Sedimentary characteristics and processes of the Paleogene Dainan Formation in the Gaoyou Depression, North Jiangsu Basin, eastern China

In this paper,the type,vertical evolution,and distribution pattern of sedimentary facies of the Paleogene Dainan Formation in the Gaoyou Depression of the North Jiangsu Basin are studied in detail.Results show that fan delta,delta,nearshore subaqueous fan,and lacustrine facies developed during the Dainan Formation period and their distribution pattern was mainly controlled by tectonics and paleogeography.The fan delta and nearshore subaqueous fan facies predominantly occur in the southern steep slope region where fault-induced subsidence is thought to have created substantial accommodation,whereas the delta facies are distributed on the northern gentle slope which is thought to have experienced less subsidence.Finally,the lacustrine facies is shown to have developed in the center of the depression,as well as on the flanks of the fan delta,delta,and nearshore subaqueous fan facies.Vertically,the Dainan Formation represents an integrated transgressiveregressive cycle,with the E2d1being the transgressive sequence and the E2d2being the regressive sequence.This distribution model of sedimentary facies plays an important role in predicting favorable reservoir belts for the Dainan Formation in the Gaoyou Depression and similar areas.In the Gaoyou Depression,sandstones of the subaqueous distributary channels in the fan delta and the subaqueous branch channels in the delta are characterized by physical properties favorable for reservoir formation.

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组沉积相及其对隐蔽油气藏的控制

苏北盆地高邮凹陷是江苏油田的主要油气勘探开发区,是一个南断北超的典型箕状断陷湖盆,其中的古近系戴南组为一套厚度近2 0 0 0m的河湖相砂泥岩地层,从下到上分为一段和二段。通过沉积充填分析和沉积相编图,戴南组一段沉积时,苏北盆地断陷构造活动相对强烈,地形高差大,水体相对较深,水体范围相对较小,从南向北分别发育近岸水下扇、湖底扇、三角洲等沉积相类型。戴南组二段沉积时,断陷构造活动有所减弱,地形高差变小,水体相对较浅,水体范围扩大至整个凹陷,从南向北分别发育扇三角洲、湖底扇、三角洲等沉积相类型。利用砂岩等厚图等资料,确定了戴南组的沉积相图。沉积相在平面上分布范围明确,纵向上既有差异性又有继承性。高邮凹陷边缘和内部的同沉积断层对沉积相和砂体的发育分布起着重要的控制作用,沉积相控制了油气分布,特别是对隐蔽油气藏的形成起重要作用。高邮凹陷戴南组的隐蔽圈闭类型主要有地层超覆、断层—岩性、砂岩上倾尖灭及透镜体圈闭等。湖底扇、三角洲前缘、扇三角洲前缘、近岸水下扇中扇等为有利的储集岩相带。结合石油地质条件的分析。

高邮凹陷古近系戴南组戴一段物源分析

在分析了高邮凹陷戴南组沉积期构造和沉积背景的基础上,利用重矿物组合分析法、矿物成分分析法、砂岩质量百分含量法、地震反射波组形态分析法和古地貌分析法,对戴南组戴一段的物源进行了分析.认为高邮凹陷中东部戴南组戴一段北部物源来自于柘垛低凸起,存在4个主要物源,南部物源主要来自通扬隆起区以及东南部的吴堡低凸起,存在5个主要物源.在此基础上,编制了戴南组戴一段的沉积体系分布图.

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组沉积相及沉积演化

根据岩心、电测曲线、录井以及地震资料,对苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组的沉积相类型、展布特征及其演化规律进行了系统的研究。结果表明,戴南组发育扇三角洲、三角洲、近岸水下扇和湖泊四种沉积相类型,扇三角洲、近岸水下扇分布在凹陷南部陡坡,三角洲分布在北部缓坡,湖泊分布在凹陷的中心及扇三角洲、三角洲、近岸水下扇的侧翼,从凹陷边缘到中心,沉积相由扇三角洲、三角洲、近岸水下扇沉积逐渐变为滨浅湖、半深湖沉积,整体呈南北分异、隆凹成带的格局。戴南组的沉积演化可划分为戴南组一段和戴南组二段两个时期,不同时期的沉积特征、沉积相展布表现各异,总体表现出水体由浅变深,再变浅,沉积范围逐渐扩大,扇三角洲、三角洲、近岸水下扇先退积,后进积的特点。

