我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

我国干旱区大型盆地水文地质特征研究（共6篇）

篇1：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

本文根据我国西北干旱区大型内陆盆地第四纪地层的沉积特征,阐述了松散若类孔隙水的形成条件和分布规律.并对盆地塞底形态影响其储水构适发育的.主要因素进行了探讨,由此提出了具有代表性的四种构造类型.为深入研究和开发利用地下水资源提供参考依据.

作 者：冯岩  作者单位：中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队,新疆,乌鲁木齐,830002 刊 名：科技创新导报 英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD 年，卷(期)： “”(6) 分类号：P641 关键词：地下水   干旱区   内陆盆地   盆地基底   储水构造  

篇2：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

张掖盆地水文地质特征与稳定同位素研究

论述了张掖盆地地下水赋存分布特征与地下水补给、径流、排泄条件,利用水化学、同位素调查的方法,重点对张掖甘州平原区地下水水化学类型及其演化过程进行了研究.结果表明:张掖盆地由源于南部祁连山和北部龙首山的`水系沉积物组成,其冲洪积平原规模、含水层富水性、导水性与地下水水化学特征等方面存在差异;同时地下水稳定同位素特征分析印证了水文地质条件的差异.祁连山前沉积物与龙首山前沉积物中地下水有着不同的补给来源和径流路径.浅层地下水和龙首山前深层承压水主要补给源为大气降水和山区河流入渗补给,祁连山前深层承压地下水系统可能有冰雪融水补给.

作 者：张徽 安永会 韩双宝 何锦 李旭峰 ZHANG Hui AN Yong-hui HAN Shuang-bao HE Jin LI Xu-feng  作者单位：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北,保定,071051 刊 名：地下水 英文刊名：UNDERGROUND WATER 年，卷(期)： 31(6) 分类号：P641.7 关键词：张掖盆地   地下水   水化学特征   稳定同位素  

篇3：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

关键词：白音昆地凹陷,烃源岩,油气地质特征,二连盆地,勘探潜力

二连盆地是在海西地槽褶皱基底上发育起来的中生代断陷湖盆, 由多个分散的小断陷盆地组成[1]。各小盆地的构造形态多为半地堑或地堑, 面积数百到数千平方公里, 基底埋深一般为3000~6000m。白音昆地凹陷位于二连盆地的东部, 属于早侏罗世中期—早白垩世叠合断陷, 由于地理、地质条件所致, 探区不仅油气地质研究程度低, 而且区域地质调查与研究 (含基础地质与基础物化探) 程度亦很低, 以往的工作所获可资利用的成果十分欠缺, 故属油气勘探新区[2]。二连盆地目前已发现多个油田。在油气勘探方面白音昆地凹陷尚属于空白, 中生代地层发育、沉积相分布尚不十分清楚, 油气地质方面的 (生油、储层、盖层条件) 综合研究与评价工作尚未系统开展。笔者开展登记区区域地质调查工作, 综合多方面资料研究, 系统研究了探区内的地层、构造、油气生储盖条件, 并探讨研究区油气勘探潜力, 为克旗探区后续勘探部署及资源评价提供充分可靠的依据。

1 构造单元划分

依据非震资料, 及二维地震的解释结果, 本区构造单元分别为东侧断阶带、中部洼陷带、西侧陡坡带。

东侧断阶带:主要由两条断层组成, 将东侧分为上、中、下三个台阶, 上台阶为凸起;中台阶为断裂带, 整体形态为一西倾的单一斜坡构造, 构造简单;下台阶为洼陷带, 在靠近断层的下降盘形成系列同沉积背斜构造。

中部洼陷带:北东走向, 被近东西向断层分割成系列洼、隆相间的构造格局。

西侧陡坡带:由单一东侧断层组成, 构造简单, 北东走向, 东倾, 倾角60~80°。平面上呈南北分块, 东西分带, 北高南低, 东高西低, 白垩系下统阿尔善组沉积岩底界埋深在1467~2500m。

2 区域构造演化

白音昆地凹陷与二连盆地发育史一样, 发育经历了初始裂陷期、褶断期、断陷期、萎缩期。表现为断陷阶段持续稳定的沉降, 有助于广而厚的生油岩的生成;而坳陷阶段的间歇性升降, 导致盆缘地区出现多次地层超覆与不整合[3,4]。

初始张裂期 (早中侏罗世) :随着隆张作用继续加强, 岩石圈发生张裂、裂陷, 形成近东西向的孤立的断陷盆地, 接受了近1000m厚的含煤建造, 最厚达4000m。

褶断期 (中侏罗世末-晚侏罗世) :中侏罗世末, 构造运动逐渐加强, 形成了北东、北北东向的褶皱逆冲断层, 古生界逆冲到中下侏罗统之上。到晚侏罗世, 构造活动进一步加剧, 沿断裂发生大规模火山喷发, 盆地内堆积了一套巨厚的酸-中-基性陆相火山岩系, 厚达4000~5000m。

断陷期 (早白垩世) :在区域性拉张伸展环境下, 导致了二连盆地52个独立断陷的形成。白音昆地凹陷在断陷初期为岩浆活动阶段, 沿断裂发生大规模火山喷发, 盆地内堆积了一套厚度变化较大的中-基性陆相火山岩系, XX井厚达186m;断陷中-晚期为湖盆稳定沉积阶段, 随水体不断加深, 沉积一套浅湖-半深湖相暗色泥岩及砂岩等碎屑岩类。XX井钻遇残留地层厚度达1318m, 为本区油气生、运、聚的主要时期, 为形成富油气凹陷提供了重要的地质条件[5〗。

