银额盆地居延海坳陷钻井地层对比及对油气层时代的约束

【研究目的】银额盆地居延海坳陷具有良好的油气勘探前景,但钻井揭示的主要岩石地层单元时代及主要含油气层时代认识存在一定争议,因此系统开展地层划分对比,明确主要岩石地层单元与油气层的时代,对盆地构造沉积演化、油气地质条件评价与研究,以及勘探部署具有重要意义。【研究方法】对居延海坳陷不同凹陷钻井地层岩石学及岩性组合特征、古生物特征等综合研究,结合区域地层特征,建立钻井地层对比标志。并结合地震剖面确定不整合界面,以及侵入岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄对地层时代的约束等,开展地层划分对比。【研究结果】居延海坳陷钻井揭示了白垩系与石炭系—二叠系2个构造层,各凹陷钻井地层对比标志显著,主要含油层系为下构造层的中—下二叠统及上石炭统—下二叠统干泉组。【结论】银额盆地为石炭纪—二叠纪与白垩纪的叠合盆地,石炭系—二叠系油气地质条件有利,应作为油气勘探的方向。

银额盆地吉格达凹陷原油地球化学特征及其意义

银额盆地石炭系—二叠系油源存在争议,在一定程度上制约了该区的油气勘探进程。通过对居延海坳陷吉格达凹陷蒙额参3井原油物理性质、地球化学特征的研究,以期明确原油的成因及来源,为油气勘探提供依据。研究结果表明,蒙额参3井华力西期侵入岩和二叠系白云质砂岩中的原油物理性质基本一致,为低密度低硫中质正常原油,原油族组成具有高饱和烃、低非烃和沥青质以及高饱芳比的特征,且下部原油饱芳比远高于上部原油。吉格达凹陷华力西期侵入岩与二叠系砂岩原油饱和烃气相色谱特征、C同位素及生物标志化合物特征共性与差异同在,指示生烃母质均来源于盐度较高的海相还原环境,以浮游植物为主;二叠系原油陆生高等植物的贡献较大。油源对比表明,蒙额参3井华力西期侵入岩和二叠系砂岩原油均与白垩系巴音戈壁组烃源岩生物标志化合物特征差异明显,与石炭系—二叠系烃源岩具有良好的亲缘关系。其中,二叠系原油与二叠系烃源岩具有较好亲缘关系,华力西期侵入岩原油与干泉组上段烃源岩关系更密切。石炭系—二叠系油源的发现拓展了银额盆地油气勘探新层系,对北方古生界油气勘探具有很好的指导作用。

银额盆地额济纳旗伊很乌苏地区下白垩统巴音戈壁组的微体化石及沉积环境

银额盆地额济纳地区中生代地层分布广泛,近些年的研究表明,盆地内发现的油气多来源于中生代地层的烃源岩,因此研究银额盆地中生代地层具有十分重要的意义。通过对银额盆地额济纳地区微体化石进行分析研究,发现鉴定了孢粉3属3种,介形类3属6种,其共存时限为早白垩世。据此将前人原划上侏罗统重新厘定为下白垩统巴音戈壁组,并根据岩石组合特征将其划分为3个岩性段。结合化石古生态、沉积构造和区域地质背景,认为巴音戈壁组3个岩性段分别代表了近岸水下扇、滨—浅湖、扇三角洲平原的淡水—微咸水内陆河湖相沉积环境,揭示其沉积经历了湖盆从产生、发展到萎缩的演化过程。巴音戈壁组岩石组合、沉积环境和化石组合特征的研究结果,有助于区域地层研究对比,为研究油气基础地质和区域演化提供基础资料。

用同位素方法研究额济纳盆地承压含水层地下水的补给

本文通过环境同位素、温度、电导率和人工示踪等方法研究了黑河下游古日乃和额济纳盆地深部承压水的补给源 ,初步揭示了额济纳盆地承压水来自于祁连山的降水 ,是部分祁连山西端雪水直接渗入山前的深大断裂 ,在玉门宽滩山一带注入与之相交的阿尔金断裂 ,然后继续向东补给至巴丹吉林沙漠 ,并顺着古日乃断层补给到额济纳盆地。通过蒸发量计算得到的补给量为 5× 10 8m3/a。黑河流域承压水中的 T(氚 )为 17.8～ 0 .1TU ,地下水的年龄与取样孔的位置有关 ,靠近强渗漏带附近的地下水的年龄只有 2 0～ 30 a。古日乃、拐子湖的湖泊、泉、沼泽等消失的主要原因是由于 5 0 a来温度升高、蒸发量增加和下游抽水量增大的原因。该项研究对于重新认识额济纳盆地、古日乃、巴丹吉林沙漠的地下水补给与黑河下游水资源调度。

