松遼盆地北部地下水開(kāi)發(fā)中存在若干問(wèn)題及解決途徑

本文介紹了松遼盆地北部粘土礦物脫水深度與油氣層分布的具體研究成果，指出粘土礦物快速脫水頂界附近是油氣層分布的主要層段，業(yè)已證明，它對(duì)該區(qū)勘探部署起到了重要的指導(dǎo)作用

通過(guò)對(duì)長(zhǎng)治盆地地下水資源開(kāi)發(fā)利用引起的環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行闡述,分析得出地下水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的主要問(wèn)題

額濟(jì)納盆地地下水虧缺問(wèn)題及其對(duì)策探討——根據(jù)“九二”分水方案，正常水文年額濟(jì)納旗狼心山水文站來(lái)水量為5.34億m3，但地下水資源補(bǔ)給量與排泄量不能平衡，出現(xiàn)較大虧缺，難以抑制額濟(jì)納綠洲生態(tài)環(huán)境的繼續(xù)惡化。本文根據(jù)有關(guān)科研單位及專家學(xué)者的大量研究成果...

為緩解全球氣候變暖趨勢(shì),co2地質(zhì)儲(chǔ)存成為目前減少向大氣排放co2量的有效方法之一。區(qū)域co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評(píng)價(jià)是篩選co2地質(zhì)儲(chǔ)存目標(biāo)區(qū)和工程建設(shè)的基礎(chǔ),合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有重要影響。本次研究結(jié)合松遼盆地地質(zhì)條件,建立包括地質(zhì)儲(chǔ)存規(guī)模、儲(chǔ)存經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)存條件和儲(chǔ)存安全性4個(gè)方面、20個(gè)指標(biāo)、5個(gè)指標(biāo)劃分等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用層次分析法(ahp)確定各指標(biāo)權(quán)重,且考慮到各評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的模糊性,由此得到基于層次分析法的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性的模糊綜合評(píng)價(jià)方法,并將該方法應(yīng)用于松遼盆地6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評(píng)價(jià)中,得到各一級(jí)構(gòu)造單元的地質(zhì)儲(chǔ)存適宜度。評(píng)價(jià)結(jié)果表明:中央坳陷區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性較好,可以作為co2地質(zhì)儲(chǔ)存的優(yōu)先區(qū)域,北部?jī)A沒(méi)區(qū)、西部斜坡區(qū)和東南隆起區(qū)的適宜性一般,東北隆起區(qū)和西南隆起區(qū)適宜性均較差,不適宜儲(chǔ)存co2。該評(píng)價(jià)結(jié)果為松遼盆地地區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)地篩選和工程建設(shè)等提供了科學(xué)依據(jù)。

含油氣沉積盆地地下水動(dòng)力場(chǎng)可以劃分為:①泥巖壓實(shí)水離心流;②大氣水下滲向心流;③(層間)越流、越流-蒸發(fā)泄水和④滯流4種局部水動(dòng)力單元類型。通常盆地邊緣大氣水不對(duì)稱下滲,發(fā)育向心流,中央凹陷區(qū)以泥巖為主的砂泥巖地層壓實(shí),發(fā)育離心流,大氣水下滲向心流與地層壓實(shí)離心流匯合,發(fā)育越流泄水。沉積盆地地下水動(dòng)力場(chǎng)演化和地下水成因控制了地下水化學(xué)場(chǎng)的分布規(guī)律。在離心流和向心流流動(dòng)過(guò)程中,地下水濃縮、鹽化,在越流泄水區(qū)形成高濃縮、高鹽化地下水。泥巖壓實(shí)離心流是沉積盆地油氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿χ?在地層壓實(shí)排水離心流過(guò)程中,由于巖性、地層、斷層等圈閉使得部分油氣在運(yùn)移過(guò)程中聚集;在地下水越流泄水過(guò)程中有利于油氣大量聚集—富集;在向心流推進(jìn)過(guò)程中,早期聚集的油氣可能部分被破壞,此外也可能在特定的地質(zhì)條件下形成水動(dòng)力和部分巖性、地層、斷層油氣藏。

通過(guò)在關(guān)中盆地典型地貌系統(tǒng)取樣,在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用吹掃捕集氣相色譜法對(duì)關(guān)中盆地淺層地下水樣品cfc-11、cfc-12和cfc-113濃度進(jìn)行測(cè)定,以亨利定律為基礎(chǔ)建立了計(jì)算地下水cfc年齡的活塞模型。利用cfc輸入函數(shù)對(duì)地下水表觀年齡進(jìn)行了計(jì)算。研究結(jié)果表明,關(guān)中盆地淺層地下水的年齡隨埋深增加而增大;從兩側(cè)山前向渭河,淺層地下水年齡呈增加的趨勢(shì);自然狀態(tài)下,渭河水對(duì)地下水的影響僅局限在河道兩側(cè)2km范圍內(nèi)。

