渭河盆地物性特征分析

渭河盆地物性特征分析

谷开拓

陕西省矿产地质调查中心  陕西 西安  710068

摘要：渭河盆地位于陕西省中部。西起宝鸡、东至潼关、南依秦岭、北抵渭北低山，平均海拔520米，南北宽30～80km，面积约3.9万km2。盆地基础地质调查工作开始于上世纪六十年代，较系统的划分和建立了盆地地层单位、构造格架、岩浆岩期次等，本文以此为基础，在统计盆地内相关物性标本物性特征的基础上，对其进行简要分析，总结各地层的相关参数分布范围。

关键词：渭河盆地 物性

一、地质特征

第四系：广布全区，岩性以黄土和砂砾石为主，成分类型复杂，以风积、冲洪积、湖积为主，另有冰水、坡积、滑塌等堆积，岩性以黄土和砂砾卵石为主。由于原始地形崎岖不平，使第四系沉积厚度差别极大，由西北向东南增厚，与下覆新近系为不整合接触。

新近系：分布于白鹿塬、同仁塬、横岭塬及骊山周边地带，依次围绕骊山向西、南、东成扇状分布。岩性主要为棕红色砂质泥岩与灰黄、灰绿色砂岩互层及底部砾岩夹杂色泥岩、砂质泥岩与砂砾岩互层等。

古近系：多深埋于渭河盆地之下，地表出露于骊山及其周边地区，以大套紫红色泥岩为特征，夹灰黄色和灰绿色砂岩、粉砂岩，岩性主要以灰白色块状砂岩为主，夹(或互)紫红色泥岩。

中生界：盆地内出露有三叠系和白垩系，缺失侏罗系，岩性为暗紫色或灰绿色厚层砂岩、砂质页岩及页岩等。

古生界：早古生界地层寒武系和奥陶系盆地内有沉积，缺失志留系。晚古生界地层石炭系和二叠系盆地内有沉积，缺失泥盆系。岩性为浅海相的油页岩、灰岩、泥灰岩、鲕状灰岩、灰岩及白云岩、灰黑、黑色页岩、砂质页岩、薄层泥灰岩、铝土质页岩、杂色砂、泥岩、页岩。

元古界：下元古界以石英岩、云母石英片岩和含砾石英片岩为主的变质碎屑岩，中元古界岩性主要为云母石英片岩、含磁铁矿片岩、硅化的白云质大理岩、千枚岩等。

二、密度特征

通过盆地内采集886块标本密度测试①，不同地层具有较明显的密度差异，密度变化由新地层到老地层逐渐增大，其平均值由第四系的1.67×103kg/m3，增大到元古界的2.69×103kg/m3。依据地层密度成果表，划分为四个密度界面，分别为第四系与新近系、新生界与中生界、中生界与古生界、古生界与元古界，密度差分别为0.75×103kg/m3、0.32×103kg/m3、0.07×103kg/m3、0.10×103kg/m3。侵入岩密度从酸性岩、中性岩到基性-超基性其密度增大。酸性岩和中性岩密度一致，均为2.55×103kg/m3，是岩浆岩中的主要低密度体。基性-超基性岩密度值最高，平均值为2.67×103kg/m3。因此侵入岩的密度具有规律性，与新生界密度存在明显差异。所以盆地各地层密度界面明显，可利用重力场解释推断盆地地层分布。

三、磁性特征

通过盆地内282块标本磁化率测试，渭河盆地内沉积地层无磁性或呈弱磁性，其磁化率小于11×10-6×4πSI，而侵入岩具有较强的磁性。侵入岩中从酸性-中性-基性-超基性岩，磁性逐渐增强；磁性岩类磁化率常见值为155.5×10-6×4πSI，中性岩的磁化率为691.7×10-6×4πSI，而基性-超基性岩磁性最强，其磁化率为1210.5×10-6×4πSI。元古界、太古界变质岩类的磁性中等，磁化率约为181×10-6×4πSI、267.02×10-6×4πSI。应用地磁场信息的可解释推断盆地侵入岩分布情况。

