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2012年  第30卷  第1期

综述
“源热共控”中国近海盆地油气田“内油外气”有序分布
2012, 30(1): 1-19.
摘要:
源热共控油气形成,烃源岩是油气形成的内因,热是油气形成的外因,内因和外因缺一不可,二者耦合作用控制了含油气区内油气的形成、资源潜力与分布模式。中国近海沉积盆地主要属于新生代伸展盆地或张扭盆地,古近纪发生裂陷,早—中中新世发生区域性热沉降,晚中新世以来新构造活动在多数盆地比较活跃。中国近海新生代盆地烃源岩主要形成于古近纪裂陷期断陷,根据沉积充填特征分为陆相断陷和叠合断陷,陆相断陷指断陷期地层完全为陆相地层充填的凹陷,叠合断陷指除陆相地层充填外,还存在海相或海陆过渡相地层充填的断陷。渤海海域、黄海海域、珠江口盆地北部坳陷带和北部湾盆地古近纪断陷都属于陆相断陷,处于克拉通内部或大陆架,称为内带;东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部坳陷带、琼东南盆地及莺歌海盆地的古近纪断陷都属于叠合断陷,处在活动大陆边缘或被动大陆边缘陆坡区,称为外带。内带陆相断陷主要烃源岩为中深湖相源岩,分布时代包括古新世、始新世和渐新世,以始新世为主;外带叠合断陷烃源岩包括湖相烃源岩、海陆过渡相烃源岩和海相烃源岩,其中以海陆过渡相烃源岩为主,分布时代包括古新世、始新世、渐新世,以始新世—渐新世为主。内带湖相烃源岩倾向生油,外带海陆过渡相和海相烃源岩倾向生气。近海盆地内带热流值低—较高,外带热流值高—超高。烃源岩与热场耦合,内带倾油型烃源岩在相对较低的温度场作用下主要生油,外带倾气型烃源岩在较高的温度场作用下主要生气。因此,近海内带主要生油是找油的领域,外带主要生气是找天然气领域。中国近海石油的主要勘探领域在内带的渤海、南海北部北带和南黄海海域断陷,天然气主要勘探领域在外带的南海北部陆坡及东海海域。
鲕粒成因研究的新进展
2012, 30(1): 20-32.
摘要:
鲕粒的成因一直是一个谜一样的沉积学难题。Brehm等在2006年的实验室研究的结果表明,将鲕粒的形成可以与叠层石进行类比,是一个特殊的球状微生物席的产物,从而将鲕粒归为微生物成因。最近,来自于巴哈马现代鲕粒的研究,Duguid等在2010年认为,鲕粒形成与微生物活动不存在一个直接的关系,重新强调了鲕粒形成的化学过程,即:当鲕粒处在沉积物—水界面(活跃相)的时候,凭借一个在鲕粒上的非晶质钙碳酸盐(ACC)沉淀物的微薄层,鲕粒开始形成;这个ACC微薄层后来结晶成文石针,从而形成新的鲕粒皮层(静止相)。两种观点的直接对立,代表了对鲕粒成因研究的新进展。来自于华南下三叠统的巨鲕、以及华北寒武系鲕粒,特殊的显微组构似乎更多地支持了鲕粒形成的微生物作用机制的学说。
沉积与沉积矿产
鄂西利川见天坝长兴组生物礁内部构成及成礁模式
2012, 30(1): 33-42.