完整灰?guī)r與灰?guī)r裂隙破碎帶或上復(fù)泥土的電阻率有顯著差異,第四系含水砂礫石層的電阻率隨孔隙度等因素變化。根據(jù)視電阻率異常的不同特征來(lái)對(duì)巖溶地區(qū)基巖凹陷與基巖存在裂隙;裂隙充水與充泥;第四系砂礫石層富水性問(wèn)題加以鑒別。

旱平川斷陷盆地受南北兩區(qū)域大斷裂控制,形成走向南東—北西向、傾向東北的條帶狀水文地質(zhì)單元。根據(jù)盆地內(nèi)斷裂構(gòu)造的控水特征、地層巖性的分布及富水性,將盆地內(nèi)第三系上統(tǒng)劃分為東、中、西三段及6個(gè)主要承壓含水層,并對(duì)新第三系和第四系地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄關(guān)系分別進(jìn)行分析論述,為該區(qū)今后找水提供了地質(zhì)依據(jù)。

隴東盆地能源豐富,水資源短缺。盆地深層白堊系地下水來(lái)自古地質(zhì)歷史時(shí)期,受地質(zhì)構(gòu)造、巖性變化影響和控制地下水具有補(bǔ)給不足,徑流、排泄不暢、更新緩慢的特點(diǎn),地下水資源開(kāi)采以消耗彈性儲(chǔ)存量為主。彈性儲(chǔ)存量雖然數(shù)量很大,但沒(méi)有后續(xù)性補(bǔ)給量,且受開(kāi)采和環(huán)境條件的限制,不可能大量抽取,否則會(huì)引起地質(zhì)環(huán)境惡化。認(rèn)識(shí)好白堊系深層地下水資源的固有屬性,有助于合理開(kāi)發(fā)利用深層地下水資源。

對(duì)大興安嶺多年凍土區(qū)的山間斷陷盆地內(nèi)賦存的凍結(jié)層上水及層下水分布、埋藏條件、富水性、水質(zhì)、補(bǔ)給、徑流和排泄條件進(jìn)行了研究，為多年凍土區(qū)尋找飲用水源，提供參考。

從介紹了cfc在識(shí)別地下水混合中的應(yīng)用入手,將此方法實(shí)際應(yīng)用于關(guān)中盆地淺層下水研究。理論分析表明cfc濃度比值不受地下水混合作用的影響,利用cfc濃度年齡和cfc比值年齡可分析地下水混合作用,并可估算新水所占的比例。關(guān)中盆地下水cfc濃度從山前向渭河谷地有下降趨勢(shì),反映地下水以側(cè)向流動(dòng)為主,山前補(bǔ)給的新水與含水層中的老水有混合作用。地下水中新水所占的比例可達(dá)50%以上,表明該區(qū)地下水較易接受現(xiàn)代水補(bǔ)給。

本文論述了黑寶山山間盆地地下水的賦存條件及分布規(guī)律,該盆地沉積了一套中生代白堊系九峰山組碎屑巖、火山碎屑巖。巖石膠結(jié)較疏松,具有孔隙性、孔隙—裂隙性。為地下水的賦存提供了空間。并闡述了山間盆地地下水補(bǔ)給、逕流、排泄條件及地下水水化學(xué)特征。

通過(guò)對(duì)柴達(dá)木盆地1∶250000水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)鉆探、各類樣品的采集分析,以及已有區(qū)域水文地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)、地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)等成果資料進(jìn)行分析比對(duì),發(fā)現(xiàn)柴達(dá)木盆地地下水資源開(kāi)發(fā)利用中,存在由于水資源開(kāi)發(fā)利用模式不合理,造成地下水資源貧化、人為或自然作用造成地下水位上升,以及土壤鹽漬化、過(guò)量開(kāi)采地下水引起降落漏斗擴(kuò)展及淡水咸化、地下水污染,加劇了水資源短缺、鹵水開(kāi)采形成降落漏斗,導(dǎo)致鹵水資源的貧化及廢鹵排放形成的反向漏斗,造成鉀鹽含量的相對(duì)減少及大規(guī)模開(kāi)采地下水以后,綠洲帶地下水位下降,植被退化,沙漠化面積迅速擴(kuò)大等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題提出了防止地下水污染、水質(zhì)咸化、超采等方面的具體措施。

