四川盆地开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩沉积-成岩-成藏系统

长兴组礁白云岩是川东北地区最重要的天然气储层类型之一。通过对开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩岩石组构、成岩演化序列、铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素、流体包裹体、油气性质及来源综合研究,认为古地貌格局控制了开江-梁平台棚东侧不同类型台缘生物礁的展布,古海平面的"升降"控制了生物礁形态及规模,台缘礁坪/礁盖滩微相及部分毗邻发育的骨架礁相带控制了优质储层发育位置和空间展布规律;可将长兴组白云岩划分为准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,优质的礁、滩相白云岩储层仅与多期次埋藏白云石化作用有关,推测成岩流体主要来源于封存地层中的早-中三叠世蒸发岩溶解产生的具低Mn含量、较低Fe含量、高Sr含量、较高δ^(13)C值、较高^(87)Sr/^(86)Sr比值特点的高盐度埋藏循环海源孔隙水,并有长兴期同生卤水和深部有机酸热液混入;按水文体制,将长兴组白云岩成岩系统划分为4类,分别为海源同生卤水、封存卤水、混源热卤水和深源混合热卤水成岩系统,认为混源热卤水成岩系统埋藏白云石化和溶蚀作用是提高储层质量的关键;论证了开江-梁平台棚东侧长兴组存在同一流体输导体系控制的埋藏白云石化作用与油气充注成藏的统一"成岩-成藏"系统,揭示了长兴组白云岩沉积-成岩-成藏耦合关系,为该地区下一步天然气勘探目标优选提供地质依据。

济阳坳陷车西洼陷二叠系上石盒子组致密砂岩储层成岩-成藏系统演化

致密砂岩储层成岩-成藏系统演化决定储层致密化过程和优质储层成因与分布。以车西洼陷上石盒子组致密砂岩储层为例,通过薄片观察、包裹体分析、激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪分析等技术,结合埋藏史和构造演化史,对致密砂岩储层的成岩-成藏系统演化进行系统研究。结果表明:车西洼陷上石盒子组致密砂岩储层硅质胶结物主要为来源于石英颗粒压溶作用的第一期石英次生加大边,长石溶蚀供源的第二期石英次生加大边、充填石英颗粒破裂缝型自生石英以及充填粒间孔隙型自生石英;高岭石分别为原始沉积的充填孔隙细晶高岭石杂基,大气淡水淋滤长石形成的充填孔隙粗晶高岭石,深埋藏封闭环境长石溶蚀原位沉淀形成的颗粒形态高岭石;车西洼陷上石盒子组致密砂岩的成岩-成藏系统演化过程为原始沉积的含细晶高岭石杂基的长石质石英砂岩→充填孔隙粗晶高岭石→黄色荧光油充注→硅质胶结物→天然气→充填孔隙粗晶高岭石→硅质胶结物→蓝色荧光油充注→天然气→颗粒形态高岭石、伊利石、绿泥石。

高精度层序格架与源-汇系统约束下的沉积体系分析方法:以涠西南凹陷始新统流一段为例

北部湾盆地涠西南凹陷的勘探方向已经从构造圈闭转移到岩性圈闭上,寻找岩性油气藏的核心问题就是明确砂体的展布。以涠西南凹陷流沙港组一段为研究对象,综合利用碎屑锆石U-Pb年龄、测井、录井、岩心及地震等资料,对研究区目的层进行了高精度层序划分和沉积体系时空展布研究,明确了涠西南凹陷流沙港组一段沉积相类型及分布规律。研究表明,目的层流沙港组一段可以划分为1个三级层序、3个体系域以及8个准层序组。通过对研究区源-汇体系与沉积相分析,表明涠西南凹陷的沉积物主要来自西北部万山物源、东部企西物源、东南部涠西南物源以及西南部物源。涠西南凹陷流沙港组一段主要发育三角洲、湖泊和湖底扇等3种沉积相类型。低位期主要发育中深湖和湖底扇沉积,发育浊积水道、天然堤和席状朵体等沉积微相;湖扩期主要以深湖泥沉积微相为主;高位期则主要发育三角洲前缘沉积,其中水下分流河道、水下分流河道间较为发育,河口坝、席状砂等沉积微相发育较少。B洼主要发育西部三角洲进积滑塌型、南部近源断坡带型和东部远源缓坡型等3种类型湖底扇,其中,南部物源体系规模大、成藏条件好,是下一步勘探最具潜力的目标。

