江汉盆地江陵凹陷复兴场背斜盐构造特征与成因

复兴场盐背斜是江汉盆地江陵凹陷重要的含油构造,其构造演化及成因机制认识不清,制约了精细勘探。因此,对复兴场盐背斜构造演化及形成机制的分析,不仅有助于理解盐层在不同应力背景下的流动对背斜形成演化的影响,对理解油气成藏过程也有重要意义。通过对三维地震资料的精细解析,结合关键构造层的平衡恢复技术及生长地层分析技术,研究复兴场背斜的构造特征及成因机制。结果显示,复兴场背斜为一构造特征走向上变化显著,受多期次断层改造、多种变形机制复合而成的盐背斜;背斜初始于早始新世新沟咀组沉积期—晚始新世早期的正断层作用,形成滚筒状褶皱并造成盐层的聚集;在晚始新世晚期—渐新世,沉积地层的差异负载作用驱使盐层自西向东流动,造成构造整体西倾,形成单斜构造,并在渐新世晚期抬升剥蚀;背斜定型于新近纪—第四纪,发生构造反转,演化为一挤压型盐背斜,伴生逆断层和膝折构造。复兴场背斜的形成和演化受区域应力背景、沙市组盐层、东倾正断层及盐下古构造等因素的综合作用。复兴场盐背斜形成的构造圈闭略早于烃源岩的主要排油期,并且在主要排油期,构造处于拗陷阶段,断层活动弱,有利于早期圈闭油气的成藏。

江汉盆地陈沱口凹陷始新统盐湖古环境对富有机质岩相发育的控制

江汉盆地新沟嘴组下段Ⅱ油组广泛发育页岩与白云岩互层的烃源岩,近期该层系页岩油勘探获得了重大突破,但盐湖沉积背景下沉积的膏盐对于孔隙的影响制约了页岩油的勘探开发,明确低膏盐富有机质岩相发育的控制因素对页岩油勘探具有重要意义。选取陈沱口凹陷的C1系统取心井作为研究对象,通过岩心及岩石薄片的观察鉴定,全岩矿物组成质量分数、有机碳及地球化学元素含量测定,对C1井新沟嘴组下段Ⅱ油组的岩相类型、沉积环境和有机质富集主控因素进行了系统研究,建立了适合江汉盆地新沟嘴组盐湖相岩相划分方案和沉积模式。结果表明:C1井新沟嘴组下段Ⅱ油组共发育4类7种岩相,分别为富碳细纹层状白云岩、富碳粗纹层状白云岩、含碳块状白云岩;富碳细纹层状混合质页岩、富碳粗纹层状混合质页岩;含碳粗纹层状粉砂岩;贫碳块状膏盐岩。古气候、古盐度与古氧化还原协同演化控制了岩相发育的多样性,有机质富集的主控因素为还原性古水介质环境。页岩油勘探有利岩相为富碳(含碳)粗纹层(细纹层)状白云岩(混合质页岩),有利岩相的沉积环境为咸水、还原的半深湖环境。陈沱口凹陷新沟嘴组下段Ⅱ油组富有机质岩相发育控制因素及其沉积环境的揭露,可为江汉盆地相关凹陷新沟嘴组页岩油勘探提供借鉴和参考。

