于振鋒，程日輝，趙小青，孫鳳賢，許中杰，沈艷杰

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林長春 130061;2.大慶鉆探測井一公司，黑龍江大慶 163412）

海拉爾盆地烏南凹陷南一段高伽馬砂巖成因與識(shí)別

于振鋒1，程日輝1，趙小青2，孫鳳賢2，許中杰1，沈艷杰1

（1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林長春 130061;2.大慶鉆探測井一公司，黑龍江大慶 163412）

為了提高海拉爾盆地烏南凹陷高伽馬砂巖測井巖性解釋的準(zhǔn)確性，采用巖心觀察、顯微鏡下描述和測井曲線分析相結(jié)合的方法對(duì)高伽馬砂巖的成因和識(shí)別方法進(jìn)行探討。對(duì)砂巖的補(bǔ)償中子值進(jìn)行分類以排除孔隙度對(duì)測井曲線的影響，再利用深側(cè)向電阻率、微側(cè)向電阻率和補(bǔ)償密度交會(huì)識(shí)別高自然伽馬砂巖。研究結(jié)果表明:影響砂巖自然伽馬特征的因素有凝灰質(zhì)、黏土、油、長石以及鈣質(zhì);高自然伽馬砂巖具有高釷或者高鈾含量的特征;凝灰質(zhì)導(dǎo)致釷富集，黏土導(dǎo)致鈾、釷和鉀均富集，油導(dǎo)致鈾富集，長石導(dǎo)致鉀富集，鈣質(zhì)導(dǎo)致鈾含量降低;從凹陷邊緣至凹陷中央影響砂巖高自然伽馬因素依次為高凝灰質(zhì)含量、高長石含量以及高黏土含量。

海拉爾盆地;烏南凹陷;高自然伽馬砂巖;巖石成因;識(shí)別方法

一般情況下砂巖具有伽馬含量低的特征，但是當(dāng)砂巖中泥質(zhì)含量較高時(shí)，由于泥質(zhì)對(duì)鈾、釷、鉀等具有吸附性而顯示高伽馬，因此自然伽馬成為計(jì)算地層中泥質(zhì)含量的重要參數(shù)［1-3］，常被用于層序單元?jiǎng)澐郑?-5］，高伽馬值也成為水體較深、水動(dòng)力較弱的沉積環(huán)境的反映［6-7］。海拉爾盆地是中生代斷陷盆地，主要充填下白堊統(tǒng)地層［8-9］，是測井解釋的重點(diǎn)層位［10-11］。在測井巖性識(shí)別時(shí)高伽馬砂巖經(jīng)常會(huì)被當(dāng)成泥巖從而造成巖性判別上的失誤。鄂爾多斯盆地延長組發(fā)育高伽馬砂巖，原因是地層中含有較多的凝灰質(zhì)［12-14］。烏南凹陷下白堊統(tǒng)同樣含有較多的凝灰質(zhì)［15-16］，筆者從巖心觀察、薄片鑒定以及測井曲線特征入手，對(duì)南屯組一段高伽馬砂巖進(jìn)行分析，為測井巖性解釋和儲(chǔ)層劃分提供巖石學(xué)證據(jù)。

1 高伽馬砂巖的巖石學(xué)分類以及伽馬值的限定

通過對(duì)海拉爾盆地烏南凹陷19口井下白堊統(tǒng)的取心井段進(jìn)行巖心觀察和薄片鑒定，確定了烏南凹陷下白堊統(tǒng)所發(fā)育的巖石類型，共有5類:火山熔巖、火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖和正常碎屑沉積巖。后4類巖石發(fā)育碎屑結(jié)構(gòu)，分為骨架和填隙物，廣義上這4類巖石都屬于“砂巖”。

研究區(qū)高伽馬砂巖類型有火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖和正常碎屑沉積巖。骨架部分包括石英、長石和巖屑（火山碎屑巖中石英和長石統(tǒng)稱為晶屑）。火山碎屑巖中含有玻屑。測井機(jī)制上，骨架部分（玻屑除外）響應(yīng)的機(jī)制是一致的，因此導(dǎo)致這幾種巖石類型測井響應(yīng)的不同就歸結(jié)于填隙物和玻屑。高伽馬砂巖包括砂級(jí)－礫級(jí)的廣義“砂巖”。

