鄂尔多斯盆地侏罗纪含煤岩系地下水系统关键要素与格架模型

地下水与含煤岩系矿产资源密切共生,直接制约含煤岩系矿产资源的合理开发和长远规划。鄂尔多斯盆地是我国重要的能源盆地,几十年勘查实践表明侏罗纪含煤岩系除具有5套(组)可采煤层外,还伴生有丰富的砂岩型铀矿、砂岩型高岭土和石英砂等矿产资源。基于已往对鄂尔多斯盆地的认知和经验,认为地下水的补给水源和输导通道是侏罗纪含煤岩系地下水系统结构中的关键要素。其中,潜在的地下水补给水源包含3套地下水储层(直罗组底部含水层、下白垩统洛河组含水层和罗汉洞组含水层)和地表水系;地下水输导通道则包含了区域规模的骨架砂体、不整合界面、断裂系统和人工采动裂隙系统等四大类型。含煤岩系矿产资源开发过程中遇到的"水害",通常是原有的地下水系统被动揭露或者被破坏的表现,是人为因素连通了地下水水源与人工作业面从而导致地下水的泄漏。聚焦侏罗纪含煤岩系矿产资源的安全开发,一方面需要深入总结地下水系统关键要素的基本特征和分布规律,更进一步则需要揭示地下水系统关键要素与矿产资源的空间配置关系,并在此基础上构建含煤岩系地下水的格架模型,以此为煤系资源开发和矿井水害防治提供沉积学-水文地质学基础。在鄂尔多斯盆地,由于构造背景的差异,在不同地区地下水水源类型、输导通道类型、含煤岩系产状、矿产类型组合等都不尽相同,构成的地下水格架模型也因地而异,因此需要区别对待和深入研究。     

张掖盆地的地下水年龄分布特征研究

地下水的年龄是决定地下水是否可更新及能否作为资源被持续开发利用的重要指标,研究盆地地下水的资源属性,对区域地下水的合理可持续开发具有重要指导意义。本文利用张掖盆地地下水的测年数据,结合当地水文地质条件,分析了张掖盆地地下水年龄分布特征。研究表明,盆地浅层地下水年龄较小,属于可更新地下水;盆地中游地下水受地表水补给的影响,地下水年龄较年轻;随着盆地深度的增加,地下水年龄变老。     

伊犁盆地南缘脱维勒克煤田水文地质特征分析

通过分析伊犁盆地南缘脱维勒克煤田钻探、测井资料、含水岩性组合及出露特征,查明了煤田含水层与隔水层的分布规律,含水层可分为新生代的第四系、新近系的孔隙潜水含水层和中生代侏罗系的层间裂隙孔隙承压水含水层两大类。隔水层自上而下共分为9层,其中第一、四、五、九层隔水性强并且分布稳定。煤层顶底板层间承压水、地表水和第四系水是煤田的主要充水来源。通过分析砂岩厚度等值线图,认为煤田中部砂岩富水性最好,西部次之。该研究为煤田地下水的进一步勘查研究和合理开发提供科学依据,对正确评价伊犁盆地南缘地下水资源具有重要的意义。     

民和盆地侏罗系沉积相研究

通过对民和盆地侏罗系地层各统沉积特征和沉积相的分析与研究,指出了民和盆地早侏罗世从湖泊相开始沉积,到中侏罗世的河道和漫流相沉积,最后到晚侏罗世的陆上冲积相沉积的演化过程.     

