2023年 第41卷 第4期
2023, 41(4): 959-967.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.010
摘要:
鲕粒不仅是古环境的重要指示标志,由其构成的鲕粒石灰岩通常也是重要的油气储集层。但自鲕粒被发现一个多世纪以来,关于其无机成因还是有机成因就一直存在争议。分别系统归纳了典型鲕粒的物理化学成因及微生物成因、鲕粒的圈层结构类型及成因,结合前人研究成果建立了新的鲕粒成因模式,解释了常见鲕粒的形成过程。对鲕粒研究综述和实例分析认为,鲕粒新圈层的形成是微生物介导的,鲕粒圈层形态是受沉积水体能量控制的,光合微生物及硫酸盐还原细菌等建设性微生物群落均促进了鲕粒圈层的沉淀；鲕粒的圈层结构主要为径向生长的放射状、随机分布的杂乱状和切线状,在地质历史时期观察到的其他鲕粒结构均是受活跃的破坏性钻孔生物及不同程度成岩作用改造的结果；鲕粒最原始的结构是径向生长的放射状,是在低能静水环境中由非晶质钙碳酸盐（ACC）矿化形成的,随机分布结构及切线状结构是被水动力剪切改造形成的结构,鲕粒中明显的暗色同心薄层是鲕粒生长过程中间歇性出现的微生物群落建设性或破坏性定殖后生物矿化的产物,受水动力影响这三种结构既可以单独发育,也可以组合出现,构成了鲕粒形态的多样性；核心供给速率大小、沉积水体碳酸钙饱和度高低、沉积水体能量强弱及建设性微生物群落活跃程度共同控制了鲕粒粒径大小。
鲕粒不仅是古环境的重要指示标志,由其构成的鲕粒石灰岩通常也是重要的油气储集层。但自鲕粒被发现一个多世纪以来,关于其无机成因还是有机成因就一直存在争议。分别系统归纳了典型鲕粒的物理化学成因及微生物成因、鲕粒的圈层结构类型及成因,结合前人研究成果建立了新的鲕粒成因模式,解释了常见鲕粒的形成过程。对鲕粒研究综述和实例分析认为,鲕粒新圈层的形成是微生物介导的,鲕粒圈层形态是受沉积水体能量控制的,光合微生物及硫酸盐还原细菌等建设性微生物群落均促进了鲕粒圈层的沉淀；鲕粒的圈层结构主要为径向生长的放射状、随机分布的杂乱状和切线状,在地质历史时期观察到的其他鲕粒结构均是受活跃的破坏性钻孔生物及不同程度成岩作用改造的结果；鲕粒最原始的结构是径向生长的放射状,是在低能静水环境中由非晶质钙碳酸盐（ACC）矿化形成的,随机分布结构及切线状结构是被水动力剪切改造形成的结构,鲕粒中明显的暗色同心薄层是鲕粒生长过程中间歇性出现的微生物群落建设性或破坏性定殖后生物矿化的产物,受水动力影响这三种结构既可以单独发育,也可以组合出现,构成了鲕粒形态的多样性；核心供给速率大小、沉积水体碳酸钙饱和度高低、沉积水体能量强弱及建设性微生物群落活跃程度共同控制了鲕粒粒径大小。
2023, 41(4): 968-991.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.127
摘要:
洞穴是岩溶环境系统的重要组成部分,在发育过程中形成了极为丰富的洞穴堆积物。洞穴堆积物主要包括原地碎屑堆积物、异地碎屑堆积物、化学堆积物、生物堆积物以及人为堆积物,在堆积、埋藏过程中受到沉积期后作用的扰动。微形态是利用显微及超显微技术对原位定向样品进行研究的一门学科,旨在分析肉眼无法识别的成分、结构、构造特征,以及其时序、空间和成因关系。通过总结洞穴堆积物微形态研究的最新进展,重点介绍了微形态分析在恢复洞穴古气候与古环境、重建洞穴堆积物的堆积与埋藏过程、构建地层年代学框架、解译古人类活动及遗传信息等方面的应用,评估了洞穴堆积物中所蕴含的地质学与考古学价值。目前,在国内的洞穴堆积物研究中,微形态分析并未得到广泛的应用,由此展望了微形态分析的未来发展方向与广阔应用前景。
洞穴是岩溶环境系统的重要组成部分,在发育过程中形成了极为丰富的洞穴堆积物。洞穴堆积物主要包括原地碎屑堆积物、异地碎屑堆积物、化学堆积物、生物堆积物以及人为堆积物,在堆积、埋藏过程中受到沉积期后作用的扰动。微形态是利用显微及超显微技术对原位定向样品进行研究的一门学科,旨在分析肉眼无法识别的成分、结构、构造特征,以及其时序、空间和成因关系。通过总结洞穴堆积物微形态研究的最新进展,重点介绍了微形态分析在恢复洞穴古气候与古环境、重建洞穴堆积物的堆积与埋藏过程、构建地层年代学框架、解译古人类活动及遗传信息等方面的应用,评估了洞穴堆积物中所蕴含的地质学与考古学价值。目前,在国内的洞穴堆积物研究中,微形态分析并未得到广泛的应用,由此展望了微形态分析的未来发展方向与广阔应用前景。
2023, 41(4): 992-1001.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.020
摘要:
对生长于倒数第三次冰消期（简称“倒三冰消期”）的石笋进行多指标分析,有利于全面认识该时期气候的变化特征和成因机制。通过对湖北永兴洞石笋（编号：YXB）的同位素测试、石笋纹层生长直径和岩性特征分析,重建了倒三冰消期亚洲季风气候变化序列。结果表明：纹层生长直径与δ18O具有基本一致的变化特征,主要表现在δ18O负偏时,纹层生长直径变短,δ18O正偏时,纹层生长直径变长。特别是纹层生长直径变化与石笋δ18O一致,也记录了在倒三冰消期中存在一个明显的弱季风事件（亦称“类YD事件”）。石笋岩性特征对该事件也有明显的响应,表现为在该时段石笋主要发育白色不透光纹层,明显不同于其他时段发育的烟灰色透光纹层,表明纹层生长直径和岩性这类代表洞穴岩溶系统的信号也响应于δ18O指示的气候变化。石笋δ13C在整体上与δ18O变化类似,但对类YD事件响应不明显,说明在亚洲季风区,δ13C代表的局域环境响应于冰消过程,但对冰期向间冰期转换大背景下的季风减弱事件响应不敏感。功率谱分析发现,上述指标存在522 a、223~261 a、130~145 a、73~82 a、64 a、30 a等周期信号,这些次一级的气候变率可能是太阳活动与海气耦合的结果。
对生长于倒数第三次冰消期（简称“倒三冰消期”）的石笋进行多指标分析,有利于全面认识该时期气候的变化特征和成因机制。通过对湖北永兴洞石笋（编号：YXB）的同位素测试、石笋纹层生长直径和岩性特征分析,重建了倒三冰消期亚洲季风气候变化序列。结果表明：纹层生长直径与δ18O具有基本一致的变化特征,主要表现在δ18O负偏时,纹层生长直径变短,δ18O正偏时,纹层生长直径变长。特别是纹层生长直径变化与石笋δ18O一致,也记录了在倒三冰消期中存在一个明显的弱季风事件（亦称“类YD事件”）。石笋岩性特征对该事件也有明显的响应,表现为在该时段石笋主要发育白色不透光纹层,明显不同于其他时段发育的烟灰色透光纹层,表明纹层生长直径和岩性这类代表洞穴岩溶系统的信号也响应于δ18O指示的气候变化。石笋δ13C在整体上与δ18O变化类似,但对类YD事件响应不明显,说明在亚洲季风区,δ13C代表的局域环境响应于冰消过程,但对冰期向间冰期转换大背景下的季风减弱事件响应不敏感。功率谱分析发现,上述指标存在522 a、223~261 a、130~145 a、73~82 a、64 a、30 a等周期信号,这些次一级的气候变率可能是太阳活动与海气耦合的结果。
2023, 41(4): 1002-1010.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.014
摘要:
对马里亚纳海沟南部的柱状样品进行了涂片粒度、岩心扫描（XRF）、古地磁及磁化率各向异性分析。古地磁分析结果表明,该柱底部507 cm处发生了倒转事件（B/M界限）,表明该柱至少记录了78万年以来的沉积环境演变,通过对古地磁相对强度及倾角长期变化分析建立了该柱布容时期以来年代框架。涂片粒度分析及XRF扫描结果均显示,该柱样沉积物类型自底部到顶部发生了根本性转变,底部以代表陆源输入的远洋黏土为主,上部以代表生源作用的硅质软泥为主,分析认为造成这种变化的主要原因在于中布容事件（MBE）时南极底层水（AABW）对该区域的影响。结合沉积物类型、磁化率各向异性及古地磁年代学分析,认为中布容事件对该柱样所在区域的影响始于约553 ka,南极底层流开始影响该区域,沉积物类型由陆源向生源转变；到约417 ka时,沉积物类型主要成分已完成由陆源向生源转变,之后,南极底层流进一步增强；到约336 ka时,沉积物类型几乎全由硅质软泥主导,且之后不再发生较大变化,表明MBE对该区域影响的结束。
对马里亚纳海沟南部的柱状样品进行了涂片粒度、岩心扫描（XRF）、古地磁及磁化率各向异性分析。古地磁分析结果表明,该柱底部507 cm处发生了倒转事件（B/M界限）,表明该柱至少记录了78万年以来的沉积环境演变,通过对古地磁相对强度及倾角长期变化分析建立了该柱布容时期以来年代框架。涂片粒度分析及XRF扫描结果均显示,该柱样沉积物类型自底部到顶部发生了根本性转变,底部以代表陆源输入的远洋黏土为主,上部以代表生源作用的硅质软泥为主,分析认为造成这种变化的主要原因在于中布容事件（MBE）时南极底层水（AABW）对该区域的影响。结合沉积物类型、磁化率各向异性及古地磁年代学分析,认为中布容事件对该柱样所在区域的影响始于约553 ka,南极底层流开始影响该区域,沉积物类型由陆源向生源转变；到约417 ka时,沉积物类型主要成分已完成由陆源向生源转变,之后,南极底层流进一步增强；到约336 ka时,沉积物类型几乎全由硅质软泥主导,且之后不再发生较大变化,表明MBE对该区域影响的结束。
2023, 41(4): 1011-1024.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.164
摘要:
美国犹他州西南部广泛出露的古新世—始新世Claron组是研究该时期气候环境变化的优质材料。已有研究认为Claron组为河湖相沉积地层,但是野外考察结果显示一些层位存在显著的风尘沉积特征,因此有必要对该地层的沉积环境进行重新探讨。以Bryce峡谷国家公园的Claron组为研究对象,野外沉积特征和石英颗粒表面结构特征均指示地层红色层以风尘沉积为主。采用非参数粒度端元分析模型对其进行粒度组分分解,得到6个具有不同沉积意义的端元,分别代表成土组分、积水洼地/临时性湖泊静水沉降组分、冲—洪积组分以及风尘沉积组分。其中端元3、4、6（第一众数粒径分别为5.33 μm、11.93 μm、42.34 μm）均被识别为风尘沉积组分,在地层中的平均含量近50%,表明地层一半以上物质来自风尘沉积,且风尘沉积组分在各时期均占有较大比例,是该地层稳定的物质来源。各端元在地层中的比例变化表明地层由风尘沉积、冲—洪积和积水洼地/临时性湖泊交替沉积形成。在冲—洪积和积水洼地/临时性湖泊沉积为主的时期,气候环境湿润；而风尘沉积和成土占据主导的时期,气候相对干旱。
美国犹他州西南部广泛出露的古新世—始新世Claron组是研究该时期气候环境变化的优质材料。已有研究认为Claron组为河湖相沉积地层,但是野外考察结果显示一些层位存在显著的风尘沉积特征,因此有必要对该地层的沉积环境进行重新探讨。以Bryce峡谷国家公园的Claron组为研究对象,野外沉积特征和石英颗粒表面结构特征均指示地层红色层以风尘沉积为主。采用非参数粒度端元分析模型对其进行粒度组分分解,得到6个具有不同沉积意义的端元,分别代表成土组分、积水洼地/临时性湖泊静水沉降组分、冲—洪积组分以及风尘沉积组分。其中端元3、4、6（第一众数粒径分别为5.33 μm、11.93 μm、42.34 μm）均被识别为风尘沉积组分,在地层中的平均含量近50%,表明地层一半以上物质来自风尘沉积,且风尘沉积组分在各时期均占有较大比例,是该地层稳定的物质来源。各端元在地层中的比例变化表明地层由风尘沉积、冲—洪积和积水洼地/临时性湖泊交替沉积形成。在冲—洪积和积水洼地/临时性湖泊沉积为主的时期,气候环境湿润；而风尘沉积和成土占据主导的时期,气候相对干旱。
2023, 41(4): 1025-1039.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.149
摘要:
沉积物/岩的新鲜色是其内部成分、组构的直观响应,记载着丰富的气候、环境、构造和成岩改造信息。四川盆地侏罗系中统上沙溪庙组是一套河湖相沉积的碎屑地层,剖面出露好、颜色新鲜且连续多变,是研究沉积物/岩颜色成因及其气候环境指示意义的良好对象。通过对上沙溪庙组灰绿色、灰色、红色等颜色的岩石样品矿物成分、元素含量和Fe化学种的测试和分析,发现上沙溪庙组泥岩的颜色差异是由赤铁矿含量变化直接引起的。红色泥岩,CIA、CIW、Ba指数、退碱指数、黏土化指数、残积系数平均值分别为70.27、82.05、1.14、0.26、0.27、2.38,指示化学风化作用最强；灰色样品相对应的地球化学指标分别为62.65、71.06、2.22、0.75、0.23、1.19,在三种颜色的样品中受到中等化学风化作用；灰绿色样品则分别为58.50、65.11、1.92、0.78、0.26、1.34,受到的化学风化作用最弱。红色样品中代表赤铁矿中的铁含量最高,灰绿色样品以代表黏土矿物中的顺磁性亚铁为主,灰色样品中三种铁元素化学种含量相差不大,总体以三价铁为主。不同颜色样品的铁元素化学种含量变化显示红层样品中形成赤铁矿的Fe元素可能不只来源于源岩风化,还可能来自受二次风化作用的黏土矿物。样品呈现不同颜色的成因目前可确认与源岩受到不同程度的风化作用相关,不能简单归因于炎热干旱的气候条件,需要结合其他指标进行综合判别。
沉积物/岩的新鲜色是其内部成分、组构的直观响应,记载着丰富的气候、环境、构造和成岩改造信息。四川盆地侏罗系中统上沙溪庙组是一套河湖相沉积的碎屑地层,剖面出露好、颜色新鲜且连续多变,是研究沉积物/岩颜色成因及其气候环境指示意义的良好对象。通过对上沙溪庙组灰绿色、灰色、红色等颜色的岩石样品矿物成分、元素含量和Fe化学种的测试和分析,发现上沙溪庙组泥岩的颜色差异是由赤铁矿含量变化直接引起的。红色泥岩,CIA、CIW、Ba指数、退碱指数、黏土化指数、残积系数平均值分别为70.27、82.05、1.14、0.26、0.27、2.38,指示化学风化作用最强；灰色样品相对应的地球化学指标分别为62.65、71.06、2.22、0.75、0.23、1.19,在三种颜色的样品中受到中等化学风化作用；灰绿色样品则分别为58.50、65.11、1.92、0.78、0.26、1.34,受到的化学风化作用最弱。红色样品中代表赤铁矿中的铁含量最高,灰绿色样品以代表黏土矿物中的顺磁性亚铁为主,灰色样品中三种铁元素化学种含量相差不大,总体以三价铁为主。不同颜色样品的铁元素化学种含量变化显示红层样品中形成赤铁矿的Fe元素可能不只来源于源岩风化,还可能来自受二次风化作用的黏土矿物。样品呈现不同颜色的成因目前可确认与源岩受到不同程度的风化作用相关,不能简单归因于炎热干旱的气候条件,需要结合其他指标进行综合判别。
2023, 41(4): 1040-1053.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.060
摘要:
对于陆表海浅水沉积而言,小幅度的海平面升降即可造成沉积环境和岩相的快速变化。为了研究岩相特征对海平面升降的响应,以出露条件好、岩相变化频繁的山东苍山寒武系为例,通过野外观察、剖面实测,并结合室内薄片鉴定,对研究区寒武系的岩性特征进行了详细分析。将其划分为鲕粒灰岩相、生屑灰岩相、泥灰岩相、灰质砂岩相、微生物灰岩相、页岩相和砂岩相等7种岩相。研究认为,该区馒头组主要发育潮坪—障壁岛—潟湖沉积；张夏组发育局限台地和开阔台地沉积；与馒头组相比,张夏组水动力条件更强；水体能量、深度、光照、清澈程度的旋回性变化,影响微生物的生长以及微生物岩的发育特征。山东苍山剖面寒武系岩相的频繁变化反映了海平面升降和沉积环境的垂向变化,海平面上升晚期或高海平面时期,开阔台地占据主导地位,其高能相带有利于发育鲕粒灰岩、生屑灰岩沉积；开阔台地潮下低能带有利于微生物灰岩丘、疙瘩状灰岩的发育。海平面上升初期或下降期,局限台地、潮坪等主导浅水区沉积,多发育泥晶灰岩、泥质灰岩；潮坪环境水动力条件变化频繁,可发育生屑灰岩、泥晶灰岩、页岩和砂岩等多种类型的沉积岩相。
对于陆表海浅水沉积而言,小幅度的海平面升降即可造成沉积环境和岩相的快速变化。为了研究岩相特征对海平面升降的响应,以出露条件好、岩相变化频繁的山东苍山寒武系为例,通过野外观察、剖面实测,并结合室内薄片鉴定,对研究区寒武系的岩性特征进行了详细分析。将其划分为鲕粒灰岩相、生屑灰岩相、泥灰岩相、灰质砂岩相、微生物灰岩相、页岩相和砂岩相等7种岩相。研究认为,该区馒头组主要发育潮坪—障壁岛—潟湖沉积；张夏组发育局限台地和开阔台地沉积；与馒头组相比,张夏组水动力条件更强；水体能量、深度、光照、清澈程度的旋回性变化,影响微生物的生长以及微生物岩的发育特征。山东苍山剖面寒武系岩相的频繁变化反映了海平面升降和沉积环境的垂向变化,海平面上升晚期或高海平面时期,开阔台地占据主导地位,其高能相带有利于发育鲕粒灰岩、生屑灰岩沉积；开阔台地潮下低能带有利于微生物灰岩丘、疙瘩状灰岩的发育。海平面上升初期或下降期,局限台地、潮坪等主导浅水区沉积,多发育泥晶灰岩、泥质灰岩；潮坪环境水动力条件变化频繁,可发育生屑灰岩、泥晶灰岩、页岩和砂岩等多种类型的沉积岩相。
2023, 41(4): 1054-1066.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.168
摘要:
为了探明北极地区沉积物矿物的组成、分布、来源及运输途径,对西北冰洋及白令海82个站位的表层沉积物进行XRD（X射线衍射）全岩矿物分析。结果表明,石英、斜长石、钾长石、云母和绿泥石等为主要矿物,白云石、辉石、角闪石区域性分布。沉积物中矿物含量区域性差异明显,指示了不同的物质来源。其中,拉普捷夫海接收了西伯利亚地台沉积物以及新西伯利亚群岛花岗岩碎屑,其中部分在穿极流与波弗特旋回作用下通过海冰输送至加拿大海盆；楚科奇海阿拉斯加近岸水域沉积物中富含的石英,为海岸侵蚀和河流搬运进入楚科奇海；育空河搬运来自阿拉斯加大陆的富含长石、云母、绿泥石等矿物的沉积物到白令海,其中部分在洋流的作用下进一步搬运至楚科奇海—加拿大海盆；加拿大海盆沉积物中广泛分布的白云石,来自北极群岛和马更些流域。
为了探明北极地区沉积物矿物的组成、分布、来源及运输途径,对西北冰洋及白令海82个站位的表层沉积物进行XRD（X射线衍射）全岩矿物分析。结果表明,石英、斜长石、钾长石、云母和绿泥石等为主要矿物,白云石、辉石、角闪石区域性分布。沉积物中矿物含量区域性差异明显,指示了不同的物质来源。其中,拉普捷夫海接收了西伯利亚地台沉积物以及新西伯利亚群岛花岗岩碎屑,其中部分在穿极流与波弗特旋回作用下通过海冰输送至加拿大海盆；楚科奇海阿拉斯加近岸水域沉积物中富含的石英,为海岸侵蚀和河流搬运进入楚科奇海；育空河搬运来自阿拉斯加大陆的富含长石、云母、绿泥石等矿物的沉积物到白令海,其中部分在洋流的作用下进一步搬运至楚科奇海—加拿大海盆；加拿大海盆沉积物中广泛分布的白云石,来自北极群岛和马更些流域。
2023, 41(4): 1067-1079.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.030
摘要:
为探讨中国西北沙漠毗邻区现代花粉、植被和气候之间的定性和定量关系,利用222个表土花粉样品、植被样方调查以及气象数据,进行指示种分析、花粉代表性分析、排序分析以及古气候定量重建尝试。结果表明,沙漠毗邻区的表土花粉可分为荒漠带（三个亚带）、灌丛带、草甸带、高山草甸带和林草过渡带5个带；各植被带中主要科属花粉的代表性均较低,且同种花粉不同区域代表性有较大差异；荒漠带2和灌丛带的花粉组合与植被调查一致性较差,其余植被带的花粉组合和植被调查结果均有较好的一致性；指示种分析以及排序分析表明除草甸带和高山草甸带样点区分度较差外,其余植被带样点之间均有较好的区分；年平均降水量、7月平均温度和1月平均温度是研究区3个重要的气候变量,其中年平均降水量是气候重建最理想的因素；利用加权偏最小二乘法（WA-PLS）和现代类比法（MAT）建立花粉—气候校准集,留一法交叉验证结果显示,WA-PLS预测性能优于MAT。
为探讨中国西北沙漠毗邻区现代花粉、植被和气候之间的定性和定量关系,利用222个表土花粉样品、植被样方调查以及气象数据,进行指示种分析、花粉代表性分析、排序分析以及古气候定量重建尝试。结果表明,沙漠毗邻区的表土花粉可分为荒漠带（三个亚带）、灌丛带、草甸带、高山草甸带和林草过渡带5个带；各植被带中主要科属花粉的代表性均较低,且同种花粉不同区域代表性有较大差异；荒漠带2和灌丛带的花粉组合与植被调查一致性较差,其余植被带的花粉组合和植被调查结果均有较好的一致性；指示种分析以及排序分析表明除草甸带和高山草甸带样点区分度较差外,其余植被带样点之间均有较好的区分；年平均降水量、7月平均温度和1月平均温度是研究区3个重要的气候变量,其中年平均降水量是气候重建最理想的因素；利用加权偏最小二乘法（WA-PLS）和现代类比法（MAT）建立花粉—气候校准集,留一法交叉验证结果显示,WA-PLS预测性能优于MAT。
2023, 41(4): 1080-1096.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.156
摘要:
为建立川中地区灯影组四段微生物岩的沉积模式,明确微生物岩沉积的主控因素,利用钻井、岩心、薄片等资料,从中观和微观尺度开展了精细的沉积微相分析。在研究区识别出8种岩相,其中微生物岩包括凝块石和叠层石,并将叠层石划分为波状凝集叠层石、波状骨架叠层石和层状细粒叠层石。这些岩相在垂向上有序组合,发育了潮下—局限潟湖沉积、潮下带凝块石、浅潮下—潮间带叠层石—颗粒滩复合体、潮间带叠层石等4种岩相组合。连井层序地层格架内微相对比显示,微生物丘和颗粒滩主要发育在层序的上部,且在灯四段由下至上发育规模变大。平面上,丘滩体在台地边缘发育规模大,向局限台地内规模减小且分布连续性变差。综合以上认识,提出了灯影组四段微生物岩的沉积模式。凝块石主要发育在浪基面之下的潮下带,水动力弱,局部微生物捕获黏结颗粒形成凝块。波状凝集叠层石主要发育在潮间带下部,各种菌类等微生物繁盛,受强烈的波浪和潮汐作用的影响,微生物捕获黏结大量鲕粒、似球粒等颗粒。波状骨架叠层石主要发育在能量中等的潮间带上部,主要受潮汐作用的影响,微生物通过诱导沉淀和原地钙化作用形成泡沫绵层,并捕获黏结少量球粒。层状细粒叠层石主要发育在潮间带上部,微生物沉积作用以诱导沉淀为主。
