川西南地区晚震旦世微生物岩及其对桐湾运动Ⅰ幕的响应

利用震旦纪灯影期沉积较为连续的乐山市峨边地区先锋剖面灯二、灯三段的沉积特征与地球化学特征,分析该时期的沉积环境,探讨存在争论的桐湾运动Ⅰ幕的起始时限。通过对先锋剖面灯二、灯三段地层进行实测,发现灯二段下部为富微生物岩沉积特征,上部为菌藻类减少的贫微生物岩沉积特征,灯三段为蓝灰色、深灰色泥岩沉积,与灯二段的突变接触关系明显。灯二段原岩的地球化学分析结果表明该时期为海水沉积环境,岩石类型为潮坪亚相沉积的白云岩,并可分为两大类与8小类。δ^(13)C在灯二段内部出现了明显负异常,依据δ^(13)C与海平面的变化及微生物的关系,认为桐湾运动Ⅰ幕应起源于灯二段内部富藻层-贫藻层之间。该构造抬升事件是造成海平面下降,古海水温度降低,古盐度降低,沉积环境转变,微生物数量减少,灯二段富藻-贫藻转变,δ^(13)C负异常的主要因素。

桐湾运动对四川盆地震旦系灯影组岩溶储层形成的控制作用

基于四川盆地震旦系灯影组16口井岩心和11条露头剖面的观察，结合128个碳氧同位素数据的系统分析，研究了震旦系灯影组储层特征、探讨了灯影组储层发育与桐湾期三幕构造运动的关系，预测了其优质储层分布区域。结果表明：1）四川盆地震旦系为典型的镶边碳酸盐岩台地沉积体系，围绕绵竹-长宁裂陷两侧发育大型的台缘丘滩体，岩石类型以泥粉晶白云岩、藻砂屑白云岩、层纹石白云岩、凝块石白云岩和雪花状白云岩为主；2）受桐湾期三幕构造运动和海平面频繁升降变化的影响，形成了灯二段和灯四段两套风化壳岩溶储层，储层以低孔低渗为特征，溶蚀孔洞发育，为裂缝-孔洞型储层；3）灯二段和灯四段两套储层横向上分布较稳定，纵向上互相叠置，大面积分布；优质储层主要分布在台地边缘相带，主要集中在高石梯、磨溪、荷包场、威远、资阳、蓬莱等地区。

桐湾运动形成古风化壳对华南上震旦统储层的控制作用——以南山坪古油藏灯影组储层为例

桐湾运动是灯影组沉积后一次广泛的地壳抬升运动,该运动对华南灯影组优质储层的形成起到了关键作用,桐湾运动的抬升作用使得灯影组顶部暴露于大气淡水环境,形成古岩溶风化壳型储集体。从南山坪古油藏储层入手,结合其它地区上震旦统储层的岩溶特征,分析讨论桐湾运动对华南上震旦统灯影组白云岩的控制影响作用,从而为在我国华南地区找寻优质碳酸盐岩储层提供参考。

四川盆地桐湾运动及其油气地质意义

桐湾运动作为震旦纪—早寒武世多幕构造运动逐渐受到关注,目前,对其与震旦系灯影组岩溶储层密切相关认识较为一致,然而其与震旦纪—早寒武世古构造形成关系的认识存在分歧。由于古构造与油气地质条件密切相关,因此,深入研究桐湾运动具有重要意义。通过钻井、露头、川中地区地震资料分析,结合区域地质资料,研究桐湾运动期次、运动性质、发育范围及对震旦纪—早寒武世古构造的影响。结果表明:1桐湾3幕构造运动性质为幕式整体抬升,桐湾Ⅰ幕、Ⅱ幕扬子区广泛发育,桐湾Ⅲ幕相对局限,同一幕构造运动不同地区强弱表现不同,反映局部存在差异升降;2桐湾期幕式抬升、局部差异升降,加剧隆坳格局分异,并可将四川盆地震旦纪—早寒武世构造演化划分为隆坳雏形期、隆坳分异初期、隆坳发育期、隆坳强烈分异期、隆坳形成期、隆坳调整期和隆坳填平补齐期7个阶段;3古构造高地与桐湾期幕式抬升综合作用,使得隆起区沉积的丘滩体幕式抬升暴露,有利岩溶储集层发育,桐湾期不整合面可作为震旦系古油藏以及现今气藏形成过程中油气运移的优势通道。桐湾期多幕运动对震旦纪—早寒武世构造演化、储层发育及油气运聚均有重要影响。