對(duì)研究區(qū)下白堊統(tǒng)的泥巖和砂巖的伽馬值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出泥巖的伽馬值一般在100～160 API，砂巖的一般在70～170 API，交叉范圍較大。對(duì)于伽馬值為100 API以上巖性可能是泥巖，也可能是砂巖，亦是測井巖性判別可能出現(xiàn)失誤的巖性，因此伽馬值100 API以上的砂巖成為本文中研究的重點(diǎn)。

2 高伽馬砂巖的巖石學(xué)特征

研究區(qū)測井特征顯示高伽馬砂巖具有高釷或者高鈾的特征（表1）。以巴13井1.454 40～1.455 98 km灰色粗砂巖（圖1（a））、巴13井1.47440～1.47511 km淺灰色粗粒級(jí)凝灰?guī)r（圖1（b））以及巴X2井1.816 10～1.81705 km的淺褐色復(fù)成分細(xì)礫巖（圖2）為例。圖1（a）為普通砂巖，伽馬值為81 API，鈾含量wU為（1.8～2.5）×10－6，釷含量wTh為（9～11）× 10－6，鉀含量wK為2.0%～2.3%。圖1（b）為高伽馬砂巖，伽馬值為119 API，wU為（2.0～2.5）×10－6，wTh為（16.5～17.5）×10－6，wK為2.2%～2.5%，與圖1 （a）相比鈾和鉀含量相差不多，釷含量較高。

表1 常規(guī)砂巖與高伽馬砂巖的自然伽馬、鈾、釷和鉀含量對(duì)比Table 1 Content com parison of gamma、U、Th and K of conventional sandstone and high gamma ray sandstone

圖1 巴13井兩深度段自然能譜測井曲線Fig.1 Natural gamma ray spectrometry log curves of the firstmem ber of two depth segment in Nantun formation，well Ba 13

圖2為高伽馬砂巖，伽馬值為125 API，鈾含量為（5.3～5.7）×10－6，釷含量為（10～12）×10－6，鉀含量不足0.1%，與圖1（a）相比釷含量相差不多，鉀含量很低，鈾含量較高。圖2與圖1（b）相比，伽馬值高6 API，鈾含量高3×10－6，釷含量低5×10－6，鉀含量低2.5%，說明鈾對(duì)伽馬值的貢獻(xiàn)較釷高，即鈾和釷含量在增加值相同的情況下，鈾含量增加的巖石伽馬值更高。根據(jù)研究區(qū)下白堊統(tǒng)的高伽馬砂巖的巖石學(xué)特征，得出引起砂巖高伽馬特征的原因，見表2。

表2 影響砂巖伽馬值的成因與鈾、釷和鉀含量對(duì)比Table 2 Factors of high gamma sandstone and conten t com parison of U、Th and K

圖2 巴X2井南一段自然能譜測井曲線Fig.2 Natural gamma ray spectrometry log curves of the firstmember of Nan tun formation，well Ba X2

2.1 凝灰質(zhì)含量高，伽馬值高

下白堊統(tǒng)凝灰?guī)r的伽馬值顯示為高值，一般在110～170 API，自然能譜測井曲線顯示凝灰?guī)r鈾含量和鉀含量屬于正常，分別為（2～3）×10－6和0～3%;釷含量明顯較高，為（15～25）×10－6。伽馬值與釷含量具有很好的正相關(guān)關(guān)系。以巴13井為例（圖3），南一段1.473 31～1.474 10 km的巖性為淺灰色含礫粗粒級(jí)凝灰?guī)r（圖4（a）），其伽馬值為115 API，鈾含量為（2～3）×10－6，釷含量為（16～18）× 10－6，鉀含量為2.5%～2.7%。自然能譜測井曲線柱狀圖顯示伽馬值與釷含量的相關(guān)性最高，曲線形態(tài)相似。