深时源-汇系统要素的常用定量分析方法

源-汇系统研究是构造地质学、沉积学和层序地层学的综合,因其整体性、动态化和半定量-定量的特点受到了广泛关注。首先阐述了目前深时(前第四纪)源-汇系统的关键问题是物质平衡的定量表征及搬运过程对沉积物的控制,由于地层记录缺失和参数获取困难等原因,研究仍极具挑战。随后综述了深时源-汇系统定量分析方法,可分为地质年代学法、将今论古法和沉积学法。各方法通过获取地貌要素、水力学参数、侵蚀速率、沉积通量等信息,建立“源”“汇”之间的定量关系,进而重建盆地沉积充填演化史。通过系统介绍不同方法的基本原理、相关参数,对比其优越性及局限性,认为地质年代学法应用较广,核心在于物源示踪;将今论古法关键是地质背景的类比及地质参数的选择;沉积学法受多变量控制,需兼顾构造-气候背景及研究尺度。最后对深时源-汇系统定量分析的发展进行了展望,在“将今论古”这一重要思想指导下,需着眼于物源体系、沉积物搬运路径、沉积物分配关系、系统内的各要素及其耦合作用,需注重多时间尺度的定量表征、多学科交叉的动态研究。而相较于大陆边缘源-汇系统,陆相湖盆源-汇系统模式与预测模型有待进一步完善。

西湖凹陷K气田宝石组“源-渠-汇”及沉积体系分析

西湖凹陷K气田宝石组的油气潜力可观,但其古地理环境尚不明确。该文应用"源-渠-汇"耦合的思想,利用地震及钻井资料对K气田宝石组进行沉积体系演化及展布研究,明确了宝石组沉积相类型及分布规律。结果表明,宝石组可以划分为宝上、宝下两段,物源主要来自西北部海礁凸起。K气田宝石组主要发育三角洲前缘亚相沉积,包括砂坝、分流主河道、分流次级河道、河道间沉积微相。研究区南、北两个次洼,是优势沉积汇聚区,其中宝上段的水下分流河道以及宝下段的砂坝为下一步勘探开发的有利目标。该研究可为K气田宝石组油气勘探提供参考。

断陷盆地缓坡带物源转换与沉积响应——以渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡古近系源-汇系统为例

寻求盆外物源通量变化与盆内沉积体系的定量耦合响应仍然是源-汇系统研究的薄弱环节,也是断陷湖盆源-汇系统研究框架下的一个重要命题。基于渤海湾盆地饶阳凹陷蠡县斜坡全覆盖的3D地震资料和岩心、测井数据,结合碎屑锆石U-Pb定年技术,对研究区古近系沙(沙河街组)二段与沙一段开展物源体系定量化表征,并通过定量沉积构造解释和定量地震地貌测量,建立了浅水三角洲的定量化表征方法。研究显示,沙一段-沙二段沉积时期,古永定河分支被古大清河袭夺,造成蠡县斜坡A区特征锆石含量由37%下降至26%,对应的A区浅水三角洲面积由144 km2减小至38 km2,平均水下分流河道宽度由104 m减小至47 m;古唐河水系特征锆石含量由31%上升至39%,对应的B区浅水三角洲面积由71 km2增加至94 km2,平均水下分流河道宽度由77 m增加至88 m;古大沙河水系沉积物通量未观察到明显变化,对应的C区浅水三角洲面积由206 km2降低至185 km2,平均水下分流河道宽度由120 m减小至81 m。构造作用、气候变化及湖平面升降等异旋回作用影响范围较大,将会造成沉积体系的同步响应;而物源通量变化将影响特定沉积体系,是研究区浅水三角洲沉积响应的主要驱动机制。

