鄂尔多斯盆地南缘麟游-淳化地区平凉组礁滩体沉积特征及分布预测

鄂尔多斯盆地南缘平凉期发育规模生物礁滩型储层,目前对该区的研究主要集中在礁滩体的类型、成因、区域演化等方面,而对礁滩体的地球物理预测尚未开展系统研究。为了提高礁滩体的预测精度,建立礁滩体储层地震预测方法,通过野外露头实地踏勘,结合岩心及分析测试等资料,对镶边台地高能环境下的生物礁滩发育特征进行研究。通过已知井的井震响应特征,建立礁滩体正演模型,同时开展流体活动性、地震纹理属性分析,形成研究区礁滩体储层的地震预测方法。结果表明:鄂尔多斯盆地南缘平凉组主要发育碳酸盐岩台地边缘-浅水陆棚沉积体系;礁滩体主要分布于台地边缘亚相,多期叠置;高亮体和纹理属性对礁滩体的预测效果最好,2种方法的联合应用大大提高了礁滩体预测精度。研究成果为台缘带礁滩体平面分布规律预测和鄂尔多斯盆地南缘平凉组礁滩体的勘探开发奠定基础。

鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世钾质斑脱岩——SHRIMP测年及其成因环境

鄂尔多斯盆地南缘上奥陶统金粟山组以深水碳酸盐岩沉积为特征,含多层桔黄色凝灰质粘土岩。矿物和化学成分分析表明,其主要由伊利石和伊蒙混层粘土矿物组成,含少量石英、长石和锆石等中酸性岩浆矿物,富K2O,属钾质斑脱岩;微量元素分析显示本区斑脱岩的源岩为中酸性岩浆成因,源于同碰撞火山弧构造环境。应用SHRIMP技术对其中的锆石进行了U-Pb测年,取得了(451.5±4.9)～(452.1±5.1)Ma、(457.5±5.1)Ma和(465.8±8.3)Ma 3组谐合年龄,前两者分别与欧美广布的Millbrig-Kinnekulle和Deicke斑脱岩同时,但15种化学组分的多元统计分析显示,金粟山组的斑脱岩与欧美同期著名的斑脱岩可能并不同源。形成本区斑脱岩的火山凝灰质可能源自沿商丹洋盆北缘展布的火山弧喷发,而鄂尔多斯盆地南缘晚奥陶世发生的强烈沉降和沉积转换可能与北秦岭弧后盆地的拉伸与扩张密切相关。

鄂尔多斯盆地南缘重磁场特征及其与砂岩型铀矿关系

鄂尔多斯盆地南部是我国重要的砂岩型铀矿产地之一。为了研究该区重磁场特征与砂岩型铀矿展布规律的关系,预测砂岩型铀矿有利区,本文在对鄂尔多斯盆地南缘重、磁资料处理与解释的基础上,推断了研究区的断裂构造,探讨了断裂构造、重磁场平面特征与已知铀矿点的关系,预测了铀矿成矿有利区。研究结果表明:研究区发育的断裂走向有NE向、近EW向、近SN向和NW向4组;已知铀矿(床)点多分布于断裂与次级断裂交汇处,重力梯级带、局部重力高边缘和磁力中低缓异常区。研究区有平凉、宜君-黄陵、彬县-旬邑3个铀矿有利成矿区。

鄂尔多斯盆地南缘下寒武统地层划分及沉积演化特征

为研究鄂尔多斯盆地南缘下寒武统的地层发育特征与沉积演化规律,开展了大地构造背景分析、地层对比和岩相古地理研究。结果表明:①鄂尔多斯盆地南缘辛集组之下发育东坡组和罗圈组地层,为主要烃源岩系,可归属到下寒武统,TOC 质量分数为 0.19%~11.18%,平均为 3.14%,为寒武系最优质的烃源岩。②整个华北地区在早寒武世早期发生海侵,沉积了一套海进地层,鄂尔多斯盆地南缘经历了深水海湾沉积、海岸沉积和碳酸盐岩缓坡沉积过程。③鄂尔多斯盆地南缘寒武系沉积厚度为 500~1 300 m,局部可达 1 500 m 以上,其中张夏组鲕粒滩分布广泛,发育溶孔和晶间孔,为相对优质的储集体,与东坡组和罗圈组构成了良好的源储组合。该研究成果对鄂尔多斯盆地寒武系油气勘探具有重要意义。