圖3 巴13井南一段自然能譜測井曲線Fig.3 Natu ral gamma ray spectrometry log cu rves of the firstmember of Nantun formation，well Ba 13

圖4 海拉爾盆地烏南凹陷南一段高伽馬砂巖巖性圖版Fig.4 Lithological chart of high gamma sandstone in the firstmember of Nantun formation of Wunan depression in Hailar Basin

圖4中:（a）孔隙被凝灰質(zhì)充填，×20（+），巴13井1.47367 km;（b）孔隙被黏土質(zhì)充填，×10（－），烏27井2.002 28 km;（c）砂巖含油，巴X2井1.816 00～1.81619 km;（d）顆粒間被砂質(zhì)充填，×1.25（+），巴X2井1.81672 km;（e）凝灰質(zhì)和黏土質(zhì)含量低，×10（+），烏27井2.00503 km;（f）鈣質(zhì)交代明顯，× 20（+），烏31井2.29400 km。

2.2 黏土質(zhì)含量高，伽馬值高

圖5 烏27井南一段自然能譜測井曲線Fig.5 Natural gamma ray spectrometry log curves of the firstmember of Nantun formation，wellWu 27

泥質(zhì)對(duì)鈾、釷和鉀均具有吸附性，泥質(zhì)含量越高，伽馬值越高。以烏27井為例（圖5（a）），南一段2.002 14～2.002 76 km的巖性為灰色粗砂巖，顯微鏡下顯示顆粒間被大量的黏土充填（圖4（b））。其伽馬值為148 API，鈾含量為（3～4）×10－6，釷含量為（13～15）×10－6，鉀含量為3.3%～3.6%。與凝灰質(zhì)的自然能譜測井值相比，鈾含量和鉀含量均升高，釷含量降低。與普通砂巖相比，鈾、釷和鉀含量均有升高。自然伽馬曲線與鈾、釷和鉀的自然能譜曲線形態(tài)相似，顯示伽馬值與鈾、釷和鉀含量均具有一定的相關(guān)性。

2.3 油含量高，伽馬值高

由于鈾的沉淀和吸附與有機(jī)質(zhì)密切相關(guān)［18-20］，從而導(dǎo)致了含油的巖石具有相對(duì)較高的鈾含量。南一段含油的巖石，鈾含量一般都大于5×10－6，部分可以達(dá)到9×10－6。含油級(jí)別越高，鈾含量越高。釷含量和鉀含量與不含油巖石的釷含量和鉀含量相近，受油的影響較小。以巴X2井為例（圖2），南一段1.816 40～1.817 05 km的巖性為淺褐色復(fù)成分細(xì)礫巖，巖心觀察具有明顯的含油特征（圖4（c））。顯微鏡下顯示，顆粒間被砂質(zhì)充填（圖4（d）），不含凝灰質(zhì)，僅有少量的黏土質(zhì)。自然能譜測井曲線柱狀圖顯示伽馬值為125 API，鈾含量為（5.3～5.7）× 10－6，釷含量為（10～12）×10－6，鉀含量不足0.1%。自然伽馬曲線與鈾的自然能譜曲線形態(tài)相似，與釷的自然能譜曲線形態(tài)相反。鉀含量過低，與高伽馬無關(guān)?？傮w上顯示了伽馬值與鈾含量具有高的相關(guān)性。

