鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系储集层特征及形成模式

基于岩心观察、岩石薄片、X射线衍射、扫描电镜、低温气体吸附和等温吸附等实验,分析鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系岩性和孔隙特征,以揭示铝土岩系储集层形成演化过程。研究表明:(1)提出以铝的氢氧化物、铁矿物和黏土矿物三单元的铝土岩系岩石学命名分类方案;(2)铝质泥岩产状主要为致密块状和碎屑状,(泥质)铝土岩多呈致密块状、豆状、鲕状、多孔土状和碎屑状,溶蚀孔、晶间孔和微裂缝是主要储气空间,孔隙度一般小于10%,以介孔为主;(3)华北地区铝土岩系纵向上总体上可分为5段,即铁岩(山西式铁矿,A段)、铝质泥岩(B段)、铝土岩(C段)、铝质泥岩(含碎屑)(D段)和暗色泥岩-煤岩段(E段);(4)在岩溶平台、缓坡和洼地分别发育潜穴/漏斗状、透镜状、层状/块状铝土岩沉积,岩溶平台及缓坡处有利于地表水淋滤,岩溶改造作用强,孔隙发育,储集层厚度大且物性好,但连贯性差,低洼处物性较差但储集层相对连续稳定。铝土岩天然气富集受源岩-储集层-裂缝综合控制,相关认识可为该层段和类似铝土岩系天然气勘探开发提供地质依据。

桂中坳陷下石炭统岩关阶页岩气成藏条件及资源潜力分析

从泥页岩厚度、总有机碳含量w(TOC)、储集特征等方面对桂中坳陷下石炭统岩关阶(C1y)页岩气成藏条件及资源潜力进行了研究。研究结果表明:桂中坳陷下石炭统岩关阶为一套台盆相暗色泥页岩沉积,单层厚度普遍为20~30 m,累计厚度通常处于50~250 m;坳陷主体部分w(TOC)大于1.0%,有机质类型为Ⅱ型,镜质体反射率介于1.75%~2.93%,处于成熟-过成熟热演化阶段;石英、长石、黄铁矿和碳酸盐岩等脆性矿物含量平均值高达67%,甲烷吸附能力为0.93~1.25 m^(3)/t。孔隙度和渗透率平均值分别为6.69%和0.144 mD,具备储集条件;泥页岩中发育多种储集空间类型,孔隙类型大多为平板状以及狭缝状孔隙,宏孔与介孔对孔体积贡献率超过80%,比表面积以微孔贡献为主;较大孔隙相对较小孔隙分形维数更大、结构更复杂。综合考虑暗色泥页岩厚度、埋藏深度、w(TOC)和热演化程度等因素,预测桂中坳陷下石炭统岩关阶页岩气有利区主要分布于坳陷北部的荔波地区以及坳陷中部和西南部的罗城-宜州-来宾-上林地区。利用地质资源丰度类比法计算出的桂中坳陷下石炭统岩关阶页岩气地质资源量为(0.36~0.53)×10^(12)m^(3)。

黔南地区下石炭统打屋坝组页岩气储层孔隙结构特征及含气性评价

通过场发射扫描电镜观察、全岩X射线衍射分析、N2与CO_(2)等温吸附实验等,对黔南地区下石炭统打屋坝组页岩孔隙结构特征及含气性进行系统研究。研究结果表明:①黔南地区下石炭统打屋坝组页岩岩相类型主要为灰质页岩相和灰/泥混合质页岩相,含硅泥质页岩相少量发育;页岩有机质丰度偏低,成熟度较高。②研究区打屋坝组页岩孔隙类型可分为无机质孔隙、有机质孔隙和微裂缝,其中无机质孔隙占主导;页岩孔径分布呈多峰态,以小于1nm的微孔及2.0~2.4nm和6.0~8.0nm的低值介孔为主;页岩孔体积主要由介孔和宏孔提供,可控制游离气的赋存;页岩比表面积主要由微孔和介孔提供,可控制吸附气的赋存。③研究区打屋坝组页岩含气性主要受孔隙结构和保存条件的控制,其中孔隙结构的主要影响因素为有机质和矿物组分,有机质和黏土矿物含量对孔隙的发育具有积极作用,而脆性矿物含量在一定程度上抑制了孔隙的发育;强烈的构造变形是导致研究区页岩气保存条件较差的主要原因,可利用保存指数定性-定量评价打屋坝组页岩气的保存条件并进行有效分级。