为建立川中地区灯影组四段微生物岩的沉积模式,明确微生物岩沉积的主控因素,利用钻井、岩心、薄片等资料,从中观和微观尺度开展了精细的沉积微相分析。在研究区识别出8种岩相,其中微生物岩包括凝块石和叠层石,并将叠层石划分为波状凝集叠层石、波状骨架叠层石和层状细粒叠层石。这些岩相在垂向上有序组合,发育了潮下—局限潟湖沉积、潮下带凝块石、浅潮下—潮间带叠层石—颗粒滩复合体、潮间带叠层石等4种岩相组合。连井层序地层格架内微相对比显示,微生物丘和颗粒滩主要发育在层序的上部,且在灯四段由下至上发育规模变大。平面上,丘滩体在台地边缘发育规模大,向局限台地内规模减小且分布连续性变差。综合以上认识,提出了灯影组四段微生物岩的沉积模式。凝块石主要发育在浪基面之下的潮下带,水动力弱,局部微生物捕获黏结颗粒形成凝块。波状凝集叠层石主要发育在潮间带下部,各种菌类等微生物繁盛,受强烈的波浪和潮汐作用的影响,微生物捕获黏结大量鲕粒、似球粒等颗粒。波状骨架叠层石主要发育在能量中等的潮间带上部,主要受潮汐作用的影响,微生物通过诱导沉淀和原地钙化作用形成泡沫绵层,并捕获黏结少量球粒。层状细粒叠层石主要发育在潮间带上部,微生物沉积作用以诱导沉淀为主。
2023, 41(4): 1097-1109.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.004
摘要:
陆相湖盆沉积微相研究主要着眼于复合砂体的平面展布规律和垂向叠置关系,很少与多期次、多种湖退机制的低频湖泊演化模式建立联系。以饶阳凹陷肃宁—大王庄地区下渐新统为例,在岩心观察的基础上,结合测录井和三维地震资料,利用岩石学和地震沉积学两种证据分析古湖泊的演化过程和期次,建立多期次古湖泊扩张—消亡演化模式。研究表明：湖盆稳定坳陷背景下,早渐新世时期饶阳凹陷古湖泊经历了一次完整的扩张至消亡的低频演化过程,可以划分为快速主动扩张期、缓慢被动收缩期、快速被动收缩期、缓慢主动收缩期和缓慢被动消亡期。湖泊的主动扩张将早期形成的分流河道和河口坝改造为滩坝,正常湖退背景下湖泊的充填造就广阔的三角洲前缘河—坝复合砂体和三角洲平原网状分流河道体系,而强制湖退背景下湖泊的收缩则形成树枝状分流河道体系。湖泊的持续消亡可造成相同类型的复合砂体较上一期向湖迁移,垂向上则形成不同类型复合砂体的叠置。
陆相湖盆沉积微相研究主要着眼于复合砂体的平面展布规律和垂向叠置关系,很少与多期次、多种湖退机制的低频湖泊演化模式建立联系。以饶阳凹陷肃宁—大王庄地区下渐新统为例,在岩心观察的基础上,结合测录井和三维地震资料,利用岩石学和地震沉积学两种证据分析古湖泊的演化过程和期次,建立多期次古湖泊扩张—消亡演化模式。研究表明：湖盆稳定坳陷背景下,早渐新世时期饶阳凹陷古湖泊经历了一次完整的扩张至消亡的低频演化过程,可以划分为快速主动扩张期、缓慢被动收缩期、快速被动收缩期、缓慢主动收缩期和缓慢被动消亡期。湖泊的主动扩张将早期形成的分流河道和河口坝改造为滩坝,正常湖退背景下湖泊的充填造就广阔的三角洲前缘河—坝复合砂体和三角洲平原网状分流河道体系,而强制湖退背景下湖泊的收缩则形成树枝状分流河道体系。湖泊的持续消亡可造成相同类型的复合砂体较上一期向湖迁移,垂向上则形成不同类型复合砂体的叠置。
2023, 41(4): 1110-1123.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.161
摘要:
克拉通内裂陷对四川盆地及周缘海相碳酸盐岩油气勘探有利区带具有重要的控制作用,大量露头证据揭示鄂西—渝东地区早寒武世克拉通内裂陷的存在。研究充分利用野外露头与钻井资料,结合相关构造背景与地球动力学成因,在前人研究基础上明确提出早寒武世鄂西渝东克拉通内裂陷发育的综合识别标志,并刻画了裂陷的沉积充填演化过程以及对古地理格局的控制。结果表明：1）裂陷呈南宽北窄、东缓西陡的不对称箕状形态；2）受裂陷西缘同沉积断裂控制,裂陷内地层沉积厚度与深—浅水沉积、斜坡相沉积均具明显分异性,分异程度与断裂活动性呈正相关关系；3）在早寒武世裂陷以补偿沉积充填为主,其内部由初期陆棚沉积向末期碳酸盐岩台地过渡,根据充填特性可将裂陷演化划分为裂陷（水井沱组沉积期）、坳陷（沧浪铺组沉积期）、填平补齐（石龙洞组沉积期）3个阶段；4）裂陷的“开启—闭合”是“罗迪尼亚大陆裂解—冈瓦纳大陆聚合”在中、上扬子之间的响应,该构造背景下的古地貌分异、同沉积断裂活动及海平面变化共同控制其古地理格局。鄂西—渝东地区早寒武世克拉通内裂陷的提出不仅为四川盆地克拉通内裂陷作用构造—沉积格局提供了新的认识,也对中上扬子地区油气勘探具有重要的指导意义。
克拉通内裂陷对四川盆地及周缘海相碳酸盐岩油气勘探有利区带具有重要的控制作用,大量露头证据揭示鄂西—渝东地区早寒武世克拉通内裂陷的存在。研究充分利用野外露头与钻井资料,结合相关构造背景与地球动力学成因,在前人研究基础上明确提出早寒武世鄂西渝东克拉通内裂陷发育的综合识别标志,并刻画了裂陷的沉积充填演化过程以及对古地理格局的控制。结果表明：1）裂陷呈南宽北窄、东缓西陡的不对称箕状形态；2）受裂陷西缘同沉积断裂控制,裂陷内地层沉积厚度与深—浅水沉积、斜坡相沉积均具明显分异性,分异程度与断裂活动性呈正相关关系；3）在早寒武世裂陷以补偿沉积充填为主,其内部由初期陆棚沉积向末期碳酸盐岩台地过渡,根据充填特性可将裂陷演化划分为裂陷（水井沱组沉积期）、坳陷（沧浪铺组沉积期）、填平补齐（石龙洞组沉积期）3个阶段；4）裂陷的“开启—闭合”是“罗迪尼亚大陆裂解—冈瓦纳大陆聚合”在中、上扬子之间的响应,该构造背景下的古地貌分异、同沉积断裂活动及海平面变化共同控制其古地理格局。鄂西—渝东地区早寒武世克拉通内裂陷的提出不仅为四川盆地克拉通内裂陷作用构造—沉积格局提供了新的认识,也对中上扬子地区油气勘探具有重要的指导意义。
2023, 41(4): 1124-1137.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.169
摘要:
中东阿拉伯地区晚白垩世以来发育巨厚的碳酸盐岩沉积,是油气的有利储层,其沉积环境的演化长期受到国际学术界的广泛关注。以阿拉伯北缘Lurestan-Fars地区（现今伊朗境内）3条剖面（Khoramabad-AD剖面、Kermanshah-KM剖面和Hkhormoj-HM剖面）为研究对象,对上白垩统Savark组、Ilam组、Gurpi组碳酸盐岩地层开展了详细的野外观察和岩石薄片分析。基于岩石结构、生物组合以及沉积构造等特征,将碳酸盐岩划分为13种沉积微相,形成于外缓坡、中缓坡和内缓坡3种沉积环境。整体来看,Santonian时期3条剖面均处于深水的外缓坡环境,但Campanian时期,在AD剖面和KM剖面沉积环境由外缓坡转变为内缓坡环境,代表一次古水深突然变浅事件；但同一时期,HM剖面沉积环境仍处于外缓坡环境。考虑到3条剖面距离蛇绿岩带之间的差异,认为Campanian时期Lurestan地区AD剖面和KM剖面记录的古水深变浅事件与北侧蛇绿岩仰冲作用相关,而Fars地区HM剖面距离蛇绿岩带距离太远,仰冲作用对该地区影响较弱,因而古水深未发生明显改变。
