The Lithofacies Paleogeography and Paleoenvironmental evolution of the Cenozoic in the Weihe Basin, China

The Weihe Basin,which is known as a Cenozoic rift Basin,is special for its location where not only enrich oil,gas and water,but also is a"sweet"for environment evolution research.It sits in the transition area between the ordos basin with full of oil and gas resources in the north and the Qinling Orogenic Belt with rich mineral

鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩岩相分类与沉积环境恢复

鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩分布面积广、厚度大、有机质含量高,具有广阔的页岩油勘探前景。在大量岩心、薄片和地化数据分析的基础上,对长7黑色页岩的岩相类型、地质特征与分布规律进行剖析,利用微量元素指标对其形成期古环境和页岩成因机制进行研究。按照“有机质丰度—岩矿组成—沉积构造”分类标准,将长7划分出3类岩相,其中长7_(3)底部发育极富有机质纹层状页岩,向长7_(2)过渡为富有机质纹层状黏土/粉砂质页岩,长7_(1)发育贫有机质块状粉砂质泥岩。自长7_(3)到长7_(1),随着湖盆萎缩和三角洲推进,黏土矿物、有机质和黄铁矿含量以及纹层发育程度逐渐降低。亚热带温暖潮湿气候和长期稳定的深水湖泊环境为藻类大规模发育创造了条件。微量元素研究表明,长7_(3)极富有机质页岩形成于湖盆生产力极高、水体缺氧甚至硫化的强还原环境,因受火山活动和湖底热液的影响而富含胶磷矿和Ni、Cu、Mo等营养元素,是国内罕见的富铀页岩。结合古地貌、气候、水文条件综合分析,认为长7黑色页岩的成因机制为强烈构造运动下火山活动、热液活动叠加拗陷湖盆的水体分层模式。

联合压汞法表征致密油储层孔喉特征:以陕北定边地区延长组长7段为例

致密油储层孔喉结构复杂,非均质性强,现有的单一实验技术无法将其全孔径进行有效表征。在分析目前表征方法的基础上,通过铸体薄片、扫描电子显微镜、高压压汞及恒速压汞等实验,综合研究了陕北定边地区延长组长7段致密油储层孔隙结构特征,通过联合压汞法,探讨了致密油联通孔隙的孔径大小及分布特征,细分了孔喉类型。结果表明,高压压汞表征的孔喉半径分布在0.0036~40μm,大于1μm的样品占比约12.5%;恒速压汞表征的孔隙半径分布在80~300μm,喉道半径分布范围为0.12~10μm。全孔径曲线表征孔径分布在0.0036~300μm,二者重叠区域分布在0.12~40μm,结合全孔径分布频率,探索性的将定边地区长7段的储集空间孔喉类型划分为8个区域,最终认为研究区目的层多集中发育中孔、大孔、纳米级孔喉及微—细喉道。这将为致密油储层孔喉大小及储集空间研究提供一种新思路和新手段,意义深远。

青藏高原东北部兰州盆地新生代沉积相与古环境演化

兰州盆地是青藏高原东北缘系列盆地中最早接受沉积的地区之一,也是探讨高原隆升与古气候演化的理想场所。通过大量野外露头观察,综合岩石学特征、古生物化石及沉积地球化学等多种指标,对兰州盆地始新世—中中新世沉积演化进行了全面研究。结果表明,兰州盆地始新统西柳沟组桔红色、砖红色砂岩应属于风成沙漠沉积,而非前人认为的扇三角洲或河湖相沉积。西柳沟组沉积之后,兰州盆地进入河流—三角洲—湖泊演化阶段:始新世—渐新世早期(野狐城组沉积期)气候总体干热,形成以滨浅湖(含干盐湖)为主、间或出现小规模三角洲的沉积格局;早渐新世晚期(咸水河组沉积早期)开始发育三角洲沉积,之后水体范围逐渐扩大,至晚渐新世浅湖沉积发育,该时期古环境由半干旱半湿润的开阔林地—灌丛演变为干旱气候背景下的灌丛—草原。早中新世初期(咸水河组沉积中期)发育三角洲平原沉积,之后快速过渡为三角洲前缘—浅湖沉积,代表了湖盆在新生代最后一次扩张,古气候以半干旱为主;中中新世(咸水河组沉积晚期),湖盆逐渐萎缩消亡,兰州盆地整体演变为河流相沉积,仅在局部残存小型洼地,古环境仍为温带半干旱的灌丛—草原。

