鄂尔多斯盆地白垩系含水层沉积学初探

“含水层沉积学”是沉积学、水文地质学、油气储层地质学、地球化学等相互交叉综合的产物,是以沉积学、水文地质学理论为基础,以沉积含水层为主要研究对象,以查明地下水赋存和循环条件、地下水系统结构特征、地下水水质成因与分布以及地下水富集规律为主要研究内容,最终服务于地下水资源勘查评价的一门边缘分支学科。含水层沉积学及水文地质综合研究表明,受到沉积相类型及其空间展布的明显控制,鄂尔多斯盆地白垩系地下水赋存、循环、富集条件以及地下水水质分布总体具有北好南差、盆地南部具有下好上差的宏观规律。     

鄂尔多斯盆地下白垩统砂岩型铀矿找矿方向

在进一步厘定鄂尔多斯盆地下白垩统红杂色产铀层位的基础上,综合分析下白垩统砂岩型铀矿成矿条件,明确下白垩统找矿潜力和重点找矿方向,为盆地下白垩统砂岩型铀矿勘查部署提供依据。环河组和洛河组为盆地下白垩统志丹群主要产铀层位,马东山组和李洼峡组为盆地西南隅下白垩统六盘山群主要产铀层位。盆地西北部辫状河砂体和中西部、西南部辫状河三角洲砂体以及西南隅河流三角洲砂体是有利的容矿砂体。盆地周缘具有较优越的外部铀源条件,中西部和西南部下白垩统砂岩也可作为内部铀源,三叠系富铀烃源岩生成的含油气含铀流体也可能成为深部铀源。天环坳陷东西两翼斜坡带的铀成矿构造条件有利,底部断层沟通油气,有利于还原物质和深部铀流体的沟通。下白垩统铀矿化受天环坳陷构造控制,东西两翼的环河组、洛河组具有较大的砂岩型铀矿找矿前景。天环坳陷东西两翼斜坡带、有利沉积相带叠加沟通油气断裂发育区是下一步重点找矿方向。     

兰州-民和盆地下白垩统研究新进展

本文主要从岩石地层和层序地层两方面对兰州-民和盆地早白垩纪地层近几年来的最新研究成果进行了简述。根据岩石组合和岩性旋回建立了4个组,并根据对层序界面的研究识别划分出1个层序、3个小层序组、13个小层序。     

阜新盆地辽阜地2井下白垩统岩石地层特征

辽阜地2井是阜新盆地油气勘探以来第一口高产工业油流井,抽汲试采日产油15.3 m3.通过分析辽阜地2井钻遇下白垩统的岩石组合特征,结合部分测井曲线以及油层深度,明确了阜新盆地下白垩统沙海组下段、沙海组上段、阜新组和孙家湾组的岩石组合及测井曲线形态特征,建立盆地1200 m以内具有成功油气开发经历钻孔地层综合柱状图,为今后阜新盆地的油气勘探开发研究和地层划分对比提供参考和借鉴.     

兰州-民和盆地下白垩统河口群沉积序列及沉积相研究

兰州—民和盆地下白垩统河口群是一套厚度巨大的陆相碎屑岩沉积，根据岩性组合和沉积旋回，自下而上将河口群划分为8个非正式的组级单位。通过对河口群基本层序的分析和沉积序列及沉积相的研究，可以识别出冲积扇相、三角洲相和滨浅湖相3类相环境，细分为13种微相。沉积相的演变从整体上反映了整个盆地的演化过程。河口群的沉积环境由冲积扇相→三角洲相→滨浅湖相→三角洲平原相演变，形成了一个完整的序列，反映了盆地从开裂→扩张→萎缩→消亡的不同发展阶段。     

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统赋矿砂岩中有机质地球化学特征及其来源

鄂尔多斯盆地是有机-无机多种能源矿产共存的典型盆地之一,近年在盆地西南部镇原地区下白垩统环河组和洛河组发现了新的铀矿化,铀矿化与有机质关系密切,目前对有机质及其与铀成矿的研究还比较有限。文章以鄂尔多斯盆地西南部镇原地区下白垩统赋矿砂岩为研究对象,通过岩心观察,选取典型样品展开了有机岩相学、有机地球化学等方面的研究,确定了赋矿砂岩中的有机质类型,明确了有机质的地球化学性质及来源,探讨其与铀成矿过程的关系。研究结果表明：(1)赋矿砂岩中的有机质主要为充填在碎屑颗粒的微裂隙及粒间孔隙的黑色“流动状”、“浸染状”有机质(沥青)中。(2)系统的可溶有机质饱和烃生物标志化合物特征表明,赋矿砂岩中的有机质成熟度不高,甾烷成熟度参数未达到平衡值;生烃母质为混合来源,以低等水生生物为主,正构烷烃表现出一定的轻碳优势,甾烷类化合物中C₂₇甾烷略具优势;形成于还原性、低盐度的湖相环境中,Pr/Ph远小于1,C31～C35升藿烷呈现逐渐降低趋势,伽马蜡烷指数不高;有机质一定程度受到了生物降解的影响。(3)进一步与盆地各套烃源岩进行油源对比发现,中生界长7段烃源岩与镇原地区下白垩统赋矿砂岩...     

