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“碳酸盐岩与富有机岩形成环境:沉积学与地球化学综合约束”专辑(已关闭)
下扬子中二叠统孤峰组热液硅质岩的地球化学约束及其意义【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
邹怡, 韦恒叶
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.019
摘要:
【目的】下扬子地区在中二叠世沉积了一套富含有机质的孤峰组黑色硅质岩沉积,热液硅质岩的分析可能是该区硅质岩与异常高有机质富集的关系研究的关键,进而为该区页岩气勘探提供理论依据。【方法】本文利用主量、微量和稀土元素地球化学结合岩相学特征分析安徽铜陵和巢湖地区孤峰组硅质岩的成因及其构造背景。【结果】巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩中富含硅质海绵骨针以及放射虫,而铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩中几乎不含硅质生物,由微晶石英组成。热液活动指标Al/(Al+Fe+Mn)、Eu/Eu*、Al-Fe-Mn三角图、LuN/LaN比值指示铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩为热液成因,巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩为生物成因。微量和稀土元素La-Th-Sc三角图以及La/Sc与Ti/Zr交汇图指示铜陵地区孤峰组沉积期为洋岛弧构造背景,而巢湖地区为陆岛弧和主动大陆边缘背景。【结论】铜陵地区孤峰组硅质岩为原生热液硅质沉积,是斜坡带活跃的构造裂陷活动带来的热液硅酸沉积而成。下扬子地区孤峰组黑色层状硅质岩虽然为生物成因,但其硅的来源与斜坡带的热液活动有关。下扬子地区孤峰组富有机质沉积可能与热液活动带来大量的营养物质造成浮游生物的繁盛有关。
中上扬子地区震旦纪灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带分布规律【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
丁一, 刘树根, 文龙, 文华国, 陈代钊, 宋金民, 王瀚, 王林康, 陈明思, 陈荣庆, 李智武
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.135
摘要:
中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳-长宁拉张槽两侧向其余广大地区拓展。针对上述问题,本文通过综合分析中上扬子地区灯影组30余条剖面(钻井),进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地(或内缓坡)边缘,向外过渡为中-外缓坡风暴岩或斜坡-盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及泻湖沉积环境为主:其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿-缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级-厘米级旋回;泻湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积(变浅)和两次退积(变深)旋回。由于灯影组在台地边缘-斜坡区域广泛发生剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远远超出目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区(如松林、中扬子台地周缘)灯影组中下部灯一段-灯二段(或蛤蟆井段、石板滩段)发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部(或相当层位)在中上扬子台地(或内缓坡)内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。
滇黔北昭通地区晚奥陶世-早志留世黑色页岩地球化学特征及其地质意义【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
李娟, 陈雷, 胡月, 计玉冰, 卢畅, 董建华, 谭秀成
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.038
摘要:
摘要:滇黔北昭通示范区地处四川盆地边缘,在晚奥陶世—早志留世时期,相较于盆内的长宁-威远地区,其沉积水体相对更浅、更靠近物源区,因此该地区五峰组-龙马溪组页岩的沉积可能与盆内存在差异。为了厘清滇黔北昭通示范区晚奥陶世-早志留世黑色页岩的硅质成因、物质来源以及源区背景,基于研究区岩心样品的主量元素、微量元素和稀土元素测试数据开展相关研究。结果表明,研究区黑色页岩中的硅质主要来自硅质生物和陆源碎屑物质,生物成因硅自下而上先增加后减小,表现出与陆源成因硅相反的变化规律;晚奥陶世存在短暂的冰期,直到早志留世冰川发生融化,海侵事件发生,随后海平面逐渐下降,水体不断变浅,陆源输入总体表现为先减小再增加的特征,沉积速率也呈现相同的规律。稀土元素标准化配分模式反映研究区五峰-龙马溪组页岩沉积时可能存在混合物源;ΣREE-La/Yb以及La/Sc-Co/Th等图解说明其原始物质可能主要来自酸性花岗岩和沉积岩,沉积时受一定海底热液的影响; Sc/Cr-La/Y图解、SiO2/Al2O3-K2O/Na2O双变量判别图解以及部分微量、稀土元素比值综合反映五峰组-龙马溪组页岩物源区的构造背景主要为被动大陆边缘。
沉积与能源、矿产
蠡县斜坡沙一下亚段混积特征及其控储效应
薛辉
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.037
摘要:
【目的】蠡县斜坡沙一下亚段混合沉积广泛发育,明确混积特征及其控储效应对确定下一步勘探开发目标具有重要意义。【方法】综合利用岩心、薄片、测井、地震及分析化验等资料,对沙一下亚段混合沉积类型、分布规律、控制因素、沉积模式及优质储层形成机理进行研究。【结果】沙一下亚段存在混积岩和混积层系2种岩石类型,发育混积砂岩类、混积碳酸盐岩类和混积泥岩类3大类、6小类混积岩,存在陆源碎屑岩-碳酸盐岩层系、陆源碎屑岩-混积岩层系、碳酸盐岩-混积岩层系、混积岩-混积岩层系4种组合、16种类型;发育三角洲前缘、滨浅湖、半深湖3种混积亚相、8种混积微相,混合沉积在横向上相变较快,纵向上多类型岩石频繁叠置,平面上各小层沉积特征差异性明显;混合沉积受气候及水体环境、构造背景及古地貌、物源供给条件、湖平面升降等因素共同控制,发育低水位期和高水位期两种混合沉积模式;高能相带发育的砂质滩坝和碳酸盐岩滩坝是有利的混积微相类型,封闭咸化水体环境控制优质储层的形成和展布,沉积旋回控制优质储层的发育程度和分布位置。【结论】西南部古地貌高地发育的混积型滩坝是有利的勘探目标。
伊朗南部Lurestan-Khuzestan地区中新统沉积物源特征
崔希超, 孙高远, 蒋璟鑫, 胡修棉, 王亚苏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.111
摘要:
【目的】阿拉伯板块和欧亚大陆碰撞导致了扎格罗斯造山带和前陆盆地的形成。扎格罗斯前陆盆地的持续充填致使海水最终从这一地区退出,实现了由海到陆的转变过程,从而为探讨新特提斯洋的消亡提供约束。【方法】本次工作对伊朗扎格罗斯Lurestan地区和Khuzestan地区的中新统Agha Jari组进行了系统的地层学、沉积学、砂岩岩石学和碎屑锆石U–Pb年代学研究,以揭示碎屑物质充填和海退过程。【结果】Lurestan地区Agha Jari组由中到厚层砂-泥岩互层组成,沉积环境分析其形成于河流环境。碎屑组分显示大量变质岩岩屑,结合170 Ma锆石年龄峰,指示盆地北侧Sanandaj-Sirjan岩浆变质带为其可能物源;Khuzestan地区Agha Jari组主要为底部钙质砂岩,向上逐渐变为厚层砂岩、泥岩组合,沉积于三角洲环境。砂岩碎屑组分主要以沉积岩屑为主,中生代锆石年龄与扎格罗斯褶皱冲断带一致,表明碎屑物源主要为再旋回的扎格罗斯褶皱冲断带中的沉积岩。基于Agha Jari组下伏Gachsaran-Mishan组浅海蒸发岩和碳酸盐岩组成,Agha Jari组记录了扎格罗斯前陆盆地由海向陆的转变过程。生物地层学资料约束残留海消亡的时间为不早于中新世早期,并且存在从西北向东南海退的趋势。【结论】研究认为,阿拉伯-欧亚大陆初始碰撞作用导致扎格罗斯山脉隆起,随着持续隆升的扎格罗斯山脉向前陆盆地提供碎屑物质是导致扎格罗斯残留海关闭的直接原因,并且扎格罗斯残留海从西北向东南退出的古地理格局至少在中新世已经形成。
川西北三叠系雷口坡组白云岩-蒸发岩共生体系特征及古地理重建
李玉琢, 刘磊, 冯佳睿, 罗忠, 张静, 文华国
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.030
摘要:
白云岩-蒸发岩共生体系在四川盆地中三叠时期广泛分布,其沉积特征缺乏系统表征,发育分布规律及主控因素尚不明确。本文基于钻井、岩心以及地震资料,多尺度表征研究区发育的白云岩-蒸发岩共生体系沉积特征,阐明不同类型共生体系的成因机制,进一步揭示其时空发育分布规律及主控因素。研究结果表明:(1)四川盆地川西北地区雷口坡组主要发育4种类型的共生体系:厚层白云岩夹薄层蒸发岩、白云岩与蒸发岩互层、厚层蒸发岩夹薄层白云岩、厚层蒸发岩与厚层白云岩叠置,四类共生体系分别形成于含膏云质潟湖、含云膏质潟湖、膏盐湖以及膏盐盆。其中厚层白云岩夹薄层蒸发岩在雷口坡四个沉积期均大面积分布,厚层蒸发岩夹薄层白云岩、厚层蒸发岩与厚层白云岩叠置在雷三、四沉积期盆地中部最为发育。(3)西侧龙门山岛链隆升对盆地产生东南向挤压、东侧雪峰山隆升限制泸州-开江古隆起南向迁移、秦岭的南向俯冲共同形成了四川盆地近北东-南西向的构造格局,控制了盆地内膏岩以及共生体系总体呈北东-南西向展布。(4)受泸州-开江古隆起大幅度隆升的影响,雷口坡组后期沉降中心向西侧迁移,膏岩沉积中心以及四种共生体系也相应由早期的分散发育到后期集中向西迁移。在不同类型共生体系约束下重建了雷口坡组四个沉积期的古地理。上述研究为川西北地区白云岩-蒸发岩共生体系的研究提供了新的认识,也对区域古地理重建具有指导作用。
禹州地区山西组和上石盒子组地层沉积时限及地质意义
邢舟, 曹高社, 杨明慧
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.025
摘要:
禹州地区是华北板块南部上古生界含煤地层研究程度最高的地区,具有丰富的沉积学和地层古生物学研究基础,但由于缺乏绝对年代学数据而影响了年代地层划分及区域上大尺度的地层对比。本文选取禹州地区太原组与山西组、下石盒子组与上石盒子组地层界线附近的两件泥岩样品,通过碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年测试技术,进而确定它们的地层最大沉积年龄结果表明:①山西组底部样品(ZK1006-5)的40颗碎屑锆石构成了283Ma~343Ma的连续年轻组分频谱,其最年轻单颗粒锆石年龄(YSG年龄)为283±9.4Ma;上石盒子组底部样品(ZK2387-3)的18颗碎屑锆石构成了257Ma~299Ma的连续年轻组分频谱,其最年轻单颗粒锆石年龄(YSG年龄)为257±6.8Ma;其分别可代表样品地层最大沉积年龄,表明沉积时间不早于283±9.4Ma和257±6.8Ma;②禹州地区山西组、上石盒子组沉积分别开始于空谷期(Kungurian)和吴家坪期(Wuchiapingian),与区域生物地层资料研究相一致;③华北板块上古生界含煤地层岩石地层穿时明显,且跨度较大,整体表现为由板块边缘向内部逐渐穿时变新特点。综合前人对华北晚古生代盆地火山事件沉积相关研究,认为其同沉积期盆地东缘活动强烈,其诱发的岩浆活动、构造活动、生物演替和海侵作用可能与同时期逐渐形成劳亚古大陆有关。
渤中凹陷东南斜坡带大型湖底扇源汇系统耦合与沉积充填过程
王启明
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.004
摘要:
针对无井条件下扇体成因机制和沉积充填过程不明确的问题,从源汇系统角度,利用三维地震资料,综合分析了渤南低凸起物源区的剥蚀能力与搬运路径,明确了渤中凹陷东南部斜坡带大型湖底扇的沉积响应特征和源汇耦合机制,阐明了湖底扇的沉积充填过程,总结了其发育模式。研究结果表明:(1)东二层序处于湖盆断陷转换阶段,可划分为两个三级层序,其中,湖底扇主要发育在东二下层序高位域时期;(2)渤南低凸起东段剥蚀通量大于湖底扇的沉积通量,大型湖底扇主要受近物源影响,形成的辫状河三角洲在隆起高部位过路不留,并沿着5条近南北向展布的搬运通道,在斜坡沉积坡折之下卸载,近物源供给、搬运通道、沉积坡折三者耦合形成了大型连片分布的湖底扇沉积。(3)湖底扇沉积充填受控于限制性古地貌发育位置与可容纳空间大小。其中,早期限制性古地貌形成的可容纳空间大,湖底扇砂体优先卸载,形成A、B、C三大扇体沉积,由于两侧的空间限制,水动力条件强,地震相表现为杂乱的下切水道与侧向迁移叠加的特征,形成的砂体富砂性较好。随着后期具有不断补充的重力流进入,可容纳空间逐渐减小,而重力流沿补给通道向开阔的湖盆中心满溢,形成D和E两个扇体,由于水浓度稀释和古地貌变化,能量逐渐减弱,地震相具有层状强振幅反射特征,水道特征不明显,富砂性中等。晚期物源供应和能量较弱,地震相对早期扇体的局部侵蚀和改造,表现出微弱的振幅反射,以泥质水道为主。大型湖底扇具有早期限制性充填、中期溢流调整和后期侵蚀改造的时空分布和演化规律,构成了横向连片和垂向多期叠加的发育特征。一台阶之下的A、B、C三个扇体富砂性较好,埋藏浅,具有良好的油气运移与聚集条件,且储盖组合优良。其中刻画的C扇体甜点区面积大,是近年来渤海岩性油藏勘探的重要目标。
东马里亚纳海盆表层沉积物元素地球化学特征及其指示意义
李国刚, 王亮, 李薏新, 毕崇昊, 赵晟, 胡邦琦
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.002
摘要:
西太平洋东马里亚纳海盆是开展风尘沉积研究的理想区域,但其沉积物研究仍然薄弱。通过对采集于东马里亚纳海盆的28个表层沉积物开展元素地球化学研究,探讨其影响因素及其指示意义,旨在为该海区沉积物物源、海底矿产资源评价和气候环境研究等提供背景资料。研究结果表明:与同处西太平洋邻近海区黏土沉积物相比,研究区远洋黏土沉积物主量元素含量水平大致相当,其中主量元素(氧化物)含量最高为SiO2,平均49.14%,其次为Al2O3,平均15.85%;微量元素中含量最高是Ba,平均为770×10-6,其次为Cu,平均289×10-6;总稀土元素含量∑REE平均值为284×10-6,为轻稀土富集型,Ce、Nd和La含量最高。对化学元素开展主成分分析,元素组合可分为4类:第一类与稀土元素关系密切,包括稀土元素、P2O5、TiO2等;第二类与铁锰微结核有关,包括Fe2O3、MnO以及Cr、Co、Ni、Cu、Ba等金属元素;第三类与陆源碎屑有关,包括Al2O3、MgO、SiO2、U、Hf、Th、Ce等;第四类与生物来源有关,包括Cd、CaO、Mo。元素组合指标进一步揭示了沉积物以陆源物质,尤其以陆地风尘物质为主,同时化学蚀变系数指示沉积物源区母岩处于低-中等化学风化条件,氧化还原敏感元素则揭示研究区底层沉积环境为氧化-弱氧化环境。
内陆坳陷湖盆远岸砂质滩坝沉积模式
李嘉伟, 徐振华, 程立华, 尹艳树
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.017
摘要:
【目的】青海油田台南地区涩北组中上段发育典型的滩坝沉积砂体,是重要的优质储集层。其滩坝砂体的形成机制与分布模式一直存在争议,限制了气田进一步勘探开发,所以急需开展台南地区滩坝内部精细表征,明确沉积微相类型,建立对应的滩坝沉积模式。【方法】以沉积学为指导,考虑形成滩坝时水动力差异性,导致形成砂体粒度、渗透率不同,以粒度中值为纽带,总结岩石相的测井相应模板,确定沉积微相测井解释标准与动态响应,更科学地划分滩坝沉积微相;基于现代沉积类比、研究区密井网区砂体解剖,利用水平井和生产资料进行微相类型划分合理性验证后,考虑滩坝成因受多方因素控制,提出了适用于内陆坳陷湖盆的滩坝沉积模式。【结果】台南地区涩北组中上段滩、坝亚相可进一步划分为坝主体、坝缘、滩主体、滩缘微相,坝砂分布于滩砂之上,垂直于北西风向延伸,形态为透镜状、弯月形,长度约1250 m,宽度约250 m,坝砂长、宽呈线性正相关,值约为5,与现代沉积相符;滩砂整体呈连片状垂直物源方向展布,宽缓地披覆与坝砂边。通过对比田吉兹湖滩坝沉积,坝砂延伸方向、分布规律、长宽比都有较好对应。充足的物源供给为滩坝形成提供良好的物质基础,古构造、古地貌、古季风、古水深多方因素耦合,控制了滩坝发育规模、坝砂发育形态与地理位置。【结论】提出“开阔浅湖、风浪改造、斜列式”滩坝的沉积模式,可为内陆坳陷湖盆滩坝体系识别提供理论指导。
中国东部北黄海盆地白垩纪红色泥岩致色矿物特征及其古环境效应
岑欣, 王任, 殷科, 石万忠, 李顾盼, 胡小强
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.001
摘要:
白垩纪在地质历史上曾发生过极端温室气候、全球大洋缺氧以及富氧事件,在此时期出现的白垩纪红层蕴含着重要的古气候和古环境信息,对理解地球表层系统具有十分重要的意义。论文以中国东部北黄海盆地白垩纪发育的一套湖相红色厚层泥岩为主要研究对象,对取自钻井的中侏罗统至下白垩统的红色和灰色泥岩岩心样品分别开展了 X 射线衍射与漫反射光谱分析,半定量-定量分析岩石中致色矿物的组成及含量,并结合普通薄片、扫描电镜等方法观察泥岩中致色矿物的赋存特征,如含铁矿物的形态、分布、晶型大小等。结果显示,红色泥岩致色矿物有赤铁矿和针铁矿,其中以赤铁矿为主,最高含量可达14%,而灰色泥岩中不含赤铁矿和针铁矿;红色泥岩在显微镜下可见赤铁矿集合体,局部可见蚀变现象;扫描电镜下可见赤铁矿呈颗粒状或板状集合体。利用赤铁矿与针铁矿含量变化特征得出气候表现为:晚侏罗世至早白垩世早期气候相对湿润,早白垩世中期至晚期气候以炎热干旱为主。结合岩性特征和北黄海盆地及其邻区资料,发现在研究区内利用铁氧化物反映古气候变化的方法具有可行性,综合分析认为白垩纪红色泥岩中的致色矿物具有一定的古气候与古环境指示意义。
柴达木盆地台南地区第四系七个泉组滩坝砂体粒度特征及水动力条件
易定红
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.114
摘要:
摘要:为了深入评价柴达木盆地东部台南地区第四系七个泉组滨浅湖滩坝砂体的天然气勘探前景以及预测有利勘探区带和勘探目标,本文在岩心观察和钻(测)井资料综合分析的基础上,结合岩石薄片、粒级—标准偏差、粒度累积概率曲线、环境敏感粒度组分等参数分析结果,对该地区七个泉组滨浅湖滩坝砂体粒度变化特征及其水动力学意义进行了详细研究。结果表明:①台南地区七个泉沉积时期为滨浅湖沉积环境,滩坝砂体发育,岩石疏松,胶结差,易破碎,粒度细,岩性主要为岩屑长石细砂岩—粉砂岩,成分成熟度中等—较差、分选磨圆度中等—较差。②七个泉组沉积时期,研究区滩坝砂体粒度累积概率曲线呈6种样式,主要为一跳一悬式(占64.4%),其次为多段式(占11.9%),第三为二跳一悬式(占7.5%);③七个泉组沉积时期,研究区滩坝砂体粒级—标准偏差图呈4种样式,主要为多峰型(占50.0%),其次为双峰型(占33.4%),单峰型和三峰型最少(均占8.3%),结合粒度概率累积曲线和古地貌分析,确定了4种环境敏感粒度组分,分别代表悬浮搬运、波浪、沿岸流和风暴浪,其中,波浪是控制滩坝砂体形成和发育的主要水动力类型,其环境敏感粒度组分平均值占粒度总体的27.9%,其次是悬浮作用(平均值占15.3%)和沿岸流(平均值占11.4%),风暴浪作用最弱(平均值占2.3%);④通过对环境敏感粒度组分百分含量的平面分布特征研究表明,波浪对滩坝砂体的形成和发育的影响程度由背斜核部向翼部减弱,而悬浮作用刚好相反,沿岸流作用对滩坝砂体的影响集中在背斜的东西两翼。
