层层序发育特征及地质意义

鄂尔多斯盆地中深部含盐系地层是中国陆相盐资源勘探开发的重点。在前人研究的基础上,文章采用Vail经典层序地层学理论,结合构造运动与海平面变化,通过对地震、测井资料的综合分析,应用井震结合技术,对古生界中奥陶统马家沟组地层开展层序地层研究,并进一步探究不同级别层序对含盐系地层发育形成的地质意义。研究结果表明,马家沟组地层划分为1个二级层序,3个三级层序,8个四级层序。二级层序（构造层序）和三级层序（沉积层序）共同影响含盐系地层平面及剖面发育特征。沉积作用（三级层序）控制原始盐体的形成;构造作用（二级层序）控制原始盐盆的形成,并对含盐系地层形态产生破坏、改造及调整。研究含盐系地层层序发育特征及其地质意义,能够为海相盆地中深层盐矿的进一步勘探开发提供方向和依据。     

陕北奥陶纪米脂—绥德岩盐田米脂姬家峁矿区O_2m_5~6亚段岩盐资源及开采条件评价

在充分分析米脂—绥德岩盐田地质特征的基础上,对位于其中部的米脂姬家峁矿区O2m65亚段盐矿层赋存特征进行了研究,预测了矿区O2m65亚段岩盐资源储量,并对其开采条件进行了评价。     

滨里海盆地东南部S区块下二叠统空谷阶盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响

S区块位于滨里海盆地的东南部,油气富集,但是近年来勘探工作突破不大。从地震和地质资料及其油气藏解剖入手,系统研究了本区块盐岩特征及其对盐上层系油气成藏的影响。通过研究认为,本区盐岩的特点为：就整个盆地而言,盐岩的形成模式属于深盆浅水成盐模式;S区块盐构造的形成模式主要属差异负荷模式,其次为断层阻挡的顺层流动模式;盐构造活动具有多期次性;S区块盐岩层厚度总体表现为东南薄、西北厚,即从盆地边缘向盆地中心逐渐加厚;S区块盐窗较为发育,总体上表现为东部盐窗面积大,西部盐窗面积小。盐岩对S区块盐上层系（包括盐上地层和盐间地层）油气成藏的影响很大,盐岩控制了S区块盐上层系圈闭的类型及分布,盐窗的规模对周围的油藏或含油气构造的聚集程度产生影响。对比盐上层系各种成藏要素的时空匹配关系,可以推断本区盐上层系的油气藏共有3次成藏期,分别为三叠纪末期至早侏罗世末期、晚侏罗世末期和晚白垩世至古近纪。     

华南西部新元古代中期沉积盆地性质及其动力学分析

在桂北,新元古代丹洲群出露在九万大山至越城岭一带,为一套角度不整合在中——新元古界四堡群变质岩系之上,整合于南华冰期沉积之下的浅变质/未变质沉积岩夹火山岩组合。本文通过对罗城黄金丹洲群剖面的沉积相及沉积序列研究表明:白竹组至合桐组为冲洪积相(移地滨岸相)、三角洲相、浅海陆棚相、碳酸盐缓坡(台地)、深水陆棚相(或欠补偿盆地相)等沉积组合,拱洞组为深水浊积岩、浅海陆棚相沉积组合,晚期为滨浅海相或三角洲相组合。综合剖面沉积相、沉积层序以及其中多幕式的火山—岩浆活动等沉积记录分析,作者认为与新元古代新生沉积盆地开启相伴的双模式的、同期的、一系列大火成岩省的形成,沉积盆地早期的海侵上超和饥饿沉积,晚期差异沉降和快速充填,以及与盆地演化阶段相伴的幕式火山岩浆活动等一系列事实与弧陆碰撞模式是相矛盾的,丹洲群及其相当层位地层应为裂谷盆地充填序列,其盆地演化的阶段性可能是地幔柱幕式活动的沉积响应。     

鄂尔多斯盆地西部下古生界风化壳优质储集层发育规律及成因机制: 以桃2区块马家沟组马五1-4亚段为例*

鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储集层。盆地西部包括桃2区块在内的马家沟组马五_1-4亚段以(含)膏云岩、白云岩和灰云岩互层发育为主。借助岩心观察、偏光显微分析和扫描电镜超微分析,识别出多层成层分布的(含)膏云岩;通过对硬石膏、白云石和方解石等矿物的物理和化学性质对比研究,认为(含)膏云岩的膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性,受硬石膏结核和石膏晶体大小的制约;岩性((含)膏云岩)和沉积微相(潮上带(含)膏云坪)是储集层形成的先天物质基础和环境条件,并导致(含)膏云岩储集层的层控分布特征;4期溶蚀作用过程中,硬石膏晶体和结核的组构选择性溶蚀和阶段性充填,是储集层形成的关键过程;储集层为层状相控、受岩溶作用影响,但岩溶地貌对储集层分布不再有决定性控制作用。(含)膏云岩发育区分散流的弥散性渗透溶蚀是大洞大缝不发育的主要原因。“层状相控岩溶作用岩性气藏”观点的提出将促使研究区下古生界从“岩溶古地貌气藏”向“相控岩性气藏”勘探的深刻转变。