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿化砂岩中有机质特征及其与铀成矿的关系

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统铀矿找矿在近几年取得了重大突破,在镇原、彭阳等地区发现了新的铀矿产地,白垩系铀矿化主要赋存于洛河组与环河组,少部分赋存于泾川组和罗汉洞组,这些赋矿层位原生沉积均处在干旱环境条件下,其中缺乏肉眼可见的有机质。但在钻孔岩心中,铀矿化砂岩中往往富含浸染状的有机质,这类有机质的性质及其与铀成矿的关系目前还缺乏系统的研究。文章以鄂尔多斯盆地西南部镇原地区铀矿化砂岩为研究对象,通过岩心观察与室内研究,厘定了赋矿砂岩中的有机质类型,探讨了有机质的来源及其铀成矿的关系。研究结果表明：赋矿砂岩中的原生沉积炭屑有机质十分稀少,有机质主要为充填于砂岩微孔隙中、具有流动特征、低演化程度的大分子有机质,可能主要来源于“延7”段烃源岩。铀矿化与固体炭屑有机质关系不大,而主要与“可溶性”流动状有机质密切相关。研究区白垩系铀成矿特征具有“渗出”砂岩型铀矿成矿作用的特点。     

鄂尔多斯盆地周边岩溶含水介质结构类型和量化统计分析

岩溶含水介质结构类型在一定程度上决定了岩溶地下水的富集与运移规律。根据鄂尔多斯盆地周边岩溶含水层的岩性、层组结构类型划分出了4种各具特色的岩溶含水介质结构类型,并对各类介质结构的钻孔单位涌水量进行了系统量化统计分析,为进一步认识鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的富集规律提供依据。     

鄂尔多斯盆地周边岩溶含水介质结构类型和量化统计分析

岩溶含水介质结构类型在一定程度上决定了岩溶地下水的富集与运移规律.根据鄂尔多斯盆地周边岩溶含水层的岩性、层组结构类型划分出了4种各具特色的岩溶含水介质结构类型,并对各类介质结构的钻孔单位涌水量进行了系统量化统计分析,为进一步认识鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的富集规律提供依据.     

鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。     

鄂尔多斯镇原地区下白垩统砂岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

本文通过对鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩进行主量元素、微量元素及稀土元素REE等地球化学分析, 就下白垩统砂岩的沉积再循坏特征、化学风化及其构造背景和物质来源等展开讨论。研究表明: ① 下白垩统洛河组、环河组和罗汉洞组的物源主体上具有相似性, 且在构造背景、物源区及物源特征上有良好的继承性。物源区总体具有富石英、富方解石胶结物、钾长石或富钾矿物较斜长石多的特点, 罗汉洞组较环河组和洛河组硅质更高、方解石胶结物更少、质更纯。稀土元素REE配分模式曲线一致, 轻重稀土分馏明显, 富集大离子亲石元素Ba、Pb、Sr和轻稀土元素, 亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Y等,自下而上随着地层变新, 沉积岩中总的稀土含量有变小的趋势, 重稀土元素分馏程度减小; ② 研究区下白垩统砂岩原始物质主要为长英质与基性岩混合岩 (如中酸性侵入岩、长英质变质岩)及部分沉积岩。研究区大部分沉积物是鄂尔多斯盆地西南缘逆冲推覆带母岩风化剥蚀的产物搬运至此沉积形成, 系首次沉积的物质, 少数沉积物 (即风成砂)为就地再次搬运堆积形成, 系再循环沉积物质; ③ 在构造背景上具有以被动大陆边缘构造环境占主要优势的特点。碎屑物主要来源于陆块源区, 其次来源于再旋回造山带和混合源区。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水化学类型的分布规律

在对鄂尔多斯白垩系地下水盆地1 125件地下水化学样品进行分析的基础上,总结出研究区不同循环深度地下水化学类型的分布规律。总体上,盆地北区大致以安边—四十里梁—东胜梁地表分水岭为界,东侧地区的浅层、中层和深层地下水化学类型均以HCO₃型水为主,地下水水平分带不典型;而分水岭以西的摩林河－盐海子地下水系统和都思兔河—盐池地下水系统中,包括浅层、中层和深层在内的各层地下水表现为沿地下水流向,向盆地北、西侧边界,水化学类型具有明显的水平分带规律。而盆地南区地下水分层径流明显,水化学类型复杂,总体上存在一个以定边—环县—合水—华池—吴旗—定边为中心的北部由北向南、东部由东向西、南部由西南向东北的水平分带。     