2.4 長石含量高，伽馬值高

當(dāng)砂巖中不含或者含少量凝灰質(zhì)和黏土?xí)r實(shí)際上就是普通砂巖，理論上應(yīng)該不具有相對(duì)高的伽馬值。但是，研究區(qū)部分含少量凝灰質(zhì)和黏土的砂巖同樣具有高伽馬的特征。對(duì)這些巖性進(jìn)行顯微鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)其長石含量較高，并且主要為鉀長石。研究區(qū)蝕變現(xiàn)象比較明顯，在長石表面會(huì)含有較多的黏土，其會(huì)對(duì)鈾和釷具有一定的吸附作用，所以這種類型的砂巖通常鈾含量有略微增加，但沒有被黏土充填的砂巖的鈾含量高。鈾含量一般為（2.5～3.5）×10－6;釷含量明顯較凝灰質(zhì)和黏土質(zhì)中的要低，一般為（11～14）×10－6;鉀含量與被黏土充填的砂巖的相近，為3%～4%，只是原因不同，被黏土充填的砂巖是由于黏土的吸附性，而長石含量高的砂巖是由于長石自身的鉀含量高。以烏27井為例（圖5（b）），南一段2.004 97～2.005 72 km的巖性為灰色巖屑長石粗砂巖。顯微鏡下顯示，顆粒間黏土質(zhì)和凝灰質(zhì)含量較低（圖4（e））。自然能譜測井曲線柱狀圖顯示伽馬值為136 API，鈾含量為（2.6～3.3）×10－6，釷含量為（12.2～13.5）×10－6，鉀含量為3%～4%。自然伽馬曲線的上半段與釷曲線的變化趨勢一致，數(shù)值逐漸降低，這是由于長石中黏土礦化的黏土雖然對(duì)釷有吸附性，但是沒有凝灰質(zhì)中的釷含量高，而該層砂巖的上覆巖層為凝灰質(zhì)砂巖，因此釷含量會(huì)呈降低趨勢，導(dǎo)致了伽馬值降低。自然伽馬曲線的下半段與鈾、釷和鉀曲線的變化趨勢一致，這是因?yàn)楫?dāng)釷含量降到不受上覆巖層放射性影響時(shí)，長石的含量以及長石蝕變的黏土礦物對(duì)鈾和釷的吸附就成為影響伽馬值的重要因素。研究區(qū)凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖普遍發(fā)育，這種巖性組合和測井曲線特征是常見的。

可見，這種類型的砂巖具有高的伽馬值必須同時(shí)具備兩個(gè)條件:一是鉀長石含量高、長石較大程度的黏土礦化;二是上覆巖層通常具有高的放射性，為黏土礦物的吸附提供放射性元素。

2.5 鈣質(zhì)含量高的砂巖伽馬值高

鈾的化學(xué)遷移和沉淀作用可以分為4種情況:①以硫酸鹽的形式遷移，當(dāng)pH＞7時(shí)沉淀;②以碳酸鹽絡(luò)合物形式遷移，當(dāng)pH＞10.8時(shí)沉淀;③呈有機(jī)質(zhì)絡(luò)合物形式遷移，當(dāng)pH＜4.7或pH＞8時(shí)沉淀;④呈鈾的膠溶體形式遷移，當(dāng)pH＜5或pH＞8時(shí)沉淀［17］。研究區(qū)南一段鈣質(zhì)普遍發(fā)育，包括泥晶方解石、亮晶方解石、白云石以及片鈉鋁石。鈣質(zhì)是堿性環(huán)境的一種標(biāo)志，在pH＞8時(shí)沉淀［21］。鈣質(zhì)含量高的砂巖鈾的含量較低，一般為（1～2）×10－6，說明鈾是以碳酸鹽絡(luò)合物形式遷移的，同時(shí)成巖環(huán)境的pH值在8～10.8。鈣質(zhì)含量高同時(shí)具有高伽馬特征的砂巖釷含量較高，一般都在（18～23）×10－6。以烏31井為例（圖6），南一段2.293 76～2.294 40 km的巖性為灰色凝灰質(zhì)中砂巖（流紋質(zhì)），顯微鏡下顯示顆粒間被大量的凝灰質(zhì)充填，基質(zhì)含量較高，顆粒和填隙物被鈣質(zhì)交代明顯（圖4（f））。自然能譜測井曲線柱狀圖顯示伽馬值為134 API，鈾含量為（1～2）×10－6，釷含量為（21～23）×10－6，鉀含量為2.5%～3.0%。

圖6 烏31井南一段自然能譜測井曲線Fig.6 Natu ral gamma ray spectrometry log curves of the firstmember of Nantun formation，wellW u 31

3 測井曲線識(shí)別高伽馬砂巖

利用測井曲線識(shí)別高伽馬砂巖主要是找出其與普通砂巖和泥巖在測井曲線上的差異，特別是在常規(guī)測井曲線上的差異（表3）。充分挖掘常規(guī)測井曲線中的信息，以應(yīng)用于沒有自然能譜測井的鉆井。