總結(jié)介紹了松遼盆地可地浸砂巖鈾礦鉆探的施工工藝,沖洗液配制及管理,可地浸砂巖鈾礦鉆探的目的層———松散砂體的取心技術(shù)和退心技術(shù),鉆探管材的使用及孔內(nèi)事故的預(yù)防與處理。

依據(jù)大汶口盆地東北部的水文地質(zhì)條件將其地下水系統(tǒng)劃分為第四系孔隙水、古近系裂隙水、寒武-奧陶系巖溶水,分析地下水系統(tǒng)中主要離子、礦化度和水化學(xué)類型的特征。結(jié)果表明,第四系孔隙水受人類活動(dòng)的影響較為嚴(yán)重,古近系裂隙水第一含水層水質(zhì)較好;第二含水層受含水巖性等因素影響,水質(zhì)變差,水化學(xué)類型由hco3-ca型變?yōu)閟o4-ca型;寒武-奧陶系巖溶水受外部因素影響較少,水質(zhì)較好。通過(guò)開(kāi)采性抽水試驗(yàn)研究古近系第二含水層水質(zhì)變化,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間抽水可以改善水質(zhì),但不能從根本上使水質(zhì)變好。

三臺(tái)地區(qū)北山珍珠巖產(chǎn)于營(yíng)城組一段,出露面積約0.62km2,厚度超過(guò)30m。野外掌子面可見(jiàn)珍珠巖與膨潤(rùn)土、隱爆角礫巖、流紋巖共生。研究區(qū)珍珠巖可分為枕狀球狀珍珠巖、具流紋構(gòu)造(塊狀)珍珠巖、角礫狀珍珠巖、珍珠質(zhì)集塊巖。珍珠巖中含角閃石和輝石斑晶,基質(zhì)脫?；黠@,出現(xiàn)球粒結(jié)構(gòu)和微晶(骸晶)結(jié)構(gòu)。珍珠巖與其他巖石的序列關(guān)系為珍珠巖—膨潤(rùn)土—隱爆角礫巖—流紋巖。巖相序列關(guān)系為侵出相—火山通道相—噴溢相。研究區(qū)珍珠巖是水下快速冷卻形成的,其形成可以分為3個(gè)階段。第一階段(塌陷火山湖—爆發(fā)階段),早白堊世在三臺(tái)地區(qū)形成了陸相塌陷火山湖,并發(fā)生火山爆發(fā),形成凝灰?guī)r(水平層理發(fā)育)。第二階段進(jìn)一步分為3個(gè)亞階段:水下侵出亞階段,在斷陷湖盆中發(fā)生火山噴發(fā),由于盆地內(nèi)水體的驟冷作用,形成大量的珍珠巖(火山玻璃質(zhì)熔巖)和部分流紋質(zhì)熔巖;隱爆亞階段,形成流紋質(zhì)隱爆角礫巖;噴溢亞階段,形成流紋巖。第三階段(部分膨潤(rùn)土化階段),在火山噴發(fā)間歇期由于大氣降水補(bǔ)給的地下水,在堿性條件下對(duì)珍珠巖進(jìn)行水化,但珍珠巖層處于相對(duì)封閉條件,沒(méi)有充分的水介質(zhì)活動(dòng),珍珠巖部分(表層、裂縫處)轉(zhuǎn)化為膨潤(rùn)土。

松遼盆地東南隆起區(qū)嫩江組沉積期末形成了大量的正反轉(zhuǎn)構(gòu)造,主要發(fā)育斷陷和坳陷層序反轉(zhuǎn)背斜型、斷陷層序中斷層下正上逆型、坳陷層序中斷層上下皆逆型、斷陷層序中斷層上下皆逆型4種樣式。構(gòu)造反轉(zhuǎn)改變淺部坳陷層的構(gòu)造形態(tài)、物理性能、地下水的循環(huán)方式和巖石地球化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致深部油氣和co2向上運(yùn)移,有利于形成砂巖型鈾礦床。因此,盆地東南部找鈾礦應(yīng)注重由反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成的剝蝕天窗地區(qū)。