Sauropod Teeth from the Lower Cretaceous Luohandong Formation of Ordos Basin, Inner Mongolia

The Early Cretaceous Zhidan Group in the northern Ordos Basin, Inner Mongolia, yielded a large number of tetrapods, including turtles, choristoderes, crocodyliforms, psittacosaurs, stegosaurs, theropods and birds. Well-preserved sauropod teeth have been found in the Luohandong Formation, a middle-upper unit of the Zhidan Group. The large V-shaped wear facet, low slenderness index value, labial grooves, lingual ridge and concavity on the tooth crown suggest that these teeth are from titanosauriforms. Moreover, the presence of the prominent bosses on the lingual side of the tooth crown indicates these teeth should be identified as Euhelopus teeth further. The existence of Euhelopus in Ordos Basin (Inner Mongolia), Shandong Province and western Liaoning Province shows some connections about vertebrate faunas during Early Cretaceous in these areas. Other tetrapod groups such as turtles (Sinemys, Ordosemys), choristoderes (Ikechosaurus), psittacosaurs (Psittacosaurus) and birds (Cathayornis) provide more evidences for this viewpoint.     

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。     

基于岩相的鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构研究

依据岩性岩相研究、孔隙度研究、物探测井解译等成果,对鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构进行了划分与研究。结果表明：盆地北部沙漠高原区为单一结构,表现为强富水与中等富水含水层在垂向上叠置与组合,无区域性连续稳定的隔水层,由下到上构成含水统一体;南部黄土高原区为多层结构,表现为含水层与隔水层上下叠置,垂向水文地质分层明显;盆地南、北含水层结构的结构类型明显不同。利用孔隙度、渗透系数、单位涌水量3个参数,对含水层的富水性级别进行了划分,盆地中共划分出7个强富水含水层、7个中等富水含水层和2个弱富水含水层。盆地南、北比较,北部含水层孔隙度大,富水性强,地下水主要富集于盆地北部地区。垂向上比较,盆地北部由上到下,孔隙度由大变小,富水性由强变弱,地下水主要富集于浅层和中层;南部上部罗汉洞组和下部洛河组孔隙度较大,富水性好,中部环河组相对较差,地下水主要富集于罗汉洞组和洛河组。     

鄂尔多斯盆地白垩系含水层系统分析

从地下水含水层系统的角度对鄂尔多斯盆地白垩系地下水系统进行了划分和分析。由于下白垩系统保安群为一套陆相碎屑岩建造,岩性复杂,由砂岩、粉砂岩和泥岩组成的频繁交替、重复叠置的多层层状结构,决定了鄂尔多斯白垩系自流水盆地是多层结构的地下水系统。这种重复叠置的多层层状地质结构,决定了地下水含水层系统的多层性、承压性及层与层之间的相对封闭性。根据沉积旋回和含水介质的性质,在全盆地范围内把白垩系地下水系统从上向下划分为:罗汉洞含水岩组、环河含水岩组和洛河含水岩组。通过对这3大含水岩组分别进行了分析认为,洛河含水岩组和环河含水岩组分布范围广、含水层厚度大、天然资源丰富,是盆地区具供水意义的主要含水岩组。罗汉洞含水岩组因分布面积小,含水层厚度差异大、水质变化大,除陇东地区外,大部分地区供水价值较小。     

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。     

鄂尔多斯盆地都思兔河流域白垩系含水层特征及供水前景分析

在鄂尔多斯盆地都思兔河流域供水水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明了流域含水层的结构、埋深以及含水层和隔水层在水平和垂直方向上的变化规律,探讨了各含水层之间的水力联系,并求取了含水层的水文地质参数;对比圈定了包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区;采用地下水流数值模拟方法对上述3处富水区地下水开采量进行计算,提出了27种地下水开采方案,并经过对比得到地下水开采推荐方案。结果表明：包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区主要补给为侧向径流及大气降水入渗补给,排泄方式以潜水面蒸发及向河流排泄为主;在地下水浅埋区,结合含水层单井涌水量的大小,确定采用管井开采方式、中段悬挂式非完整井结构,平均布井,井深300m,单一开采白垩系环河组的地下水,最大限度夺取潜水蒸发排泄量;根据推荐方案,上述3个富水区总开采量达到123500m3／d,可为该地区地下水资源开发与利用提供技术保障。