基于松辽盆地南部地震剖面中地质信息的砂岩型铀矿找矿预测方法研究

砂岩型铀矿勘查队伍在进行铀矿勘查的过程中收集了大量勘查区内地震剖面,部分地震剖面中隐藏的地质信息未得到充分发掘,文章从地质、物探相结合的研究视角,依托历年铀矿勘查工作经验对收集的地震剖面进行综合分析和二次开发利用,提高地震资料利用率,进一步发挥地震资料在砂岩型铀矿勘查过程中的指导作用。在地震剖面中识别构造、沉积等要素,将各类要素投影至平面图中进行叠合并筛选,进而确定铀成矿有利部位。该找矿预测方法综合反转与走滑构造预测成果、辫状河砂体预测成果、削截不整合预测成果、隆起构造预测成果、洼地预测成果,以岩性地化环境作为控制性指标,结合周围钻孔单孔、连孔信息,实现对铀成矿有利砂体的预测。文章提出松辽盆地南部坳陷期沉积地层处于右旋走滑构造背景下,走滑断裂的局部地区形成挤压应力场造成反转构造,进而形成了古隆起,这一过程同时伴生形成拉伸应力场,进而形成了深洼地,古隆起和深洼地之间过渡带形成一系列发育辫状河的山间河谷地形,应力场的转换形成一系列不整合界面和局部隆起构造,控制了铀矿化的具体位置,其能否最终形成富矿体取决于该具体位置是否处于氧化—还原的过渡带。文章预测了13片外围铀成矿潜力较大且可供下一步钻探工程查证的砂体,预测结果与部分外围铀矿体位置一致,在其中两片有利砂体附近勘查发现两处铀矿产地。文中基于地震剖面中地质信息的找矿预测方法对铀矿找矿具有一定指导和借鉴意义。

松辽盆地南部大情字井区青山口组地热水化学特征及成因模式

位于长岭凹陷鞍部的大情字井地区水热型地热资源丰富,其中储层温度较高、岩性好、含水量高的青山口组是最佳热储层,因此,阐明地热水的成因模式对于该区地热资源的可持续开发利用具有重要意义。通过青山口组7口井地热水样的水化学测试,结合收集的8组氢氧同位素数据,研究了目标区地热水的来源及混合过程,并分析了成因模式。结果表明,青山口组地热水主要为部分平衡的Cl^(-)Na型流体,补给来源为长白山地区的大气降水和原生沉积水,补给高程为2347~2370 m;通过2210~3470 m的循环吸热过程形成现今温度为81.25~112.80℃的地热流体存储于半开放体系的青山口组碎屑岩储层中。另外,研究区NE、NW向2组断裂系统是地热流体循环的主要导水通道,地热流体在深循环过程中与围岩矿物发生水岩反应,碳酸盐岩及硅酸盐矿物的溶解,形成了以Na^(+)、Cl^(-)和HCO^(-)3离子为主的地热水资源。

松辽盆地南部青山口组沉积充填与铀矿找矿方向

随着钱家店矿区及外围铀矿带内的找矿空间越来越小,目前铀矿勘查工作对松辽盆地南部新区、新层位的找矿需求越来越大。为重新系统认识松辽盆地南部区域上的青山口组,文章通过大量钻孔岩心、测井资料,结合地质背景及前人研究成果,对松辽盆地南部青山口组的沉积充填特征进行了阐述,认为:研究区青山口组受坳陷盆地结构及中部架玛吐隆起的影响,区域上地层厚度变化较大,呈现凹隆相间的格局,整体表现为“中间薄、南北两侧厚;东部厚、西部整体缺失”的充填特征;研究区由南到北青山口组表现为冲积扇-河流-三角洲-湖泊的沉积体系,且以古隆起为界构成“南河北洲”的沉积格局;砂体主要发育于西南部开鲁坳陷内,且河道存在向中部古隆起、“鞍部”汇聚的特点,水流汇聚的区域即为目前有利灰色成矿砂体的发育部位。在此基础上,运用沉积学及砂岩型铀成矿理论对研究区铀矿找矿方向提出了两点建议:新增青山口组为研究区主攻目标层位,且其赋矿段具有由南往北不断上移的变化规律;将河流相河道汇水-砂体叠置部位及末端沉积相变部位、古隆起和凹陷的衔接部位、具古隆起“鞍状沟谷”格局汇水地貌特征的部位作为研究区砂岩型铀矿找矿方向。本研究首次全面系统地阐述了松辽盆地南部青山口组的沉积充填特征,完善了该地区基础地质理论研究,同时对扩大研究区找矿空间,有效支持科研生产具有指导意义。

