松辽盆地国际大陆科学钻探:白垩纪恐龙时代陆相地质记录

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探索大规模陆相有机质富集机理为科学目标,在国际大陆科学钻探计划ICDP框架下,成为全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井。项目历时16年,以超97%的取心率获得连续完整的8187 m岩心,建立了松辽盆地陆相白垩系高精度年代地层框架,重建了松辽盆地白垩纪多时间尺度陆地气候旋回与气候事件,揭示了白垩纪湖海平面波动机理,确认了松辽盆地发生过海侵事件。松辽盆地国际大陆科学钻探推动了全球地质学家合作研究白垩纪温室气候,带动了一系列高水平学术成果的产出,为松辽盆地油气勘探可持续发展提供了重要科学支撑,产生了显著的社会效益和重大的国际与国内影响。松辽盆地国际大陆科学钻探代表了探索深时的一个具有里程碑意义的阶段。可以预见,未来借助科学钻探,人类会不断增强对深时气候环境演化等方面的认识。

松辽盆地白垩纪综合年代地层格架

白垩纪是典型的温室气候时期,也是全球大规模烃源岩形成时期,但对于温室气候背景下陆地的环境状态、气候变化、生命响应及其演化规律尚不清楚;陆相有机质及大规模烃源岩堆积与气候环境变化之间的关系还不明确。中国东北的松辽盆地发育了世界上最完整的白垩纪陆相沉积记录,烃源岩在盆地内广泛分布,是研究白垩纪陆地气候-环境变化和烃源岩形成机制的绝佳地点。但由于露头剖面沉积记录“连续性”和“完整性”较差,缺乏高精度的综合年代地层格架约束,导致松辽盆地的地层划分与对比存在较多争议,一定程度上阻碍了白垩纪陆地古气候、古环境演化的研究进程。松辽盆地国际大陆科学钻探计划实施的松科1井、松科2井和松科3井共钻取了8197 m完整且连续的白垩纪陆相地层岩心记录。本文通过综合科探井岩石地层学、生物地层学、磁性地层学、同位素年代学和旋回地层学的研究成果,建立了松辽盆地白垩纪高分辨率综合年代地层格架,为探索白垩纪陆地深时气候-环境演化及服务松辽盆地油气勘探可持续发展提供了精细的年代学证据。

松辽盆地西缘突泉地区晚侏罗世过铝质流纹岩和英云闪长玢岩的发现:从蒙古-鄂霍茨克洋闭合到陆陆碰撞的地质记录

蒙古-鄂霍茨克洋南向俯冲、大洋闭合和陆-陆碰撞是东北亚地区晚中生代的重要区域构造事件,它与本区的岩浆活动、变质作用、成盆和造山作用都密切相关。准确界定洋壳俯冲、大洋闭合和陆-陆碰撞这三个相互关联地质过程的时空范围是客观认识区域构造演化的前提。然而,这项研究通常难以进行,因为很难找到与之相关的合适的地质记录。作者在松辽盆地西缘突泉地区发现从大洋闭合到陆-陆碰撞相关的过铝质流纹岩和英云闪长玢岩,锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示其结晶年龄分别为156±1Ma和155±1Ma,系晚侏罗世岩浆事件产物。流纹岩和英云闪长玢岩为钙碱性过铝质岩石,具有较高的铝饱和指数A/CNK(1.32~2.13),较低的MgO+FeO T含量(0.96%~3.37%)和FeO T/MgO比值(2.84~5.02),岩矿鉴定表明它们含绢云母等原生和次生高铝矿物,在CIPW标准矿物计算中出现刚玉分子(3.77%~9.65%),结合流纹岩和英云闪长玢岩在花岗岩的S-I-M-A型分类方案相关地球化学图解投影结果,综合表明它们具有过铝质S型花岗岩特征。流纹岩和英云闪长玢岩具有较低的Rb/Sr(0.35~0.55)、Rb/Ba(0.08~0.26)和Al_(2)O_(3)/TiO_(2)(38.41~61.36)比值,表明其原始岩浆源于杂砂岩部分熔融。锆石饱和温度计算表明这两类岩石的岩浆形成温度在837~876℃之间,低于A型花岗岩岩浆形成温度(900℃)。两类岩石富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有较低的Y(5.29×10^(-6)~19.75×10^(-6))、Nb(7.44×10^(-6)~8.50×10^(-6))、Sr(60.6×10^(-6)~154.9×10^(-6))和Yb(0.53×10^(-6)~2.40×10^(-6))含量,具有弧岩浆属性。在Y-Nb图解中流纹岩和英云闪长玢岩投点在火山弧和同碰撞型花岗岩区域内;在Rb/10-Hf-Ta×3图解中投点在火山弧和碰撞型花岗岩区域内;在R1-R2构造判别图解中样品投点在同碰撞和造山期区域内;在Sr-Yb图解中样品投点在地壳加厚区域内。结合全球典型俯冲岛弧和同碰撞酸性岩地球化学特征和同时期本区域岩浆岩成因,表明流纹岩和英云闪长玢岩形成于洋壳俯冲和陆-陆碰撞转换背景,暗示其形成与蒙古-鄂霍茨克茨洋闭合和陆-陆碰撞作用有关。流纹岩(La/Yb)N值为6.62~8.77,指示源区起源深度为40~46km,英云闪长玢岩(La/Yb)N值为7.93~13.39,指示源区起源深度为44~55km,表明在156±1Ma~155±1Ma地壳处于持续加厚过程。结合区域地质资料,构建了蒙古-鄂霍茨克洋从俯冲闭合到陆-陆碰撞的构造-岩浆演化模型。本文认为蒙古-鄂霍茨克构造体系的影响范围到达了松辽盆地西缘突泉地区,156±1Ma~155±1Ma研究区处于大洋闭合到陆-陆碰撞转换阶段。