湘中及周缘地区中奥陶统黑色细粒岩系沉积特征及沉积环境
郭原草, 郭建华, 余烨, 黄俨然, 蔡灵慧, 陈广
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.088
摘要:
烟溪组是近年来在湘中地区新查明的一套海相富有机质黑色细粒岩系,具有较好的页岩气勘探潜力,对这套黑色细粒岩系的沉积特征及沉积演化研究亟待加强。烟溪组岩性以硅质岩和碳质页岩为主,粉砂质页岩、粉砂岩等次之;其岩相组合包括:厚层纯碳质页岩、碳质页岩与硅质岩互层、硅质岩夹薄层碳质页岩;烟溪组在研究区内总体呈东南厚、西北薄的展布特征;经野外踏勘、岩相组合分析、薄片鉴定及元素测试分析,可识别出深水盆地、深水陆棚、浅水陆棚和浊积扇四种沉积相类型;烟溪组在垂向上呈显著的三分性特征,下段为硅质岩与碳质页岩不等厚互层,中段黑色碳质页岩是烟溪组最重要的烃源岩,上段为硅质岩夹薄层碳质页岩,三段在区域上的分布厚度相对稳定,具有较好的对比性;华南古陆构造演化史研究表明,湘中地区中奥陶世原型盆地类型为裂谷型陆内海盆;主量及稀土元素分析表明,研究区中奥陶世整体处于被动大陆边缘环境,硅质岩多为生物成因;微量元素分析表明,湘中地区在中奥陶世整体处于缺氧的水体滞留环境;早-中奥陶世湘中地区发生大规模海侵,深水盆地相展布面积达到最大,碳质页岩和硅质岩沉积范围同时达到最大;晚奥陶世海平面开始下降,研究区大部分以深水陆棚沉积为主;中奥陶世湖南地区原型盆地格局为,湘西北地区为上扬子区碳酸盐岩台地,湘中地区为江南斜坡带(深水陆棚),湘中南地区为支持黑色碳质页岩沉积的深水盆地,湘东南地区为华夏古陆北缘浊积扇相区。
鄂尔多斯地区南部早二叠世山西组源-汇系统差异与构造-沉积格局
李丹, 陈洪德, 刘磊, 王志伟, 赵伟波, 虎建玲
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.093
摘要:
【目的】鄂尔多斯地区南部存在秦岭、祁连造山带等多套物源体系,各源-汇系统单元要素定量表征相对薄弱,制约了对不同源-汇系统差异及其约束下构造-沉积充填过程研究。【方法】本文以下二叠统山西组为研究对象,综合沉积学与地球化学、碎屑锆石定年等手段,阐明了各源-汇系统构造背景、古坡度及沉积体系等单元要素的差异,并重建了南部地区山西组多源-汇系统复合影响下的构造-沉积模式。【结果】结果表明:(1)鄂尔多斯地区南部在山西组沉积时期存在北祁连、北秦岭西与北秦岭东三大源-汇系统。北祁连源-汇系统轻稀土元素相对富集,δEu均值为0.60,顺物源方向平均古坡度为0.045°;北秦岭西段源-汇系统轻稀土元素明显富集,δEu均值为0.75,平均古坡度为0.04°;北秦岭东段源-汇系统轻稀土元素较为富集,δEu均值为1.05,平均古坡度为0.048°;(2)各源-汇系统接受来自中亚造山带、华北克拉通基底、北秦岭东、西段及北祁连造山带的物源,但以华北克拉通基底为主;(3)各源-汇系统内物源区构造背景均以主动大陆边缘为主,被动大陆边缘次之。【结论】受勉略洋俯冲作用,鄂尔多斯地区南部表现为板块持续汇聚的主动大陆边缘构造背景,北秦岭东段源汇系统源区隆升程度最高,山西晚期相对富砂,以三角洲平原到前缘过渡沉积为主,延伸规模最小;北秦岭西段源汇系统源区隆升程度最低,早期富砂晚期贫砂,以三角洲前缘沉积为主,延伸范围最广;北祁连源汇系统源区隆升程度中等,以三角洲平原向前缘过渡沉积为主,延伸范围适中。
鄂尔多斯盆地陇东地区延长组层序地层再认识及地质意义
惠潇, 侯云超, 陈修, 龙盛芳, 喻建, 赵俊峰, 刘永涛
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.064
摘要:
【目的】最新三维地震资料显示延长组存在大量强反射同相轴前积现象,与传统“平起平落、等厚分布”的地层方案差异较大,为重新认识延长组地层格架提供了新视角。【方法】通过岩心观察、井震标定及三维地震解释,结合地震反演技术,对鄂尔多斯盆地陇东地区的地震相、层序地层及沉积体系等进行系统研究。【结果】延长组地震强反射连续同相轴可指示湖泛面凝缩层沉积。不同方向的地震相特征差异较大,平行物源方向的地震剖面包括中等振幅中等连续性亚平行结构、强振幅强连续性前积结构、弱振幅差连续性乱岗状结构三类,其中前积结构“穿层”最明显;垂直物源方向包括强振幅强连续性平行结构、强-中振幅中连续性丘状结构、弱振幅差连续性乱岗状结构三类地震相。陇东地区延长组湖盆充填演化经历了多期快速湖侵、缓慢湖退的震荡过程,可划分为多期湖侵-湖退体系域(T-R)组成的三级层序单元,呈透镜状依次向湖中心进积叠置,发育“斜坡富泥、两端富砂”的沉积序列。【结论】新的层序格架与传统等厚沉积模式存在三个方面的差异:一是烃源岩标志层没变,单井之间的对应关系变;二是延长组湖盆范围没变,湖盆充填演化过程变;三是砂岩总体分布规律没变,砂层之间的连通性变。
四川盆地五峰-龙马溪组页岩有机质富集规律
毛小平
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.060
摘要:
为深入剖析四川盆地五峰-龙马溪组页岩中有机质富集的沉积环境,本文通过类比煤的成矿模式,结合不同水体的初级生产力及固碳速率的空间分布,以及沉积相、古地貌、化石发育等特征,研究了页岩与其有机质在空间、时间上的分布特征。研究发现,越浅越封闭的水体初级生产力及固碳速率越高;含油气页岩发育于受限的淡化海浅水环境,该环境具备低能、滞水和强还原环境,可以发育I型有机质;页岩油气与煤层具有相似的模式,马尾模式,离陆地越近有机质越富集,且与煤、蒸发盐岩等共生;水体中碳源、氮源以外源为主,元古至早古生代发育腐泥质页岩和石煤得宜于此时缺少产生腐殖质的陆源高等植物;开阔的陆棚或海湾环境初级生产力低,海底受洋流影响属于高水动力环境,不利于发育页岩和保存有机质;海侵或高水体沉积期不利于有机质富集。得出五峰组-龙马溪组页岩发育于海退环境,为受古陆、水下低隆限制的泻湖、较封闭海湾等浅水海陆过渡相环境,具有近陆远水特征;最后建立了水体深度、封闭性二维表来精细刻画有机质的富集规律,提出海相页岩中有机质富集的充分条件是具有封闭的水体,必要条件是较浅的水体(<40 m)。
分支河流体系河道弯度沿程变化规律——以格尔木河流扇为例
孙家惠, 张昌民
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.061
摘要:
【目的】为研究分支河流体系河型演变规律,建立相应参数的数据库,并为盆地范围内的沉积体系分布预测提供数据基础,【方法】利用Google Earth、Global Mappere现代地理信息软件,首次按照等比例网格进行河道弯度数据的采集,分析河道弯度沿程变化规律,建立格尔木河流扇河型演变的沉积模式。【结果】共测量河道弯度数据2989个,根据格尔木河流扇河道弯度特征,可将格尔木河流扇划分为“辫状河段”、“辫曲共生段”、“大型高弯曲流河段”、“小型低弯曲流河段”4个部分:1)辫状河段坡度0.7%%,发育低弯度顺直河和辫状河,辫流带宽度大,河道弯度1.01-1.43,平均弯度1.08,主要发育辫状河道、废弃河道、泛滥平原等微相;2)辫曲共生段坡度0.63%,%,既发育辫状河也发育曲流河,不同位置辫状河和曲流河发育程度和河道弯度大小不同,河道弯度1.08-5,平均弯度1.52,主要发育辫状河道、曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相;3)大型高弯曲流河段坡度0.29%,%,以大型曲流河为主,河道宽,河湾摆幅大,河道弯度1.12-5,平均弯度1.83,主要发育曲流河道、废弃河道、沙丘、泛滥平原等微相;4)小型低弯曲流河段坡度0.08%,%,主要发育小型分叉状的曲流河,河道窄,河湾摆幅小,河道弯度1.07-3.13,平均弯度1.51,主要发育曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相。【结论】研究建立了格尔木河流扇河型演变的沉积模式,为开展地下沉积体系分布预测提供新的知识库信息。
廊固凹陷扇三角洲沉积及成藏模式—— 以旧州-万庄地区沙河街组为例
周振永, 李德勇, 段驰宇, 任操, 揭琼, 戴明辉, 程宏岗
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.079
摘要:
【目的】廊固凹陷历经50余年勘探,进入以岩性和构造-岩性油气藏为主要目标的油气勘探开发阶段,但是对于优质砂体空间展布和油气分布主控因素的认识有所欠缺,需要解决制约隐蔽油气藏评价建产的瓶颈问题。【方法】综合运用岩心、录井、测井、地震数据、分析化验和生产资料,对旧州-万庄地区沙河街组进行系统研究,识别划分沉积相及微相类型,精细刻画表征砂体空间展布,分析烃源岩、圈闭和断层疏导体系等成藏控制要素,建立了油气成藏模式,并预测了有利的隐蔽岩性或构造-岩性油藏分布区带。【结果】研究区主要沉积了扇三角洲体系和湖泊体系,扇三角洲体系可识别出辫状河道、水下分流河道、河口砂坝、席状砂等微相类型,砂体空间展布以厚层的、呈指状分布的分流河道-砂坝复合体以及连片的薄层席状砂为特征。【结论】油源断层与构造甚至岩性圈闭的有机配置是研究区油气成藏的主控因素,最终预测了旧州倾伏鼻状区SE翼部、旧州倾伏鼻状构造NW翼部和桐西古构造脊NE翼部有利的岩性或构造-岩性油藏发育目标区。
碳酸盐岩沉积地质
塔里木盆地西北部震旦系奇格布拉克组层序地层划分——基于高分辨率相分析和Fischer图解的证据
汪远征, 葛小瞳, 唐攀, 杨钹, 陈代钊, 邓模, 赵国伟
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.040
摘要:
【目的】塔里木盆地震旦系奇格布拉克组广泛发育微生物碳酸盐岩,是深层-超深层油气勘探的有利层位。但奇格布拉克组现有的层序地层划分方案存在明显分歧,不利于储层沉积演化分析和展布预测的开展,亟待进一步的深入研究和厘定。【方法】以塔西北阿克苏地区什艾日克剖面为对象,基于高分辨率的沉积相刻画和Fischer图解分析,明确奇格布拉克组沉积环境和海平面变化特征,进行层序地层的划分。【结果】奇格布拉克组共划分出10种主要的岩相类型,岩相组合特征指示其沉积背景为碳酸盐岩缓坡台地,发育内缓坡和中缓坡两种沉积亚相,其中内缓坡由潮坪、潟湖、潮道和颗粒滩等微相组成。奇格布拉克组共识别出8种潮缘旋回亚型、2种浅水潮下旋回亚型和2种中缓坡旋回亚型;根据Fischer图解反映的旋回叠加样式,结合沉积相序和潮下带占比分析结果,将奇格布拉克组划分为SQ1-SQ4等4个三级T-R层序,其中SQ1只有海退体系域记录在奇格布拉克组,而SQ4只保留了海侵体系域。【结论】(1)塔西北地区奇格布拉克组层序地层“四分”的划分方案是合理的;(2)奇格布拉克组顶部经历的百万年尺度的暴露剥蚀有利于规模化储层的形成。
川西—川北地区中二叠统白云岩成岩流体特征分析及复合成岩环境重建
杨朝屹, 夏青松, 杨鹏, 何成其, 刘芳兰, 卿山
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.021
摘要:
【目的】四川盆地西部中二叠统广泛发育海相碳酸盐岩,其中白云岩为重点研究的岩石类型,但中二叠统发育的白云岩种类较多且分布极不规律,不同地区白云岩特征相差较大。【方法】为了解研究区白云岩流体特征、重建白云岩成岩环境,对16口井岩心和9条剖面的样品使用镜下薄片观察、阴极发光、碳氧同位素、锶同位素、ICP-MS稀土元素分析等手段对其岩石学特征、地球化学特征进行研究。【结果】研究结果表明:(1)该地区主要白云岩类型按成因组构分为均质白云岩与斑马纹状白云岩,均质白云岩主要类型为晶粒白云岩,斑马纹状白云岩包含暗带均质白云岩和以热液鞍状白云岩为主的填充物。(2)研究区样品碳同位素值偏正,氧同位素偏负且基本小于-10‰,稀土元素显示δCe负异常及δEu正异常,锶同位素均质白云岩部分落在同时期海水范围内,填充物锶同位素值较高。【结论】(1)川西—川北地区均质白云岩成岩流体主要为同时期海水,后期接受热液改造,形成填充物热液鞍状白云石,川西南部热液活动较强,川西北部较弱。(2)研究区白云岩成岩环境主要有海相成岩环境、浅—中埋藏成岩环境、中—深埋藏成岩环境,海相、浅—中埋藏成岩环境主要发育均质晶粒白云岩,热液鞍状白云石则主要发育在中—深埋藏环境中。
鄂尔多斯盆地桃7区块马家沟组马五1-5亚段高频层序划分及控储效应
郭健, 刘桂珍, 李霖葳
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.023
摘要:
【目的】为探讨碳酸盐岩地层中高频层序划分及高频沉积旋回控储效应。【方法】本文选取桃7区块马家沟组马五1-5亚段,以自然伽马能谱测井中Th/U比值曲线为指示曲线,频谱分析结合Fisher图解和岩性组合序列,定量划分高频层序。【结果】研究表明碳酸盐岩地层中,自然伽马能谱测井中Th/U比值能够作为天文轨道间接替代指标,通过频谱分析结合Fisher图解、岩性岩相分析等定量加定性的分析方法可以有效划分高频层序。桃7区块马五1-5亚段可划分1个三级层序、6个四级层序,20个五级层序,经估算马五1-5亚段纵向上平均沉积速率约束为5.03 cm /kyr,沉积时限约为2.43 Ma。潮坪相向上变浅的高频沉积旋回顶部,即潮间带上部含膏粉晶白云岩,是储层发育的优势相带;四级高频层序层序界面附近是储集层发育有利层段,海平面频繁变化引起早期岩溶作用,是马五1- 4亚段溶模孔形成的主要动力,是后期表生气岩溶作用的基础。【结论】碳酸盐岩地层中高频层序定量识别和划分对储集层预测具有重要指导意义。
晚宾夕法尼亚亚纪变暖事件的沉积响应与全球对比
岳超盛, 陈吉涛, 杨文莉, 高彪, 胡科毅, 祁玉平, 王向东
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.141
摘要:
【目的】晚古生代大冰期是陆地生态系统繁盛以来最显著的冰川事件,是由多个离散的冰期和间冰期组成的动态变化过程。晚古生代大冰期也发生了多次全球变暖事件,这些变暖事件及其相关研究近年来引起学界的广泛关注。其中,在晚宾夕法尼亚亚纪卡西莫夫期和格舍尔期界线(Kasimovian-Gzhelian Boundary; KGB)附近记录了短暂而显著的碳同位素负漂事件,并伴随显著的全球变暖,称之为KGB变暖事件。冰室气候间冰期背景下的KGB变暖事件具有重要的研究意义,然而对该变暖事件的研究仍处于起步阶段。【方法】本文选取华南板块罗甸盆地纳庆、上隆和纳绕剖面,对上宾夕法尼亚统卡西莫夫阶和格舍尔阶界线附近约20 m的地层开展详细的沉积学和综合地层学工作,分析KGB变暖事件的沉积过程,并与全球不同地区的沉积盆地进行对比,为后续进一步开展相关研究打下基础。【结果】本文共识别出泥状灰岩、生物碎屑粒泥灰岩–生物碎屑泥粒灰岩、正粒序生物碎屑泥粒灰岩和黑色钙质泥岩4种沉积岩相,指示了海平面频繁波动的深水斜坡沉积环境。上隆剖面新报道的碳同位素记录与纳庆和纳绕剖面已发表的碳同位素记录可以进行对比,彼此之间显示出一致的变化趋势,KGB附近的碳同位素负漂移在全球多个不同剖面均有记录。研究层段Heckelina eudoraensis带、Idiognathodus naraoensis带和H. simulator带底部记录的3次古水深的旋回性变化与前人建立的天文旋回和全球典型沉积盆地的沉积旋回具有良好的对应关系。【结论】因此,晚宾夕法尼亚亚纪变暖事件(即KGB变暖事件)是一次全球性的气候事件,华南罗甸盆地相关研究可作为该事件研究和全球对比的重要参考。
非淡水成因选择性溶蚀及其沉积旋回中差异性分布特征研究——以羌塘盆地布曲组为例
王茂德, 文华国, 葛毓柱, 沈安江, 付小东, 张建勇
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.142
摘要:
【目的】海相碳酸盐岩中常见选择性溶蚀现象,前人多认为是大气淡水成岩作用的标志,对其它可能的成因缺乏进一步探讨。【方法】本研究基于岩石学、无机碳氧同位素和元素地球化学对南羌塘盆地GK-1井布曲组海相选择性溶蚀成因进行综合分析。【结果】岩石学特征表明:GK-1井布曲组发育8个沉积旋回(自下而上为C1到C8),每个旋回下部为灰岩,上部为白云岩。根据旋回中碳酸盐组分变化,这8个旋回可分为A、B两类。A类旋回(C1-C4)中灰岩发育生物碎屑泥粒灰岩和颗粒灰岩,B类旋回(C5-C8)中灰岩发育生物碎屑粒泥灰岩和泥粒灰岩,从A类旋回到B类旋回,灰岩中文石质生屑含量减少,似球粒增多。两类旋回中白云岩均为晶粒白云岩,内部可见鲕粒颗粒幻影,并在幻影内部发育选择性溶孔,其中A类旋回选择性溶孔整体含量明显高于B类旋回。沉积旋回地球化学数据显示:白云岩碳氧同位素相对灰岩偏正;白云岩和灰岩稀土元素含量低(0.44~7.25ppm),Y/Ho值(35.63~75.55)基本位于现代海水范围内,其中白云岩稀土元素PAAS标准化后配分模式类似海水,表现为相对轻稀土亏损,重稀土相对富集的左倾样式,而灰岩稀土元素PAAS标准化后配分模式相对平坦;白云岩的δCe介于0.55~0.78(平均值0.63),灰岩的δCe介于0.80~0.88(平均值0.84);氧化还原敏感元素U、Mo、V含量很低,V/V+Ni比值介于0.04~0.45;单个旋回中生产力指标Cu、Zn含量在白云岩中表现为高值,且白云岩的Cu、Zn含量从A类旋回到B类旋回有减小的趋势。【结论】综合岩石学和地球化学特征认为:GK-1井布曲组为海相颗粒滩沉积,沉积水体从A类旋回到B类旋回局限性增强;沉积旋回中选择性溶蚀认为在早期海相成岩阶段,由有机质降解产生的有机酸选择性溶解文石形成,并非淡水和深埋藏成因。选择性溶孔的发育受控于文石含量、古生产力及氧化还原界面的波动:单个旋回中,白云岩相对于灰岩孔隙水更加氧化,古生产力更高,从而有利于产生有机酸,形成选择性溶孔;不同类旋回之间,A类旋回相对B类旋回文石含量更高,古生产力更高,早期海相成岩中氧化还原界面更低,因而发育更多选择性溶孔。
细粒岩天文旋回识别及在精细地层划分上的应用-以辽河西部凹陷雷家地区沙四段为例
李阳
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.133
摘要:
【目的】渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷雷家地区沙四段发育以粘土、长英质、碳酸盐及方沸石矿物混合的湖相细粒沉积岩,为该区油气赋存的主要载体,由于混合细粒岩成分复杂且横向变化快,导致储层非均质性强,为优质储层预测带来一定困难。【方法】以西部凹陷雷家地区雷15井、雷14井和雷61井为例,基于时间序列分析方法、高精度碳酸盐U-Pb定年及自然伽马测井数据对沙四段混合细粒岩进行旋回地层学分析。【结果】1)以相关系数法估算雷15井、雷14井和雷61井的最佳沉积速率,发现最佳沉积速率依次增大,分别为10.57 cm/kyr、11.4 cm/kyr和13.93 cm/kyr;2)对古气候替代指标(自然伽马)进行频谱分析,与标准ETP曲线(偏心率、斜率、岁差合成曲线)数据频谱分析结果进行对比,识别雷15井、雷14井和雷61井混合细粒岩中的天文旋回信号,并利用405 kyr长偏心率进行天文调谐,以雷14井2766.61m处年龄43.4±1.7 Ma为锚点,建立绝对天文年代标尺;3)沙四段中识别出6个405 kyr长偏心率周期,~17个~129 kyr短偏心率周期,结合地球轨道周期与高频层序之间的联系,建立偏心率尺度的精细地层划分对比格架。【结论】通过对雷家地区沙四段开展旋回地层学研究,有效识别沙四段中天文旋回信号,以量化方式建立具备时间属性的精细地层划分对比格架,对该区油气进一步勘探具重要指导作用,并且拓宽旋回地层学在渤海湾盆地的适用性。