松辽盆地南部断陷层火山岩储层特征及油气成藏主控因素

松辽盆地南部断陷层火石岭组中-基性火山岩广泛发育,是松辽盆地深层油气勘探的热点。本文通过宏观到微观多尺度综合分析,开展火山岩形成与分布、岩性岩相与火山机构类型、储集空间特征和油气成藏特征等方面研究,总结深层火山岩有效储层形成机制及成藏主控因素。研究表明:(1)火石岭组中-基性火山岩分布广泛,多呈低幅丘状、多期叠置连片分布;火山岩主要发育3种岩相、7种亚相;发育“孔隙+缝网”复合型有效储集空间类型;(2)火山机构控制岩性、岩相分布,决定原生孔隙的形成与分布;构造作用、溶蚀作用利于构造裂缝及次生溶蚀孔缝的形成,是控制形成优质储层的关键因素;(3)优质储层和保存条件是油气富集的主控因素。

松辽盆地南部DL铀矿床姚家组下段地球化学特征与铀矿化的关系

为深入探究地球化学特征与铀矿化的关系,以松辽盆地南部DL铀矿床为研究对象,对姚家组下段各亚带砂体地化环境和微量铀钍系统取样,分析地球化学元素特征及铀富集规律。研究表明,当岩体Fe^(3+)/Fe^(2+)值为1.0~1.5和C有机含量为0.15%~0.25%时发现铀相对富集,且氧化带对矿体控制明显,整体表现为第一亚层底部氧化带铀迁出率较高,Ⅰ号矿体靠近底部氧化带上翼发育,而Ⅱ号矿体则靠近第二亚层顶部氧化带下翼发育。说明Ⅲ号矿体形成于同生沉积预富集作用,而Ⅰ、Ⅱ号矿体为流体混合改造作用叠加成矿。

松辽盆地南部查干花次凹下白垩统火山岩储层特征与发育规律

基于岩心及其薄片资料,结合地震、物性测试,探究长岭断陷查干花次凹火石岭组火山岩储层发育特征和发育规律。研究表明火山岩发育3个喷发期次、4大类岩性:期次1为陆上喷发,以溢流相夹爆发相为主;期次2为水陆过渡环境喷发,发育大量火山沉积相;期次3为水下环境喷发,以水下爆发相为主。火山岩储层主要发育在期次2火山沉积相的凝灰质砂岩和期次3水下爆发相的中-粗粒凝灰岩中。中-粗粒凝灰岩储层储集空间以大量脱玻化孔为主,凝灰质砂岩储层储集空间主要为溶蚀孔,2种类型储层均为微孔型储层,孔隙中值为3.8%,渗透率中值为0.03×10^(-3)μm^(2)。期次2凝灰质砂岩储层空间分布广,储层呈层状发育;期次3中-粗粒凝灰岩储层在空间上呈透镜状发育在火山喷发中心附近。

松辽盆地南部岩性-地层油气藏成藏动力和分布规律

根据烃源岩与储集层的纵向位置关系,将岩性地层油气藏划分为源下、源内和源上3种类型。基于流体势构成特征分析,从流体动力学的角度剖析了不同类型岩性地层油气藏烃源岩与储集层之间的压能、势能关系,分别研究构成流体势的压差和势差,提出了源下成藏压差驱动、源内成藏油水压差驱动、源上成藏势差驱动的3种驱动机制。以松辽盆地南部为例,分析了源下、源内、源上岩性地层油气藏成藏动力和油气运聚机理,在此基础上进一步研究了3种类型油气藏的成藏控制因素和分布规律。