土库曼斯坦萨曼杰佩气田卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩沉积-成岩系统

以土库曼斯坦阿姆河盆地萨曼杰佩气田主力油、气产层卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为例,根据沉积相、成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物特征,综合研究Fe、Mn、Sr微量元素,C、O、Sr稳定同位素,流体包裹体和阴极发光等地球化学特征反映的成岩环境和成岩流体性质。按'水文体制'将卡洛夫-牛津阶划分为不同成岩阶段的海水-淡水、压实卤水和深循环温压水3个成岩系统,认为沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系,可归结为:台地边缘生物礁和浅滩相控制了储层的区域分布;早成岩阶段淡水系统溶蚀作用和压实卤水成岩系统的浅埋藏白云岩化作用是形成储层的基础;中成岩阶段的温压水成岩系统埋藏溶蚀作用、中-深埋藏白云石化作用和构造破裂作用扩大了储层规模,提高了储层质量,对优质储层发育贡献最大。

开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层沉积-成岩系统研究

为了指导部署四川盆地白云岩储层中钻井,在油气钻井岩心观察与描述、野外剖面实测和样品采集的基础上,结合镜下薄片鉴定、X衍射、物性和地球化学特征分析,对开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层的沉积-成岩系统进行了深入研究。认为台地边缘生物礁和台地边缘浅滩为最重要的储集相带,颗粒白云岩、生物礁白云岩和晶粒白云岩为最主要的储集层岩性,晶间孔、晶间溶孔和超大溶孔为目的层最有效的储集空间,孔洞缝复合型储层为目的层最优质的储集类型。综合分析认为,长兴组沉积-成岩系统与白云岩储层在时空上具有良好的耦合关系,台地边缘生物礁和台地边缘浅滩相控制了白云岩储层的区域分布范围,而不同成岩系统对储层的贡献程度不同。其中:地层封存卤水与混合热卤水成岩系统是储层形成的基础与关键,地层封存卤水形成低孔低渗的孔隙型Ⅲ类储层,混合热卤水形成中孔中渗的孔洞型Ⅱ类储层;构造热液成岩系统对储层贡献最大,并形成高孔高渗的孔洞缝复合型Ⅰ类优质储层。

川东北地区飞仙关组和长兴组白云岩成因与成岩-成藏系统

通过沉积相剖面、岩石结构和多项地球化学指标、油气源岩性质对比及流体非均质性与运移路径分析等新技术方法,运用流体-岩石相互作用和流体成藏动力学新理论,研究了川东北地区飞仙关组和长兴组白云岩成因和成藏特征,确定此2个层位的优质生物礁相和鲕滩相白云岩储层成因主要与成岩期的埋藏白云岩化作用有关,都属于同源流体和同一流体输导体系控制的多期次、多阶段埋藏白云岩化与连续的重结晶作用产物,论证了飞仙关组和长兴组与埋藏白云岩化作用及多期次油气运移、充注和成藏过程也受同一流体输导体系和同一油气源控制。依据埋藏白云岩化过程的成岩系统划分与成藏过程在时空上的耦合匹配关系,提出以通源断裂/裂隙带为核心的,由断裂/裂隙带、不整合面和优质礁、滩相白云岩储层构成的复合输导体系为主控因素的统一"成岩-成藏系统"概念。

