综合物探在砂岩型铀矿床勘查中的应用——以白音查干凹陷为例

白音查干凹陷位于二连盆地西部边缘,是川井坳陷内的一个白垩系陆相断陷盆地,区内发育辫状河、辫状河三角洲、冲积扇、滨浅湖、深湖—半深湖相沉积。其中大磨拐河组主要发育河流沉积体系,找矿目的层主要在辫状河相砂体中。通过在白音查干凹陷北东缘部署重力、可控源音频大地电磁测深和土壤氡气综合剖面工作,本文认为重力剖面较好地反映了研究区基底分布形态和构造发育情况,可控源音频大地电磁测深剖面对构造发育、盆地盖层厚度变化特征能够提供准确的信息,土壤氡气浓度测量可以对构造带分布和物源方向分析提供可靠的依据。结合钻探工程验证结果表明,综合利用不同的物探方法组合可以有效地提高地质找矿效果,并对研究区成矿特征和规律具有一定的指导意义。

大兴安岭南段内蒙古白音查干Sn多金属矿床石英斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学和Nd-Hf同位素特征及地质意义

白音查干矿床位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗,是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床,也是该地区近些年来Sn矿找矿的重大突破。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法首次测得与成矿有关的石英斑岩成岩年龄为141.7±0.8Ma至140.2±1.1Ma。这一年龄与区内其他Sn多金属矿床成矿岩体的成岩年龄范围基本一致,说明大兴安岭南段与Sn成矿作用有关的花岗质岩石主要形成于早白垩世(140Ma左右)。全岩主量、微量和稀土元素地球化学特征显示,石英斑岩具有较高的SiO_2含量(70.99%~76.98%)、FeOT/(FeOT+MgO)值(0.90~0.97)、FeOT/MgO值(9.45~36.3)及10000×Ga/Al值(5.9~8.2)和较低的MgO(0.13%~0.18%)、TiO_2(0.10%~0.12%)及P2O5含量(0.02%~0.03%);稀土元素总量较低,配分模式呈轻稀土元素富集和明显负δEu异常的特点;微量元素富集Rb、U、Ta、Nd、Hf等元素,亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素。以上这些特征均说明,石英斑岩具备A型花岗岩的特点。微量元素、全岩Nd同位素和锆石Hf同位素结果显示,岩石具有较高的εNd(t)(+3.6^+3.8)和εHf(t)(+8.2^+11.6)值以及年轻的二阶段模式年龄(t_(NdDM2)为0.63~0.62Ga;t_(HfDM2)为0.67~0.45Ga),说明石英斑岩可能为幔源新生地壳物质部分熔融的产物,并在岩浆演化过程中经历了结晶分异作用。结合区域地质特征、成岩年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素数据可知,大兴安岭南段晚中生代与Sn成矿作用有关的花岗岩以源区富含大量幔源新生地壳物质为特点,主要形成于晚中生代软流圈上涌所导致的岩石圈伸展的背景下。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统层序地层研究

在总结钻井、测井、地震等各种资料的基础上,对白音查干凹陷层序地层进行了划分对比,将下白垩统地层划分为3个超层序,6个三级层序。对主要层序内部的岩性特征、沉积相构成、体系域发育状况、地层叠加样式等进行了分析。通过这些特征的研究,对层序的形成背景、沉积演化过程,以及生储盖层的发育条件和组合关系等有了清楚的认识,认为白音查干凹陷演化具有早期形成,继承性发育,晚期鼎盛的特点,凹陷经历三次湖泛,形成三套烃源岩,发育四种成因类型的砂体,存在三套储盖组合。

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相白云岩成因

早白垩世,白音查干凹陷处于强裂陷伸展环境,并具有高地热异常。在此背景下,该凹陷发育一套仅限于深湖—半深湖相的、富含铁白云石、钠沸石和泥级长石(钠长石、钾长石)等特殊矿物成分的白云岩。该套湖相白云岩受北东向同沉积断裂控制,主要分布于凹陷北部陡坡带和湖盆中央断裂带的下降盘处,沿断裂呈线性展布。白云岩中的白云石多以铁白云石为主,并与钠沸石、长石、重晶石、水镁铁石等低温热液矿物共生,其结构可分为泥晶结构、微晶结构和中—细晶斑块状结构(多元矿物组合)3种。此外,白云岩的岩石组构还具有明显热水沉积特征,包括纹层状构造、热水碎屑结构、星散状构造、同生塑性变形、网脉状构造。综合以上初步分析,认为研究区湖相白云岩为深部热液参与并发生沉积作用形成的,即热水沉积白云岩。