黔北地区下奥陶统沉积相与层序特征【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
郭川, 张维圆, 付勇, 夏鹏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.101
摘要:
奥陶纪生物大辐射事件(Great Ordovician Biodiversification Event; GOBE)是海洋环境与生物相互作用的结果,通过对该时期碳酸盐台地沉积相和层序的研究可揭示其形成与演化过程及海平面变化历史,并为奥陶纪生物时空分布特征及演化规律的探讨提供沉积背景和等时地层格架。在野外露头剖面实测和显微镜下观察的基础上,识别了黔北地区瓢儿田剖面下奥陶统(桐梓组和红花园组)的岩相类型,进一步分析了沉积模式和高频米级沉积旋回及沉积层序,最后探讨了沉积演化过程中的控制因素。结果显示:(1)瓢儿田剖面下奥陶统发育10种岩相类型,主要形成于碳酸盐缓坡沉积体系,且桐梓组和红花园组沉积时期分别以非骨架碳酸盐颗粒和骨架碳酸盐颗粒为特征;(2)桐梓组和红花园组主要发育非对称性的开阔海沉积旋回;(3)识别出3个半三级层序(Sq1~Sq4),每个三级层序均为II型层序界面(即岩性转换面)所限。其中Sq1~Sq3为完整的三级层序,由TST和RST构成,但Sq4仅发育TST;(4)瓢儿田剖面下奥陶统的沉积演化和层序发育主要受不同级次的相对海平面变化和古地理格局的共同控制。其中不同级次相对海平面波动制约着沉积相的垂向演化,古地理格局则控制着沉积相带的空间分布。
早三叠世鲕粒和巨鲕差异成因及其古环境意义——以川北元坝地区为例
张风顺, 谭谦, 施泽进, 彭秋, 易驰
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.083
摘要:
早三叠世是生物大灭绝之后的一段特殊地质历史时期,同时鲕粒和巨鲕成因机制及其所代表古海洋环境一直是地质学界争论的问题。本文在野外和岩心观察的基础之上,利用岩石学、矿物学和地球化学分析,探究了元坝地区早三叠世飞仙关组鲕粒和巨鲕沉积特征、成因及其古环境意义。研究表明:元坝地区飞仙关组鲕粒和巨鲕主要发育在飞二段台缘带,鲕粒类型以同心鲕和单晶鲕为主,指示其形成于水动力较强且易暴露的浅水环境;巨鲕类型以同心鲕为主,常与鲕粒灰岩、泥晶灰岩呈薄互层并伴随冲刷面出现,指示其发育在受间接性风暴作用影响的区域。结合地球化学分析发现,鲕粒同心圈层的Sr含量高,且常见针状或棒状晶体结构,指示其原始矿物以文石沉积为主;而巨鲕同心圈层Sr含量较低,主要发育不规则粒状晶体结构,指示其原始矿物以方解石沉积为主。此外,鲕粒同心圈层具有Fe含量高、弱Ce正异常、Eu正异常明显、LREE相对HREE富集和V/(V+Ni)>0.6等特征,指示其形成于铁化的弱氧-还原环境;巨鲕具有Fe含量低、Ce负异常、LREE相对HREE亏损和V/(V+Ni)<0.6等特征,指示其形成于氧化-弱氧化环境。综合分析认为,早三叠世飞仙关组沉积时期海水性质以缺氧的文石海为主,受大陆风化作用加强影响,特别是间歇性风暴作用增加了陆源物质(特别是Ca2+和氧化剂)输入,造成浅层海水Mg/Ca降低和氧化,发育短暂的氧化方解石海。这可能是早三叠世海水环境改善和生物逐渐复苏的重要原因之一。
柴达木盆地渐新统上干柴沟组碳酸盐纹层成因及古气候意义
何海龙, 郭佩, 李长志, 魏研, 张锡婷, 文华国
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.065
摘要:
纹层是细粒沉积物在湖水分层条件下缓慢沉积的表现,其中碳酸盐纹层对于水体盐度、碱度和生物活动变化敏感,是判断大陆古气候、古水文较为重要的证据之一,但目前针对湖相碳酸盐纹层的研究较少。本文以柴达木盆地西岔沟剖面渐新统上干柴沟组为例,通过常规薄片、荧光薄片和扫描电镜的观察以及X射线粉晶衍射和碳氧同位素分析测试,对咸化湖盆纹层和其中碳酸盐矿物的成因进行了研究,并探讨了渐新世时期柴达木盆地的古气候演变规律。结果表明,西岔沟剖面上干柴沟组纹层中文石、方解石和白云石均有发育,三类碳酸盐矿物均与菌藻体关系密切。其中文石含量较高的样品碳同位素比值较高,白云石富集的样品则氧同位素比值偏高,说明文石的保存与浮游藻类生物勃发有关,白云石主要富集于蒸发作用较强的高盐度阶段。根据西岔沟剖面上干柴沟组碳酸盐矿物含量和碳氧同位素纵向变化规律,得出青藏高原北部在渐新世时期气候经历了由早期湿润到晚期(半)干旱的演化过程。
刚果扇盆地深水沉积体系及控制因素研究——以渐新统-中新统为例
宫越, 郭荣涛, 张忠民, 苏玉山, 林东升, 王兴华, 吴高奎
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.113
摘要:
福山凹陷流沙港组储层品质控制因素与优质储层预测
赵鑫, 卢政环, 廖飞燕, 时阳, 郭浩, 肖露, 赖锦, 李美俊, 龚承林
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.085
摘要:
福山凹陷是北部湾盆地富油气凹陷之一,流沙港组为主力产油层段,储层品质控制因素不明且缺乏配套的预测技术,制约了油气勘探开发的进程。本文在分析储层岩性、物性和岩石学特征的基础上,以粒度、分选、接触方式等大量岩心分析实验为依据,从沉积微相、成岩相和裂缝相“三元控储”角度揭示了储层品质控制因素,并建立了相应的测井表征方法与识别标准。研究表明沉积微相、成岩相及裂缝相对于流沙港组储层质量均具有明显控制作用,通过建立不同类型沉积微相、成岩相和裂缝相与储层质量参数之间的关系,水下分流河道、河口坝高能水动力条件下对应压实强度低且溶蚀作用发育层段为优质储层发育段,而裂缝的发育对储层品质具有明显改善作用。基于三相耦合(沉积微相+成岩相+裂缝相)并结合4项重要储层特征参数划分出四类储层。结合油气解释结论表明该方法可以有效的评价和预测有利储层发育层段。研究可为流沙港组增储上产提供理论指导,为储集层的精细表征及优质储集体的预测和评价提供借鉴。
羌塘盆地中新生代隆升剥蚀与上三叠统-侏罗系烃源层埋藏史分析
彭金宁
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.009
摘要:
羌塘盆地位于全球最主要的油气聚集带——特提斯构造域的东段,一直被列为油气资源战略准备区。但油气资源潜力一直存在很大的分歧,制约了对羌塘盆地油气勘探的整体认识。恢复关键构造期盆地剥蚀量,分析盆地埋藏过程对深化羌塘盆地主力烃源岩生烃潜力与油气资源潜力具有重要的作用。羌塘盆地目前勘探程度低,本文基于资料现状与前人研究成果,运用构造-沉积充填外推法,分析了羌塘盆地主要构造活动期次,恢复关键构造期剥蚀量,同时运用TSM盆地模拟系统,分析了上三叠统-侏罗系三套烃源层埋藏过程。研究认为:1)羌塘盆地自晚三叠世以来经历了四期主要剥蚀事件:晚三叠世-早侏罗世(210-180Ma)、早白垩世(120-110Ma)、古新世-始新世早期(60-45Ma)和中新世早期以来(~25Ma),这些剥蚀事件与盆地主要构造活动期一一对应;2)210-180Ma:盆地主体发生抬升,晚三叠世肖茶卡组顶部遭受剥蚀形成古风化壳,盆地中央隆起带和北羌塘坳陷剥蚀较为强烈;120-110Ma,盆地地层发生大规模褶皱,盆地中央隆起带及其两侧、盆地东部地区剥蚀最强烈;北羌塘坳陷中-西部剥蚀相对较弱,其次为南羌塘坳陷南部;~60-45Ma,受印度大陆和亚洲大陆碰撞的远程效应的影响,盆地逆冲断层普遍发育,平均抬升剥蚀约0.75km左右;~25Ma以来,盆地继续受南北向挤压应力影响,盆地逆断层持续活动普遍且较均匀,盆地各处抬升速率较接近,在一定程度上具整体抬升性质;3)受地层沉积厚度、多期构造抬升差异性剥蚀等影响,羌塘盆地上三叠统-侏罗系烃源层两次最大深埋分别发生在雪山组沉积之后、新近系康托组及唢呐湖组沉积之后。两期主力生烃期与最大埋深及其随后的构造抬升相对应。
碳酸盐岩-蒸发岩共生体系沉积特征及演化模式——以四川盆地东部高台组为例
王纪煊, 胡忠贵, 远光辉, 李世临, 张俊, 王文静, 张宸瑜
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.024
摘要:
【目的】 碳酸盐岩-蒸发岩共生体系在四川盆地寒武系广泛分布,然而该共生体系的发育特征、沉积环境、沉积过程和演化模式研究薄弱,研究方法亟待厘清。【方法】以四川盆地东部寒武系高台组为例,基于钻井取心、野外剖面、岩石薄片和碳氧同位素、Fe、Mn和S同位素特征等资料,探讨共生体系的岩石学特征,蒸发岩的赋存状态,共生体系的沉积环境及沉积过程和演化模式。【结果】结果表明:1)研究区碳酸盐岩-蒸发岩共生体系发育五种碳酸盐岩-蒸发岩共生体系岩石组合序列,包括:碳酸盐岩与蒸发岩互层、蒸发岩夹碳酸盐岩、蒸发岩上覆碳酸盐岩、碳酸盐岩上覆蒸发岩和碳酸盐岩夹蒸发岩。2)共生体系地球化学特征δ18O主要集中在-8‰~-9‰;δ13C主要集中在-1‰~3‰;利用碳氧同位素数值计算古盐度及古温度结果表明,绝大多数Z值>120‰,且δ13C值>-2‰,古海水温度在23.10~40.64℃;Fe主要集中在0~2000×10-5;Mn主要集中在范围内10-5~30×10-5,说明在高台组时期,沉积环境为温暖或炎热的古气候和咸化海水环境,水体氧化程度较高,经历了与大气水有关的相对开放体系中的成岩作用。3)干旱炎热气候和高盐度富Ca低SO4的“方解石海”的条件背景下海相碳酸盐岩-蒸发岩共生体系沉积时期可分为海平面下降期蒸发岩-白云岩沉积阶段和海平面上升期白云岩-蒸发岩-灰岩沉积阶段;“潮坪萨布哈模式”和“水下浓缩沉积模式”是碳酸盐岩-蒸发岩共生体系发育的两种模式。【结论】碳酸盐岩-蒸发岩共生体系承载了沉积时期的古环境、古气候以及古海水化学等信息,也记录了共生体系沉积过程和演化模式,该研究为寒武系高台组海相蒸发环境碳酸盐岩-蒸发岩共生体系沉积环境和沉积模式提供了新的思路与认识。
环形水槽物理模拟的沉积学应用进展与发展趋势【水槽沉积模拟实验专辑】
孙浩南, 谈明轩, 姚鹏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.032
摘要:
【意义】水槽沉积模拟实验是模拟沉积物沉积过程、揭示其形成机理的有效手段之一,对水利工程、环境科学、沉积学及油气勘探等研究方向具有重要意义。环形水槽能够使流体在惯性力和剪切力的作用下发生持续流动,被近似认为在无限长的距离上搬运与沉积,因此可以从搬运距离和流体速度方面近似还原模拟环境流体,突破了传统水槽模拟的应用局限性。【进展】为满足不同应用场景的研究需求,环形水槽逐渐衍生出4种类型,包括常规环形水槽、底栖式原位环形水槽、小型环形水槽以及跑道式环形水槽。目前环形水槽物理模拟在泥沙特性、底形构造、沉降机制等方面取得了丰硕成果,而在沉积物理模拟领域却相对匮乏。随着技术设备的发展,相关沉积学物理模拟研究也取得了重要进展。其中,重力流沉积、细粒沉积物搬运的动力学机制以及潮汐与波浪沉积作用已经成为环形水槽沉积学物理模拟的重要研究对象。尽管如此,环形水槽物理模拟尚存在诸多不足,例如二次环流的影响、沉积物横向演化的追踪对比等问题将在后续研究中通过完善实验方案与提高测量精度进行优化。【结论与展望】总而言之,基于沉积学原理系统拓展环形水槽物理模拟在沉积学中的应用范围,将对基础沉积学理论的创新发展以及细粒沉积学、非常规油气沉积学等诸多方面做出相应的贡献。
基于米氏旋回理论的高频层序识别与划分—以南八仙油气田下油砂山组为例
热依扎·沙依热阿特汗, 姚宗全, 张源智, 郑彬, 张士超, 刘少鹏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.020
摘要:
【目的】通过分析地球轨道周期性变化对气候周期性变化的影响,探讨柴达木盆地下油砂山组的气候变化特征,基于米兰科维奇理论对柴达木盆地下油砂山组建立高分辨率的天文年代标尺,识别和划分高频层序。【方法】首先,利用Laskar算法计算北纬35°夏至日14.5~23.8 Ma期间地球轨道参数变化周期,确定了该沉积期米氏旋回理论和米氏旋回周期比。然后南八仙油气田的仙中39井、仙中8-9井及仙中8-12井为例,对自然伽马数据进行频谱和连续小波变换分析;最后,根据轨道周期计算出下油砂山组平均沉积速率,并建立了仙中39井的“浮动”天文年代标尺。【结果】通过频谱和连续小波变换分析发现,新近系下油砂山组主要受400 ka和95 ka偏心率周期控制。根据计算结果,下油砂山组平均沉积速率为0.094 41 m/ka,沉积持续时间为7.2 Ma。基于400 ka长偏心周期曲线和95 ka短偏心周期曲线作为基准曲线,共鉴定出18个四级准层序组和72个五级准层序。【结论】结果表明,下油砂山组中所记录的气候变化明显受到旋回的控制和驱动。基于米兰科维奇理论识别与划分,能够减少主观因素的影响,提高划分结果的准确性,可以更准确地刻画沉积物中的气候变化特征。这些研究成果有助于深入理解地球气候演变规律,并为油气勘探和资源评价提供重要参考。
川中蓬莱地区震旦系灯影组四段储层成岩作用、孔隙演化及油气充注
王炳森
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.012
摘要:
【目的】川中蓬莱地区灯影组已获得重大勘探突破,但灯四段储层埋深大、时代老、成岩演化过程复杂,经历了多期次油气充注,储层孔隙演化与油气充注关系尚不清楚。【方法】基于区内钻井取心资料,通过薄片观察、阴极发光、原位微区元素分析、流体包裹体等手段对灯四段储层岩石学类型、储集空间特征、成岩作用类型、成岩演化序列、孔隙演化与油气充注关系进行了研究。【结果】蓬莱地区灯影组四段储层岩石类型主要为晶粒白云岩、颗粒白云岩和微生物白云岩三类;储集空间类型可划分为溶洞、孔隙和裂缝三种类型;主要的成岩作用类型有同生-准同生期溶蚀作用、表生期溶蚀作用、埋藏溶蚀作用、胶结充填作用、构造破裂作用、硅化作用和压实压溶作用。不同阶段的成岩作用共同控制了灯四段储层孔隙演化,其中对储层起建设性成岩作用为各时期溶蚀作用、破裂作用,对储层形成起破坏性成岩作用的为压实压溶作用、胶结充填作用。【结论】灯四段储层溶蚀孔洞中胶结物充填序列可划分为:第Ⅰ世代叶片状白云石→第Ⅱ世代粉晶白云石→第Ⅰ期沥青→第Ⅲ世代细晶白云石→第Ⅳ世代中晶白云石→第Ⅴ世代粗晶白云石→第Ⅵ世代巨晶-鞍形白云石→第Ⅱ期沥青→第Ⅶ世代石英、萤石等矿物。根据各期次胶结充填物所捕获的流体包裹体的类型、相态、均一温度等信息,重建了蓬莱地区灯四段油气充注过程:志留纪中晚期古油藏充注(第Ⅰ期古油藏)→加里东晚期古油藏破坏→中三叠世古油藏充注(第Ⅱ期古油藏)→晚侏罗世古油藏裂解生气→晚白垩世至今古油气藏-气藏的调整与定型,其中晚期油裂解气→气态烃的充注是灯影组四段气藏的主要形成期。
四川邻水高滩镇地热井含膏盐段岩屑碳氧同位素特征及意义
刘建清, 黄从俊, 朱华平, 何利, 冉敬
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.015
摘要:
碳、氧同位素是碳酸盐岩重要的地球化学指标之一,在揭示沉积、成岩流体特征方面发挥着重要作用,已成为人们研究碳酸盐岩的基本手段之一。目前,国内外已开展了大量石灰岩-白云岩阶段的碳、氧同位素研究,但对于硫酸盐-碳酸盐阶段的碳、氧同位素研究较少。沉积序列中的硫酸盐-碳酸盐阶段,仍有可供测试的碳、氧元素,为此项研究提供了可能。目前已有华蓥山地表三叠系膏盐段及澳大利亚Reichenhall含膏地层的碳、氧同位素研究,但这些研究较少且均集中在地表样品。开展地腹膏盐样品碳、氧同位素的研究具有重要的理论意义。在四川盆地华蓥山东侧四川邻水县高滩镇倒碑村地热井钻进过程中,以嘉陵江组-雷口坡组膏盐夹层岩屑为研究对象,开展了碳、氧同位素研究,结果表明:(1)倒碑地热井膏盐夹层岩屑δ18OPDB(‰)介于-2.56~-15.47,均值-9.13。δ13CPDB(‰)介于-4.68~-0.12,平均值-2.86,Z值普遍低于120,与其海相沉积的特征不符。δ18OPDB、δ13CPDB值明显低于华蓥山地表三叠系膏盐地层及澳大利亚Reichenhall膏盐地层;(2)该区膏盐地层碳、氧同位素主要受到地层褶皱前深埋阶段热化学硫酸岩还原作用(TSR)作用以及地层褶皱、断裂、抬升后地表淡水的大量灌入影响。地层褶皱前较高的地层温度和有机碳的交换,以及褶皱、断裂后地表水的淡化,是导致该区膏盐层δ18O、δ13C偏低的根本原因。在沉积阶段,可能有少许淡水作用和影响;(3)根据Craig(1965)方程计算的地层温度28.18~111.71℃,平均68.45℃。根据Vasconcelos(2005)方程计算的地层温度4.54℃~78.21℃,均值38.91℃。前者接近地层现今温度,后者偏低可能与计算公式δ18O的取值有关。
东北沙地化学风化强度的空间分布特征及其影响因素
赵婉婷, 王艳茹, 谢远云, 迟云平, 康春国, 汪烨辉, 吴鹏, 孙磊, 魏振宇, 刘海金
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.003
摘要:
【目的】化学风化作用是调节地球长期气候与参与全球碳循环的关键地质过程,对陆地气候演化与古气候重建尤为重要。【方法】本研究对东北四大沙地(浑善达克沙地、科尔沁沙地、松嫩沙地和呼伦贝尔沙地)89个风成砂和河流砂细颗粒组分(<63 μm)的化学风化特征进行分析,揭示东北沙地化学风化的空间分布特征,评估13个风化指标对气候因子(年均温度和年均降水量)的响应关系及其影响因素。【结果】结果表明,同一个化学风化指标(例如CIA)在不同沙地中表现出较差的空间分布规律,与气候因子的相关性也较差(相关系数普遍小于0.4);但不同风化指标在不同沙地中表现出较好的与气候因子的相关性(相关系数普遍大于0.6)。这表明了不同风化指标对气候的敏感程度在不同区域具有显著的差异。用不同指标度量的东北沙地化学风化总体受控于气候因素,但不同沙地的化学风化强度与温度和降水量的相关性仍存在明显差异。浑善达克沙地的化学风化强度受降水影响整体处于低值,主要受河流作用和季风降水控制;科尔沁沙地东南部风化强度最高且具有不同的影响机制,沙地东部的风化强度受降水影响,主要受地形、季风与水汽输送和元素迁移等因素控制,而沙地西部的风化强度受温度影响,主要受地形和年均温度较高等因素影响;松嫩沙地南部风化较高且受降水量的影响最显著,主要由地理位置、季风降水、多条河流分布和植被覆盖率等因素影响;呼伦贝尔沙地风化强度整体处于中等水平且受温度和降水量的影响相对较弱,主要受地形、风蚀、物理风化和植被覆盖率等因素控制。【结论】综合而言,除气候条件外,河流发育、地形地貌和区域地理特征对化学风化强度的影响同样重要,因此在利用沉积物化学风化指标进行古气候重建时需要谨慎选择,此外本研究也为东北地区沙地环境治理提供了新的思路。
滇黔北坳陷东部五峰组—龙马溪组黑色页岩与干酪根元素地球化学特征及意义
裴子璇, 胡煜昭, 许赛华, 张启梦
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.127
摘要:
【目的】滇黔北坳陷不仅是我国南方海相页岩气的重要探区和产地,也是我国重要的伴生有关键金属的大型—超大型MVT型铅锌成矿区,铅锌矿床中不断发现有高Pb、Zn含量的沥青或古油藏。本文通过黑色页岩干酪根中元素地球化学特征来研究其成矿的物质贡献以及黑色页岩沉积环境。【方法】以滇黔北坳陷东部大石板、凉风坳、毛坝地区的黑色页岩露头为研究对象,采用微波消解法对黑色页岩中干酪根进行前处理,并结合岩相学及矿相学观察,对黑色页岩及干酪根中微量元素进行分析测试。【结果】在五峰组—龙马溪组干酪根中三个氧化还原指标(U/Th、Ni/Co、V/Cr)显示五峰组为贫氧—缺氧、龙马溪组为富氧—贫氧的环境;研究区利用Co元素计算古水深范围为6.85~54.37m,Sr/Cu反映的古气候整体为温湿气候,Sr/Ba值均<0.5,代表了微咸水沉积环境;同时在古生产力方面,五峰组大于龙马溪组。Pb、Zn、Cd、Bi、Sb、V、Cr、Ni总体在全岩中含量高于干酪根,Ag、Ge、U、Th在干酪根中含量高于全岩。全岩及干酪根中轻稀土相对富集、重稀土相对亏损,全岩中Eu、部分Ce呈弱负异常,干酪根表现出较强的Ce负异常,Eu弱负异常,总稀土含量均高于全岩。【结论】研究区五峰组—龙马溪组总体呈富氧—贫氧的动荡沉积环境,具温湿气候的微咸水浅水陆棚相沉积特征。黑色页岩干酪根中微量元素可以为区域找矿提供依据。