四川盆地桐湾期古地貌特征及成藏意义

通过对桐湾运动性质、期次的分析,利用地震、钻井、露头等资料,采用"残余厚度法"与"印模法"刻画四川盆地筇竹寺组沉积前的侵蚀谷地貌形态,分析其油气成藏条件。四川盆地及邻区在晚震旦世—早寒武世发生了桐湾运动,共可分为3幕,均表现为区域性抬升与剥蚀,形成了3个假整合面。受其影响,在四川盆地中南部形成了近南北向展布的规模较大的德阳—泸州侵蚀谷,充填厚度较大的麦地坪组和筇竹寺组,成为寒武系烃源岩重要的生烃中心,与灯影组灯四段、灯二段两套风化壳岩溶储集层构成良好的成藏组合条件,有利于形成大气田,勘探潜力大。侵蚀谷成因机制与演化历史分析表明,震旦纪末期桐湾运动Ⅱ幕的逆冲-褶皱隆升、剥蚀作用以及早寒武世早期快速海侵背景下的拉张作用是形成侵蚀谷的关键。

川东南—黔西北桐湾Ⅲ幕岩溶古地貌恢复

通过对川东南—黔西北灯影组露头、钻井岩芯的详细观察分析,认为灯影组中上部发育一系列的古岩溶标志,包括岩溶角砾岩、充填的溶洞溶缝、含铁质古风化壳等。在结合前人对上扬子桐湾运动研究的基础上,认为川东南—黔西北大部分地区由Ⅲ幕和Ⅱ幕叠加形成了寒武系与震旦系之间的平行不整合面。采用"印模法"恢复桐湾Ⅲ幕岩溶古地貌,"印模"为下寒武统"牛蹄塘组+明心寺组+金顶山组";"印模"如果包括麦地坪组,"印模"底界将具明显穿时性。根据"印模"地层分布及古地貌指示,研究区岩溶古地貌主体呈南北向展布,具有东高西低的特征,东部发育岩溶高地,西侧为岩溶洼地,中部则发育岩溶斜坡。岩溶高地和岩溶斜坡可以进一步划分为残丘、平台以及上斜坡、下斜坡等次级岩溶古地貌单元。

川北柳湾乡震旦系灯影组第三段沉积特征及其地质意义

研究四川盆地北部柳湾乡震旦系灯影组第三段(简称“灯三段”)沉积特征及其演化模式。综合剖面详测、薄片组分鉴定及样品地化数据分析等,对灯三段混积岩的成因及特征进行研究,最终确立灯三段古环境沉积模式。灯二段与灯三段之间呈假整合接触,灯三段下亚段(18.98 m)为混积潮坪相的石英砂岩-泥晶白云岩的混积岩层,上亚段(30.1 m)为潟湖相的泥岩-粉砂岩层。Sr/Ba、V/Ni、U/Th、V/Cr与V/(V+Ni)质量分数比值等痕量元素参数表明灯三段沉积时期主体是滨海相微咸水、弱氧化-弱还原环境,其中部分白云岩段是氧化环境。灯三段沉积初期受桐湾运动Ⅰ幕的影响,海水动荡导致陆源碎屑物与碳酸盐岩相互影响,产生混积岩层;后期海平面下降,沉积碎屑岩。灯三段碎屑物质来源与古地貌指示桐湾运动Ⅰ幕时期汉南古陆发生隆升并伴随海平面的下降,为盆地内提供陆源碎屑物从而形成混积层序。