内蒙古西部银额盆地石炭系—二叠系油气地质条件与勘探发现

通过开展石炭纪—二叠纪盆地形成演化、沉积充填、烃源岩分布与地球化学特征、烃源岩热演化史,以及石炭系—二叠系沉积之后的构造沉积演化与油气保存条件的综合研究,提出了银额盆地为石炭纪—二叠纪与中生代叠合盆地的新认识,查明石炭系—二叠系为陆内裂谷盆地沉积产物,发育多套厚度大、有机质丰度中等—高、干酪根类型以Ⅱ型为主、演化程度中等—高的良好烃源岩,明确了其油气地质条件。优选的油气远景区经国土资源部竞争性出让,企业加大勘探投入,于务桃亥勘查区拐子湖凹陷首钻(拐参1井)获初期日产原油51.67 m3、天然气7290 m3的工业油气流,温图高勒苏木勘查区哈日凹陷首钻(延哈参1井)获日产天然气9.15万m3(无阻流量)的工业气流及少量凝析油,实现了1955年勘探以来油气的重大突破。通过对2口油气突破井产层时代的厘定,以及油气源的对比,明确了油气产层时代为二叠纪,指明了石炭系—二叠系良好的油气资源前景,应为区内油气勘探的主要目的层。

额济纳盆地地下水盐化特征及机理分析

运用水文地球化学方法,分析额济纳盆地不同含水层地下水盐化特征及其机理。结果表明:额济纳盆地地下水受水文地质条件的制约,潜水的盐化自沿河主要补给区到蒸发排泄区具有明显的分带性,由河流主要补给区向北和向东西两侧,至居延海,进素土海子和古日乃湖中心洼地地下水,地下水由淡水,逐渐过渡为微咸水、中度咸水及极度咸水、盐水;承压水属于微咸水。依据地下水中各离子含量的比值特征的分析结果,控制本区地下水盐化的主要因素为硅酸盐矿物溶解和蒸发沉积作用,硅酸盐矿物溶解主要发生在沿河的地下水补给区;蒸发沉积作用主要发生在地下水径流-排泄区。深层地下水埋藏较深,蒸发的作用大大减弱,因而含盐量少,水质较好。

额济纳盆地地下水补给机理研究

黑河下游的额济纳盆地,气候干旱,降雨稀少,盆地内分布着复杂的地下水含水层,濒临崩溃的生态系统靠其有限的地下水资源维持着,如何有效的评价地下水资源量,怎样合理的开发利用地下水资源,以及近期黑河治理规划工程实施后,对地下水资源产生何种影响,成为亟待解决的问题。对此,应用皮帕尔(Piper)图解法分析地下水的水化学特征类型,结合区域构造水文地质、地下水流场和环境同位素,分析盆地内不同地区的地下水补给机理:发现自流井区为一小区域的沉积中心,其来源不同于其他以黑河河水为补给源的地下水,而是来自中蒙边境山区的补给;古日乃草原地下水主要依靠黑河河水通过古河道渗漏的补给,而不是巴丹吉林沙漠的补给;赛汗桃来沉积中心的深层承压水来自其邻近上游地区潜水的侧向渗流补给。利用放射性同位素氚含量,初步估算出不同地区地下水的更新期,其地下水年龄均低于35a。为评价黑河干流规划对地下水资源所产生的影响、合理开发利用地下水资源、保护脆弱的生态环境提供科学依据。

应用同位素研究黑河下游额济纳盆地地下水

黑河下游额济纳盆地位于西北内陆干旱区，大部分地区为戈壁沙漠，降水稀少，蒸发强烈，生态环境脆弱。盆地内天然植被的生长发育主要依靠于区域地下水，研究盆地地下水形成和循环机制，对流域治理、生态环境建设具有重要意义。本文采用环境同位素示踪技术，结合水化学分析方法和区域水文地质条件，研究分析了盆地地下水循环特征、地下水与地表水的相互关系和流域不同地区地下水补给来源等，为黑河下游水利工程规划和水量调度提供科学依据。

