内蒙古伊敏盆地地下水水化学特征及其成因

采矿活动强烈地改变了区域水文循环特征并对地下水化学特征产生明显影响,揭示煤矿开发影响下的地下水系统演变特征,可为煤矿区的生态环境保护和可持续发展提供理论支持。本文以内蒙古伊敏盆地为例,在水文地质调查的基础上结合地下水流动系统理论、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数、矿物饱和指数等分析方法探究煤矿开采活动干扰下的地下水化学变化特征。结果表明:研究区水环境整体上呈弱碱性,采矿显著影响区和非影响区内检测指标存在着不同程度的超标情况。盆地内煤矿开采疏排地下水加速了区域水文循环速度,使显著影响区水质向淡化方向演化。露天煤矿的开发使得原本封闭的地下水系统变得开放,含硫煤以及硫铁矿氧化产酸激发的一系列水-岩相互作用是区域地下水化学特征发生变化的主因。盆地地下水的水化学成分受蒸发浓缩作用和水-岩相互作用的影响。沿着地下水的流动方向,显著影响区内水化学类型是从HCO_(3)-Ca·Na型向HCO_(3)-Ca型变化,TDS和Cl-浓度呈现出下降趋势;在非影响区内是从HCO_(3)-Ca·Na型向Cl-Ca·Mg型转变,TDS和Cl-浓度表现为上升趋势。

泾渭流域殷遗民墓葬鼎制研究

殷遗民鼎的形态大多继承自殷墟时期的同类鼎,仅个别形态有所创新。食器组合中以鼎、簋为核心,或加甗,或加鬲,个别以鬲取代簋。泾河流域、沣镐地区和周原地区用鼎组合有所差异,用鼎数量和食器组合各有特色。同殷墟和西周周人用鼎制度相比,殷遗民墓用鼎在继承和吸纳殷墟时期及西周周人用鼎制度特点的同时,形成了具有自身特点的用鼎制度。墓主身份方面,泾河流域用鼎墓当为为西周王朝戍守边疆的军事贵族,沣镐和周原用鼎墓的中高级贵族为政治贵族,小贵族为手工业者。

二连盆地巴彦宝力格煤田伊敏组低煤阶煤层气成藏条件及有利区预测

为了明确二连盆地巴彦宝力格煤田伊敏组煤层气资源潜力,在伊敏组煤层发育及含气性分析基础上,对沉积环境、煤层厚度、构造特征、储层物性、盖层封闭能力及水文地质条件等煤层气成藏条件进行了系统剖析。结果表明:巴彦宝力格煤田伊敏组煤层的煤岩组分以暗煤为主,最大镜质体反射率为0.38%~0.46%,属于褐煤-长焰煤;伊敏组主力煤层为2#、3#、4#、4-1#煤,煤层分布广泛,结构简单,平均厚度为21.33 m,具备丰富的生气物质基础;煤层含气量差异较大,平均含气量为0.79~1.57 m^(3)/t,其中4#煤层含气量最高,4-1#煤层含气性最差;煤层沉积环境以扇三角洲及滨浅湖湖沼相为主,有利于形成广覆式中厚煤层;盆地构造形态简单,煤层主要赋存于向斜,受断裂影响较小,并且顶底板多为分布稳定的厚层泥岩;煤系含水层处于承压水封闭环境,为煤层气赋存提供了良好的保存条件;伊敏组煤层气有利勘探区主要位于中部的巴彦宝力格向斜轴部地区及东北部的五间房向斜轴部地区。研究成果对伊敏组及类似条件的低煤阶煤层气勘探开发具有指导意义。

二连盆地群早白垩世含煤地层特征及对比分析

为建立整个内蒙古二连盆地群的含煤地层对比格架,采用多重地层划分与对比方法,通过古生物特征、标志层及岩性-岩相旋回组合特征综合对比,认为介形类女星介-湖女星介-土形介组合和孢子花粉刺毛孢-放射库里孢-孤独三孔孢-多角穴不等孢组合分别在该盆地广泛分布于大磨拐河组和伊敏组,而大磨拐河组三段泥岩段可作为该盆区对比的标志层,对比结果可信。研究结果表明:二连盆地群早白垩世含煤地层可划分为2组(共含5段),下3段地层归于大磨拐河组,为下含煤段;上2段地层归于伊敏组,包含有上含煤段,从而基本建立起整个二连盆地群的早白垩世含煤地层空间分布格架。