四川盆地及邻区震旦纪末—寒武纪早期构造运动性质与作用

近期在四川盆地震旦系—寒武系获得了天然气勘探的新突破,而对于震旦纪末—寒武纪早期构造运动的认识还存在较大争论。通过岩石学特征、地震剖面特征、沉积环境等方面的研究,认识到震旦纪末的构造运动与寒武纪早期的构造运动存在明显差异。研究认为桐湾运动是以整体隆升与沉降为特征,并发育三幕构造运动,即灯影组二段富藻层沉积末期的桐湾Ⅰ幕、灯影组二段沉积末期的桐湾Ⅱ幕与灯影组三段—灯影组四段沉积末期的桐湾Ⅲ幕,桐湾期的灯影组镶边碳酸盐台地还存在轻微裂化作用下的热液沉积。寒武纪早期的兴凯运动以裂陷为主,发育两幕构造运动,即麦地坪组沉积期的兴凯Ⅰ幕与筇竹寺组沉积期的兴凯Ⅱ幕,兴凯期的上扬子碳酸盐台地遭遇较强的裂解,热液作用普遍较强,但至兴凯Ⅱ期时,裂陷活动主要发生在川南—黔北地区,川中—川北较弱。桐湾期的隆升剥蚀不仅控制了三大岩溶风化壳的发育,且其形成的绵阳—宜宾—会东巨大侵蚀沟谷控制了下寒武统麦地坪组的泥岩与页岩为主的碎屑岩沉积;兴凯运动不仅控制了有利烃源岩的发育,且与桐湾运动一起控制了有利源-储配置区的分布。因此,四川盆地震旦纪末—早寒武世发育两类不同性质的构造运动,前者主要促进了储层的发育,后者主要促进了烃源岩的发育,二者共生组合形成了震旦系与寒武系的良好油气成藏组合。

构造运动对四川盆地震旦系油气成藏的控制作用

四川盆地所经历的多期构造运动对油气藏的形成和改造都具有明显的控制作用。为此,探讨了历次构造运动对该盆地震旦系油气成藏与富集的控制作用。基于地震、测井、岩心等资料,结合野外露头勘察,对研究区构造演化及其对储层形成、圈闭改造的控制作用开展了研究。结果认为:桐湾运动等4次构造运动控制了四川盆地震旦系油气成藏过程,其中:①桐湾运动以区域性升降运动为主,桐湾运动Ⅰ幕和Ⅱ幕造就灯影组灯二段、灯四段这2套近地表古岩溶储层的形成且大面积分布;②加里东运动形成了乐山—龙女寺大型古隆起,奠定了震旦系油气富集带形成的构造背景;③海西—印支期,震旦系以整体沉降为主,早期古隆起格局继承性发育,震旦系—寒武系烃源岩进入成油高峰期,古隆起区发育大型古油藏;④中三叠世末期的印支运动,四川盆地进入前陆盆地演化阶段,震旦系被深埋,使得古油藏发生原油裂解成气,成为震旦系重要的气源;⑤晚燕山—喜马拉雅期是震旦系气藏调整的关键期。结论指出,四川盆地震旦系天然气成藏条件良好,勘探潜力大,其中乐山—龙女寺古隆起震旦系是天然气富集的有利区带,古隆起斜坡带也是值得重视的勘探领域。

四川盆地晚震旦世—早寒武世构造运动记录及动力学成因讨论

四川盆地中部古老的震旦系—寒武系发现了储量过万亿方的特大型油气田,前人研究揭示了乐山—龙女寺持续性古隆起的重要作用,提出德阳—安岳拉张槽(裂陷槽)的存在及其重要的控富生烃凹陷的作用,但其发展和演化以及形成的动力学机制还尚待进一步研究和揭示。在四川盆地大量野外工作及分析的基础上,结合现有钻井和地震等地下资料,以盆地中西部为主要研究区,对晚震旦世—早寒武世该区经历的构造-沉积记录进行了综合分析和探讨。研究揭示了晚震旦世—早寒武世存在3期构造运动,对应桐湾运动的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ幕,分别对应灯影组三段/二段,麦地坪组/灯影组四段以及筇竹寺组/麦地坪组等界面及灯影组三段、麦地坪组和筇竹寺组等层位。桐湾运动Ⅰ幕中发现了典型的重力流滑塌沉积及凝灰岩等火山活动记录,而桐湾运动Ⅱ幕和Ⅲ幕构造界面大部分地区具有叠合特点,形成了区域性的不整合,南部地区可见典型的碎屑流沉积和表生岩溶响应。三幕构造运动总体均表现为先隆起剥蚀再沉降充填的演化过程,隆起剥蚀区和沉降区具有一定的叠合性,并在四川盆地西缘地区形成了近南北向带状展布的灯影组三段和麦地坪组—筇竹寺组两期相对深水陆棚区域(前人称为拉张槽或裂陷槽),而该深水陆棚区也是陡山沱组和灯影组一段和二段的沉积中心区域。认为该相对深水区具有基底的持续继承性,并由灯影组三段至筇竹寺组沉积期具有幕式性活动增强的特点。在此基础上,探讨了该构造活动的动力学成因。