江汉盆地长湖南东部第四纪沉积物粒度与磁化率特征及其环境意义

通过对江汉盆地长湖南东部ZK06钻孔的粒度和磁化率特征分析,探讨第四纪以来研究区沉积物粒度和质量磁化率特征、水动力条件及古气候环境演化过程。研究表明,长湖南东部地区第四纪环境可划分为5个演化阶段,即阶段Ⅰ(早更新世,深度34.9~51.15 m),以河流沉积环境为主,伴有河间洼地沉积环境,质量磁化率值偏低且稳定,气候温和湿润,对应第四冰期后的间冰期;阶段Ⅱ(中更新世,深度18.9~34.9 m),湖泊沉积环境,生物丰富,质量磁化率值较低,偶有较大波动,气候总体较为温和湿润,对应第三冰期后的间冰期;阶段Ⅲ(晚更新世,深度14.4~18.9 m),河间洼地沉积环境,质量磁化率值总体稳定偏低,水动力条件弱,气候由温和湿润迅速转为寒冷干旱,对应末次间冰期与末次冰期;阶段Ⅳ(全新世早期,深度5.45~14.4 m),湖沼沉积环境,质量磁化率稳定仍保持在较低水平,水动力条件增强,说明此阶段气候开始由冷转暖,进入冰后期;阶段Ⅴ(全新世晚期,深度0~5.45 m),湖沼沉积环境,质量磁化率值显著升高,水动力条件弱,气候温暖湿润,对应冰后期。该成果为江汉盆地古气候演化研究提供了新的依据。

江汉盆地幕式构造运动及其演化特征

对江汉盆地的不整合面、断裂活动和火成岩成因及分布规模的研究表明,江汉盆地在白垩-第三纪时期主要经历了五期较大规模的构造运动,发育五期不整合面,据此将盆地白垩-第三纪的构造演化划分为四个裂陷幕和一个拗陷沉降期五个演化阶段。自老而新各裂陷幕断裂活动主方向表现为自北西向北北东、北东、北东东顺时针有序偏转的特点;岩浆岩由碱性玄武岩变化为石英拉斑玄武岩、再变为以橄榄拉斑为主、最后变为以石英拉斑为主的玄武岩,反映构造演化的幕式特点和断裂活动强弱的变化。沉积中心在不同构造幕发生了明显的变化。在构造I幕时期,盆地中、西部发育3个沉降中心;在构造Ⅱ幕时期,沉降中心位于盆地西南部;在构造Ⅲ幕时期,盆地没有统一的沉降中心;在构造Ⅳ幕时期,沉降中心移至盆地中心。多期构造运动的叠合,形成了盆地内复杂的构造格局。

江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系沉积特征及其沉积环境意义

通过钻井岩心观察及室内测试分析等方法,对江汉盆地江陵凹陷南缘古新统沙市组四段含盐岩系的沉积特征进行了研究。该时期研究区盐湖的特点是:成盐多期次、沉积连续、淡化—咸化周期性交替,因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象。该区沙市组四段盐层间的层段由非砂岩组成,主要由单层厚度为几毫米至几十厘米、累积厚度达几十厘米至几米的含盐韵律组成,为复成分的蒸发盐矿物、碳酸盐矿物及陆源的黏土和细碎屑矿物等组成的混积岩。借助Fe、Mn、Al、Ca、Mg、Co、Ni、V、Cu等元素含量以及Sr/Ba、Mg/Ca、V/(V+Ni)、Ni/Co、Cu/Zn等值,对盐间段沉积特征和沉积环境进行了分析。认为沙市组四段盐间段沉积环境为湖泊浪基面之下的缺氧还原环境,为常年性较深水分层湖泊。该时期的湖泊可分为微咸水湖、半咸水湖、咸水湖和盐湖。根据典型暖相盐类矿物(原生钙芒硝层)发育广泛和指示气候干旱程度的Fe2O3/FeO值特征,推断研究区在沙市组沉积晚期的古气候属于暖旱型气候。