盆地火山岩相分类和模式

盆地火山岩相模式是储层分布规律和识别的重要基础,目前遇到了地层单位不一致、钻井揭示不系统和盆地间存在差异大的问题。基于此,需要建立一套系统的基本地层单位的相模式。本文总结了相、岩相、火山岩相的相关定义,梳理了针对地质填图、矿产普查、现代火山和盆地火山岩研究的火山岩相分类方案的特点。本文认为利用出露好的现代火山研究成果指导盆地火山岩相研究是首选的研究方式。针地火山地层堆积单元,突出岩石组构和几何外形要素,厘定了5相15亚相44微相的火山岩相划分方案。相和亚相分别是爆发相的热碎屑流、(热)基浪、火山碎屑裙和火山碎屑筒亚相,喷溢相的水上熔岩流、水下熔岩流和水上喷发水下就位熔岩流亚相,侵出相的水上熔岩穹丘、水下熔岩穹丘和早期水下晚期水上熔岩穹丘亚相,火山-沉积相的火山泥石流和崩塌堆积亚相,次火山岩相的岩脉、岩盖和岩盆/岩席亚相,进一步指出了各微相的特征岩石结构构造。不同化学成分的熔岩可以形成相同的亚相或微相,如流纹岩和玄武岩均可以形成喷溢相水上熔岩流亚相复合熔岩流微相,流纹岩、英安岩、安山岩和玄武岩均可形成侵出相水上熔岩穹丘亚相。从储层来看,复合熔岩流微相好于水上熔岩穹丘亚相的各类微相,所以本文的分类方案可以建立起亚相或微相与储层的细划对应性关系。相关认识可用于盆地火山岩相对比和储层预测。