摘要:
鄂西利川见天坝位于川东碳酸盐岩台地与鄂西海槽之间的台地边缘相带,晚二叠世长兴期该区水体逐渐由深变浅,发育了一套规模巨大的加积—进积型台地边缘生物礁沉积。通过野外露头剖面精细地质写实研究,对该区生物礁内部构成特征进行了深入解剖,探讨了该区生物礁发育模式。研究表明利川见天坝生物礁礁体位于长兴组层序1的高位体系域,其内部由4个准层序组构成,PSS1中下部由一套斜坡相深灰色薄层状泥晶灰岩和含生屑泥晶灰岩沉积组成,该准层序组顶部发育一套灰色中层状生屑灰岩滩相沉积,见天坝生物礁就是该生屑滩基础上发展起来的。准层序组PSS2属台地边缘生物丘沉积,以灰色块状藻粘结岩、藻粘结—障积岩沉积为主。PSS3为该区生物礁主体部分,为一套灰色块状障积—骨架岩和骨架岩沉积,在礁前斜坡带发育有垮塌灰岩角砾岩沉积。PSS4由浅灰色中厚层状生物碎屑含云灰岩、残余生屑白云岩组成,属台地边缘滩和局限台地沉积。随着相对海平面不断下降,水动力条件逐渐增强,利川见天坝生物礁经历了生物礁奠基、初期繁盛、最大繁盛和生物礁衰亡等四个演化阶段。礁体储层主要分布在高位体系域顶部,其形成环境为台地边缘生物丘、台地边缘生物礁和礁顶局限台地白云岩沉积,该区优质储层与礁体形成沉积条件密切相关。
贵州紫云上石炭统叶状藻礁灰岩的成岩作用
2012, 30(1): 43-53.
摘要:
贵州紫云县猴场镇扁平村的上石炭统中的叶状藻礁及其周边灰岩中发育强烈的成岩作用和胶结物,这些胶结物在猴场研究区内是显著的和有代表性的。通过观察、分析野外露头、光片、薄片、薄片的阴极发光和染色,来研究礁体岩石的成岩作用,确定了成岩作用序列、成岩环境、成岩阶段。成岩作用类型主要有泥晶化、溶蚀、胶结、新生变形、机械压实、剪切或高温重结晶、构造破裂作用等。早成岩阶段的成岩作用有轻微压实、溶蚀作用和在礁灰岩成岩过程中发挥了至关重要的作用的胶结作用。胶结作用提供了大量的微亮晶、斑块状亮晶方解石、放射纤维扇状胶结物,构成了岩石骨架从而决定岩石的最终形态。表生成岩阶段,强烈的溶蚀作用形成大的晶洞孔隙或通道孔隙,后被潜流的等厚环壁柱状胶结物所充填。中、晚成岩阶段,接近封闭状态的孔隙被等厚环壁刃状胶结物和粗粒的等粒亮晶方解石胶结物充填,使礁灰岩孔隙度接近零;先成的胶结物被热液改造,使有机质含量和颜色发生变化而结构不变;小部分先成胶结物形成铸模后被充填。在后生作用阶段发生构造破裂作用。叶状藻礁灰岩的孔隙系统较早被充填,是其没能成为油气储集层的原因之一。在南盘江盆地内可能只有在后生作用阶段形成大且连通的孔隙的灰岩才能成为油气储集层。
巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘的沉积岩石学和地球化学特征
2012, 30(1): 54-64.
摘要:
青海巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘是由罕见的块状纯灰岩组成,灰岩具团块结构,由泥微晶方解石团块和栉状生长的泥微晶方解石胶结物组成,部分泥微晶方解石发生了重结晶作用。灰岩的矿物组成主要为方解石,平均含量达97%,化学成分除CaO外,其余均低于5‰。灰岩的5%HNO3可溶相(碳酸盐矿物)稀土元素页岩配分模式具有Ce负异常,与二叠纪海相灰岩、二叠纪海水和现代东太平洋海水基本一致。微量元素分析显示V/Cr比值极低,自生沉积的Uau仅为0.08~0.5 μg/g,在还原环境中富集的元素U、V、Mo、Cr、Co、Cu和Zn含量偏低或缺失,表明碳酸盐岩可能是在开阔海氧化环境中的快速沉积产物。
金湖凹陷西斜坡阜二段湖相碳酸盐岩沉积模式研究
2012, 30(1): 65-72.
