青海锡铁山―全吉山地区地球物理特征研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 青海锡铁山全吉山地区地球物理 特征研究 摘要：为认识青海省锡铁山-全 吉山地区的地球物理特征，在系统收集 前人资料基础上，总结归纳了在煤炭预 查工作中开展的地震、重力、地球物理 测井数据所反映的地球物理特征，为今 后在研究区开展物探工作提供基础。结 果表明：新生代地层与其下伏奥陶系 （O3）或下元古界（Pt1 ）之间存在着 0.230.45 g/cm3 的密度界面和较大的 电性差异，测井物性曲线反映良好，界 面较清晰，能较准确划分不同岩层的岩 性，有利于开展电法和重力勘查工作， 但由于研究区地震地质条件较差，不利 于开展地震工作。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /7/view-12990404.htm 关键词：青海；锡铁山；全吉山； 岩石密度特征；地层电性特征；地震条 件；测井响应特征 中图分类号：P31 文献标识码：A 文章编号： 1674-9944（2017）14-0253-03 1 引言 氦气资源是一种稀有紧缺性战略 资源1，这种资源在世界范围内都十分 贫乏2。近期，张云鹏等3 ，在锡铁 山-全吉山地区施工的煤田钻孔中发现 了体积分数较高的氦气显示（赋存于新 生代地层中） ，必然引起研究人员的关 注。而相关的前期研究工作主要包括两 个方面：一方面是成藏条件的研究，另 一方面就是综合地质、物探等资料对其 资源分布规律的研究。例如，基于重磁 资料分析与氦气资源分布重要相关的构 造发育情况4。因此，本次研究在系统 梳理总结前人已有的物探资料基础上， 总结归纳在煤炭预查工作中开展的地震、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 重力、地球物理测井数据所反映的地球 物理特征，最终厘定作为氦气储盖层的 古近系-新近系岩层与其围岩的物性差 异，为今后在研究区开展物探工作提供 基础，具有一定的参考价值。 2 研究区地质概况 研究区位于柴达木盆地北缘中段， 整体为三山所夹的凹陷盆地（图 1） 。研 究区西南方向为锡铁山，主要出露古元 古界，由片岩、花岗片麻岩等中、深变 质岩组成5；东北方向为全吉山，出露 为古元古界、震旦系、寒武系、奥陶系， 其中古元古界与锡铁山为同类岩浆变质 岩，震旦系-奥陶系则为典型的边缘裂 陷沉积的细碎屑岩夹碳酸盐岩6；东南 方向埃姆尼克山，为一套海陆交互砂泥 岩夹砾岩建造组合7；盆地中基底由古 元古界和奥陶系组成，上覆地层为新生 代陆相碎屑岩，地表大部为第四系覆盖。 3 地球物理特征 3.1 岩石密度特征 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 通过在区内开展重力剖面测量工 作，对区内各时代地层的岩石采集，测 定了了岩石密度，经统计该区的岩（矿） 石密度（表 1） ，发现新生代与其下伏奥 陶系（O3）或下元古界（Pt1）之间， 存在着 0.230.45 g/cm3 的密度界面。 基于岩石密度特征，开展重力剖面勘查， 剖面解释的相对 差最大为 90.67%， 最小为 1.36%。有三个钻孔重力解释误 差小于 10%，为可靠级别，说明重力剖 面解释的基底深度大部分可信。今后， 区内可通过重力勘查手段探查基底的起 伏形态及判定断裂构造。 3.2 地层电性特征 通过统计分析研究区内前人实施 的直流电法资料，区内各地层参数见表 2，由电性参数可知，第四系砂卵、砾 石层电阻率较高，与下伏地层存在着明 显的电性界面。新生界地层古近系、新 近系电性差异较小，不易区分。但与基 底古元古界地层电性差异较大，存在明 显的电性界面。与震旦系之间也存在着 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 较大的电性差异，非常容易区分。 总体来说，所勘探的目的层与基 底存在着较大的电性差异，有利于控制 基底深度。 3.3 地震条件 研究区表层及浅层地震地质条件 较差，深层地震地质条件相对较好。 3.3.1 表层地震地质条件 （1）预查区地形北东较高，向 西南逐渐降低，该测线上海拔 30003300 m，相对高差约 300 m。 （2）预查区为典型的山前地貌 特征，测线上中部及小号端（西南部） 存在两个沼泽洼地（沼泽洼地表层为含 水的粘土层，但 0.5m 以下即为冻土层） ， 而两沼泽洼地之间为沙丘且冲沟极其发 育，多为“V”字形。除沼泽洼地外，地 表基本上无植被生长，无地表径流。区 内地形凸凹不平、迭荡起伏的地形条件 给地震勘探野外施工工作带来很大困难。 （3）测线上大号端（即东北部） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 往山前约 5 km 的地段，地表层赋存深 度及厚度不一的卵石与砂粒相间的松散 层，由于缺少粘土层的粘性，导致钻进 3 m 以下即会埸孔（钻杆钻进困难且无 法拔出） ，该层位地震激发成孔难度极 大。另外，沼泽洼地、沙丘与冲沟相间 极其发育地段导致钻机无法进入成孔。 其它地段表层基本为细砂层与黄土层相 间，且潜水位较浅（一般在 1250 m 之间变化） ，该地段地震地质条件较好。 3.3.2 浅层地震地质条件 区内古近系及新近系在预查区内 偶有部分出露，主要以厚层状黄灰色、 红色粉砂岩、灰灰白紫红色砾岩、 含砾砂岩为主，厚度 300700m。第四 系在普查区内广为分布，为冲积、洪积 砂砾所组成，厚度 3300m，层质蓬松， 地震反射波能量衰减严重，不利于地震 反射波的激发和接收。 总之，本区浅层地震地质条件较 差。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3.3.3 深部条件 通过地震试验线资料看，除因激 发条件较差区外，在激发条件较好地段， 虽有反射波，但只是局部有较强反射波。 3.4 测井响应特征 测井选定的参数方法有：长短源 距伽玛伽玛、自然伽玛、三侧向电阻率、 声波时差、井温、井径、井斜等。经过 测井地层对比与地质研究后，认为测井 参数确定后，对岩层划分、特殊矿种的 判定有相对较准确的判定。 3.4.1 岩层物性特征 研究区岩层物性曲线反映良好， 界面较清晰。尤其是自然伽玛曲线在各 地层反映明显。以泥岩、粉砂岩、细、 中、粗砂岩为主，依次物性反映为自然 伽玛由高变低、电阻率由低变高，密度 由低变高，但不同地层岩性物性反映数 值不尽相同。在测井解释中各种参数曲 线的物性特征明显，能较准确划分不同 岩层的岩性。具有代表性的几种岩层物 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 性特征分述如下。 （1）泥岩。 泥岩密度相对较小，在三侧向电阻率 （GR01）曲线上呈低幅值反映，在密 度（DENB）曲线上为较低异常反映， 在自然伽马（NG01）曲线上呈高异常 反映。 （2）砂岩。砂岩的组成成份比 较复杂，当砂岩的岩性由粗、中、细砂 岩顺序排列时，其孔隙度逐渐减小，泥 质含量增加，因而在三侧向电阻率 （GR01）曲线上其幅值逐渐降低；在 密度（DENB）曲线上，随着砂岩的岩 性由粗变细，砂岩的密度稍有减小，则 异常的幅值由高变低；在自然伽马 （NG01）曲线上，砂岩随着岩性颗粒 的变细和泥质含量的增大，则自然伽马 （NG01）曲线的异常幅值随之增大。 （3）石灰岩。石灰岩在物性曲 线反映特征上最明显的特征是三侧向电 阻率（GR01）值，反映出明显的高异 常特征；在自然伽马（NG01）曲线上 也反映上呈低异常。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 3.4.2 地层响应特征 （1）第四系。 工作区内第四系 广泛，其厚度从几米到几百米，测井解 释很粗，基本上都定为砂砾层，有时有 少量的砂卵砾石、卵砾石、卵石等层段。 全吉整装勘查区的第四系具有胶结差， 松散等特征。反映在物性参数中，三侧 向电阻率约有 20100 m，基本上 为低阻，它是确定第四系地层的主参数； 第四系所含的自然伽玛较低，全区变化 不大，一般情况下在 40100API 左右， 它是确定第四系的辅助参数；由于胶结 松散，声波传播的速度低，时差大的特 征，一般情况下反映幅值在 24003200 m/s，声波时差参数是确定、划分第四 系界面的有效方法。 （2）新近系。新近系地层电性 曲线的变化形态基本变化不是很大，当 进入侏罗系地层时，在三侧向电阻率曲 线、自然伽马曲线均有明显的高低起伏 变化。 （3）古近系。古近系地层在整 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 装项目中在西大滩等项目中较为发育其 它项目中零星发育。古近系地层是较新 成岩地层，主要以砂岩、粉砂岩为主， 电阻率低是古近系地层的物性特征，它 是划分钻孔岩性地质剖面的主参数。自 然伽玛参数反映的幅值变化要比第四系 地层要大一些，但比侏罗系地层幅值要 小，它是划分钻孔岩性剖面的辅助参数。 同样，古近系地层胶结较侏罗系差一些， 密度也小。 4 结论 古近系-新近系岩层与其下伏奥 陶系（O3）或下元古界（Pt1）之间存 在较明显的地球物理特征差异：存在 着 0.230.45 g/cm