银额盆地西部蒙额地1井二叠纪叶肢介的发现及其意义

近年来,银额盆地油气勘探不断取得新发现与突破,但对钻井地层划分及主要油气产层时代存在巨大争议,或认为产层为白垩系,或认为产层属二叠系。2017年实施的蒙额地1井钻井及取心工作,在930.5~958.0m井段的灰色、灰绿色粉砂质泥岩、泥岩层和1085.0~1095.5m井段的深灰色泥岩层中发现叶肢介化石。第一层段叶肢介为加氏圆通古斯卡叶肢介(比较种)Cyclotunguzites cf.gazimuri Novojilov,第二层段叶肢介为额济纳旗半圆李氏叶肢介(新种)Hemicycloleaia ejinaqiensis Niu(sp.nov.)和内蒙古点列叶肢介(新种)Polygrapta neimengguensis Niu(sp.nov.),均为晚二叠世代表性叶肢介。在此基础上,通过钻井地层对比,明确了银额盆地主要油气发现井的产层为二叠系。叶肢介具有重要的生物古地理指示意义,通过二叠纪叶肢介的区域分布与对比,结合银额盆地石炭纪—二叠纪地层层序分析,进一步限定了古亚洲洋的闭合时限为前石炭纪。

黑河下游额济纳盆地深层地下水来源的探讨

本文作者在额济纳盆地进行了长达3年的研究,获得了大量盆地地下水资料和水化学、同位素分析数据,在此基础上,利用水化学和环境同位素示踪技术,结合盆地水文地质条件,对盆地深层地下水的补给来源和循环特征进行了探讨。水化学和同位素结果显示,黑河流域深层地下水补给来源具有多源性,主要为核爆前形成的“老水”,水循环缓慢。在进行流域水资源开发时,对深层地下水的利用一定要慎重。

银额盆地侏罗纪孢粉植物群的发现及其地层时代意义——以蒙额地1井为例

由于露头资料缺乏,银额盆地生物地层研究一直较为薄弱,钻井的地层时代划分及主要油气产层时代归属存在较大争议。为了厘清银额盆地钻井所揭示的油气产层的地层时代,本研究对位于盆地西部乌珠尔坳陷的蒙额地1井下部岩芯样品开展了孢粉学研究工作。根据孢粉类群及其含量的变化,划分了2个孢粉组合:Osmundacidites-Deltoidospora-nonstriate bisaccate组合和Classopollis-Cyathidites-Quadraeculina组合。第一组合中裸子植物花粉和蕨类植物孢子含量相当,裸子植物花粉中无肋纹的双气囊花粉出现最为频繁,且多样性较高,并零星出现有具肋纹双气囊花粉,蕨类植物孢子以Osmundacidites为主,其他常见类群包括Lycopodiumsporites、Deltoidospora、Neoraistrickia等,均为我国侏罗纪常见属种,孢粉组合指示的地层时代为早侏罗世晚期,也可能下延至早侏罗世中期,气候温暖湿润;第二组合以Classopollis的高含量为特征,Quadraeculina和Cyathidites较第一组合含量增加,且未出现任何白垩纪的特征分子,反映了中侏罗世晚期的孢粉组合特征,气候由上述的温暖湿润转变为炎热干旱。根据本文的孢粉组合特征,原依据叶肢介化石定为上二叠统的地层宜重新厘定为中下侏罗统。同时,厘定的侏罗系在整个中国北方具有良好的可对比性,共同显示由早中侏罗世温暖潮湿的气候环境与含煤岩系向晚侏罗世酷热干旱环境与戈壁沙漠沉积体系的演化规律。

内蒙古西部额济纳盆地土地荒漠化发展态势及其成因

为了查明额济纳盆地荒漠化的发展趋势及其成因,通过野外调查、遥感解译、样品测试及资料收集对比,从环境地质学的角度对额济纳盆地荒漠化的发展态势和成因进行了分析研究。结果表明:目前额济纳盆地土地荒漠化呈发展态势,环境在进一步恶化。认为荒漠化过程主要受区域地质环境条件变化的影响,全球气候变化、青藏高原隆升所引起的西北地区的干旱化趋势,是研究区荒漠化发生发展的决定性因素,盆地内的构造沉积背景决定着荒漠化的类型,水环境的变化直接影响着额济纳荒漠化的发生和发展速度。同时,当前人为因素对地质环境的影响很大,人类对水资源和土地资源的不合理利用,加速了荒漠化的发展速度。