萎缩期 (早白垩世末-晚白垩世) :赛汉塔拉组末期即早白垩世末期, 滨太平洋构造域的区域性挤压反转, 断陷盆地发育停止, 下白垩统遭受不同程度的剥蚀。

第三纪:太平洋板块以北西向的稳定俯冲, 二连盆地中西断陷区再次伸展裂陷下沉, 进入坳陷发育阶段, 而盆地东部断陷区继续抬升遭受剥蚀。

3 基本石油地质条件

3.1 沉积特征

根据地震、周边地质资料, 白音昆地凹陷在中晚侏罗世断陷初期, 发生大规模火山喷发活动, 沉积了巨厚的火山岩及火山碎屑岩沉积建造。

早白垩世是凹陷深陷期。早期伴随火山活动, 沉积了阿尔善组下段火山喷发岩和湖底扇砂岩、砂砾岩夹湖相泥岩及灰岩、白云岩、油页岩沉积。中期凹陷断陷活动加强、快速深陷, 凹陷水体处于深水湖盆最大湖泛面阶段, 腾格尔组广泛沉积一套深湖、半深湖相富含有机质深灰色泥岩。晚期断陷活动减弱, 凹陷处于缓慢抬升阶段, 西侧边界断层继续活动, 沉积了赛汉塔拉组浅湖沼泽相含煤砂砾岩夹泥岩、碳质泥岩及煤层。早白垩世地层抬升、断陷消亡, 受断层影响凹陷东倾, 赛汉塔拉组上部地层遭受强烈剥蚀 (如图1所示) , 保留下现今下白垩统断陷沉积地层。为油气藏形成提供了有利场所[6,7]。

从沉积相和岩性特征看:白音昆地凹陷早白垩系阿尔善组为火山喷发岩相, 不具有生油能力, 为非生油层系, 但火山岩自身存在气孔和构造裂缝, 是一种较好的储集岩, 在条件有利的圈闭中可形成新生古储式油气藏, 属于本凹陷勘探目的层之一[8〗。

3.2 圈闭特征

登记区圈闭类型以构造圈闭、岩性圈闭和复合圈闭几种, 其中构造圈闭包括的背斜、半背斜、断块、断鼻等类型, 岩性圈闭多发育在凹陷的斜坡部位, 复合圈闭多为岩性-构造圈闭类型。基本落实了发现圈闭13个, 有利圈闭面积78km2, 其中Ⅰ类圈闭2个, 有利圈闭面积9km2;Ⅱ类圈闭9个, 有利圈闭面积55km2;Ⅲ类圈闭2个, 有利圈闭面积14.69km2。

3.3 钻探情况

XX井完钻井深2148m, 第四系未成岩砂厚150m, 揭露的地层组合是火山岩、湖相沉积层等。早白垩系沉积岩发育地层是:赛汉塔拉组底界668m, 厚518m, 腾格尔组底界1268m, 厚600m;阿尔善组底界1468m, 厚200m;累计厚度1318m (见表1) 。与二连盆地其他凹陷一致, 为勘探目的层。下伏早白垩系和侏罗系火山岩夹沉积岩厚度680m未穿。钻探发现火山岩和碎屑岩二种类型储集岩, 在阿尔善组和腾一段砂岩、砂砾岩中见油迹显示3层, 厚度6m, 荧光显示7层, 厚度24.5m, 累计显示厚度30.5m, 10层。虽然未见良好显示, 但已有显示足以证明凹陷已经发生过油气生成、运移过程, 富集程度不足影响因素颇多[9〗, 应具体分析。

该井主要目的层段腾格尔组和阿尔善组为本凹陷湖相泥岩最发育的地层, 暗色泥岩累计厚度达471.5m, 占地层厚度58.9%, 该井钻探位置不是本区最深的洼陷, 证明凹陷是有生油岩的, 具有一定勘探价值。

3.4 烃源岩地球化学特征

部署XX井岩心、岩屑样品热解、有机碳分析结果:在腾二段668m以下, 有机碳含量Toc=2.13%, Tmax=443℃, HI=389, Ⅱ1型;腾一段有机碳含量Toc=1.89%, Tmax=441℃, HI=143;评价认为腾二段:好-很好生油岩, 类型Ⅲ、Ⅱ1;腾一段:好生油岩, 类型Ⅲ、Ⅱ2;两段生油岩都处于成熟生油高峰阶段;阿尔善二段以Ⅱ1型为主, 好-很好成熟生油岩。储层以砂岩为主, 生储盖配置好, 油气显示普遍, 是白音昆地凹陷最好的生油层和储集层, 有一定的勘探潜力, 是重要的勘探目的层。赛罕塔拉组为浅湖沼泽相沉积, 生油能力较差, 但该组与下伏生油层直接接触, 在断层疏导下具有形成油气藏的可能, 是较重要的勘探层系[10〗。

4 结论及认识

二连盆地勘探程度总体上仍很低, 有许多地区尚未勘探, 白音昆地凹陷早白垩系具有油气资源潜力。与邻近的洪浩尔舒特等凹陷具有类似的成因及成油条件。因此, 随着勘探程度的提高, 该地区油气资源储量将有一个明显增长过程, 具有广阔的勘探前景。

参考文献

[1]费宝生, 祝玉衡, 邹伟宏, 等.二连裂谷盆地群油气地质[M].北京:石油工业出版社, 2001.

[2]祝玉衡, 张文朝, 王洪生, 等.二连盆地下白垩统沉积相及含油性[M].北京:科学出版社, 2000.

[3]于英太.二连盆地演化特征及油气分布[J].石油学报, 1990, 11 (3) :12-20.

[4]王桂成, 王秀林, 张放东, 等.白音查干凹陷地质新认识及勘探潜力[J].特种油气藏, 2005, 12 (2) :9-11.

[5]赵贤正.二连盆地阿尔凹陷石油地质特征研究[J].岩性油气藏, 2010, 22 (1) :12-17.

[6]张兴洲, 周建波, 迟效国, 等.东北地区晚古生代构造-沉积特征与油气资源[J].吉林大学学报, 2008, 38 (5) :719-725.