中东阿拉伯地区晚白垩世以来发育巨厚的碳酸盐岩沉积,是油气的有利储层,其沉积环境的演化长期受到国际学术界的广泛关注。以阿拉伯北缘Lurestan-Fars地区（现今伊朗境内）3条剖面（Khoramabad-AD剖面、Kermanshah-KM剖面和Hkhormoj-HM剖面）为研究对象,对上白垩统Savark组、Ilam组、Gurpi组碳酸盐岩地层开展了详细的野外观察和岩石薄片分析。基于岩石结构、生物组合以及沉积构造等特征,将碳酸盐岩划分为13种沉积微相,形成于外缓坡、中缓坡和内缓坡3种沉积环境。整体来看,Santonian时期3条剖面均处于深水的外缓坡环境,但Campanian时期,在AD剖面和KM剖面沉积环境由外缓坡转变为内缓坡环境,代表一次古水深突然变浅事件；但同一时期,HM剖面沉积环境仍处于外缓坡环境。考虑到3条剖面距离蛇绿岩带之间的差异,认为Campanian时期Lurestan地区AD剖面和KM剖面记录的古水深变浅事件与北侧蛇绿岩仰冲作用相关,而Fars地区HM剖面距离蛇绿岩带距离太远,仰冲作用对该地区影响较弱,因而古水深未发生明显改变。
2023, 41(4): 1138-1152.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.148
摘要:
砂砾岩体属于近源快速堆积,扇体多期叠置,岩性多样、非均质性强,常规测井曲线受粗碎屑岩石组构、流体复杂性的影响,往往对沉积微相识别有难度。以东营凹陷北带Y920区沙四上亚段砂砾岩体为例,将岩心刻度FMI（全井眼微电阻率扫描成像测井）图像,总结各沉积微相的FMI图像特征；分析不同沉积微相与岩性、物性、含油性的关系；利用灰度共生矩阵图像处理手段提取不同沉积微相FMI图像的对比度、相关度、角二阶矩、同质性4种纹理参数,将4种纹理参数与取心段不同沉积微相FMI图像分别作为K最近邻分类算法（KNN）和卷积神经网络（CNN）的学习样本,训练机器学习和深度学习网络来开展沉积微相的分类和识别。研究结果表明：Y920区沙四上亚段砂砾岩体可细分为扇根主水道、扇中辫状水道、扇中辫状水道间和扇端泥4种微相类型。其中扇中辫状水道为最优势微相,FMI图像大多具有亮色、块状且砾径分布较均匀的特征,其岩石分选性、物性、含油性较好,是有利的储集层发育带。KNN分类算法和CNN网络模型都可对沉积微相进行判识,相较于传统KNN机器学习,CNN深度学习模型识别微相误差更小、鲁棒性更高。FMI图像特征提取及CNN方法应用深化了砂砾岩体沉积微相的内部结构认识,为沉积微相精细刻画与有效储层预测提供了依据。
砂砾岩体属于近源快速堆积,扇体多期叠置,岩性多样、非均质性强,常规测井曲线受粗碎屑岩石组构、流体复杂性的影响,往往对沉积微相识别有难度。以东营凹陷北带Y920区沙四上亚段砂砾岩体为例,将岩心刻度FMI（全井眼微电阻率扫描成像测井）图像,总结各沉积微相的FMI图像特征；分析不同沉积微相与岩性、物性、含油性的关系；利用灰度共生矩阵图像处理手段提取不同沉积微相FMI图像的对比度、相关度、角二阶矩、同质性4种纹理参数,将4种纹理参数与取心段不同沉积微相FMI图像分别作为K最近邻分类算法（KNN）和卷积神经网络（CNN）的学习样本,训练机器学习和深度学习网络来开展沉积微相的分类和识别。研究结果表明：Y920区沙四上亚段砂砾岩体可细分为扇根主水道、扇中辫状水道、扇中辫状水道间和扇端泥4种微相类型。其中扇中辫状水道为最优势微相,FMI图像大多具有亮色、块状且砾径分布较均匀的特征,其岩石分选性、物性、含油性较好,是有利的储集层发育带。KNN分类算法和CNN网络模型都可对沉积微相进行判识,相较于传统KNN机器学习,CNN深度学习模型识别微相误差更小、鲁棒性更高。FMI图像特征提取及CNN方法应用深化了砂砾岩体沉积微相的内部结构认识,为沉积微相精细刻画与有效储层预测提供了依据。
2023, 41(4): 1153-1169.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.001
摘要:
鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组时期为加里东运动后复活的坳拉槽,羊虎沟组分布面积广,厚度变化大,发育良好的生储盖组合,具有巨大的勘探潜力。由于该地区构造运动强烈,沉积环境变化频繁,致使砂体沉积成因复杂。目前对羊虎沟组砂体成因机制缺乏系统研究,单一的沉积模式无法全面概括各类砂体的沉积特征与展布规律。通过野外剖面、岩心观察、钻井资料、物源分析等方法,共识别出6种岩相组合类型。基于岩性、粒度、沉积构造及各时期砂体展布等特征,对其成因机制及沉积过程进行了系统讨论。鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组砂体成因主要为河控三角洲、潮控三角洲、扇三角洲、障壁岛海岸、无障壁海岸和滑塌重力流6类。羊虎沟组时期整体气候潮湿,羊三段至羊二段沉积时期海平面逐渐上升,至羊二段达到最高之后逐渐下降。羊三段沉积时期为裂陷早期,主要在研究区北部发育潮控三角洲和扇三角洲砂体,中部局部可见潮汐砂脊砂体,南部砂体整体表现为无障壁海岸沉积。羊二段沉积时期为裂陷高潮期,地貌落差加大致使水体快速变深,砂体主要分布于盆地边缘；盆地中央深水部位发育点状滑塌重力流砂体,东部靠近中央古隆起一侧的潮汐砂脊逐渐被改造为障壁沙坝,古隆起高部位则为潮坪和潟湖沉积。羊一段沉积时期,构造活动减弱且鄂尔多斯盆地逐渐东西连通,物源供应充足,地貌变缓,发育大面积具前积特征的河控三角洲砂体。羊虎沟组砂体成因机制受构造运动、古地貌演化、物源供给、古气候、海平面变化等多因素共同影响,但砂体展布与沉积过程主要受控于构造活动与古地理演化。该研究成果丰富了鄂尔多斯盆地油气勘探理论和裂陷盆地砂体成因机制。
鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组时期为加里东运动后复活的坳拉槽,羊虎沟组分布面积广,厚度变化大,发育良好的生储盖组合,具有巨大的勘探潜力。由于该地区构造运动强烈,沉积环境变化频繁,致使砂体沉积成因复杂。目前对羊虎沟组砂体成因机制缺乏系统研究,单一的沉积模式无法全面概括各类砂体的沉积特征与展布规律。通过野外剖面、岩心观察、钻井资料、物源分析等方法,共识别出6种岩相组合类型。基于岩性、粒度、沉积构造及各时期砂体展布等特征,对其成因机制及沉积过程进行了系统讨论。鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组砂体成因主要为河控三角洲、潮控三角洲、扇三角洲、障壁岛海岸、无障壁海岸和滑塌重力流6类。羊虎沟组时期整体气候潮湿,羊三段至羊二段沉积时期海平面逐渐上升,至羊二段达到最高之后逐渐下降。羊三段沉积时期为裂陷早期,主要在研究区北部发育潮控三角洲和扇三角洲砂体,中部局部可见潮汐砂脊砂体,南部砂体整体表现为无障壁海岸沉积。羊二段沉积时期为裂陷高潮期,地貌落差加大致使水体快速变深,砂体主要分布于盆地边缘；盆地中央深水部位发育点状滑塌重力流砂体,东部靠近中央古隆起一侧的潮汐砂脊逐渐被改造为障壁沙坝,古隆起高部位则为潮坪和潟湖沉积。羊一段沉积时期,构造活动减弱且鄂尔多斯盆地逐渐东西连通,物源供应充足,地貌变缓,发育大面积具前积特征的河控三角洲砂体。羊虎沟组砂体成因机制受构造运动、古地貌演化、物源供给、古气候、海平面变化等多因素共同影响,但砂体展布与沉积过程主要受控于构造活动与古地理演化。该研究成果丰富了鄂尔多斯盆地油气勘探理论和裂陷盆地砂体成因机制。
2023, 41(4): 1170-1180.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.163
摘要:
为了加深对储层非均质性的认识,以孤岛油田M区新近系馆陶组为例,开展了动静结合下储层流动单元研究。利用孔隙度、渗透率、流动带指数、泥质含量四种参数将储层划分为4类静态流动单元,并通过渗流阻力模型劈分各流动单元注水量,以流动单元单位厚度瞬时注入量作为动态流动单元的评价参数,实现流动单元的动态评价,并对动静两种方法下流动单元的差异特征进行分析。研究表明：注采井网的分布极大程度上控制了高级别流动单元的分布特征,注水量的增大一定程度上会使流动单元的级别升高,层内动静流动单元的差异主要受控于砂体韵律性导致的注水量不均。结合剩余油与动态流动单元的分布特征,可将储层划分为5种挖潜级别,其中Ⅰ级为主要剩余油挖潜区域,Ⅱ级为低潜力高耗水部位。
为了加深对储层非均质性的认识,以孤岛油田M区新近系馆陶组为例,开展了动静结合下储层流动单元研究。利用孔隙度、渗透率、流动带指数、泥质含量四种参数将储层划分为4类静态流动单元,并通过渗流阻力模型劈分各流动单元注水量,以流动单元单位厚度瞬时注入量作为动态流动单元的评价参数,实现流动单元的动态评价,并对动静两种方法下流动单元的差异特征进行分析。研究表明：注采井网的分布极大程度上控制了高级别流动单元的分布特征,注水量的增大一定程度上会使流动单元的级别升高,层内动静流动单元的差异主要受控于砂体韵律性导致的注水量不均。结合剩余油与动态流动单元的分布特征,可将储层划分为5种挖潜级别,其中Ⅰ级为主要剩余油挖潜区域,Ⅱ级为低潜力高耗水部位。
2023, 41(4): 1181-1191.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.056
摘要:
琼东南盆地是我国南海北部大陆边缘重要的含油气盆地,其油气资源主要分布于中新世海相砂岩储层。琼东南盆地处于印支板块与太平洋板块的交界区域,该海域现今海流活动频繁,但关于海流对琼东南盆地储层发育的影响鲜有研究。通过分析琼东南盆地不同构造区域典型钻井岩心样品的沉积特征,利用地层成像测井和黏土矿物组分数据,结合现今的海流分布,研究了琼东南盆地古海流—沉积交互作用及其对储层发育的影响。结果表明,琼东南盆地中新世砂岩储层在沉积过程中主要受到四种古海流的改造作用：陆架区为冬季风引发的北东—南西向表层海流；陆坡区为穿越吕宋海峡的黑潮引发的北东—南西向中层海流；盆地西部盆底区为崖城凸起与中建凸起形成限制负地形引发北西—南东向的强烈潮汐底流；盆地东部盆底部分区域受来自北大西洋的深海底流的影响。中新世沉积时期,琼东南盆地不同构造区域与周缘广海区域存在显著的流体交换,古海流改变了盆地储层的原始展布形态,降低了储层砂岩中的泥质含量,对改善储层物性起到了重要的作用。琼东南盆地深水区中央水道在中新世受古海流改造作用的影响,普遍发育优质储层,是油气勘探的有利区域。
琼东南盆地是我国南海北部大陆边缘重要的含油气盆地,其油气资源主要分布于中新世海相砂岩储层。琼东南盆地处于印支板块与太平洋板块的交界区域,该海域现今海流活动频繁,但关于海流对琼东南盆地储层发育的影响鲜有研究。通过分析琼东南盆地不同构造区域典型钻井岩心样品的沉积特征,利用地层成像测井和黏土矿物组分数据,结合现今的海流分布,研究了琼东南盆地古海流—沉积交互作用及其对储层发育的影响。结果表明,琼东南盆地中新世砂岩储层在沉积过程中主要受到四种古海流的改造作用：陆架区为冬季风引发的北东—南西向表层海流；陆坡区为穿越吕宋海峡的黑潮引发的北东—南西向中层海流；盆地西部盆底区为崖城凸起与中建凸起形成限制负地形引发北西—南东向的强烈潮汐底流；盆地东部盆底部分区域受来自北大西洋的深海底流的影响。中新世沉积时期,琼东南盆地不同构造区域与周缘广海区域存在显著的流体交换,古海流改变了盆地储层的原始展布形态,降低了储层砂岩中的泥质含量,对改善储层物性起到了重要的作用。琼东南盆地深水区中央水道在中新世受古海流改造作用的影响,普遍发育优质储层,是油气勘探的有利区域。
2023, 41(4): 1192-1201.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.012
摘要:
准噶尔盆地具有丰富的油砂资源,风城油砂矿区所在的西北缘是准噶尔盆地最主要的油砂分布区。对研究区油砂样品抽提物进行饱和烃和芳烃的色质研究中发现,油砂样品中正构烷烃、常规甾烷、单芳甾烷和短链三芳甾烷、重排甾烷均已检测不到,而藿烷类化合物、孕甾烷、升孕甾烷、长链三芳甾烷也仅有少量分布；三环萜烷以及25-降藿烷却异常丰富,揭示该地区原油曾遭受比较严重的生物降解,降解等级在8级以上。就三环萜烷整体碳数分布而言,随着生物降解作用的增强,三环萜烷化合物的抗降解能力会随着碳数的增加而减弱,即三环萜烷（TT）抗生物降解能力为高碳数（C28-C31TT）<中碳数（C23-C26TT）<低碳数（C19-C22TT）。但对于单个化合物而言,C19与C20、C22与C23、C26与C28三环萜烷则随着碳数增大,抗降解能力有增加之趋势。在此基础上,提出利用三环萜烷化合物的相对比值,即C19-C22TT/C28-C31TT、C23-C26TT/C28-C31TT、C19-C22TT/C23-C26TT、C23TT/C31TT,来刻画原油遭受强烈生物降解的程度,为原油经历次生蚀变作用尤其是生物降解作用提供地球化学依据。
准噶尔盆地具有丰富的油砂资源,风城油砂矿区所在的西北缘是准噶尔盆地最主要的油砂分布区。对研究区油砂样品抽提物进行饱和烃和芳烃的色质研究中发现,油砂样品中正构烷烃、常规甾烷、单芳甾烷和短链三芳甾烷、重排甾烷均已检测不到,而藿烷类化合物、孕甾烷、升孕甾烷、长链三芳甾烷也仅有少量分布；三环萜烷以及25-降藿烷却异常丰富,揭示该地区原油曾遭受比较严重的生物降解,降解等级在8级以上。就三环萜烷整体碳数分布而言,随着生物降解作用的增强,三环萜烷化合物的抗降解能力会随着碳数的增加而减弱,即三环萜烷（TT）抗生物降解能力为高碳数（C28-C31TT）<中碳数（C23-C26TT）<低碳数（C19-C22TT）。但对于单个化合物而言,C19与C20、C22与C23、C26与C28三环萜烷则随着碳数增大,抗降解能力有增加之趋势。在此基础上,提出利用三环萜烷化合物的相对比值,即C19-C22TT/C28-C31TT、C23-C26TT/C28-C31TT、C19-C22TT/C23-C26TT、C23TT/C31TT,来刻画原油遭受强烈生物降解的程度,为原油经历次生蚀变作用尤其是生物降解作用提供地球化学依据。
2023, 41(4): 1202-1211.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.153
摘要:
塔河油田是我国目前原油储量最大的古生界海相碳酸盐岩油气田,其原油中三环萜烷含量异常丰富,并显著高于藿烷。对塔河90个原油样品的气相色谱和气相色谱—质谱数据进行分析,从沉积环境、生物降解和成熟度三个方面,探讨了塔河原油中三环萜烷异常分布的特征和成因。结果表明,烃源岩的形成环境、有机质沉积时水体的氧化还原条件和咸化程度,均不是塔河原油中三环萜烷相对丰度高于藿烷的主要影响因素；三环萜烷相对丰度不同的原油生物降解程度无较大差异,表明生物降解是一个较为次要的影响因素；而有机质中细菌输入增多会导致三环萜烷相对丰度的增加。此外,成熟度越高的原油三环萜烷相对丰度越高,∑三环萜烷/∑17α（H）-藿烷比值与成熟度参数C27重排/常规甾烷呈良好的正相关关系,表明成熟度是塔河原油中三环萜烷异常分布的主要影响因素。