论四川盆地下古生界5次地壳运动与油气勘探

四川盆地早古生代曾发生澄江、桐湾、云贵、冶里及加里东等5次地壳运动,其动力主要来自印度板块的向北俯冲和欧亚板块的向东漂移,并与青藏板块相碰撞,使青藏板块迅急向东,在盆地西部龙门山一带的薄弱地带发生断裂,致使青藏板块向东逆覆于扬子地台板块之上,相继四川盆地形成。5次地壳运动使龙门山大断裂带规模一次比一次大,使下古生界油气勘探储层也逐渐东移,勘探范围也逐渐变小。经勘探证实,共形成了雅安—龙女寺、泸州和天井山3个古隆起,是油气勘探的有利地区,特别是雅安—龙女寺古隆起区,不但规模大,各时期碳酸盐岩储层发育,局部构造多,且其西北翼遭受剥蚀的程度较深,经大气淡水长期淋溶,各储层必然会产生大量的古岩溶缝、洞,当其彼此纵横向相互交切后便可形成一个庞大的缝、洞网络空间,对油气聚集成藏十分有利。泸州古隆起和天井山古隆起上,也有较多局部构造可供钻探下古生界碳酸盐岩储层。

四川盆地寒武系沉积前震旦系顶界岩溶地貌特征及其地质意义

受桐湾运动的影响,四川盆地震旦系灯影组发育2期大规模风化壳岩溶作用,岩溶识别标志明显。为探寻岩溶作用与震旦系灯影组油气成藏的关系,综合应用野外剖面、新钻井以及地球物理勘探资料,通过分析不整合面上、下地层的补偿关系,根据灯影组"残余厚度"和下寒武统"印模厚度"的特征,依据地层厚度组合关系恢复了该区寒武系沉积前震旦系顶界的岩溶地貌,并将其分为岩溶高地、岩溶坡地、岩溶谷地和岩溶盆地4个二级地貌单元,认为寒武系沉积前四川盆地震旦系顶界具有大型近南北向侵蚀谷地和大面积分布的岩溶坡地并存的地貌特征。在此基础上,研究了桐湾期的表生岩溶作用对灯影组储层形成和油气成藏的重要意义:①大面积分布的岩溶坡地与灯影组丘滩体叠合形成了连片叠置发育的优质储层;②近南北向大型侵蚀谷地充填下寒武统巨厚的优质烃源岩,形成了古隆起高部位下寒武统生烃中心;③优质烃源岩与储层大面积对接有利于油气侧向运聚成藏。

黔北震旦系灯影组顶部古风化壳特征及油气意义

古风化壳对岩溶储层的形成及油气运聚成藏具有重要的意义。野外地质调查发现黔北震旦系灯影组顶部普遍发育一套黄褐色渣状粘土层,地球化学特征表现为MgO的淋失和SiO2、Al2O3、Fe2O3、Fe2O、P2O5、TiO2不同程度的相对富集,为震旦纪末桐湾运动所形成的古风化壳。该风化壳在不同相带发育程度不尽相同,造成了下伏岩溶储层的差异。台地边缘相区受后期构造抬升影响显著,原生孔隙发育,有利于大气水下渗,岩溶作用强,改善了下伏颗粒白云岩储层,形成了大量的溶蚀孔洞、粒内溶孔、粒间溶孔和裂溶缝;其他相区受岩溶作用改造弱,储层物性较差。因此,黔北隐伏的灯影组滩相-风化壳区应为下阶段油气勘探的重点区域。