柴东地区欧南凹陷上石炭统地震相及沉积展布特征

柴达木盆地东部欧南凹陷石炭系是新区、新层系油气勘探重点区域,钻井和露头揭示平面上上石炭统沉积特征差异大,沉积相展布特征认识不清,影响着柴东地区上石炭统油气勘探的部署。文章利用欧南凹陷二维地震资料,分析其地震反射内部结构和外部几何形态特征,在欧南凹陷上石炭统内共识别出平行席状地震相、亚平行席状地震相、丘状地震相、楔状地震相、斜交前积地震相和杂乱状地震相6种,并对其特征进行了详细的描述,建立了欧南凹陷上石炭统地震相的平面组合图;综合区域地质资料、露头、测井和地震资料,在地震沉积学和大陆架沉积理论的指导下,建立了欧南凹陷上石炭统地震相与沉积相之间的联系,并预测了其沉积相的展布特征。研究结果表明,上石炭世欧南凹陷由东向西依次发育河流−三角洲平原沉积体系、三角洲前缘沉积体系和前三角洲−深水陆棚沉积体系。

鄂尔多斯盆地清涧-宜川地区上石炭统本溪组混积特征及沉积演化

鄂尔多斯盆地清涧-宜川地区上石炭统本溪组为一套潮坪-障壁岛-陆棚沉积体系,发育陆源碎屑岩与碳酸盐岩的混积层序,为了提高混积储层预测的准确度,在分析沉积演化背景基础上,综合野外露头、岩心、录井、测井等多方面资料,探讨混积发育的特征及沉积相类型,并对混积和混积层系进行沉积演化分析。结果表明:本溪组沉积类型主要为相缘混积,发育在潮间带、潮下带、潟湖和障壁岛的向陆一侧,大型混积层系发育规模较小;本溪组可以划分为SQ1、SQ2共2个三级沉积层序,其中SQ1和SQ2均可识别出低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)和高位体系域(HST),SQ2还可以识别出下降期体系域(FSST);相缘混积主要发育在海侵体系域和高位体系域早期的浅水区内,发育规模相对较小,主要发育在潮坪与潟湖、潟湖与障壁坪的过渡区域内,与潮坪砂岩和障壁砂岩相伴生,相缘混积与上覆的砂泥岩地层形成混积层系。研究成果可为混积储层预测提供借鉴。

鄂尔多斯盆地东北部神木-佳县地区上石炭统本溪组沉积特征

综合研究区钻井岩心资料及东边野外剖面的岩石类型、岩石结构、沉积构造、岩电组合等及1500余口井砂岩、泥岩、灰岩和煤层等岩性厚度及砂地比展布特征,对神木—佳县地区上石炭统本溪组的沉积特征和本1、本2段沉积微相平面展布特征及其演化进行深入研究。结果表明,研究区主要为三角洲和障壁海岸沉积体系,其中三角洲体系主要为三角洲前缘亚相,可进一步划分为水下分流河道和分流间湾微相;障壁海岸体系可划分为障壁岛、潮坪和潟湖3种亚相,进一步划分为砂坪、泥坪、滨海沼泽等多种微相。研究区西部本2及本1段发育澙湖障壁岛沉积,障壁岛均呈零星状分布;研究区东部本2期主要为潮坪沉积,潮坪沉积以泥坪和砂坪为主,仅北部存在三角洲前缘沉积且规模较小;到本1期演化为三角洲前缘沉积,具有明显的南北分带特征:双山—双99井以北为河控三角洲,西南部则为潮汐改造三角洲。西南部潮汐改造三角洲受潮汐改造程度高,岩石粒度较粗,岩屑及胶结物含量较高,因此粒间孔、岩屑溶孔及晶间孔含量较高,储层物性较好,天然气产量较高。

桂西北天峨地区下石炭统有孔虫带及地层划分

桂西北天峨地区孤立碳酸盐台地 ,上泥盆统顶部至上石炭统下部有孔虫十分发育 ,可划分 15个有孔虫生物组合带 ,它们是地层划分对比的重要依据。以有孔虫Eoendothyra与Quasiendothyra的灭绝、Bisphaera的大量出现划分泥盆系 /石炭系 ,以Eoparastaffella的出现作为维宪阶的底界 ,以Globivalvulina或Pseudostaffella的出现作为上、下石炭统的划分标志 ,生物分带明显 ,与岩石地层分界吻合或基本一致 。