[7]赵贤正, 金凤鸣, 赵志刚, 等.二连盆地基底石炭系碳酸盐岩油藏的发现及地质特征[J].海相油气地质, 2008, 13 (4) :12-18.

[8]孙宜朴, 林壬子.二连盆地白音查干凹陷达尔其油藏成藏历史分析[J].石油实验地质, 2006, 28 (5) :476-479.

[9]张福顺, 樊太亮, 孙宜朴, 等.二连盆地白音查干凹陷构造对沉积的控制作用[J].地质力学学报, 2003, 9 (2) :136-141.

篇4：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

经过对地质勘探资料的分析可知, 云南陆良盆地地区的地质条件符合天然气蕴含特征, 在该地区内含有储量丰富的天然气资源。为了保证对云南陆良盆地天然气资源进行有效开采, 我们应对该地区的气藏资源进行深入研究, 并结合天然气组份特点, 从天然气组份分布特征、天然气轻烃分布特征和天然气成因等方面入手, 认真分析并研究云南陆良盆地天然气地质特征以及气藏特点, 做到正确理解天然气气藏特点, 为云南陆良盆地天然气资源开发提供有力的手段支持, 保证云南陆良盆地的天然气资源得到有效开发。

2 天然气组份分布特征研究

在云南陆良盆地, 生物气的化学成分以高甲烷含量为特征, 甲烷含量一般大于等于97%, 重烃气含量小于2%, 干燥系数 (C1) >0.95, 属典型干气。陆良盆地气样甲烷含量均在99.44%-99.68%之间, 乙烷含量0.05%-0.08%, C3以上烃类未检出。从这一组份来看, 云南陆良盆地天然气地质特征和天然气组份分布特征主要表现在以下几个方面:

2.1 云南陆良盆地天然气资源分布区域广

从地理位置来看, 云南陆良盆地的整体面积较大, 盆地地形是主要地理形式之一。从盆地地理位置的特点来看, 在多数盆地内部都蕴藏有一定数量的石油、煤炭及天然气资源。之所以会在盆地地区发现这些资源, 主要是因为现存的盆地都是古大洋海平面抬升之后形成的陆地, 是煤炭、石油及天然气资源的主要聚集地。云南陆良盆地就是这样地形的代表, 从实际地质勘探数据来看, 云南陆良盆地天然气资源分布区域较广, 涵盖了陆良盆地的大部分地区, 这虽然符合天然气蕴藏规律, 但是却给天然气开采带来了一定的困难。所以, 在天然气开采过程中, 必须克服这些困难。总之, 云南陆良盆地天然气资源的分布呈现点多面广的特征, 我们应对此有足够的认识。

2.2 云南陆良盆地天然气资源储量较丰富

经过对云南陆良盆地天然气资源数据进行分析后可知, 云南陆良盆地天然气资源的储量相对丰富, 天然气资源的总体含量高于云南其他盆地天然气储量的平均水平, 具有一定的开采价值。但是由于云南陆良盆地天然气资源分布区域广, 在实际开采过程中, 会遇到开采成本高、管线敷设量大的困难。所以, 虽然云南陆良盆地天然气资源储量较丰富, 但是要想有效提高天然气开采效率, 满足天然气开采需求, 就要根据云南陆良盆地天然气资源储量的现实条件及天然气蕴藏聚集点, 做好井位勘探工作, 满足开采要求。基于这一分析, 在天然气开采过程中, 我们应对天然气资源蕴藏点进行全面勘测, 并掌握地点数据, 为天然气开采提供有力的数据支持。

2.3 云南陆良盆地天然气组份分布以甲烷为主

在天然气资源中, 普通的天然气组份主要为甲烷、重烃气、乙烷及C3以上烃类等。经过对云南陆良盆地天然气组份分布进行研究发现, 云南陆良盆地天然气组份的甲烷含量为97%以上, 重烃气的含量在2%以下, 乙烷及C3以上烃类物质均未检出, 此外, 天然气中的水及杂质较少, 天然气的性质属于纯干气, 整体天然气气源质量较好, 属于天然气中较为优质的气源。通过天然气组份研究可知, 云南陆良盆地天然气组份中主要以甲烷为主, 其他杂质和伴生气较少, 可以作为干气进行开采。从目前天然气勘探开发过程来看, 天然气组份能够达到干气条件的区域数量并不多, 干气质量较好的天然气聚集地分布较少, 云南陆良可以看作是这样一个地区。

2.4 云南陆良盆地天然气组份主要为干气

通过对云南陆良盆地天然气组份进行分析可知, 该地区的天然气组份甲烷含量为97%以上, 重烃气的含量在2%以下, 乙烷及C3以上烃类物质均未检出, 水气及其他杂质均为检出。从这一检测数据来看, 云南陆良盆地天然气属于干气, 并且整体成分属于优质甲烷气, 甲烷含量较高, 可以作为优质天然气进行开采。在目前天然气开采中, 符合干气条件的气田数量并不多, 云南陆良盆地天然气由于是纯干气, 并且甲烷含量较多, 因此云南陆良盆地可以确定为优质天然气气田, 在开采过程中, 可以按照优质天然气气田的标准进行开采, 在天然气开采之后, 无序进行干燥工序即可满足实际使用要求。所以, 我们应将云南陆良盆地天然气组份确定为干气。

3 天然气轻烃分布特征研究

通过对云南陆良盆地天然气轻烃分布进行了解发现, 在陆良盆地天然气中很难检测到轻烃化合物, 说明陆良盆地天然气的轻烃分布与其他地区不同, 从具体检测数据可以看出, 云南陆良盆地天然气轻烃均小于7%。除此之外, 通过对云南陆良盆地天然气轻烃分布进行检测后发现, 在链烷烃组成中, 支链烷烃的含量相对较高, 直链烷烃的含量较低。目前来看, 云南陆良盆地天然气轻烃分布特征主要表现在以下几个方面:

