滇西腾冲地块构造-盆地演化与砂岩型铀矿成矿条件

以"煤铀兼探"新思路带动的中国西南地区新一轮砂岩型铀矿勘查,首选滇西腾冲地块新近纪盆地群为突破口。从容矿主岩沉积建造、铀源地质体配置、成矿作用驱动3个方面,总结了腾冲地块构造-盆地演化对铀成矿的影响。在大陆汇聚构造体制下,地块内发育一系列受断裂制约的狭长状断陷盆地和冲积扇、扇三角洲、辫状河、湖泊的复合沉积体系,扇中辫状河道、三角洲前缘席状砂、水下分流河道等是赋铀砂体发育的有利沉积微相。中特提斯洋俯冲碰撞形成的燕山期中酸性花岗岩和经历多期构造变质的高黎贡山群花岗片麻岩、混合花岗岩为区内铀成矿提供了充足的物质来源。而赋矿层同沉积期的新近纪构造运动,以及第四纪以来的地壳差异升降,驱动了产铀盆地内部的潜水氧化和后期叠加的层间氧化成矿过程。基于上述认识,提出当前区内的铀矿勘查应加强沉积微相和岩相古地理研究,建立赋矿有利相带的空间分布模式;同时加强不同蚀源区地质体的铀源能力分析和成矿作用类型的甄别,更准确地锁定潜在铀矿体的定位规律。     

琼东南盆地北礁凹陷多边形断层发育特征及成因

基于高精度三维地震解释和相干属性分析,发现琼东南盆地北礁凹陷三维区中新统三亚组、梅山组、黄流组发育大量多边形断层。梅山组顶面发育呈近EW向展布的长条形丘和丘间底流水道,其上方分别发育近EW向(多边形)断层密集带和近SN向横截水道(多边形)断层。北部泥岩区,丘规模越大,断层密集带越宽,断层密集带主要分布在黄流组下部和梅山组上段地层中,横截底流水道断层向上延伸较短,向下延伸至梅山组或三亚组,而梅山组至三亚组多边形断层逐渐呈现多边形形态。西南部砂岩区,黄流组底部断层密集带和横截水道断层比北部规模小,延伸短,梅山组下段发育近NE向横截浊积水道砂岩断层和近NW向平行浊积水道边界断层,其规模更小。重力扩展可以很好地解释黄流组断层密集带和横截底流水道断层的形成,梅山组和三亚组的多边形断层是超压水力破裂的结果,同时大颗粒砂岩抑制多边形断层的形成。在我国首次发现断层密集带和横截水道断层,该类断层对油气运移、识别强振幅地质体和丘形反射成因具有重要的意义。     

新疆哈密地区砂岩地震波速的实验研究及其对特殊地质填图物性工作的启示

本文在特殊地质填图的过程中研究了哈密地区砂岩的地震波速,利用ZBL-U520非金属超声检测仪和Autolab2000多功能岩石物性设备,在0~200 MPa(约0~7000 m地下深度)下研究了密度、孔隙度和压力三个因素对砂岩地震波速的影响。研究发现:砂岩的波速与密度呈正相关关系,但与孔隙度呈负相关关系;纵波与密度和孔隙度的线性关系好于横波;波速与压力呈对数关系。此外,本文还分析了ZBL-U520与Autolab2000两种仪器测试方法的适用性。最后针对地质填图的特点给出建议:在特殊地质填图中,不仅要按照规范采集标本,测试其在常温常压下的岩石波速,还应该适当考察不同地层压力状态下的速度特征,才能更全面地认识填图区地震波的性质。     

鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组23段石英砂岩砂体结构类型及成岩作用差异*

鄂尔多斯盆地东部子洲—清涧地区二叠系山西组2₃段石英砂岩区块单井产能与砂体结构类型具有一定相关性。基于单砂体垂向粒度韵律和自然伽马测井资料,将砂体结构划分出块状型砂体、正粒序型砂体和叠加型砂体3种类型。通过铸体薄片鉴定和粒度分析实验,对3种类型砂体储集层在成岩作用类型、特征、发育程度、产物、垂向变化及成岩孔隙演化的差异性进行表征。研究表明,3类砂体的溶蚀作用、压实作用强度及分布特征存在较大差异,粒度及其垂向分布是制约不同结构类型砂体成岩演化的直接因素,进而影响储集层物性,决定了含气层与致密层的垂向分布规律。块状型砂体储集层原生孔隙、次生溶孔共同发育,含气层厚度较大,局部致密。正粒序型砂体垂向物性差异较大,中—下部储集层溶蚀程度较弱,以原生孔隙为主,次生孔隙少量发育,为含气层;上部储集层压实、胶结作用强烈,相对致密。叠加型砂体储集层形成于河流控制作用逐渐增强的过渡环境,兼有正粒序型、块状型砂体的特征,多层含气且厚度大。     

考虑水化学损伤的砂岩流变损伤本构模型

通过对已有的水化学溶液腐蚀作用后红砂岩三轴蠕变试验结果的分析,可知水化学作用能够加快岩石损伤的发展,增强红砂岩的蠕变效应。根据水岩化学作用的动力学理论,将红砂岩中可溶解胶结物的流失作为水化学腐蚀作用下岩石力学性能劣化的根本原因。通过化学反应速率方程和测定浸泡过程中溶液pH值的变化,定义了考虑初始pH值和时间的化学损伤因子。考虑流变过程中的应力损伤,基于广义Kelvin模型,提出了考虑水化学作用的砂岩流变损伤本构模型。通过对水化学作用下红砂岩流变试验结果进行模拟,对该模型进行了参数辨识和验证。结果表明,所提出的模型能够较好地反映水化学作用下砂岩的流变特性,具有有效性和合理性。     