松辽盆地徐家围子断陷营城组火山地层期次划分及分布规律

基于大量钻井岩心、薄片、测井、同位素年龄和三维地震等资料,以营二段含煤火山碎屑沉积夹层为标准层,通过测井曲线识别火山地层界面,结合ECS测井中获取的Gd、Ti元素识别该火山地层界面的类型,建立松辽盆地北部徐家围子断陷营城组“三段六期次”火山地层序列。在此基础上,总结火山喷发期次界面特征,探讨营城组火山岩分布与深大断裂的关系。结果表明:营一段3个期次自下而上岩性分别为“中基性熔岩/砂砾岩→酸性(碎屑)熔岩/火山碎屑岩→酸性熔岩/火山碎屑岩”;营三段3个期次自下而上岩性分别为“酸性熔岩→中基性熔岩→酸性酸性(碎屑)熔岩/火山碎屑岩偶夹中基性熔岩”;期次间界面主要是风化壳、岩性界面和再搬运堆积物夹层;期次内地层界面通常是同岩性的小型风化壳,风化蚀变带和火山碎屑夹层;徐东地区T_(4-1)和T_(4)界面之间发育两套产状明显不同的火山岩是营一段不同期次火山喷发产物;营一段主要分布在徐东、徐西和升平-宋站地区,安达地区不发育;从早期到晚期火山喷发中心从南向北迁移,依次受徐中断裂→徐中断裂和徐东断裂南部→徐东断裂南部控制;营三段主要分布在安达、升平-宋站和徐西地区,徐东地区不发育;营三段火山岩在断陷北部从早期到晚期依次受徐西断裂→徐西断裂和徐东断裂→徐西断裂和徐东断裂控制;断陷南部火山岩主要受徐中断裂和徐西断裂共同控制。

松辽盆地南部上、下白垩统界线研究:以松辽盆地国际大陆科学钻探松科3井为例

国际上公认的上、下白垩统界线绝对年龄为100.5 Ma,该界线的“金钉子”位于海相地层中,而陆相层序中有关该地层界线的“金钉子”迄今尚无报道。陆相上、下白垩统界线的研究对于了解白垩纪中期温室条件下陆地上所经历的古地理、古环境、古气候的演化过程具有重要价值。我国东北地区的松辽盆地发育完整的白垩纪陆相地层,可能为陆相的上、下白垩统地层界线的研究提供连续的地质记录。本文基于松辽盆地国际大陆科学钻探松辽盆地南部松科3井全取心资料,通过对岩石类型、岩性序列和沉积相研究,于井深1191.6 m处的泉头组二段上部滨浅湖相沉积序列中发现灰色、灰绿色流纹质岩屑晶屑沉凝灰岩。通过同沉积期岩浆锆石U-Pb测年获得年龄(96.8±2.9)Ma,时代属于塞诺曼中期。结合前人资料得到研究区登娄库组—泉头组沉积速率为90.54~110 m/Ma,由此确定出上、下白垩统界线位于松科3井泉一段中部(井段1526.6~1598.6 m)。本文在考虑测年结果误差的情况下,另外计算出松科3井上、下白垩统界线介于泉二段中部至登四段上部(井段1279.6~1917.6 m)。其他学者基于松辽盆地北部松科1井和松科2井年代学研究结果,推测该界线应位于登娄库组内部。松科3井连续取心结果揭示的登娄库组和泉头组为连续发育的河流相和湖泊相沉积序列。地震反射层位对比结果显示,在整个松辽盆地内普遍发育登娄库组—泉头组的地层和连续沉积记录,因此在松辽盆地其他地区的登娄库组—泉头组地层中也应存在上、下白垩统界线的连续沉积的地质记录。本文为在松辽盆地及邻区探寻上、下白垩统陆相地层界线的全球“金钉子”提供了基础资料和探索方向。

松辽盆地营城组火山岩成岩作用类型、特征及其对储层物性的影响

通过野外剖面观察、钻井岩心描述、薄片鉴定和扫描电镜分析,松辽盆地营城组火山岩的成岩作用阶段分为早期和晚期。早期成岩作用类型有挥发分逸出、熔蚀作用、等容冷凝结晶、准同生期热液沉淀结晶、熔结作用、冷凝收缩、分熔冷凝结晶和早期压实胶结作用;晚期成岩作用类型为充填作用、脱玻化作用、交代作用、机械压实压溶作用、胶结作用和溶解作用。早期成岩作用主要影响原生孔隙的发育,晚期成岩作用影响次生孔隙的发育。准同生期热液沉淀结晶、早期压实胶结作用、充填作用、机械压实压溶作用和胶结作用是使松辽盆地营城组火山岩储层物性降低的主要成岩作用;挥发分逸出、等容冷凝结晶、冷凝收缩和溶解作用是产生孔隙空间使储层物性变好的主要成岩作用。

