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。

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。

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。

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。

热水沉积岩岩石学特征:以内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组为例

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组—都红木组发育1套热水沉积岩。通过岩心观察、显微镜下鉴定、扫描电镜、全岩X衍射和电子探针分析等手段,对研究区热水沉积岩的矿物组成、结构与构造特征、矿物组合关系进行系统研究,在此基础上进行岩石分类与命名。研究表明:研究区热水沉积岩在岩心上表现为深灰色、灰色和灰褐色;其矿物组分复杂多样,以白云石和沸石(钠沸石和方沸石)为主要造岩矿物,黄铁矿、菱镁矿、菱铁矿、水镁铁石及重晶石为次要矿物,混有黏土矿物、石英、钾长石和斜长石等泥质陆源碎屑;热水沉积岩结构构造特征复杂多样,根据结构特征可以划分为热水内碎屑结构、泥晶结构和团块结构3种,依据构造特征可以划分为纹层状和条带状构造、网脉状构造、同生变形构造、角砾状构造、蝌蚪状构造、星散状构造、块状构造和韵律性构造8种构造类型;以主要的热水沉积矿物白云石、沸石及陆源的泥质物(黏土矿物、石英及长石)为三端元,以90%、75%、50%、25%、10%为界限,将研究区热水沉积岩划分为泥质白云岩、含沸石白云质泥岩及沸石岩,前两者是研究区的主要岩石类型。本区热水沉积岩岩石学特征的研究可为其他地区的热水沉积岩及其沉积模式研究奠定基础,可以进一步丰富现今的沉积学理论。

白音查干凹陷南部斜坡带白垩系层序地层及其与油气藏的关系

运用层序地层学的原理与方法 ,对白音查干凹陷西部地区南部斜坡带白垩系进行了地层单元的划分 ,并在此基础上研究了沉积体系的展布与演化特征 ,建立了斜坡带层序地层充填模式。以勘探程度相对较高的达尔其地区为例 ,进行了层序地层、沉积微相与地层含油性的分析 ,论述了它们之间的内在联系 ,揭示了本区地层含油性受主要层序地层界面与沉积微相带的双重控制。建立了本区斜坡带油气藏形成与分布模式 ,为下一步地质勘探提供了依据。

二连盆地白音查干凹陷下白垩统阿尔善组—都红木组层序地层

层序地层学是岩性-地层油气藏勘探研究的核心技术之一。为深入开展二连盆地白音查干凹陷岩性-地层油气藏勘探,在前人研究成果基础上,通过研究区200多口井的精细地层对比和33口井759.42 m岩心的详细观察及区域构造-沉积演化分析,综合运用构造、古生物、岩性、测井以及地震反射等5个方面的特征,对白音查干凹陷(主要是西部次凹)油气勘探的主要目的层下白垩统阿尔善组—都红木组的层序发育特征进行再认识,对层序界面的性质进行重新厘定。将白音查干凹陷下白垩统阿尔善组—都红木组划分为2个超长期层序(分别对应于阿尔善组—腾格尔组和都红木组)和5个长期层序(分别对应于阿尔善组一段、阿尔善组二段、腾格尔组、都红木组一段和都红木组二段~三段);提出白音查干凹陷下白垩统腾格尔组长期层序的底界面为一连续沉积的整合面,不能构成油气运移的良好通道,即在腾格尔组底部即使圈闭条件良好(如锡40井—锡43井区),但也会因缺乏良好的油气运移通道致使圈闭中供油不足而不能成藏。

白音查干凹陷达尔其油田油气成藏规律

达尔其油田位于内蒙古二连盆地川井坳陷北部白音查干凹陷南斜坡白音构造带上。其主要生、储油层系为下白垩统的阿尔善组、腾格尔组和都红木组第一段,为河流-三角洲-深湖沉积体系。达尔其油田烃源岩丰度普遍较高,但不同烃源层成熟度差异大;储集条件总体来说比较好,但非均质性较强;具备良好的区域盖层条件。该区主要发育高部位断背斜油藏、中部位岩性-构造油藏和低部位构造-岩性油藏,油气遵循“临油源短运移就近聚集,‘Y’字形断阶式成藏,油气聚集区呈‘条带状’分布的富集规律”。

二连盆地白音查干凹陷油气成藏模式及勘探方向研究

该文介绍了白音查干凹陷地质背景和构造格局,从典型油藏解剖入手,构建了不同结构类型的油气成藏模式,发现了4种类型的油气成藏模式:即断鼻型、断块型、岩性型和地层超覆型油气成藏模式。白音查干凹陷下白垩统巴彦花群发育3套烃源岩和2套储集岩,地化分析结果显示阿二段和腾格尔组烃源岩已进入生烃高峰阶段,为凹陷主要生油源岩;空间配置上烃源岩与储集岩平面相接、空间叠置,为油气运移成藏创造了良好的条件。通过综合分析油气富集的基本条件及油气藏分布的基本规律,认为发育于塔拉断层下降盘之上的近岸水下扇沉积储集体应作为油气勘探工作的重点。