银根—额济纳旗中生代盆地构造演化及油气勘探前景

银根—额济纳旗盆地是中新生代陆相盆地,前中生代岩石构成盆地基底。晚三叠世—侏罗纪进入了断陷盆地发育阶段,早白垩世为断陷盆地全面发展期,晚白垩世为坳陷期,其后表现为挤压抬升状态。发育中下侏罗统和下白垩统两个含油气系统,部分坳陷生、储、盖条件及其组合十分优越,勘探实践证实有过油气运聚,显示了盆地良好的油气勘探前景。目前需要抓住勘探重点,从有利区带和圈闭入手,注重湖相沉积演化的特点和岩浆岩对烃源岩演化及油气成藏的影响,寻找突破口,打开该区油气勘探的新局面。

银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

对银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩进行详细的地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。地球化学测试结果显示:除样品CH3外,其余样品主量元素中的Al及微量元素中的Ti、Zr、Th等典型陆源特征元素的含量较低,Y/Ho平均值为45.58,反映研究区白山组碳酸盐岩较少受陆源物质输入的影响;δCe与δEu、w(ΣREE)、(La/Sm)_N未见良好的相关性,也不具备Eu正异常,说明研究区白山组碳酸盐岩受成岩作用和热液作用的影响也较为有限。碳酸盐岩中所含微量元素主要为海水自生成因,能够反映原始沉积环境。根据特征元素对古水深、古盐度、古气候、古氧相和古水温进行研究,显示研究区白山组碳酸盐岩段虽然岩性较为单一,但其地球化学特征可以反映早晚的沉积古环境差异。研究区白山组碳酸盐岩总体经历了1个大的海侵海退旋回,沉积于正常海水,气候潮湿,弱氧化—弱还原环境,古水温为8.51~27.10℃,早期水温低,晚期水温升高。

查干凹陷大地热流

查干凹陷是银根—额济纳旗盆地最具勘探潜力的凹陷,但是查干凹陷及整个银根—额济纳旗盆地的大地热流研究仍为空白,严重制约该盆地的油气资源的评价.本文通过测试19口井107块岩芯的岩石热导率和岩石热导率原位校正,利用协和平均公式计算得到查干凹陷各地层的岩石热导率大小;并利用9口井的温度数据,结合岩石热导率数据对查干凹陷的地温梯度和大地热流进行了计算.研究结果表明查干凹陷具有构造稳定区和构造活动区之间的中温型地温场特征,其平均地温梯度和大地热流分别为33.6℃/km,74.5mW/m2.本文的研究成果为查干凹陷及银根—额济纳旗盆地油气资源评价提供地热参数.

内蒙古西部银根-额济纳旗盆地石炭系—二叠系暗色泥质岩有机质丰度变化特征和生烃潜力

银-额盆地石炭系—二叠系1100多个暗色泥质岩样品的有机质丰度、热解分析结果表明,依据TOC的评价标准,银-额(银根-额济纳旗)盆地石炭系—二叠系暗色泥岩和页岩达到烃源岩标准的样品占总样品数的50%以上,达到好烃源岩标准的样品占总样品数的15%以上。纵向上银-额盆地石炭系—二叠系从下部的上石炭统—下二叠统阿木山组/甘泉组、中—下二叠统埋汗哈达组、中二叠统阿其德组/菊石滩组到上二叠统哈尔苏海组,暗色泥质岩的有机质丰度具有从下到上总体降低的趋势;平面上同一层段中具有北部地区TOC高于南部地区、西部地区TOC高于东部地区的分布特征,这种分布特征与该区的沉积环境相吻合。研究区露头样品热解分析所获的生烃潜量和氢指数结果不能作为评价烃源岩的指标。

蒙古国南戈壁省二叠系岩性组合特征及其与内蒙古银额盆地的对比

蒙古国南戈壁省中蒙边界地区分布多个二叠系大型—特大型煤矿,为一套以砾岩为主的粗碎屑岩和含煤系地层夹火山岩建造。银额盆地周缘地表剖面揭示,二叠系发育一套以海相沉积为主的碎屑岩+碳酸盐岩+火山岩建造。银额盆地希热哈达—赛汗桃来地区的钻井资料揭示其为一套粗碎屑岩+含煤系地层夹火山岩岩性组合,与盆地周缘地表剖面各时代地层的岩性组合均存在巨大差异,而与蒙古国南戈壁省二叠系的岩性组合特征相同。通过中蒙边界地区二叠系地层层序与岩性组合特征的对比,明确了银额盆地希热哈达—赛汗桃来地区钻井资料发现的含煤系地层时代为二叠纪,结合沉积充填特征,对银额盆地二叠纪沉积演化与沉积相平面展布有了新的认识,为银额盆地及邻区石炭纪—二叠纪构造演化的研究提供了新的证据。