高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲沉积体系及其沉积相模式

扇三角洲是苏北盆地高邮凹陷戴南组较为发育的一种沉积类型,集中分布在凹陷南部陡坡带一侧,是该区一个重要的勘探领域。根据岩芯、测井、地震、粒度等资料,对高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲的沉积特征进行了研究,建立了高邮凹陷戴南组的沉积相模式。根据单井沉积相、连井沉积相分析以及地震剖面反射特征和砂地比图综合分析,确定了戴南组各亚段沉积相的平面展布,编制了戴南组各亚段沉积相分布图。结果表明:高邮凹陷南部陡坡带地形陡,存在扇三角洲发育的条件,也存在反映浅水环境的岩性特点,成分成熟度和结构成熟度低反映了近物源的条件,还发现反映牵引流和重力流共存的沉积构造特点;从地震反射特征上看,反射结构不稳定,并发现向盆地边缘加厚的楔形地震相。在此基础上,重点对戴南组扇三角洲相各微相进行了分析,共划分出扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相,并进一步划分出水上分流河道、漫滩沼泽、水下分流河道、分流河道间和席状砂等微相,最后详细阐述了各微相的沉积特征。

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中的遗迹化石

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中动物遗迹化石共鉴定出6个遗迹属8个遗迹种,其中1个为未定种。包括Taenidium barretti、Taenidium satanassi、Beaconites coronus、Cystichnum curvativum、Palaeophycus isp.、Planol-ites m ontanus、Skolithos verticalis和Skolithos linearis等。这些遗迹化石主要是无脊椎动物的进食迹和居住迹,呈全浮痕或半浮痕保存。根据组合特征及沉积环境分析,可识别出两个遗迹化石组合:1)Taenidium—Beaconites遗迹组合,主要由具新月型回填纹构造的进食迹组成,反映了周期性干旱气候条件下的滨浅湖沉积环境;2)Skolithos linearis遗迹组合,主要由居住潜穴组成,代表了三角洲平原—前缘沉积环境。生物扰动根据扰动特点,可分为三种类型,即1)均一型,反映了湖平面缓慢上升之后较长时间保持稳定;2)增强型,反映了湖平面整体稳定条件下的小幅度快速上升,然后保持稳定和缓慢下降;3)复合型,反映了湖平面先缓慢上升,然后缓慢下降。三角洲平原-前缘分支河道沉积序列中遗迹化石的类型、丰度、分异度和扰动指数垂向上呈规律性的变化,结合其沉积学特征分析,可分为四个沉积单元,每个沉积单元的内部物理成因构造和生物成因构造明显不同。

江苏高邮凹陷古近系戴南组一段物源体系和沉积相

对碎屑组分和重矿物的分析结果表明,高邮凹陷戴南组一段沉积时期,北部斜坡带的花庄、富民北部和永安地区沉积物来自柘垛低凸起方向,联盟庄和马家嘴地区沉积物来自菱塘桥低凸起方向;南部陡坡带沉积物来自通扬隆起,周庄地区沉积物来自东部物源区。戴一段沉积物母岩岩性以中—低级变质岩为主,中酸性火山岩的分布较基性火山岩要广,深成岩较少或没有。根据岩心观察、录测井资料分析,及研究区物源体系特征,认为高邮凹陷戴南组一段沉积时期,发育扇三角洲、三角洲、近岸水下扇和湖泊沉积。凹陷北部斜坡带地形坡度较缓,来自柘垛低凸起和菱塘桥低凸起方向的沉积物呈点物源形式沿水下河道在缓坡带形成三角洲沉积,物源供给量的差异导致三角洲朵体大小不同;凹陷南部陡坡带地形高差较大,在湖岸临近高地发育多条水下河道,沉积物被剥蚀后呈多物源形式就近入湖沉积,加之母岩类型差异,在湖盆陡坡带形成近岸水下扇、扇三角洲沉积体;凹陷西南部因汉留断层的存在造成三角洲前缘与前三角洲的高差,使原沉积的三角洲前缘沉积物发生滑塌,并以线状物源形式在较深水处形成滑塌浊积扇;凹陷中部和砂岩及砂砾岩沉积体的侧翼和远端受构造活动影响较小,物源供给不充分,发育湖泊相沉积。