内蒙古白音查干银多金属矿化区地质特征及找矿方向

白音查干银多金属矿化区是近两年来在内蒙古中东部找到的一处大型构造-蚀变岩型银-铅-锌矿预查区,大规模找矿勘查和综合性研究工作正在进行中。野外地质调查和钻(坑)探结果表明,在白音查干地区及外围存在有数条长千余米、宽几十米到百余米的银多金属矿化带。钻孔中所见矿化体以厚度大、连续性好和品位高为特征,银含量变化范围为(22.4～2270)×10-6,平均值为502.68×10-6;最高值为3775×10-6;铅为0.46%～5.40%,平均值为0.69%,最高值为6.19%;锌1.34%～18.5%,平均值为2.64%,最高值为32.11%。综合性研究结果表明,海西期中酸性岩浆活动为矿化带的形成提供了动力和物质来源,北北西向构造破碎带为成矿物质的堆积提供了空间条件,二叠系泥质粉砂岩为成矿流体的沉淀起到了圈闭作用。根椐上述成矿理论,结合地质和物化探资料数据,认为在白音查干银多金属矿化区及外围实现更大的找矿突破是完全有可能的。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组沉积相

根据岩心、电测曲线、录井、分析化验、地震等资料,研究了白音查干凹陷下白垩统腾格尔组沉积相类型和沉积特征,以及腾格尔组沉积相分布规律。结果表明,腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊和浊积扇4种沉积相,扇三角洲分布在北部陡坡,辫状河三角洲分布南部缓坡,从盆地边缘到盆地中心,沉积相由扇三角洲、辫状河三角洲沉积渐变为半深湖—深湖相沉积,在三角洲侧翼发育滨—浅湖相沉积,在三角洲前缘以及前三角洲和半深湖中发育浊积扇,整体呈南北分异、东西分化,这种沉积格局受盆地周边断层和古地形控制。扇三角洲和辫状河三角洲前缘亚相带仍然是油气聚集的重要相带,而与断层相关的其前缘近岸浊积扇是岩性油气藏勘探的有利目标。

白音查干凹陷层序地层格架及充填样式

二连盆地白音查干凹陷是一个北断南超型的箕状断陷盆地。通过岩心、录井剖面、测井曲线和地震资料的综合研究 ,结合EXXON公司的层序地层划分模式和T .Cross高分辨层序地层的基准面旋回模式 ,将凹陷的主要研究目的层———下白垩统巴彦花群划分出 2个超层序 ,6个三级层序 ;识别出冲积扇、扇三角洲等 6种沉积相类型 ,其中冲积扇、扇三角洲发育在凹陷的北部陡坡带 ,辫状河三角洲和浊积扇发育在凹陷南部缓坡 ;发现凹陷经历 3次大的湖泛 。

白音查干凹陷变换构造与油气关系

白音查干凹陷在发育演化过程中,由于基底的升降、断裂活动的不均衡性,导致伸展变形构造的不同部位形成多种类型的变换构造调节体系。白音查干凹陷毛呼凸起就是一个大的变换构造带,由两个同向型斜向调节带和一个平行走向型调节带组成。西部洼陷的构造调节带主要有反向型背斜调节带、同向型横向调节带、同向型斜向调节带和平行走向调节带4种类型。勘探实践证明,西部洼陷南部的锡林好来、达尔其南、达尔其东和翁特等构造调节带及附近地区,构造、岩性和地层超覆不整合圈闭发育,又长期处于油气运移的主要指向。

