内蒙古额仁淖尔凹陷赛汉组砂(泥)岩地球化学特征及其对铀成矿作用的制约

【研究目的】查明二连盆地额仁淖尔凹陷赛汉组含铀砂(泥)岩的岩石矿物及地球化学特征,探讨铀成矿作用。【研究方法】包括野外地质编录、偏光显微镜、电子探针能谱分析、主微元素、环境地球化学及铀的价态分析等。【研究结果】(1)铀矿物以吸附态和独立铀矿物的形式存在,常与炭屑和黄铁矿共(伴)生并发现闪锌矿。(2)矿石具有高C_(有)、S、CO_(2)的特征,泥岩U^(6+)/U^(4+)平均为1.01,砂岩U^(6+)/U^(4+)平均为0.57。(3)砂(泥)岩的CIA值为50.83~66.34,稀土元素特征与蚀源区花岗岩一致,主微量元素特征均显示存在明显的后期沉积-成岩阶段的水岩作用。【结论】(1)海西期花岗岩是赛汉组砂(泥)岩的主要物源,沉积环境为半干旱—半湿润古气候。(2)吸附作用和氧化还原作用是研究区铀富集的主要机理,泥岩型铀矿以吸附作用为主,砂岩型铀矿以氧化还原作用为主。(3)深部流体可能参与了成矿作用。

内蒙古苏尼特右旗艾力格庙地区额仁淖尔岩体的岩石地球化学特征及其构造意义

额仁淖尔岩体位于内蒙古苏尼特右旗境内,主要岩性为二长花岗岩,锆石U-Pb同位素测年获得成岩年龄为231.8 Ma。岩石地球化学资料显示该岩体具有高硅、富碱,相对富铝,贫铁、镁、钙的特征,为一套高钾钙碱性-钙碱性的A型花岗岩;稀土元素总量偏低,分馏明显,具强烈的Eu负异常;微量元素相对富集Rb、Th、Ce、Y、Zr,明显亏损Sr、Ba、Ta、Ti等。锆石Hf同位素分析表明,该岩体的^(176)Hf/^(177)Hf值为0.282222~0.282899,ε_(Hf)(t)为较高的正值(+4.8~+9.7),Hf二阶段模式年龄(T_(DM)^(2))介于0.83~1.26 Ga。上述地球化学特征指示,该岩体源区物质主要为中-新元古代期间从亏损地幔增生的年轻地壳物质,且受到地壳物质的混染;额仁淖尔岩体为A——(2)型花岗岩,这是造山运动结束的标志,认为额仁淖尔岩体形成于古亚洲洋闭合后的造山后伸展构造环境。

二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统云质岩致密油储层特征与成因

为了研究二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统阿尔善组富含油气的湖相云质岩储层成因,在分析沉积构造及火山活动等地质背景基础上,通过岩心观察、薄片鉴定、物性压汞分析,以及碳、氧同位素等地球化学手段,系统研究云质岩致密油储层岩石学特征、成因、分布及储集空间特征,并初步讨论致密油储层勘探潜力。研究结果表明,云质岩包括云质沉凝灰岩、云质泥岩和云质粉砂岩,孔隙度主要为1%~15%,渗透率主要为0.008~2.8m D,属于低—超低孔、特低—超低渗储层,储集空间主要为晶间孔和微裂缝。云质岩中的白云石具有半自形—它形、泥—粉晶结构,高碳同位素值(-1.50‰~5.20‰)及高V/Ni值(1.57~4.56)特征,沉积于陆相半咸水—咸水蒸发环境。云质泥岩和云质沉凝灰岩中白云石具有较高的碳、氧同位素,白云石晶体存在于凝灰质及泥质杂基中,其形成主要与产甲烷生成作用相关。云质粉砂岩中白云石具有较低的碳、氧同位素,受埋藏深度和有机质生烃作用影响。云质岩中Mg2+一方面来自于凹陷中深部大理岩和花岗岩,另一方面来自于火山物质及长石颗粒水解蚀变。此外,云质岩形成过程中,火山喷发导致湖中生物大量死亡,使有机质赋存,促使湖中甲烷菌生成,提供白云石形成的动力条件,促进早期白云石形成。后期盆内烃源岩的生排烃作用,使云质岩晶间孔及微裂缝中储集油气,为致密油储集提供有利场所。