南海南部南安盆地新生代以来构造-沉积演化特征及区域成藏模式

南安盆地是南海南部重要的大型含油气盆地之一,深入分析其构造-沉积演化特征对盆地油气勘探具有重要的指导作用。结合已有研究成果,开展盆地二维地震资料解释,识别出南安盆地新生代以来5个主要的二级层序界面和4套地震层序。在层序地层格架下,根据地震反射特征识别出南安盆地楔形、S型(丘状)等5类地震相类型;砂包泥岩、砂泥岩互层等7类地震岩相类型以及扇三角洲、河流三角洲等8类主要沉积相。综合盆地构造演化特征,南安盆地新生代以来主要分为4个阶段:初始裂陷阶段、主裂陷阶段、断拗转换阶段和拗陷热沉降阶段。其中,中中新世以前为盆地裂陷阶段,发育陆源碎屑沉积,早期为湖相沉积,晚期为滨浅海相沉积;中中新世以后为拗陷阶段,发育陆源碎屑沉积和碳酸盐岩沉积。通过油气成藏模式研究,南安盆地烃源岩发育且品质较好,有利储集相带纵向厚度大且横向范围广,区域盖层覆盖整个盆地,并形成了早期的自生自储和晚期的下生上储两类油气成藏系统。

珠江口盆地陆丰凹陷陆丰15洼与22洼古近系文昌组源-汇系统与沉积演化

珠江口盆地陆丰凹陷陆丰15洼、陆丰22洼勘探程度较低,文昌组沉积体系认识较薄弱。为了推进勘探进程,基于地震、钻井、岩矿分析等资料,对洼陷文昌组源-汇系统和沉积演化进行了研究。识别出沿陡坡、缓坡和轴向发育的6个一级水系、23个二级流域单元。文昌组沉积时期,湖水经历了由浅变深再变浅的过程,裂陷早期与晚期物源输入最强。陆丰15洼早期的物源主要来自轴向、缓坡,中期收缩,晚期物源整体推进,而陆丰22洼早期的物源主要来自缓坡、陡坡,中期收缩,晚期主要来自轴向。文昌组发育辫状河三角洲-湖相沉积体系。文四段发育湖泊相烃源岩,文三段、文五段发育辫状河三角洲砂岩储层,预测文五段为有利勘探层系。

准噶尔盆地二叠系源-汇系统与古地理重建

源-汇系统是目前国内外地球科学领域的研究热点,对于含油气盆地古地理重建以及源储预测评价有着重要的指导作用。本文以准噶尔盆地二叠系为研究对象,通过基于盆地地质大剖面的构造-层序特征分析、定年数据的物源体系演化分析和沉积过程约束的正演模拟等方法,深化了对准噶尔盆地二叠纪古地理格局的认识,探讨了二叠纪源-汇系统演化特征与二叠系源储分布规律。早二叠世为盆地断陷发育期,以石炭系为主物源,除东南部发育海相-海陆过渡相沉积外,总体以近物源扇三角洲-湖相沉积体系为主,多断陷的沉积格局控制了玛湖等凹陷优质烃源岩的分布,与火山岩相关的扇三角洲前缘砂体与混积云质岩构成有利储集体;中二叠世为盆地断-拗转换期,物源年龄开始趋于复杂,沉积中心、沉降中心较早二叠世明显向盆内迁移,早期断陷趋于连通,盆地西部仍以近物源的扇三角洲群-湖相沉积体系为主,东南部则转换为远物源三角洲群-湖盆沉积体系,在盆地中部发育连片分布的规模烃源岩,可与同期(扇)三角洲前缘形成良好的源储组合;晚二叠世进入盆地拗陷发育期,物源供给范围更广,物源年龄进一步复杂化,大型浅水湖盆发育远物源为主的退覆型河流-三角洲沉积体系,为盆地规模油气成藏奠定了储层基础。

火成岩构造组合与壳-幔成矿系统

讨论了火成岩构造组合，指出不能单纯地运用化学图解，强调要结合岩相学、岩石组合特征研究，要注意区分区域与局部的构造环境。指出双峰式火成岩组合的确切含义是指缺乏中性成员，而不单看化学图解的几何形态，讨论了伸展与挤压对双峰式和钙碱性火成岩组合的可能约束。指出由蛇绿岩套再造的古构造历史可能是残缺的，结合弧火成岩的厘定可在某些方面弥补这个不足，讨论了弧火成岩组成极性形成的可能原因。讨论了大陆碰撞造山带的火成岩构造组合类型及其在再造造山带的边界性质、造山带演化历史中的重要意义。指出大陆裂谷带的火成岩常呈组成对称的水平分带，而不同于弧火成岩的组成极性。讨论了岩浆构造热事件及其序列的重要意义，提出大陆碰撞造山带具类似于变质作用的顺时针演化的事件序列，而大洋俯冲造山带则具反时针演化的事件序列。最后，强调并讨论了“壳幔岩浆流体成矿系统”的科学命题。