海拉尔盆地查干诺尔凹陷伊敏组孢粉组合及其地质意义

为了建立查干诺尔凹陷伊敏组钻井地层等时对比标准和恢复沉积时期的古气候,对海参8井伊敏组开展了孢粉地层学和孢粉古气候学的系统研究。使用盐酸—氢氟酸冷处理法获取了岩石中十分丰富的孢粉化石,自下而上划分为2个孢粉组合,Lygodioisporites-Cyathidites-Triporoletes组合分布于伊敏组1段,Leiotriletes-PilosisporiteAsteropollis组合分布于伊敏组2+3段,是研究区钻井地层等时对比的有效标志。孢粉组合对比表明,伊敏组的地质时代为Barremian至Aptian期。依据孢粉谱恢复古气候的演变规律为:伊敏组1段植被演替是针叶-灌木林→灌草丛→常绿阔叶林、灌草丛→针叶-灌木林,气候由湿润的热带向热带、北亚热带气候转变;伊敏组2+3段植被演替是灌草丛→针阔叶混交林、灌草丛→针叶林、灌草丛→针阔叶混交林,气候属于湿润的热带气候。

伊敏盆地五牧场煤变质作用及煤层气地质特征研究

伊敏盆地五牧场区大磨拐图河组煤变质梯度△Ｒ°ｍ／１００＝０．５４％，从褐煤到贫煤均有发育。地震资料和围岩蚀变证实在大磨拐图河组之下发育一小型岩株，其埋深为２０００ｍ左右。岩浆热力引起的高温低压变质条件导致煤中孔隙裂隙的充分发育。含煤段之上厚３００ｍ的泥岩有效阻止煤层气的逸散，煤储层可具有较高的含气饱和度。五牧场区烟煤储量丰富，单层煤厚度多在２ｍ以上，煤累计厚度达３０ｍ以上，富煤带与中变质煤区大部分重叠。煤层埋深３５０ｍ～１０００ｍ，倾角在１５°以内，具备较好的煤层气勘探开发条件。

伊敏凹陷石油地质特征及勘探前景

伊敏凹陷是位于海拉尔盆地东部的一个次级负向构造单元,在系统分析了伊敏凹陷石油地质条件后认为南北次凹南屯组的暗色泥岩为伊敏凹陷主要烃源岩。凹陷内广泛分布铜钵庙组、南屯组及大磨拐河组3套储集层,大磨拐河组泥岩可作为区域盖层,南屯组中的泥岩也可作为局部盖层。凹陷内存在构造、岩性、复合、地层四大类型油气藏,北部次凹孟根楚鲁构造带和南部次凹伊敏构造带为伊敏凹陷的有利勘探区带。

海拉尔盆地旧桥凹陷伊敏组层序-古地理及聚煤特征

基于海拉尔盆地旧桥凹陷是一个陆相断陷聚煤盆地,下白垩统伊敏组是其主要含煤地层,为了解决寻找优势聚煤区的问题,利用岩心、钻孔资料、测井资料等对其岩相类型、沉积相、层序-古地理及聚煤作用特征进行研究,提出了以区域不整合面和河流下切谷冲刷面为代表的2种类型层序界面,据此将伊敏组划分为3个三级层序,再运用单因素分析多因素综合作图法,以三级层序为作图单元,恢复古地理格局。研究结果表明:伊敏组含煤岩系古地理单元主要有河流、辫状河三角洲及湖泊等,从层序Ⅰ到层序Ⅲ,区内古地理单元从以三角洲-湖泊为主到以河流-三角洲为主的总体变浅的演化过程,物源主要来源于研究区西北和东南两个方向,并从层序Ⅰ到层序Ⅲ,煤层厚度逐渐减小,聚煤作用逐渐减弱。