江汉盆地潜江凹陷潜江组盐间页岩油储层矿物组成与脆性特征研究

应用X射线衍射分析技术对潜江组潜二—四段的页岩岩心样品进行了矿物组成与脆性特征研究,以及有机地球化学实验,结果表明,各样品具有差异的矿物组成和地球化学特征。潜二段页岩有机质以腐泥型为主,TOC平均值为1.38%,总体处于未熟—低熟阶段（Ro为0.26%-0.5%）,矿物中蒸发岩类矿物含量高;潜三段页岩有机质以腐泥型和腐殖腐泥型为主,TOC平均值为2.53%,总体处于低熟—中等成熟阶段（Ro为0.5%-0.88%）,矿物中石英和黏土含量较高;潜四段页岩有机质以腐泥型和腐殖腐泥型为主,TOC平均值为0.69%,总体处于中等成熟—成熟范围（Ro为0.55%-1.3%）,碳酸盐矿物含量较高。与北美及中国其他地区的页岩相比,潜江组盐间页岩具有＂低黏土矿物、低石英、高碳酸盐、低脆性矿物＂的特征,但其中潜三段的脆性矿物含量较高（平均56%）,脆性指数较大（平均75.3%）,具有较好的脆性,是潜江组盐间页岩最有利的勘探层段。

江汉盆地钻井地温测量和大地热流分布

盆地的稳态温度是分析地温场和大地热流的基础,是盆地构造热演化的必要前提。本文根据最新获得的9口钻井的稳态温度数据和124块岩石热导率,结合已有资料对江汉盆地地温梯度和大地热流进行了系统分析。结果显示江汉盆地热流41.9～60.9 mW/m^2,平均52.3mW/m^2,盆地总体表现为较低的大地热流,反映了中新生代以来构造活动逐渐减弱,盆地不断冷却的结果;从盆地内热流分布看,热流分布南高北低,反映了江汉盆地构造活动的不均一性。

江汉盆地潜江凹陷王场地区古近系潜江组沉积微相及其演变

潜江凹陷是一个中新生代断陷型盐湖盆地。其中蕴藏着丰富的石油、天然气和盐。在始新世晚期—渐新世早期潜江组沉积期 ,湖盆的构造活动和沉积充填作用极为活跃 ,形成了厚达 4 5 0 0m的含盐岩系。通过对凹陷西北部王场地区王平 1井、王云 1 0 - 6井和王 80 - 2井取心段共约 1 5 1m岩心的精细研究 ,在潜江组古盐湖韵律性含盐岩系中识别出 1 7个典型的微相类型 ,并按成因与形成环境和岩类归纳为 7个微相系列 ,对每个微相的特征与形成环境进行了分析。在潜江组淡化段中 ,沉积微相的纵向演变过程或组合类型复杂多变 ,总体上由潜四段至潜二段组成 ,湖盆的蒸发强度越来越大 ,水深越来越浅。最后 。

江汉盆地潜江凹陷古近系盐湖沉积盐韵律及其古气候意义

盐湖沉积具有成盐多期性和长期性、沉积连续性、淡化—成化周期性等特点，因而成为恢复古气候环境、进行全球变化研究的重要研究对象之一。本文以我国东部独具特色的古近纪古盐湖盆地——江汉盆地的潜江凹陷潜江组盐韵律为例，通过对王平1、王云10-6、王80-2等3口井连续取心段的精细研究，在前人划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级盐韵律的基础上，首次划分出组成含盐层系基础韵律单元——Ⅳ级盐韵律，弄清了它的沉积过程基本遵循从石盐岩→(含泥)钙芒硝岩→含白云石泥岩(含泥白云岩)→泥岩→白云岩→钙芒硝岩→石盐岩的淡化—成化序列和盐类矿物的析出顺序；解析了Ⅳ级盐韵律及其沉积组合记录与水体古盐度波动和短尺度(0.05～1.0 ka)古气候干湿变化之间的对应关系。根据潜江组中典型暖相盐类矿物原生钙芒硝及其薄层的广泛发育，可以推断江汉盆地区域在晚始新世—早渐新世潜江组沉积期间，所出现的干旱古气候属于暖旱型而不是寒旱型。