四川类前陆盆地盆-山耦合系统和沉积学响应

依据四川盆地晚三叠世须家河期至白垩纪盆地构造和沉积演化史的综合分析结果,认为该盆地属于发育在大型周缘前陆盆地基础上的陆内压性叠合盆地,具类前陆盆地性质。盆地形成和演化受周边龙门山、米仓山-大巴山和雪峰山3个造山带多期次非同步异方位的逆冲推覆活动控制,可划分为受盆缘造山带逆冲推覆作用控制的川西、川东北和川东南3个盆-山耦合次系统,区域上构成了独具特色的"三坳围一隆"构造-沉积格局。对应各造山带异方位的交替逆冲推覆活动,盆-山耦合过程又可划分为早期周缘前陆盆地(T3m→T3xt)、中期类前陆盆地(T3x→J3)、晚期萎缩衰亡(K)3个演化阶段。各演化阶段盆-山耦合过程的沉积学响应具有特征的异同性:差异性为对应各造山带逆冲推覆应力方位的变化,各亚阶段沉降-沉积中心位置各异,往复迁移于川西、川东北和川东南3个坳陷带;相似性为各次系统地层分布都呈自前缘坳陷带向前陆斜坡带和前陆隆起带上超减薄变细的楔状体,具有相似的沉积组合、相带展布和油气地质特征。

流花11-1油田礁灰岩油藏沉积-成岩演化模式

南海流花11-1油田发育生物礁、生物滩两种沉积相类型,并可细分为珊瑚藻礁、珊瑚礁、珊瑚藻-珊瑚礁、有孔虫滩、生物碎屑滩及珊瑚藻屑-有孔虫滩6种沉积微相。岩心观察及薄片鉴定结果表明,生物礁体在海底成岩环境、大气淡水成岩环境及区域地下水-埋藏成岩环境中发生的成岩作用包括粘结、溶解、胶结、压实-压溶、重结晶、白云化及“白垩化”作用等。结合沉积相分析结果及成岩作用各个阶段对储集性能的影响,将礁灰岩油藏沉积-成岩演化过程划分为8个时期:Ⅰ期成礁、早期暴露-溶蚀、Ⅱ期成礁、中期暴露-溶蚀、早期成藏、晚期溶蚀、晚期成藏及区域地下水溶蚀。这种特有的演化模式形成了垂向上的8层储层结构,即4个高孔渗段和4个中-低孔渗段间互沉积,4个中-低孔渗段A,B2,C及E段以胶结作用为主,岩性相对致密,隔夹层广泛发育;生物礁体暴露过程中,处于渗流环境的B1,B3及D段由于溶蚀作用形成高孔渗段,区域地下水进一步溶蚀和“漂洗”形成的高孔渗段F段为水层。

鄂尔多斯盆地白垩系粘土矿物的分布特征及其沉积-成岩环境意义

系统地分析了鄂尔多斯盆地白垩系粘土矿物的特征及其沉积、成岩环境意义。研究结果表明:白垩系砂岩、泥质岩的粘土矿物组合以I+C+I/S型、I+C型为主,具有高伊利石含量,较高绿泥石、伊/蒙混层矿物含量的粘土矿物组成特点;其中泥质岩粘土矿物主要为陆源碎屑成因,次为沉积成岩过程中形成的自生粘土矿物,而砂岩粘土矿物兼有陆源碎屑成因和沉积成岩过程自生成因的特征;白垩系沉积时气候总体特征为干旱—半干旱,但局部时段发生干—湿气候波动而处于短暂的湿热气候环境;白垩系沉积物源富含长石等硅酸盐矿物,沉积物质主要自北、南、西向盆地内部搬运沉积;白垩系沉积和埋藏成岩过程中水介质整体上具有盐度较高,偏碱性,富K+、Fe2+、Mg2+的特点,且总体上盆地南部水介质中的这些指标都高于北部。