尼日尔阿泽里克铀矿床蚀变及地球化学特征 ——对成矿物质来源的约束

为揭示尼日尔阿泽里克铀矿床成矿物质来源,文章研究了其蚀变特征、稀土元素特征、流体包裹体特征、方解石胶结物碳和氧同位素特征、沥青铀矿氧同位素特征等。阿泽里克铀矿床发育灰绿色还原蚀变、方沸石化、酸性火山玻璃脱玻化、碳酸盐化、黄铁矿化、重晶石化等。矿化砂岩稀土元素Eu强正异常。流体包裹体气体成分为H2+N2+CO2组合。方解石胶结物的δ13CV-PDB值为-7.45‰～-6.65‰,δ18OV-SMOW值为-0.74‰～1.26‰。沥青铀矿的δ18OV-SMOW值为-1.30‰～-0.8‰。灰绿色还原蚀变岩石呈灰绿色是因为绿泥石矿物充填粒间孔隙和包裹颗粒表面。矿化砂岩的Eu强正异常揭示有来自深部的强还原性流体参与成矿。H2为强还原物质,来自深部,可为铀成矿提供还原剂。矿化砂岩方解石胶结物碳同位素显示成矿流体有深部流体的作用,可能有地幔物质的加入;氧同位素显示成矿流体有表生流体的作用。沥青铀矿氧同位素值显示成矿流体受表生大气水作用影响。酸性火山物质方沸石化和酸性火山玻璃脱玻化为铀成矿提供铀。成矿流体为表生氧化性流体与深部的还原性流体的混合。总之,地层、阿伊尔花岗岩和火山物质可能为铀成矿提供了铀。     

鄂尔多斯盆地马岭地区长81储层成岩作用及孔隙度定量演化

鄂尔多斯盆地马岭地区为三角洲前缘沉积,长8_1油层属于低渗透、特低渗透、超低渗透致密砂岩油藏。综合铸体薄片、扫描电镜、物性等试验资料,深化认识马岭地区长8_1成岩作用特征;利用沉积环境、粘土矿物、古地温、R_o、流体包裹体温度等实验结论开展成岩阶段及成岩序列的研究;在成岩作用阶段中,压实和胶结-交代作用降低了部分孔隙度,溶蚀作用产出的次生孔隙是致密储层的高渗通道,在定性认识的同时设立储层孔隙度定量演化计算,实现了孔隙度演化的定量认识,且定量计算与气测孔隙度误差为3. 2%;通过研究4类样品表明,研究区长8_1属于强烈压实型成岩作用,不同成岩阶段孔隙的差异性直接导致了储层物性的好坏。     

小口径砂岩型铀矿测井资料处理解释系统设计

针对目前砂岩型铀矿测井资料处理解释软件的缺陷以及地质精细化解释的需求,设计了一套适合砂岩型铀矿地球物理测井资料处理与解释的软件。软件设计有钻孔数据管理、测井资料预处理、地层参数计算、地层岩性识别、定量γ解译、测斜数据处理、单孔综合解释和多孔分析等模块和功能。软件在纵向上能识别岩性、划分地层以及分析沉积环境等,在横向上能查明砂、泥岩地层的展布情况,为砂岩型铀矿预测和勘查提供技术支撑。     

冻融循环作用下层理砂岩物理特性及劣化模型

岩石在冻融环境下发生的损伤与其层理结构密切相关,同时冻融损伤作为一种综合表现,单纯考虑岩体内部某一种尺度缺陷或外部单一因素在冻融循环作用下的变化,不足以客观反映损伤情况。对垂直、平行层理试样开展0、20、40次冻融试验,首先探究了层理砂岩在冻融过程中的损伤发育特征,之后基于?100 mm SHPB试验装置,进行5种弹速下的冲击试验,分析了冻融循环条件下层理砂岩冲击破碎块度分布规律,以冻融损伤累积与破碎块度的相关性为理论依据,以力学性质的冻融劣化为思想建立了层理砂岩的冻融劣化模型,研究结果表明：冻融环境下,两种试样孔隙发育、纵波波速表现出显著差异,平行层理试样相对更容易发生损伤;各级冲击弹速下破碎块度分布与冻融循环次数之间存在正相关、负相关以及波动型3种相关关系;劣化模型基于负相关区域数据和成比例相同区域数据得到的强度、峰值应变计算值与实测值非常接近,基于正相关区域数据得到的强度计算值也与实测值有很好的一致性。     

新疆乌恰县吾合沙鲁地区水系沉积物地球化学特征与找矿远景

新疆乌恰县吾合沙鲁地区位于塔里木盆地西缘,该区及周边已发现金属矿床(点)20余处,具有良好的铜、铅、锌矿找矿前景。通过1∶5万水系沉积物的地球化学测量,对吾合沙鲁地区Cu、Pb、Zn、Ag等15种元素的地球化学特征进行了初步分析,综合元素分异程度、富集程度、叠加强度,发现Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Sn、Sr、W在研究区内有富集成矿的可能,是研究区主要成矿元素。根据异常特征与成矿地质条件,共圈出15处地球化学综合异常,优选出3处找矿远景区,即吾合沙鲁铜、银、铅、锶多金属找矿远景区、硝尔布拉克套铜多金属找矿远景区和阿克套铜、锶多金属找矿远景区,为下一步找矿工作指明了方向。