中蒙边境额仁淖尔地区包饶勒敖包石英闪长岩锆石U-Pb年龄及构造意义

对额仁淖尔地区包饶勒敖包石英闪长岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,其锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为(302.5±1.1)Ma(MSWD=0.28),指示岩体成岩时代为晚石炭世末期,属华力西期。岩石地球化学分析表明,该地区石英闪长岩具低TiO_2和高Al_2O_3特征,岩石的Mg~#为0.46~0.50,铝饱和指数A/CNK为0.77~0.90,里特曼指数σ值介于1.54~2.53,显示了偏铝质中-高钾钙碱性系列。稀土元素丰度中等,呈LREE富集HREE亏损的右倾模式,Eu异常不明显或呈弱的负异常,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具岛弧岩浆岩的特征,暗示晚石炭世末包饶勒敖包地区存在洋壳俯冲-消减事件。区域对比表明,该套岛弧性质的岩石组成属于西乌旗-苏左旗岩浆弧的一部分,为进一步研究锡林浩特-苏左旗缝合带于晚石炭世向索伦一线对接演化提供了新的证据。

二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统湖相云质岩优质储层特征及控制因素

二连盆地多个凹陷的下白垩统均发育一套湖相白云岩。它不仅是一个重要的地层对比标志层,还是一套有效的储集层。这套储层孔隙结构复杂,非均质性强。寻找优质储层是油气勘探的关键。研究以二连额仁淖尔凹陷的下白垩统湖相云质岩为研究对象,研究了云质岩储层的储层特征和成因。本次研究采用岩心观察、岩石学、扫描电镜(SEM)、X射线衍射、稳定碳氧同位素地球化学等多种方法,进而了解储层的岩石学、成岩特征及其对储层物性的影响。为了深入分析云质岩的储层特征,将云质岩分为三种类型:云质粉砂岩、云质沉凝灰岩和云质泥岩。云质粉砂岩常与云质/钙质泥岩相邻。白云石的主要特征是微晶结构、填充粒间孔隙或取代基质或方解石胶结物。云质粉砂岩物性较好,平均孔隙度为10.2%,渗透率为1.03 mD,属于低超低孔特低渗储层。除了白云石化外,方解石胶结作用是降低储层孔隙度和渗透率的主要因素。有机酸的溶蚀作用主要发生在凝灰质矿物中,常见于与云质沉凝灰岩相邻的云质粉砂岩,形成粒内和粒间溶孔。云质沉凝灰岩常与泥岩、粉砂岩互层,主要发育前扇三角洲亚相。白云石以微晶为主,方解石以细晶粗晶为主。它们以团块的形式分布在凝灰质基质中。云质沉凝灰岩的平均孔隙度和渗透率分别为9.85%和0.34 mD,属于特低孔特低渗储层。储层孔隙度和渗透率降低的主要因素与火山物质有关。火山物质的蚀变作用释放出大量的离子进入地层水,不仅加强了早期碳酸盐胶结作用,而且导致了黏土矿物充填孔隙。另外,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素,主要溶蚀云质沉凝灰岩中的碳酸盐团块,形成粒内和粒间溶孔。白云石化作用在云质泥岩中较弱,白云石沿纹层以泥晶形式出现。云质泥岩物性差,平均孔隙度为2.5%,渗透率为0.01 mD,储层物性差主要是原始物性差造成的。此外,成岩晚期的强碳酸盐胶结作用导致云质泥岩形成致密储层。该类岩石主要依靠微裂缝来改善储层物性,在断裂带附近的云质泥岩易发育微裂缝,微裂缝富集程度随离主断层距离的增大而减小。

额仁淖尔凹陷下白垩统腾格尔组沉积特征及沉积模式

通过对额仁淖尔凹陷下白垩统腾格尔组岩心和薄片的仔细观察,并结合测井、地震及古生物化石资料,对额仁淖尔凹陷下白垩统腾格尔组沉积相进行了全面详细的研究。通过研究表明,研究区下白垩统腾格尔组主要发育扇三角洲相、辫状河三角洲相、湖泊相。通过对研究区腾格尔组沉积特征的分析研究,建立了适合该区的沉积模式。在腾格尔组沉积演化过程中,扇三角洲与辫状河三角洲沉积作用表现为退积型—进积型—退积型。水下分流河道、席状砂与滩坝沉积微相砂体孔渗物性较好,有利于油气聚集。

额仁淖尔凹陷巴彦花群层序地层学特征研究

以层序地层学理论为基础,综合利用地震、测井和钻井资料对额仁淖尔凹陷在下白垩统巴彦花群地层的层序地层学进行分析。通过对层序界面的识别和划分,认为额仁淖尔凹陷巴彦花群地层可划分为五个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5。基于此,在各三级层序内部进行体系域划分及层序地层格架的建立,SQ1和SQ3为四元层序,低位体系域、水进体系域、高位体系域和湖退体系域发育完整;SQ2为缺乏高位体系域的三元层序;SQ4为二元层序,下部为水进体系域、上部为高位体系域;SQ5仅发育湖退体系域。

