中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe^(2+)/Fe^(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。

陆相断陷盆地相控油气特征及其基本模式

地质相是沉积地层内沉积物(岩)形成条件的物质表现,由宏观到微观分为4个层次,即构造相、沉积相、岩石相和岩石物理相。不同层次地质相的控油气作用具有不同形式的表现。研究表明,陆相断陷盆地内不同的构造单元、不同的沉积相控制着不同类型油气藏的形成与分布;不同的构造单元和不同的沉积相的储油气层的临界孔隙度和渗透率随埋藏深度增大而降低;在不考虑构造和沉积相背景条件下,不能依据地层的绝对孔渗条件判别和评价有效储集层。沉积颗粒不粗不细的优相砂岩类地层控制着油气的富集成藏;相同背景条件下相对高孔渗的储集层控制着油气的富集成藏。优相与相对高孔渗控藏是相控油气作用的基本模式。利用相控油气作用的基本模式可以预测有利成藏领域。

关于“石油系统研究的本土化问题”一文的商榷

就《油气地质与采收率》2 0 0 2年第 1期刊出的“石油系统研究的本土化问题”一文中有关含油气系统的层次性 ,含油气系统在中国陆相盆地中的应用 ,含油气系统的本土化等问题发表了不同意见。认为含油气系统是含油气盆地内的勘探地质实体 ,跨板块、跨盆地划分的超含油气系统或总含油气系统 ,超出了含油气系统的研究范围。随着含油气系统在中国陆相盆地的广泛应用 ,其不适用性逐渐明晰 ,虽有不少学者根据陆相盆地的复杂性作了修改 ,但其只适用于含油气盆地的初期勘探阶段 ,对于中、高勘探程度的含油气盆地指导性不强。该文根据中国陆相盆地的特殊性 ,借鉴国外含油气系统的系统论研究方法 ,提出了石油系统本土化的又一方向 。