統(tǒng)計(jì)顯示研究區(qū)泥巖的聲波時(shí)差大于278.9 μs/m，而砂巖的聲波時(shí)差小于278.9μs/m。泥巖的補(bǔ)償密度和電阻率與砂巖有較大的交叉范圍，只有當(dāng)電阻率小于7Ω·m或者補(bǔ)償密度小于2.2 g/ cm3時(shí)可以確定為泥巖。對(duì)于普通砂巖和高伽馬砂巖用單一的測井曲線則識(shí)別效果不好。

表3 高伽馬砂巖的測井響應(yīng)特征Table 3 Characteristics of well logging responses of high gamm a ray sandstone

交會(huì)圖版法是利用測井曲線識(shí)別巖性的有效方法之一。補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度、聲波時(shí)差以及電阻率等都與巖石的孔隙度有關(guān)，而引起砂巖高伽馬的因素對(duì)這些曲線也會(huì)產(chǎn)生影響。補(bǔ)償中子值為巖石的視孔隙度值，是巖石孔隙度（孔隙體積包括真實(shí)孔隙體積和黏土層間水體積）的直接反映［24-25］，本研究的思路是先將補(bǔ)償中子進(jìn)行分類，弱化孔隙度對(duì)測井曲線的影響，再針對(duì)每類巖石分別選取不同的圖版對(duì)普通砂巖和相對(duì)高伽馬砂巖進(jìn)行區(qū)分。

3.1 按照補(bǔ)償中子對(duì)巖石進(jìn)行分類

研究區(qū)砂巖補(bǔ)償中子值在10%～30%，各井補(bǔ)償中子值的范圍主要有4類:10%～15%，15%～25%，20%～30%以及10%～30%。根據(jù)范圍的最小值5%作為每個(gè)分類的補(bǔ)償中子值，可以將巖石分為4類，分別是補(bǔ)償中子值在10%～15%，15%～20%，20%～25%以及25%～30%。

3.2 利用交會(huì)圖對(duì)高伽馬砂巖進(jìn)行識(shí)別

樣品的選取原則為樣品所在巖層單層厚度大于60 cm（測井可識(shí)別厚度），每個(gè)連續(xù)取心井段選取兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，超過兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的井段則選取深度差別較大的兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的井段直接選取。

3.2.1 補(bǔ)償中子值在10%～15%

補(bǔ)償中子值在10%～15%具有高伽馬特征的砂巖骨架顆粒相對(duì)較少，基質(zhì)含量高，主要為凝灰質(zhì)充填;而普通砂巖的骨架顆粒含量差別較大，基質(zhì)為砂質(zhì)充填。

圖7顯示高伽馬砂巖與黑線之下的普通砂巖在電阻率相同的情況下具有相對(duì)高的補(bǔ)償密度。對(duì)圖7中位于高伽馬砂巖區(qū)的普通砂巖（黑線之上的普通砂巖）進(jìn)行薄片分析發(fā)現(xiàn)其基質(zhì)含量低，不超過7%，主要為骨架顆粒。補(bǔ)償密度和聲波時(shí)差交會(huì)（圖8）顯示其密度大于2.6 g/cm3，聲波時(shí)差值較低，在164.1～229.7μs/m。

3.2.2 補(bǔ)償中子值在其他范圍

15%～20%，20%～25%和25%～30%這3個(gè)范圍的砂巖影響因素和識(shí)別方法是一致的，以15%～20%的砂巖為例說明。

首先利用深側(cè)向電阻率與補(bǔ)償密度交會(huì)可以識(shí)別出3種類型的砂巖（圖9中黑線所圍砂巖）:一是黏土含量高的高伽馬砂巖，電阻率小于10Ω·m，密度小于2.4 g/cm3;二是骨架顆粒含量高的普通砂巖，填隙物較少，補(bǔ)償密度大于2.65 g/cm3;三是基質(zhì)為砂質(zhì)充填的普通砂巖，其電阻率大于15Ω·m，密度小于2.5 g/cm3。