靖边气田马五_(1-4)亚段沉积微相和成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田马五1～4亚段属于陆表海蒸发碳酸盐潮坪相。潮上带(含)石膏结核白云岩和潮间带上部的含石膏晶模白云岩最有利于形成储层。马五1-4亚段碳酸盐岩经历了复杂的成岩作用,准同生期白云石化和膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期选择性溶解作用构筑了储层的轮廓;埋藏期溶解作用和各种矿物充填作用,决定早期溶孔能否保存和储层最终状况。引入"负胶结物孔隙度"概念,更直观地反映了沉积作用对马五1-4亚段储层发育的控制作用。将沉积微相和成岩相研究有机地结合在一起,以简约的方式,用一套数字组合符号半定量地表达沉积微相和成岩相,在开发区块储层评价和预测上获得了良好效果。

海底峡谷侵蚀-沉积作用与天然气水合物成藏

近年来海底峡谷和海域天然气水合物的调查和研究表明,二者在空间分布上具有一定的相似性,同时海底峡谷强烈的侵蚀作用和良好的内部建造,与海域天然气水合物的聚集、分布和成藏具有直接或间接的关联。通过对目前海底峡谷和海域天然气水合物的资料调研和系统分析,指出海底峡谷和海域天然气水合物的相关性主要表现在3个方面:侵蚀-沉积作用与有利沉积体的分布、侵蚀-沉积作用与含烃流体渗漏的相互作用、侵蚀-沉积作用与海域天然气水合物的动态成藏。将海底峡谷和水合物的关联性应用到珠江口盆地海底峡谷群,初步分析了二者的关联。研究认为该区域的海底峡谷将会对有利沉积体进行破坏和改造,使其表现为"斑状/补丁状"的平面分布特征,影响了水合物的分布和实际产出;此外,峡谷侵蚀-沉积作用导致了先前形成的水合物的分解,一部分的甲烷等气体将会进入到海水之中,而受有利沉积体上部细粒均质层的遮挡,大部分的含气流体将被"继续"限制在有利沉积体之中而形成新的水合物,这可能是该区域内细粒沉积物中水合物饱和度较高的原因。

银根—额济纳旗盆地天草凹陷构造-沉积体系演化及油气成藏条件分析

天草凹陷位于银根—额济纳旗盆地白垩纪断陷盆地群的西北部,经历了早白垩世断陷发生、发展阶段,晚白垩世坳陷阶段,第三纪到第四纪挤压抬升等主要的构造演化发展阶段。其中,第一阶段是形成盆地沉积建造的主要时期,沉积了2000～3000m的早白垩世沉积,其间经历了两次大的湖侵、湖退过程,对应沉积了两套浅湖-半深湖相烃源岩和扇三角洲相砂体。天草凹陷油源、储层、保存、圈闭配套匹配以及油气运聚等油气成藏条件好,用类比法和盆地模拟法计算的凹陷总资源量的期望值为0.89亿吨。下白垩统巴音戈壁组上部是主要的含油层系,位于凹陷东西两侧的巴勒断阶带、哈尔构造带是天草凹陷油气勘探的重要领域。

黄河包头段水-沉积物系统中重金属的污染特征

以系统的形态分析实验研究为基础 ,结合上覆水、悬浮物、沉积物及孔隙水中重金属的分布特征 ,评价了黄河包头段水体中重金属 (Cu、Pb、Zn、Cd)的潜在危害程度 .结果表明 ,黄河包头段干流沉积物中Pb、Cd等重金属具有较大的潜在生态危害性 ,更易造成污染 ;包头市工业废水对黄河干流水体重金属污染有明显的迭加作用 .此外 ,分层位 (按深度 )计算的SQC值结果揭示 ,用表层沉积物或不同层位 (深度 )的混合沉积物所得沉积物重金属质量基准代表某一区域或河段沉积物重金属质量基准有一定的风险性 .