3.1 云南陆良盆地天然气轻烃分布不均匀

在云南陆良盆地天然气分布中, 轻烃作为一种重要的成分, 对其进行检测是十分必要的。通过对云南陆良盆地天然气组份进行检测和分析可知, 在天然气中检测出了一定比例的轻烃, 但是由于地区不同, 轻烃在天然气中的含量也不同, 轻烃含量呈现多元化和分布不均匀的特点。由于轻烃含量是衡量天然气质量的重要指标, 因此对天然气中轻烃含量的检测是十分必要的。从目前天然气开采过程可以看出, 轻烃在天然气中的分布均匀与否是决定天然气整体质量的关键。经过对云南陆良盆地天然气轻烃的分布进行对比分析后发现, 天然气轻烃分布不均匀是影响云南陆良盆地天然气质量的重要因素。所以, 我们应认识到云南陆良盆地天然气轻烃分布不均匀的特点。

3.2 云南陆良盆地天然气轻烃比例较低

由于轻烃是天然气中的重要成分, 轻烃比例的高低是决定天然气燃烧值的重要因素。经过对云南陆良盆地天然气成分进行分析后可知, 轻烃在天然气中的比例相对较低, 数值均小于7%。由此我们可以将云南陆良盆地天然气定性为轻烃比例较低的类型, 无论是在开采过程中还是在利用过程中都要认识到这一特性。从这一角度来看, 云南陆良盆地天然气轻烃比例低是基本现状, 我们在对天然气成分进行分析过程中, 要对轻烃比例进行重点检测, 并对轻烃的比例数值进行记录, 对轻烃含量和比例进行分析, 实现对天然气性能的全面掌握。所以, 我们要对云南陆良盆地天然气的性能有正确认识, 应认识到天然气轻烃比例较低的特性。

3.3 云南陆良盆地天然气轻烃中支链烷烃含量高

在对云南陆良盆地天然气轻烃组份进行分析可知, 轻烃中的支链烷烃含量较高, 支链烷烃含量高代表天然气轻烃在成分和性能上属于特殊种类。由于云南陆良盆地地形特殊, 所蕴含的天然气在成分指标上与其他地方的天然气存在必然的差异, 我们应从支链烷烃含量高这一特性上分析出云南陆良盆地天然气轻烃的特点, 增加对天然气组分和性能的了解, 实现全面有效开展天然气开采的目的, 保证云南陆良盆地天然气资源得到有效开发和利用, 满足天然气开发和利用需要, 达到促进云南陆良盆地天然气开发的目的, 为天然气开发和利用提供有力的手段支持。所以, 我们应认识到云南陆良盆地天然气轻烃中支链烷烃含量高这一特性, 加深对天然气性能的了解。

3.4 云南陆良盆地天然气轻烃直链烷烃含量低

在对云南陆良盆地天然气轻烃组份的分析过程中, 支链烷烃和直链烷烃是其中主要的成分, 通过了解发现, 云南陆良盆地天然气轻烃中支链烷烃的含量较高, 整个天然气轻烃属于特殊类型。经过深入研究发现, 云南陆良盆地天然气轻烃中除了支链烷烃的含量较高之外, 直链烷烃的含量相对较低。这一特性决定了云南陆良盆地天然气轻烃的整体性能和质量。基于这一分析, 我们应将云南陆良盆地天然气轻烃定性为支链烷烃高、直链烷烃低的特殊轻烃。为此, 在云南陆良盆地天然气开采过程中, 我们应对天然气轻烃支链烷烃和直链烷烃的含量有正确的认识, 应从实际开采角度出发, 做好天然气开采工作, 满足实际需要, 提高该地区天然气的开采质量。

4 天然气成因意义研究

为了加深对云南陆良盆地天然气地质特征的了解, 我们应从天然气成因的角度做好天然气气源的识别和天然气成熟度的判别工作, 对天然气成因有全面正确的认识, 做到正确理解云南陆良盆地天然气成因。目前来看, 对云南陆良盆地天然气成因的研究主要表现在以下两个方面:

4.1 天然气气源的识别

C7轻烃中的正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷等3类化合物常被用来识别天然气气源。甲基环己烷主要来源于高等植物木质素、纤维素和糖类等, 热力学性质相对稳定, 是反映陆源母质类型的良好指标。各种结构的二甲基环戊烷主要来源于水生生物的类脂物。正庚烷主要来源于藻类和细菌, 对成熟作用十分敏感, 是良好的成熟度指标。

在天然气开采过程中, 为了保证天然气的开采质量, 应对天然气的气源进行准确识别。考虑到云南陆良盆地天然气地质特点, 对天然气气源的识别主要应以下几个方面入手:

(1) 对正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的含量进行分析

考虑到天然气气源的特性, 在对天然气气源的识别过程中, 要重点分析正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的含量。只要气源中存在这三种物质, 就可以证明该气源为所需气源, 并根据物质类型进行下一步的比例分析, 保证气源分析的整体效果。

(2) 对正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的比例进行分析

除了上面进行的正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的含量分析之外, 还要对正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的比例进行全面分析, 根据所含比例, 分析气源是否为所需气源, 保证正确识别气源, 满足实际要求, 达到预期目标。

(3) 对正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的作用进行分析

由于正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷的特性, 在气源识别中, 应对这三种物质的作用进行全面分析, 目前来看, 正庚烷、甲基环己烷和二甲基环戊烷各自具有显著的作用, 可以用来做天然气气源的识别, 保证天然气气源识别质量满足实际要求。

4.2天然气成熟度的判别

Hunt认为支链烷烃是低温阶段的产物, 而支链烷烃主要是高温接的产物, 云南陆良盆地天然气轻烃中的支链烷烃, 可能表明该处天然气成熟度较低。

在成熟度高的天然气中, n C7/MCC4值和n C6/MCC5值均较高, 经过分析和检测后发现云南陆良盆地天然气n C7/MCC4值分布在0.24-0.70之间, n C6/MCC5值分布在0.01-0.87之间, 表明该盆地天然气成熟度很低。

