綜合測井方法在二連盆地鑲黃旗地區(qū)地浸砂巖型鈾礦勘探中的應(yīng)用

李強(qiáng)，郭福能，寧君，翟亮亮，賀航航

（核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古赤峰024006）

綜合測井方法在二連盆地鑲黃旗地區(qū)地浸砂巖型鈾礦勘探中的應(yīng)用

李強(qiáng)，郭福能，寧君，翟亮亮，賀航航

（核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古赤峰024006）

利用綜合測井資料獲取的巖石物性參數(shù)特征（包括視電阻率、自然電位、密度、聲波時(shí)差、井徑和自然伽馬等多項(xiàng)參數(shù)，分析統(tǒng)計(jì)視電阻率劃分巖性和地層，自然電位確定泥巖基線和區(qū)分滲透和非滲透地層，自然伽馬定量解釋鈾含量等），對二連盆地鑲黃旗地區(qū)潛水氧化成礦進(jìn)行了分析。通過對測區(qū)內(nèi)一百多個(gè)鉆孔的綜合測井資料統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出該區(qū)內(nèi)巖石物性參數(shù)特征，利用巖石物性參數(shù)特征劃分巖性、地層，并分析沉積環(huán)境特征，為以后該區(qū)內(nèi)快速識別巖性、地層和沉積相提供依據(jù)，對可地浸砂巖型鈾礦找礦具有重要意義。

綜合測井；物性參數(shù)；沉積環(huán)境

研究測井曲線與鈾找礦之間的關(guān)系是基于分析巖性測井參數(shù)特征及其在垂向上的各種組合所構(gòu)成的不同旋回、不同韻律的曲線特征，測井曲線特征的變化組合反映了地下同一地區(qū)不同時(shí)期的沉積環(huán)境情況［1，2］。因此進(jìn)行測井資料研究首先統(tǒng)計(jì)測井參數(shù)特征，以此為基礎(chǔ)識別巖性，再劃分地層界限以及利用單孔測井資料劃分各地層的測井相類型。再利用多孔測井資料進(jìn)行剖面測井相分析，這樣就可以定性和定量的研究測井資料，達(dá)到準(zhǔn)確、詳盡的研究效果［3］。

1 地質(zhì)概況

測區(qū)位于二連盆地騰格爾坳陷伸展斷陷盆地群南緣與溫都爾廟隆起帶接觸部位，屬三級構(gòu)造單元。凹陷主體呈北東向展布，西南段及北東段轉(zhuǎn)折呈近SN向，周邊由多條NE向及近SN向斷裂所圍限，凹陷南北長約64 km，寬約7～15 km，為狹長斷陷裂谷，面積近700 km2。沉積蓋層以下白堊統(tǒng)巴彥花群（K1b）為主體，自下而上依次分為阿爾善組（K1ba）、騰格爾組（K1bt）、賽漢組（K1bs）。缺失上白堊統(tǒng)及古近系，頂部覆蓋新近系泥巖及第四系。

2 測井參數(shù)特征

表1 巖石物性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 1Statistical data of physical parameters

通過分析綜合測井各參數(shù)在不同巖性中的變化，反應(yīng)了區(qū)域上不同地層巖性測井參數(shù)的差異，利用巖石物性參數(shù)特征劃分巖性、地層，并分析沉積環(huán)境特征，為以后該區(qū)內(nèi)快速識別巖性、地層和沉積相提供幫助［4］，依據(jù)綜合測井資料統(tǒng)計(jì)出礦區(qū)巖石物性參數(shù)（見表1），統(tǒng)計(jì)出區(qū)域上騰格爾組（K1bt）、賽漢組（K1bs）巖石的視電阻率與巖石的密度、粒度有關(guān)系，表現(xiàn)為隨著粒度由大變小，電阻率、聲波時(shí)差和密度表現(xiàn)為由大變小的趨勢，隨視電阻率由大變小的變化順序巖性依次為：礫巖-砂質(zhì)礫巖-粗砂巖-中砂巖-細(xì)砂巖-粉砂巖-泥巖。