松科1井南孔白垩系青山口组一段沉积序列精细描述：岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取青山口组一段岩心81.41m,收获率为100%。青一段沉积时期应与土仑阶对应。通过对松科1井南孔青一段岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。青一段识别出6种岩石类型(泥岩、白云岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫灰岩和火山灰)。相类型为深湖亚相以及白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰岩沉积、深湖浊流沉积、火山灰沉积和深湖静水泥沉积共6种沉积微相。青一段中可识别的米级旋回(六级旋回)有4种类型,可划分出81个米级旋回。这些米级旋回叠加成25个五级旋回、6个四级旋回,识别出1个三级旋回界面。对青山口组一段暗色泥岩、白云岩、火山灰等特殊事件层的精细刻画对于松辽盆地的缺氧事件、烃源岩、湖海沟通事件研究具有重要意义。

松科1井南孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井南孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程两个钻孔中的一个,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷敖南鼻状构造的翼部。通过对松科1井南孔嫩二段底部到泉三段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井南孔岩心剖面,识别出5种常见岩性(泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩)和8种特殊岩性(白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫碎屑灰岩和介形虫灰岩)。特殊岩性出现的总层数为172层,总厚度为14.516m,分布在青一段,青二、三段,姚二、三段,嫩一段和嫩二段地层中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是后续研究工作开展的基础。

松科1井北孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井北孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程的两个钻孔之一,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷他拉哈向斜上。通过对松科1井北孔泰康组到嫩一段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井北孔岩心剖面。识别出白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩5种特殊岩性,特殊岩性出现的总层数为73层,总厚度为7.08m,分布在嫩二段、嫩三段、嫩四段、嫩五段和明二段中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是开展后续研究工作的基础。

松辽盆地南部英台断陷营城组火山岩晶间微孔特征及储层效应

松辽盆地南部英台断陷营城组火山岩中普遍发育晶间微孔隙，主要由重结晶作用和溶蚀作用形成。按成因和骨架颗粒的种类可将晶间微孔分为放射状碱性长石晶间微孔、黏土矿物晶间微孔和混合矿物晶间微孔3种类型。基质发生脱玻化重结晶作用，形成球粒状钾长石的区域晶间微孔面孔率为5．2％，形成黏土矿物和石英长石雏晶的区域面孔率增加9．5％～13．6％；长石发生局部溶蚀形成伊利石的区域，面孔率可增加6．5％～10．1％；而伊利石充填火山碎屑岩的粒间孔隙，仍可保留223％的晶间微孔型储集空间。结合英台断陷勘探实例，认为晶间街孔痔畜的次，1。

松辽盆地松科1井上白垩统嫩江组一、二段沉积序列厘米级精细刻画:岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续钻取嫩江组一、二段岩心长295.53m,岩心收获率为97.45%,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级沉积地质描述(分层厚度2～5cm)。嫩江组一、二段沉积时期与晚三冬—早坎潘期对应。通过对松科1井嫩江组一、二段岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。嫩江组一、二段共识别出12种岩石类型,为半深湖-深湖亚相的白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰质泥岩沉积、油页岩沉积、浊流沉积、深湖静水泥和火山灰沉积等7种沉积微相。在岩相序列上识别出5种共213个米级旋回(六级旋回)、54个五级旋回、12个四级旋回和2个三级旋回。连续的组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能,嫩江组一、二段全井段取心对松辽盆地缺氧事件、烃源岩及湖海沟通事件的研究具有重要意义。该文的精细描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。

松辽盆地东南隆起区白垩系嫩江组一段沉积相、旋回及其与松科1井的对比

对松辽盆地东南隆起区嫩江组剖面进行厘米级刻画,分析其为一套深湖相与滨浅湖交互相沉积。在滨浅湖交互相沉积段,水体频繁波动,且波动幅度大。根据颜色、岩性将嫩江组一段地层划分为34个米级旋回,Fischer图解分析将米级旋回归并为11个五级旋回和2个四级旋回。剖面中发育的介形虫灰岩、白云岩结核和火山灰层在松科1井嫩江组一段连续取心中都有响应;剖面和井的Fischer图解对比发现,第15个旋回开始到第25个旋回结束,松辽盆地沉积中心向西北方向迁移,且可能伴随着盆地东缘的抬升运动。