四、电性特征

采集468块电性标本，测试结果显示，新生界地层的电阻率平均数值最低，其平均数值在几十Ω.m左右，其次为中生界地层，平均值为700Ω.m；而古生界及太古界地层视电阻率相对较高，分别为2416、2035Ω.m，元古界地层的电阻率值最高，其平均数值大于8000Ω.m。侵入岩类电阻率数值普遍较高，达到数千Ω.m以上；相对而言酸性岩电阻率较低为3500Ω.m左右，其次为基性-超基性岩，约为5257Ω.m，中性岩电阻率值最高，达到近7000Ω.m。变质岩电阻率与酸性岩基本接近，约为3936Ω.m。

盆地地层及侵入岩具有明显的电性差异，可应用电场信息解释地层及侵入岩的分布情况。

五、钻孔电阻率特征

搜集到渭河盆地17口钻孔电阻率曲线，以1m间距数字化提取电阻率值，并将算术平均值作为分层地层的电阻率，结果显示。

地表第四系电阻率值最小为19.7Ω.m，最大为90.3Ω.m，平均值38.3Ω.m，第四系阻值基本为盆地内新生界地层中最大，在周至、三原一带阻值变化为60-90Ω.m，在其他地区阻值变化主要集中在20-50Ω.mΩ范围内。

第四系三门组地层电阻率最小为13.6Ω.m，最大为78.9Ω.m，平均值29.0Ω.m，相比上覆第四系地层阻值降低，在周至、三原、党睦一带阻值变化40-80Ω.m，在其他地区阻值变化集中在10-30Ω.m。

新近系张家坡组地层电阻率最小为9.5Ω.m，最大为53.8Ω.m，平均值23.3Ω.m，相比上覆三门组地层阻值降低。

新近系蓝田灞河组地层电阻率最小为8.8Ω.m，最大为50.5Ω.m，平均值23.9Ω.m，与张家坡组阻值基本一致。

新近系寇家村冷水沟地层电阻率最小为12.8，最大为53.2Ω.m，平均值为23.7Ω.m，与蓝田灞河组阻值基本一致。

古近系白鹿塬红河组地层电阻率变化范围在20.9-50.2范围内，平均值35.6Ω.m。

基底地层见二叠系、震旦系，阻值180.3-530.0Ω.m，较新生界阻值有较大幅度的增加，说明基底的电性特征为高阻。

六、盆地物性特征

第四系：低密度中低阻无磁，密度1.67g/cm3，电阻率10-150Ω.m，测井曲线拾取电阻率10-90Ω.m，磁化率几乎为0。

新近系：中低密度低阻无磁，密度2.25-2.42 g/cm3，电阻率约22Ω.m，测井曲线电阻率10-80Ω.m，磁化率几乎为0。

古近系：中密度中低阻无磁，密度2.37-2.49 g/cm3，电阻率17-122Ω.m，测井曲线电阻率20-50Ω.m，磁化率几乎为0。

中生界：中高密度中高阻，密度约2.52 g/cm3，电阻率约701Ω.m。

古生界：中高密度高阻弱磁，密度2.43-2.59 g/cm3，电阻率约2416Ω.m，测井曲线电阻率约140Ω.m，磁化率5-11（10-6×4πSI）。

元古界：高密度高阻中强磁，密度2.48-2.69 g/cm3，电阻率约8118Ω.m，测井曲线电阻率约122Ω.m，磁化率198×10-6×4πSI。

酸性岩：中密度高阻中强磁，密度约2.55 g/cm3，电阻率约3465Ω.m，磁化率约155.5×10-6×4πSI。

中性岩：中密度高阻强磁，密度约2.55 g/cm3，电阻率约6780Ω.m，磁化率约391.7×10-6×4πSI。

基性-超基性：高密度高阻强磁，密度约2.67 g/cm3，电阻率约5257Ω.m，磁化率约1210.5×10-6×4πSI。

参考文献：

【1】：渭河盆地物探测量[Z]. 谷开拓,张瑾爱,江桂,高维强,张开盾,王双双,周少伟,辛圆圆. 石油天然气工业工程科技Ⅰ辑. 2021

【2】：渭河盆地地层电阻率特征研究[J]，谷开拓等，中国西部科技，2019(9)，3