苏北盆地高邮凹陷深凹带东部古近系戴南组二段沉积相及沉积演化

通过岩心观察描述和测井、录井、分析化验资料等综合分析,结合区域地质背景,对高邮凹陷深凹带东部古近系戴南组二段的沉积相类型及其分布、演化特征进行了系统研究。结果表明,戴二段发育扇三角洲、三角洲和湖泊三种沉积相类型,扇三角洲分布在南部陡坡区,三角洲分布在北部缓坡区,湖泊分布在扇三角洲、三角洲侧翼及深凹带中央地带,这种沉积格局受凹陷周边断层和古地形控制。平面上从凹陷边缘至中心,沉积相由扇三角洲相或三角洲相渐变为滨浅湖相;垂向上自下而上,沉积物粒度呈现粗-细-粗的变化规律。戴二段沉积演化可划分为初、早、中、晚和末期五个阶段。各时期的沉积特征、沉积相展布表现各异,总体表现出水体由浅变深,再次变浅,扇三角洲和三角洲先退积后进积的特点。末期湖盆整体抬升,戴二段地层顶部遭受剥蚀,与上覆地层呈不整合接触。

苏北盆地高邮凹陷联盟庄地区戴南组物源及沉积相研究

综合运用碎屑岩类分析法、重矿物法对苏北盆地高邮凹陷联盟庄地区戴南组的物源方向进行了分析。结果表明,戴南组物源具有不稳定性,早、中期物源均来自柘垛低凸起,物源方向由沿东北方向沉积演变为沿南北方向沉积;晚期物源来自西北部的菱塘桥低凸起。联盟庄地区戴南组沉积物为再旋回沉积物,母岩区构造背景为活动大陆边缘,其源岩主要为花岗岩和中基性火成岩。根据岩心、电测曲线、录井以及分析测试资料,对联盟庄地区戴南组的沉积相平面分布进行了研究,三角洲的展布受河湖作用及物源供应的影响,早、中、晚期分别呈朵状、朵叶状和伸长状。

高邮凹陷马家嘴-联盟庄地区戴南组构造—沉积体系

沉积过程和构造作用的关系研究历来都是地质工作者进行盆地分析的核心问题,层序地层学的提出与发展将该问题在现阶段已演变为结合构造演化发展,从三维空间整体解剖沉积过程的沉积体系研究,研究结果表明,构造作用是控制陆相断陷盆地沉积体系发育、展布及演化的主要因素之一。该文在岩心观察、野外露头、测井曲线识别及地震资料解释的基础上,将苏北盆地高邮凹陷马家嘴-联盟庄地区戴南组划分为湖泊、湖底扇、近岸水下扇和扇三角洲4种沉积体系,在结合马家嘴-联盟庄地区构造发展演化过程的基础上,分析得出研究区戴南组的沉积体系在纵、横向上受构造控制作用明显。

高邮凹陷真武油田转换式沉积演化模式

沉积相及沉积体系是油气储层研究的重要组成部分。针对高邮凹陷真武油田戴南组和三垛组厚度大、沉积时间长、沉积类型多样等特点,通过对沉积背景和物源方向等分析,开展了沉积演化研究。结果表明,真武油田戴南组—三垛组发育辫状河、曲流河、三角洲、扇三角洲和陡坡带近岸水下扇5种沉积相,各种沉积相又可划分为多种沉积微相。通过对砂体厚度和粒度特征变化规律等进行分析可知,研究区具有双向三物源特征,即南、北双向均有物源,北部为1个物源,南部分为东南部和西南部2个物源。在研究区沉积相与物源研究的基础上,鉴于戴南组—三垛组沉积过程中双向三物源控制形成了多种沉积相发育的演化模式以及南、北物源转换控制的沉积特征,提出研究区发育转换式沉积演化模式,即在戴南组—三垛组沉积时期,研究区的物源由南向北发生转换。

高邮凹陷始新统戴南组古环境演化及沉积特征

苏北盆地高邮凹陷始新统戴南组(E2d)地层中发育丰富的岩性地层油气藏.通过钻井岩心、古生物、微量元素、测井等资料,对E2d地层沉积环境演化及展布规律进行了详细研究.研究结果表明:E2d地层沉积期气候属于温热而湿润的亚热带型气候;戴一段(E2d1)沉积期在吴堡构造运动活动较强背景下,凹陷水体处于半咸水-淡水过渡湖相与扇三角洲和近岸水下冲积扇的环境,在凹陷南部断阶带发育了近岸水下冲积扇,北斜坡发育扇三角洲沉积以及湖泊沉积;戴二段(E2d2)沉积期构造活动减弱,凹陷湖泊属于淡水-微咸水水体环境,在凹陷南部断阶带发育扇三角洲,北斜坡发育三角洲及湖泊相沉积.在上述沉积相背景下发育与展布的砂体成为油气聚集的重要储集单元.