鄂尔多斯盆地南缘崇信-泾川地区航放异常特征及铀矿找矿前景分析

研究区位于鄂尔多斯盆地南缘西部,处于天环凹陷东南部,分布有3147崇信和319焦家会砂岩型铀矿点。笔者依据对前人资料的收集、整理,利用地质剖面测量、地面伽玛总量测量、地面伽玛能谱测量、土壤氡剖面测量及岩石取样分析对研究区分布的HFU-53号异常进行了查证,结合查证结果,对区内铀成矿条件进行分析,探讨了铀找矿前景。分析认为崇信-泾川地区存在有利的找矿目的层,具备较好的砂岩型铀成矿条件,航空放射性异常区是重点找矿地段,筛选了1处铀找矿有利区。该研究成果对加快推进该地区铀矿产资源勘查具有指示意义。

鄂尔多斯盆地南缘南曹德组与庄河沟组碎屑锆石年代学及其地质意义

运用LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学方法,分析探讨了鄂尔多斯盆地南缘南曹德组和庄河沟组的沉积时代、物源特征及其所处的华北(鄂尔多斯地块)与北秦岭地体之间的构造演化关系。结果表明:两件砂岩样品的碎屑锆石年龄谱基本一致,测年数据集中分布在820~995 Ma(n=13)、1041~1203 Ma(n=23)、1223~1451 Ma(n=36)、1458~1650 Ma(n=24)、1659~1935 Ma(n=39)、2017~2445 Ma(n=7)6个区间,对应的峰值年龄分别接近832Ma、1120 Ma、1330 Ma、1590 Ma、1856 Ma和2090 Ma。这与邻区经典的震旦系正目观组和罗圈组具有相似的碎屑锆石年龄谱特征,年轻主峰年龄832Ma,包含有4个820~834Ma的年轻单颗粒锆石年龄,显著有别于以往认为与之可比的研究区近邻剖面锆石U-Pb高频主峰年龄主要集中在454Ma的奥陶系平凉组,由此认为南曹德组和庄河沟组应属于新元古代晚期832Ma之后或震旦纪的沉积岩石单元。锆石U-Pb年龄谱的区域对比进一步揭示,南曹德组和庄河沟组的滨浅海沉积碎屑物源明显具有来自华北(鄂尔多斯)陆块与北秦岭(杂岩)地体的双向混合物源特征,表明华北陆块与北秦岭地体至少在832Ma之前的格林威尔晚期已经碰撞拼合为一体,随后在新元古代晚期拼合大陆边缘接受了大致与Rodinia超大陆裂解事件相当的陆缘海相碎屑岩沉积。

鄂尔多斯盆地南缘下石盒子组碎屑岩地球化学特征

对鄂尔多斯盆地南缘下石盒子组碎屑岩的主量、微量及稀土元素等进行分析,研究鄂尔多斯盆地南缘下石盒子组碎屑岩地球化学特征,探讨其物源组成及源区构造环境。研究认为,研究区砂岩较泥岩含有较高的SiO2,而泥岩较砂岩含有较高的铁镁质组分和含钾矿物。砂岩和泥岩样品的微量元素组成与上地壳相似,均亏损Nb,Sr元素,泥岩还富集Ni,Cr元素,砂岩中则主要富集Zr,Hf元素。稀土元素标准化配分曲线均呈现轻稀土富集、重稀土亏损和Eu,Ce负异常特征。下石盒子组碎屑岩物源以酸性岩和少量基性岩为主,且遭受了低—中等程度的化学风化作用,在碎屑岩中混有少量来自被动大陆边缘并经历了沉积分选和再循环的古老物质加入。构造背景判别表明,该碎屑岩主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘环境。综合北秦岭构造带在二叠纪大幅度隆升的区域地质背景推断,北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩、早期花岗岩及再循环造山带中的低级副变质岩为鄂尔多斯盆地南缘下石盒子组碎屑岩提供了主要物源。

鄂尔多斯盆地南缘照金-焦坪地区铀成矿条件及半定量预测

照金-焦坪一带位于鄂尔多斯盆地南缘东部,处于渭北隆起与陕北斜坡过渡区域,周边分布有店头铀矿床。笔者通过典型矿床分析,结合成矿地质条件、航空放射性异常查证结果,总结砂岩型铀矿找矿标志,建立数学-物理找矿模型,并用俄罗斯半定量成矿预测技术对该研究区进行了成矿预测,新划定铀成矿远景区2片,推进了该地区铀矿资源勘查。

鄂尔多斯盆地南缘城阳—武沟地区航放异常铀找矿前景分析

研究区位于鄂尔多斯盆地南缘西部,处于天环凹陷西翼,分布有Ⅰ-160砂岩型铀矿点。笔者依据对前人资料的收集、整理,结合研究区分布的航空放射性异常查证结果,对区内铀成矿条件进行分析,探讨了铀找矿前景。分析认为城阳—武沟地区存在有利的找矿目的层,具备较好的砂岩型铀成矿条件,航空放射性异常区是重点找矿地段,圈定了1片铀找矿有利区。

