鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组深水沉积特征

奥陶系平凉组是鄂尔多斯盆地早古生代深水沉积最发育的地层，研究平凉组沉积体系类型和特征，不仅有助于深入理解平凉组沉积时期的古地理格局和构造特征，而且对于油气勘探也具有重要的价值。基于对盆地西南缘平凉组及其相同时代地层的野外调查和室内综合研究，从地层的空间分布、岩石类型、结构构造、沉积相、有机地化特征等方面，对鄂尔多斯盆地平凉组进行了系统研究。研究表明，平凉组发育深水原地沉积、牵引流沉积、重力流沉积、火山碎屑岩及震积岩，形成一套台地前缘斜坡和深水盆地沉积组合。结合构造背景和沉积组合，建立了平凉组的深水沉积模式：平凉组沉积初期水体较浅，等深流沉积不发育，以重力流沉积为主；到中晚期，随着水体的加深，重力流减弱，先存沉积普遍受到等深流的改造。平凉组的深水沉积同样也有利于油气成藏。综合考虑地层厚度、岩石类型、沉积相、有机质类型和含量及热演化程度，优选出了平凉组的有利油气勘探区，主要分布于乌海以南、石嘴山—贺兰以东、鄂托克前旗以西之间，呈南北向条带状展布，面积约1×10⁴ km²。勘探核心区位于贺兰以东、天环坳陷内的部分区域。     

鄂尔多斯盆地早白垩世构造-热事件与铀成矿的关系——来自玄武岩锆石U-Pb年代学的约束

鄂尔多斯盆地北部纳岭沟铀矿床以北,大营及巴音青格利铀矿床以东的黑石头沟发育一层玄武岩,为探讨这期玄武岩与鄂尔多斯盆地北部铀成矿的关系,文章对该玄武岩进行了地球化学与年代学的分析。该玄武岩切穿下白垩统东胜组,SiO₂含量较低(46.99%),里特曼指数σ为8.69,显示出碱性玄武岩的特征;其锆石U-Pb定年结果为(126.7±2.4) Ma,表明黑石头沟玄武岩形成于早白垩世,反映鄂尔多斯地块在早白垩世发生了一次构造-岩浆-热事件,与大区域的华北地区乃至中国东部在早白垩世发生的较普遍的构造-岩浆-热事件具有一致性。结合前人的研究成果,这次构造-岩浆-热事件是由于岩石圈地幔减薄造成的。该事件使地下深部热流体上涌及板内运移,导致早白垩世古地温梯度增高,这一过程为铀元素在鄂尔多斯盆地北部的迁移、沉淀、富集成矿创造了条件。     

鄂尔多斯盆地西南缘砂岩型铀矿“源—汇”系统研究

文章以鄂尔多斯盆地西南缘为例,将“源”到“汇”的研究思路应用到砂岩型铀矿成矿作用研究中来,提出将含铀物质从风化剥蚀到汇流、富集的整个物理化学过程看成一个完整“源—汇”系统,以此来探讨砂岩型铀矿的富集机理和成矿规律。鄂尔多期盆地西南缘下白垩统的铀源岩主要为北部、西南部的沉积岩、花岗岩,混杂了少量长英质岩和中性火成岩。沉积期富铀沉积岩和西南部富铀蚀源区为成矿提供了铀源条件,沉积期铀的预富集为铀成矿奠定了部分物质基础;盆缘古隆起区和下切沟壑古地貌单元是铀成矿时期的两种主要汇流通道,含氧含铀水在重力的驱使下沿着古隆起区和下切沟壑向盆内渗透性好的砂岩迁移流动,形成后生氧化蚀变,在氧化带前锋线附近,受有机质、黄铁矿等还原性物质作用富集成矿。砂岩型铀矿“源—汇”系统研究有助于对铀成矿规律的研究和总结,为鄂尔多斯盆地西南缘下一步铀矿地质勘查提供一定的理论依据。     