沿浦湾红树林沉积物有机碳埋藏特征及来源解析
李滨, 水柏年, 于洋, 吕聪聪, 李雪丽, 上官明珠, 魏珍, 胡成业
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.126
摘要:
红树林是重要的滨海“蓝碳”生态系统,具有强大的碳汇功能,对全球碳循环有深远的影响。本研究以沿浦湾红树林为研究区域,采集柱状沉积物,通过210Pb定年技术建立高分辨年代地层框架,分析沉积物沉积质量埋藏速率(SAR)、有机碳埋藏通量(OCAR)及有机碳潜在来源。结果表明,红树林的沉积速率约为2.2 cm/a。沉积物以粉砂和黏土为主,粒径随深度变化基本稳定,且过剩210Pb活度与深度之间具有较好的相关性,表明沉积环境较为稳定。沉积物SAR值介于52.03~233.61 g/(cm2·a)之间,OCAR值介于112.78~473.97 g/(m2·a)之间,较高的SAR有利于有机碳的沉积与埋藏。通过稳定碳氮同位素分布特征和贝叶斯混合模型(MixSIAR)可知,沉积物有机碳为海陆混合来源,其中红树凋落物平均贡献率为59.70%,悬浮有机颗粒(POM)为25.68%,故红树林面积和POM的输送量是影响沉积物有机碳埋藏的重要因素。同时,极端天气、自然灾害、水利工程等因素进一步促进有机碳来源变化的复杂性。
走滑汇聚是华南广西运动的成因?【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
张杰, 徐亚军
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.122
摘要:
【目的】华南东南部在早古生代发生了大规模的褶皱造山运动——广西运动。该期造山运动的属性仍然存在较大争议。为了确定华南广西运动的动力学机制,尝试利用碎屑多矿物U-Pb年代学恢复早古生代扬子地块和华夏地块的古地理位置以及相对位移。【方法】重新评估了扬子地块和华夏地块下古生界碎屑锆石/独居石U-Pb年代学和Hf同位素数据,并与潜在源区进行对比。【结果】结果显示:(1)扬子西缘寒武系-奥陶系碎屑锆石具有850-750 Ma 和550-500 Ma两期主要的特征年龄峰,以及1 000-900 Ma、1 900-1 800 Ma和2 550-2 400 Ma三个次要年龄峰。扬子西缘550-500 Ma碎屑锆石的εHf(t)值多为正值,指示岩浆源区中大量新生地壳物质的参与,其源区可能为伊朗-土耳其Cadomian岩浆弧。新元古代碎屑锆石主要来自于扬子西缘岩浆岩和下伏新元古界沉积岩的再循环;(2)华夏板块寒武系-奥陶系碎屑锆石/独居石具有1 000-900 Ma和550-500 Ma两期主要的年龄峰,前者对应于印度东北部的East Ghats造山带和东南极洲板块的Rayner造山带,而后者对应于印度东北缘的Kuunga造山带;(3)扬子东南缘志留系碎屑锆石460-410 Ma的年龄峰与华夏地区过铝质花岗岩浆活动的年龄相吻合,大于440 Ma峰值年龄的碎屑锆石则具有与该地区前志留纪样品相似的年龄峰。【结论】物源分析结果表明寒武纪至奥陶纪期间华夏地块和扬子地块分别位于印度东北缘和伊朗东北缘,两者的古地理位置沿冈瓦纳大陆北缘斜列分布。晚奥陶世(~460 Ma)响应于冈瓦纳大陆的最终聚合发生斜向走滑汇聚,形成武夷-云开陆内造山带(460-420 Ma)。
鄂尔多斯盆地早侏罗世Toarcian大洋缺氧事件时期湖泊硫循环及其地质意义
陈杨, 金鑫, 郎咸国, 李滨兵
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.112
摘要:
摘 要 【目的】目前有关鄂尔多斯盆地安崖剖面早侏罗世Toarcian大洋缺氧事件(T-OAE;~183Ma)的研究主要聚焦于古气候条件、沉积环境演化和生物多样性变化等,而对于T-OAE时期湖泊硫循环的机制尚不明确。【方法】为进一步明确其硫循环机制,对安崖剖面泥岩和黑色页岩样品进行岩石学和地球化学分析,利用主、微量元素与黄铁矿硫同位素(δ34Spy)对T-OAE时期硫同位素分馏机制进行探讨。【结果】安崖剖面样品中黄铁矿形态主要为四面体晶型集合形成的草莓状黄铁矿,样品的δ34Spy表现出异常正值(范围为2.7—14.1‰,平均值为8.3‰),根据δ34Spy和TOC的变化并结合地球化学指标(δ13C、TS、Corg/P((La/Th)N)将湖泊沉积环境演化分为四个阶段(富有机质阶段Ⅰ、Ⅱ,贫有机质阶段Ⅰ、Ⅱ)。【结论】鄂尔多斯盆地安崖剖面T-OAE时期δ34Spy值与大气降水和地表径流相吻合,表明湖泊硫的来源主要为水体中的硫酸盐。样品的硫同位素主要由湖泊底水的氧化还原环境以及有机质控制,与沉积速率,硫酸盐浓度无关。当湖泊底水环境富氧和沉积物贫有机质时,溶解氧渗透进沉积物将厌氧氧化剂活化并促进H2S再氧化,通过瑞利分馏模型使δ34Spy正偏。当湖泊环境底水缺氧和沉积物富有机质时,硫酸盐还原细菌活性增强,MSR反应得到促进,优先吸收32S导致δ34Spy负偏。安崖剖面T-OAE时期硫循环主要受到局部/区域环境控制,但硫循环同时还受T-OAE时期全球气候变暖及水文循环加剧等的影响。
若尔盖盆地玛曲段末次冰消期以来的沉积环境和地表过程研究
白鑫, 查小春, 黄春长, 周亚利, 庞奖励, 张玉柱, 王娜, 韩宜欣
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.110
摘要:
摘要:对若尔盖盆地广泛考察,在冰水扇-洪积扇前沿的玛曲县黄河老桥北端水文站北侧高台地上,发现一组沉积序列完整的地层剖面,并进行系统采样。通过粒度特征分析以及OSL测年,研究了若尔盖盆地末次冰消期以来的沉积环境和地表过程变化,结果表明:14.5ka之前的末次冰期,出自西倾山东端的哇日河的冰水-山洪过程活跃,在山麓快速堆积,形成了厚层的冰水扇-洪积扇沙砾石层;14.5-11.7ka的B?lling-Aller?d暖期,冰川融化,冰水扇-洪积扇前沿洼地形成了淤泥质沼泽环境,堆积了灰绿色沙质粉沙沉积物,但在Younger Dryas时期气候突变恶化,地表冻融作用使得地表灰绿色泥沼土层上部发生了褶皱变形;11.7-8.5ka的全新世早期,风沙活动盛行,该区域浅洼地堆积形成了风沙与泥沼土互层;8.5-3.1ka气候温暖湿润期,在该区域形成了沼泽草甸黑土类古土壤;3.1ka以来的全新世晚期,气候相对干旱,风沙活动盛行,沙尘暴堆积物被改造成为亚高山草甸类古土壤。该研究结果对于揭示若尔盖盆地末次冰消期以来地表过程对环境变化的响应规律,以及青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应具有重要意义。
大港探区南部二叠系深层致密砂岩储层特征及成因
孙沛沛, 操应长, 远光辉, 周立宏, 靳子濠, 吴智平, 付立新, 张飞鹏, 陈长伟
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.090
摘要:
综合利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光分析、扫描电镜观察、流体包裹体分析、碳氧同位素及氢氧同位素组成分析、电子探针、原位激光剥蚀等技术方法,结合埋藏演化史和油气充注史,对大港探区南部二叠系深层砂岩储层进行研究。研究表明:大港南区二叠系砂岩以高成分成熟度的石英砂岩、亚岩屑砂岩为特征,优质储层储集空间以次生粒间孔及高岭石晶间微孔为主。在构造运动的控制下,储层经历早期开放体系大气水淋滤溶蚀作用和晚期封闭体系烃源岩生酸溶蚀作用。优质储层的发育受多种因素控制,高成熟度的中粗砂岩是优质储层形成的物质基础,早期地层抬升剥蚀导致的大气淡水淋滤作用形成大量次生孔隙是优质储层发育的关键,早期烃类充注抑制胶结作用有利于次生孔隙的保存。地质历史时期为大气水淋滤注水区,而现今位于斜坡带-洼陷带的深埋储层,为下步有利勘探目标。该模式的建立对渤海湾盆地其他地区二叠系储层的钻前预测具有借鉴意义。
石英颗粒边界溶蚀类型特征及成因探讨
郑宇超, 林小兵, 王贵华, 柳远松, 王壮生
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.103
摘要:
【目的】致密砂岩中石英颗粒溶蚀现象目前受到越来越多的重视。为了厘清石英颗粒边界溶蚀特征与溶蚀机制的关系。【方法】基于薄片鉴定、阴极发光和扫描电镜观察等方法,结合测试分析数据,对川西地区须家河组二段石英溶蚀后颗粒边界特征进行了精细观察与统计分析。【结果】石英颗粒边界溶蚀特征划分为两类:①边界光滑-溶蚀增孔型,表现为石英颗粒边界光滑清晰,被溶蚀后形成孔隙;②边界模糊-溶蚀交代型,表现为石英颗粒边界模糊粗糙,被碳酸盐矿物和黏土矿物溶蚀交代的结果,根据交代矿物不同进一步划分为:边界模糊-溶蚀-碳酸盐交代型和边界模糊-溶蚀-黏土矿物交代型。其中边界光滑-溶蚀增孔型为酸性条件下有机酸溶蚀的结果。边界模糊-溶蚀-碳酸盐交代型为碱性条件下离子浓度差发生碳酸盐交代的结果。边界模糊-溶蚀-黏土矿物交代型为碱性条件下“盐效应”的催化,并通过黏土薄膜交代的结果。石英颗粒溶蚀边界演化趋向于由边界光滑-溶蚀增孔型向边界模糊-溶蚀交代型转变。研究区须二段石英颗粒溶蚀面孔率为2.05%-4.09%之间,平均为3.19%。【结论】石英颗粒的溶蚀作用可提供一定量的次生孔隙,增加油气储集空间,有效改善致密砂岩的孔隙结构。
鄂尔多斯盆地东部晚石炭世本溪组源-汇充填过程与古地理格局
张蕊, 刘磊, 虎建玲, 陈洪德, 黄道军, 王志伟, 朱淑玥, 张靖芪, 李丹, 赵菲
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.099
摘要:
【目的】鄂尔多斯盆地上石炭统本溪组是加里东运动后的第一套海陆交互相含煤系地层,勘探潜力巨大,但受周缘造山带构造活动影响,盆地东部南北物源体系及多物源复合影响下的盆山耦合关系仍存在争议。【方法】为进一步示踪物源体系,恢复古地理格局,通过分析岩屑组分、稀土元素特征和碎屑锆石U-Pb年龄特征,结合构造背景及母岩岩性特征,对鄂尔多斯盆地东部本溪组沉积期源汇充填过程进行了探讨。【结果】研究区北部的沉积物主要来自主动大陆边缘构造背景下近源的内蒙古隆起(色尔腾山、乌拉山-大青山、集宁地区)和远源的中亚造山带。南部主要接受来自北秦岭的碎屑物质供给,源区构造背景较为复杂,主要为被动大陆边缘和大陆岛弧的混合,其中北秦岭形成沟-弧-盆背景下的拉张伸展向碰撞挤压转换的构造环境。南北源区的母岩岩性均为花岗质岩和碱性玄武岩的混合,且南北物源体系交汇于莲45-成家沟一带。【结论】本溪期中亚造山带整体以研究区两侧的隆升剥蚀程度较高,反映华北板块北部不规则斜向碰撞的特征。华北板块北缘抬升较高,为研究区北部提供主要物源,以发育大型潮汐-三角洲复合体系为主。受强物源供给影响,研究区东北部砂体延伸距离更远。相较于北部物源,南部整体物源供给较弱,以北秦岭为主要源区,华北板块南缘此时低幅隆升,主要发育障壁海岸沉积体系。南北物源交汇区一带,更多地接受来自北秦岭的碎屑物质,同时由于受到东向和北东向潮流作用改造,沉积大量潮汐砂坝。
沉积环境对页岩储层弹性特征的影响——以川南自贡地区龙马溪组页岩为例
刘棠煊, 陈雷, 白森, 张金武, 乔崇, 程辉, 谭秀成, 秦何星
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.087
摘要:
【目的】明确沉积环境与富有机质页岩的地震弹性响应之间的直接联系对于非常规油气藏的储层质量评价和地质模型建立至关重要。【方法】通过对自贡地区龙马溪组页岩的沉积特征、岩相进行表征,划分出四个沉积单元(I-A、I-B、I-C和II),结合测井数据与地震数据对其进行研究,分析沉积环境对四川盆地自贡地区龙马溪组页岩弹性特征的影响。【结果】结果表明沉积环境对龙马溪组页岩弹性特征的控制主要体现在两个方面:第一、由于水动力作用引起的岩石结构差异,导致深水陆棚环境中的页岩与上覆浊积岩环境中的泥质粉砂岩的弹性特征差异明显;第二、在深水陆棚环境中硅质页岩层内,弹性特征的变化主要是受进积系统和水深的控制。此外,分析发现石英和TOC含量在对影响储层的弹性特征方面具有的竞争关系。最后利用叠前AVO反演对地震弹性属性的预测能力来追踪沉积演化过程,为使用地球物理属性直接表征非常规页岩储层的沉积相提供了见解。【结论】沉积环境通过控制岩石的结构与成分来影响页岩储层的弹性特征。对于石英和TOC含量对影响储层弹性特征,石英含量较低时由有机质引起的软化效果主导;石英含量较高时由石英颗粒的硬化效果主导。
拉萨地块晚古生代冰期沉积特征研究——以申扎地区为例
何柯衡, 许欢, 安显银, 刘高政, 杜研, 丁家翔, 夏磊, 苑婷媛, 郑洪波
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.084
摘要:
【目的】晚古生代冰期作为显生宙以来持续时间最长、影响范围最广、地质记录最丰富的冰期事件,记录了完整的冰室-温室气候转变过程,对于我们理解地球气候演变具有重要意义。虽然前人针对晚古生代冰期的时空演化、控制因素等开展了大量研究,但对于拉萨地块晚古生代冰期特别是冰期沉积记录却知之甚少,亟待加强。【方法】鉴于此,选取拉萨地块申扎地区晚古生代地层开展1:200比例尺的剖面实测,对冰期发育层位进行沉积岩相及岩相组合划分,运用沉积构型分析方法来判别沉积环境,恢复冰川沉积体系。【结果】研究表明,拉萨地块晚古生代冰期记录主要发育在拉嘎组,时代为晚石炭世-早二叠世。针对拉嘎组冰期沉积,共划分出20种岩相和16类典型岩相组合,识别出了6类冰期沉积环境,包括浅海陆棚、基线扇、冰底、冰河、冰湖和冰水扇。【结论】针对拉嘎组沉积序列的沉积体系分析表明,拉萨地块申扎地区晚古生代冰期经历了早期海洋型冰川向晚期陆地型冰川的转变,指示全球晚石炭世至早二叠世整体气候逐渐变暖的趋势,与全球晚古生代冰期演化特征一致。
上扬子地台北缘下奥陶统分乡组风暴岩特征及其地质意义
夏舜, 宋金民, 李智武, 肖斌, 安虹伊, 金鑫, 王瀚, 韩雨樾, 邓豪爽, 王斌
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.098
摘要:
上扬子地台北缘城口地区下奥陶统分乡组发育典型的风暴岩,为研究其沉积特征及其地质意义。通过野外剖面详测和镜下薄片鉴定,研究了分乡组风暴沉积序列和沉积模式,并且揭示了其地质意义,研究结果表明:城口地区分乡组风暴沉积构造主要有底冲刷构造、风暴砾屑层、粒序层理、丘状交错层理等。同时识别出5种风暴沉积序列:序列Ⅰ主要由底冲刷和砾屑层(A)、粒序层(B)和平行层理段(C)组成,主要发育在台地边缘相带;序列Ⅱ由粒序层(B)、平行层理段(C)组成,发育在靠近斜坡的台地边缘相带;序列Ⅲ由底冲刷和砾屑层(A)、粒序层(B)、平行层理(C)和泥质灰岩段(E)组成,主要沉积于台前斜坡相带;序列Ⅳ主要由粒序段(B)和泥质泥晶灰岩段(E)组成,主要沉积在台前斜坡下部;序列Ⅴ由粒序段(B)、丘状层理段(D)和泥质泥晶灰岩段(E)组成,主要发育在深水陆棚相带。风暴岩的发育指示上扬子地台在早奥陶世分乡期位于低纬度地区,城口地区以台缘-斜坡沉积为主,自下而上的沉积环境演化为台地边缘→台前斜坡→深水陆棚。风暴岩的发育表明上扬子地台在奥陶纪处于低纬度赤道附近。上扬子地台城口地区分乡组沉积环境为台缘带,结合区域地质背景,认为扬子地台北缘城口地区具备发育大规模台缘滩地质条件
川东北下侏罗统大安寨段岩相特征及页岩油源储评价—以铁山金窝及梁平福禄镇剖面为例
祝海华, 朱光仪, 王明磊, 张本健, 李育聪, 张芮, 林思臣, 洪海涛, 李咏洲
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.063
摘要:
【目的】为了解四川盆地大安寨段介壳灰岩-页岩混积层系的沉积特征及对页岩油有利层段的影响,【方法】以川东北达州铁山金窝及梁平福禄镇野外剖面为研究对象,开展岩石薄片、XRD全岩、有机地化等分析测试,详细评价了大安寨段页岩层系的岩相类型及序列、源储品质和有利层段。【结果】结果表明:1)大安寨段为一套以灰岩-页岩为主的混积层系,不同岩相有序叠置形成多种向上变浅的岩相序列,从浅湖到半深湖-深湖环境中共识别出6种向上变浅的分米-米级的岩相序列:①页岩-含介壳/介壳质页岩、②页岩-纹层/薄层介壳灰岩、③页岩-中层介壳灰岩、④页岩-瘤状泥晶灰岩、⑤薄层页岩-介壳灰岩-结晶灰岩、⑥介壳灰岩-粉砂岩/细砂岩。2)不同序列的源储品质差异较大,序列1-3的黑色页岩最为发育,烃源品质最好,单期序列内黑色页岩的有机碳含量具有下高上低的趋势,有机碳(TOC)随介壳含量增加逐渐减少。不同岩性物性差异大,页岩孔隙度高于灰岩和粉砂岩,但黏土含量高、孔径小,渗流能力差。灰岩易发育节理缝,节理密度随灰岩厚度增加呈指数下降。因此发育中层、薄层灰岩的序列2-4储集性能更好。3)大安寨段页岩油具有源储分离、优质储层薄的特征。野外油苗主要分布于中薄层介壳灰岩的节理附近,有利储集段主要受控于沉积条件、微裂缝以及源储配置的影响。【结论】6种序列中以序列2和3的源储配置条件最好,为页岩油的有利层段。
柴西狮子沟深层富钾卤水成钾物质来源研究
王冀洺, 樊馥, 赵为永, 侯献华
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.066
摘要:
狮子沟背斜构造位于柴达木盆地西部,其古近纪下干柴沟组上段赋存着丰富的卤水资源,卤水K、B、Li等含量较高,具开发前景。本文通过对该套卤水进行常、微量元素、锶同位素检测等发现:研究区卤水中K+含量为1.058~15.87g/L,其中70%超过了3g/L;卤水水化学类型以氯化物型为主;经计算卤水特征系数,结合水盐体系相图分析,认为溶滤盐层为该套高矿化度卤水的主要成因。与此同时,卤水与盐层锶同位素特征关系以及K+与Li+的相关性特点,反映深部热流体来源K也有一定贡献。通过分析,初步建立研究区卤水钾的成矿模式:古近纪下干柴沟时期,狮子沟地区弱拉张环境,沉积环境较为稳定,沉积了晚始新世下干柴沟组上段石盐和钾镁盐沉积,后期构造活动加剧,富钾热流体沿张性断裂上升入湖,提供了部分深部物质来源K,同时造成已有钾镁盐和部分石盐沉积的溶解,进而为该区卤水提供了另一种重要的溶滤钾物质来源。
纹层状湖盆细粒沉积岩储集物性及油气富集特征研究进展
吴科睿, 闫百泉, 孙雨, 杨佳奇, 马志强, 于利民, 王鑫锐
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.072
摘要:
【意义】通过发表文献统计和前人研究成果分析,表明纹层状细粒沉积岩的储集物性和油气富集明显优于不发育/弱发育纹层状细粒沉积岩且与其具有极好的正相关性。相比于海相细粒沉积岩纹层结构,纹层状湖盆细粒沉积岩受限于沉积环境距物源区较近、沉积环境水动力变换频繁、受气候和构造活动等控制更加明显,导致不同种类纹层所表现的储集物性和油气富集特征不尽相同,相关差异性的总结至今仍不清晰且有待揭示。【方法】经聚焦近十年内的国内外相关文献,综述纹层状细粒沉积岩的孔隙、裂缝类型与成因,以及分别按纹层成分、连续性、序列组合阐述对其储集物性和油气富集特征的控制作用。【结果】认为纹层结构具有垂向上物质成分的频繁更替、内部微裂缝异常发育以及纹层结构下的有机质演化差异的优势特征,使其在细粒沉积岩的基础上进一步提升了油气富集的能力。【展望】并指出至今仍缺乏均为纹层发育的细粒沉积岩因彼此层内的孔隙、裂缝等因素不同所体现的储集物性的差异对比,以及利用计算机依据纹层微观数据反演宏观储层沉积模式以指导非常规储层开发将是未来阶段的发展方向
湖相富有机质泥页岩岩相划分及沉积环境-以鄂尔多斯盆地长73亚段为例