二连盆地白音查干凹陷成藏特征

二连盆地白音查干凹陷油气勘探已有30年历史,但直到2003年油气勘探才取得重大突破,在一度被认为没有油气聚集的地方,通过对老资料的重新认识,构建新的成藏模式,从资源评价、优选大型构造背景、寻找大砂体及其与构造背景的结合,到应用三维地震等技术精细落实小构造、小断块、小砂体等圈闭,创新勘探思路,发现高产富集油气田和优质规模储量。截至目前,油气勘探不断有新的发现,已先后发现桑合、桑合西、达尔其、达尔其西、翁特西和锡林浩来6个油田,探明石油储量数千万吨,新建年产能力10×104t。白音查干凹陷油气勘探的历史和经验,对其他老凹陷的风险勘探将有所启示。

二连盆地白音查干凹陷达尔其油藏成藏历史分析

达尔其构造是二连盆地白音查干凹陷重要的含油构造。以地震主测线为格架,结合烃源岩、岩性、热流、测试分析资料为依据,采用正演法开展二维盆地模拟工作。重点开展充填史、热流史、成熟度史、生烃史、排烃史和运移聚集史分析。油藏主要分布在腾格尔组和都一段。达尔其西部鼻状构造,都一段油藏主要分布在白音断层下洼部位,腾格尔组油藏主要分布在白音断层以上的斜坡方向;达尔其东部鼻状构造,油藏主要分布在都一段,腾格尔组油藏分布范围局限,以构造高部位为主。达尔其油藏演化历史分为第一成藏期、第二成藏期、散失期和稳定期。油藏主要成藏期为第一聚集期,低部位油藏存在散失过程,腾格尔组油藏成藏历史较都一段复杂。南部斜坡带为石油运移的主要指向区,为重点勘探领域。

白音查干凹陷西部洼陷下白垩统储层特征及影响因素

白音查干凹陷西部洼陷下白垩统碎屑岩储层属干热陆相断陷湖盆近源高速冲积沉积 ,具有成分成熟度和结构成熟度低、重矿物成分复杂等特点。微观孔喉结构研究表明 ,该区储层孔隙类型多 ,孔隙、孔喉半径变化大 ,分选性、连通性差 ,为物性较差的低孔低渗及特低孔低渗型储层。导致这种储集层物性的主要原因是沉积环境及碎屑颗粒物理性质差 。

白音查干凹陷烃源岩评价

通过对白音查干凹陷烃源岩特征进行分析,明确了从都红木组二-三段、一段到腾格尔组和阿尔善组二段共有4套潜在的烃源岩,大多属于好烃源岩和较好烃源岩,而且体积巨大。都红木组一段烃源岩分布范围广、有机质丰度高、干酪根类型好,但成熟度低,对资源量贡献较小。阿尔善组二段分布范围小,但有机质丰度和成熟度高,对资源量贡献最大。

储层宏观非均质性及对剩余油分布的影响——以白音查干凹陷锡林好来地区腾格尔组为例

白音查干凹陷锡林好来地区腾格尔组主要发育低渗、特低渗油藏,通过研究岩心、砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、储层物性等资料,对储层宏观非均质性(层内、层间、平面)进行了分析,研究表明,腾格尔组储集层整体上宏观非均质性较强。利用储层各项参数对其进行了储层综合评价,分析了其对注水开发的影响,并指出剩余油有利挖潜区。

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积过程中矿物沉淀顺序及其控制因素

基于岩心、岩石薄片及元素分析等资料,通过偏光显微镜、定量矿物扫描(Qem Scan)、电子探针、能谱和流体包裹体分析等技术手段,探讨了二连盆地白音查干凹陷下白垩统腾格尔组热水沉积岩中热水沉积矿物的沉淀顺序。研究区热水沉积矿物主要为铝硅酸盐和碳酸盐,含少量黄铁矿、重晶石、萤石等矿物。这些矿物在空间上具有特定的先后关系或位置关系:(1)在纹层状岩层中,由下到上从铝硅酸盐过渡为碳酸盐。在铝硅酸盐矿物组合中,首先出现的是方沸石,其次是钠沸石,再次为钠长石;在碳酸盐矿物中,首先出现的是菱镁矿,其次是菱铁矿,再次为铁白云石,有时还可见到方解石,但其含量很低。(2)在凝絮状团块中,团块中心为黄铁矿,从中心向外依次过渡为方沸石、钠沸石、菱镁矿、菱铁矿,最外层为铁白云石。在纹层状岩层和凝絮状团块中,有时还能见到上述顺序的逆顺序。(3)在后期充填的裂缝中,边部为沸石或绿泥石等铝硅酸盐矿物,向中心逐渐过渡为铁白云石碳酸盐。综合研究区所有的矿物序列来看,最完整的序列应为黄铁矿-钾长石-方沸石-钠沸石-钠长石-菱镁矿-菱铁矿-白云石-方解石,但是这种完整的序列是不常见的,通常仅为其中某几种矿物的组合,然而不管是哪些矿物进行组合,其出现的顺序都不变。推测该矿物序列的类型受热液喷流和溢流阶段、时间、温度和热水化学性质控制,早期高温、高盐度条件下出现的铝硅酸盐矿物序列较多,而晚期主要形成碳酸盐矿物序列。

二连盆地白音查干凹陷成藏动力系统与油气勘探

运用成藏动力系统的理论和方法,研究了二连盆地白音查干凹陷的成藏动力系统特征。白音查干凹陷划分为上、下2套成藏动力系统,下部高压自源半封闭成藏动力系统在南部缓坡带和北部陡坡带形成油气富集高产;上部低压混源半封闭成藏动力系统在南部缓坡带形成稠油富集。近几年,该区石油勘探连连突破,新增储量达数千万吨,是老凹陷油气风险勘探获得成功的佐证。