塔河油田是我国目前原油储量最大的古生界海相碳酸盐岩油气田,其原油中三环萜烷含量异常丰富,并显著高于藿烷。对塔河90个原油样品的气相色谱和气相色谱—质谱数据进行分析,从沉积环境、生物降解和成熟度三个方面,探讨了塔河原油中三环萜烷异常分布的特征和成因。结果表明,烃源岩的形成环境、有机质沉积时水体的氧化还原条件和咸化程度,均不是塔河原油中三环萜烷相对丰度高于藿烷的主要影响因素；三环萜烷相对丰度不同的原油生物降解程度无较大差异,表明生物降解是一个较为次要的影响因素；而有机质中细菌输入增多会导致三环萜烷相对丰度的增加。此外,成熟度越高的原油三环萜烷相对丰度越高,∑三环萜烷/∑17α（H）-藿烷比值与成熟度参数C27重排/常规甾烷呈良好的正相关关系,表明成熟度是塔河原油中三环萜烷异常分布的主要影响因素。
2023, 41(4): 1212-1226.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.033
摘要:
含煤岩系中不同类型煤层的差异沉积响应,及对邻近砂砾岩成岩成储效应的影响目前研究比较薄弱。基于野外露头、孢粉组合、井—震剖面、岩心相序、测井响应、扫描电镜、电子探针能谱等资料,对研究区稳定厚煤层、局限薄煤层进行了差异沉积响应分析。结果表明,以逆冲断裂I、II为代表的盆缘边界断裂复活及盆地基底的振荡性沉降,为研究区提供了厚层泥炭聚积、宽缓古斜坡背景—广覆式湖侵、阻碍沼泽排水—防止有机质氧化、降低河流梯度—弱化陆源碎屑干扰等四方面有利条件,在近湖盆区首次湖泛面附近形成大面积分布的稳定厚煤层,显微组分指示其成煤沼泽一直保持较佳的滞水还原条件。局限薄煤层分布较零散,具较明显的相控特征,多分布于水动力较弱的扇间/河道间等低能相带,显微组分指示其成煤沼泽存在局部滞水还原条件稍差的半氧化阶段。准同生期—早成岩期,煤系腐殖酸形成早成岩期长石粒内溶孔,溶蚀颗粒成分以富钙斜长石为主。溶蚀产物高岭石胶结物产状以紧贴颗粒的最内部环边为主,纯度高。长石颗粒溶蚀—高岭石充填—压塌缩聚作用形成高岭石完全拟颗粒、高岭石部分拟颗粒,前者纯度高,后者纯度较低。中成岩期,烃源有机酸形成中成岩期长石粒内溶孔,溶蚀组分以钾长石为主,溶蚀残留组分以钠长石为主。溶蚀产物高岭石胶结物产状以颗粒的外层环边或充填粒间孔隙为主,纯度较低。煤系腐殖酸对邻近的砂砾岩储层质量影响以抑制性为主,限定沉积相带、粒度条件下,稳定厚煤层垂向辐射厚度10~30 m,辐射带砂砾岩孔隙度减少2.3%~5.2%,渗透率减小（1.3~2.1）×10-3 μm2；局限薄煤层垂向辐射厚度3~8 m,辐射带砂砾岩孔隙度减少1.2%~3.5%,渗透率减小（0.8~1.9）×10-3 μm2。高刚性颗粒含量是煤系砂砾岩储层原生粒间孔,尤其是准同生期—早成岩期煤系腐殖酸溶孔有效保存的前提条件,高岭石、硅质等溶蚀产物的迁出程度进一步制约着孔隙的有效性。
含煤岩系中不同类型煤层的差异沉积响应,及对邻近砂砾岩成岩成储效应的影响目前研究比较薄弱。基于野外露头、孢粉组合、井—震剖面、岩心相序、测井响应、扫描电镜、电子探针能谱等资料,对研究区稳定厚煤层、局限薄煤层进行了差异沉积响应分析。结果表明,以逆冲断裂I、II为代表的盆缘边界断裂复活及盆地基底的振荡性沉降,为研究区提供了厚层泥炭聚积、宽缓古斜坡背景—广覆式湖侵、阻碍沼泽排水—防止有机质氧化、降低河流梯度—弱化陆源碎屑干扰等四方面有利条件,在近湖盆区首次湖泛面附近形成大面积分布的稳定厚煤层,显微组分指示其成煤沼泽一直保持较佳的滞水还原条件。局限薄煤层分布较零散,具较明显的相控特征,多分布于水动力较弱的扇间/河道间等低能相带,显微组分指示其成煤沼泽存在局部滞水还原条件稍差的半氧化阶段。准同生期—早成岩期,煤系腐殖酸形成早成岩期长石粒内溶孔,溶蚀颗粒成分以富钙斜长石为主。溶蚀产物高岭石胶结物产状以紧贴颗粒的最内部环边为主,纯度高。长石颗粒溶蚀—高岭石充填—压塌缩聚作用形成高岭石完全拟颗粒、高岭石部分拟颗粒,前者纯度高,后者纯度较低。中成岩期,烃源有机酸形成中成岩期长石粒内溶孔,溶蚀组分以钾长石为主,溶蚀残留组分以钠长石为主。溶蚀产物高岭石胶结物产状以颗粒的外层环边或充填粒间孔隙为主,纯度较低。煤系腐殖酸对邻近的砂砾岩储层质量影响以抑制性为主,限定沉积相带、粒度条件下,稳定厚煤层垂向辐射厚度10~30 m,辐射带砂砾岩孔隙度减少2.3%~5.2%,渗透率减小（1.3~2.1）×10-3 μm2；局限薄煤层垂向辐射厚度3~8 m,辐射带砂砾岩孔隙度减少1.2%~3.5%,渗透率减小（0.8~1.9）×10-3 μm2。高刚性颗粒含量是煤系砂砾岩储层原生粒间孔,尤其是准同生期—早成岩期煤系腐殖酸溶孔有效保存的前提条件,高岭石、硅质等溶蚀产物的迁出程度进一步制约着孔隙的有效性。
2023, 41(4): 1227-1239.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.041
摘要:
为了明确鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油层组细粒沉积特征及沉积模式,以衣食村、瑶曲等典型野外剖面为研究对象,在野外踏勘和测量的基础上,分析其岩相及岩相组合特征,探讨沉积相类型及特征,并建立了细粒沉积中不同岩相的演化模式。结果表明：铜川地区延长组中下部野外露头主要发育叠覆冲刷正粒序粉砂—细砂岩相、块状层理粉砂—细砂岩相、软沉积变形砂泥混杂岩相、块状泥岩相、水平纹层泥页岩相、凝灰岩相共6种岩相类型。铜川地区长7油层组发育背景泥质沉积、凝灰岩与重力流沉积的垂向组合、滑动滑塌与背景泥岩互层叠置、重力流沉积砂岩、泥岩垂向叠置。衣食村剖面下部长73亚油层组以块状层理碎屑流沉积和滑塌沉积为主；长72亚油层组以深水原地沉积为主,岩性从粉砂岩—粉砂质泥岩过渡到水平纹层泥岩再到页理极其发育的黑色页岩；瑶曲剖面长71亚油层组发育丰富的软沉积变形构造,如液化砂岩脉、块状砂岩内具有泥质条带以及火焰状构造等。研究区延长组长73亚油层组沉积期,主要为三角洲前缘沉积物垮塌再搬运形成的相对厚层滑动滑塌沉积；长72亚油层组沉积期以深水页岩沉积为主,夹杂火山灰和少量的低密度浊流薄层粉砂岩沉积；至长71亚油层组沉积期,部分三角洲垮塌再搬运形成砂质碎屑流沉积和低密度浊流沉积；整体指示了长7油层组沉积时期湖平面先升高后降低的周期性变化特征。湖平面的升降变化控制了细粒沉积物的搬运方式与沉积模式,该研究对于明确细粒沉积物的搬运机制与分布规律具有重要的指导意义。
为了明确鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7油层组细粒沉积特征及沉积模式,以衣食村、瑶曲等典型野外剖面为研究对象,在野外踏勘和测量的基础上,分析其岩相及岩相组合特征,探讨沉积相类型及特征,并建立了细粒沉积中不同岩相的演化模式。结果表明：铜川地区延长组中下部野外露头主要发育叠覆冲刷正粒序粉砂—细砂岩相、块状层理粉砂—细砂岩相、软沉积变形砂泥混杂岩相、块状泥岩相、水平纹层泥页岩相、凝灰岩相共6种岩相类型。铜川地区长7油层组发育背景泥质沉积、凝灰岩与重力流沉积的垂向组合、滑动滑塌与背景泥岩互层叠置、重力流沉积砂岩、泥岩垂向叠置。衣食村剖面下部长73亚油层组以块状层理碎屑流沉积和滑塌沉积为主；长72亚油层组以深水原地沉积为主,岩性从粉砂岩—粉砂质泥岩过渡到水平纹层泥岩再到页理极其发育的黑色页岩；瑶曲剖面长71亚油层组发育丰富的软沉积变形构造,如液化砂岩脉、块状砂岩内具有泥质条带以及火焰状构造等。研究区延长组长73亚油层组沉积期,主要为三角洲前缘沉积物垮塌再搬运形成的相对厚层滑动滑塌沉积；长72亚油层组沉积期以深水页岩沉积为主,夹杂火山灰和少量的低密度浊流薄层粉砂岩沉积；至长71亚油层组沉积期,部分三角洲垮塌再搬运形成砂质碎屑流沉积和低密度浊流沉积；整体指示了长7油层组沉积时期湖平面先升高后降低的周期性变化特征。湖平面的升降变化控制了细粒沉积物的搬运方式与沉积模式,该研究对于明确细粒沉积物的搬运机制与分布规律具有重要的指导意义。