湘中下石炭统测水组沉积层序及幕式聚煤作用

下石炭统测水组是我国南方主要含煤地层之一,煤系及煤层在湖中地区发育最佳,该区测水组形成于碎屑滨岸障壁—泻湖沉积体系中。文中对测水组沉积层序及其所反映的海平面变化历史进行了分析,提出测水组上段底部砂岩是海侵背景下形成的障壁砂坝或障壁岛,其底部侵蚀面是海侵冲刷面(ravinement surface)。同时提出测水组下段三、五煤层的形成与受海平面变化控制的幕式聚煤作用(episodic coal accumulation)有关,后者系指海平面下降阶段横跨不同相区的区域性聚煤作用。

南天山中段上石炭统碎屑岩岩石学、地球化学、重矿物和锆石年代学特征及其对物源区、构造演化的约束

晚古生代是天山构造带发生变革的关键时期，对南天山层序清楚尚未变质的晚古生代沉积记录进行研究，对于恢复南天山晚古生代的构造古地理、并对其构造演化史提供约束，具有重要地质意义。南天山中段上石炭统阿依里河组砂岩主要为含砾砂岩、岩屑砂岩、次岩屑砂岩、长石砂岩和含铁岩屑砂岩，砂岩中石英颗粒含量67．41％，岩屑25．07％，长石7．52％，Q／（F＋L）平均为2．07，岩石具有低的结构成熟度和成分成熟度。碎屑岩Sio2平均为64．78％，Al2O310．22％，TiO20．35％，TFe2O34．23％，MgO1．37％，CaO7．16％，K202．13％，Na2O0．93％。稀土总量∑REE平均为130．1×10-6，δEu异常0．74，LaN／YbN9．4。砂岩中重矿物组合主要为锆石、白钛石、赤褐铁矿和黄铁矿，其次有电气石、磷灰石、金红石、石榴子石、铬铁矿和锐钛矿。阿依里河组的源岩主要为中-酸性火成岩、低级-中级变质岩和沉积岩，还有少量基性岩等。根据QFL判别，砂岩物源区主要为消减杂岩源区，其次是弧造山带和碰撞造山带源区。根据稀土元素、微量元素特征，以及Th-Co-Zr／10、Th-Sc-Zr／IO和Ti／Zr-La／Sc判别图，阿依里河组碎屑岩物源区属于大陆岛弧区和活动大陆边缘区，与上地壳源区相比，有铁镁质的叠加。校正后的碎屑岩化学风化指数CIAcorr．平均为71．25（52．25～89．40），指示源区主要经历了中等程度的化学风化。砂岩碎屑LA-ICP-Ms锆石U-Pb年龄测定表明，锆石年龄分为两期，主要为404542Ma，其次是1797～2436Ma，表明物源区地质体时代主要为早古生代和古元古代，它们和南天山早古生代消减带弧和塔里木北缘库鲁克塔格古元古代基底比较吻合。同时，进一步将南天山造山带开始碰撞的时间限制在早泥盆世末-中泥盆世，俯冲汇聚在早古生代，大规模的隆升剥露在二叠纪以后。

塔里木盆地上泥盆统—下石炭统东河砂岩沉积相与哈得逊油田的发现

哈得逊油田是塔里木盆地最大的整装油田之一,储量规模超过亿吨。在其发现过程中,东河砂岩的沉积相及其相变规律起了重要的指导作用。东河砂岩为晚泥盆世晚期至早石炭世早期海侵背景下沉积的一套海侵砂(砾)岩,主体为滨岸海滩相砂体,在全盆地范围内是一个明显的穿时沉积体。东河砂岩从古地貌低部位向高部位持续超覆变薄,以陆源碎屑滨岸—浅海相沉积为主。在靠近古海岸线附近,以滨岸海滩相的临滨—前滨夹后滨沉积为主,向盆地方向逐渐过渡为远滨的泥岩和台地碳酸盐岩。砂体发育主要受古地貌、海平面变化、物源等共同控制,沉积厚度在缓坡处减薄,在陡坡处增厚,遇孤岛或隆起减薄或尖灭。在海侵早期,东河砂岩分布在轮南隆起以西,砂体分布广、厚度大,南北向展布;在海侵早中期,砂体沿古海岸线近东西向呈带状展布。在海侵中期至晚期,古高地被分割为多个岛屿,向海方向为碳酸盐岩台地。东河砂岩这种纵横向的沉积相变为岩性地层油气藏的发育提供了良好地质条件。

柴达木盆地北缘上石炭统烃源岩评价

柴达木盆地北缘(以下简称柴北缘)石炭系烃源岩主要发育在上石炭统克鲁克组,其暗色碳酸盐岩达到了烃源岩评价标准,泥岩为较好—好的烃源岩,煤为较差的烃源岩。考虑到演化作用与风化作用的影响,推测柴北缘石炭系碳酸盐岩和泥岩均达到了好烃源岩评价标准,其有机质演化处在成熟—高成熟阶段。认为该地区石炭系具有良好的油气勘探前景。