鄂尔多斯盆地中晚三叠世延长期沉积演化

基于多年对鄂尔多斯盆地中上三叠统延长组的研究成果,结合近年来对盆地东、南邻区宁静盆地、沁水盆地、济源盆地、南召盆地等同期地层的野外实测以及地球化学、年代学等的研究结果,对鄂尔多斯盆地中晚三叠世延长期的岩性特征、地层厚度、地层接触关系、沉积相类型等进行对比研究。结果表明,研究区周缘中晚三叠世的岩性粒度变化、地层厚度及地层上下接触关系与鄂尔多斯盆地沉积背景具有一致性;沉积相带演化从时间尺度和空间尺度上讲,从邻区向鄂尔多斯盆地内部过渡变化符合瓦尔特相律,符合中晚三叠世华北板块构造的演化背景。研究后认为,中晚三叠世,周缘盆地与鄂尔多斯盆地应属同一个大型沉积盆地,这将中晚三叠世鄂尔多斯原型盆地向东部和南部延伸,包括了宁静盆地、沁水盆地、济源盆地、南召盆地等盆地。该研究为中晚三叠世鄂尔多斯盆地原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。

鄂尔多斯盆地东南部延长组微量元素地球化学特征及环境指示意义

对鄂尔多斯盆地东南部延长组不同层位的62件泥岩样品进行微量元素测试,并对35件泥岩样品进行常量元素测试,结合岩石学和古生物学特征对研究区的古沉积环境进行定量-半定量分析。研究表明,Li,Sr,Ni,Ga和Sr/Ba数值都指示研究区为淡水环境,偶有咸水注入;δ U,U/Th,V/(V+Ni),V/Cr和Ni/Co数值指示研究区为半氧化半还原-氧化环境,局部存在还原环境;根据Co元素含量计算出延长组平均最大古水深59.17 m,结合岩石学和古生物特征,认为长7最大古水深大于50 m;Sr/Cu,CaO/(MgO×Al2O3)和Mg/Ca数值指示研究区为温暖湿润的气候,气温略低于纸坊组时期。

鄂尔多斯盆地中—上三叠统沉积充填特征与延长组低品位含油气系统的关系

从构造-沉积耦合特征入手,分析中—晚三叠世鄂尔多斯内陆拗陷盆地的沉积充填特征,建立“夹心千层饼”式沉积充填结构模式,着重研究低品位石油资源的类型与分布特征、沉积作用对低品位石油资源分布的控制作用,并从源储组合类型、不同类型资源分布、成藏动力、含油丰度与规模等方面对比分析低品位油气藏的特征。研究认为,延长组低品位资源为多类型混合共生资源,具有立体叠置成藏的特征;以湖盆中部长7为“核心”,向上、下地层及两侧地区,低品位资源由非常规页岩油气、致密油逐渐变成特低渗、中低渗透油藏,含油丰度呈现出逐渐降低的趋势。

四川盆地东部茅口组白云岩成因:来自岩石学、矿物学和地球化学的证据

四川盆地中二叠统茅口组白云岩中蕴藏丰富的天然气资源,但是这套白云岩的成因多年来一直存在争议。盆地东部茅口组白云岩储集层多发育在茅三段中下部,纵向上厚度介于3.0~46.8 m之间,平面上沿北西—南东向基底断裂呈带状展布。野外和钻井岩心观察发现,白云岩内发育交织状张性裂缝,将岩石切割呈角砾状,裂缝多被粗晶方解石、白云石充填或半充填。根据围岩和裂缝中白云石晶体形貌和产出状态,在显微镜下识别出4类不同组构的白云石:第1类为灰泥基质中“星散状”自形粉晶—细晶白云石;第2类为半自形面状组构细晶白云石,呈他形—半自形镶嵌状;第3类为具“雾心亮边”的自形晶面状组构细晶—粗晶白云石,具糖粒状结构,晶间孔隙发育;第4类为脉体充填的粗晶鞍状双晶白云石。背散射照片显示前3类白云石的“雾心”部分晶面混浊、表面分布方解石残斑及微孔,而第3类白云石的“亮边”部分与第4类鞍状粗晶白云石脉则晶体明亮、洁净、致密,属新生矿物。上述4类白云石的成分均具有富Ca和贫Fe、Mn、Sr的特点,MgO含量变化较大,其中前两类白云石MgO含量总体低于白云石标准计量,而后两类白云石的MgO含量则接近或略高于标准计量。岩石学、矿物学和地球化学特征表明:茅口组白云岩主要经历了2期白云化作用,初次白云化作用形成第1类、第2类白云石及“雾心”白云石,二次白云化作用形成“亮边”白云石和粗晶白云石脉体;2期白云化作用均发生得很早,可能始于同沉积期至浅埋藏期。白云石原位微量元素和原位锶同位素分析表明,白云化作用流体具有混源的特点,流体可能由富Ca地下水以及与火山活动有关的热液混合而成。推测中二叠世末期峨眉山地幔柱的喷发引起四川盆地内基底断裂再次活动,造成茅口组内张性构造裂缝发育,这为白云化流体混合及运移提供了通道。