松辽盆地南部坳陷期层序地层研究

在综合分析钻井、测井、地震等各种资料的基础上,对松辽盆地南部坳陷期的层序地层进行了划分。结果表明,此地区坳陷期的层序地层可划分为2个超层序,9个三级层序,其中三级层序的内部结构具有三分(低水位体系域、湖侵体系域和高水位体系域)和二分(湖侵体系域、湖退体系域)两种。在层序的划分过程中建立了浅水区域层序界面的识别标志,即暴露剥蚀面、河道冲刷面、地层叠加型式转换面及泥岩颜色突变面。将ΔlgR法和锰、铁元素法用于深水区域层序界面的识别,层序界面对应ΔlgR和w(Mn)/w(Fe)的低值,最大湖泛面对应ΔlgR和w(Mn)/w(Fe)的峰值。详细研究了二分层序和三分层序的层序特征,并阐述了其与油气的分布关系,即二分层序以下生上储型油藏组合为主,三分层序以上生下储型油藏组合为主。

松辽盆地南部断陷层碎屑岩天然气成藏主控因素分析——以长岭断陷龙凤山次凹为例

以松辽盆地南部长岭断陷龙凤山次凹为例,通过对烃源岩、储层、盖层及成藏输导匹配等成藏条件进行分析,认为长岭断陷具备良好的生、储、盖等基本石油地质条件,发育断裂—砂体的垂向和侧向双重输导体系,深层构造定型时间早于主成藏期,有利于油气运移聚集成藏。长岭断陷营城组碎屑岩天然气成藏主要有4个基本控制因素:深洼区沙河子组及营城组烃源岩质量及热演化程度控制了油气源条件;优势沉积微相控制有利砂体分布,储层物性决定了油气富集程度,次生孔隙发育对含气性贡献较大;营城组上部稳定的泥岩盖层与晚期断裂的组合控制保存条件,决定了油气主要富集层系;成藏期构造背景下断裂—砂体输导体系有效性控制了油气运移方向。研究认为,长岭断陷层碎屑岩领域具有"洼陷区供烃、断裂—砂体双重输导、构造—盖层控制聚集"的天然气成藏模式。

致密油流动孔隙度下限——高压压汞技术在松辽盆地南部白垩系泉四段的应用

以松辽盆地南部让字井斜坡区白垩系泉头组四段致密层密闭取心井30块样品为研究对象,根据高压压汞实验和氦气测定孔隙度,以及含油饱和度数据分析,确定其致密油流动孔隙度下限及流动孔隙度控制因素。将油藏条件毛管压力与压汞实验得到的毛管压力进行换算,可计算不同油藏注入压力条件下的流动孔隙度,通过求取含油样品流动孔隙度最小值与不含油样品流动孔隙度最大值,确定研究区含油样品的流动孔隙度下限为3.2%,对应油藏条件下注入压力为0.35 MPa,高于此注入压力致密油可发生有效流动与聚集。致密层流动孔隙度与孔喉比呈负相关,储集层孔喉连通性变差时,需要更高注入压力流动孔隙度才能达到3.2%;流动孔隙度达到3.2%所需注入压力与储集层质量系数呈较好负相关性,随着储集层质量系数增加,流动孔隙度达到3.2%需要的注入压力有降低趋势。基于致密油流动孔隙度下限和油藏条件下注入压力,建立了致密油有效聚集判别图版。