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组白云岩成因

潜江凹陷位于江汉盆地,其古近系潜江组以含有由富有机质白云岩和蒸发岩组成的193个韵律层为特征。然而,潜江凹陷古近系潜江组白云石的成因一直存在争议,限制了进一步对非常规油气的勘探工作。根据盐间层岩相与矿物特征研究潜江组盐间层富白云石岩相的沉积成因。根据沉积特征观测(岩心和薄片)和矿物组分数据,可识别出3种主要的岩相结合:薄层-纹层状泥晶白云岩、纹层状含云泥晶灰岩和夹钙芒硝层状泥晶白云岩。研究发现前两种岩相组合纹层特征明显,可见有机质纹层与无机纹层交互现象,说明形成于水体较深的还原环境。白云石与方解石晶体含有有机质降解孔,且白云石与黄铁矿和有机质薄膜共生,说明其成因与微生物诱导活动有关。浮游微生物和底栖藻分别控制了方解石和白云石的沉淀。这些岩相组合含有较高的有机质含量。最后一种岩相组合具有较高的蒸发矿物含量和陆源碎屑物质,说明其形成于相对浅水环境。高盐度和强烈陆源输入不利于有机质的保存。此次研究发现盐湖内白云石的形成受微生物活动和蒸发环境控制,不同的成因对岩相沉积特征和有机质富集产生重要影响。

江汉盆地早第三纪玄武质岩石^(39)Ar/^(40)Ar年代学和地球化学特征及其成因意义

江汉盆地早第三纪火山岩主、微量元素和Sr-Nd同位素以及精确的^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究表明:该火山岩形成于57．3±0．4Ma,由亚碱性的玄武岩和玄武质安山岩组成,富集LILE和HFSE,(La/Yb)cn=3．5～10．4,Eu/Eu^(?)=0．99～1．08,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征。微量元素比值和Sr-Nd同位素组成上表明,其地球化学特征与源于EMII型富集岩石圈-软流圈相互作用而形成的华北南缘早第三纪火山岩以及东南沿海新生代玄武质岩石相似。结合长江中下游地区中生代玄武岩Pb同位素的资料,暗示扬子北缘新生代岩石圈地幔属性可能是其中生代属性的继承。江汉盆地早第三纪玄武质岩石是在陆内的岩石圈伸展拉张构造背景下,对流软流圈上涌导致EMII型岩石圈地幔部分熔融的结果。

江汉盆地始新世中、晚期古气候定量重建初探

依据江汉盆地明钾 1孔中、晚始新统系统的孢粉资料 ,应用化石孢子花粉亲缘植物的生态位估算孢粉组合所反映的古气候特征 .气候参数曲线的变化趋势显示江汉盆地始新世中期气候参数与现今北纬 2 2°～ 2 6°的数值相接近 ,为中 -南亚热带湿润半湿润气候 .晚期气温较前期低 1～ 4℃ ,相当于现今北纬 2 3°～ 2 8°处的数值 ,为北 -中亚热带气候 .但是 ,气候构型与现今截然不同 ,具有气温高、年较差小、降水波动大的特点 .始新世中期 1月均温比今高 5～ 9℃ ,表明冬季风作用尚不明显 ,晚期略显冬季风的影响 .气候的降温发生在孔深 2 10 0m处 ,主要表现为 1月均温的下降和年较差增长 ,因而孢粉组合中落叶阔叶树种增多 .年降水量波动强烈 ,一般于 30 0～ 170 0mm之间 ,这有利于盐类矿物的迁移和堆积 .降水量低于 10 0 0mm时 ,麻黄灌木花粉增多 ,且与膏盐堆积深度相一致 .高山深盆的干热环境是本区盐类矿物沉积的主要原因 ,年降水量波动强烈且偏低 ,有利于盐类的持续堆积 ,从而有别于现今西北地区的盐类堆积 .