摘要:
前人对金湖凹陷西斜坡地区阜宁组阜二段湖相碳酸盐岩地层的成因认识不统一,因而本次研究以该层碳酸盐岩沉积相为重点,通过对研究区碳酸盐岩的成分组成、虫管保存程度、地层厚度分布规律、泥晶灰岩等的研究,提出研究区发育一套碳酸盐岩坪沉积体系。碳酸盐岩坪是一套静水环境下的泥晶灰岩和生物碎屑灰岩为主体的沉积体系,包含碳酸盐岩席、碳酸盐岩坝、碳酸盐岩滩以及泥坪四种微相。平面上在研究区西部水体较浅,水体动力较强,发育碳酸盐岩滩、坝相,东部水体较深,水动力较弱,发育碳酸盐岩席。并在全面研究基础上提出了碳酸盐岩坪沉积体系的沉积模式。
珠江口盆地海相层序地层发育的控制因素分析
2012, 30(1): 73-83.
摘要:
在对珠江口盆地海相地层珠海组—粤海组层序类型和发育模式分析的基础上,根据层序的结构特点,分析了珠江口盆地海相层序地层发育的控制因素。认为构造运动、继承性古地理格局、相对海平面变化和沉积物供应是珠江口盆地海相层序地层发育的主要控制因素,但在不同时期主控因素不一样。晚渐新世—早中新世是盆地结构调整的重要时期,构造运动和继承性古地理格局对层序发育产生重要影响;在构造运动相对平静时期,层序结构主要受相对海平面变化和沉积物供应的影响;而古珠江三角洲体系平面上的影响范围以及周边地区其它物源的加入使得同一个层序在盆地不同位置表现出不同的特点。
孟加拉扇上扇某区块深水沉积体的特征及演化模式
2012, 30(1): 84-91.
摘要:
利用高分辨率三维地震资料分析了孟加拉扇上扇某区块的深水沉积体特征。发现了六种典型地震相:下切充填相、海鸥翼状相、楔形发散相、透明相、强振幅平行相和弱振幅平行相。下切充填相代表粗粒的水道充填沉积;海鸥翼状相代表水道—天然堤复合体;楔形发散相代表细粒的天然堤沉积;透明相代表块体搬运沉积;强振幅平行相代表朵叶体沉积;弱振幅平行相代表深海披覆沉积。通过对典型地震剖面特征和平面属性分布分析可知:上扇垂向上依次沉积了朵叶体、水道和堤岸、朵叶体、水道—天然堤复合体。
川东北元坝地区须家河组石英砂岩沉积与储层特征
2012, 30(1): 92-100.
摘要:
在川东北元坝及周边地区首次发现纯净的石英砂岩沉积,石英砂岩厚度10~15 m左右。研究表明,石英砂岩主要以夹层形式出现在须一、二段,但沉积环境相当特殊,主要为海泛或湖泛早期沉积的滩坝砂体,不属于须家河组广泛发育的三角洲沉积体系,石英砂体呈近东西向展布,明显受到米仓山—大巴山前陆前渊带的控制。石英砂岩以粉—细砂为主,分选好,磨圆度高,杂基含量低,具有较高的成熟度,与其它地区不同,研究区石英砂岩具有良好的储集性能,其主要原因是由于石英砂岩中石英颗粒内具有高密度原生微裂缝,这些原生裂缝在沉积后成岩过程中可能闭合,但在后期的构造挤压背景下石英砂岩的脆性特性及破碎颗粒容易导致大量裂缝发育,裂缝的发育同时促进原生裂缝充填物和粒间填屑物的溶蚀,形成以裂缝为主的孔隙性储层。在研究区具有裂缝的石英颗粒并不局限在石英砂岩,我们推测具有裂缝的石英与物源有关。
须家河组沉积模拟实验及大面积砂岩成因机理分析
2012, 30(1): 101-110.