河南省上石炭统—下二叠统本溪组沉积时期古地理特征

河南省上石炭统—下二叠统本溪组沉积主要形成于陆表海环境,发育了一套以含铁矿和铝土矿的铁铝质泥岩为特色的潟湖相,间有潮坪、碳酸盐岩局限台地及砂坝(障壁岛)相沉积。基于地层厚度、碳酸盐岩厚度和砂岩含量等值线的变化趋势分析以及指相化石、微量元素的分布特征和沉积组合类型,可划分出4种岩相区,包括滨岸潟湖泥岩相区,潟湖—潮坪砂岩、泥岩相区,局限台地碳酸盐岩、碎屑岩相区和砂坝(障壁岛)碎屑岩相区。当时沉积古地理特征表现为:豫西南为伏牛古陆,豫西为中条古陆,受该两条古陆的控制,沉积区域呈向东撒开的扇形;总体地势呈南高北低,西高东低,中部有一较大水下隆起区;海水从南东和北东方向侵入河南并逐渐向西延伸;物源主要来自盆地西侧的中条古陆;沉积最大厚度区位于豫北和豫东两大区域。

中天山下石炭统马鞍桥组重结晶灰岩热水沉积成因的地球化学初步分析

中天山下石炭统马鞍桥组中段的重结晶灰岩在Al-Fe-Mn和Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)×10图解上的坐标落在热水沉积区内,为热水沉积形成。岩石中不同程度地富集金属元素Ti,Fe,Co,Cu,Zn,Pb和热液活动性元素As,Cd,Sb,Ba,F;显示沉积介质为海水和含金属热液的混合物。重结晶灰岩和与之共生的重晶石硅质岩的稀土分配模式具有轻稀土富集,弱的负Ce异常和强正Eu异常,为典型的热水沉积物的分布模式。其(Eu/Eu*)NASC值与现代大洋热水活动区的热水溶液相当,显示重结晶灰岩和重晶石硅质岩为在浅海热水喷口附近由高温热水溶液沉积而成,高温浅海条件下海水的沸腾导致了方解石的沉淀析出。重结晶灰岩和与火山岩中亲岩浆元素Co,Ni,Fe在Co/Y-P/Y,Ni/Y-P/Y及Fe/Y-P/Y图上呈良好的线性相关,显示重结晶灰岩的形成与岩浆气液有关,表明在发生碳酸盐岩沉积时海水中混入了大量含岩浆气液的热液。该套热水沉积碳酸盐岩是灰质沉积物由岩浆喷发间歇期含岩浆气液、富含金属成分的热液与海水混合而成的热水溶液中沉积所形成。

豫西偃师龙门地区上石炭统本溪组含铝岩系矿物学特征及其原岩分析

以华北陆块南部豫西偃师县龙门镇地区全取芯铝土矿钻孔ZK4704为主要研究对象,通过岩芯观察和垂向上连续取样,运用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段对本溪组含铝岩系的矿物学特征及其垂向变化规律进行了分析。研究表明,偃龙地区本溪组含铝岩系的矿物均为自生矿物,除后期重结晶作用的影响外,主要以隐晶质或微晶存在,矿物成分在垂向上具有明显的变化规律:下部和上部泥岩以粘土矿物为主,但下部泥岩以伊利石为主,上部泥岩以高岭石为主。中部铝矿物含量较高,粘土矿物含量较少。在上述分析基础上,以化学风化作用的基本原理和产生的条件为联结本溪组含铝岩系矿物学特征和原岩的纽带,分析了铝土矿的原岩。认为,可以迅速水解的火山灰是最有可能的含铝岩系的原岩,而由弱碱性的海相环境逐渐转变为弱酸性沼泽环境的海退序列可以很好地解释水解过程中化学环境的变化,含铝岩系基底强烈的古岩溶作用,可以为硬水铝石的产生提供良好的泄水条件。偃龙地区本溪组铝土矿的火山灰物源可由华北陆块北缘和我国西部地区同时期强烈活动的火山作用提供。

湘中地区涟源凹陷下石炭统页岩气藏形成条件

在观察野外地质露头和综合分析样品测试数据的基础上，对湘中地区涟源凹陷下石炭统暗色泥页岩的厚度与区域分布、有机质丰度、有机质类型、成熟度以及储层矿物学特征、烃源岩热演化史等页岩气藏形成条件进行研究。研究结果表明：与美国主要盆地的页岩气产区相比，该区暗色泥页岩的厚度较大且区域分布广泛，有机质类型以Ⅱ型为主，具有成熟高、脆性矿物丰富、物性较好、储渗空间相对较好等特点；采用地质类比法预测出涟源凹陷3个层位的页岩气总资源量为（0.223-0.460）×1012 m3；涟源凹陷的新化—冷水江一带是页岩气发育的最有利区。