白音查干凹陷达尔其油田原油地球化学与物性特征

达尔其油田原油的粘度差异很大,稀油、普通稠油和特稠油均有分布。大部分稠油和特稠油正构烷烃分布完整,未见生物降解等次生变化的迹象,具有原生稠油的特征。通过对几个代表性原油和烃源岩的族组成、饱和烃GC和GC/MS分析可知,Da2O1和Da14O2类型成熟稀油来源于埋藏较深、热演化程度较高的下白垩统腾格尔组和阿尔善组烃源岩,而Da12O1类型未熟、特稠油则来源于埋藏浅、热演化程度低的下白垩统都红木组一段烃源岩。由油样Da2O1和Da12O1混合(质量比68.7∶31.3)而成的油样Da2+12,其族组成、饱和烃色谱和甾、萜烷分布特征与Da14O1类原油接近。详细对比二者之间的差异,结果表明Da14O1类原油比混合油Da2+12含有更多的成熟稀油,稀油比例大于68.7%。Da14O1油层油砂样连续抽提实验结果表明,早期注入该油层的原油为Da2O1和Da14O2类成熟稀油。晚期注入的原油为Da12O1类未熟特稠油,这进一步证实了Da14O1类油为混源油。

二连盆地白音查干凹陷早白垩世腾格尔组沉积特征及物源探讨

根据岩芯、录测井、地震以及其它分析化验资料,对白音查干凹陷早白垩世腾格尔组的沉积特征、沉积相类型及其分布规律进行了详细研究。结果表明,腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊和浊积扇4种沉积相类型,扇三角洲分布在北部陡坡带,辫状河三角洲分布在南部缓坡带,从盆地边缘到盆地中心,沉积相由扇三角洲、辫状河三角洲沉积逐渐转变为半深湖-深湖沉积,在三角洲侧翼发育滨-浅湖相沉积,在三角洲前缘、前三角洲以及半深湖中发育浊积扇沉积,整体呈东西洼凸相间、南北隆凹成带的格局,这种沉积格局受盆地周边断层和古地形控制。利用岩石组分和重矿物成分进行物源分析,认为白音查干凹陷沉积物主要来自凹陷北部的巴音宝力格隆起和凹陷南部的赛呼都格凸起方向,并具有多期次、阵发性、近物源的特点,母岩岩性主要为沉积岩,其次为岩浆岩,见少量变质岩。

白音查干凹陷下白垩统腾格尔组砾质滩坝沉积特征

为了阐明二连盆地白音查干凹陷南部缓坡带达尔其-锡林好来地区结合部的下白垩统腾格尔组底部砾质滩坝沉积特征,在区域地质背景分析基础上,应用岩心和测井等资料,通过砾质滩坝砾岩的空间发育、结构、沉积构造及垂向沉积序列等特征分析,指出砾质滩坝砾岩呈薄层夹于泥石流砂砾岩及含砾砂泥岩沉积中;砾质滩坝砾岩中砾石磨圆较好但分选较差,杆状、扁平状砾石相对较多;砾石最大扁平面/长轴相对具一定的双向排列;砾质滩坝底部与泥石流沉积呈渐变接触并呈逆粒序,而顶部与浅湖泥或泥石流沉积多呈突变接触,整体上表现为逆—正粒序、正—逆粒序等的垂向交替变化。研究区砾质滩坝的沉积模式主要为滨浅湖波浪对早期泥石流沉积进行淘洗、簸选,其中易搬运的细粒碎屑被带入浅湖形成砂质滩坝,而难搬运的砾石则留在原地形成砾质滩坝,二者之间可能发育有沟槽。其形成条件主要有4个——较强的水动力、较平坦的地形、低位体系域发育期以及适量的物源。

二连盆地白音查干凹陷构造沉降对沉积的控制作用

白音查干凹陷北部陡坡沉降速率大,南部缓坡沉降速率小,北坡的霍恩和冬屋地区是持续发育的沉积中心。变换构造带在白音查干凹陷主要表现为调节带,在凹陷的北坡桑合西地区、古尔地区是持续发育的横向调节带,地貌上为持续存在的古高地;南坡的白音查干调节带与达1井东调节带,分别是锡林好来与达尔其辫状河三角洲体系、达尔其与翁特沉积体系的分水岭。凹陷在阿尔善期至腾格尔期沉降快,为断陷湖盆;都红木期以后转化为坳陷湖盆。