江汉盆地始新世中、晚期孢粉组合特征及其环境意义

本文依据明钾 1井孢粉分析资料建立了江汉盆地始新世中、晚期的孢粉组合序列 ,共划分出 6个孢粉带、14个孢粉亚带、6个孢粉植物群 气候时期和 5次孢粉植物群气候事件。孢粉证据揭示 ,在始新世晚期存在着一次剧烈的环境变革 ,植被经历了由阔叶针叶混交林向阔叶林的转化 ,气候由中亚热带干旱 半干旱气候向北亚热带湿润 半湿润的转化。孢粉植物群气候事件由前三次快速而强烈的干湿、暖热颤动事件 ,转化为后两次气候转型事件 ,气候由暖湿、热干转为热湿、暖干。在盐岩 钙芒硝泥岩 紫色泥岩 泥灰岩 泥岩 粉砂岩的岩石序列中孢粉组合呈现有规律的变化 ,反映出气候干湿变化对植被和沉积环境的制约作用。盐类堆积时期 ,当地地形起伏大 ,植被稀疏 ;湖滨周围耐旱麻黄灌丛发育 ,气候干旱、偏热 ;山区有针叶、阔叶疏林分布 。

江汉盆地潜江凹陷盐间页岩油储层不同岩相微观储集特征——以古近系潜江组三段4亚段10韵律为例

通过岩石薄片鉴定、扫描电镜、压汞—液氮吸附联合测定及微米CT三维重构等实验手段,对江汉盆地潜江凹陷潜江组页岩油储层的矿物组成、岩相组合、孔缝类型、孔隙结构及孔隙发育规律进行研究。盐间古近系潜江组三段4亚段10韵律页岩油储层主要岩相有纹层状泥质白云岩相、纹层状云(灰)质泥岩相和钙芒硝充填纹层状云质泥岩相;储集空间主要包括层间缝、晶间孔、晶间溶孔等。盐间页岩油储层孔隙的发育主要受岩性、岩相控制,钙芒硝充填纹层状云质泥岩相—纹层状云(灰)质泥岩相—纹层状泥质白云岩相孔隙发育程度依次增强。纹层状泥质白云岩相孔隙中宏孔最为发育,孔隙连通性最优,含油性最佳,为盐间页岩油储层中的优势岩相,是盐间页岩油最有利的勘探目标。

江汉盆地沉积物微量元素特征与长江上游水系拓展

江汉盆地是长江出三峡后第一个大型卸载区,近2.77 Ma以来堆积了近300 m的碎屑沉积物,主要由河流相和湖沼相组成,形成了多个沉积旋回。选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,展开微量元素组成分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明,上新世以来微量元素化学组成的离散程度逐渐减小,且趋近上部陆壳平均值,可能反映了物源供应区范围的扩展过程。1.25 Ma B.P.以来,多种微量元素含量及Th/Sc、Co/Th、La/Sc、Cr/Cu等比值变化很小,显示长江可能形成于1.25 Ma B.P.以后。

江汉盆地西北部断陷带构造变形分析与古应力场演化序列

江汉盆地内部发育多个断陷带,其形成与演化对盆地油气聚集至关重要。本文以远安和南漳断陷带为重点,基于详细的野外观察和断裂变形测量,分析了江汉盆地西北部断陷带的构造变形特征,建立了盆地古构造应力场演化序列。结合区域构造分析与变形叠加特征研究,将断陷带白垩纪以来的构造演化历史划分为4个阶段:①晚白垩世—古近纪,受NEE—SWW向引张作用,江汉盆地内部发生断陷;②古近纪末期,断陷盆地遭受近E—W向挤压作用而发生构造反转;③新近纪,先后受NE—SW向引张和NW—SE向引张作用,断陷带再次伸展沉降;④新近纪末期,在NE—SW向构造挤压作用下,断陷带发生右旋走滑活动。江汉盆地晚白垩世以来构造变形序列的建立,为探讨江汉盆地后期构造演化及油气成藏改造提供了构造地质学证据。