摘要:
四川前陆盆地上三叠统须家河组砂岩大面积分布,是整个盆地现今天然气勘探的重点层系之一,随着气田的勘探和开发,亟需弄清形成大片砂岩的主控因素来指导勘探和生产。为研究其成因机理,在对须家河组区域构造演化、古地貌、沉积体系等地质条件调查研究的基础上,运用沉积物理模拟的方法,将原型地质条件转化为物理模型,并设计模拟实验参数,通过水槽模拟实验技术进行研究。实验主要设计三个物源,通过控制流量、加沙量、地形坡降、活动底板沉降量及湖水位等参数,在水槽装置再现形成大面积砂岩的演变过程,系统研究大面积砂岩形成的主控因素。模拟结果表明,地形坡降小、不同来水特征组合、湖水频繁进退、各沉积体系间交汇及盆地沉降与沉积速率的匹配等,影响着大面积砂岩的形成。实验发现多期河道不断分汊改道,在侧向上不断迁移,纵向上受湖水位的变化表现为前积和退积,致使砂体在横向和纵向上相互拼接,导致砂岩大面积分布。
苏里格气田东二区砂岩成岩作用与致密储层成因
2012, 30(1): 111-119.
摘要:
鄂尔多斯盆地苏里格气田东二区主力气层储层岩性致密,成为制约该区天然气勘探开发的主要因素。为了查明储层物性变差的主要原因,利用砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射分析等实验手段,深入研究了对苏里格气田东二区主力气层二叠系山西组山1段、石盒子组盒8段储层砂体的岩石学特征与成岩作用。研究发现,储层砂体以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主,砂岩成熟度较低;研究区砂岩成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用。结论认为:成岩作用达到中成岩阶段B期;早成岩的压实作用是孔隙度降低的主要原因之一;中成岩期A期在酸性介质条件下由溶蚀作用形成的次生孔隙对砂岩的储集性能具有明显的改善作用;中成岩B期的胶结作用是储层物性变差的最主要原因。
浙闽地区白垩纪早中期黏土矿物组成特征及其古气候显示
2012, 30(1): 120-127.
摘要:
对浙江西南和福建西部地区11个剖面点陆相白垩系11个层位的碎屑黏土矿物组成进行了测试分析。结果显示,白垩系中下部大部分层位以伊利石为主,相对含量平均超过80%;闽西坂头组、浙西寿昌组顶部—横山组下部、金华组中部、衢县组上部出现了较为丰富的蒙脱石,最高达49%;高岭石一般较少,仅在浙西衢县组中部、寿昌组上部较高,最高达38%。研究表明,中国东南地区在白垩纪早中期主要属于热带—亚热带干旱—半干旱气候,与全国乃至全球温室气候一致;在浙西阿普特初期和赛诺曼早期间断有湿热气候,可能与区域古植物较为繁盛及较大面积湖区有关;闽西凡兰吟期,浙西阿普特早期、阿尔布晚期、赛诺曼中期部分时期存在短期相对干冷气候,大致分别对应于白垩纪全球大洋缺氧事件结束后的一段时间,并可能与区域隆升有关。
现代沉积与环境
长江口盐沼土壤有机质分布与矿化的空间差异
2012, 30(1): 128-136.
摘要:
在长江口崇明东滩两类植被(互花米草、土著植被)区域分别选择一条纵向剖面,在高潮滩、中潮滩及光滩取得柱状样,利用颗粒有机碳(POC)含量、碳稳定同位素组成、土壤C/N比与颗粒组成等资料,研究盐沼有机质的分布与矿化特征。结果表明,两个纵向剖面的相同高程部位柱样之间,颗粒有机碳δ13C与POC含量的深度特征均存在显著差异;两个柱样的δ13C与POC含量的平均值均相差较大。互花米草对高潮滩柱样有机质的含量与组成均产生了明显影响,对中潮滩柱样有机质组成已有一定影响;土著植被对高潮滩柱样有机质组成的影响显著。盐沼植被对土壤有机质的分布与矿化均产生了明显影响。高潮滩柱样矿化阶段不同的有机质组分混杂,中潮滩柱样有机质的组成相对简单,矿化程度较弱。柱样粘粒含量与含水量在垂向上变化频繁,盐沼原始沉积层序对柱样的物质分布特征具有本底制约。不同高程部位柱样之间,有机质的深度分布特征以及矿化程度差异显著,盐沼碳动态受到潮滩特征性动力沉积过程的显著影响。
近百年来长江口外泥质区高分辨率的沉积记录及影响因素探讨
2012, 30(1): 148-157.
