Groundwater Systems and Resources in the Ordos Basin, China

The Ordos Basin is a large-scale sedimentary basin in northwestern China.The hydrostratigraphic units from bottom to top are pre-Cambrian metamorphic rocks,Lower Paleozoic carbonate rocks,Upper Paleozoic to Mesozoic clastic rocks and Cenozoic deposits.The total thickness is up to 6000 m.Three groundwater systems are present in the Ordos Basin,based on the geological settings,i.e.the karst groundwater system,the Cretaceous clastic groundwater system and the Quaternary groundwater system.This paper describes systematically the groundwater flow patterns of each system and overall assessment of groundwater resources.     

鄂尔多斯盆地地下水资源与开发利用

鄂尔多斯盆地是我国西北地区的大型构造沉积盆地,以前寒武系变质岩为基底,依次沉积了下古生界碳酸盐岩、上古生界—中生界碎屑岩和各种成因的新生界,总厚度达6000m。根据盆地的地质构造特征和水文地质条件,将鄂尔多斯盆地含水岩系划为周边寒武系—奥陶系碳酸盐岩岩溶含水层系统、白垩系碎屑岩裂隙孔隙含水层系统和盆地东部基岩裂隙水与上覆第四系松散层孔隙含水层系统。在含水层系统划分的基础上,以含水体之间是否具有统一的水力联系和稳定的水动力场和水化学场为依据,将周边岩溶水可进一步划分为10个水流系统和22个子系统,白垩系地下水划分为5个水流系统和11个子系统,石炭系—侏罗系裂隙水与上覆松散层孔隙水划分为9个地下水系统。系统论述了含水层系统特征,区域水文地球化学特征和地下水循环规律,对鄂尔多斯盆地地下水资源进行了全面评价,针对能源基地建设的供水急需,提出了地下水合理开发利用建议。     

鄂尔多斯盆地水文地质特征及地下水系统分析

鄂尔多斯盆地是我国西北地区东部的一个大型构造沉积盆地,蕴藏着丰富的矿产资源,是我国正在建设 的重要能源基地;鄂尔多斯盆地同时也是一个巨型地下水盆地,赋存相对丰富的地下水资源,将为能源基地建设提 供重要水源。鄂尔多斯盆地是由多种不同类型岩石上下叠置构成的构造沉积盆地,因此它也是一个由不同含水岩 类的多个含水层系统上下叠置构成的巨型地下水盆地。鄂尔多斯盆地总体上构成一个半开启型的地下水盆地,盆 地内不同含水层系统地下水交替循环的方式和深度不同,以寒武系-奥陶系碳酸盐岩类岩溶含水层系统和白垩系 碎屑岩类孔隙-裂隙含水层系统的交替循环深度较大(可达1200～1800m);新生界松散岩类孔隙含水层系统和 石炭系-侏罗系碎屑岩类裂隙含水层系统的交替循环深度较小(一般小于300m)。鄂尔多斯盆地实际上包含了周 边岩溶地下水、白垩系自流盆地地下水和东部黄土区地下水共3个地下水大系统。在各地下水大系统内,又可根 据各自的地质-水文地质结构特征、地下水循环条件以及和地表水系的关系等,再进一步划分成7个地下水系统 及16个地下水亚系统。文章在对鄂尔多斯盆地的地质-水文地质结构特征和地下水循环条件进行分析的基础 上,对整个盆地地下水系统进行初步分析,为盆地地下     

对鄂尔多斯盆地周边岩溶水系统的几点认识

鄂尔多斯盆地地周边分布的古生界碳酸盐岩赋存有丰富的岩溶地下水，受背景地质条件的控制，不同地段地层岩性，岩溶发育程度，岩溶水的补给和赋存富集规律均有差异，并形成了多个岩溶水系统。     

CFCs法在鄂尔多斯白垩系地下水盆地浅层地下水年龄研究中的应用

鄂尔多斯白垩系地下水盆地是中国重要的能源基地,利用CFCS方法对鄂尔多斯白垩系地下水盆地年轻地下水年龄进行测定,取得了比较准确的结果。结果表明,盆地地下水系统可以分为局部地下水系统、中间地下水系统和区域地下水系统。地下水盆地内局部地下水系统地下水循环更替快,年龄为20 a左右,地下水年龄随深度增加而增加;中间地下水系统和区域地下水系统地下水循环更替相对较慢,年龄大于70 a,可以寻求14C等其他同位素方法确定准确年龄。     

鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与介质结构研究

本文采用沉积学与水文地质学交叉研究的思路,对鄂尔多斯盆地下白垩统含水层储水岩石特征与含水介质结构进行了研究。下白垩统是由宜君-洛河、华池-环河、罗汉洞-泾川三套含水岩组组成的一个厚达1300m、具多层结构的巨型碎屑岩地下水系统,发育以长石砂岩、长石石英砂岩为主的多类型储水砂岩,其沉积形成于以河流、沙漠为主的多种陆相沉积环境。由于受沉积、成岩及后期剥蚀等作用的控制,各含水岩组储水岩石的类型、厚度及分布,以及储水空间的类型和发育程度、储水孔隙介质结构均有明显变化;在与其它水文地质条件的共同影响下,下白垩统地下水赋存和富集条件总体呈现"盆地北好南差、北部上好下差、南部下好上差"的宏观分布规律。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

通过LA-ICP-MS碎屑锆石的U-Pb测年和U、Th元素含量分析,结合邻区年龄数据和岩性特征,对鄂尔多斯盆地乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段砂岩进行了同位素定年物源示踪研究。研究揭示,盒8段和山1段源区母岩形成年龄属于太古代、古元古代、中元古代、晚古生代,分别与华北块体的形成、增生和克拉通化相关,是华北克拉通演化多阶段地质事件作用下的产物。沉积物源区主要为华北克拉通内部或盆地北缘,物源主要来自华北地台东部的早太古代基底古老变质岩系和新太古代的变质岩系、乌拉山和东部集宁地区的新太古代晚期的片麻状花岗岩、早元古代早期的古老的TTG片麻岩及麻粒岩和早元古代晚期的孔兹岩带,此外,阴山地块390～310 Ma岩浆岩也是重要物源之一。该项成果不仅查明了乌审旗地区上古生界山西组1段和下石盒子组8段碎屑锆石年龄与华北克拉通地质事件在时间上的对应关系,指明了年龄区间碎屑物质成分来源的归属性,而且对研究区可能存在的华北克拉通地质事件首次从岩性上提供了重要信息。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏类型辨析

针对鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏是否为深盆气藏的问题,从成藏条件、成藏期次和气水分布特征等方面与典型的加拿大阿尔伯达深盆气藏进行综合对比。研究结果表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏烃源岩分布广泛、生气中心不明显、生气速率较低、持续供气条件较差且供气分散,难以形成满足深盆气藏气驱水的动力;储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层,不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件;源储配置样式为"自生自储"式和"垂向叠置"式,由于砂体规模小、分布不连续,源储接触局限,不具备深盆气藏源储大面积接触的特征;天然气发生3期成藏,在盆地埋藏期与抬升期均可成藏,成藏时间较早,后期气藏调整改造强烈,不具备深盆气藏的保存条件。气水分布主要受储层物性和区域构造控制,分布复杂、分异不明显,没有气驱水形成的"气水倒置"界面。成藏特征综合对比分析表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏并非深盆气藏,应为主要由储层物性控制的岩性气藏,该区油气勘探应以优质储层研究为重点。     

鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿直罗组物源分析及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部直罗组原生灰色砂岩具有高铀背景值的特征,在层间氧化阶段砂岩同沉积期富集的铀元素遭受氧化迁出构成该区铀成矿的重要铀源。本文对鄂尔多斯盆地北部铀矿区直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb定年、重矿物和古水流分析,深入分析了该区直罗组的沉积物源,并探讨了富铀砂岩的成因。结果显示:矿区直罗组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在251~308Ma,322~354Ma,1529~2182Ma,2200~2632Ma四个年龄区间;富Mn钛铁矿、锆石、磷灰石和榍石的重矿物组合指示物源主要为中酸性岩浆岩;通过与源区对比分析认为铀矿区直罗组物源主要来自盆地之北的乌拉山—大青山地区和狼山东部地区的新太古代、古元古代和晚古生代中酸性岩浆岩及新太古代、古元古代变质岩。结合源区岩体铀含量特征分析,发现晚古生代中酸性岩浆岩相对于源区其它岩体强烈富集铀元素,是研究区直罗组高铀背景值砂岩形成发育的主要原因。晚古生代中酸性岩浆岩的形成与古亚洲洋的演化密切相关,其分布特征可以作为中东亚成矿域内盆地铀资源远景预测的重要依据。     