鄂尔多斯双山地区七里沟砂岩沉积特征及演化

在野外剖面实测及室内资料分析的基础上,结合对砂岩的岩石学特征、粒度分析、沉积构造特征与垂向层序、地球化学特征及沉积体系展布特征等资料,研究了鄂尔多斯盆地双山地区太原组七里沟砂岩沉积特征,探讨了砂体沉积演化过程,建立七里沟砂岩沉积模式。七里沟砂岩形成于相对海平面下降时期的浅水三角洲沉积体系,陆源碎屑物质被河流不断向南搬运充填入盆地中,形成浅水三角洲、障壁砂坝—潮坪、陆表浅海在空间上共存的岩相古地理格局。     

伊犁盆地南缘沉积作用对层间氧化带砂岩型铀矿成矿作用的控制

研究沉积作用对层间氧化带砂岩型铀矿成矿作用的控制,对于进一步丰富砂岩型铀矿成矿理论,为砂岩型铀矿找矿和科研工作提供重要的技术指导具有重要作用。以伊犁盆地南缘为例,在分析伊犁盆地地质特征的基础上,以沉积作用与砂岩型铀矿主要控矿因素的关系为研究重点,系统解析了铀成矿过程中沉积作用对铀源、岩性岩相、地下水动力、层间氧化带和地球化学障的控制作用。研究表明:(1)风化、搬运作用将破碎的富铀火山岩屑带入含矿砂体中,为盆地后生铀矿床的形成提供了丰富的铀源;(2)沉积作用对岩性岩相有直接的控制作用,并进一步控制矿体的形态和空间展布特征;(3)砂体通道为地下水径流必须具备的前提条件,而砂体的展布方向也在很大程度上决定了含氧含铀地下水的渗流方向;(4)层间氧化带在平面上的展布形态与砂体的展布形态十分相近,垂向上多发育于粒度相对较粗、渗透性相对较好的底部砂体中;(5)地球化学障为铀成矿的地球化学环境,是沉积期原生环境和沉积期后成岩环境的综合。上述分析进一步表明:沉积物风化、搬运、堆积(环境)、成岩等沉积作用较大程度地影响和控制着伊犁盆地南缘层间氧化带砂岩型铀矿的形成和富集,分析结果对于该区进一步开展铀矿找矿勘探工作有一定的参考价值。     

霍州李雅庄煤矿含煤地层特征分析

李雅庄煤矿是霍州煤电集团有限责任公司1990年开工建设,1996年建成试生产,1997年正式生产的位于山西省南部临汾盆地北缘的国有重点煤矿,含煤地层时代属于上石炭世和下二叠世,下二叠世为富含褐煤的中粒砂岩沉积建造,上石炭世为含中粒砂岩、灰岩及各煤层的沉积建造。研究区共有12煤层,分别位于石炭系上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s),根据位置不同,将煤层分为上组煤和下组煤,各煤层底部有标志层,具有很好的可比性。根据含煤地层特征及构造分布情况,在今后的开采勘探过程中,建议向周边扩大找煤区域。     

吐哈盆地水西沟群致密砂岩气成藏机制新理论 ——近生近储和自生自储

吐哈盆地侏罗系水西沟群是一套典型的地洼型沉积建造,以反映活动型沉积的分选、磨圆很差的长石岩屑砂岩为代表,广泛发育煤层、炭质泥岩和深灰色泥岩,煤系烃源岩的广泛发育为致密砂岩气藏的形成创造了条件.为明确吐哈盆地水西沟群致密砂岩气成藏模式,通过源储配置关系及气藏特征,提出了3种成藏模式:近生近储、自生自储和复合生储.近生近储...     

鄂尔多斯盆地南部延安组砂体粒度特征

通过对鄂尔多斯盆地南部黄陇煤田早中侏罗统延安组砂岩的粒度研究，根据各种粒度参数和基础图件，结合沉积构造、矿物成分等成因标志，解释各砂体的沉积环境和水动力作用的强度，判别出河流成因的各种砂体以及湖成三角洲、湖坪和砂坝等砂体特征，为煤层对比和成煤规律的研究提供了参考。     