摘要:
通过对长江口外泥质区ZM11柱样的粒度和常微量元素分析,结合210Pb年代测定,探讨了研究区近百年来的沉积历史及影响因素。研究表明,ZM11柱样1950年以来平均沉积速率约为2.5 cm/a;受长江深水航道建设以及水下三角洲前缘侵蚀的影响,近十年来ZM11柱样沉积速率仍然保持3 cm/a以上;46 cm处0.3 cm厚的细砂层记录了1998年特大洪水事件,1998—1999年前后ZM11柱样沉积厚度高达20 cm。ZM11柱样沉积物物质成分较为均一,以粉砂为主;近百年来粒度变化与大通站泥沙粒径变化趋势不尽相同,可能主要受水下三角洲沉积环境控制。元素分析结果表明ZM11柱样沉积物物源比较稳定,基本来自长江物质输入,影响岩芯沉积物元素含量变化的因素主要有沉积物粒度组成、长江碎屑物质输入、生物作用以及人类活动。
东太湖钻孔揭示的重金属污染历史
2012, 30(1): 158-165.
摘要:
2009年在东太湖运用重力采样器采集得到岩芯钻孔(DJZ和DQG)。运用核素210Pb和137Cs对沉积物钻孔进行定年,同时分析了沉积物金属元素,并研究近代东太湖重金属污染以及人类活动对其的影响。本文运用Fe元素作为粒度的代用指标对重金属进行标准化,并获取了重金属富集系数和人为污染的重金属通量。研究表明,除了钻孔的表层样以外,东太湖DQG和DJZ钻孔的Pb、Zn、Cu、Cr和Ni的富集系数都不超过2,并且Cr、Ni的富集系数接近1。结果表明最近几十年来的重金属铅、铜、锌在不断富集,尤其是在20世纪70年代以来。20世纪70年代至90年代,东太湖来源于人为污染的Pb、Zn、Cu的通量维持在一定的水平,90年代以来,东太湖来源于人为污染的Pb、Zn、Cu的通量在不断增加,这与区域污染工业类型及经济发展阶段相吻合。东太湖2000s初以来Pb通量特别是人为污染的Pb的通量出现下降,这可能部分与含铅汽油的禁用有关,另外也与该阶段流域工业结构的调整有关。
层序域成岩作用与储层分布
近期长江口—杭州湾邻近海域沉积物粒径的时空变化及其影响因素
2012, 30(1): 137-147.
摘要:
为了研究长江口—杭州湾外近海沉积物粒径的现状和近期变化,于2008年4月在该区域用箱式取样器取得了33个表层样,用震动活塞采样器取得7个柱状样;在室内用激光粒度仪对沉积物样品进行了粒度分析并与历史时期的研究成果进行对比。结果表明,1)表层沉积物总体上呈东粗(砂)西细(泥)的特点,粒径总体上的空间格局与历史时期相似;但砂—泥区界线在研究区北部(长江口和杭州湾外)有向西迁移(蚀退)迹象(西移10~30 km),而在南部(舟山群岛以南)则出现明显向东迁移(淤进)现象(最大超过50 km)。2)当前的表层沉积物形成一条南北连续的泥质带(粒径向南逐渐变细),反映过去存在于舟山群岛以东的最细组分(“黏土”)带不连续现象在表层现已趋于消失。3)表层沉积物粒径趋势分析揭示长江入海泥沙的运移方向主要是向南—东南。4)泥质区柱状沉积物具有粉砂和黏土为主但在垂向上(反映在时间上)有粗细多变的特点(侵蚀区表层沉积物有粗化迹象)。研究认为,长江口—杭州湾邻近海域现代沉积物对流域和沿海重大人类活动有较敏感的响应。
油气地质地球化学
中国西部叠合盆地油气多期成藏模式及勘探有效性
2012, 30(1): 166-178.