高原铁路水平定向试验孔施工概况和关键技术

川藏铁路地处高原高寒高山峡谷地区,铁路隧道勘察十分艰难。开展了千米级水平绳索取心钻进技术与装备研发,在川藏铁路卡子拉山一号隧道DZ-卡子拉山一号-定向实验-01孔进行应用示范。成功完成1212 m水平定向试验钻孔,查明陡倾岩层3条断层和19处节理密集带,方位角偏差≤1°,孔斜0.76°/100 m,机械钻速3.09 m/h,台月效率350.29 m,创造国内水平绳索钻杆PQ、HQ深度588 m和974 m两项最新记录。攻克难进入地区钻孔无法搬迁和查明混杂陡倾岩层构造的难题,突破过去垂直“点”勘察变为水平“线”勘察,直观查明隧道洞身段地层岩性、陡倾岩层构造、水文地质条件等情况,为解决高原铁路长大深埋隧道勘察难题提供了借鉴,具有示范与推广作用。     

华庆长8油层砂岩中碳酸盐胶结物特征及形成机理

碳酸盐胶结物是鄂尔多斯盆地华庆地区砂岩储层中最重要的自生矿物,其发育严重影响储层质量。通过测试分析,该砂岩中碳酸盐胶结物主要为不含铁的微晶方解石和含铁的亮晶方解石;前者形成于早期,后者形成于晚期。无铁方解石主要是从沉积物饱和的碱性孔隙水中直接析出沉淀;含铁亮晶方解石演化发育较复杂。通过该方解石碳氧同位素分析,δ⁽¹⁸⁾OPDB值为-22.5‰(18)OPDB值为-22.5‰^-19.4‰,大部分为-8.4‰-19.4‰,大部分为-8.4‰^-4.6‰。通过碳氧同位素计算古盐度和古温度,确定方解石胶结物形成环境为淡水,含铁的亮晶方解石形成温度在97℃-4.6‰。通过碳氧同位素计算古盐度和古温度,确定方解石胶结物形成环境为淡水,含铁的亮晶方解石形成温度在97℃¹21℃之间,与碳酸盐包裹体测出的均一温度大致相符。碳同位素偏负的原因则可能是因为有机轻碳的加入,而有机物在高温高压下脱羧产生的有机酸与粘土矿物反应产的钙离子则为碳酸盐胶结物提供了成岩作用的Ca121℃之间,与碳酸盐包裹体测出的均一温度大致相符。碳同位素偏负的原因则可能是因为有机轻碳的加入,而有机物在高温高压下脱羧产生的有机酸与粘土矿物反应产的钙离子则为碳酸盐胶结物提供了成岩作用的Ca⁽²⁺⁾来源。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块页岩气成藏因素分析及富集区预测

结合中联公司前期勘探成果,基于钻井、岩心、测井资料及实验数据,对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块本溪组、太原组和山西组泥页岩沉积特征、有机地球化学特征、储层特征以及含气性特征进行了研究,重点讨论了页岩气的富集区。研究成果表明:本溪组和太原组发育潮坪相沉积环境,山西组发育三角洲相沉积环境;整体属于中等-优质烃源岩,太原组烃源岩最好;本溪组和山西组有机质类型主要以腐殖型为主,太原组有机质类型主要以混合型-腐殖型为主;有机质成熟度整体处于成熟-高成熟阶段,具有良好的生烃潜力;储集层微裂隙较发育,属于低孔低渗类型;山西组和太原组的脆性矿物含量在50%以上,有利于后期压裂;研究区泥页岩具有较高的含气量和较强的吸附能力;山西组页岩气富集区主要集中在北部和西南部,太原组页岩气富集区主要集中在北部,且资源潜力最优,本溪组页岩气富集区主要集中在西北部和东北部边缘一小块区域,且资源潜力有限。     