鄂尔多斯盆地白垩系沉积建造对地下水的控制

有关鄂尔多斯盆地地下水系统,前人已做过大量的研究,总结出不少的成果和规律.但从沉积建造方面研究地下水系统的不多.本文详细研究了白垩系沉积建造的特征和规律,探讨其对于研究区白垩系地下水系统的形成、富集和赋存的影响和控制,对于研究区白垩系地下水的开发和利用提供了重要的依据.     

鄂尔多斯盆地地下水无机指标数据集(2014-2015年度)

本数据集包含了2014年、2015年两年内在鄂尔多斯盆地采集的742个地下水样品的位置信息、取样层位信息及35项无机地球化学成分测试结果信息。采样过程规范,结果均由合格实验室测试完成,数据质量可靠。可以真实反映该时段鄂尔多斯盆地地下水质量状况,为研究鄂尔多斯盆地地下水循环演化提供地球化学指标参考。     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区分析及其地质意义

从构造演化、古地理变迁、源区母岩性质、陆源碎屑组分标型特征等方面对鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区进行研究发现：区域上的南北隆起、中部坳陷的古地理格局决定了晚古生代鄂尔多斯盆地北部物源主要来自于北缘的阴山古陆，二叠纪呈NNE向自北而南展布的河流三角洲及古流向，反映出陆源碎屑物质主要来自北部古陆，鄂尔多斯盆地内部及其北部的结晶基底以太古界和元古界地层为主，在盆地北部基岩分布及类型具有明显的分区特征并导致了东西部地区砂岩储集体岩性的差异，物源与有利储层的发育密切相关。     

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩相对高渗储集层成因及分布*

鄂尔多斯盆地上古生界发育 “粒间孔型石英砂岩”、“溶孔型石英砂岩”、“粒间孔—溶孔复合型长石砂岩”3类相对高渗储集层。结合鄂尔多斯盆地地质背景,分析了该地区上古生界3类相对高渗储集层的岩石结构、组分与物性等基本特征,详细探讨了沉积环境、成岩作用、构造活动对鄂尔多斯盆地上古生界各类相对高渗储集层形成的控制机理,并在此基础上,依据与物源的距离、沉积相类型及砂体分布、孔隙类型、颗粒成分及粒度粗细、杂基成分及含量、储集层最大埋深、后期构造运动等因素,对主力勘探层系山西组二段和下石盒子组八段进行了储集层优劣分级综合评价,认为受高石英含量母岩控制的沉积体系、辫状河高能沉积相带和强溶蚀、弱压实的有利成岩相带分布区是鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩相对高渗储集层的主要发育区域。     

贵州高氟地下水的分类特征及其形成机理

根据贵州高氟地下水的水化学特征，结合其水文地质和岩石条件等，将其分成两种主要类型，即碳酸盐岩区的高氟地下水和硅质陆源碎屑岩（含浅变硅质陆源碎屑岩）区的高氟地下水，按水－岩作用的机理，探讨了高氟地下水水化学特征形成的地球化学机制。     

鄂尔多斯盆地地下水勘查

鄂尔多斯盆地矿产资源丰富，生态环境脆弱，地下水资源分布不均，水质复杂。在研究盆地周边岩溶区岩溶发育规律，地下水富集规律，地下水的补给、径流、排泄条件的基础上，将周边岩溶区划分为9个岩溶水系统，进一步划分为25个岩溶水子系统。白垩系自流盆地初步揭示了深部赋存有丰富的地下水，地下水受岩相古地理、地下水补径排条件等控制，水质差异较大。总结了东部黄土覆盖区的地下水类型及开发利用模式。     