鄂尔多斯盆地南缘东庄页岩的两点讨论

本文通过对该剖面的认真观察,结合沉积物特征、沉积相类型及沉积演化规律综合分析,认为此段页岩属晚奥陶世深水斜坡原地沉积;且岩性特殊,可独立建立地层组。

鄂尔多斯盆地南缘下寒武统高丰度烃源岩发育特征与油气勘探方向

华北板块鄂尔多斯盆地寒武系具有较大勘探潜力。通过对华北板块构造-古地理格局和烃源岩分布特征、生烃能力、生排烃期次与发育模式的研究,明确了鄂尔多斯盆地深层寒武系的勘探潜力并指明下一步有利勘探方向。研究结果表明:①鄂尔多斯盆地南缘下寒武统沉积了一套高丰度优质烃源岩,最厚达80 m,主要为泥页岩,有机碳含量平均值为3.14%,最高达9.19%;干酪根类型以Ⅱ型为主,少量为Ⅰ型;等效镜质组反射率大于2%,处于高—过成熟阶段。②下寒武统烃源岩的发育受构造背景、陆缘斜坡及深水海湾欠补偿环境的共同控制:一方面,早期形成的古地貌背景和深水海湾共同控制着烃源岩的发育规模,使得烃源岩在古凹槽或断陷区、深水海湾区较为发育;另一方面,强还原环境使得烃源岩具有较高的有机质丰度和生烃潜力。③下寒武统烃源岩具有两期生排烃特征,早期大规模生排烃发生于二叠纪末期—中三叠世,此时秦岭尚未大幅度隆升,盆地南缘为一向南倾斜的斜坡;晚期发生于中生代晚期、新生代,在构造活动较弱的富平—洛川海湾和新生代渭河盆地发生了二次生烃。鄂尔多斯盆地南缘庆阳古隆起、富平—洛川海湾两侧的隆起区为油气运移的指向区,具有较大勘探潜力。

鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区煤铀兼探钻孔数据集成与三维地质模型构建

鄂尔多斯盆地南缘黄陵地区铀成矿前景良好。中国地质调查局在该地区组织实施了含铀岩系三维地质调查工作,以寻找可地浸砂岩型铀矿找矿靶区为目标,采用"煤铀兼探"、"油铀兼探"的新思路,对煤田钻孔资料进行"二次开发利用",开展勘查选区研究,完成了354口煤田钻孔(其中筛选出潜在砂岩型铀矿(化)孔49口)和21口铀矿验证钻孔(其中工业矿(化)孔16口)的数据采集建库,在此基础上建立了专题成果图集及三维地质模型。该数据库主要由含铀岩系地层厚度等值线图、砂体厚度等值线图、顶底板埋深等值线图、含砂率等值线图、放射性异常等值线图等专题成果图集和三维地质结构模型组成,为铀矿勘探开发提供了有利支撑和服务作用。

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组微生物碳酸盐岩储层特征与演化过程

微生物碳酸盐岩储层作为一种重要的油气储层,蕴含大量油气资源。近期在鄂尔多斯盆地中东部马家沟组发现有工业气流,证实这类储层在鄂尔多斯盆地也具有十分广泛的勘探前景。在盆地南缘同样发现类似储层,通过岩石学和地球化学手段,研究了该区奥陶系平凉组微生物碳酸盐岩储层发育特征及演化过程。盆地南缘发育有较盆地内更大规模的微生物丘滩复合体,厚度可达100 m以上;微生物岩类型主要为凝块石灰岩,以溶蚀孔为主。平凉组微生物岩储层经历了准同生期和表生期两期岩溶作用,埋藏期存在油气充注。准同生期经历了短暂暴露,形成大量不规则状溶孔,放射纤维状方解石孔隙充填在早期孔隙之中,具有与基质方解石相似的碳氧同位素和Sr、Mg等微量元素含量,说明其来源于同期海水。表生期,早期溶孔发生扩大,形成了大量的裂缝和溶洞,同时伴有粗晶方解石和泥质的充填,部分粗晶方解石显示出大气降水的特征。埋藏期存在油气充注,现今溶孔和裂缝中存在有沥青残余,埋藏期充填方解石中也能见到大量液态烃包裹体。鄂尔多斯盆地南缘平凉组微生物碳酸盐岩发育优质储集空间,存在油气充注过程,是潜在的油气勘探领域。

鄂尔多斯盆地南缘长10—长9油层组沉积特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组是主要勘探目标之一。以鄂尔多斯盆地南缘露头剖面详细勘探为基础,结合前人成果,对岩性和岩石组合、沉积相特征及时空演化进行系统分析。结果表明:鄂尔多斯盆地南缘长10—长9油层组可划分9种岩相类型,发育曲流河、曲流河三角洲及辫状河三角洲3种沉积相,曲流河相发育河床滞留沉积、边滩、天然堤及决口扇4种微相,曲流河三角洲发育水下分流河道、水下天然堤、分流间湾、河口坝及远沙坝5种微相,辫状河三角洲发育水下分流河道、分流河道间2种微相;长10—长9油层组垂向上具有粗—细—粗的复合韵律特征;曲流河砂体、三角洲前缘砂体是油气运移聚集的主要场所。