楚雄盆地白垩纪晚期盐湖风成砂微观组构特征研究

白垩纪是地球历史上一个持续时间较长的典型温室气候期，受区域古地形叠加影响，在东亚地区促成了广泛的干旱气候带，并伴有大面积出露的古沙漠和蒸发岩沉积，而楚雄盆地上白垩统江底河组即为该时期形成的一套干盐湖相红色碎屑岩夹膏盐沉积。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)及能谱（EDS）分析，对江底河组砂岩石英颗粒结构形态及表面微形貌特征进行研究。结果显示，楚雄盆地江底河组砂岩的石英颗粒具有高磨圆度和分选性、碟形撞击坑、“沙漠漆”以及强化学作用溶蚀孔（洞）群等现象，展现出风成砂的典型特征。同时基于石英颗粒表面机械作用、化学（溶蚀、沉淀）作用及其组合特征，系统总结了石英颗粒在不同沉积阶段和环境背景下，其表面微形貌特征的演化规律。这项研究有助于对盐湖环境中风成砂的特征以及风成沉积和水成沉积相互作用机制的认识。      

新疆伊犁盆地尼勒克凹陷铀成矿潜力

尼勒克断陷是在石炭纪和二叠纪裂谷变形基底上的裂陷盆地,早期的控盆构造活动使得盆地断陷成形并沉积了巨厚的侏罗系砂岩,提供了有利的铀储层。阐述了尼勒克盆地侏罗系地层发育特征,结合大地构造背景分析了早期控盆构造及新构造活动对铀成矿的影响;从水补-径-排特征、地下水水文地球化学特征、构造特征等几个方面分析了尼勒克凹陷铀成矿的有利因素。分析认为尼勒克凹陷内吉林台—乌拉斯台地区,侏罗系地层厚度大、分布范围宽广,地下水补-径-排体系完整,铀源充足,是铀成矿的有利地区。     

丹麦格陵兰岛东部詹姆逊盆地铜多金属矿矿石特征及成因探讨

詹姆逊盆地铜多金属矿位于格陵兰东部铜铅锌成矿带。结合野外调查,利用光薄片显微鉴定,对詹姆逊盆地铜多金属矿矿石进行系统研究。根据矿石特征可分为砂岩型,构造破碎带型和硅质岩重晶石型三类矿石。综合矿床地质特征,认为该铜多金属矿是复合叠加型矿床,早期海底热水喷流沉积形成层状硅质岩重晶石型铜铅锌矿,之后在陆源碎屑沉积时形成砂岩型铜铅锌矿,后期含矿热液沿构造及砂岩层位充填交代、并对早期砂岩矿化层进一步热液叠加富集成矿。对该矿床的矿石特征及成因的总结,有助于推动该区的进一步找矿工作。     

新疆地区煤层气勘探与开发的认识

新疆含煤地层为侏罗系中-下侏罗统,蕴藏着丰富的煤及煤层气资源,本文简要介绍了各盆地煤层的煤质特征,分析了各盆地煤层气的有利勘探开发区块,对新疆煤层气提出了勘探开发建议。     

疏勒河流域玉门-踏实盆地地下水流模型设计中几个问题的探讨

地下水数值模拟是地下水资源评价的有效方法,它涉及的是井孔-含水系统的问题。当今在建立地下水流概念模型、数学模型上往往忽视对井孔的描述和井流特征的分析,或缺乏符合水流机理的模拟技术。该文以疏勒河流域玉门-踏实盆地地下水流问题为例,分析了建立三维流基本模型的必要性,重点剖析了目前国际上应用最广的MODFLOW软件在模拟混合抽水井的不妥,涉及到混合观测孔、自流井和泉等的模拟问题以及河流、渠系、降雨滞后补给潜水的刻画问题,这些在提高玉门-踏实盆地地下水流概念模型和数值模型的仿真性上十分关键。     

鄂尔多斯盆地侏罗系地下水系统及矿井防治水对策

为了掌握侏罗系地下水对侏罗系煤田开采的影响,须全面研究盆地尺度的鄂尔多斯盆地侏罗系地下水系统特征。通过对鄂尔多斯盆地侏罗系地下水的水动力场、水化学场、同位素场的综合分析研究,指出侏罗系地下水主要有重力流和压实流2种流动形式,其中侏罗系顶界埋深大于1 200 m的天环坳陷以压实流为主,其他地段以重力流为主。研究表明,盆地侏罗系地下水系统可划分为裸露区和隐伏区2个含水亚系统、6个子系统。侏罗系地层埋深小于300 m的浅部交替积极带矿井涌水量以动储量为主,埋深300~1 300 m的径流缓慢带矿井涌水量以静储量为主。在断层较发育、砂体发育、补给条件较好的地段,侏罗系含水层富水性相对较强,是侏罗系煤田矿井防治水的重点。     