樂(lè)都盆地位于青海省東北部,屬湟水河谷西寧-樂(lè)都盆地的一部分,行政區(qū)劃隸屬樂(lè)都縣。該區(qū)域內(nèi)黃土紅層廣布,淡水資源匱乏。由于該地區(qū)人口集中分布的湟水河谷為苦咸水分布區(qū),淺山黃土區(qū)為透水不含水區(qū),因而區(qū)域內(nèi)人畜用水極為困難,城鎮(zhèn)供水較為緊張。以樂(lè)都縣碾伯鎮(zhèn)為例,該鎮(zhèn)現(xiàn)有人口3萬(wàn)、大小企業(yè)單位30余家,目前日需水量為1.2萬(wàn)m3,而當(dāng)?shù)匚ㄒ坏墓┧吹?引勝溝)在經(jīng)兩次擴(kuò)采后日供水量還不足0.6萬(wàn)m3,供應(yīng)缺口極大。為解決這一難題,當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門多次進(jìn)行深入調(diào)查,最終得出結(jié)論:引勝溝現(xiàn)有水源地的

松遼盆地南部遭受了多期不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了多種形式的斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造。在斷陷期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要表現(xiàn)為正斷層;反轉(zhuǎn)期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)生逆沖,并在斷裂的上盤形成了反轉(zhuǎn)背斜帶。在局部反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造上,由于地層褶皺隆升,形成了剝蝕構(gòu)造天窗。其中,反轉(zhuǎn)斷裂切割了基巖至嫩江組地層,導(dǎo)致深部沙河子組、營(yíng)城組等烴源巖所形成的油氣、co2和煤成氣等還原性流體沿反轉(zhuǎn)斷裂向上運(yùn)移,引起淺部較為疏松的泉頭組和姚家組紅色砂體發(fā)生后生還原蝕變,形成有利于鈾成礦的灰色砂巖目的層。同時(shí),反轉(zhuǎn)作用形成的剝蝕構(gòu)造天窗,使目的層裸露于地表,接受含氧含鈾水的滲入和氧化作用,為層間氧化帶及其鈾礦化的形成創(chuàng)造了有利條件。

以松遼盆地齊家凹陷青山口組為例,探討應(yīng)用地震沉積學(xué)和實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析手段,采用常規(guī)三維地震資料預(yù)測(cè)砂巖成巖相的可行性。用地震資料劃分地層和成巖相單元、建立巖心成巖相與地震屬性的聯(lián)系以及尋找有效的地震成巖相成圖方法,是地震成巖相研究的3個(gè)關(guān)鍵步驟。井-震高分辨率層序分析和地層切片的制作可提供儲(chǔ)集層尺度(20m)成巖相單元的合理載體。砂巖成巖相分析和成巖序列的建立可揭示影響儲(chǔ)集層質(zhì)量的最重要因素——成巖作用。通過(guò)儲(chǔ)集層參數(shù)和巖石物性分析可進(jìn)一步了解成巖作用和波阻抗的關(guān)系并篩選適用地震檢測(cè)的主要成巖作用。地震巖性體(如90°相位地震體)轉(zhuǎn)換提供了成巖相的振幅(波阻抗)檢測(cè)信號(hào),用地震巖性體制作的地層切片可用于識(shí)別沉積相。在沉積相圖上分析沉積相、波阻抗和成巖相的關(guān)系,可最終形成地震成巖相圖。對(duì)青山口組泥質(zhì)膠結(jié)砂巖和方解石膠結(jié)砂巖的實(shí)際分析表明,雖然砂巖成巖相地震檢測(cè)尚處于起步階段,但目前用常規(guī)三維地震資料預(yù)測(cè)砂巖成巖相是可行的。

松遼盆地為一個(gè)含有油、氣、鈾多能源的陸相沉積盆地.綜合整理前人關(guān)于松遼盆地西部斜坡的地質(zhì)資料,闡述了西部斜坡區(qū)域構(gòu)造位置,構(gòu)造演化特征及地下含氧含鈾流體對(duì)斜坡區(qū)砂巖型鈾礦控制作用.筆者運(yùn)用砂巖型鈾礦成礦理論分析認(rèn)為松遼盆地西部斜坡帶具有良好的砂巖型鈾礦找礦前景.

以儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合x射線衍射、掃描電鏡、鑄體薄片等方法,對(duì)松遼盆地扶新隆起帶北部扶余油層超低滲儲(chǔ)層粘土礦物特征及其對(duì)儲(chǔ)層敏感性的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:扶余油層主要含有綠泥石、伊利石、高嶺石和伊/蒙混層等4種礦物,其中伊利石含量最多,綠泥石和伊/蒙混層次之,高嶺石最少。儲(chǔ)層速敏性和堿敏性相對(duì)較弱,水敏性和鹽敏性較強(qiáng),對(duì)儲(chǔ)層影響較大,勘探開(kāi)發(fā)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。粘土礦物對(duì)儲(chǔ)層水敏性的影響主要有3個(gè)方面,其中粘土礦物絕對(duì)總量是扶余油層水敏性強(qiáng)弱的主控因素。