圖9 補(bǔ)償中子值在15%～20%砂巖的R LLD-ρDEN交會(huì)圖Fig.9 R LLD-ρDEN crossp lot of sandstone w ith CNC of 15%－20%

對(duì)剩余混雜的砂巖（圖9中未被黑線所圍砂巖）利用微側(cè)向電阻率與補(bǔ)償密度交會(huì)可以將高伽馬砂巖與普通砂巖最終區(qū)分開來。識(shí)別出的普通砂巖（圖10黑線所圍普通砂巖）微側(cè)向電阻率小于30 Ω·m，密度小于2.52 g/cm3，其微側(cè)向電阻率與深側(cè)向電阻率相差不大，在－3～3Ω·m。識(shí)別出來的高伽馬砂巖可以分為兩類:一類是砂巖長石含量較高（圖10未被黑線所圍砂巖），另一類是砂巖明顯含油（圖10黑線所圍高伽馬砂巖）。長石含量高的砂巖隨基質(zhì)（黏土和凝灰質(zhì)）含量的增加電阻率降低，同時(shí)補(bǔ)償密度增大。明顯含油的砂巖補(bǔ)償密度較低（小于2.48 g/cm3），電阻率較高（大于30Ω·m）。

圖10 圖9中未被黑線所圍砂巖的R MLL-ρDEN交會(huì)圖Fig.10 R MLL-ρDEN crossp lot of sandstone outside black line in fig.9

4 高伽馬砂巖的分布規(guī)律

通過對(duì)烏南地區(qū)南一段砂巖的伽馬值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繪制等值線圖（圖11）發(fā)現(xiàn)，從凹陷邊緣到凹陷中心伽馬值逐漸增大，說明放射性物質(zhì)有從凹陷邊緣向凹陷中心遷移的趨勢。根據(jù)引起砂巖高伽馬特征原因的不同對(duì)研究區(qū)高伽馬砂巖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分區(qū)（圖12），結(jié)果顯示:受凝灰質(zhì)影響的砂巖主要集中于凹陷邊緣;受黏土影響的砂巖主要集中于凹陷中央;受長石影響的砂巖主要集中于凹陷邊緣與凹陷中央的過渡帶;受鈣質(zhì)和含油影響的砂巖在全區(qū)均有分布，僅在部分巖層發(fā)育。

圖11 海拉爾盆地烏南凹陷南一段砂巖自然伽馬等值線圖Fig.11 Nature gamma ray isoline gragh of sandstone in the firstmem ber of Nantun formation of W unan depression，Hailaer Basin

凹陷邊緣泥質(zhì)含量低，凝灰質(zhì)含量高，砂巖被凝灰質(zhì)充填顯示高伽馬。泥質(zhì)對(duì)鈾、釷和鉀的吸附性和泥質(zhì)從凹陷邊緣向凹陷中央的遷移導(dǎo)致在凹陷中央的砂巖如果被泥質(zhì)充填就會(huì)具有高的伽馬值。

圖12 海拉爾盆地烏南凹陷南一段統(tǒng)構(gòu)造分區(qū)與影響砂巖自然伽馬因素分區(qū)圖Fig.12 Division of tectonic and factors of effecting sandstone nature gamma ray in the firstmember of Nantun form ation ofW unan depression，Hailaer Basin

從凹陷邊緣至凹陷中央巖屑含量逐漸降低就會(huì)導(dǎo)致長石含量相對(duì)增加，這樣在凹陷邊緣與凹陷中央之間鉀含量就會(huì)與凹陷中央的鉀含量相近，達(dá)到研究區(qū)的高值，只是原因不同。在研究區(qū)處于凹陷邊緣的鉀含量只有1%左右，如巴1井、巴X2井以及巴13井，而在凹陷中央可以達(dá)到4%。在凹陷邊緣與凹陷中央之間由于高的鉀含量、長石黏土礦化所形成的黏土和粒間少量的黏土質(zhì)的吸附作用、粒間的少量凝灰質(zhì)導(dǎo)致砂巖具有高的伽馬值。