鄂尔多斯盆地南缘HFU-109异常特征及找矿意义

在分析鄂尔多斯盆地南缘1∶5万高精度航放资料的基础上,采用地面伽玛总量测量、能谱测量和土壤氡测量等工作手段,对筛选的HFU-109号航放异常开展了异常查证。结合区域地质资料对异常区的成矿地质条件进行了综合分析。查证结果显示,空中异常特征与地面查证异常形态及走向特征大体一致,异常区地层具备“泥-砂-泥”结构,砂体较发育,结构疏松,且透水性较好,伽玛能谱异常及氡异常突出。总体认为该异常具备较好的砂岩型铀找矿潜力。

鄂尔多斯盆地南缘延长组长7油页岩地球化学特征及其地质意义

微量、稀土元素和有机地球化学参数对于揭示油页岩沉积环境、古气候等沉积成矿作用、预测油气、油页岩资源潜力具有重要意义。对鄂尔多斯盆地南部延长组长7油页岩获得的地球化学参数进行研究,油页岩微量元素与地壳平均值及其他地区油页岩相比,W、Mo、As、Sb、U等元素明显富集,Sc、Cr、Ni、Cl等元素明显亏损。油页岩稀土元素总量较低,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,稀土元素较球粒陨石发生了明显分异,较北美页岩分异不明显。油页岩有机质类型为Ⅰ型和Ⅱ_1型,以Ⅱ_1型为主,有机质丰度达到最好级,成熟度为低成熟-成熟。通过对这些地球化学参数及特征的进一步分析,获得以下认识:1长7油页岩是在温暖潮湿的气候条件下,形成于陆相淡水深湖-半深湖还原环境中,这种沉积环境有利于油页岩有机质的富集和保存;2本区不具备形成油气田的潜力,具备形成中-高品级的特大型油页岩矿床的潜力。

鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿找矿潜力分析

鄂尔多斯盆地铀资源丰富,但其南缘的铀矿工作程度较低。笔者在总结近年来该地区的铀矿勘查工作成果基础上,通过对区内新发现的双龙铀矿床及建庄、焦坪等铀矿(化)点的产出地质特征进行研究,认为该地区的铀成矿条件十分有利,具备发现大型砂岩型铀矿床的找矿潜力。

地质构造对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水的控制作用

鄂尔多斯盆地南缘干旱缺水,多年来一直制约着该区的经济发展和群众生活质量的提高。通过调查测绘、钻探验证及多学科综合研究相结合的方法,对鄂尔多斯盆地南缘岩溶地下水进行了系统研究,认为鄂尔多斯盆地南缘岩溶及岩溶水的发育均受断裂构造控制。北东向断裂具有较强的富水性,属控水断裂。北西向压扭或张扭性断裂相对北东向断裂岩溶发育较差,属导水断裂。近东西向压性断裂,富水性较差,属阻水断裂。三大构造带相互作用形成网格状和似层状地下水管道系统,对岩溶地下水的交替、运移和富集及岩溶水的径流、排泄有一定的控制作用。

鄂尔多斯盆地南缘砂岩型铀矿地质特征及成矿条件分析

鄂尔多斯盆地南缘,中侏罗统中粗粒砂岩中古层间氧化带发育,铀含量高,砂岩型铀成矿地质条件有利,已发现多处砂岩型铀矿床(点)。铀矿化产于中侏罗统直罗组下段辫状河流相的砂体中,受古层间氧化带控制;铀矿化与砂岩渗透性关系密切,一般产于胶结疏松、透水性较好的砂体中;成矿区域内中侏罗统广泛发育,砂岩型铀矿找矿潜力大。

鄂尔多斯盆地南缘彬州地区直罗组铀成矿地质条件分析

鄂尔多斯盆地南缘铀成矿带是重要的铀矿勘查潜力区块。通过对彬州地区开展铀矿勘查工作,认为该地区构造平缓,向北西缓倾。主要找矿目的层为中侏罗统直罗组下段辫状河沉积砂岩。该砂体平面上呈北西-南东展布,富铀岩性主要为灰色、杂色含砾、砾状粗粒长石岩屑石英砂岩、中粗粒长石岩屑石英砂岩。铀异常与砂体不完全叠合,主要富集于砂体向南减薄的一侧,位于砂体非均质性较强的区域,揭露了在直罗组砂体侧向减薄的部位是需求找矿突破的重点区带。