再论鄂尔多斯盆地延长组长73砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩

针对自然伽马等常规测井系列长期仅能将鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组大规模发育的与烃源岩相关的高伽马砂岩解释为“油页岩等优质烃源岩”的问题,根据岩心观察及测录井资料、电子探针薄片和大量页岩油实际生产资料的分析,对长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩的定义、成因以及其发育特征与长7油层组页岩油试油效果的关系进行了探索性的研究。研究表明,鄂尔多斯盆地长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩可划分为狭义和广义两种类型,高放射性的成因可能与深部热水作用有关,首次发现其发育特征与长7油层组页岩油试油效果关系密切。该项研究对鄂尔多斯盆地延长组长7油层组页岩油的大规模高效勘探与开发具有重要的理论和现实意义。     

鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义

鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩内部发育多条辉绿岩脉。辉绿岩富集高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等,具有板内拉斑玄武岩的地球化学特征,其地球化学数据显示原始岩浆经历过比较强烈的结晶分异演化。对辉绿岩的锆石进行U-Pb LA-ICP-MS测年获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为750~195 Ma。根据峰值年龄并结合区域地质资料,本文把辉绿岩的形成年龄确定为224 Ma(晚三叠世)。辉绿岩反映鄂尔多斯盆地西南部在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境,晚三叠世西邻陇山地区发生的强烈碰撞后伸展作用也可能有助于进一步强化鄂尔多斯盆地西南部的伸展构造环境。当时该地区岩石圈的稳定性相对较弱,为该地区后续的早侏罗世和早白垩世岩浆活动提供了物质基础。晚三叠世及后期的岩浆活动提高了鄂尔多斯盆地西南部的地温梯度并加快了该地区烃源岩的热演化进程,可能对该地区的油气成藏条件造成潜在影响。     

鄂尔多斯盆地南缘寒武纪同沉积伸展断裂系统及其成因机制分析

由于复杂的构造叠加及严重的覆盖,人们对鄂尔多斯盆地早古生代深部结构的研究仍很薄弱。本文主要通过地震数据处理和解释,结合野外地质调查,发现在寒武纪时期,盆地的南缘发育了一套北东向和近东西向的正断裂系统。作者对这套断裂系统的平面及剖面特征进行了详细的描述和分析,并结合区域地质背景探讨了其成因机制,结果表明该套断裂系统主要是由于先存的元古宙北东向基底断层在寒武纪时期发生了继承性活动而形成,同时在断裂系统的局部区段派生出了东西向展布的小规模新生断层。这套断裂系统的发现可能对鄂尔多斯盆地南缘在寒武纪的演化认识及油气勘探具有一定的启示意义。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五6亚段硬石膏产状类型与成因*

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五₆亚段硬石膏产状类型多样,基于系统的宏观与微观岩石学分析,识别并区分出星散状(A1型)、纹层状(A2型)、致密块状(A3型)、结核状或团块状(A4型)、鸡雏状或角砾状(A5型)等硬石膏产状类型。单井高频旋回和微相分析表明,马五₆亚段发育与潮坪、潟湖、鲕粒滩、砂屑滩、微生物丘等有关的5种高频向上变浅序列,硬石膏的产状类型、产出位置和分布形式等与向上变浅序列有很好的耦合关系。A1型和A2型硬石膏发育于高频向上变浅序列的下部和中部,主要与膏云质或云膏质潟湖相关,属于潟湖相原生化学沉积成因。A3型硬石膏分布于高频向上变浅序列的上部,受膏质潟湖控制,也属于原生化学沉积成因。经典的结核状硬石膏(A4-1)呈随机分布形式产于潮坪沉积序列,为成岩期交代作用或者膏化作用成因,与传统萨布哈交代成因的膏质结核相似。A4-2型硬石膏主要出现在颗粒岩和微生物岩中,主要由富含CaSO₄的下渗卤水在溶蚀孔洞中沉淀形成;A5型硬石膏发育于向上变浅序列的上部和顶部,与高频暴露有关,为准同生期以溶蚀—充填为主的岩溶改造成因。发育完整的单个高频旋回,大致经历了高频快速海侵早期、高频快速海侵晚期至缓慢海退早期、高频缓慢海退晚期和高频海退末期暴露4个演化阶段,形成了与之耦合的海相碳酸盐岩与硬石膏共生序列。这些认识将对马家沟组沉积古环境的再认识具有重要的参考意义。