贺兰山地区晚三叠世沉积主微量元素物源分析及方法探讨

通过系统总结贺兰山地区晚三叠世的物源研究成果,结合研究区周缘地质概况、上三叠统延长组地层厚度变化和主微量元素分析,对延长组物源时空演化进行了综合研究,认为贺兰山地区晚三叠世延长组早期(T3y1-T3y2)物源主要来自西北部、西部和南部,晚期(T3y3-T3y5)物源主要来自西北部、西部、南部和东部。在物源综合研究的基础上,对现今主微量元素常用的物源分析方法做了对比分析,认为主量元素/UCC、碎屑岩主量元素源区岩性函数判别图、微量元素/UCC,La/Th与Hf判别图、Co/Th与La/Sc判别图、Th/Sc与Zr/Sc判别图以及Th/U与Th判别图在物源分析过程中均有较好效果,总体判别结果比较接近,但也存在一些差异。岩性判别、CIA指数、Eu异常、Rb/Sr判别分析对反映不同性质母岩有很好的效果,可以推广并作为判断物源复杂程度的重要参考手段。文章详细阐述了几种物源分析方法的优势与问题,得出了一些新的认识和见解,对完善物源分析手段提供了一定的参考。

致密砂岩储层微观孔隙结构的分形研究

针对鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层孔隙结构复杂、储层有效性评价困难的问题,基于分形理论,分别利用压汞曲线及CT图像对分形维数求解。通过计算的分形维数求解分形孔隙度,并与实验孔隙度对比。结果表明,两类分形维数的计算结果能反映其与孔隙结构间的关系,均表明该样品为中等非均质性。研究后认为,分形维数可以用于孔隙结构类型的表征。

鄂尔多斯西南缘奥陶系碳酸盐重力沉积及古地理意义

为了查明鄂尔多斯西南缘奥陶系碳酸盐重力沉积的主要类型,探讨其成因机制以及古地理背景,对大量野外剖面和钻井岩心进行了系统观察。研究表明,奥陶系碳酸盐重力沉积丰富多样,主要发育岩崩、滑动、滑塌、碎屑流和浊流沉积。根据碎屑来源可将碳酸盐碎屑流划分为内源、外源、陆源及混源等类型,反映不同的成因机制和构造背景。研究后认为,鄂尔多斯地块早中奥陶世为广阔的克拉通陆表海浅水碳酸盐台地沉积,仅在西南缘有少量碳酸盐重力流发育。中奥陶世末克里摩里沉积期,鄂尔多斯西南缘演变为克拉通边缘拗陷-裂陷型陆缘海沉积格局,南缘大量发育碳酸盐滑塌-碎屑流-浊流沉积,西缘大量发育碳酸盐垮塌-碎屑流沉积。