陇东盆地西部岩溶地下水形成机制研究

陇东盆地西部处于鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带，新元古-下古生界碳酸盐岩裸露或浅埋，构成-南北向展布的岩溶水富集带。通过运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。指出本区岩溶水的空间分布明显受南北向逆冲推覆构造控制，储水空间以岩溶裂隙为主，构造条件是岩溶发育和岩溶水富集的主要制约因素。岩溶水化学特征具有明显的南北差异，在补给条件优越的中南部平凉-华亭地区，水化学主要由含水层岩性及其赋存条件决定。岩溶地下水以大气降水来源为主，对于埋藏型岩溶水表现为多源水混合而成。根据岩溶水的空间分布与水动力场特征及其补径排条件，全区可划分为平凉、华亭和环西3个相对独立的岩溶水系统．并以此可作为水资源评价的基础。这些认识对于深入了解西北干旱-半干旱地区岩溶水赋存及富集规律、形成与演化机理和在该区开发利用岩溶地下水资源具有重要的科学意义。     

同沉积期火山作用对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层形成的意义

鄂尔多斯盆地上古生界主要为一套陆源碎屑沉积体系，其中广泛发育河流-三角洲相砂岩储集体，是该区上古生界天然气聚集成藏的主要场所。但由于陆源杂基的充填以及成岩压实作用、胶结作用的改造，大部分砂层储集性能都较差而无工业性储集意义。本文通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层孔隙成因的分析，提出在局部层段集中分布的孔隙性砂岩，其孔隙主要为次生溶蚀成因。进一步的研究表明，由同沉积期火山作用形成的、分布于砂岩层中的火山碎屑组分的成岩溶蚀是次生溶孔形成的主要原因。因此，同沉积期火山作用控制了该区上古生界主要砂岩储层的发育和分布。中基性火山作用由于能提供较多的“易溶组分”，从而控制了次生溶孔发育的较高渗透性砂岩储层的分布； 而影响更为广泛的酸性火山作用则主要形成以蚀变高岭石晶间孔为主的低渗透性储层。     

高放废物地质处置库北山预选区地下水的形成和分布

本文论述北山地区不同类型地下水的形成和赋存规律。松散岩类孔隙水主要分布于沟谷和洼地，主要为潜水。沟谷潜水的形成以基岩裂隙水的侧向补给及洪流渗漏补给为主，洼地潜水可由沟谷潜水、断裂带或基岩裂隙水、古洪积扇潜水侧向补给，也可由地表洪流渗入补给；碎屑岩类孔隙-裂隙水主要分布在由自垩系或第三系砂砾石构成的山间沉积盆地中，以承压水为主，洪水下渗和盆地周围基岩裂隙水的侧向径流是此类地下水的主要补给来源；基岩裂隙水主要赋存于变质岩、岩浆岩、碎屑岩、碳酸盐岩节理、裂隙中，以潜水为主。降水垂直渗入、侧向补给或洪流渗漏补给为其主要来源。     

大牛地气田石炭—二叠系海陆过渡沉积体系与近源成藏模式

鄂尔多斯盆地上古生界下部由海向陆演化过程中由下向上形成了3套沉积体系:障壁海岸-潮坪沉积体系、三角洲沉积体系和冲积平原-河流沉积体系,形成相带宽阔、横向分布稳定的陆源碎屑含煤层序,这些沉积体系提供了丰富的烃源岩和储集岩,并且呈大面积同层位共生、或近距离叠置的产状,使得在盆地内部缺乏大规模运移通道的条件下天然气能够聚集成藏。大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,上石炭—下二叠统发育的多层叠合大型岩性圈闭构成气田的基本框架,在具有异常压力而又分布广泛的上二叠统上石盒子组厚层泥质岩的封盖下,表现出近源箱形成藏特征,这是鄂尔多斯盆地内部上古生界的主要成藏方式。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界层序地层特征与储层发育规律

通过地震和测井层序地层分析,可在鄂尔多斯盆地北部上古生界识别出４个地震层序,层序界面均以区域性侵蚀面或河道冲刷面为边界。层序的发育特征反映了鄂尔多斯盆地在晚古生代经历了陆表海盆地的形成、发展、衰退和逐渐消亡的过程。储集层主要是石炭系的滨岸砂体、二叠系的河道砂体以及冲积扇砂体。在层序地层体制中,储层的纵向发育受基准面升降变化旋回的控制,而平面展布受古地貌的制约。通过地震与钻井的综合分析,具体预测出有利的储集砂体分布。