白音查干凹陷储层成岩作用及其纵向分带特征

白音查干凹陷是一个中生代沉积盆地,成岩作用的类型发育较全,主要发育的有压实及压溶作用、胶结及交代作用、溶蚀作用等。在现今埋深下,埋深在500m左右时已进入早成岩B期,约1000m时进入晚成岩A期,大约2300m左右进入晚成岩B期。以各种成岩作用为依据,可以划分出杂基填集成岩相、强压实成岩相、强胶结成岩相以及弱压实、弱胶结成岩相、溶蚀、溶解成岩相。多种成岩作用综合影响使得储层变化有规律,白音查干凹陷储层在纵向上可以划分为6个相带,其中相带Ⅰ、Ⅲ为浅层较有利储集相带,相带Ⅴ、Ⅵ为深层较有利储集相带,相带Ⅱ、Ⅳ为较差的储集相带。

白音查干凹陷西洼低熟油特征及成藏规律

二连盆地白音查干凹陷西洼白垩系低成熟原油主要见于埋深小于 10 0 0m的都红木组都一段 ,与同地区成熟油的芳烃和沥青质含量相似 ,但饱和烃含量低、非烃含量高。西洼白垩系低成熟原油的正构烷烃中奇偶优势明显 ,Pr/Ph值多小于 0 .6,Pr/nC18值大于 2 .3 7,C2 92 0S/(2 0S + 2 0R)值小于 0 .3 ,C2 9ββ/(ββ +αα)值小于 0 .3 5 ,C3 12 2S/(2 2S + 2 2R)值小于 0 .5 ;ααα 2 0RC2 7/C2 9、ααα 2 0RC2 8/C2 9比值及碳同位素特征均显示 ,凹陷内成熟原油与低成熟原油来自相同的油母质。低熟油成藏具有早生、早排、成藏期晚、运移距离短等特点 ,断裂是成藏的主要控制因素 ,低熟油气主要分布于三角洲前缘及三角洲前方滑塌浊积扇中。

内蒙古二连盆地白音查干凹陷热水沉积序列探讨

近年来在内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统发现一套夹于深—半深湖相泥岩中,富含泥级钠长石、铁白云石、钠沸石、水镁铁石、重晶石等特殊矿物成分的热水沉积岩。该套岩石测井曲线上显示出异常高的自然伽马(GR=700~1 100 API),为正常泥质岩自然伽马值的2~4倍,电阻率出现特高(2 000Ω·m)—特低(0.2Ω·m)的剧烈变化。根据热水沉积岩的岩石学特征,通过多口单井岩芯的详细解剖,结合相应的测井响应特征,可将腾格尔组—都红木组的热水沉积岩划分为四个旋回,每一旋回呈现低自然伽马值岩性段——尖峰状高自然伽马值岩性段特征,所对应的岩性序列可将热水沉积过程划分为三个阶段:初期为热液溢流期,主要在正常湖相泥岩中形成白云石及沸石纹层、条带或夹层,相应的岩石为低自然伽马的白云质沸石质泥岩;随后随着热液活动增强,出现喷流,使初期溢流形成的半固结白云石沸石纹层发生变形破碎,形成具有同生变形构造的白云质泥岩、白云石沸石内碎屑颗粒岩,测井曲线上仍然显示为低自然伽马特征;最后由于热液活动能量衰减,再次进入缓慢溢流阶段,形成高自然伽马泥质白云岩及部分白云质泥岩。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组滑塌-浊流沉积特征——以达49井为例