鄂尔多斯盆地南缘岐山曹家沟奥陶系剖面地层和沉积特征

陕西岐山曹家沟剖面位于鄂尔多斯盆地南缘,交通便利、出露良好、地层齐全、沉积类型多样,是一条重要的奥陶系剖面。对曹家沟剖面进行了详细介绍,下奥陶统冶里组以泥质白云岩为主,亮甲山组以含硅质团块晶粒白云岩为特征,发育叠层石,均为潮坪相沉积。中奥陶统马家沟组主要为中薄层—中厚层的粉细晶云岩、灰岩,属开阔台地—台地前缘斜坡相沉积,峰峰组主要为中薄层—纹层状白云岩,发育大量薄层的碳酸盐碎屑流和浊流沉积,属较深水的台地前缘斜坡相重力流沉积。上奥陶统平凉组为一套大陆斜坡相类复理石的韵律沉积,唐王陵组为大陆斜坡相泥石流环境下的冰水沉积,具有典型的冰坠石构造。

鄂尔多斯盆地及周缘地区早古生代沉积演化

作者基于多年对鄂尔多斯地区早古生代的研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型等多方面,对研究区早古生代的沉积演化进行对比研究。研究后认为,鄂尔多斯地区下古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于早古生代大华北盆地之中;在此研究基础上,该研究绘制了早古生代各期鄂尔多斯地区的沉积相平面展布图,将原有沉积相图向东部和南部进行了扩张,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。

鄂尔多斯盆地东南部延长组早期物源与沉积环境特征

物源分析是盆地分析和古地理分析的基础内容,对构造、沉积等各方面都具有指示意义,进而可以为识别沉积体系和油气储层展布提供帮助。对鄂尔多斯盆地东南部延长组早期地层的砂岩和泥岩样品进行了轻、重矿物分析、阴极发光测试、微量及稀土元素测试等,结果表明:延长组早期,研究区物源供给较稳定,分别来自盆地东北缘阴山古陆和南缘古秦岭,源岩主要是上地壳太古宙以后的长英质岩石地层,兼有少量沉积岩和太古宙古老地层岩石混入,当时研究区内处于弱氧化弱还原—氧化的淡水沉积环境,气候温暖湿润。

渭河盆地新生代沉积速率特征与主控因素分析

为了研究渭河盆地新生代沉积速率特征与成因,系统收集、整理了研究区已有的重力和磁力资料,结合地震、地质、钻井等研究成果,分析了新生代各期沉积速率变化,探讨了盆地内新生代各期沉积速率与盆内基底、断裂、周缘构造的关系。研究表明,中新世,西安凹陷沉积速率较大,几乎是固市凹陷的2倍,沉积速率最大处位于渭深10井附近,约为93m/Ma;上新世,西安凹陷沉积速率仍较固市凹陷大,二者的沉积速率最大处分别为1 800,1 400m/Ma;第四纪三门期,盆内沉积速率逐渐变缓,沉积速率最大处位于固市凹陷内,约为380m/Ma;秦川期,盆地整体沉积速率明显加快。新生代西安凹陷沉降中心变化不大,主要位于户县以北地区,而固市凹陷沉降中心多变,主要位于华县和临潼以北地区,沉降中心整体偏南。沉积速率的变化受多种因素控制,古近纪,盆地周缘板块运动导致地壳加厚及深部地幔对流对盆内沉积速率影响较小;新近纪早中新世,受青藏高原快速隆升影响,渭河盆地沉积速率显著增大;晚中新世,秦岭北缘大型正断层活动导致渭河盆地发生大规模的沉降和扩展;上新世到第四纪,盆内沉积速率受秦岭山脉和渭北隆起共同作用。

河套盆地临河拗陷西缘陡坡带石油勘探前景

为了探究河套盆地临河拗陷的石油勘探前景,通过野外地质调查、井下样品分析,对研究区的石油地质条件开展研究,圈定勘探的有利区带。研究结果表明,临河拗陷西缘陡坡带紧邻两套烃源岩沉积中心,伴有切穿基底的狼山断裂作为运移通道,上覆良好的新生界盖层,并且陡坡带还发育冲积扇和基岩裂缝储层,整体具有近油源、邻优势运移通道和封盖体系佳的特点,石油成藏条件良好。此外,狼山断裂上的阿贵庙-苏布腊根庙一带受构造控制,形成多条断裂相互接触的"调节带",可能发育"复合花状构造"等岩性-构造复合圈闭,是油气勘探的有利区域。