在对天然气识别过程中, 除了要对气源进行识别之外, 还要对天然气的成熟度进行分析, 主要分析过程可见下图1:

从上述可知, 在对天然气成熟度的分析过程中, 异庚烷值和庚烷值是判断天然气是否成熟的关键。通过对异庚烷值和庚烷值的对比可以划定天然气成熟度标志, 利用画图的做法准确判断天然气成熟度, 保证天然气成熟度满足实际要求, 达到增进对天然气认识的目的。从这一角度出发, 天然气成熟度的识别, 主要应依据上述做法, 保证天然气的成熟度达到所需要求。在对云南陆良盆地天然气研究过程中, 我们也应根据这种做法正确划定天然气的成熟度。

5结论

通过本文的分析可知, 云南陆良盆地从地质特征来看, 具有蕴藏天然气的可能。从实际地质勘探数据来看, 证明了这一推断属实。为了加深对云南陆良盆地天然气地质特征的了解, 我们从天然气轻烃分布特征、天然气轻烃分布特征和天然气成因意义等几个方面, 重点研究了天然气气藏情况, 为云南陆良盆地天然气开采提供有力的技术支持。

参考文献

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[4]刘若冰.浅层生物气特征、成藏条件与富集规律研究[D].成都理工大学, 2007

[5]王铜山.川东北飞仙关组鲕滩气藏天然气成因特征及其生成动力学研究[D].中国科学院研究生院 (广州地球化学研究所) , 2007

篇5：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

土壤盐渍化是指在特定气候、地质及土壤质地等自然因素以及人为引水灌溉不当引起的土地质量退化的过程。土壤盐渍化作为主要的土地退化形式之一,已成为一个全球性的生态环境问题。根据联合国粮农组织统计,全世界60%的灌溉土地已不同程度地发生盐渍化,它是制约农业发展的主要障碍,也是影响绿洲生态稳定的重要因素[1]。黑河流域位于祁连山和河西走廊的中段,南起祁连县境内的祁连山南北分水岭,北至额济纳旗境内的居延海,东西宽390km,南北长510km,总面积12.8万km2。区内南北地形相差悬殊,致使气候条件差异较大且具有明显的分带性,南部的祁连山区气候寒冷而湿润,降雨量充沛,走廊平原和额济纳平原具有典型的大陆性干旱气候,降水稀少,降水量在中游走廊平原区为90～160mm,下游荒漠区为40～66mm;蒸发强烈,蒸发量在中游走廊平原区为1900～2300mm,下游荒漠区为2005～5767mm;蒸发量是降水量的35～77倍。恶劣的自然条件为区内盐渍化的形成奠定了基础。尤其是自20世纪50年代以来,随着人口的增加,耕地面积的不断扩大和水资源严重短缺,盐渍化问题日益突出,对绿洲农业的发展已构成严重威胁。因此,黑河流域的土壤盐渍化问题在广大的西北干旱区具有典型性和代表性,深入研究该地区土壤盐渍化的分布与特征,尽早掌握盐渍化的演变规律,对于合理利用土地资源,使土壤资源利用高效化并与生态环境相协调意义重大,也是直接关系到该地区可持续发展的关键问题之一。

1. 盐渍化分布与特征

盐渍化在黑河流域中下游平原皆有分布,中游平原主要分布在张掖碱滩、临泽小屯、高台宣化—罗城、肃南明化北部和酒泉北部。张掖盆地土壤盐渍化面积较小为1225km2,且程度较轻,土壤含盐量0.2%-0.92%,盐化类型主要为氯化物型,属于轻度盐渍化土壤。酒泉盆地土壤盐渍化面积较大为2595km2,绿洲区盐渍化程度较轻,荒漠区盐渍化程度十分严重,土壤含盐量为1.58%～42.61%,盐分化学类型为硫酸盐型、硫酸盐-氯化物型。下游平原区主要分布在金塔北部、额济纳旗古日乃和东、西居延海等地。金塔盆地灌区内,由于人类活动的影响表现为绿洲东部以轻盐渍化为主,含盐量0.35%～0.94%,盐分化学类型为硫酸盐型为主;绿洲西部以重盐渍化为主,含盐量1.30%～2.12%,盐分化学类型为硫酸盐型;荒漠区南部盐渍化为轻盐土,含盐量1.58%～3.50%,盐分化学类型以硫酸盐-氯化物为主;荒漠区北部盐渍化为中盐土,含盐量为4.52%～7.35%,盐分化学类型为硫酸盐型。额济纳盆地土壤盐渍化面积较大为2547km2,且盐化程度很重,由于区域地下水位下降使部分沼泽退变为盐碱地,在湖盆洼地表现尤为明显,在强烈的蒸发浓缩作用下,致使地表聚集大量盐分,形成盐碱地、盐壳乃至结晶盐壳。在古日乃地区,以重盐渍化为主,全盐量达0.27%～10.41%,最高达33%,盐渍化总面积约1650km2;在西居延海,湖底干涸后形成了厚约0.5m左右的硫酸盐、氯盐为主的结晶盐壳,面积约253km2,而表层土(地表以下0.10m以内)土壤平均含盐量也高达48%～56%,地表以下0.5m以内的土壤平均含盐量达29%～31%,本湖盆的盐渍化是额济纳旗平原最严重的地区;在东居延海,湖滨表土层含盐量为0.75%～2.92%,并呈现自湖滨至湖心渐增的趋势,为轻度盐渍化土壤,在湖底尚末形成盐壳;在河流沿岸细土带的盐渍化程度较湖盆洼地轻,其轻盐渍化土和重盐渍土分布面积为543km2,远离河岸含盐量则有降低的趋势[2,3,4]。

全流域盐渍化程度变化总的趋势是:在水平方向自中游向下游盐渍化程度和分布范围逐步增大,在垂向上不论是荒漠区还是绿洲区,含盐量在0.00～0.30cm内最大,30cm以下含盐量急剧减少,属典型的蒸发表层积盐型盐渍化土壤(图1)。