银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山岩地球化学特征与成因

银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山活动强烈。火山岩的40Ar／39Ar年龄值为106．48±1．32～113．12±1．38Ma；里特曼指数、K20和K2O＋Na2O与Si02的关系表明该区火山岩为钾质碱性玄武岩；微量元素Nb、Ta富集的特点显示出苏红图火山岩具有洋岛玄武岩（OIB）特征，说明其源区可能主要是对流的软流圈地幔。火山岩的87Sr／86Sr和143Nd／144Na比值分别变化在O．705477-0．707098及0．512318～0．512480之间，其Nd、Sr同位素组成靠近第一类富集地幔（EMI）端元，并有向EMII延伸的趋势，显示本区火山岩的源区很大程度上受EMI的影响，并受EMII的微弱影响。此外，随着εNd的减少，P205、Rb、Sr、Ba及Zr逐渐富集，暗示苏红图火山岩没有经历明显的地壳物质混染。所以，苏红图火山岩是来自对流软流圈地幔的熔融产物。岩浆在快速上升过程中受到了EMI型地幔的混染，但是没有受到明显的地壳物质混染，经分离结晶形成苏红图钾质碱性玄武岩。

银额盆地居延海坳陷石炭系—二叠系泥岩层电性特征

银额盆地居延海坳陷钻井资料显示石炭系—二叠系岩性复杂,地层中火山岩体非常发育,地震成像难以识别石炭系—二叠系泥岩层和岩体顶底界面及内部结构。如何有效识别石炭系—二叠系泥岩层是该地区上古生界油气勘探取得突破的关键问题之一,为了解其电性特征,将大地电磁法数值理论模拟结果与实际观测资料相结合,重点对居延海坳陷石炭系—二叠系泥岩层和岩浆岩电性特征进行了分析研究,结果表明,坳陷的东、西部中浅层电性结构不同,石炭系—二叠系泥岩层和火山岩体发育规模差异明显。大地电磁测深能有效识别埋深4 km之内的低阻泥岩层分布;坳陷东部泥岩层相对发育,石炭系—二叠系泥岩层表现为低阻层电性特征,侵入岩体局部发育;坳陷西部发育厚层高阻火山岩体,石炭系—二叠系泥岩层表现为次高阻薄层状。这些认识为盆地地层识别和石炭系—二叠系油气勘探提供了电性信息。

内蒙古西部银根-额济纳旗盆地航磁异常特征及地质意义

在对银根-额济纳旗(银-额)盆地出露的岩体的磁性特征和航磁异常特征分析的基础上,结合局部重力异常资料和前人在区域地质方面的研究成果,讨论了航磁异常与岩浆岩之间的联系,定量拟合解释了盆地东部地区的一条重磁剖面,进而探讨了岩浆岩的分布规律。研究结果表明,银根-额济纳旗盆地各类岩体磁性分布不均匀,哨马营东南侧的中性岩、银根附近的中性和酸性岩磁性较强,而其它地区出露的岩体的磁性则为弱磁性或无磁性,并且基性岩总体表现为弱磁性;区域磁异常反映了磁性基底的特征,额济纳旗西侧、苏亥图—乌力吉—苏红图一带区域磁力高异常是古元古界深变质岩系的反映,额济纳旗—绿园—特罗西滩—因格井和银根—查干德勒苏一带区域磁力低异常是前二叠系中浅变质岩系的反映;额济纳旗、哨马营北—特罗西滩、苏亥图西—因格井—乌力吉—查干德勒苏一带局部磁力高异常主要由中酸性岩所引起,哨马营—陶勒特—特罗西滩东一带局部磁力高异常主要由中性岩体所引起,绿园—务桃亥—因格井一带局部磁力高异常主要由沉积盖层中磁性物质所引起;区域性大断裂控制着银-额盆地磁性侵入岩的发育。