松辽盆地白垩系大陆科学钻探松科2井钻遇地层界面及岩性剖面预测

在松辽盆地白垩纪大陆科学钻探松科2井实施前,以钻井地质设计为基础,结合区域地层特征、地球物理资料和邻井钻探结果,参照油气勘探生产标准和经验,对松科2井钻遇主要界面深度进行预测,建立基本框架,同时预测全井段岩性序列、可能的油气水情况和故障层段,最终建立松科2井综合模拟柱状图。各主要地层界面预测深度为:嫩江组二段顶面(T_06)950m,姚家组顶面(T_1)1 245m,泉头组顶面(T_2)1 680m,登娄库组顶面(T_3)2 530m,营城组顶面(T_4)2 965m,沙河子组顶面(T_4-1)3 320m,火石岭组顶面(T_4-2)5 670m,基底顶面(T_5)6 240 m。岩性剖面的预测主要分为两部分:(1)T_4-1之上参考邻井宋深3井钻遇岩性序列;(2)T_4-1之下则根据地震剖面、其他钻遇相当层位的邻井和区域地层特征综合预测。主要目的层岩性特征如下:营城组上部为粗砂岩、砾岩、砂砾岩,下部为厚层凝灰岩、安山玄武岩、流纹岩夹泥岩,底部为砾岩;沙河子组为泥岩夹煤线、细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩;火石岭组上部为凝灰岩、泥岩、英安岩和安山岩,下部为泥岩夹细-粉砂岩,含煤;基底为极低级或高级成岩的石炭—二叠系沉积地层。松科2井模拟柱状图是钻探工程施工的主要依据,同时也为其他科学钻探工程模拟柱状图的编制提供借鉴。

孔雀河地区土什布拉克组砂岩成岩作用及其对孔隙演化的影响

新疆塔里木盆地孔雀河地区下志留统土什布拉克组砂岩,主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩.压实作用和胶结作用对砂岩孔隙的减小起决定性影响,溶解作用和重结晶作用使成岩期后的孔隙空间有所增加.根据岩性特征和成岩作用强度及表现,把研究区的土什布拉克组划分为三段,下段压实作用强烈,只发育溶解作用形成的部分颗粒内溶孔,平均面孔率7.6%;中段以胶结作用为主,仅见后期溶解作用形成的胶结物溶孔,平均面孔率10.5%;上段溶解和重结晶作用发育而压实作用不明显,产生较多次生孔隙,为储层物性最好的层段,平均面孔率13.3%.

松辽盆地大陆深部科学钻探地球科学研究进展

松辽盆地大陆深部科学钻探工程"两井四孔"之一的松科二井东孔(简称松科二井),位于黑龙江省安达市境内,于2018年5月26日正式完井。松科二井的科学目标涵盖古气候研究、资源能源探索、基础地质研究和发展深部探测技术四个方面。自2014年正式开钻以来,松科二井科学钻探工程组织实施了钻井取芯、原位测井、岩芯元素化学分析以及井周边深部结构探测等工作,目前已取得初步科研进展:获取长4134.81 m原位岩芯资料,完成了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,初步建立起陆相地层标准剖面;发现了松辽盆地深部非常规天然气资源与盆地型干热岩良好的勘探开发前景;首次重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,并发现白垩纪气候波动重大事件;揭示了古大洋板块俯冲、聚合的深部证据,为松辽盆地成因再认识及深层油气勘探提供了理论依据。松辽盆地大陆深部科学钻探工程的实施,对探索地球奥秘、解决深部能源环境等重大问题,具有重要意义,是"向地球深部进军"道路上迈出的坚实一步。

松辽盆地长岭断陷火山岩储层特征及有效储层分布规律

火山岩油气藏是松辽盆地重要的勘探对象,为定量分析火山喷发旋回、岩性、岩相与有效储层分布的关系,基于该盆地长岭断陷66口钻井地质与测井资料、1 495 km^2三维地震资料、546套实测物性及试气产能等资料,并在19384m火山岩井段岩性校正的基础上,划分出火山喷发旋回和火山岩相及亚相,建立起岩性、岩相、旋回与储层物性、含油气情况之间的关系,分析了火山岩储层特征及有效储层的分布规律。结果表明:①该区共发育3段10个火山喷发旋回,有效储层集中发育在火山喷发序列的顶部旋回,其中营城组一段、三段的顶部旋回(旋回三)储集性能最好;②该区主要发育11种火山岩石类型,其中流纹岩、流纹质凝灰岩、流纹质凝灰熔岩和流纹质火山角砾岩为有效储层的优势岩性;③研究区主要发育4种火山岩相11种亚相,其中喷溢相上部亚相和爆发相热碎屑流亚相为有效储层的优势岩相;④火山岩储层物性条件与其有效储层发育程度有着显著的对应关系,储层物性控制了有效储层的分布,并且在物性特征中孔隙度较之于渗透率而言,对有效储层的形成具有更明显的影响。结论认为,该区深层火山岩勘探具有良好的前景。