徐明慧, 王峰, 田景春, 余威, 王集, 吴静仪, 肖云宵
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.076
摘要:
碎屑岩沉积学专辑
准噶尔盆地车排子地区沙一段复合扇三角洲沉积及控制因素
张曰静, 修金磊, 谢利华, 石好果, 商丰凯, 张卫平, 冯庚, 关旭同, 冷佳宣, 李严
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.132
摘要:
准噶尔盆地车排子地区沙一段近源体系是该区的主要储层,但近源体系分布范围及沉积特征存在争议。综合运用录井、岩心、测井、分析化验及地震资料等,并结合现代扇三角洲沉积,研究沙一段四级层序地层格架内近源体系沉积特征及控制因素,建立近源体系沉积模式。结果表明:近源体系主要为东西两个复合扇三角洲沉积,西翼为复合浅水扇三角洲,东翼为复合扇三角洲沉积;微相类型主要以扇三角洲前缘水下分流河道为主;前缘水下分流河道由岸向湖岩性由砾岩-砂砾岩-含砾中粗岩屑、长石岩屑砂岩-含砾长石岩屑细砂岩变化,岩屑成份以火成岩屑为主,砾石成份以火成岩为主,近湖含泥砾。低位-湖侵沉积楔的上超尖灭线受控于坡折带或缓坡带,上超尖灭线与古地貌等值线大体一致,沙一段1砂组近源体系主要分布于隆起方向的第三个坡折带以下,与远源体系在工区南部交互沉积,湖相范围最小;沙一段2砂组近源体系主要在第三坡折带以上沉积,湖相范围最大;沙一段3砂组近源体系在坡折带附近沉积。东翼较陡,沟谷规模较小,复合扇三角洲规模较小,西翼坡度较缓,沟谷规模较大,复合浅水扇三角洲规模较大。古构造地貌及相对湖平面变化是车排子地区沙一段近源体系沉积演化和分布的主控因素。
鄂尔多斯盆地东南部太原组顶界地层厘定 ——来自宜川地区山西组、太原组碎屑锆石U-Pb年代学的约束
李玲香, 谷团, 弓虎军, 迟润龙, 刘婷
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.137
摘要:
摘 要 【目的】为了重新厘定鄂尔多斯盆地宜川地区石炭系—二叠系太原组和山西组的地层界线,解决山西组—太原组界线附近的含煤系天然气砂泥岩层段的沉积年代归属问题。【方法】选取典型取芯井宜120井内太原组与山西组过渡层段砂泥岩样品,进行碎屑锆石U-Pb定年,用最大沉积年龄(maximum depositional age,MDA)估算方法,结合前人对华北板块太原组—山西组锆石年龄的研究成果,约束研究层段的沉积年龄。【结果】表明太原组顶部砂泥岩的最大似然年龄(maximum likelihood age,MLA)298±2 Ma代表其地层最晚沉积的年龄,该层段沉积于早阿瑟尔期,与牙形类生物地层确定的阿瑟尔期沉积年代一致;山西组底部砂岩样品的MLA年龄为295±1 Ma,代表了其最早沉积的年龄,该层段沉积于中—晚阿瑟尔期。【结论】综合认为,研究区太原组和山西组分界线应处于太原组顶部砂泥岩层段之上,即研究区太原组顶部海相砂泥岩层应该属于太原组,这为研究区山西—太原组的划分提供了一定的依据。
油气地质地球化学
鄂尔多斯盆地上古生界煤系烃源岩三环萜烷成因探讨
林舒敏, 张敏, 李洪波
摘要:
对鄂尔多斯盆地上古生界26个煤系烃源岩样品饱和烃进行气相色谱和色谱-质谱分析,根据三环萜烷(TT)的分布特征将研究区烃源岩样品划分为三种不同类型的分布模式。Ⅰ类烃源岩以C19TT为主峰,C19TT、C20TT、C21TT含量逐渐减小的变化趋势,同时该类样品中Pr/Ph比值高,C24四环萜烷含量也较丰富,这类样品主要是腐殖煤和炭质泥岩,揭示出湖沼相沉积环境之特征;与之相反的Ⅱ类烃源岩的三环萜烷以C23TT为主峰,C19TT、C20TT、C21TT含量是逐渐增大的,而Pr/Ph比值低,C24四环萜烷含量不丰富,这类样品除了煤系泥岩之外还有腐殖煤和炭质泥岩,其沉积环境与Ⅰ类烃源岩差异迥然;Ⅲ类烃源岩的三环萜烷分布介于Ⅰ类和Ⅱ类烃源岩之间,一方面三环萜烷的主峰碳为C23TT,另一方面C19TT、C20TT、C21TT相对含量又依次降低并呈阶梯状分布的特征,此外Pr/Ph比值和C24四环萜烷的含量均介于Ⅰ类烃源岩和Ⅱ类烃源岩之间。研究结果还揭示了随着烃源岩热演化程度的增加,三环萜烷的总量展示了逐渐增大的变化趋势,但不同类型烃源岩的三环萜烷分布模式并没有发生明显变化,也就是说,研究区煤系烃源岩三环萜烷的不同分布模式受有机质热演化程度影响较小,而主要受控于沉积环境和母质类型。
三塘湖盆地马芦1井芦草沟组烃源岩中 类胡萝卜烷系列化合物的检出及其地质意义
符印, 王作栋, 张婷, 李晓斌, 王文军, 王志勇
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.013
摘要:
【目的】γ-和β-胡萝卜烷属于类胡萝卜烷,广泛分布于沉积物和原油中,但是低碳数的类胡萝卜烷系列化合物在烃源岩中较为少见,本次研究旨在探讨γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数类胡萝卜烷系列化合物的来源及其在地质载体中的意义。【方法】基于三塘湖盆地马朗凹陷马芦1井芦草沟组12件代表性烃源岩样品,通过气相色谱-质谱、岩石热解、镜质体反射率、总有机碳(TOC)分析,详细表征其地球化学特征,以此获得目标化合物的生源信息。【结果】马芦1井芦草沟组烃源岩有机质丰度高、类型好、处于成熟阶段,并且这些烃源岩样品中富含γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数(碳数范围为C13-C25)的类胡萝卜烷系列化合物。本次研究根据正构烷烃、萜烷、甾烷等系列生物标志化合物的分布特征,并综合分析了其它地球化学参数,认为γ-和β-胡萝卜烷主要来源于细菌。此外,结合烃源岩热演化、微生物化石及火山爆发的证据,本次研究还提出低碳数类胡萝卜烷系列化合物可能是γ-和β-胡萝卜烷受微生物或热演化作用的产物,该研究可以为烃源岩的探索提供新的思路。
煤系烃源岩中四种类型高丰度重排藿烷组成特征及成因探讨-以鄂尔多斯盆地上古生界为例
张文俊, 林舒敏, 柯行, 张敏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.028
摘要:
【目的】为了探讨煤系烃源岩中高-异常高丰度重排藿烷类化合物的组成特征及主控因素。【方法】利用色谱-质谱(GC-MS)分析技术,对鄂尔多斯盆地上古生界29个煤系烃源岩饱和烃和芳烃进行了详细剖析。【结果与讨论】检测到不同丰度四种类型的重排藿烷,它们是17α(H)-重排藿烷系列(C30*)、18α(H)-新藿烷系列(Ts和C29Ts)、早洗脱重排藿烷系列(C30E)和21-甲基-28-降藿烷系列(29Nsp)。研究区煤系烃源岩中四种类型重排藿烷化合物的内组成研究表明,同一系列重排藿烷类化合物之间表现出良好的相关性;不同系列重排藿烷类化合物之间相关性有所不同,表现为C30*/C30藿烷、C30E/C30藿烷、29Nsp/C29藿烷这三者之间的相关性较好,C29Ts/C29藿烷与上述三者的相关性均较差,说明不同系列重排藿烷类化合物形成机理可能有所差别。此外,研究区煤系烃源岩样品中高-异常高丰度17α(H)-重排藿烷系列、早洗脱重排藿烷系列、21-甲基-28-降藿烷系列重排藿烷Pr/Ph值分布在1.0~2.0之间、伽马蜡烷(G)/C30藿烷值大都分布在0.13左右、氧芴的相对含量在11.67%~55.26%之间,平均值为35.51%;也就是说,煤系烃源岩沉积环境对这些重排藿烷类化合物的相对丰度影响较大。随着有机质热演化程度的增加,这些重排藿烷类化合物相对丰度呈现出近似正态分布,在生油高峰阶段(Ro为0.8%~0.9%之间),高-异常高重排藿烷类化合物相对丰度达到峰值。除此之外,高-异常高丰度重排藿烷类化合物样品(C28+C29)三环萜烷(TT)/C30藿烷比值和规则甾烷/C30-35藿烷与四种类型重排藿烷类化合物各个比值均具有明显的正相关性,揭示高-异常高重排藿烷类化合物的生源母质主要为低等水生生物和菌藻类化合物。【结论】通过同一系列重排藿烷类化合物具有相同演化路径与形成机制,推测煤系烃源岩中17α(H)-重排藿烷系列、早洗脱重排藿烷系列、21-甲基-28-降藿烷系列高-异常高重排藿烷形成的主控因素主要为弱氧化-弱还原、微咸水沉积环境发育的细菌藿烷前身物;而高-异常高丰度18α(H)-新藿烷的形成主要受控于有机质的生源母质,其生源母质可能为里白烯或C29藿烷类化合物。
乌审旗地区盐下奥陶系流体来源及其油气成藏意义
张洁, 贾连奇, 范立勇, 马占荣, 罗晓容, 秦彪, 王怡帅
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.136
摘要:
鄂尔多斯盆地乌审旗地区奥陶系马家沟组盐下碳酸盐岩储层中发育多期含有烃及沥青包裹体的方解石,对流体来源和油气成藏过程具有重要指示作用。通过岩心观察、岩石薄片鉴定、阴极发光、稀土元素、C、O、Sr同位素、显微荧光及激光拉曼等实验方法,划分方解石发育期次,分析成脉流体来源,开展流体包裹体研究,揭示与烃类伴生的流体活动对油气成藏的意义。研究结果表明,乌审旗地区碳酸盐岩储层中发育4期方解石脉(C1、C2、C3、C4),而且不同期次方解石脉特征及来源不同。C1和C4成脉流体来源于围岩溶解,其碳氧锶同位素与奥陶纪海水碳氧锶同位素一致,稀土配分模式具有海水特征。C2方解石脉具有很负的碳同位素值,较高87Sr/86Sr值和总稀土含量,Eu正异常,流体来源于外部地层。C3方解石具有较负的碳同位素值,更高的87Sr/86Sr值和总稀土含量,流体同样来源于外部地层。此外,C2和C3两期方解石脉上发育沥青包裹体,表明油气进入储层后发生裂解。方解石脉的研究有助于约束鄂尔多斯盆地及其他盆地的油气成藏过程。
石油烃降解菌Acinetobacter sp.5-5对正十六烷的降解特性研究
原陇苗, 王之语, 邵媛媛, 陈建珍, 吴应琴
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.109
摘要:
为探究长庆油田石油污染土壤微生物对正十六烷(石油主要成分)的降解特性,以石油污染场地土壤为菌源,旨在筛选出对正十六烷具有高效降解功能的菌株,并采用盐碱化模式,实现耐盐碱降解,并探讨降解动力学特征及相关代谢机制。通过形态特征、革兰氏染色、生化理化试验以及16s rDNA序列分析确定该菌株为不动杆菌(Acinetobacter sp)。通过抗逆性实验(14 d)探究了菌株Acinetobacter sp.5-5的最佳降解条件,结果表明正十六烷浓度为0.5% (V/V)、盐度为0.5%,pH为7.0,在此条件下石油烃降解菌对正十六烷的总降解率高达99.24%,且两天内完成快速降解(82.13 %)。其次基于零级、准一级、准二级动力学模型对正十六烷降解过程中的动力学进行研究,结果表明准一级模型对正十六烷的基质降解过程拟合效果最佳。结合培养液酸碱度和降解产物谱图分析,初步解析正十六烷在该微生物降解体系中的降解途径为断链和产酸。研究表明石油烃降解菌对正十六烷具有较高的降解潜力,并具有较好的耐盐碱特性,有望在石油污染盐碱化土壤修复中广泛应用。
三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组烃源岩β-胡萝卜烷富集主控因素
甘应星, 赵红静, 王志勇, 金颖, 温旺彪, 王杰
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.100
摘要:
【目的】二叠系芦草沟组二段系三塘湖盆地马朗凹陷主力烃源岩,具有高丰度的β-胡萝卜烷,但其含量在段内表现出较大的差异性。为进一步明确β-胡萝卜烷在马朗凹陷芦二段纵向上的变化,进而探讨其富集的主控因素。【方法】本次研究根据β-胡萝卜烷指数,将所考察的烃源岩自下而上分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,其中β-胡萝卜烷指数在Ⅰ组中相对最低,在Ⅱ组自下而上逐渐上升,而Ⅲ组中β-胡萝卜烷指数起伏较大。【结果】结果表明:β-胡萝卜烷的相对含量在研究区是反映烃源岩品质的有效指标;马朗凹陷芦二段烃源岩有机质来源整体上以低等水生生物为主,但与Ⅰ组相比,Ⅱ和Ⅲ组有着更加丰富的原核生物供应,甾烷/藿烷、C28甾烷/C29甾烷和(Pr+Ph)/(nC17+nC18)等参数表明Ⅱ和Ⅲ组中β-胡萝卜烷与细菌以及具有植醇侧链的叶绿素a、b、c的藻类具有较强的亲缘性;通过Pr/Ph、C35藿烷/C34藿烷、ETR等参数判断Ⅱ和Ⅲ组烃源岩沉积期水体盐度高,主要为还原环境,相较于Ⅰ组沉积时的还原至弱氧化-弱还原的环境以及水体盐度相对较低的条件更有利于β-胡萝卜烷的保存;同时Ⅲ组烃源岩沉积时期发生过一定强度的热液活动,导致β-胡萝卜烷含量波动较大。【结论】据此,马朗凹陷芦二段β-胡萝卜烷的富集主要受到有机质来源与沉积环境的双重控制。
储层沉积成岩作用研究与油气勘探
尼日尔Termit盆地Trakes斜坡上白垩统Donga组海相砂岩储层特征及主控因素
刘邦, 张新新, 翟光华, 袁圣强, 王中凡, 王崇
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.027
摘要:
2019年以来,中石油在尼日尔Termit盆地Trakes斜坡针对新层系上白垩统Donga组开展风险勘探,多口井获得高产工业油流,展示出该层系良好的勘探潜力。但相比于古近系河流-三角洲相Sokor1组,前人对Donga组海相砂岩储层缺乏系统研究。本文基于地震和测录井资料,针对4口井53个井壁取心和岩屑样品,开展普通薄片、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、自然伽马能谱测井等分析,研究Donga组DS1~DS3各段的储层特征,并探讨其发育控制因素。研究表明,DS1段储层的岩石类型主要为细-中粒石英砂岩,成分成熟度较高,DS3段主要为细粒岩屑石英砂岩,岩屑成分主要为碳酸盐。石英颗粒以次圆状-圆状为主,分选中等偏差,填隙物以高岭土、方解石杂基为主,颗粒以点-线接触。主要成岩作用为压实作用、胶结作用及溶蚀作用,其中压实与胶结作用明显,且普遍存在溶蚀作用,孔隙类型以粒间次生孔隙为主,为中孔中渗~特低孔特低渗。垂向上Donga组优质储层主要分布于DS1段,平面上从西向东储层物性变好。分析认为Donga组储层发育主要受三个因素控制:①海平面变化控制沉积相及储层垂向发育。DS1段沉积于海侵初始期,发育三角洲前缘水下分支河道沉积,DS3段沉积于最大海泛期,以三角洲前缘席状砂和水下分流河道沉积为主,水体较咸,碳酸盐胶结物含量高,储层物性差。②晚白垩世稳定缓坡古地貌背景利于砂体发育,古近纪强烈走滑断裂活动诱导储层岩石形成微裂缝,有效提升储层物性。③石英砂岩刚性支撑利于原生孔隙保存,长石、碳酸盐等不稳定矿物的溶蚀作用改善储层岩石孔隙结构。区域性海相泥页岩盖层的发育利于Donga组形成 “自生自储”储盖组合,相较于Trakes斜坡低坡带,中部中坡带及北部高坡带更靠近东部物源,Donga组砂岩更发育,储层物性更好,是下步开展勘探的有利区带。
沥青填隙物成因差异及其对储层储集性能的控制效应—以塔北西部白垩系巴西改组碎屑岩储层为例
陈思淼, 韩登林, 闫康, 张吉振, 马斌玉, 杜皓, 武倩宇
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.011
摘要:
沥青填隙物作为石油或天然气残留在烃源岩或储层中的烃类有机质,其无论形成还是演化均与油藏的演化史密切相关,是油气成藏及改造过程的重要标志。前人围绕储层内沥青组分的类型、成因及热演化程度等方面开展了诸多分析,但沥青对储层制约机制仍不明确。本次研究以塔北西部英买467井区白垩系巴西改组储层为例,借助铸体薄片、荧光薄片、激光拉曼实验,结合测井参数识别,探讨沥青与油气藏期次的关系,查明不同沥青类型对储层质量的影响。研究表明:①依照主要组分与形成期次,研究层段内沥青填隙物分为两类:Ⅰ类以粒间充填为主,荧光显微镜下多呈黄褐色和褐黑色,主要组分为油质、沥青质沥青,沥青反射率多大于1%;Ⅱ类以沥青衬边的形式分布于孔隙边缘,荧光显微镜下多呈橙色和蓝(白)色,以胶质沥青为主要组分,沥青反射率偏低,介于0.42%~0.79%之间。②英买467井区Ⅰ类沥青与黄山街组烃源岩原油充注有关,受控于舒善河底不整合面和英买467同沉积断层,主要分布于巴西改组块状砂岩段Ⅲ-1砂组顶部和巴西改组薄层砂岩段Ⅱ砂组;Ⅱ类沥青与恰克马克组烃源岩油气有关,受砂体厚度影响,主要分布在块状砂岩段Ⅲ-2砂组。③Ⅰ类沥青对储层改造作用强,占据部分孔隙空间;Ⅱ类沥青对储层孔隙度影响较小。
湖侵背景下古地貌对优质储层形成和分布的控制作用-以准噶尔盆地四棵树凹陷高泉构造带清水河组为例
司学强, 彭博, 郭华军, 陈希光, 李亚哲, 冀冬生, 邹志文, 易俊峰
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.042
摘要:
古地貌对沉积体系及有利储层分布具有一定的控制作用,本文通过对四棵树凹陷高泉构造带岩心相、测井相和地震相的分析,明确了清水河组沉积储层发育特征,再结合高泉构造带清水河组沉积前古地貌研究,建立了古地貌控制下的沉积演化模式,厘清了微古地貌对优质储层分布的影响。研究表明四棵树凹陷高泉构造带发育三个近北西-南东走向的坡折带,每个坡折带上又可划分出沟槽和平台两种古地貌单元。湖侵背景下,三个坡折带上依次形成了三期退积型扇三角洲,每期扇三角洲可形成10-15m厚的砂砾岩储层。在每个坡折带上,沟槽和平台控制了砂砾岩储层的泥质含量,沟槽区易沉积泥质含量高的褐色砂砾岩,平台区易沉积泥质含量低的灰色或灰绿色砂砾岩,平台区低泥质含量的砂砾岩易形成优质储层。
波斯湾南部Fars地区晚二叠—早三叠世层序地层特征与沉积演化
宿宇驰, 郭金瑞, 张辛雨, 薛军, 王大鹏, 谷宁, 李晋, 鲍志东
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.010
摘要:
波斯湾南部Fars地区中二叠统—下三叠统地层蕴含巨量的油气资源,是目前中国海外勘探的重点区域。目前的研究缺乏对整个含油层系的层序地层划分方案和沉积演化的宏观认识。以该地区中上二叠统Dalan组和下三叠统Kangan组为研究对象,基于单井和连井、岩芯、薄片、测井、录井和IHS与C&C数据库等资料,结合区域地质背景和前人认识,对研究区中二叠世-早三叠世进行层序地层划分,深入分析各层序沉积体系特征及其演化过程。研究表明:研究区Dalan组-Kangan组可别出6个层序界面和5个最大海泛面,根据层序界面类型和最大海泛面的发育位置,将波斯湾南部地区Dalan组和Kangan组划分为5个三级层序。目的层系为碳酸盐岩缓坡沉积环境,可划分为内缓坡、中缓坡和外缓坡3种沉积亚相,并可将内缓坡细分为潮上带萨布哈、潮间坪、潟湖、滩后、滩中和滩前共6种沉积微相。研究区沉积期为干旱炎热的浅水碳酸盐岩沉积环境,SQ1-SQ2沉积期,主要为前积型沉积模式,SQ3沉积期为退积+加积型沉积模式,SQ4沉积期为前积型沉积模式,SQ5沉积期为退积型沉积模式。
含体腔孔生物碎屑混积岩初始孔隙度恢复方法—以环渤中地区沙一二段混积岩储层为例
曲希玉
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.005
摘要:
【目的】环渤中地区古近系沙河街组一二段发育混积岩储层且富含有大量油气资源,其中腹足类生物碎屑富集,其特有的生物体腔孔使得混积岩初始孔隙度不能以常规碎屑岩初始孔隙度恢复公式求取,目前国内外尚缺少混积岩初始孔隙度的恢复方法,而初始孔隙度的准确恢复是研究储层演化的关键内容。【方法】选用现代螺类样品,通过实验法和公式法分别求取螺类生物体腔孔体积,然后再通过构造物理模拟实验模拟螺类生物体腔孔在真实沉积环境中的充填情况,最后以前人常用的储层初始孔隙度计算公式为基础,得到一种适用于混积岩储层的初始孔隙度计算公式。【结果】研究表明:螺的种类是影响螺类生物体腔孔体积占比的最大因素。不同种类的螺,有效储集空间即体腔孔孔隙度的大小不同;影响同一种螺体腔孔孔隙度差异的原因主要为体腔孔腔口的大小。以生物碎屑含量较高的QHD36-3-A井3765.03m混积岩样品为例,求得该深度混积岩的初始孔隙度为51.68%左右。【结论】本文以前人公式为基础,结合物理模拟实验建立了一个新的求取混积岩初始孔隙度的计算方法,对于混积岩储层演化研究具有重要意义。