甘肃北山公婆泉盆地沉积体系与铀成矿条件分析

为了确定甘肃北山公婆泉盆地砂岩型铀成矿的目的层,查明砂岩型铀成矿条件,根据野外实地考察,综合利用前人的工作资料,分析盆地地层结构、地层层位、沉积体系、岩性及形成砂岩型铀矿的条件,结合公婆泉盆地中生代地层的主要特征研究,指明了白垩系地层为主要找矿目的层及铀成矿的有利条件,对下一步铀矿找矿工作具有一定的现实意义。     

西部典型侏罗系富煤区含水介质条件与水动力学特征

以位于吐哈盆地的大南湖矿区为例,结合该区侏罗系含煤地层渗透性好、富水性强、静储量大等典型特征,采用现场取样、压汞实验、扫描电镜等手段,系统研究了侏罗系西山窑组含水层的沉积环境、宏观地层结构、细观孔隙结构等含水介质特征;通过现场抽水试验及室内数据处理分析,研究了该含水层的循环条件及水动力特征。结果表明：研究区侏罗系含水层具有典型的隐伏古湖床沉积环境及高孔隙度、强渗透性、“孔隙-裂隙”双重含水介质共存的特殊水文地质结构特征;区域上,侏罗系含水层补给水源充沛,结合侏罗系含水层的双重介质特征,表现出具有明显滞后效应的水动力学特征,通过Boulton模型对水文地质参数进行校正,经现场试验,更符合该区地下水运动的实际规律。研究成果初步揭示了吐哈盆地富煤区由于地质沉积环境及岩性差异所导致的侏罗系含水介质结构及地下水动力场的特殊性。     

基于矿井生产进度疏干条件下三维地下水数值模拟

以陕西大海则煤矿为例,研究了多层含水系统矿区疏干条件下的含水介质和边界条件特征,建立了研究区三维地下水流数值模拟模型,完成了模型识别和验证,并结合大海则煤矿的工况特征和矿井生产过程,以首采区回采工作面月掘进进度为单位,采用丰水期和平水期两种预测方案,依次对各回采工作面地下水位疏降至2号煤底板的涌水量进行模拟和预测。该方法将复杂空间地质体和地下水渗流相结合,准确描述了疏降工程的降水过程,所得结果既充分保证了矿井的安全生产,又加强了地下水资源保护。     

子午岭附近白垩系地下水径流特征

子午岭位于鄂尔多斯盆地中南部,“鄂尔多斯盆地地下水勘察”是我国近些年来开展的一项重要的水文地质工作,期间运用多种先进技术方法,对地下水赋存规律取得了好多新的认识。其中发现子午岭地区白垩系地下水的运移与常规的认识不同,高大的地表水分水岭并不完全是地下水的分水岭,这对正确评价白垩系地下水资源奠定了良好的基础,同时勘查工作揭示的这一自然现象,也为广大水文地质工作者正确认识和分析地下水系统有所启发。子午岭仅是地表及浅部环河组地下水的分水岭,而深部洛河组地下水不受子午岭影响,地下分水岭在子午岭以东。白垩系洛河含水组地下水在子午岭以东接受降水和地表水补给后,越过子午岭向西迳流,最终在马莲河排泄。     

小青煤矿北二采区4煤层顶板含水砂岩富水性研究

由于小青煤矿北二采区顶板含水砂岩较为发育,给安全生产造成了隐患,为保证矿井安全生产,通过对顶板砂岩沉积、岩性和地质构造等因素进行研究,分析了4煤层顶板含水砂岩的富水性。该项研究对类似条件下其他矿井水害防治工作具有一定的参考价值。