松辽盆地南部埋藏史

盆地沉降史和埋藏史分析是油气评价的重要组成部分,根据松辽盆地南部测井资料,在地层剥蚀量计算的基础上,开展了沉积速率、沉降速率和埋藏史研究。沉积速率和沉降速率模拟结果表明:沙河子组、营城组沉积速率和沉降速率最高,泉头组、明水组较高,而登娄库组、青山口组、姚家组、四方台组较低。埋藏史研究结果表明:沙河子组—营城组时期,具有快速沉降、快速沉积和快速埋藏特征;营城组末期遭受剥蚀,地层缺失和剥蚀自西向东有增大的趋势;登娄库组—明水组时期,埋藏史特征表现为较快速的沉降、沉积和埋藏;姚家组以下的地层保存相对完整,嫩江组上部—明水组地层剥蚀较大,东南隆起区基本缺失嫩江组三段—明水组;古近纪—新近纪,总体特征是缓慢抬升,之后缓慢下降、缓慢沉积、缓慢埋藏。

松辽盆地南部上白垩统中部组合层序界面的识别标志及高分辨率层序地层格架

系统总结了松辽盆地南部中部组合层序界面的岩心、测井、生物、地震等识别方法;统计了盆地短轴方向不同相带层序界面及短期基准面旋回的分布特征,并分析了层序界面和短期旋回模式在不同相带的分布规律。中部组合青山口组和姚家组共划分为4个长期旋回和10个中期旋回。在层序地层序、沉积学原理的指导下,采用岩心、测井、地震三位一体,点、线、面紧密结合,以岩心、测井层序划分为基础,以地震技术为手段进行层序地层的立体拓展,建立层序地层格架,为下一步勘探提供了重要的依据。

松辽盆地南部长岭断陷登娄库组致密砂岩有利储层控制因素

应用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、物性分析及粘土矿物衍射,对松辽盆地南部长岭断陷登娄库组致密砂岩储层基本特征进行分析。结合区域构造特征、沉积特征及成岩作用研究该套致密砂岩的成因,分析致密砂岩中优质储层发育的控制因素。研究结果表明:登娄库组储层为一套辫状河及辫状河三角洲沉积砂体,岩石类型主要是岩屑质长石砂岩或长石质岩屑砂岩。现今洼陷内储层均已致密,沉积作用是形成致密储层的最基本因素,物源区岩性决定后期成岩作用的类型和强度,成岩作用中压实作用、胶结作用则是形成致密储层的关键。致密砂岩中优质储层受多种因素的控制作用,储层沉积相、砂岩粒径及深部流体溶蚀是控制登娄库组优质储层分布的主要因素。

松辽盆地南部黑帝庙地区油气成藏模式

应用生物标记化合物m/z191萜烷、藿烷系列和m/z217甾烷系列进行了油源对比,证实下白垩统姚家组葡萄花油层油气来源于上覆地层嫩江组一段,嫩一段烃源岩生成的油气通过断裂运移到该油层。属于上生下储的组合型式,断裂是油气藏形成的主控因素,形成构造-岩性油气藏类型是其主要的成藏模式,该层是黑帝庙地区今后勘探的主要目的层。精细研究姚家组的断裂、低幅度构造与砂体间的配置关系,是今后突破该油层油气勘探的关键。

用碎屑锆石SHRIMP年代学方法恢复松辽盆地南部前中生代基底的源区特征

松辽盆地东南隆起区基底广泛发育副变质岩，3件样品的SHRIMP锆石U-Pb年龄范围为406-2208Ma，反映了松辽盆地基底源区的复杂性。根据目前有关年代学研究成果，推断1100-2200Ma碎屑锆石可能来源于华北克拉通，而样品中的520Ma的碎屑锆石则可能来源于佳木斯地块。另外，样品的岩石学特征和临近大黑山条垒下二台群具有一定的可比性，推测文中样品可能是大黑山条垒在盆地内的延伸。