济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层碎屑岩优质储层特征及成因模式
宋磊, 王淑萍, 孙沛沛, 盛凯
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.138
摘要:
济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层分布广泛,煤系地层中的优质储层控制因素对油气勘探有重要影响。以济阳坳陷大王庄地区太原组煤系地层碎屑岩储层为研究对象,利用铸体薄片观察、荧光薄片观察、阴极发光薄片观察、扫描电镜观察及能谱分析、流体包裹体岩相学和均一温度分析、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪分析、C-O同位素分析等技术,结合埋藏史和构造演化史研究,系统研究了济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层碎屑岩优质储层特征及成因模式。大王庄地区太原组煤系地层碎屑岩储层以岩屑质石英砂岩为主,优质储层储集空间以次生孔隙为主,溶蚀作用强烈,主要为大气淡水以及有机酸溶蚀形成的填隙物溶蚀孔和长石溶蚀孔,优质储层孔隙度大于8%,渗透率大于5×10-3 μm2。胶结物为两期石英次生加大边和两期碳酸盐胶结物,以碳酸盐胶结物为主。第一期石英次生加大边主要为来源于石英颗粒的压溶作用,第二期石英次生加大边主要为长石溶蚀供源。菱铁矿主要为同沉积—早成岩阶段由孔隙水沉淀形成,铁白云石主要与有机酸脱羧作用有关。济阳坳陷大王庄地区石炭系太原组煤系地层储层的成岩—成藏演化序列为,菱铁矿→第一期石英次生加大边→第一期黄色荧光油充注→高岭石→铁白云石→第二期蓝色荧光油充注→第二期石英次生加大边和高岭石→黄铁矿。原始沉积相控制了现今优质储层岩相的分布位置,优质储层主要受控于晚期抬升的大气淡水淋滤溶蚀作用以及埋藏有机酸溶蚀作用,同时受构造活动控制,优质储层与对接断层的距离较远,避免脱羧作用产生的CO2进一步沉淀形成铁白云石破坏储层物性。
川中地区中侏罗统沙溪庙组一段物源分析
曹甲新, 徐文礼, 曹脊翔, 郭佩, 文华国
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.116
摘要:
【目的】川中地区中侏罗统沙溪庙组是四川盆地重要的致密气勘探开发层系,目前沙溪庙组一段(简称沙一段)的油气勘探开发处于初期阶段,整体研究薄弱,特别是对优质砂体分布起控制作用的物源研究缺乏系统性认识【方法】文章以岩石学分析为基础,结合地球化学,对川中地区沙一段物源进行了研究。【结果】结果如下:(1)川中地区沙一段的砂岩主要发育长石岩屑和岩屑长石砂岩,火成岩岩屑以安山岩为主,安山岩岩屑在下伏地层中较少发育,川东北和川东南地区沙一段中常见;(2)川中地区沙一段重矿物以石榴子石和绿帘石为主,绿帘石在下伏地层中少见,但在川东北和川东南大量发育;(3)F1—F2、SiO2—TiO2、La/Th—Hf、Co/Th—La/Sc判别图显示,川中地区沙一段源岩主要为长英质火山岩,少量沉积岩。【结论】通过上述分析,川中地区沙一段砂岩物源主要来自川东北大巴山,盆地周缘其他方向物源供给有限。该结果为四川盆地致密气有利区的划分以及勘探开发提供了有力支撑。
准噶尔盆地阜康凹陷深层二叠系上乌尔禾组致密砂砾岩储层特征、成因及勘探方向
单祥
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.097
摘要:
阜康凹陷东斜坡区二叠系上乌尔禾组是准噶尔盆地油气勘探的重要领域,但该套深层砂砾岩储层整体致密,储层特征及成因不清制约了油气勘探进程。通过岩心、铸体薄片、物性分析、扫描电镜、X衍射、高压压汞曲线等资料,对阜康凹陷斜坡区上乌尔禾组致密砂砾岩储层岩石学特征、物性特征、孔隙特征和储层成因机理进行了研究。结果表明:储层为特低孔、特低渗型岩屑砂砾岩储层;孔隙类型以微孔和裂缝为主,孔隙结构以小孔微喉为主,整体连通性差;沉积微相是储层物性差异发育的基础,碎屑流水道砂砾岩和远砂坝粉细砂岩泥质含量高,物性差,水下分流河道含砾砂岩物性相对较好;成岩压实和黏土伊利石化是造成储层致密低渗的主要因素;裂缝和高压是储层较高油气初产的主要原因;乌一段顶部和乌二段底部水下分流河道含砾砂岩是效益稳产的重要层段,远离西泉凸起物源影响的阜北凹槽区是下一步油气勘探的有利领域。
成藏动力对页岩油气聚集的影响——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例
林一鹏, 韩登林, 邓远, 苏奥, 秦鹏, 马斌玉, 蒋兴超, 王镜敏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.068
摘要:
摘 要 源储压差不仅作为非常规油气的成藏动力,还是研究页岩油甜点成因不可缺少的关键内容,加之陆相页岩广泛发育纹层结构,其发育程度造成储集岩成藏动力的差异影响着页岩油气的聚集,但目前对页岩油成藏动力方面的探究相对较少。以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组甜点段为研究对象,从成藏动力角度揭示纹层结构发育程度与页岩油气聚集的内在关联。通过对烃源岩评价、岩相学类型划分及孔隙表征等手段,获取研究区甜点段烃源岩、不同类型储集岩及源储组合类型特征。利用等效深度法与流体包裹体模拟分别恢复出成藏期烃源岩与储集岩的压力差值,得到不同类型储集岩的成藏动力。结果表明:研究区以源储互层型组合为主,优质烃源岩生烃作用使源储间形成较强的源储压差,推动油气不断运移至相邻的储集空间中;储集岩内部广泛发育粉砂质与泥质纹层互层,构成了源储大面积频繁接触,其发育程度造成不同类型储集岩成藏动力存在差异,纹层状储集岩纹层结构发育,缩短了油气运移的距离,使其具备更强的成藏动力和含油性。下甜点段纹层状储集岩发育段是研究层段页岩甜点油气运聚的有利区。
“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑
江南造山带中段新元古代构造演化:来自碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素的启示【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
蔡欣豫, 王伟, 田洋
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.036
摘要:
【目的】厘定湖南地区新元古代沉积地层的沉积时代、物源和构造背景,是理解演江南造山带中段构造演化过程的关键之一。【方法】本研究开展野外考察并采集6件江南造山带中段冷家溪群、板溪群的碎屑岩样品,通过研究碎屑锆石形态、微量元素以及U-Pb和Lu-Hf同位素组成,并结合已有的碎屑锆石数据与可能的源区特征进行对比,来限定沉积地层的物源组成及盆地构造演化历程。【结果】结果表明,冷家溪群形成于852-852 Ma左右,板溪群形成于820-720 Ma。冷家溪群、板溪群最主要的碎屑锆石年龄峰值为920-790 Ma,冷家溪群还包括1750-1620 Ma、2500-2450Ma的年龄峰值,板溪群包括1950-1790 Ma、2420-2330 Ma的年龄峰值。 Hf同位素特征显示冷家溪群主要接受来自扬子的物源,板溪群在扬子和华夏板块拼合之后开始沉积,除了扬子的物源可能还有来自华夏的沉积物供给。【结论】冷家溪群沉积于沟弧盆体系下的弧后盆地,在825 Ma后弧后盆地关闭,伴随沉积地层内发育的强烈褶皱以及大量S型花岗岩侵入褶皱基底中。板溪群沉积于碰撞后伸展作用并发育陆内裂谷的构造背景,同裂谷岩浆作用集中发生于在780-760 Ma,裂谷作用于板溪群沉积结束逐渐减弱。
康滇古陆两侧五峰组-龙马溪组黑色泥岩沉积演化差异【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
张茜, 张海全, 王剑, 门玉澎, 余谦, 周业鑫, 曹竣锋, 赵安坤
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.039
摘要:
为深入研究康滇古陆东西两侧五峰-龙马溪组黑色泥岩沉积环境及沉积构造演化差异,支撑区域页岩气勘探开发及相关研究,对古陆东侧昭通地区及西侧盐源盆地五峰组一龙马溪组黑色泥岩作了系统岩石矿物学及地球化学研究。结果表明,两侧沉积环境差异明显,东侧属于局限海陆棚沉积,富有机质页岩以硅质钙质岩系为主,而西侧属于开阔海陆棚,富有机质页岩为硅质岩系。东侧离物源更近,源岩以长英质火成岩为主,化学风化作用更强,气候也更温暖,沉积水体较浅,以弱氧化-贫氧环境为主。西侧水体较深,以缺氧还原环境为主,构造运动较强,背景更复杂,有活动大陆边缘及岛弧环境属性,这可能与西侧洋壳与扬子陆壳的碰撞相关。不同的沉积构造演化模式,造就了两侧五峰组-龙马溪组富有机质页岩形成的主控因素与展布特征明显差异,对指导区域页岩气勘探开发具有重要意义。
滇中禄劝地区下寒武统筇竹寺组化石的发现及意义【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
刘军平, 姚卫华
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.033
摘要:
近期,笔者等通过全面系统的古生物化石调查,在云南禄劝大新山-普德一带下寒武统统筇竹寺组石岩头段下黑层深灰色粉砂质页岩发现丰富宏体生物化石,与“澄江生物群”极其相似,大新山化石类型主要有朵氏小昆明虫(Kunmingella douvillei)、虫迹(未定种)、锥管螺(Conotheca sp.)、帽天山虫(Maotianshania sp.)、澄江顾脱贝(Kutorgina chengjiangensis)、鳃虾(Branchiocaris sp.)、古虫(Vetulicola sp)、始莱德利基虫(Eoredlichia sp.)及豆牙类化石(未知种);但在普德一带同一层位新发现疑似骨骼生物化石,通过XRF扫描显示,化石含较?浓度的Ca、Cr、P,与围岩成分明显不同(Fe、S、Ti),Ca、P是骨骼化石主要组成元素。大新山-普德一带化石不仅保存完整、较为丰富,个体较大、种类多样,赋存层位露头好,交通便利,且化石层位相对“澄江生物群”赋存层位要低,具有较好的研究意义和科普价值,也有望在云南禄劝地区建立第二个早寒武世生物群:大新山-普德生物群;本次的发现,为研究早寒武世生物活动规律、范围、复苏、古环境演化及地层区域对比提供了重要的古生物化石研究素材。
扬子陆块西北缘旺苍地区火地垭群沉积时代、物源及构造意义—来自碎屑锆石U-Pb年代学的约束【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
邓奇, 汪正江, 宁括步, 崔晓庄, 熊国庆, 任光明
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.014
摘要:
火地垭群是扬子陆块西北缘前寒武纪重要的地层单元,同时也是中国重要的石墨矿含矿层位,但其沉积时代、物源及形成的构造背景长期存在争论。本文对旺苍地区火地垭群上两组的绢云千枚岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得样品最大沉积年龄为837.6 ± 6.0 Ma(MSWD = 0.60,n = 5),结合已有研究成果,将火地垭群的沉积时代限定为~910 Ma至~835 Ma。碎屑锆石谱系特征研究表明,样品年龄集中分布于832~843 Ma 、855~883 Ma 、895~936 Ma 和952~988 Ma 四个区间,物源主要来自周围的岩体,主体方向为东(南)和西北。综合沉积时代、物源、碎屑锆石年龄及区域地质特征,旺苍地区火地垭群上两组形成于接收双向物源的弧后盆地,是Rodinia超大陆聚合晚期在扬子陆块西北缘的响应。
扬子东南缘早寒武世氮同位素特征及其古海洋环境意义【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
宋颖, 刘宇, 向庭弘, 曹光耀, 张璐
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.130
摘要:
早寒武世生物大爆发通常被认为与硝酸盐浓度增加有关,然而最新研究表明该时期硝酸盐浓度无明显变化。为查明硝酸盐对生物大爆发的影响,本文以扬子东南缘斜坡区钻孔岩芯(ZK0202井)为解剖研究对象,通过对主量元素、微量元素、稀土元素、碳-氮同位素等指标分析,重建了这一时期古海洋环境与氮循环特征。研究结果显示,早寒武幸运阶-第二阶中期(>526Ma)古海洋以深化变层的分层海洋为特征,同期固氮和反硝化作用都有发育,以固氮作用为主。第二阶晚期-第三阶早期(~526-518Ma)古海洋以强烈缺氧硫化为特征,固氮作用是最重要的氮循环途径。第三阶中晚期(<518Ma)古海洋以次氧化-氧化为主,固氮作用依然发育。氧化还原状态的演化可能与海平面变化及热液作用引起的高初级生产力有关,而持续的固氮作用显示了同期硝酸盐浓度维持在较低水平。因此,硝酸盐的多寡或许不是生物大爆发的主控因素,海洋氧化和丰富的食物链底层生物可能是生物大爆发的重要诱因。上述研究成果进一步提升了华南扬子东南缘早寒武世斜坡区古海洋环境与氮循环研究程度,为正确认识该时期生物—环境协同演化机制提供了新的参考。
扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组物源分析:来自沉积学和碎屑锆石U-Pb年代学的证据【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
李夔洲, 侯明才, 赵子霖, 迟宇超
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.095
摘要:
扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组是华南新元古代中期重要的地层单元,其形成时期和Rodinia超大陆裂解具有耦合性,与第一次雪球地球Sturtian冰期启动时间具有先后性,但其沉积时限和物源仍需深入研究确定,从而为解剖这些重大地质历史事件提供基础性支撑。本文对该区域莲沱组砂岩的碎屑锆石进行了U-Pb年代学分析,莲沱组沉积时限为ca. 800–714 Ma;碎屑锆石年龄显著峰值为ca. 2500 Ma、ca. 2000 Ma、ca. 880 Ma和ca. 820 Ma,次要峰值为ca. 780 Ma;结合古流向、砾石成分和沉积相展布特征分析,研究区莲沱组物源来自下伏地层打鼓石群和花山群沉积的再旋回以及扬子陆块北缘的太古代至新元古代岩浆岩,物源主体来自研究区北东方向。同时,鄂西地区、鄂东南至赣西北地区、鄂西南至湘北地区和鄂北大洪山地区主体具有相似的太古代、古元古代和新元古代碎屑锆石年龄峰值,根据扬子陆块北缘-东南缘岩浆岩分布特征,指示扬子陆块区域上莲沱组物源主体具有北-北东向供给。
“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑
碳酸盐工厂的精细刻画:定量化重建视角【深时碳酸盐生产工厂专辑】
王夏, 孟令赞, 柳晶晶, 甯濛, 葛毓柱, 曾雨涵, 李飞, 颜佳新
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.047
摘要:
【意义】碳酸盐工厂为碳酸盐岩沉积体系提供了物质基础,与海洋演化、元素循环、表生地质过程等密切相关,是反映地球系统演化的重要环节。因此,定量化表征碳酸盐工厂及其主控因素是深入理解碳酸盐岩所记录的地质信息的关键。【进展】本文总结了半定量-定量表征碳酸盐工厂的研究方法进展,结合对沉积过程正演模拟方法的介绍,从定量重建的角度为精细刻画碳酸盐工厂提供了思路。【展望】针对碳酸盐工厂的研究,应在传统碳酸盐岩沉积学的基础上加深对其主控因素的定量评估,特别是直接影响生态的因素。但在套用基于碎屑岩沉积体系所建立的定量分析方法时,需要考虑碳酸盐岩与碎屑岩的差异,并进一步完善适用于碳酸盐岩的模型和分析方法。此外,在应用地球化学指标反演碳酸盐工厂及其主控因素时,要加强对成岩作用改造程度的定量评估,以降低成岩作用对地球化学信号的影响。而在开发和应用新的碳酸盐岩地球化学代用指标时,需明确其赋存或分馏机理,从而更准确地解读其所反映的古气候和古环境信息。同时,在利用沉积过程正演模拟研究工厂的演化和生产机制时,需评估从现代环境中获取的参数在深时地质记录中的适用性,并在建模过程中考虑早期成岩作用及海水化学演化的影响。
现代鲕粒工厂特征及对深时研究的启示【“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑】
李飞, 李雅兰, 王曾俊, 李杨凡, 李滢
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.006
摘要:
海洋环境下形成的规模性鲕粒岩不仅是研究气候和环境演化的良好载体,也是重要的油气资源储库,极具科研与经济价值。传统的鲕粒岩研究主要集中于沉积序列、沉积模式以及空间分布规模的探索,而忽视了鲕粒滩体堆积、埋藏与成岩的动态过程,以及这个过程中环境因素的变化对其演化过程的调控。通过对现代海洋环境下两种典型鲕粒工厂(镶边台地和缓坡)的生产者、构成、分布、建造过程、与其他工厂关系,以及可能影响工厂发育的物理、化学和生物因素的综合分析,揭示了鲕粒工厂的发育特征。研究表明,强搅动水体环境、极高的碳酸盐矿物饱和度、有效的活跃—停滞状态切换是制约鲕粒工厂发育的关键因素,而不同的沉积背景则决定了工厂的发育环境和规模。从碳酸盐工厂角度出发,不仅为了解大规模鲕粒工厂的启动、繁盛和衰退过程及其影响因素提供了重要线索,也为评估其勘探价值提供了多维度的证据,还为探索深时和预测未来的环境变化对碳酸盐沉积体系的影响提供了新的思路。
川西北晚三叠世卡尼期浅水碳酸盐生产工厂构成及其转换过程定量化研究【“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑】
柳晶晶, 王夏, 孟令赞, 曾雨涵, 冯翼妍, 金鑫, 张磊
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.121
摘要:
摘 要 【目的】“碳酸盐工厂/碳酸盐生产工厂”一般用于描述碳酸盐的大规模形成和保存特征,不同类型碳酸盐工厂的构成与生物种类、水体动荡程度、营养水平、气候条件、海洋化学等一系列因素有关。准确识别碳酸盐岩工厂类型并阐明其发育控制因素,定量化评价工厂发育过程的环境条件,厘清它们在沉积体系转换过程中的古生态学和沉积学信号是了解碳酸盐沉积体系演化的关键。【方法】本文以川西北绵竹市汉旺镇观音崖剖面的马鞍塘组为例,通过系统的碳酸盐岩微相分析,结合粒径统计分析方法对20391个颗粒进行了定量分析,对该时期热带浅水碳酸盐生产工厂的构成、特征、转变过程、驱动因素等进行了详细阐述。【结果】结果显示研究区热带浅水碳酸盐生产工厂可进一步划分为似球粒、鲕粒、生屑及生物礁等多个细分特异化工厂类型,指示了多样化的碳酸盐生产路径。通过分析研究区热带浅水工厂的构成,沉积环境、水动力条件和营养水平等因素,发现各个细分工厂类型有着非常强烈的“生境”特点,工厂类型的转变更多地受区域海平面变化控制。【结论】频繁的海平面变化导致营养水平、水动力条件和碳酸盐矿物饱和度等因素快速变化,进而驱动了具体细分工厂的转变。而众多细分工厂在沉积序列上的快速变化指示了它们在横向上的共生关系。因此,较短时间尺度下细分工厂类型的转变主要与区域海平面控制的横向生产工厂类型的迁移有关,与极端事件和沉积体系的转变可能关系不大。
滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的古环境因素【“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑】
廖慧鸿, 苏中堂, 马慧, 孙姵杰
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.094
摘要:
【目的】滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地的萎缩消亡存在多种认识。为了深入探讨其成因,本文拟通过滇东北地区晚奥陶世古环境演化研究,分析古环境因素对滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的影响。【方法】选取滇东北地区万和剖面为研究对象,利用室内矿物学、岩石学、沉积地球化学等分析方法为主要手段,系统开展滇东北地区奥陶系临湘组—志留系龙马溪组的微相特征研究、此期间的古环境演变分析,探讨滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地萎缩消亡中的古环境影响。【结果】通过对万和剖面临湘组—龙马溪组岩石学特征、镜下矿物组成以及古生物特征等进行分析,共识别出六个沉积微相:含泥瘤状灰岩相、纹层状微晶灰岩相、微晶生屑灰岩相、纹层状钙质泥岩相、砂质泥岩和泥质砂岩相以及含钙质泥页岩和含钙质碳质泥岩相。并进一步划分出3个沉积亚相:浅缓坡、深缓坡和局限滞留陆棚;利用沉积地球化学方法,分析其古海洋地球化学特征,并建立地球化学剖面发现:在奥陶系大渡河组—志留系龙马溪组之间,古海洋环境指标如古生产力、古氧化还原条件、陆源碎屑输入量和古海平面变化在这一时期发生了显著变化,波动频繁。【结论】通过分析滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地周围的古海洋环境变化,认为滇东北晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡成因为:海洋环境缺氧导致光合生物衰退,从而抑制了碳酸盐生产,使得碳酸盐岩台地的萎缩直至消亡。除此之外,海平面变化、气候变化、陆源碎屑输入量增加以及奥陶纪末生物大灭绝在碳酸盐岩台地消亡过程中发挥了重要作用。
冷泉碳酸盐工厂的提出及古气候意义【“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑】
刘超, 李昕, 梁天, 刘萧萧, 陈浩, 安海花
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.092
摘要:
碳酸盐工厂的提出及其分类研究对于推动碳酸盐岩沉积学发展具有重要意义,但现行分类方案不足以囊括所有碳酸盐沉积类型,因此亟须从机理和过程层面对碳酸盐工厂类型予以梳理、扩充。传统碳酸盐工厂的碳源主要为大气-海洋中的无机碳库,而一些特殊海相和陆相碳酸盐工厂的碳则主要源于外源碳库,因而两者具有本质上的区别。后者往往对于追溯深时水体环境和气候事件具有重大意义。以冷泉碳酸盐岩为例,正式提出“冷泉碳酸盐工厂”概念,综述了其沉积特征、生物组成及生物地球化学过程,并举例阐述其古气候意义。基于外源碳库的碳酸盐工厂类型理应得到重视。
藏南Kioto碳酸盐台地对早侏罗世普林斯巴晚期碳循环扰动的沉积和生物响应【“深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应”专辑】
翁晓爱, 姜守一, 韩中, 胡修棉, 晏雄
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.078
摘要:
【目的】早侏罗世发生了多次重要的碳循环扰动,并伴随气候和环境的重大变化。然而,现有的研究主要集中于西特提斯和欧洲北部,对东特提斯碳循环扰动事件以及定量探究事件对生物影响的相关报道较少。【方法】本文利用东特提斯藏南Kioto碳酸盐台地普林斯巴晚期–托阿尔(最早)期的生物地层学(大型底栖有孔虫)、沉积学和碳同位素(δ13C)地层学,探讨碳循环扰动以及相应的气候环境变化对该地区的碳酸盐台地生物演化过程影响。【结果】普林斯巴晚期–托阿尔(最早)期大型底栖有孔虫生物地层显示有3个带:Bosniella oenensis–Cyclorbitosella tibetica(?)、Streptocyclammina liasica和Siphovalvulina sp. A。在生物地层基础上,我们识别出以δ13C正偏移为特征的普林斯巴晚期margaritatus菊石带事件(margaritatus zone event, ME)和以δ13C负偏移为特征的margaritatus–spinatum界线事件(margaritatus–spinatum boundary event, MSBE)。【结论】在ME期间,生屑颗粒含量呈增长趋势、大型底栖有孔虫的种属和数量保持较高的水平以及Lithiotis Fauna出现并扩散,这可能表明有机质的大量埋藏消耗了辛涅缪尔晚期–普林斯巴早期产生的大量CO2,从而创造了更适合生物生存的海洋环境条件。在MSBE期间,生屑颗粒含量以及Lithiotis Fauna丰度和长度整体呈下降趋势,并且部分大型底栖有孔虫的灭绝,表明该时期存在着生物危机,可能与海平面下降有关。虽然Lithiotis Fauna存在大小和出现的频率变化,但不可否认的是,Lithiotis Fauna在普林斯巴期整个特提斯浅水碳酸盐台地蓬勃发展,直到T-OAE时期才完全破坏其生存条件。
微生物碳酸盐生产工厂的构成、特征及沉积学意义:以河南云梦山剖面为例【深时碳酸盐生产工厂专辑】
王曾俊, 李飞, 李杨凡, 李怡霖, 曾伟, 李雅兰
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.059
摘要:
【目的】“碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,对深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如何从工厂角度解读地质历史时期,特别是深时特异性、大规模碳酸盐岩的发育过程和影响因素等方面缺乏系统性认识。【方法】以河南云梦山剖面寒武系崮山组为例,利用多尺度、网格定量化评价方法对微生物碳酸盐生产工厂的具体样式、内部结构、建造过程等方面进行了详细阐述。【结果】结果显示研究区微生物碳酸盐生产工厂以底栖微生物群落为主要建造者,形成样式包括:叠层石、凝块石、树枝石、均一石以及微生物诱导沉积构造(MISS)。伴生的颗粒类型包括鲕粒、球粒、生屑、竹叶状内碎屑和微生物岩角砾,主要分布于工厂建造格架间。微生物碳酸盐生产工厂发育具期次性,单期工厂发育规模较小(海底至水面高度不足1米)但空间延伸广,包括半球状、穹窿状、板状等宏观形态;其内部结构包括少量单独的建造样式,以及广泛发育的垂向复合形式。【结论】通过分析影响工厂发育的各类因素,局限潮坪环境下较高的营养水平对微生物碳酸盐生产工厂的繁盛可能起到了主要作用,而古丈期总体海侵背景造成适宜微生物碳酸盐生产工厂发育的环境消失,导致工厂最终关闭。相关工作的开展提供了一个与现代澳大利亚Hamelin Pool微生物碳酸盐生产工厂非常相似的古代实例,对认识寒武纪碳酸盐生产工厂类型、特征和演化规律方面具有较好的参考价值。
现代沉积与环境
哈尔滨三截地砂砾石堆积地层属性特征——对地层区域划分和构造的指示
曾吉莉, 迟云平, 谢远云, 康春国, 孙磊, 吴鹏, 魏振宇
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.026
摘要:
【目的】以前的区域地质资料将黑龙江宾县居仁镇的三截地砂砾剖面视为罗家窝棚组地层,但其地层属性和沉积环境的研究较为薄弱,大大限制了对该地层所记录的区域地表过程的深入了解。【方法】为此,选择三截地剖面为研究对象,对其沉积学、矿物学、元素地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学进行分析,对其化学风化特征、源岩性质、沉积环境以及构造背景进行讨论。【结果】结果表明,三截地剖面砂砾石风化程度较低、分选差、磨圆度较好、无明显定向排列;砾石岩性以花岗质岩石(46.31%)和石英质岩石(28.19%)为主,正长岩(0.2%)、凝灰岩(0.01%)和片岩(0.01%)次之。重矿物组成以榍石(65.18%)和绿帘石(11.87%)为主,其他重矿物含量较少。元素地球化学揭示了三截地剖面沉积物弱~中等的化学风化程度、大部分沉积物经历了初次循环。砾石组成和元素地球化学指示了母岩类型为长英质母岩。根据元素地球化学的迁移与富集以及古气候判别图解,结合沉积相揭示了沉积物为干旱的氧化环境下的辫状河流沉积物。碎屑锆石U-Pb年龄分布在较窄范围(134.2~220.3 Ma,年龄峰值在~168 Ma),与潜在源区的锆石年龄进行对比,确定其物源来源于张广才岭山脉,并指示了佳木斯地块和松嫩-张广才岭地块间的牡丹江洋俯冲运动,东侧大洋板块俯冲作用到造山后伸展环境的转变。与罗家窝棚组标准地层进行对比,三截地剖面在沉积学特征,成因类型以及地貌特征等方面存在显著差异,推测三截地剖面形成时间比罗家窝棚组标准地层晚,大致与白土山组时间相当。【结论】对哈尔滨第四纪地层的划分和区域构造-地貌-气候-水系演化的耦合关系提供了重要指示。
砂岩网纹化元素地球化学微区分析及指示意义
郭忠雪, 王天阳, 李凤全, 蒋旭霞, 朱丽东, 叶玮
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.008
摘要:
【目的】中国南方网纹红土是第四纪环境变化的良好地质载体,但目前对基岩网纹化的微观研究较少,不利于全面认识网纹化。【方法】通过微区分析技术、地统计、因子分析等方法,对郎溪剖面基岩层和网纹层白色网纹微区进行了元素地球化学分析。【结果】1)砂岩白色网纹微区元素含量:Fe2O3(1.14~13.29%),Mn(87×10-6~3230×10-6)等铁族元素呈现从白色网纹中心向边缘增加的趋势,而其他常量元素及Ti(1294×10-6~2454×10-6)、Zr(171×10-6~197×10-6)等稳定性元素含量的空间分布趋势则与其相反。基岩层元素含量空间分布与网纹层基本一致。2)通过聚类分析和散点图将Ti/Zr(基岩层:7.23~12.89;网纹层:12.82~21.84)和Ti/Al2O3(基岩层:0.013~0.018;网纹层:0.044~0.062)划分为两个组群,二者具有不同的了物源;3)基岩层(CIA:86.37%~87.49%; SA:5.23~5.76)风化程度略高于网纹层(CIA:85.10%~86.07%; SA:6.91~8.16),基岩微区内部Al2O3(17.3%)、Fe2O3(73.91%)、MnO(76.68%)等元素和网纹层微区内部Al2O3(15.78%)、Fe2O3(70.39%)和MnO(74.84%)等元素淋溶强度均呈现从白色网纹中心向边缘降低的趋势;4)基岩层和网纹层的白色网纹微区皆以因子1为主,主要体现铁和铁族元素等在白色网纹中的淋溶迁移,以及Al2O3、SiO2、K2O等常量元素和Ti、Zr等稳定性元素的相对富集过程。【结论】基岩层和网纹层白色网纹内部组成物质都是非空间均质的,网纹化过程都是从中心向外围扩展的空间过程。网纹化过程中皆以铁和铁族元素的淋溶占主导,但其他元素也存在一定的迁出,主要表现为网纹中心淋溶强而外围淋溶相对较弱的空间特征,两者的网纹化过程较为相似。
柴达木盆地脊状地貌沉积中砾石形态及其古环境意义
刘传兵, 丁召静, 周定通, 梅璟, 刘天, 张婕, 赵健楠, 王节涛
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.007
摘要:
(目的)柴达木盆地北部与西南部存在诸多平面形态类似河流的脊状地貌,为探究其成因,(方法)对脊状地貌区21组砾石样品进行数据统计和形貌分析,并与汉江中游砾石层沉积物进行类比,(结果)分析得出脊状地貌区圆状与次圆状砾石占比之和在71.6%-74.0%间,扁平形砾石占比在44.9%-54.0%间,脊状地貌区与汉江中游砾石形貌的相关系数在0.688-0.725间。(结论)表明脊状地貌区砾石为河流沉积,如果以现代柴达木盆地水系参数为依据,脊状地貌所代表的河流古流速、古流量和古年径流量分别为0.217 m/s、1.39 m3/s、0.1440×108 m3;基于河道宽度还原的脊状地貌区的古流量范围为14-16 m3/s,据此推算其古径流深约为2 m,对应的古流速、古流量和古年径流量分别约为0.357 m/s、14.28 m3/s、1.4801×108 m3。
盆地域成岩作用及储层形成演化
基于地震属性智能融合的稀井网辫状河储层构型精细表征 --以渤海湾盆地C-6油田馆陶组为例
尹志军, 李彦泽, 张建民, 张章, 侯东梅, 陈冰歌
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.022
摘要:
C-6油田是渤海海域亿吨级曹妃甸油田群主力油田之一,其主力开发层系馆陶组Ⅲ油组为一套富砂的辫状河沉积,辫状河储砂体结构及其连通性是影响油田开发效果的关键地质因素。论文采用基于地震属性智能融合技术,在有限测井信息的标定下,对油田辫状河储层四级构型单元空间分布进行了精细表征。综合多井测井解释,C-6油田馆Ⅲ油组主要发育心滩和辫状河道两种类型四级构型单元,其中心滩储层厚度大,物性较好,是研究区主要发育的储层构型单元。在地震属性提取与单井岩性和物性参数相关性分析的基础上,选取反射强度、相对波阻抗、甜点、原始振幅、瞬时振幅5种属性基于孔隙度监督的DFNN(深度前馈神经网络)智能融合,得到了反映辫状河岩性和物性的三维融合数据体,大幅度提高了辫状河储层砂体及其边界的探测能力,能够有效地开展辫状河储层四级构型单元平面和剖面分布的精细刻画。C-6油田馆Ⅲ油组主体为一北东-南西向辫流带,内部划分出呈菱形的15个心滩四级构型单元,分流河道四级构型单元呈窄条带状环绕在心滩周围,二者之间的四级构型界面对流体运移能够起到一定渗流屏障作用,垂向上心滩互相切叠,形成“大心滩-小河道”的平面构型组合样式。基于地震属性智能融合的储层构型精细表征深化了稀井网控制的辫状河储层连通性认识,为C-6油田开发方案的调整提供了直接的地质依据。
塔里木盆地西北缘埃迪卡拉纪熔积岩特征、成因及地质意义
黄少英, 章凤奇, 罗彩明, 段云江, 亢茜
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.134
摘要:
熔积岩是一类由炽热的岩浆物质与湿冷的未固结沉积物发生同生混合而形成过渡型岩石,具有重要的古环境指示意义。通过野外露头地质调查和微观岩石学分析研究,在塔里木盆地西北缘埃迪卡拉系基性火山岩中识别出典型的熔积岩,主要包括块状熔积岩和流态熔积岩两种类型,其宿主为紫红色砂质沉积物。熔积岩主要通过岩浆顺层侵入富水未固结砂质沉积物或者在其表面流动形成,其中较薄层岩浆侵入和地表溢流玄武岩底部主要形成流态熔积岩,而较厚层岩浆侵入则发育块状熔积岩。综合分析认为塔里木克拉通北缘早埃迪卡拉世总体仍处于与罗迪尼亚超大陆裂解相关的板内裂谷背景,熔积岩的发育指示该地区玄武岩喷发时主要为滨岸水下沉积环境;伴随着火山喷发的结束,晚埃迪卡拉世向构造相对稳定的被动陆缘盆地或克拉通盆地转换。
非常规油气沉积学
湖相富有机质泥岩纹层组合类型及其储集意义——以济阳坳陷沙河街组泥页岩为例
董济凯, 董春梅, 林承焰, 赵子茹
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.131
摘要:
中国陆相页岩油资源十分丰富,勘探潜力巨大。本研究选取济阳坳陷沙河街组泥页岩为研究对象,通过采用XRD、岩石热解、荧光分析、扫描电镜、低温气体吸附等研究手段,详细探讨了渤南洼陷沙一段纹层状泥岩纹层类型、纹层组合及纹层组合的孔隙类型和孔隙结构特征。研究认为,沙一段泥岩矿物类型多样,根据成分不同,将研究区泥岩中纹层划分为长英质纹层、粘土矿物纹层、文石纹层、泥晶方解石纹层和富有机质纹层五种类型,根据其垂向叠置关系划分为“富有机质+泥晶方解石质”、“富有机质+文石质”和“富有机质+长英质”三种二元纹层组合。其中,“富有机质+文石质”和“富有机质+长英质”二元组合泥岩的孔隙度相对较高,且孔隙结构与连通性优于“富有机质+泥晶方解石质”二元组合泥岩。在“富有机质+文石质”二元纹层组合泥岩中,页岩油以游离态赋存于层间缝中,可动性最好;“富有机质+文石质”二元纹层组合泥岩中游离油与吸附油共存,可动性相对较差;而在“富有机质+长英质”二元纹层组合泥岩中页岩油主要以吸附态形式存在,可动性最差。研究结果揭示了不同纹层组合储集性的差异,并明确了不同纹层组合对泥岩孔隙度、孔隙结构以及油气赋存的决定性影响。基于这些发现,构建了不同纹层组合泥岩的页岩油赋存模式,为未来页岩油气的开采提供了科学依据。
天文旋回约束下的页岩岩相分布与有机质富集 ——以四川盆地复兴地区东岳庙段为例
王必金, 鲜本忠, 彭伟, 赵琳, 陈绵琨, 余志云, 舒逸, 石浩程, 帅钰洁
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.120
摘要:
【目的】四川盆地侏罗系陆相页岩油勘探取得了重大突破,由于陆相泥页岩岩相粒度小、相变快和非均质性强等特点,迫切需要对东岳庙段岩相发育规律及有机质富集特征开展系统研究。【方法】以四川盆地东部复兴地区自流井组东岳庙段为例,结合岩芯和非取芯段岩相测井解释等资料,基于旋回地层学理论,建立了研究区高频等时地层格架,通过天文旋回的沉积响应,探讨了高频地层格架下泥页岩岩相的发育规律及有机质富集特征。【结果】①东岳庙段地层显示出良好的天文周期信号,识别出长偏心率(405 ka)、短偏心率(128 ka)、斜率(43 ka)和岁差(21 ka)等天文旋回,建立了4-5级等时地层格架。②研究区东岳庙段识别出2大类7亚类岩相,两大类包括原地型富有机质纹层状泥页岩相和异地型含介壳(介壳质)泥岩相和介壳灰岩相;③东岳庙段主要受控于偏心率旋回,405 ka和128 ka偏心率旋回驱动气候的变化控制了湖相含介壳泥页岩的沉积作用。【结论】长偏心率是控制岩相展布与有机质富集的关键因素,主控了原地型富有机质纹层状泥页岩相和异地型含介壳泥岩相及介壳灰岩相的有序发育;短偏心率对有机质富集影响有限,但对异地型含介(介壳质)泥岩的岩相组合类型控制明显。
基于米兰科维奇理论页岩岩相组合研究——以四川盆地南部龙马溪组一段为例
黄璞, 熊亮, 程洪亮, 赵勇, 张世华
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.119
摘要:
设计一套可靠、快速判断页岩岩相方法同时科学搭建页岩岩相组合框架,对研究页岩岩相组合纵、横向变化具有重要意义。通过X射线衍射分析、岩性测井、多矿物模型、Ipsom神经网络等方法准确计算出页岩矿物成分,利用Python软件进行“三端元”岩相快速划分;通过频谱分析、最优沉积速率估算、高斯滤波等时间序列分析方法提取地层高频旋回作为页岩岩相组合框架。结果表明:地层发育12类岩相,五级旋回划分出五级层序与纵向岩相变化具有较好对应性,四级旋回划定四级层序将地层分为8个405kyr沉积时长的岩相组合(E1-E8),以观音桥段地层为时间锚点推算各井岩相组合起止深度,搭建等时岩相组合框架;通过岩相组合对比研究发现,龙一段底部E1至E4岩相组合具有岩相种类多、纵、横向岩相变化快特点,E5至E8岩相组合的岩相类型相对简单,且横向变化小;从古构造低点至高点,E1岩相组合呈硅质页岩含量不断降低趋势,E2-E4岩相组合中混合质页岩含量明显下降,E5-E8岩相组合中富硅泥质页岩含量下降,富硅/泥混合质页岩含量明显上升。总体而言,基于时间序列分析方法搭建的页岩岩相组合框架配合新岩相判断方法,可以准确描述同期不同区域地层岩相组合差异,为量化分析页岩岩相非均质性及其变化趋势提供了新思路。