2023, 41(4): 1240-1256.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.159
摘要:
通过对库鲁克塔格地区下寒武统泥页岩的主微量元素数据进行地球化学分析,探讨了早寒武世塔里木盆地东北缘的古气候演化特征、物源输入背景、泥页岩成因模式。CIA值及SiO2-（Al2O3+K2O+Na2O）图解表明,研究区古气候由埃迪卡拉纪进入寒武纪变暖,进入寒武纪后再次变得寒冷干旱。Ce/Ce*值和（La/Ce）N值表明西山布拉克组沉积背景为洋中脊附近的深海洋盆,其上覆的西大山组和下伏的汉格尔乔克组为稳定的大陆边缘背景。La-Th-Sc图解表明恰克马克铁什Ⅰ号剖面泥页岩形成时构造环境为被动大陆边缘,恰克马克铁什Ⅱ号剖面构造环境变化较大。Th-Sc、Th/Sc-La/Sc图解及公式化判别函数表明,恰克马克铁什Ⅰ号剖面母岩性质为中性—中酸性岩浆岩,其物源可能来自于中央隆起带前寒武系的中酸性喷出岩、花岗闪长岩、橄榄石花岗岩等,恰克马克铁什Ⅱ号剖面母岩性质为基性—中酸性岩浆岩,其铁镁质组分明显增加,除中央隆起带物源的输入外,可能受到海底铁镁质热液喷出的影响。
通过对库鲁克塔格地区下寒武统泥页岩的主微量元素数据进行地球化学分析,探讨了早寒武世塔里木盆地东北缘的古气候演化特征、物源输入背景、泥页岩成因模式。CIA值及SiO2-（Al2O3+K2O+Na2O）图解表明,研究区古气候由埃迪卡拉纪进入寒武纪变暖,进入寒武纪后再次变得寒冷干旱。Ce/Ce*值和（La/Ce）N值表明西山布拉克组沉积背景为洋中脊附近的深海洋盆,其上覆的西大山组和下伏的汉格尔乔克组为稳定的大陆边缘背景。La-Th-Sc图解表明恰克马克铁什Ⅰ号剖面泥页岩形成时构造环境为被动大陆边缘,恰克马克铁什Ⅱ号剖面构造环境变化较大。Th-Sc、Th/Sc-La/Sc图解及公式化判别函数表明,恰克马克铁什Ⅰ号剖面母岩性质为中性—中酸性岩浆岩,其物源可能来自于中央隆起带前寒武系的中酸性喷出岩、花岗闪长岩、橄榄石花岗岩等,恰克马克铁什Ⅱ号剖面母岩性质为基性—中酸性岩浆岩,其铁镁质组分明显增加,除中央隆起带物源的输入外,可能受到海底铁镁质热液喷出的影响。
2023, 41(4): 1257-1270.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.005
摘要:
滇黔北地区筇竹寺组早期沉积的黑色页岩是重要的烃源岩层。为明确其岩相古地理演化特征,揭示优质页岩展布规律,通过区域地质调查、野外露头、岩心、薄片、扫描电镜及钻井资料的综合研究,对滇黔北坳陷筇竹寺组上、下段的岩相古地理演化特征进行了恢复。筇竹寺组总体表现为西部薄,拉张槽内及东部厚的特点,同一沉积期内岩石类型也具有区域性差异,下段沉积期内西部地区以砂岩为主,中部与东部地区以泥页岩为主。主要沉积相类型为浅海陆棚相,上、下段水体深度不同,具有不同的沉积相特征,可细分为6种微相。下段地层由西至东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、深水泥质陆棚微相。上段地层由西向东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、浅水泥质陆棚微相以及浅水砂泥质陆棚微相。筇竹寺组优质烃源岩为黑色页岩及炭质页岩,总有机碳（TOC）含量普遍高于2%,泥质深水陆棚亚相是优质页岩发育的最有利的相带。纵向上,优质页岩主要发育在筇竹寺组下段底部；平面上,优质页岩主要沿研究区中部受拉张槽控制的CL1井、B1井、Z101井、镇雄JZ1井以及FS1井一带及东部地貌低且水体深度较深的金沙—遵义地区展布,是有利的优质页岩勘探区域。
滇黔北地区筇竹寺组早期沉积的黑色页岩是重要的烃源岩层。为明确其岩相古地理演化特征,揭示优质页岩展布规律,通过区域地质调查、野外露头、岩心、薄片、扫描电镜及钻井资料的综合研究,对滇黔北坳陷筇竹寺组上、下段的岩相古地理演化特征进行了恢复。筇竹寺组总体表现为西部薄,拉张槽内及东部厚的特点,同一沉积期内岩石类型也具有区域性差异,下段沉积期内西部地区以砂岩为主,中部与东部地区以泥页岩为主。主要沉积相类型为浅海陆棚相,上、下段水体深度不同,具有不同的沉积相特征,可细分为6种微相。下段地层由西至东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、深水泥质陆棚微相。上段地层由西向东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、浅水泥质陆棚微相以及浅水砂泥质陆棚微相。筇竹寺组优质烃源岩为黑色页岩及炭质页岩,总有机碳（TOC）含量普遍高于2%,泥质深水陆棚亚相是优质页岩发育的最有利的相带。纵向上,优质页岩主要发育在筇竹寺组下段底部；平面上,优质页岩主要沿研究区中部受拉张槽控制的CL1井、B1井、Z101井、镇雄JZ1井以及FS1井一带及东部地貌低且水体深度较深的金沙—遵义地区展布,是有利的优质页岩勘探区域。
2023, 41(4): 1271-1280.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.158
摘要:
通过微观薄片图像、CT扫描与流动性分析等手段,对高邮凹陷阜一段致密砂岩储层开展了成因类型的分析,按形成的主要因素将其分为原生型与次生型两大类。由于埋藏过程与成藏条件的不同,高邮凹陷不同地区存在两种致密化过程。北斜坡内坡带为先成藏后致密型油藏,储层主要发育次生型,其特点为在垛二段时期发生致密化,但随后大规模排烃导致的强烈溶蚀作用解除了致密化,盐城组末期再次深埋的影响导致成藏后储层再次致密化,造成油藏储层具有相对较高孔隙度,且含油饱和度较高,但孔喉的连通性较差,孔隙中赋存烃类流体的流动性不佳,这类油藏需要大规模储层改造才能获得较好产能。南部断阶带为先致密后成藏型油藏,主要发育原生型储层,其在垛二段时期发生致密化,之后的成藏阶段溶蚀作用并不强烈,油藏的含油饱和度不高,但因为后期成岩作用影响较弱,孔喉连通性较好,流体可动性较佳,经适当储层改造后能够获得稳定的持续产能。
通过微观薄片图像、CT扫描与流动性分析等手段,对高邮凹陷阜一段致密砂岩储层开展了成因类型的分析,按形成的主要因素将其分为原生型与次生型两大类。由于埋藏过程与成藏条件的不同,高邮凹陷不同地区存在两种致密化过程。北斜坡内坡带为先成藏后致密型油藏,储层主要发育次生型,其特点为在垛二段时期发生致密化,但随后大规模排烃导致的强烈溶蚀作用解除了致密化,盐城组末期再次深埋的影响导致成藏后储层再次致密化,造成油藏储层具有相对较高孔隙度,且含油饱和度较高,但孔喉的连通性较差,孔隙中赋存烃类流体的流动性不佳,这类油藏需要大规模储层改造才能获得较好产能。南部断阶带为先致密后成藏型油藏,主要发育原生型储层,其在垛二段时期发生致密化,之后的成藏阶段溶蚀作用并不强烈,油藏的含油饱和度不高,但因为后期成岩作用影响较弱,孔喉连通性较好,流体可动性较佳,经适当储层改造后能够获得稳定的持续产能。