松辽盆地南部深层系天然气成藏规律

松辽盆地南部深层系发育了既相互分割又有成因联系的断陷群,多具有生烃能力。以十屋、长岭断陷为例对松辽盆地南部深层系断陷群的天然气成藏规律进行分析,认为天然气成藏受控于烃源岩的分布与演化、大型构造带与沉积相带的配置关系及保存条件。深层系天然气的两期成藏,分别是登娄库期和嫩江期,晚期成藏是关键。中-高生烃强度区内的大型构造带对油气聚集成藏至关重要。大型构造带内的有利储集体和断裂控制了油气的局部富集;但由于缺乏邻近烃源岩的区域性盖层,保存条件不甚理想。烃源、构造、沉积、保存因素的互相配合可形成多种类型的复式油气聚集带。十屋断陷中央构造、东部秦家屯走滑构造、北部超覆尖灭复式油气聚集带及长岭断陷东部斜坡区东岭复式油气聚集带、中部低隆起复式油气聚集带是勘探的重点目标,长岭断陷西部陡坡区大型水下冲积扇是潜在的复式油气聚集带。

松辽盆地南部岩性油藏特征及勘探潜力

在松辽盆地南部岩性油气藏形成条件分析的基础上,对已发现的岩性圈闭类型及分布特征进行了总结。目前松南共发现6种岩性油气藏类型:砂岩上倾尖灭岩性油气藏、砂岩透镜体岩性油气藏、构造—岩性油气藏、断层—岩性油气藏、水动力圈闭油气藏及泥岩裂缝油气藏。通过总结,认为松南岩性油气藏具备5条成藏规律,还有近10×108t的勘探潜力,下一步的勘探重点仍然是西部、西南及东南三大沉积体系的前缘地区。

松辽盆地南部西部斜坡区晚白垩世坳陷盆地坡折带研究

通过对晚白垩世松辽盆地南部西部斜坡区的综合研究,从基底构造、古地理位置、地层产状和厚度、钻井和地震资料特征及构造发育情况等方面表明,该区在青山口组-嫩江组坳陷期发育侵蚀坡折带、沉积坡折带和构造坡折带。由于多种类型坡折带的存在,制约着盆地充填可容空间的变化,控制了区内的层序发育、沉积体系展布和非构造圈闭类型。松辽盆地南部西部斜坡区湖盆坡折带附近是非构造油气藏发育的有利部位,可以应用坡折带理论指导本区的隐蔽油气藏勘探。

松辽盆地南部幔源CO_2与油气充注时序——来自含片钠铝石砂岩的证据

沉积盆地中幔源CO2的充注时间是进行CO2-砂岩相互作用以及CO2-原油相互作用研究的基础。一般将CO2气藏附近火山岩的喷发年龄视为幔源CO2的充注时间,但是,这一思路明显不适合于具有多期火山活动的含油气盆地。通过成岩共生序列和流体包裹体的系统研究,在松辽盆地南部含片钠铝石砂岩中解读出两期油气和一期CO2充注记录,其中,第一期和第二期油气充注记录主要以液烃包裹体和气液烃包裹体形式赋存于自生矿物和碎屑矿物的裂隙中,幔源CO2充注的记录为片钠铝石自生矿物和赋存于碎屑矿物裂隙中的含CO2包裹体,幔源CO2的充注略晚于第二期油气充注或与其大致同时。根据含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体研究,结合已有的油气成藏时间和构造裂缝发育时间判断,松辽盆地南部形成片钠铝石的幔源CO2的充注时间可能为白垩纪末(明水期末)—古近纪。

松辽盆地南部高台子油层成藏动力学

以油气成藏动力学系统研究为核心,在松辽盆地南部油气成藏地质条件分析的基础上,对高台子油层现今流体势进行计算和古流体势恢复。结果表明:高台子油层古—今流体势在大安凹陷—长岭凹陷一带始终为一个高势带;高流体势带构成了盆地南部一级流体分隔槽,流体分隔槽以西流体势等值线形态简单,以东则较复杂。依据流体势场,在中央分隔槽以西划分出1—2个它源(自源)开放成藏动力系统,以东划分出2—3个它源(自源)开放(半封闭)成藏动力系统,每个成藏动力系统构成一个相对独立的汇聚单元。利用油气成藏动力系统分析结果,结合构造沉积演化及储层流体包裹体研究,分析了松辽盆地南部高台子油层的油气充注过程和聚集规律。发育于斜坡区和近凹陷隆起区的各类圈闭,由于流体势梯度大,有利于形成各类油气藏。