摘要:
我国西部叠合盆地油气资源丰富,随着勘探难度逐年增加,如何准确定位有利成藏区带对增加勘探成功率至关重要。通过对比叠合盆地主要大中型油气田发现,叠合盆地大都为多期成藏,且晚期成藏有利于油气规模化保存。在大量总结叠合盆地多个油气成藏过程、特点和模式的基础上,结合研究区带的构造演化特点,按照叠合盆地构造变动模式划分,将西部叠合盆地油气多期成藏模式划分为5种,分别是油气连续充注型、早期强烈改造型、中期强烈改造型、晚期强烈改造型和多期充注改造交替型。在晚期成藏有利于油气勘探的前提下,分析认为具有油气连续充注型油气成藏的区域和周边地区由于构造变动轻微,破坏幅度最小,因此油气藏类型较多,规模化可能性最大,最具油气勘探有效性,而多期充注改造交替型成藏模式在构造变动频繁剧烈的影响下,使得油气藏破坏量较大,保存下来的可能性很小,因此也最不具备勘探有效性,此类地区应该尽可能规避。
临清坳陷东部石炭—二叠系二次生烃差异性研究
2012, 30(1): 179-188.
摘要:
受盆地多旋回叠加和反转演化控制,临清坳陷东部石炭—二叠系含煤系地层烃源岩经历了二次生烃过程,并在空间上表现出强烈的差异性。通过对这套烃源岩生烃史模拟结果表明,石炭—二叠系烃源岩于早中三叠世进入生烃门限,随后印支运动造成全区生烃中止,中新生代烃源岩再次深埋,发生二次生烃作用。不同井区二次生烃在时间和空间上存在差异性,洼陷带发育三个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在新生代,凸起带发育两个“二次生烃”阶段,生烃高峰期发生在中生代,隆起区尚未发生二次生烃。二次生烃早期生成的烃类基本遭受破坏,晚期生成的烃类具备成藏条件,是勘探的主要目标。现今洼陷带烃源岩已进入成熟—高成熟阶段,成为晚期煤成气藏的气灶。
琼东南盆地崖城地区流体包裹体特征和油气充注期次分析
2012, 30(1): 189-196.
摘要:
储层流体包裹体研究是油气充注期次分析的重要手段。对琼东南盆地崖城地区下第三系崖城组和陵水组砂岩储层5口钻井岩芯样品进行包裹体镜下显微观察、荧光分析和伴生盐水包裹体均一温度测量,表明该区下第三系主要发生过两期油气充注:第一期充注油气主要发淡黄色荧光,以液态烃包裹体和气液两相烃包裹体为主,伴生盐水包裹体的均一温度主要分布在130~160℃,根据区域埋藏热演化史推断油气充注时间为晚中新世—早上新世。第二期充注油气主要发淡蓝色荧光,以气态烃包裹体、气液两相烃包裹体和气液固三相烃包裹体为主,伴生盐水溶液包裹体的均一温度范围为160~190℃,充注时间应为第四纪。
渤海湾盆地东营凹陷沙四下亚段地层压力演化与天然气成藏
2012, 30(1): 197-204.
摘要:
通过实测压力、泥岩声波时差、流体包裹体古压力恢复,对东营凹陷民丰地区沙四下亚段地层压力的演化特征进行了分析。研究表明,民丰地区地层压力纵向上存在“常压—超压—常压”三段式结构;时间上,沙四下亚段地层压力具有“二旋回波动模式”,即存在“常压—弱超压—常压”和“常压—超高压—常压(弱超压)”的演化过程,其中两次地层超压的形成时间与中深层天然气藏的两期成藏时间相对应,为油气藏的形成提供了动力条件。研究区地层压力的动态演化过程是多因素作用的结果,第一次高压的形成是地层快速沉积产生欠压实的结果,生烃贡献相对较小;第二次超压的形成是烃源岩大量生烃和原油裂解成天然气造成的,沉积作用为辅。由于地温梯度降低、断裂—砂体泄压、饱和气藏深埋等作用的影响,现今民丰地区沙四下储层表现为以常压为主,伴生部分超压的分布特征。