江汉盆地潜江组与沙市组盐间非砂岩油气藏勘探潜力对比

在江汉盆地潜江凹陷潜江组发育盐间非砂岩油气藏。江陵凹陷沙市组也沉积了一套含盐地层,但盐间非砂岩油气藏发育程度不如潜江组。沉积特征、成藏条件和成藏机制研究发现,两套含盐地层及其盐韵律特征的差异受构造环境、古气候环境控制。潜江组沉积时期,断陷活动强,形成补偿或欠补偿的深水沉积环境,利于有机质堆积,盐韵律特征由纯盐岩层和盐间深灰色泥岩、油页岩、含芒硝白云岩和白云岩等组成,深灰色泥岩、油页岩为有利烃源岩,含芒硝白云岩和白云岩等为有利储集层,具备形成盐间非砂岩油气藏的条件。沙市组沉积时期,断陷活动弱,气候干旱,形成补偿到过补偿的沉积环境,盐韵律由含膏盐岩、膏质盐岩和盐间紫色、灰色泥岩或含芒硝泥岩组成,烃源岩和储集层条件较差,但其下段上部的一套灰色盐岩、膏岩夹灰色泥岩组成的盐韵律层存在勘探潜力。

江汉盆地白垩-新近系主要不整合面剥蚀量分布及其构造意义

江汉盆地白垩-新近系由于构造作用产生了多个不整合面,地震剖面上为T11、T10、T9、T8′、T8、T7和T1反射界面,在盆地内的不同部位易于识别,具有明显的角度不整合或侵蚀不整合界面特征。古近系和新近系之间的T1不整合面形成于古近纪末期的盆地整体抬升,对下伏地层造成不同程度的剥蚀,沿盆地南缘的剥蚀层位深,剥蚀量大,反映盆地南缘整体相对隆起,与江南古陆的隆起作用有关。T1界面剥蚀带走向以北西向为主,反映了盆地在古近纪末受到了北东-南西向的挤压或压扭作用,该作用造成盆地整体抬升,强化了北西向展布的低凸起,产生了近北西向的洼陷和剥蚀带。盆内主要的剥蚀带主要受控于早期北西向断裂反转造成的隆起作用,另外,北东、北北东向断裂也存在压扭性逆冲作用,造成局部强烈隆升并遭受剥蚀。对T10、T8′、T8和T7不整合面剥蚀量的平面编图表明,白垩系基本全区遭受剥蚀,T8′、T8界面只造成区内局部剥蚀,T7界面的剥蚀量在南部最大,向盆地内减小,反映了盆地南部江南古陆的早期发育。

粒度资料的沉积动力学在沉积环境分析中的应用:以江汉盆地西北缘上白垩统红花套组沉积为例

通过对江汉盆地西北缘当阳地区上白垩统红花套组地层的15个样品进行粒度分析,发现样品的平均粒径、分选系数、偏度和峰度均在同一值域范围内;频率分布曲线相似,呈双峰态;概率累积曲线呈明显的两跳一悬三段式。结合沉积动力学公式,分别以水动力和风动力两种假设对粒度资料进行了分析。最终得出江汉盆地西北缘上白垩统红花套组砂体为风成砂,局部有间歇性河流影响。

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组含盐岩系沉积特征与沉积环境

潜江组盐层间的层段(盐间段 )由砂岩和非砂岩两部分组成。其中非砂岩分布广泛 ,主要由单层厚度为毫米—厘米级、累积厚度达几十厘米至几米的含盐韵律组成 ,并多为复成分的蒸发盐矿物、碳酸盐矿物及陆源的粘土和细碎屑矿物组成的混积岩。过去 ,人们对盐间段非砂岩的研究主要基于对岩性的认识 ,对于其沉积特征和沉积环境方面的研究较薄弱。文中通过对潜江凹陷西北部王场构造 3口井共约 1 51m岩芯的精细研究 ,对盐间段沉积特征和沉积环境进行了系统分析。认为潜江组盐间段湖盆环境为常年性较深水分层盐湖 ,大体可分为微咸水湖、半咸水湖、咸水湖和盐湖 ,水体深度自下而上逐渐变浅。