黑色页岩中的黄铁矿形态特征组合及古环境意义——以四川盆地W207井下寒武统筇竹寺组为例
符芳亮, 潘松圻, 张国生, 赵正福, 王伟, 沈雅婷, 荆振华
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.123
摘要:
【目的】近期,四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩气勘探取得重大突破,引发了对其氧化还原状态和有机质富集机理的广泛关注。前人研究表明草莓状黄铁矿粒径分布规律可有效指示水体的氧化还原状态,但对于黄铁矿形态特征组合与氧化还原状态的对应关系研究仍显薄弱。【方法】鉴于此,以四川盆地W207井筇竹寺组黑色页岩为研究对象,详细分析其草莓状黄铁矿粒径分布规律,结合本文及前人研究的地球化学指标,恢复其沉积期氧化还原环境,探讨黄铁矿形态特征组合与氧化还原状态的关系。【结果】结果表明:筇竹寺组沉积期氧化还原环境自下而上可分为3个阶段,分别为强烈缺氧硫化、间歇性缺氧硫化和次氧化的环境;黄铁矿形态类型以草莓状黄铁矿为主,其平均粒径总体较小;黄铁矿与TOC、TS含量均具有较好的正相关性。沉积型黄铁矿形态特征组合受氧化还原状态的影响显著,随着环境逐渐氧化,黄铁矿含量降低,草莓状黄铁矿数量减少且其微晶从球体、八面体过渡到以立方体为主,自形晶黄铁矿数量增多且形态变差,黄铁矿微晶聚合体增多。【结论】综合以上结果,寒武纪早期华南内陆架地区逐渐氧化,不同氧化还原条件下沉积型黄铁矿表现出具有规律的形态特征组合,可作为判别氧化还原条件的辅助指标。
水槽沉积模拟实验专辑
基于单因素水槽模拟实验的湖相细粒浊流沉积动力学机制初探【水槽沉积模拟实验专辑】
吕奇奇, 王林, 罗顺社, 刘江艳, 闫红果, 孙学虎, 张蕾
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.143
摘要:
【目的】为探究浊流作用下细粒沉积物分选运动规律与沉积特征,并分析其搬运距离及沉积物空间展布受控因素。【方法】基于环形水槽模拟实验,分别通过控制流体初始流速、沉积物浓度、砂泥比三个条件,模拟并分析浊流携带细粒沉积物搬运沉积过程,并初探了其沉积动力学机制。【结果】模拟结果表明:1)浊流搬运下的细粒沉积物在流动过程中会出现“水下水跃”、“双流分割”、“上浮作用”、“头部抬升”、“新头部”等实验现象;2)流体搬运过程中,其细粒沉积物移动速度及搬运距离受流体与环境流体浓度差的影响;3)初始流速、水下水跃、上浮作用等因素控制着流体流速、细粒沉积物搬运距离及空间展布;4)“新头部”现象使得流体携带的砂体变得不连续呈孤立型或分散型。【结论】根据模拟过程中出现的“新头部”现象推测分散型砂体产生的原因,对分散型砂体的形成与展布规律研究具有一定的指导意义。
新栏目
新元古代南华盆地Sturtian冰川沉积物中碳同位素负偏及其地质意义【“华南古大陆演化及其资源环境效应”专辑】
王萍, 王健, 杜远生, 周琦, 余文超, 徐源, 袁良军, 潘文, 徐亚军
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.140
摘要:
新元古代Sturtian冰期(~ 717-660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了了解Sturtian冰期期间的碳同位素特征,选取黔东松桃地区高地ZK2115钻孔为研究对象,对Sturtian冰期期间沉积的铁丝坳组进行高分辨率的有机碳和无机碳同位素(δ13Ccarb和δ13Corg)测试,结果显示δ13Ccarb值在-9.29 ‰和-3.37 ‰之间变化(平均值-7.24 ‰),具有明显的负偏,δ13Corg值在-33.63 ‰和-23.35 ‰之间变化(平均值-29.29 ‰)。此外,δ13Ccarb和δ13Corg具有明显的正相关关系,表明地层中的无机碳同位素组成不受成岩作用的影响,δ13Ccarb代表了Sturtian冰期期间南华盆地中溶解的无机碳(dissolved inorganic carbon; DIC)库的碳同位素组成,并且地层中的有机质主要是通过光合作用形成的,有机质中固定的碳主要来源于海水中的DIC库。结合已发表的铁丝坳组TOC含量(平均值0.25 %),这意味着在冰期这种极端气候条件下,光合作用虽然仍在进行,但是其速率比较缓慢,产生有机质的量相对较少。本文对Sturtian冰期沉积物中碳同位素组成的研究也有助于进一步探讨冰期的碳循环过程,同时也为深入理解极端气候条件下的古海洋环境及生物地球化学循环提供依据。
“碳酸盐岩与富有机岩形成环境:沉积学与地球化学综合约束”专辑
塔北、塔中地区寒武—奥陶系白云岩多成因模式【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
王丹
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.128
摘要:
【目的】塔里木盆地下古生界厚层白云岩具有良好的油气勘探前景,但目前其成因尚未达成统一的认识。通过对这些白云岩的成因研究,可为塔里木盆地下古生界厚层白云岩的油气勘探提供一定理论支撑。【方法】借鉴Gregg & Sibley (1984) 和 Sibley & Gregg (1987)对白云石的分类方案,对塔北、塔中地区寒武-奥陶系白云岩开展了详细的岩相学和地球化学(微量-稀土元素、δ13C和δ18O及87Sr/86Sr比值)研究。【结果和结论】基质白云石可识别出6种类型:(1)泥粉晶白云石(Md1);(2)残余拟晶白云石(Md2);(3)粉-细晶、直面、自形-半自形、漂浮状白云石(Md3);(4)细晶、直面、自形-半自形白云石(Md4);(5)细-粗晶、它形、曲面白云石(Md5);(6)粗晶、曲面、鞍形白云石(Md6)。Md1和Md2的成岩流体为不同程度蒸发浓缩的同期海水,形成于相对局限沉积环境的同生-准同生白云化作用;Md3和Md4的成岩流体为地层中残留的海源孔隙水,形成于浅-中埋藏白云石化作用;Md5的成岩流体为海源流体,形成于深埋藏白云石化作用或早期白云石的重结晶作用;Md6的形成流体为与宿主白云岩发生强烈水岩反应的深部热液,主要形成于深部热液及围岩之间相互调节、再平衡过程中的“热液调节白云化作用”对宿主白云岩的改造作用。
川东北地区二叠纪晚期古海洋环境与有机质富集【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
葛小瞳, 汪远征, 陈代钊, 张恭境, 黄泰誉, 李王鹏
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.115
摘要:
二叠纪晚期是一个关键的地质历史时期,地球系统在构造、火山活动、气候、古海洋环境和生物群落等方面都发生了巨大变化。重建这一时期的古地理、古气候、古海洋环境有助于理解不同地质因素的相互作用机制,及其对该时期富有机质岩系及生物演化的重要影响。文章以四川盆地建峰剖面的上二叠系深水序列为研究对象,通过沉积学和地球化学(主微量元素含量、有机碳同位素、总有机碳含量)手段,明确了该时期的古地理环境,重建了海洋初级生产力和氧化还原环境的时空演化,探讨了多种地质因素对生物灭绝和有机质富集的控制作用。结果显示,建峰剖面的氧化还原环境依次经历了氧化-铁化-硫化-氧化四个阶段(I-IV),初级生产力和陆源输入都在阶段II2和III较高,上升流在阶段II2、II3、III和IV较为发育,火山活动仅在阶段IV较为频繁。因此,建峰剖面高初级生产力可能主要受陆源物质输入的影响而上升流的影响次之,火山活动的贡献较小。结合西北乡剖面,认为该时期川东北地区硫化水团的形成受到高生产力的控制,其上侵、下退则与海平面的波动有关;大隆组沉积期间盆地中部的初级生产力受上升流影响更大,而盆地边缘的初级生产力受陆源输入影响更大;初级生产力对大隆组的有机质富集起主导作用。
鄂西-黔南地区下寒武统页岩旋回地层学研究【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
魏小松, 严德天, 龚银, 牛杏, 梁万乐, 伏海蛟, 刘紫璇, 杨向荣, 张宝
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.106
摘要:
鄂西-黔南地区下寒武统富有机质页岩层系是页岩气勘探的重要目标,查明不同地区富有机质页岩层段的等时地层关系及其成因已成为页岩气勘探的关键问题。通过对鄂西聂地1井及黔南黄页1井下寒武统测井自然伽马数据的旋回地层学分析,识别出下寒武统主要的天文周期,以文献已报道的锆石年龄作为锚点建立了两口井的天文年代标尺。研究表明,鄂西聂地1井牛蹄塘组36 m和9 m的沉积旋回及黄页1井16.6 m和4 m的沉积旋回代表了轨道周期405 kyr和100 kyr偏心率;聂地1井牛蹄塘组和黄页1井九门冲组持续时间分别为3.3 Myr和2.6 Myr,其年龄区间分别处于535.4±1.7 Ma~536.82±1.7 Ma和535.2±1.7 Ma~537.84±1.7 Ma。基于沉积噪音模型恢复了两口井下寒武统时期的相对海平面变化,经过对比分析,两口井海平面变化对应于1.2 Myr旋回和两个三级层序(SQ1和SQ2)。将下寒武统富有机质页岩有机碳含量(TOC)和405 kyr旋回滤波及海平面变化曲线对比,结果显示TOC高值段对应于405 kyr旋回最大值,而TOC低值段正好对应了聂地1井两个405 kyr旋回之间的低值。由于太阳系的混沌行为,无法准确预测早寒武纪理论轨道偏心率对富有机质页岩驱动的机制。假设偏心率最大值和有机碳含量最大值对应,则在更长的时间里强季节性变化在某种程度上触发了黑色页岩的富集。此外,相对海平面变化和有机碳含量对比表明海平面变化和有机质富集不具有因果关系。
弗拉—法门转折期气候—海洋环境变化及生物危机成因探讨【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
张力钰, 陈代钊, 刘康
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.107
摘要:
【意义】晚泥盆世弗拉—法门(F-F)转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于此时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已取得一定的进展,但仍然存在争议且各环境要素之间的相互作用尚不明确。【进展】通过系统梳理了F-F转折期古气候、古海洋环境变化的研究现状,并结合华南的研究实例探讨了F-F转折期的古海洋缺氧模式。F-F转折期,气候在变冷的趋势下出现多次快速的暖-冷交替;缺氧范围和程度各地表现不一,但主要集中在低纬度浅海地区在上Kellwasser层附近。【结论与展望】因此,F-F生物危机并不是单一因素造成的。频繁、短暂的火山活动引起大陆风化作用增强,一方面导致了气候快速的暖-冷交替,另一方面促进了陆地向海洋中输入营养物质造成浅海的富营养化和缺氧。各个环境因素相互制约/影响给低纬度浅海地区生命造成极大的环境压力,最终导致了F-F生物危机。
塔里木盆地西北部震旦系-寒武系不整合面成因:来自沉积学的证据【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
唐攀, 陈代钊, 汪远征, 杨钹
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.074
摘要:
塔里木盆地西北部阿克苏地区广泛发育震旦系-寒武系平行不整合面,目前对其形成机制还存在争议。以沉积学方法为手段,基于上震旦统奇格布拉克组顶部的沉积相及其岩溶现象,通过详细的野外观察和镜下鉴定,对上述不整合面的成因开展研究。结果表明:阿克苏地区奇格布拉克组顶部主要发育于台地边缘和斜坡环境。台地边缘包括颗粒滩和台缘礁,岩相为厚层-块状鲕粒白云岩、中-厚层状砂屑泥晶白云岩以及块状叠层石礁白云岩。斜坡环境包括的岩相有:滑塌角砾白云岩、薄-中层状浊积岩以及薄层状粒泥白云岩。震旦纪晚期,阿克苏地区东部的沉积水体更深,岩溶发育程度也明显强于西部,垂向上以潜流带为主。此外,寒武纪早期沉积的玉尔吐斯组保持了与奇格布拉克组顶部相一致的沉积趋势,两者自西向东均表现为水体加深的地层序列。该不整合面由震旦纪末期台缘构造活动诱导的掀斜运动形成,造成阿克苏西部发生抬升,并形成了向东流动的大气淡水水文系统,导致东部台缘带岩溶作用强烈。该研究可为该区域震旦系白云岩储层的油气勘探提供参考。
川北—鄂西上二叠统富有机岩沉积与地球化学特征【碳酸盐岩与富有机岩形成环境专辑】
韦恒叶, 胡谍, 邱振, 张璇, 刘雯, 孔维亮, Ahmed Mansour
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.086
摘要:
【目的】随着非常规油气理论的发展,沉积有机质富集机理再次成为热点研究,其中有机质富集主控因素成为争论的焦点。以往的研究对沉积过程的分析较少,这可能是存在争论的原因之一。【方法】本文结合沉积学与地球化学研究方法,在分析层序地层学和沉积环境的基础上,详细开展元素地球化学的研究,讨论富有机岩沉积有机质富集机理。【结果】四川盆地北部和鄂西盆地上二叠统吴家坪组自下而上分为吴一段、吴二段和吴三段,大隆组自下而上分为大一段和大二段。吴家坪组至大隆组自下而上总共分为五个三级层序SQ1至SQ5。由层序地层学分析将广利海槽和鄂西海槽的发展分为四个阶段,分别为初始、快速发展、高潮稳定和萎缩阶段。初始阶段主要发育SQ2时期斜坡相暗色硅质灰岩,快速发展阶段主要发育SQ3时期陆棚相钙质页岩,高潮稳定阶段主要发育SQ4时期盆地相黑色硅质岩,萎缩阶段主要发育SQ5时期斜坡相石灰岩。含异常高有机质的甜点段主要形成于SQ3高位域至SQ5海侵域沉积期,在该时期Fe、Cu、Ni和Zn营养元素周期性富集,Mo、V、Fe/Al和S等氧化还原敏感元素均表现为较高的水平,热液强度参数Al/(Al+Fe+Mn)和Al-Fe-Mn三角图均指示热液活动频繁出现。【结论】在甜点段,高营养元素含量和初级生产力水平的出现早于强还原条件,说明沉积水体的氧化还原条件主要受控于沉积有机质沉降埋藏过程中对氧的消耗,有机质的富集主要受到较高初级生产力的控制。这些营养物质的供应主要与裂陷槽形成过程中深部热液活动和周围火山活动有关,这些构造活动周期性带来大量营养物质提高了初级生产力水平。因此海洋表层高的初级生产力水平是甜点段异常高有机质富集的启动和基础条件,而海洋底部水体较强的还原环境是有机质埋藏和保存的关键因素。
学科研究评述
大数据背景下粒度分布沉积信息挖掘方法进展
袁瑞
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.117
摘要:
【意义】沉积物颗粒的大小反映了颗粒的搬运方式、沉积过程和沉积环境等沉积因素,利用粒度分布数据揭示现代和古代沉积环境是沉积学研究的基础之一。经典的粒度分析方法一直存在定量化不足和多解性突出的缺陷。随着数学理论的完备和计算机的发展,非传统的粒度分布沉积学分析技术为定量表征沉积属性提供了新思路。【进展】系统梳理了沉积物粒级划分标准、粒度参数计算和传统沉积环境分析方法,重点介绍了粒度分布聚类和多重分形的基本原理和应用方法,对比论述了基于概率密度函数的单个粒度分布分解和基于端元模型的粒度分布数据集分解的次总体分离方法及工具。【结论与展望】最终归纳了粒度分布沉积学分析面临的问题及其大数据特点,展望了粒度分布沉积学研究的两个发展方向,包括粒度分布沉积信息的智能挖掘和大数据库的建设。在大数据背景下,粒度分布大数据技术将为深度挖掘沉积属性提供新引擎。
储层沉积成岩作用研究与油气田开发
海相砂质滩坝沉积构型及表征研究进展综述
赵俊威, 王恒
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.108
摘要:
[目的]滩坝砂体是发育在滨海或滨湖带的重要储集体,目前对于湖相滩坝砂体构型研究较多,而滨海与滨湖的沉积环境存在差异,滩坝沉积模式存在区别,对海相滩坝砂体构型研究有待深入。[方法]本文在对海相滩坝沉积进行大量文献调研基础上,从海相滩砂与坝砂沉积特征、滩坝形成水动力机制及构型影响因素、滩坝储层的构型模式及表征等多方面进行总结。[结果]结果表明,在以坝砂为主的滩坝沉积内部,坝砂的发育受近岸螺旋流、沿岸流、裂流、上冲流、海底回流等多种水动力控制,在多类型水动力作用下形成了线性砂坝、沿岸砂坝、砂坝咀、羽状砂坝、舌状坝、斜列坝等多种砂坝,不同类型砂坝的构型特征及成因存在差异。坝砂的沉积构型受多因素控制,岸线形态与波浪相互作用过程决定了波浪的作用方式,物源供给与相对海平面变化影响了坝体的发育与叠置模式,构造作用与沉积古地貌控制了坝体的分布。按照复合滩坝体、单一坝体及坝内增生体3个级次对滩坝沉积构型进行表征,初步建立了滩坝构型模式及表征方法。 [结论]应利用野外露头、现代沉积、地下密井网及沉积模拟等多方面建立构型原型模型,有助于丰富海相滩坝储层的沉积学理论,更有效指导海相滩坝油气藏的开发。
“中深层复杂油气储层研究”专辑
致密砂岩岩相组合约束下成岩作用差异及成因—志靖-安塞地区延长组长8油层组【中深层复杂油气储层专辑】
赵慧, 葸克来, 操应长, 辛红刚, 淡卫东, 李弛
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.096
摘要:
【目的】储层成岩作用的差异性,是影响储层非均质性特征的重要因素之一,制约了致密砂岩油气的分布预测,文章以志靖-安塞地区长8致密砂岩为研究对象,明确储层在岩相组合约束下成岩作用的差异性及成因。【方法】综合运用铸体薄片观察与鉴定、阴极发光(CL)、扫描电子显微镜(SEM)、碳氧同位素分析、激光剥蚀等一系列技术手段。【结果】研究结果表明,志靖-安塞地区长8致密砂岩储层可以分为三种岩相组合类型。Ⅰ型粉砂岩-细砂岩相夹泥质岩相组合与Ⅲ型细砂岩-粉砂岩-泥质岩相组合中,粉砂岩相粒度细,云母含量高,压实作用强烈,方解石胶结物在靠近泥质岩相的位置处大量发育,形成时间早,孔隙水受压实作用从泥岩向临近砂体排出,为方解石胶结物的形成提供物质来源;Ⅱ型细砂岩-中砂岩相组合中厚层砂体内部发育的方解石胶结物形成时间晚,主要与有机质演化有关;Ⅰ型和Ⅱ型岩相组合内部常见石英胶结物的发育,主要由长石溶蚀和黏土矿物转化提供硅质来源;溶蚀作用发育在岩石粒度较粗,塑性颗粒含量低的位置,该位置具有良好的流体运移通道。【结论】明确了研究区成岩作用的差异性及成因,为储层非均质性成因的进一步研究提供重要依据。
专题研究
黏土沉积微结构特征及其沉积环境【中深层复杂油气储层研究】
吴冬, 邓虎成
, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.073
摘要:
作为非常规油气资源的重要组成,页岩油气资源的基础研究逐渐受到重视。黏土沉积微结构对页岩页理、纹层结构产生影响,进而影响页岩的储集能力和开发效果。黏土颗粒除受物理作用影响,还发生化学吸附和絮凝,形成絮凝程度不一的絮凝物。絮凝物的基本单元是板状颗粒或域,进一步形成絮或链,最终在电荷作用下形成纸牌屋结构。在沉积阶段,影响絮凝程度的物理—化学因素包括黏土颗粒的粒径、颗粒含量、外部水动力强度与水流性质、气候、电解质浓度、离子种类、酸碱值、有机质等。对黏土沉积微结构开展物理—化学影响因素研究,结合火山碎屑、页岩碎屑、泥质内碎屑、粪便颗粒等泥岩颗粒集合体其它组构的分析,可以对泥页岩沉积环境进行识别和描述。目前,该项研究尚显不足,尚未建立完善的地质模型;包括絮凝物在内的泥岩颗粒集合体组构的定量研究不足,尚未很好地使用大数据技术;我国西部海相黑色页岩沉积微环境及其内部集合体特征研究有待深化;研究技术方法略显单一。对黏土沉积微结构进行定性和定量描述,并开展泥岩颗粒集合体形成环境解释,能够实现复杂多变的沉积微环境精细刻画,深化对湖泊、海洋等泥页岩沉积环境分异特征的认识,进而揭示高精度范围内页岩储层品质的差异,为页岩地质和工程“甜点”的选取和开发奠定基础。