内蒙古因格井坳陷巴音戈壁组粘土岩预选地段地质特征及综合评价

发布时间：2020-11-05 03:47

　　 粘土岩预选地段的地质条件是高放射性核废物处置库选址的重要依据之一,本论文以巴音戈壁盆地因格井坳陷塔木素地区预选地段巴音戈壁组上段地层为研究对象,结合前人成果,通过野外踏勘、岩心观测、薄片分析及物理、化学分析等手段,对内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷塔木素地区预选地段研究区岩石学特征、物源区特征、地球化学特征、沉积展布特征进行精细研究,主要取得以下几点认识:1.研究区巴音戈壁组上段多为砖红色砂岩、粉砂岩以及灰色粘土岩。岩石类型主要是长石砂岩。砂岩碎屑成分中石英、长石和岩屑三个端元平均含量为42.4%、50.9%和6.7%。填隙物中胶结物以褐铁矿、方解石或白云石居多,石膏、黄铁矿次之;杂基主要为伊利石、高岭石、水云母。碎屑主要以中粗粒—粗粒为主;形态多为棱角状,因此砂岩成分成熟度与结构成熟度均较低。2.粘土岩主要类型为深灰色块状泥岩及深色页岩。岩石固结程度、均一性良好,结构致密。粘土矿物组成主要为方沸石、高岭石及伊利石。方沸石独特的分子筛功能对核素有极强的吸附能力。研究区巴音戈壁组上段深部粘土岩含水率小于5%;总孔隙度为5.51%-10.99%,总渗透率为10~(-20)m~2,能有效阻止核素迁移。3.三叠纪至侏罗纪时期,研究区宗乃山—沙拉扎山隆起抬升,作为物源区为研究区提供陆源碎屑物质。Dickinson图解中显示研究区附近物源区为大洋岛弧向大陆岛弧过渡的地区;地球化学特征显示其物源主要来自上地壳长英质与基性岩混合区域。4.研究区巴音戈壁组上段K_1b~(2-1)、K_1b~(2-2)、K_1b~(2-3)沉积期均主要以扇三角洲相和湖相沉积为主。扇三角洲相主要发育扇三角洲平原亚相及扇三角洲前缘亚相。扇三角洲平原亚相发育水上分流河道及水上分流河道间,多为砖红色砂岩;扇三角洲前缘多发育水下分流河道,水下分流河道间,河口砂坝和席状砂,主要为灰绿色粉砂岩、灰色粉砂质泥岩及泥岩。水下分流河道和水下分流河道间与浅湖相相连。深湖相在研究区中K_1b~(2-1)沉积期展布面积最大,超过200km~2。地层厚度大于300m,产状平缓,倾角小于6°,符合粘土岩预选地段选址要求。研究区沉积环境总体为扇三角洲—湖泊沉积模式,物源区主要来自西北地区宗乃山—沙拉扎山,随着宗乃山隆起作用进一步增强,湖盆逐渐缩小并迁移。5.内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷塔木素地区研究区中预选地段地质条件,如构造稳定性、粘土岩展布特征、岩石学特征、孔隙度、渗透性、力学性质、地球化学特征等,均基本满足我国高放射性废物地质处置库的选址标准,在地质条件方面基本适合建设高放射性核废物处置库。
【学位单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TL942.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 国内外粘土岩处置库围岩研究现状
        1.2.1 法国粘土岩处置库围岩研究现状
        1.2.2 瑞士粘土岩实验室围岩研究现状
        1.2.3 比利时粘土岩处置库围岩研究现状
    1.3 我国粘土岩高放废物处置库围岩研究现状
    1.4 主要研究内容、研究方法及其思路
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究方法及思路
    1.5 论文工作量
2 区域地质背景
    2.1 位置、交通、自然地理及经济状况
        2.1.1 塔木素位置与交通条件简况
        2.1.2 自然地理与经济概况
    2.2 区域构造概况
        2.2.1 区域大地构造位置及构造分区
        2.2.2 区域断裂构造分布
        2.2.3 构造演化
    2.3 地层特征
        2.3.1 基底特征
        2.3.2 盖层特征
3 岩石学特征
    3.1 砂岩岩石学特征
        3.1.1 砂岩组分特征
        3.1.2 砂岩结构特征
    3.2 粘土岩岩石学特征
        3.2.1 粘土岩岩石类型
        3.2.2 粘土岩矿物组成
        3.2.3 矿物微观形貌特征
        3.2.4 粘土岩物理特征
4 物源分析
    4.1 岩石学、矿物学分析
        4.1.1 多碎屑分析
    4.2 粘土岩地球化学特征
        4.2.1 主量元素地球化学特征
        4.2.2 微量元素地球化学特征
        4.2.3 稀土元素地球化学特征
    4.3 物源区性质分析
5 沉积相研究
    5.1 沉积相标志
    5.2 巴音戈壁组沉积相分析
    5.3 单井沉积相分析
    5.4 连井沉积相分析
    5.5 层序地层格架
    5.6 沉积相展布
    5.7 沉积模式及沉积演化
6 预选地段综合评价
    6.1 预选地段宏观地质特征评价
    6.2 预选地段岩石学特征评价
    6.3 预选地段粘土岩物理特征评价
    6.4 预选地段粘土岩化学特征评价
    6.5 总体评价
结论
致谢
参考文献

【参考文献】

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本文编号：2871079