为厘清白音查干凹陷达49井附近下白垩统腾格尔组下段发育的地层厚度异常体的空间形态、形成机制、形成条件、物质来源等,以利于白音查干凹陷的地层-岩性油气藏勘探,综合运用地层对比、地震反射、钻井岩心和测井数据等资料,主要对其空间发育、沉积构造、结构组分和测井曲线等沉积特征进行了较深入的研究。结果表明该地层厚度异常体主要是由其中的薄层粉—细砂岩叠加造成,在空间上呈透镜状,并与达尔其辫状河三角洲前缘相连接;滑塌砂体中大量发育包卷变形层理及呈拉长状和撕裂状等不规则塑性变形泥砾,其砂体底部冲刷面发育;浊积砂体中大量发育正粒序层理及液化砂岩脉构造,其砂体底部槽模和重荷模较发育。进一步推测白音查干凹陷达49井附近下白垩统腾格尔组下段发育的地层厚度异常体主要为达尔其辫状河三角洲前缘砂体在地震作用触发下发生滑塌,并随着滑塌块体在重力搬运过程中水体的不断加入而逐步转变为浊流沉积;滑塌-浊流沉积形成的前提条件为地形坡度大和具一定的外界触发机制,必要条件为深水滞水环境(形成于湖侵期)和充沛的物源。该滑塌-浊流不发育固定的补给水道,运移距离短,所形成的浊积体规模小、厚度薄,且呈较孤立的透镜状和舌状等,但其数量多、分布广,且靠近烃源岩,只要其具一定的累计厚度,则易于形成岩性油气藏的有利富集带。

白音查干凹陷桑合地区腾格尔组储层特征及主控因素分析

白音查干凹陷桑合地区腾格尔组碎屑岩储层岩性主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,填隙物以钙质胶结物为主,孔隙式胶结。储集空间类型主要为原生孔隙,以点状、片状喉道为主,具有喉道半径差别大,分选差,孔隙连通性差等孔隙结构特征。沉积环境及成岩作用为该区储层发育的主控因素。扇三角洲平原和前缘过渡带为有利储层发育区。压实及胶结作用通过减小孔隙空间及填充喉道对储层起破坏性作用;溶蚀作用则通过形成次生溶孔对储层起建设性作用。纵向上,发育两个储层物性异常带;平面上,扇三角洲平原与前缘相的过渡带为近物源、多物源、快速堆积模式,压实作用占主导地位,沉积相带与成岩相带共同作用形成平衡带。多种控制因素的综合效应,是该平衡带储层物性变好的主要原因。

白音查干凹陷层序地层研究

二连盆地白音查干凹陷是一个北断南超型的箕状断陷盆地。通过岩心、录井、测井的综合研究 ,根据层序地层学原理 ,将凹陷的主要研究目的层———下白垩统巴彦花群划分出 2个超层序和 6个三级层序 ;识别出冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、浊积扇、滨浅湖、半深湖、深湖等 7种沉积相类型 ,其中冲积扇、扇三角洲发育在凹陷的北部陡坡带 ,辫状河三角洲和浊积扇发育在凹陷南部缓坡 ;发现凹陷经历过 3次大的湖泛 ,在层序演化上具有早期形成、继承性发育、晚期鼎盛的特点。图 3参

白音查干凹陷达尔其地区油藏地质特征研究

达尔其地区位于二连盆地白音查干凹陷南部斜坡带,是凹陷油气运聚成藏的主要地区之一。该区纵向上存在两期成藏系统,具有多套含油层系,构造、岩性对油藏的控制作用明显。油藏类型主要有背斜、断鼻、断块和岩性油藏;原油物性变化范围大,分为成熟稀油、低熟稀油、成熟降解稠油和低熟稠油四种类型;影响原油非均质性的主要成因类型有低熟原油的运移分馏作用、原油混合作用、边水改造稠变作用和底水改造稠变作用等。“自生自储”和“下生上储”等类型的油藏叠合连片,形成一定规模的油气富集区。

白音查干凹陷锡林好来油田白云质泥岩储层研究

综合运用沉积岩石学及储层地质学方法,利用岩心观察及地震资料分析,工区发育一套白云质泥岩储层,层位上主要位于腾格尔组上段,集中分布在环洼带的断层带附近,结合铸体薄片、分析化验资料,白云岩为后生交代作用形成,其储集空间主要为溶蚀孔洞及各种裂缝,其裂缝主要为垂直裂缝、水平裂缝及剪切缝。由于白云质泥岩储集空间的特殊性,导致油水关系分布复杂,主要以缝洞油、封存油、隔离油、封存水、隔离水等形态存在。此类油藏的发现对于锡林好来油田的稳产有重要意义。