中国陆块海相盆地成钾条件与预测研究进展综述

中国古代海相钾盐找矿是一个"久攻不破"的难题,古代海相及海陆交互相盆地能否成钾也是长期争议的问题,也就是中国小陆块能否成钾、成大钾矿的关键问题。为此,本文以板块构造运动为主线,对中国主要小陆块漂移历史、成盆构造、古气候、古地理及海相/海陆交互相蒸发岩沉积特征进行了系统梳理和总结;在此基础上,基于盆地"构造-物源-气候"三要素耦合成钾理论,分析中国小陆块海相盆地成钾条件、成矿机理;同时,总结和借鉴全球海相钾盐成矿标志,建立钾盐成矿评价指标体系。基于这些研究基础,借助对主要陆块的区域构造和古地理特征、物质来源、古气候面貌等恢复及分析,对主要陆块的海相成钾潜力进行评价,同时预测找钾战略靶区。钾盐成矿模式研究表明:兰坪—思茅盆地白垩系、上扬子陆块四川盆地中—下三叠统、华北陆块陕北盆地中奥陶统及塔里木陆块库车盆地古近系等盆地及其层位具有较大的成钾潜力。结合成钾指标对比分析,优选圈定了思茅盆地南部、四川盆地中东部及塔里木的库车盆地等战略靶区内较为明确的重点靶区,可以进一步开展钻探验证。这些研究成果为在中国继续开展海相钾盐成矿研究和找钾提供科学依据。

板块构造对海相钾盐矿床分布与成矿模式的控制

表生钾盐矿床主要沉积于陆壳板块上的陆表海盆地中,其沉积受制于全球板块运动,具体影响表现在板块的规模、边界特征、漂移历史与古纬度、古气候等的控制作用。在巨型稳定克拉通上,出现巨型陆表海盆,沉积分布广、厚度大的巨型钾盐矿床或矿集区,矿床沉积类型属于化学岩型即碳酸盐岩型钾盐矿;板块汇聚区域,如特提斯造山带,出现较多的小陆块并形成较小规模的海相及海陆交互相盆地,也形成了一些厚度大的巨型-超大型钾盐矿床或矿床群,沉积类型有化学岩型及碎屑岩型钾矿两类;而大陆板块边缘及其内部,出现裂谷盆地成钾,沉积环境可以从海相到非海相及过渡类型,钾盐沉积规模不等,也可出现超大型矿床,基本属于碎屑岩型钾矿;最后,在大陆板块内部出现典型陆相钾盐沉积。从时代上看,稳定巨型克拉通板块成钾,主要出现于古生代;而板块汇聚时期成钾,主要发生在中生代;裂谷成钾则主要出现在新生代,典型陆相钾盐矿床则出现在第四纪。由此可见,从古生代到新生代,地球表生成钾模式发生了重大转换。从成钾物质来源看,稳定克拉通海盆主要以海水补给为主,特提斯小陆块的海相盆地成钾物质,以海水补给为主,可能存在非海相(以火山活动带来深部物质等)的补给;而裂谷成钾物质补给,则是海相与非海相混合型,甚至一些盆地以非海相物质补给为主。从古生代到中生代,再到新生代,成钾盆地规模快速变小;所形成的钾盐资源量也呈相应递减变化规律。中国小陆块的漂移演化历史受控于全球主要板块的构造演化,其海相盆地成钾作用也应符合世界主要钾盐成矿的基本规律,因此,掌握全球板块对钾盐成矿基本约束规律,有助于研究中国小陆块海相成钾规律,指导中国海相找钾勘查突破。

小陆拼接、多旋回、陆内构造──中国大陆石油地质三根基柱

中国范围内没有洲级古陆，一些小陆块围绕西伯利亚逐步拼合而成大陆。陆块及其间洋壳相继俯冲、碰撞，导致多旋回构造运动和海陆广泛沉积。最能体现中国特色的是后期俯冲碰撞，引发古缝合线重新活跃，板内岩石圈下部俯冲叠接，岩石圈中部拆离、滑脱、叠覆，盖层强烈褶皱和逆掩推覆。山脉上升、盆地下陷。中国东部燕山运动、西部喜马拉雅运动都达到全球陆内构造运动高峰。中国中、西部多期改造盆地和东部燕山期后新生盆地，将成为中国油气勘查的两大目标。

合川-潼南地区投球暂堵限流酸压工艺

合川-潼南地区海相储层埋深4000~4500 m,属于深层海相酸性气藏,具有储层温度高、非均质性强、水平应力差值较大、部分层位厚度大等特征,难以实现均衡酸压改造,需采用暂堵等措施来提高纵向上改造程度,以达到各小层酸液均匀进液的目的。结合暂堵限流酸压工艺需求,评价了研制的耐高温暂堵球,该暂堵球在120℃条件下8 h内完全降解,封堵强度达40 MPa以上;优化了暂堵球大小、用量、泵送排量及投注方式,形成了投球暂堵限流酸压工艺技术。现场试验及推广应用表明,泵注压力上升了2~4.2 MPa,暂堵限流效果明显,有助于酸液进入最小水平主应力相对较高的射孔段,从而实现均衡改造。