李瑋
【摘 要】隨著我國科學技術的發展,經濟水平的提高,自然科學技術也得到了不斷的進步,地質學的不斷發展,對我國地質、地層的研究,以及對其相關的應用,都有了較為顯著的進步。鄂爾多斯盆地北部的杭錦旗地區是我國重要的油氣資源開發和利用場所,隨著油氣資源的開發和利用,對其上古生界水成因與油氣資源之間關系的研究也越來越深入。因此,本文主要根據我國鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地質方面的研究,探討對其地層在應用中的相關改進策略。
【關鍵詞】鄂爾多斯;杭錦旗;地層;應用
隨著我國地理科學技術的發展,對自然資源開發和利用的水平也在不斷提高。在鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區,其地層之下埋藏有豐富的礦產資源。在對自然資源開發和利用的過程中,首先需要對當地的自然地理環境,地質地層狀況進行了解和研究,從而才能更好地對當地資源的開發和利用進行科學地設計和規劃。在杭錦旗區塊的開發和利用中,對當地地層進行科學的研究和認識,能夠促進當地自然資源開發的有效性,實現資源和環境的可持續發展。因此,本文在對杭錦旗地區的自然環境狀況、地質地層狀況等進行了解、研究的基礎上,進一步對杭錦旗區塊地層在應用中的改進方式和策略進行了研究,以實現促進對當地地層的應用,推動當地資源的不斷發展。
一、杭錦旗區塊的地層地質特征
杭錦旗位于內蒙古地區鄂爾多斯西北部,橫跨鄂爾多斯高原和河套平原,內部有黃河流經。杭錦旗區塊在地質構造和地層覆蓋狀況上來看,其是鄂爾多斯西北部長期構造型古隆起,如今受燕山期構造的影響,呈現出低緩角度的單斜構造。其單斜構造為東高西低,北高南低,地層傾角小于一度。從杭錦旗區塊的地形構造特征可以很好地了解到當地天然氣運移的方向。在杭錦旗地區發育有三條區域性的大斷裂,其自西向東分布,分別為泊爾江海子斷裂、烏蘭吉林廟斷裂和三眼井斷裂。杭錦旗地區斷裂的走向與當地古生代的沉積狀況、斷層兩側的構造形態等起著重要的控制作用。在對杭錦旗區塊的地質狀況研究中,發現其在晚古生代之前一直處于隆起狀態,基底由太古界至元古界的變質巖組成。自晚石炭系以來,該地區下降,接受沉積。在此期間,其沉積了石炭系、二疊系等一系列地層。
(一)杭錦旗區塊的不整合結構類型
杭錦旗地區主要存在三個不整合面,其中包括上古生界——下古生界,上古生界——元古生界,以及上古生界——太古生界不整合面。由于谷地形和地質構造的影響,不同地區之間其不整合面上下地層的層序出現不同的現象。杭錦旗地區的不整合的地質狀況主要出現在上古生界與前古生界和奧陶系之間的接觸面上,其呈現出東南——西北的帶狀分布。并且,由南向北,不整合帶之間的時間間隔逐漸增長。杭錦旗區塊的不整合面有三層結構,分別為不整合面之上的巖層、風化巖土層和半風化的巖層。不同的巖層的結構受到母巖的特征、沉積間斷的時間、氣候和地質條件等因素的影響,存在著不同的特征和演示類型。其中不整合面上的巖層主要為砂巖和底礫巖。在杭錦旗地區,底礫巖主要分布在下石盒子組底部砂體。由于底礫巖的粒徑較粗,沉積連續、且分選性和磨圓度都比較差,孔隙度較大,因此成為良好的油氣運輸的通道。另外,其砂巖主要分布在太原組和山西組,且不整合面上的砂巖連續性較差,礫石的分選性和磨圓度中等。