2. 盐渍化成因分析

2.1 气候因素

黑河流域平原区气候干燥,蒸发量为降水量的35～77倍,最高气温达40℃。在夏季酷热的环境中,地下水浅藏地段,地下水中的盐分随地下水中的蒸发而源源不断地向地表迁移聚集,形成地表盐壳;在寒冷的冬季,最低气温达-30℃,在低温条件下,水溶液中的盐分随温度降低而溶解度降低,饱和结晶析出,同时温度降低,在地层中形成地温梯度,相应的形成盐分浓度梯度,促使盐分运移,使更多的盐分结晶析出;在初春解冻季节,上部冻结层先于下部冻结层解冻,由于下部冻结层的存在,使春融水不能下渗,阻止了盐分的向下运移,并在蒸发的条件下盐分积于地表,最终导致盐渍化。

气候因素对盐渍化的形成的影响还表现在地质时期地层含盐量上。河西走廊自中新世以来,已变成陆相沉积,在干旱气候条件下,沉积了富含方解石、石膏、芒硝等矿物的高盐分地层,这些矿物经过生物、物理、化学风化作用盐化成土母质,并释放出钙、镁、钾、钠等基离子,盐基离子随水分搬运到沼泽、盆地、湖泊等低洼地带,随着水分的蒸发,盐基离子浓缩形成了盐土,成为盐渍化形成的物质基础。

2.2 土壤质地及结构因素

土壤质地结构对盐渍化的影响主要表现在对水分运移的影响,具体由毛细作用的上升速度和高度,降水和灌溉水的入渗来决定。砂性土毛细作用的上升速度快但高度小;黏性土毛细作用的上升速度慢但高度大;砂性土的降水和灌溉入渗系数大;黏性土入渗系数小;在相同条件下,砂性土积盐速度快但脱盐速度也快;黏性土积盐速度慢脱盐速度也慢,在土壤盐渍化形成和发展中,长期周而复始,积于黏性土中的盐量大于砂性土中的盐量,最终使黏性土易发生盐渍化。另外,包气带下部粘土层的存在,可阻止盐分向下运移。黑河流域平原区地层成因主要为冲积和洪积层,其间分布有较厚的黏土层,成为盐分积累的场所。

2.3 水文地质因素

对于黑河流域而言,气候和土壤质地结构仅是盐渍化形成的基本条件,具有相对稳定性,对盐渍化形成与发展的作用相对是缓慢的,而水文地质因素是盐渍化形成和发展的决定性条件,它的作用是突变的,具体表现在地下水位升降和矿化度高低控制了土壤盐渍化的分布。黑河流域中下游细土平原区北部,一般地下水位埋深较浅、矿化度较高,是形成盐渍化的先决条件。在地下水位埋深相同条件下,地下水矿化度高的地区盐渍化程度较重;在地下水位埋深不同条件下,水位埋深越浅,地下水矿化度越高,盐渍化程度越重

1-流域界线2-河流及水库3-土壤盐渍区4-沙漠5-山区

2.4 水资源的不合理利用因素

水资源的不合理利用对盐渍化的影响主要表现在对地下水的不合理开采和灌溉制度的不合理[5]。黑河流域中下游平原区北部地下水位埋深浅,径流滞缓,水质为上咸下淡型分异体系,在地表水贫乏的条件下,地下水成为发展工农业生产的主要水源。目前农业灌溉主要开采浅层高矿化水灌溉,从而使浅层水进入以开采—入渗—蒸发—开采为主的循环状态,盐份不断累积,地下水矿化度逐渐升高,土壤含盐量增大。同时,现行的大水漫灌、块灌等灌溉体制,即造成了水资源的极大浪费,又导致了地下水位上升,特别是在土壤母质含盐量较高的地区,促使深层渗漏加剧和蒸发量增大,从而为次生盐渍化的产生提供了条件,使耕地不同程度地产生了次生盐渍化[6]。

2.5 地貌因素

黑河流域内各盆地微地貌对盐渍化的形成与发展有着不容忽视的作用。南盆地北部和北盆地大部分地区,星罗棋布地分布着大量的小面积洼地,这些洼地因地下水位埋深较周围浅,蒸发强烈,地下水中的盐分因蒸发而大量积于表面。同时,分布于绿洲内的低洼荒地,在灌溉期间,由于灌溉水入渗引起局部地下水位上升,低洼区成为相对的排水区,盐分亦随之迁移于该处而积累,形成盐渍化土壤,甚至盐土。相对而言,耕地附近的洼地是耕地的排盐区,但其有限的积盐空间又可引起周围耕地盐渍化加重。

2.6 土地弃耕

耕作土地因缺水灌溉或其他原因被迫弃耕后因无灌溉淋滤作用和耕作措施,在强烈的蒸发作用下盐分迅速聚集地表,土壤即刻成为盐渍土。另外,在农业生产活动中,兴修水利工程在很大程度上影响着土壤盐渍化的形成和发展,如平原水库的兴建,使库区周围地下水位上升,从而产生次生盐渍化或使盐渍化程度加重。

3. 盐渍化的危害

盐渍化的危害主要表现在土壤中含有大量的可溶盐,过量的氯离子可使作物体内的叶绿素含量降低,影响光合作用,减少淀粉的形成,尤其是纳离子含量增加,抑制了作物对水分的吸收;使土壤结构发生变化,透气透水性能变差,保水保肥能力降低;抑制了土壤内微生物的繁殖,使土壤内植物必须的矿物质养分缺乏;盐渍化土壤pH值较高,对植物根系有腐烂作用。凡此种种,盐渍化影响作物生长,甚至导致作物枯死,严重制约着农业生产的发展和土地资源的进一步开发利用,并最终导致土地劣化,功能丧失,破坏生态平衡,环境质量下降。据研究资料,土壤盐渍化对小麦产量的影响,由轻盐渍化—中盐渍化—重盐渍化发展,盐渍化程度每增加一级,则小麦亩产降低30%,其对经济作物的影响则更大[7]。