含油會(huì)增加鈾的含量，但是如果有鈣質(zhì)發(fā)育則會(huì)導(dǎo)致鈾的遷移，因此在研究區(qū)并不是所有含油的砂巖鈾含量都高，只是在鈣質(zhì)不發(fā)育的砂巖如果含油則會(huì)導(dǎo)致鈾含量有所增加。

綜上所述，導(dǎo)致砂巖高伽馬的原因從凹陷邊緣到凹陷中央依次為高凝灰質(zhì)含量、高長石含量以及高泥質(zhì)含量。鈣質(zhì)和含油是兩個(gè)相對(duì)的因素，鈣質(zhì)可以導(dǎo)致鈾含量低，含油可以導(dǎo)致鈾含量高。

5 結(jié)論

（1）海拉爾盆地烏南凹陷下白堊統(tǒng)的高伽馬砂巖為伽馬值大于100 API的火山碎屑巖、沉積火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖以及正常碎屑沉積巖。

（2）砂巖的伽馬值與凝灰質(zhì)、黏土、長石含量以及含油有關(guān)。凝灰質(zhì)含量高的砂巖釷含量較高;長石和黏土含量高的砂巖鈾、釷和鉀均有富集;含油的砂巖以富鈾為特征。

（3）研究區(qū)鈣質(zhì)普遍發(fā)育，其通過影響鈾的遷移和沉淀來改變砂巖的伽馬值。鈣質(zhì)含量高的砂巖鈾含量較低。

（4）影響砂巖高伽馬的因素較多，不能用單一的交會(huì)法來識(shí)別高伽馬砂巖。對(duì)砂巖的補(bǔ)償中子值進(jìn)行分類，再利用深側(cè)向電阻率、微側(cè)向電阻率和補(bǔ)償密度來識(shí)別高伽馬砂巖是可行的。

（5）區(qū)域上影響砂巖高伽馬砂巖的因素具有分帶性。從凹陷邊緣至凹陷中央依次為高凝灰質(zhì)含量、高長石含量以及高黏土質(zhì)含量。

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Genesis and identification of high gamma sandstone in the firstmember of Nantun formation of Wunan depression in Hailar Basin

YU Zhen-feng1，CHENG Ri-hui1，ZHAO Xiao-qing2，SUN Feng-xian2，XU Zhong-jie1，SHEN Yan-jie1
（1.College of Earth Sciences，Jilin University，Changchun 130061，China; 2.Daqing Drilling and Exploration Engineering Corporation No.1Well Logging Company，Daqing 163412，China）

In order to improve the accuracy of logging lithology identification of high natural gamma sandstone in Wunan depression in Hailar Basin，in terms of rock core and microscopic sections description and logging analysis，the causes and identification of high gamma sandstoneswere discussed.The classification of the sandstone CNL values can provide a estimating under a certain porosity degree.The high natural gamma sandstones can be identified using deep lateral resistivity （DLL），micro lateral resistivity logging（RMLL），DEN and AC.The research results show that the factors affecting these sandstones with high natural gamma are tuffaceousmatter，clay，oil，feldspar and calcium.High natural gamma sandstones express high content of thorium or uranium from logging data.The tuffaceousmatter leads to the enrichment of thorium，clay leads to the enrichment of uranium，thorium and potassium，oil leads to the enrichment of uranium，feldspar leads to the enrichment of potassium，and calcareousmatter leads to the decrease of uranium content.The affecting factors of sandstone nature gamma ray are high tuffaceousmatter，high feldspar and high clay ranging from edge to center of the depression.

Hailaer Basin;Wunan depression;high natural gamma sandstone;lithogenesis;recognitionmethod

TE 121.3

A

10.3969/j.issn.1673-5005.2012.03.012

1673-5005（2012）03-0076-08

2011－05－12

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40972074）;吉林大學(xué)平臺(tái)基地建設(shè)項(xiàng)目（450060326044）

于振鋒（1986－），男（漢族），山西晉城人，博士研究生，主要從事沉積學(xué)和測井地質(zhì)學(xué)方面的研究。

（編輯 沈玉英）