風化黏土層。在杭錦旗區塊的不整合結構中,其風化巖土層位于不整合之下。在地質研究中,風化黏土層是識別不整合構造的重要特征,其是指母巖在長期物理風化下形成的細粒的殘積物質。在杭錦旗地區,風化黏土層主要分布在下石盒子組、太原組底部以及山西組。風化黏土層的發育受到巖性、氣候、沉積間斷的時間等因素的影響,其在不同的構造部位發育程度略有不同。在一些地區的地層之中,也出現了風化黏土層缺失的現象。
半風化巖層。在杭錦旗地區,半風化巖層主要分布在太古界、中元古界以及下古生界的奧陶系地層中。其半風化巖層包括泥質巖、變質巖以及碳酸鹽巖等類型。在半風化巖層中,其碳酸鹽巖的鹽層厚度較大,受風化淋濾的影響,其內部溶洞發育較為成熟。溶洞類型包括近垂直針狀溶洞、水平溶洞以及溶蝕孔洞層。而在砂質巖和變質巖的分布區域內部,只發育垂直淋濾帶。在半風化的砂巖中,其裂縫和次生孔隙較為發育,使得其連通性較好。而在泥巖中,由于其孔隙度和裂隙度都較低,滲透性較差,并且泥巖的塑性較強。這些都使得其連通性較差,風化帶發育的厚度較薄,甚至出現風化帶不發育的狀況。
二、杭錦旗區塊地層水的特征
杭錦旗區塊的地層水為偏鹽水——鹵水型地層水,PH值在5-7之間,為偏酸性水。杭錦旗區塊地層水中,主要由鈣離子、鈉離子、鎂離子等組成。杭錦旗地區的地質構造為北高南低、東高西低,但其地質構造和礦化度之間并沒有表現出明顯的聯系。在杭錦旗地區,以泊爾江海子斷裂帶為界,其地質構造狀況和地層水的礦化度表現出明顯的不同。泊爾江海子斷裂帶地層水的礦化度總體表現為南高北低、西高東抵,并且存在局部的高值區和低值區。
三、杭錦旗區塊地層地質狀況、地層水的特征對油氣儲藏和運移的影響
杭錦旗地區的地層地質狀況以及地層水的特征對當地油氣儲藏和運移有十分顯著的關系。杭錦旗區塊內的油氣分布地形地勢以及構造的影響,有較為明顯的區域分布不均的現象。在杭錦旗地區,泊爾江海子大斷裂北部的地層封閉性較好,成為油氣儲藏的主要場所。
在杭錦旗區塊內部,其砂體發育厚度大、連續性好,是油氣儲藏重要場所和油氣運移的重要通道。并且,其中大的斷裂和不整合面等組合都有利于泊爾江海子斷裂帶南部生成的油氣向北部進行運移。泊爾江海子斷裂帶南北部的地層水特征呈現出顯著的差異,斷裂帶內部的地層水由于混合作用等原因,其礦化度最高。在地層水的變化特征和油氣儲藏特征的研究中發現,熱液的活動對烴源巖的成熟又較大的關系,而地層水的組成對油氣儲藏的特征具有較為顯著的影響。當地層水中的礦化度和變質系數較高,而鈉氯系數、碳酸鹽平衡系數以及脫硫系數較低時,則表明當地地層的封閉性較好,有利于油氣的儲藏。相反,當該地層水中的礦化度和變質系數較低,而碳酸鹽平衡系數以及脫硫系數較時,則表明當地地層的封閉性能較差,不利于油氣藏的保存。
四、結語
在鄂爾多斯盆地杭錦旗區塊地層和地質構造的研究中,其地層、地質構造以及地層水的特征對該地油氣藏的儲存和運移都有一定的聯系。杭錦旗地區的地層結構較為復雜,內部有斷層和不整合等地質構造。而地層水的類型主要為鹽水型和鹵水型。受到區域構造和沉積相帶的影響,其油氣保存也出現東西分區、南北分帶的特征。由西向東,油氣保存呈現出低-高-低-高的趨勢,并且在泊爾江海子斷裂兩側出現局部低值區。因此,通過了解其地層地質狀況和油氣儲藏的分配,對油氣資源的開發具有一定的促進作用。
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