甘肃北山地区北部上石炭统火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其构造意义

北山地区处于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交会带,其晚古生代洋陆转化备受关注,但久有争议。该区晚古生代地层学研究不足,制约了对构造演化的深入讨论。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得北山北部黑鹰山地区原定为下石炭统白山组火山岩的年龄分别为308.6Ma±1.0Ma和299.1Ma±2.4Ma,时代为晚石炭世。研究区内白山组时代的修订可以为该区构造演化提供一定的依据。

塔里木盆地麦盖提斜坡西段上石炭统研究新进展

通过麦盖提斜坡西段上石炭统对比研究发现,该区石炭系内部存在两个重要的不整合面:一个不整合面位于二叠系南闸组与石炭系小海子组大套灰岩内,该不整合面在覆盖区不仅具有明显的岩电特征,而且还具有重要的控油作用;另一个不整合面在麦盖提斜坡西段石炭系卡拉沙依组顶部,是一个大的区域不整合面,推测该不整合面是受晚石炭世海退作用及构造运动共同影响的结果。

新疆奇台地区下石炭统扇三角洲沉积特征

新疆奇台地区下石炭统地层中发现一套冲积扇进积到湖泊中而形成的扇三角洲沉积体。三角洲层序完整 ,清楚地显示出湖退又湖进的沉积序列 ;其中 ,扇三角洲平原部分主要以泥石流成因的块状砂砾岩为主 ,夹扇面河道沉积的含砾砂岩、中粗粒砂岩透镜体及中薄层状漫流沉积 ;扇三角洲前缘以碎屑流沉积的块状砂砾岩为主 ,夹水下分流河道沉积的砂岩透镜体。前三角洲以深灰色泥岩、粉砂质泥岩为主 ,沉积体中含丰富的植物化石。

内蒙古西部额济纳旗及邻区上石炭统-下二叠统阿木山组火山岩的地球化学特征

分析了上石炭统小独山阶—下二叠统紫松阶阿木山组玄武岩地球化学特征,对玄武岩类型、岩石特征、构造环境等进行了探讨,结合前人的研究成果,阐述了石炭纪—二叠纪盆地的基本性质。Zr/TiO2-Nb/Y、SiO2-TFeO/MgO和Zr-Y-Nb图解显示,玄武岩类型主要为亚碱性的拉斑玄武岩;稀土元素球粒陨石配分模式为右倾曲线,(La/Yb)N值较高,轻重稀土元素分馏较强,(Gd/Lu)N值相对较低,重稀土元素分馏较弱,δEu在0.87～1.11之间,无明显Eu异常;N-MORB标准化的微量元素蛛网图显示,K2O、Rb、Ba、Th等不相容元素富集,Hf、Nb、Y等亏损。Zr-Zr/Y和Ta/Hf-Th/Hf构造环境图解表明,该玄武岩产于陆内裂谷,指示晚石炭世—早二叠世额济纳旗及其邻区已进入了陆内演化阶段,为拉张作用下的陆内裂谷(裂陷)盆地。

塔里木盆地哈得逊地区下石炭统薄层砂体沉积层序与砂体预测

运用沉积学、层序地层学原理和方法,依据丰富的岩心和测井资料,对塔里木盆地哈得逊地区下石炭统下泥岩段海相薄层产油砂体进行精细研究。研究结果:该套薄层砂体是塔里木盆地石炭系层序Ⅰ高位体系域的低能砂质滨岸相沉积,发育的多个明显向上变粗的准层序又构成一个(弱)前积准层序组。层序Ⅰ高位体系域发育早期为远滨环境,随着海平面的缓慢下降逐渐过渡为远滨和临滨—前滨环境交互,最后演变为滨海平原。识别出的5 个单独薄砂体由下向上逐渐向海迁移,砂体间由海相泥岩分隔,互不连通,呈孤立的席状透镜体,侧向相变为泥岩;平面上砂体沿古海岸线发育,其走向大致为北西南东向。薄层砂体砂岩粒度细、厚度薄(薄于3m),但分布广,发育明显受层序(体系域)背景、古地貌和物源控制,其分布面积远大于已知油田的面积,有希望寻找到主要受岩性控制的较大型地层油气藏。