白垩纪松辽盆地:从火山裂谷到陆内拗陷的动力学环境

基于科探井等新成果,从全球构造-盆地分类和松辽盆地成因类型综述入手,通过区域构造背景和盆地构造-充填特征分析,研究松辽盆地类型、构造演化和地球动力学。松辽盆地位于蒙古—华北板块东北部边缘带,其北部通过蒙古—鄂霍茨克缝合带与西伯利亚板块相连,东部通过锡霍特—阿林构造带与太平洋板块相连。其形成演化受这两个活动陆缘带的影响。营城组和嫩江组顶部的2个区域性不整合面把松辽盆地分成3个构造层：断陷层（火石岭组—营城组）、拗陷层（登娄库组—嫩江组）和反转层（四方台组—依安组）。前者属火山裂谷盆地,后两者为陆内拗陷盆地。断陷期150~110 Ma,在北部与东部两个活动陆缘带共同作用下,板块重组导致区域性伸展和大规模裂陷,形成同裂谷期火山-沉积序列。后裂谷期110~79.1 Ma沉积,是火山期后热沉降与区域走滑拉分沉降叠加的结果,其沉降速率高沉积厚度大,因此形成大规模烃源岩沉积。挤压反转期79.1~40 Ma,表现为沉积沉降中心向西北迁移和盆地逐渐萎缩消亡,是白垩纪中期至中始新世太平洋板块向欧亚大陆边缘近于正向俯冲、区域挤压的结果。

松科1井南孔白垩系青山口组二、三段沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取青山口组二、三段岩心长415.61m,岩心收获率为100%。青二、三段沉积时期应与康尼亚克阶对应。通过对松科1井南孔青二、三段岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。青二、三段识别出12种岩石类型。相类型为深湖亚相的白云岩沉积、泥灰岩沉积、灰岩沉积、油页岩沉积、半深湖浊流沉积、火山灰沉积、震积岩、半深湖静水泥沉积和浅湖亚相的浅湖静水泥质沉积、浅湖浊流沉积,共2种亚相10种微相。青二、三段中可识别的米级旋回(六级旋回)有6种类型,可划分出422个米级旋回,这些米级旋回叠加成130个五级旋回、21个四级旋回和1个三级旋回。对青二、三段暗色泥岩、震积岩、白云岩、火山灰等特殊事件层的精细刻画对于松辽盆地烃源岩和湖相事件沉积研究具有重要意义。

松辽盆地深层储层砂岩中火山碎屑物质在成岩阶段的变化与孔隙发育

松辽盆地深层储层砂岩中岩屑成分主要为火山岩岩屑,体积分数最高可达60%。填隙物主要为凝灰质杂基和成岩期后的钙质及硅质胶结物,体积分数在11%～19%。其形成环境主要为陆相断陷盆地的河流、三角洲和扇三角洲。岩石的成分成熟度和结构成熟度普遍低,而储层物性通常却很好。孔隙铸体、岩石薄片和电镜分析结果表明,富火山岩岩屑储层岩石的物性受碎屑成分、填隙物和成岩流体3个因素影响,其中火山岩碎屑在埋藏成岩作用中易于形成的次生孔隙是改善储层物性的主要原因。岩屑砂岩与储层物性相关的主要成岩后生变化有:(1)埋藏压实作用使碎屑岩原生孔隙大量减少;(2)溶蚀、脱玻化、次生矿物的生成和重结晶等成岩作用的总效应导致孔隙增加;(3)成岩流体改造和蚀变作用使火山碎屑物质形成大量次生孔隙,从而改善了砂岩储层的物性。