視電阻率值在各種巖性間差異最為明顯，是工作中區(qū)分不同巖性的主要依據(jù)。泥巖的視電阻率最低，隨著砂礫含量的增多視電阻率也逐漸增大。砂巖的視電阻率較高，差異也較大，隨著泥質(zhì)含量的減少，巖石顆粒粒徑的增大視電阻率值也增高。礫巖的視電阻率值很高，但受泥質(zhì)含量的影響，相差較大（表1）。研究以上測井參數(shù)的差異是劃分區(qū)域上巖性-巖相的基礎(chǔ)。但要利用測井曲線準(zhǔn)確區(qū)分粗砂巖、中砂巖和細(xì)砂巖還有很大難度，需要結(jié)合地質(zhì)編錄更為可靠。

3 利用測井資料分析沉積相

測井資料是地下沉積地質(zhì)體的一系列地球物理響應(yīng)，測井曲線的變化特征是這些響應(yīng)中分析測井相的要素，測井曲線的變化特征包括幅度特征、形態(tài)特征等［5］。本文對礦區(qū)測井資料提取出以下四例具代表性的曲線特征：

圖1 辮狀河相測井曲線特征圖Fig.1Characteristics chart of logging curve of braided river

1）賽漢組發(fā)育辮狀河相，視電阻率表現(xiàn)為箱狀或鋸齒狀高阻特征（圖1），反映為砂巖和砂礫巖的組合。自然電位曲線也表現(xiàn)為箱形或鐘形等形態(tài)特征，曲線異常幅度較大。

2）騰格爾組發(fā)育扇三角洲平原相和扇三角洲前緣相，視電阻率以高阻高幅為主，在曲線特征方面，曲線形態(tài)反應(yīng)的主要巖性是礫石、砂和泥質(zhì)組成，自然電位曲線多為高幅負(fù)異常。

3）扇三角洲平原相視電阻率曲線上，主要反應(yīng)帶齒邊的大幅度曲線，其異常幅度大。自然電位曲線的異常幅度也較大。界面曲線形態(tài)多呈現(xiàn)底部突變型和頂部漸變型，測井曲線對礫巖的粒序變化反應(yīng)明顯（圖2）。

4）扇三角洲前緣相在視電阻率曲線上，表現(xiàn)為中等幅度的帶齒邊的箱形或鐘形曲線形態(tài)。自然電位曲線形態(tài)也為帶齒邊的箱形和鐘形，且其曲線幅度變化較大（圖3）。

5）濱淺湖相沉積在測井曲線上表現(xiàn)在大段低平直曲線的形態(tài)特征，偶爾會出現(xiàn)細(xì)砂巖和粉砂巖的小峰（圖4）。

4 目的層單孔測井參數(shù)特征

圖2 扇三角洲平原相測井曲線特征圖Fig.2Characteristics chart of logging curve of fan delta plain

圖3 扇三角洲前緣相測井曲線特征圖Fig.3Characteristics chart of logging curve of fan delta front

圖4 濱淺湖相測井曲線特征圖Fig.4Characteristics chart of logging curve of shore-shallow lacustrine

圖5 單孔巖性-巖相分析圖Fig.5Sketch profile of single well sedimentary facies analysis

測區(qū)的有利成礦層位主要在賽漢組，賽漢組辮狀河相巖石在視電阻率測井曲線上，主要表現(xiàn)為中幅箱形或齒狀箱形，曲線形態(tài)表現(xiàn)為泥砂互層，發(fā)育較好的砂體。其中，辮狀河道幅值相對較高，以砂質(zhì)礫巖及含泥砂巖為主，決口扇、泛濫平原的幅值低而平緩，以含砂泥巖為主。賽漢組主要發(fā)育河流沉積體系，河道內(nèi)砂體厚度自中心向其兩側(cè)方向厚度變薄。在局部地段可見泛濫平原相泥巖發(fā)育，河道不發(fā)育，河漫相發(fā)育，泛平原微相和落淤微相發(fā)育。整體上沉積物在垂向上以心灘沉積的砂巖為主，缺乏加積的河漫沉積物（圖5）。