在干旱荒漠区,确切地说,土壤盐渍化是土地沙漠化的一个阶段,盐渍化过程通常与荒漠化过程相伴生,同步发展,甚至相互促进相互转化,其最终的发展结果是沙漠化。因为土壤发生盐渍化后,导致地表植物死亡,失去植被保护的土地在风蚀作用下最终沦为沙漠[8]。

4. 盐渍化防治对策

通过对黑河流域土壤盐渍化形成因素分析表明,该地区土壤盐渍化的形成是由自然因素和人类活动综合作用的结果,其自然因素的影响是缓变的,无法改变的,而人为因素的影响是突变的,也是可以防治的。因此,主要应采取以下措施:

4.1 加强规划和科学研究

黑河流域地处干旱地区,生态环境十分脆弱,水不仅是流域经济发展的主要条件,而且又是主宰环境质量的主导因素,俗话说“有水是绿洲,无水是沙漠,多水是盐渍化”。因此,对有限的水资源要合理配置并优化利用[9],应加强盐渍化的研究工作,并制定出有效的防治对策和措施,在保证农业生产的基础上,尽可能地减少盐渍化的形成和发生。

4.2 灌排结合

过去,农业灌溉习惯上用大水漫灌的方式,致使灌溉尾水大量渗入地下,造成地下水位上升,在强烈的蒸发作用下盐分上聚形成盐渍化[10]。今后要在灌区内因地制宜采取井排、渠排、生物排水等相应措施,或井灌、渠灌相结合,人为调节地下水的补、排条件,有效控制地下水位,使其处在最佳状态,防止盐渍化的发生。干旱区蒸发量大,降水稀少,土壤的自然淋溶作用微弱,如果地下水位埋深在1～3m,很容易形成土壤的盐渍化,若地下水埋深大于10m,尽管气候干旱,土壤也不会发生盐渍化,所以,降低地下水位是改良土壤盐渍化的首要措施。尤其是在黑河沿岸一带(地下水位埋深小于3m地段),要增加开采井,以开采井作为新排泄点,可加速水的径流和循环,有利于水中盐分随水排出地表,同时可增加灌溉水量,袭夺无效蒸发量,改良盐碱地。据计算,黑河中游北部灌区地下水位埋深小于3m的面积2391km2,蒸发量3.32×108m3/a。

4.3 强化行政管理

篇6：我国干旱区大型盆地水文地质特征研究

1 区域地质概况

金鸡盆地位于南华活动带钦州残余海槽钦州凹陷的北端, 地质构造单元位于钦州褶邹带 (三级) 之博白断褶带 (四级) 的北东端。区域地层主要出露下古生界海相沉积岩或浅变质岩系, 组成盆地的基底, 在盆地四周出露, 且分布广泛。盖层为中生界陆相沉积岩和新生界的红层。岩浆活动、断裂作用表现极为活跃。盆地边缘控盆构造及盆地内断裂均具有长期复活的特点, 岩浆活动以印支期和燕山期的岩浆侵入为主。

2 盆地地质特征

金鸡盆地是形成于中、新生代的断陷盆地, 受灵山-藤县、博白-岑溪两大断裂及其分枝断裂控制。盆地呈北东45°走向, 其两侧、南端是印支-燕山期的酸性花岗岩;盆地东侧和北端分布前泥盆纪的寒武、奥陶系, 此外也有零星花岗岩出露。印支期花岗岩岩石呈中、中粗粒堇青黑云二长花岗岩, 在盆地两侧以断层 (自良断裂) 与盆地接触。东侧寒武系黄洞口组 (∈h1) 为灰绿色含砾不等粒砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、页岩。奥陶系东冲组 (O2d) 、兰瓮组 (O3l) 是千枚岩、粉砂岩夹细砂岩;含砾石英砂岩、细砂岩夹页岩。老地层中有北东向的三堡断裂通过 (博白-岑溪大断裂的分枝断裂) 。盆地盖层是白垩系、古近系的陆相碎屑沉积岩夹火山流纹岩、凝灰岩, 盆地基底是寒武系、奥陶系地层和花岗岩, 盖层和基底两者为不整合接触。

3 构造

根据构造不整合、不同构造方向线、不同沉积建造及岩浆活动和构造运动等特征, 金鸡盆地中的构造可分为四个构造层:一是下构造层, 为地槽阶段, 为不太紧密的背向斜褶皱, 产状较陡;二是中下构造层, 为地台型褶皱, 产状较平缓;三是中上层构造层:代表地台活化强烈阶段, 以断裂活动和岩浆侵入为主;四是上构造层, 为第三系陆相类磨拉石建造。盆地中褶皱构造较为发育, 主要分布在上述下构造层和中下构造层。盆地夹持于灵山-藤县、博白-岑溪两条大断裂之间, 盆地中断裂构造发育, 大断裂均呈北东向延展, 为逆断裂;次一级断裂主要呈北东向、东西向、北西向延展。

4 盆地铀矿化特征

金鸡盆地处于华夏地台与南华活动带的接触边缘地带, 岩浆、火山活动频繁, 断裂构造发育。中新代以来长期隆起, 以及燕山中晚期的伸展运动, 形成构造盆地-铀源 (风化作用、岩浆活动) 迁移-富集成矿的铀成矿体系, 主导铀成矿作用的是盆地沉积环境和铀源条件, 含矿流体在盆地内化学障碍场 (浅色砂岩层) 作用下富集成矿。

据前人工作成果显示, 铀矿化与紫色砂岩层的浅色层有密切的关系, 其中已发现较好铀矿化的30、31号地区最具代表性。盆地沉积环境、地质构造环境显示出对铀成矿极为有利, 31号地区地表物化探和浅部揭露工程显示, 矿化面积大、含矿浅色层多、品位富, 是桂东南地区铀成矿远景区之一。