川西南井研地区灯影组断溶体形成机制与识别

川西南井研地区震旦系灯影组地层经桐湾多幕升降运动,发生多期构造变形和岩溶作用,岩溶储层发育。经早寒武世兴凯地裂运动,灯影组内形成一系列层间断层,该系列断层沟通灯影组顶面不整合面,并以断层面发生溶蚀扩大。依据高精度三维地震资料解释,通过构造演化分析,明确了区内灯影组层间断层形成机制;经JS1井钻遇,结合正演模拟分析,借鉴塔河地区断溶体圈闭理论,提出了井研地区灯影组碳酸盐岩断溶体发育模式,明确了断溶体地震响应特征;利用地震多属性分析,结合剖面上的追踪与刻画,明确了断溶体展布特征,为有利区优选提供有力依据。

南山坪古油藏灯影组白云岩储层成岩作用研究

南山坪古油藏储层是华南上震旦统灯影组白云岩储层的典型代表。通过对该储层及储层内残留沥青的野外剖面和显微镜下观察分析,研究了该储层的储集性特征和成岩演化过程。根据储层矿物的结构成分和孔隙的形成及演化,将该储层的演化过程划分为沉积阶段、第一次浅埋阶段、表生阶段、第二次浅埋阶段、深埋阶段、构造运动阶段六个阶段。南山坪灯影组储层为台地边缘浅滩和滩间相沉积,沉积形成的细粉晶白云岩、泥晶白云岩及鲕粒白云岩是后期成岩改造的物质基础。白云石化作用和表生岩溶作用是主要的建设性成岩作用,形成了油气储存的主要空间。

乐山—龙女寺古隆起构造演化与新元古界震旦系天然气成藏

以乐山—龙女寺古隆起新元古界震旦系灯影组为对象,研究古隆起演化与其油气成藏过程的关系。乐山—龙女寺古隆起经历了多期构造运动:桐湾(Ⅰ幕、Ⅱ幕)运动控制着灯影组古岩溶的发育,加里东运动期形成了古隆起的雏形,其后海西、印支、燕山运动期古隆起总体继承发育,轴线不断由西北向东南迁移,并最终在喜马拉雅运动后定型,控制着油气成藏过程。通过流体包裹体和埋藏史研究,认为乐山—龙女寺古隆起经历了3个关键生排烃期:志留纪、早三叠纪和侏罗纪—白垩纪。伴随着乐山—龙女寺古隆起的构造演化过程,新元古界灯影组成藏经历了7个阶段:初次充注、生烃停滞、二次充注、古油藏形成、古油藏迁移、古油藏裂解及气藏形成。结合油藏数值模拟和油气勘探实践,建立了乐山—龙女寺古隆起震旦系灯影组的成藏模式,在高石1井所在的斜坡区,发育集群展布的气藏群,横向上总体表现为层状分布特征,是天然气勘探的重要领域。同时认为,以四川盆地为代表的中国新元古界含油气系统具有重要的油气勘探价值。

四川盆地关键构造变革期不整合特征及其油气地质意义

随着震旦系—下寒武统天然气勘探取得重大发现,对古构造格局有了新的认识,该地质时期发育呈南北向展布的隆坳构造。桐湾期、加里东期、印支期为四川盆地3期关键构造变革期,其不整合分析是构造演化研究的重要手段,因此有必要通过关键构造变革期不整合研究,分析构造变革对古构造演化的影响。基于钻井、野外露头、地震资料分析,并结合区域地质资料,探讨关键构造变革期不整合发育特征,研究震旦纪—早寒武世古构造演化及其对震旦系天然气成藏的影响。结果表明:1)3期关键构造变革形成了震旦系—下寒武统(桐湾期)、中上寒武统—二叠系(加里东期)及上三叠统—侏罗系(印支期),7个区域性不整合;2)不整合具有叠合性、迁移性特征,叠合性主要反映构造继承性,迁移性主要反映古构造的变迁过程,依据不整合发育特征,高石梯-磨溪构造区构造演化划分为发育期、调整期及稳定期3个演化阶段;3)不整合与隆起区丘滩体叠加控制了震旦系岩溶储层发育,不整合面可作为油气运聚优势通道,不整合迁移性有助于分析古构造圈闭的形成与消亡。分析认为,关键构造变革期不整合特征分析对认识震旦纪—早寒武世隆坳构造后期演化及油气运聚具有重要意义。