渭河盆地及周缘上古生界残留地层分布及油气意义

近年来,由于全球资源量的需求增多,作为勘探程度较低的渭河盆地受到了越来越多学者的关注。而制约渭河盆地油气勘探的主要矛盾是缺乏烃源岩,若盆地存在上古生界烃源岩,则具有重要油气地质意义,可为氦载体气成藏提供物质基础。为了研究渭河盆地及周缘上古生界残留地层分布特征,本文系统收集、整理了渭河盆地及周缘已有地球物理资料,结合地质、地震、钻井、地球化学等研究成果,明确了研究区上古生界残留地层分布,通过对比盆地南北缘上古生界烃源岩特征,探讨渭河盆地内部上古生界天然气勘探潜力。结果表明,渭河盆地内确实存在上古生界地层,主要位于西安凹陷和固市凹陷内,固市凹陷中煤系地层的厚度较西安凹陷大,且厚度较大处靠近南部。烃源岩产生的甲烷气通过盆地内大量的断裂运移到新生界断层封闭的圈闭构造中成藏,新生代地层中发育优质的储盖组合,新近系张家坡组上部分布大范围的湖泛沉积泥岩,构成了良好的区域性盖层,为天然气提供了有利的保存条件。此外,天然气藏的存在可为盆地内氦气成藏提供基础条件。对渭河盆地基底气源岩认识的深化,为鄂尔多斯周缘盆地群油气基础地质调查提供重要的借鉴意义。

鄂尔多斯地区中新元古代构造沉积演化研究

综合利用地质、测井和地震等资料,探究鄂尔多斯地区中新元古代的构造沉积演化过程,以便恢复研究区中新元古界的原始构造沉积格局和开展深层油气勘探。研究结果表明,研究区中新元古代长城纪、蓟县纪、青白口纪和震旦纪经历了4个构造-沉积演化阶段:裂谷阶段、被动大陆边缘阶段、边缘沉降阶段和边缘坳陷阶段。研究后认为,长城系主要为一套陆相-滨海相石英砂岩沉积建造,发育辫状河、三角洲、滨浅海、浅海和深海等沉积相。蓟县系主要为浅水陆表海沉积,发育砂坪、云坪、燧石云坪、开阔台地和浅海等沉积相。青白口系主要为滞留海盆和大陆斜坡等沉积环境。震旦系主要为冰川沉积,发育大陆冰川、滨岸、陆棚等沉积相。

贺兰山地区三叠纪沉积特征及其地质意义

通过系统分析贺兰山地区三叠系的沉积特征,结合研究区盆地构造属性以及物源研究的最新成果,以探究贺兰山地区三叠世盆地演化的具体过程。研究后认为,研究区纸坊组相较于石千峰组物源供给充足、降水充沛,普遍发育辫状河沉积,荒草滩一带存在辫状河三角洲沉积,延长组一段至三段总体发育冲积扇和辫状河沉积,至延长组四段、五段,则以辫状河三角洲和湖相沉积为主。根据三叠系沉积相空间展布特征可知,研究区纸坊组、延长组一段至三段沉积相自西北向东南连续相变,此时与鄂尔多斯盆地完全连通;延长组四段、五段沉积相空间展布格局发生明显变化,且与鄂尔多斯盆地在东南大水沟一带连通,总体呈半连通态势。充足的物源供给、充沛的降雨以及盆地早期快速沉降是上三叠统延长组形成巨厚沉积的必要条件。从中三叠统纸坊组红层的逐渐减少到上三叠统充沛的降雨反映了整个贺兰山地区乃至华北板块西部古气候条件的快速变化,反映了古亚洲洋闭合对区域古地理、古气候的显著影响。

裂变径迹对豫西宜阳地区中新生代构造演化过程的约束

为了研究宜阳地区与鄂尔多斯盆地中新生代构造演化过程的时空关系,对宜阳地区开展了锆石、磷灰石裂变径迹测年分析。结果表明,锆石裂变径迹年龄为185±8 Ma,磷灰石裂变径迹年龄为49±3 Ma^41±3 Ma,结合前人资料,认为宜阳地区中新生代以来共经历了两期较大规模的构造改造,分别是晚三叠世—早侏罗世印支运动和始新世—渐新世喜马拉雅运动对本区的影响。这两期构造运动与鄂尔多斯三叠纪原型盆地萎缩及秦岭造山带快速造山均有很好的等时性,说明宜阳地区与鄂尔多斯盆地自中生代以来具有相似的构造背景。