渭河盆地蓝田始新世红河组沉积物特征和古环境记录

渭河盆地渭南—蓝田地区堆积着连续的始新世以来的地层序列,是揭示新生代亚洲季风气候演化和环境变迁的良好材料。文章对陕西蓝田支家沟厚约330 m的红河组典型剖面进行了沉积学和环境替代指标的初步分析。结果表明,红河组发育时间属于中、晚始新世,是在较为稳定的沉积环境下的河湖相堆积。古流水方向为从南到北,且整个地层沉积环境稳定,从红河组上部到下部古水流方向未发生改变。赤铁矿是红河组的主要载磁矿物,可能含极少量磁铁矿。基于地层序列、岩性、哺乳动物化石和沉积物特性分析,渭河盆地地区在中、晚始新世时气候相对暖湿,植被覆盖度高,有湖泊、沼泽分布,东亚季风气候雏形可能已经出现;到早渐新世,气候趋向相对冷干,与全球范围内始新世—渐新世之交的气候转型相一致。研究为认识始新世中国中部古气候变化提供了新材料。

苏北盆地高邮凹陷深凹带古近系戴南组一段沉积格局与时空演化

以苏北盆地高邮凹陷深凹带古近系戴南组一段为研究对象,综合运用钻井、录井、测井、地震解释和测试分析等手段,识别其主要沉积相类型,总结其砂层组级别的沉积格局与时空演化。结果表明：研究区戴一段主要发育三角洲相、扇三角洲相、近岸水下扇相和湖相等沉积相类型,且在滨浅湖区发育滩坝和非深水事件成因砂体。戴一段沉积时期,三角洲主要分布在深凹带北部,主体为前缘亚相;南部断阶带发育一系列小型孤立扇三角洲;肖刘庄和周庄局部地区发育近岸水下扇;联盟庄地区浅湖相带多个砂层组发育滩坝和非深水事件砂体;湖底扇主要分布在一亚段各次凹中心。真2-1和真2-2断层、汉留断层以及吴1断层形成的梳状断槽等的构造活动,从（弱）氧化水环境为主、演化至各次凹中心以还原水环境为主的水体环境演变等因素,影响并控制着深凹带戴一段沉积格局。高邮凹陷深凹带戴一段沉积充填分为3个阶段：三亚段为明显的退积型式,二亚段呈加积充填型式,一亚段为退积—进积—退积充填型式;邵伯、樊川和刘五舍3个次凹水深和沉积充填过程呈现略有差异的规律性变化。

江苏北部始新统戴南组、三垛组孢粉植物群及古生态环境

该文通过对苏北—南黄海盆地高邮凹陷和海安凹陷16口石油探井中戴南组及上覆三垛组690块岩心样品的孢粉分析研究,建立了始新世三个孢粉植物组合,它们分别是早始新世Ulmipol-lenites-Inaperturopollenites-Pterisisporites组合(称第一孢粉组合,分布于戴南组一段至二段的Ⅰ亚段)、早始新世Taxodiaceaepollenites-Caryapollenites组合(称第二孢粉组合,分布于三垛组一段Ⅰ亚段)和中始新世晚期Nitrariadites-Retitricolpites-Euphorbiactes组合(称第三孢粉组合,分布于三垛组二段Ⅱ亚段)。讨论了这三个组合的特征和所属时代,提出了与以往戴南组、三垛组众多研究者将其归于渐新世的不同意见。文章还简要地阐述了各孢粉植物群的生态环境。对新发现的13个种作了描述,其中8新种,2未定种,对2种作了重新组合。

海安凹陷曲塘、海北次凹戴南组—三垛组一段沉积特征及演化

通过对取心井岩心的精细观察和描述,在戴南组一段和三垛组一段共识别出11种岩相类型。根据电测曲线、录井以及岩相组合的特点,并结合区域沉积背景,研究认为戴南组一段属于辫状河三角洲沉积体系;三垛组一段属于河流沉积体系,其中下亚段为辫状河,上亚段为曲流河。戴南组一段沉积期,曲塘次凹北部断阶带以及曲塘次凹南-东斜坡带、海北次凹南-西斜坡带辫状河三角洲前缘亚相发育,水下分流河道砂体构成了辫状河三角洲前缘亚相的格架。三垛组一段下亚段沉积时期,研究区主要为辫状河河道和洪泛平原亚相沉积,河道内心滩砂体发育;上亚段沉积期演变为曲流河河道、堤岸和泛滥平原亚相沉积,河道凸岸一侧发育边滩微相。辫状河三角洲前缘水下分流河道以及辫状河心滩、曲流河边滩砂体物性较好,是研究区油气富集的有利相带。

