建立早三叠世三角洲与先成地貌的联系:巴伦支海西南边缘源-汇系统研究

近沉积盆地的现代集水区可能保存着曾经长时期活跃的地貌要素。现代地貌中残留的古集水区可通过物质平衡模型进行研究,而且能够提供有关高地地貌演化和相邻盆地内储层分布的重要信息。但是,这些方法仍很不成熟,而且通常会因后期地貌改变而很难用于深-时系统研究。挪威北部和俄罗斯西北部的巴伦支海南部边缘自石炭纪以来所经历的构造活动非常弱,而且大部分都幸免于第四纪冰川侵蚀,因而是进行源-汇模型研究的理想对象。现代海岸附近的一个区域可能是自石炭纪以来盆地与集水区之间的界线。在二叠-三叠纪过渡期,一个大型三角洲体系开始从该地区现代最大规模河流(Tana河)所在区域开始进积,而这条河流早就被认为具有发育于现代地貌形成之前的特征。我们对这个古老沉积体系进行了源-汇研究,以认识现代地貌与古代沉积之间的潜在关联性。我们采用钻井、岩心、二维和三维地震资料以及数字高程模型来研究古三角洲及陆上集水区及其附近区域的地貌。结果表明,现代Tana集水区的形成时间接近二叠-三叠纪过渡期,三叠纪三角洲沉积体系的储层物性优于三叠纪盆地沉积充填的其他部分。这说明这里的地貌确实在极长的时期内保留了集水区的形态,也证实源-汇分析技术可用于预测地下储层的分布范围及其品质。

通过石英和伊利石胶结作用动力学模拟评估储层品质和埋藏模型:德国北部赤底群实例研究

硅酸盐反应动力学(silicate reaction kinetics )为其他即有古温标(paleothermalindicators),如用于评估热史重建的有机质成熟作用等,提供了补充。在本研究中,我们把有机质成熟作用模型与石英及伊利石胶结作用动力学模型相结合,来评估德国北部五口盐下井的埋藏史,这五口井都是以岩性和构造都很复杂的赤底(Rotliegendes )群储层为目的层。有机质成熟作用模型对于最高温度最为敏感,但无法提供有关达到峰值温度的时间或高温持续时间的直接证据。与之形成对照的是,与有机质古温标(organic indicators)相比,石英胶结动力学受暴露于高温下时间长度的影响更大。类似地,纤维状伊利石形成的动力学模型对时间和温度也都很敏感,可用于预测伊利石形成的时间,而预测结果可以与放射性年龄测定结果进行对比。将这些有机和无机古温标结合起来,可改善对热演化的约束,得到优于常规方法的结果。本研究中我们采用这些指标评估了两种可供选择的埋藏史情景。情景1考虑了关于侏罗纪热流峰值以及上侏罗统沉积和后续剥蚀的假设。而情景2则忽略了有关侏罗纪热流峰值及上侏罗统沉积和侵蚀的假设。虽然这两种情景下的预测结果都与有机质成熟作用的实测结果一致,但情景2能与石英胶结物含量和纤维状伊利石K-Ar定年结果更好地匹配。

安哥拉海上(西非)下刚果盆地斜坡跨区域斜坡内线性构造研究及其对被动陆缘区域地质构造和油气系统的意义

面积约2万平方公里的三维地震资料及布格重力异常和测深资料表明,在安哥拉海上(西非)下刚果盆地发育一系列延伸超过几十公里的斜坡内线性构造,其中多数线性构造走向北东,角度大约是45。,与北西向的区域性褶皱和冲断层交叉。盐上第三系剖面上的冲断层和褶皱的形状关系及分布模式表明,许多线性构造都可能有明显的走滑分量。地震构造、地震相和远景构造资料表明,这些线性构造与外来盐体、浊积砂岩和油气田有关。我们认为这些线性构造主要与盐上第三纪沉积物的区域重力滑动相关,其可为浊流提供流动路径,并为盐侵位及油气运移提供通道。我们推测,许多跨区域线性构造都是形成于早白垩世陆壳裂谷期的盐下基底转换断层的表现形式,这些基底转换断层对盐上沉积地层中线性构造的位置和方向都产生了影响。陆上线性构造(45°)相对于洋底破裂带(80°)的斜度(obliquity )与之前确认的板块构造模型一致并为其提供了支持,该模型描述了西非大陆因南大西洋南向打开而发生逆时针旋转。这些发现为认识西非被动陆缘上跨区域线性构造的性质及其对区域地质构造、沉积作用和油气系统的影响均有助益。

含交互白云石-方解石纹层的奥陶系碳酸盐岩研究及其对沉积白云石形成过程中微生物催化效应的意义

积白云石的形成机理困扰地质研究人员的时间已经长达一个世纪。过去几年来,有关采用由多糖和胞外聚合物(EPS)等微生物提取非生物材料合成无序白云石的研究取得了一些进展。实验室实验的成功推动了在天然古代碳酸盐岩样本中寻找白云石层与有机质相关联的证据方面的工作。通过光学显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)加X-射线能谱仪(EPMA)、电子探针分析、扫描透射电子显微镜(STEM ),激光诱导荧光(LIF)成像、短波红外成像(SWIR )和X射线荧光(XRF)成像等手段,研究了来自宾西法尼亚南部阿巴拉契亚中部的中-下奥陶统圣保罗(St. Paul)群中含互层白云石-方解石层的微纹层状碳酸盐岩样本。结果表明该样本主要由两种类型的层构成。第一种是白云石主导层(Dolomite-dominated layers ),颜色较暗,通常也较薄,含有诸如石英和长石之类的碎屑矿物o第二种是方解石主导层(calcite-dominated layers),颜色较亮,通常也较厚,所含碎屑矿物较少,由微晶方解石基质支撑。现场XRD、LIF、XRF和SWIR分析结果表明,白云石层中富含有机质残留。这个结果与空间分布研究得出的结果一致,即白云石和有机质之间存在正相关性,从而为沉积白云石的微生物-胞外聚合物-催化形成的机理提供了证据。