盆地铀矿化具有下列特征:

4.1 铀矿化受岩相、层位、岩性控制, 分布于

河床相、河漫滩相, 产于下白垩统新隆组上段 (k1x2) 上部紫红色砂岩夹浅色砂岩中, 主要是产在浅色砂岩中。浅色砂岩在31号地区可见数十层, 在30号地区有十余层。浅色砂岩呈似层状或透镜状分布, 每层厚数米, 最厚十余米。层间距一般7-30 m, 最大60m。浅色砂岩的矿物成分由石英、长石、少量黑云母和砾石组成, 局部地段含炭化植物碎片和泥质物, 为铀矿体赋存部位。由浅色砂岩组成的含矿岩系总厚达二百余米。

4.2 赋存于浅色砂岩中的铀矿体呈大小不一、不连续的似层状、透镜状、串珠状。

矿体产状与浅色砂岩一致。30号地区控制浅色砂岩东西长2.5km, 南北宽1km, 其中在第6、11、14、16、17层浅色岩中见矿化, 以第16、17层矿化较好。31号地区控制矿化范围长4km, 宽1.5km, 以第15、28、39、46层浅色层矿化较好。

4.3 在已发现矿床中铀矿体个数较多, 但矿体不连续、规模小。

30号地区坑道中所见铀矿体最长仅数米。钻孔所见铀矿体品位0.07-0.23%, 平均0.10%, 平均厚度1.86m;31号地区坑道揭露矿体长一般数米, 平均厚度1.0m, 铀矿体品位0.05-0.11%, 平均0.08%。

4.4 铀矿化河床相浅色砂岩显示出如下特点:

层理比较发育, 斜层系中、粗、细沉积物呈韵律出现, 斜层系与层理交角25°-35°左右, 并有明显的冲刷现象。河床相中铀矿化的显著特点是含砾粗砂岩中具备炭化植物和泥质物等吸附剂, 这种物质成薄层状或小透镜状胶结砾石, 是铀成矿的标志。此外, 浅色粗砂岩中若出现浅黄色泥岩, 则浅黄色泥岩中一般均可见较明显的铀矿化现象。铀矿化的河漫滩相, 具有断续层理, 缓倾斜以及沉积物细的特点, 铀矿化主要富集在岩性呈互层状变化的地段, 如浅紫色含砾细砂岩所夹的含炭化植物粉砂岩以及棕黄色细砂岩所夹的浅色砂岩中。如浅色砂岩呈厚层状、无夹层, 且岩性单一时, 则一般无矿化现象。

4.5 铀以单矿物和分散吸附态出现。

单矿物是沥青铀矿和晶质铀矿, 以星点状或浸染状出现在矿化岩石的胶结物中, 亦可见沥青铀矿沿岩石微层理呈条带状分布。铀的次生矿物有铜铀云母、钙铀云母、硅钙铀矿等。分散、吸附态的铀主要是与炭质物、有机质、粘土等有关, 赋存于矿石的胶结物中。与铀共生的金属硫化物有少量方铅矿、黄铁矿、黄铜矿。铀矿化部位一般有赤铁矿化、褪色化、碳酸盐化、硅化等蚀变现象。

5 铀成矿潜力分析

从区域地质环境方面考虑, 金鸡盆地具备较好的成矿盆地条件和有利于矿化富集的浅色层, 在桂东南地区类似的大圩盆地、容县盆地等, 已发现有该类型铀矿化的地层和岩相, 且前人在金鸡盆地所做的工作一般集中于30、31号地区一带, 其余地区勘查工作程度较低, 找矿前景较好。盆地边缘古生代的地层及燕山期的花岗岩侵入体含铀克拉克值较高, 在湿热及氧化还原环境下风化侵蚀破坏后, 其中的铀溶解于水中迁移到盆地中沉积下来, 为盆地铀元素富集成矿提供充足铀源。

盆地中矿床的形成, 主要形成于还原或氧化还原交替的环境条件下。成矿阶段以同生作用为基础, 成岩作用过程中形成铀矿化的富集。主要的含铀物质是有机质-炭化植物残体-炭化沥青。铀呈吸附状赋存于炭化植物残骸等炭质物和胶结物中, 而不是呈单铀矿物形式存在。

前人已发现矿床基本上都为单个钻孔圈矿, 很少两个以上钻孔圈矿的。在已发现铀矿化较好的地区, 矿化面积大, 层数多, 品位富, 易于冶炼。不利因素是厚度薄、矿化不均匀。

综上所述, 笔者经过分析前人资料认为, 盆地中已发现铀矿床属沉积成岩型铀矿床。鉴于铀矿体规模小、不连续, 受当时经济技术条件的限制, 难以工业利用而放弃后续工作。但30、31号地区尚有扩大资源量的较大潜力, 同时外围众多矿点都未系统开展过深部揭露, 该盆地及盆地边缘的成矿地质环境均具备形成又富又大铀矿床的条件。通过进一步开展铀矿化富集部位的研究工作, 同时加强含矿层的后生改造富集作用的研究, 加强对断裂构造、层间破碎带与铀矿化关系的研究, 重新认识盆地铀成矿地质环境、成矿规律, 则金鸡盆地的铀矿找矿工作将更上一层楼

摘要：文章对金鸡盆地地质特征、铀矿化特征进行了分析, 认为砂岩型铀成矿的关键是盆地沉积环境、盆地构造和铀源, 除了注重盆地沉积成岩型铀矿化的勘查研究, 还应加强对断裂构造、层间破碎带、蚀变带与铀矿化的关系研究工作, 并对铀矿找矿潜力作出初步评价。

关键词：金鸡盆地,地质特征,铀矿化特征,找矿潜力

参考文献

[1]罗璋, 韦仁山等.广西博白-岑溪断裂带构造演化及其控岩控矿条件, 1986年.