高邮凹陷深凹带戴南组古生物特征及环境意义

充分利用岩芯和古生物分析资料,结合沉积相研究成果,对高邮凹陷深凹带戴南组一段—二段5亚段的介形虫和轮藻化石及其沉积环境的关系进行系统研究。识别出介形虫70个属种,统计显示以金星介科分子为主,其次是玻璃介科分子,还有少量胡花介科分子,其化石组合的垂向变化反映了戴南期湖泊水体从半咸水→淡水—微咸水→半咸水→淡水的旋回性变化。发现轮藻化石76个属种,主要有常州厚球轮藻、强壮冠轮藻、长柱形钝头轮藻、小球状轮藻等,其中以戴一段一亚段最为繁盛,表明当时较为稳定的半咸水—淡水沉积环境。介形虫化石组合和轮藻化石的垂向分布和演化与沉积环境、沉积相变迁和分布具有密切关系。介形虫组合以淡水—微咸水环境中的属种占优势,且轮藻勃发时,反映陆源碎屑物质供给充足,沉积相以加积型或进积型三角洲和扇三角洲为主;当介形虫组合以半咸水环境中的属种占优势时,表明陆源碎屑物质供给较弱,沉积相以退积型三角洲和扇三角洲为主。

东海西湖凹陷保俶斜坡带平湖组“古地貌-古水系-古坡折”特征及其对沉积体系的控制

西湖凹陷是我国东海陆架盆地油气勘探的主战场,同时也具有巨大的勘探潜力。已有很多研究认为西湖凹陷始新统平湖组是潮坪沉积为主的海—陆过渡体系,其物源主要来自西部和北部凸起区。然而关于砂体从物源区到汇聚区的“源—渠—汇”过程目前研究较为缺乏,并且对“源—渠—汇”体系发育的制约因素探讨不够深入。该文以西湖凹陷保俶斜坡带平湖组为主要研究对象,利用钻井、地震等资料开展高精度古地貌恢复,并在古地貌基础上对古水系、古坡折进行定性与定量分析。研究表明,古地貌控制了沉积汇聚区的位置,古水系约束了输砂通道的分布,古坡折控制了沉积相带的空间配置;“古地貌—古水系—古坡折”3个因素联合约束了砂体从物源区通过河流输运在汇聚区沉积的全过程,进而控制着整个保俶斜坡带沉积体系的展布。

苏北盆地高邮凹陷戴南组隐蔽油气藏研究

基于对地震、地质和测井资料的综合研究,将苏北盆地高邮凹陷戴南组自下而上划分为SⅢ5、SⅢ6、SⅢ7共3个三级层序和8个体系域,建立了凹陷西部具断裂坡折带和凹陷东部无明显坡折带两种不同的层序地层样式。分析了戴南组隐蔽油气藏的形成条件及控制因素,通过建立戴南组隐蔽油气藏有利勘探区评价标准,结合凹陷主要勘探地区层序地层、沉积相、油源、储盖配套和保存等条件的分析研究,评价出Ⅰ类有利勘探区2个(联盟庄—马家嘴地区、邵伯—真武地区),Ⅱ类较有利勘探区3个(永安—富民西地区、黄珏西地区、周庄—陈堡地区)。

苏北盆地戴南组泥屑流扇沉积

针对苏北箕状断陷盆地戴南组的沉积体系、岩性岩相、砂体展布等特征,既不遵循中国东部箕状断陷盆地的一般规律,也不遵循陆相盆地沟槽带是建设扇体、砂体主带的普遍规律,通过大量岩心资料观察,发现戴南组存在一种由砂级泥岩粗岩屑组成的特殊类型沉积岩,其分布具有一定的普遍性和规律性。据此,以岩心观察描述为基础,结合岩石薄片鉴定特征、地层古生物组合特殊面貌及剖面测录井响应的一些特有现象,综合识别这套特殊岩性剖面。研究表明,这套地层是重力流之泥屑流流体的沉积产物—泥屑流扇,扇体可分扇根、扇中和扇端3带。平面上,此类扇发育在断陷湖盆凹缘坡折带,即湖盆沟槽地带;剖面上,此扇主要见于戴南组断陷湖盆低位域,湖侵域无此扇,高位域有个别此扇。分析认为,苏北箕状断陷湖盆有特殊的成盆古地质背景,即由下构造层大型的统一拗陷湖盆解体形成了相互分隔的戴南组箕状断陷群,由此形成了阜四段大套泥岩围限、新老双重物源、构造作用差异、多种搬运输送流态及多样坡折带类型等多因素耦合,共同控制了戴南组沉积特征。由此,发现了断陷凹缘坡折带发育泥屑流扇、富泥扇,断陷凸缘坡折带生长富砂扇的规律。