5 目的層剖面測井參數(shù)特征

利用多孔測井曲線資料對比分析可以看出，施工地區(qū)賽漢組頂部為開放式空間，賽漢組流體運(yùn)載層測井曲線形態(tài)為自下而上漸細(xì)的多個(gè)韻律組成的大箱型，為鈾運(yùn)移富集提供了有利空間，厚度一般在30～40 m之間，測井曲線幅值變化明顯，界面形態(tài)為底部突變型，頂部漸變型。賽漢組砂體中泥巖夾層在剖面上以透鏡體狀產(chǎn)出，說明賽漢組泥巖夾層分布不穩(wěn)定，厚度變化較大，平面上單個(gè)泥巖夾層面積較小，說明沉積時(shí)期河道位置擺動頻繁，沖刷作用強(qiáng)烈，具有較強(qiáng)的水動力條件。剖面上騰格爾組與賽漢組的視電阻率曲線幅值差異不明顯，結(jié)合地質(zhì)編錄分析原因?yàn)轵v格爾組泥巖中含有火山巖礫石（圖6）。

圖6 剖面測井相分析圖Fig.6Sketch of section sedimentary facies analysis

6 結(jié)論

1）應(yīng)用測井資料進(jìn)行物性參數(shù)分析可以快速確定地層巖性-巖相，但是無法準(zhǔn)確確定具體沉積環(huán)境，說明僅應(yīng)用測井資料具有局限性，需要結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析。

2）通過分析統(tǒng)計(jì)勘探區(qū)內(nèi)地層測井參數(shù)特征，發(fā)現(xiàn)賽漢組有由自下而上漸細(xì)的多個(gè)韻律組成的、曲線幅值變化較大的“齒化箱形”砂體，即礫質(zhì)辮狀河相，礫質(zhì)辮狀河相沉積離鈾源近，辮狀河砂體連續(xù)性和滲透性好，提供鈾運(yùn)移和富集的有利空間。

（，Continued on page 177）（，Continued from page 171）

［1］黃智，陳曜岑．煤田地球物理測井［M］．武漢：武漢地質(zhì)學(xué)院，1986．

［2］王良忱．沉積環(huán)境和沉積相［M］．北京：石油工業(yè)出版社，1996．

［3］鄧小衛(wèi)．綜合測井資料在吐哈盆地十紅灘鈾礦勘探找礦中的應(yīng)用研究［J］．西北鈾礦地質(zhì)，2001，27（2）:25-31．

［4］李紅璧．綜合測井曲線解釋研究十紅灘鈾礦床北帶鈣質(zhì)層分布及與鈾礦關(guān)系［J］．西北鈾礦地質(zhì)，2002，28（2）:42-46．

［5］傅良魁．應(yīng)用地球物理勘探［M］．北京：地質(zhì)出版社，1991．

The application of comprehensive geophysical logging for in-situ leachable sandstone-type uranium deposit prospecting in the southeast edge of Erlian basin

LI Qiang，GUO Funeng，NING Jun，ZHAI Liangliang，HE Hanghang

（Party No．243，CNNC，Chifeng，Inner Mongolia 024006，China）

Based on the analysis of characteristics of physical parameters by using comprehensive logging data of apparent resistivity，spontaneous potential，density，acoustic transit time，caliper log and natural gamma，lithology unit and strata were divided by statistics and analysis of apparent resistivity．The base line of the mudstone，the permeability and non permeable formations were differentiated by spontanous potential and explaining uranium content was quantitatively estimated by narural gamma．These parameters was used to analyse mineralization of Xianghuangqi area of Erlian basin．Through statistical analysis of comprehensive logging information of hundreds drilling in the working area，this paper summarized the characteristics of petrophysical parameters，divided lithologic unit and stratum based on the physical parameters，analyzed the characteristics of sedimentary environment．It is important for the exploration of in-situ leaching sandstone-type uranium deposit of this area in the future．

comprehensive logging；physical parameter；sedimentary environment

P631

A

1672-0636（2016）03-0167-05

10.3969/j.issn.1672-0636.2016.03.007

2015-12-30

李強(qiáng)（1981—），男，吉林人，工程師，主要從事放射性物探工作。E-mail:zz635@qq．com