伊敏凹陷早白垩世含煤岩系层序地层与聚煤模式

伊敏凹陷是海拉尔盆地群中的一个次级凹陷,为陆相断陷盆地。其下白垩统伊敏组、大磨拐河组是凹陷的主要含煤地层。依据钻孔岩芯资料、测井资料等,对其岩相类型、沉积相、层序-古地理、聚煤特征及聚煤模式进行研究。依据钻孔资料在区内识别出的区域不整合面、河流下切谷冲刷面两种层序界面,将大磨拐河组、伊敏组划分为4个三级层序。运用单因素分析多因素综合作图法,以三级层序为单元,恢复古地理格局。结果表明:伊敏凹陷大磨拐河组成煤环境主要为辫状河三角洲相,从层序I到层序Ⅱ,区内沉积相从以辫状河三角洲-湖泊为主到以湖泊为主,总体反映了水体逐渐变深的演化过程。伊敏组含煤岩系成煤环境主要有扇三角洲平原-辫状河环境等;煤层在层序Ⅲ最为发育,层序Ⅳ煤层厚度逐渐减小,聚煤作用逐渐减弱,反映了凹陷萎缩,水体范围逐渐缩小的演化过程。聚煤作用受控凹构造差异性沉降的影响,煤层在凹陷中部厚度最大,向西北和东南逐渐变薄。通过对层序Ⅲ的煤层进行统计对比分析,讨论了陆相短线盆地泥炭堆积与层序地层的响应机制,改进了陆相泥炭-层序地层响应模型。伊敏凹陷早白垩世最有利的成煤环境位于扇三角洲-辫状河环境中。层序Ⅲ,Ⅳ的煤层埋深较浅,厚度较厚,适合露天开采。而层序Ⅱ煤系地层埋深较深,有巨厚泥岩封盖,是煤层气勘探的潜力区域。

海拉尔盆地伊敏凹陷煤层气成藏条件及成藏模式

为明确海拉尔盆地伊敏凹陷中低煤阶煤层气成藏富集条件,研究主力煤组的煤岩煤质、厚度、埋深、煤储层物性、含气性、顶板封盖性,以及水文地质条件,类比国内外中低煤阶成熟勘探区成藏地质条件,综合构造、煤储层分布、含气性、保存条件和水文地质条件,建立煤层气成藏模式,提出勘探选区建议。结果表明:伊敏凹陷西南部和中南部主力煤组(16号煤组、27号煤组)煤层厚度大,埋深适中,储层物性较好,顶板封闭性强,水文地质条件处于缓流区,适合煤层气富集成藏;研究区成藏条件与国内外中低煤阶成熟勘探区对比具有一定相似性,具备良好煤层气富集成藏基础,建立断层-地层封盖型热成因气和缓坡带晚期生物气型或混合型两种成藏模式,且前者优于后者;五牧场等地埋藏较深的大磨拐河组为煤层气勘探首选目标区,西南部埋藏较浅的大磨拐河组和伊敏组为煤层气勘探的第二选择。

内蒙古呼山盆地北东段含煤地层及煤层特征

内蒙古呼山盆地北东段勘查区位于海拉尔中新生代凹陷,含煤地层主要为白垩纪伊敏组。根据勘查区已有的地质资料及最新的详查成果,认为勘查区总体构造形态为一复式向斜,地层产状平缓,构造中等;根据岩性特征伊敏组分为下、中、上三段,可采煤层主要集中在上段和下段,煤层厚度变化大,在同沉积向斜轴部煤层厚度大、向两翼及盆地边缘逐渐变薄直至尖灭,其中煤3~4厚度大,为大部可采的较稳定煤层。该区煤炭资源丰富,经估算煤炭资源总量为228 390万t,适宜规划设计大型、特大型机械化开采矿井,具备建设大型煤电和煤化工能源基地的条件。

海拉尔盆地海参1井伊敏组孢粉组合的地层意义

海参1井伊敏组孢粉化石异常丰富,自下而上可以划分出3个孢粉组合:Impardecispora-Cyathidites-Clavatipollenites组合,Stereisporites-Deltoidospora-Asteropollis组合,Appendicisporites-Asteropollis-Tricolpites组合,分别分布于伊敏组一段、二段和三段,组合特征明显,是海拉尔盆地乌尔逊凹陷划分伊敏组与大磨拐河组的重要生物依据之一,更是伊敏组内三段划分和井间对比的生物依据之一。3个孢粉组合中见有属种繁多的海金沙科孢子及其他繁盛于早白垩世中晚期的孢子花粉,结合在绝大多数样品中发现的早期被子植物花粉的情况分析,推测含这3个孢粉组合的伊敏组地质时代为早白垩世巴列姆期—早阿尔必期(Barremian—Early Albian)。