二连盆地额仁淖尔凹陷阿尔善组致密储层特征及成岩作用

二连盆地各凹陷下白垩统岩石致密、类型复杂多样,但普遍具有较好的油气显示。利用岩心、薄片、阴极发光、X射线衍射及扫描电镜等资料,对二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统阿尔善组致密储层特征和成岩作用进行了综合研究。结果表明,这些致密储层岩性主要为云(钙)质泥岩、云(钙)质沉凝灰岩、云(钙)质粉砂岩和钙质砂岩;储层物性较差,孔隙度平均为7.44%,渗透率平均为1.11mD。其中,云(钙)质泥岩和云(钙)质沉凝灰岩主要发育于半深湖亚相和滨浅湖亚相,储集空间以晶间孔和裂缝为主;云(钙)质粉砂岩和钙质砂岩主要发育于扇三角洲前缘席状砂和水下分流河道等微相,储集空间主要为粒间孔、粒内孔和裂缝。研究区致密储层物性主要受成岩作用和沉积作用的控制,其中,压实作用和钙质、云质胶结作用是导致储层物性变差的主要因素,而溶蚀作用是改善储层物性的主要因素。

二连盆地额仁淖尔凹陷云质岩致密油成藏特征与勘探潜力

为明确二连盆地额仁淖尔凹陷下白垩统阿尔善组致密油资源规模,利用岩心、薄片、镜下观察、油气地球化学实验参数等资料,系统研究了额仁淖尔凹陷云质岩致密油成藏特征,探讨致密油储层勘探潜力。结果表明:阿尔善组烃源岩有效厚度大,有机质丰度高且有机质类型好,处于成熟—高熟生烃阶段,具有较好的生烃潜力;主要储层岩性为泥质云岩,为低孔—中孔特低渗储层,局部发育的溶蚀孔隙和微裂缝为油气的富集提供有效的储集空间;额仁淖尔凹陷致密油具有源储一体式连续型成藏特征,小面元体积法计算资源量1.2×108 t。综合评价认为致密油有利勘探区带为淖东洼槽带中部和吉格森—包尔断裂带的淖79井—淖16井一带。

内蒙古二连盆地额仁淖尔凹陷断裂系统特征

额仁淖尔凹陷位于华北板块与西伯利亚板块的缝合带上,张扭作用下,正断层系与变换断层系构成了复杂的断裂系统.剖面上,断裂系统可分为深部伸展断裂系统和浅部张扭断裂系统,并呈现出典型的"花状"断裂组合样式.平面上,断裂呈左阶雁行状排列,断裂分段连接特征明显,变换构造发育.断裂活动可划分为4期:阿尔善组初始断陷期,腾一段张扭裂陷期,腾二段强烈裂陷期和赛汉组断拗转换期.

二连盆地额仁淖尔凹陷砂岩型铀矿元素地球化学特征

额仁淖尔凹陷近期发现的砂岩型铀矿床反映了该区具有砂岩型铀矿找矿潜力。本文通过该区不同岩性常量元素与稀土元素分布规律的研究,揭示了额仁淖尔凹陷砂岩型铀矿元素地球化学特征,探讨了该区元素地球化学与铀成矿的关系。额仁淖尔凹陷内铀成矿作用与FeO、CaO、MgO和烧失量关系密切;稀土元素具有分区分带性,由氧化砂岩中迁出,在含矿砂岩中局部沉淀富集,形成较大的含量差异;轻重稀土的分异程度与氧化作用有关。以上特征可作为该地区铀矿勘查地球化学标志。

额仁淖尔水源地靶区地下水可开采潜力分析及可增加开采量评价

额仁淖尔苏木至二连浩特市一带赋存多种矿产资源,如萤石矿、铀矿、石油等,该地区整体水资源较为贫乏,考虑到今后矿山开采供水问题,依据区域水文地质条件及前人综合研究成果,圈定了水源地靶区,计算了白垩系碎屑岩类孔隙水水资源量,利用开采潜力指数法分析了靶区地下水可开采潜力,利用干扰井群法评价了靶区内可增加开采量,为今后矿山开采供水提供依据。分析结果显示:水源地靶区内白垩系碎屑岩类承压水总储存量为12.80×10^(8)m^(3),天然补给量为213.24×10^(4) m^(3)·a^(-1);开采潜力指数为32.32,有开采潜力,可扩大开采;利用干扰井群法,按可增加开采量2800 m^(3)·d^(-1)布局,开采30 a后,最大水位降深19.67 m,未超过含水层顶板,且在开采20 a后,水位基本趋于稳定。

水质改性技术在额仁淖尔油田腐蚀治理中的应用

额仁淖尔油田污水处理系统和注水系统受污水腐蚀问题困扰多年，向水中投加Ca(OH）2改变水的性质解决了该油田的污水腐蚀问题，并为今后解决类似问题提供了可靠的经验。