Patterns of Clay Minerals Transformation in Clay Gouge, with Examples from Revers Fault Rocks in Devonina Niqiuhe Formation in The Dayangshu Basin

The role of authigenic clay growth in clay gouge is increasingly recognized as a key to understanding the mechanics of berittle faulting and fault zone processes,including creep and seismogenesis,and providing new insights into the ongoing debate about the frictional strength of brittle fault(Haines and van der Pluijm,2012).However,neither the conditions nor the processes which

基于航空重磁资料对大杨树盆地南部及周边岩浆岩分布规律的认识

基于区域地质-地球物理综合研究,利用最新实测的航空重磁综合测量数据,结合野外踏勘与物性测量结果,采用化极、向上延拓、垂向导数等场源分离或异常提取技术,研究了大杨树盆地南部及周边不同类型岩浆岩的重磁异常响应,圈定了其空间分布范围,揭示了区域岩浆岩发育特征、分布规律及其控制因素。研究表明,研究区不同类型的岩浆岩具有迥然不同的航磁异常特征;本次采用的突出局部重磁异常的地球物理方法可以有效识别酸性、中酸性、中基性等岩浆岩;本次系统圈定了具有地质意义的岩浆岩百余处,多数岩浆岩沿北东向与北西向断裂及其两侧分布,尤以断裂交汇部位最为发育,说明断裂对岩浆活动具有明显的控制作用;航空重磁揭示研究区发育较大规模的隐伏中基性火山岩,为区域基础地质研究和火山岩盆地油气藏资源评价提供了重要的地质-地球物理依据。

大杨树盆地南部坳陷九峰山组烃源岩地球化学特征及油气来源

大杨树盆地勘探和研究程度较低,但近年来在其南部坳陷九峰山组部署的多口探井中获得了工业油流,显示出良好的勘探远景。目前对研究区九峰组烃源岩及油气来源缺乏系统地研究和认识,本文利用有机碳、岩石热解、气相色谱-质谱、碳同位素等地球化学分析资料,评价了九峰山组烃源岩生烃潜力,分析了原油性质,并探讨了油气来源。结果表明:九峰山组一段(九一段)和九峰山组三段(九三段)发育一般—优质的烃源岩,w(TOC)分别平均为1.76%和2.59%,w(S1+S2)分别平均为4.44 mg/g和7.36 mg/g,w(氯仿沥青“A”)分别平均为0.21%和0.09%;九一段烃源岩有机质类型以Ⅱ1型为主,其次为Ⅰ型,而九三段以Ⅱ1型为主,其次为Ⅱ2型;九一段烃源岩镜质体反射率(Ro)主要为0.70%~1.60%,处于成熟—高成熟演化阶段,而九三段Ro主要为0.50%~1.10%,处于成熟演化阶段。烃源岩成熟生烃门限深度约为1 300 m,生烃高峰约为1 750 m,具有生烃早的特点。原油为轻—中质原油,具有高黏、高蜡、低硫、高饱和烃特点。原油富集碳的轻同位素,δ13C油为-30.40‰~-29.38‰,δ13C饱和烃为-30.78‰~-29.07‰,δ13C芳烃为-29.73‰~-27.91‰,具有以湖相腐泥型有机质为母质的特点。原油分子标志化合物的主峰碳为nC19和nC21,OEP(奇偶优势)为1.07~1.08,Pr/Ph为0.83~1.10;利用甾萜类标志物将原油划分为两类,其中第一类为YC1和Y3井原油,具有相对高的三环萜烷、C30D、Ts/Tm、C29Ts/C29藿烷、甾烷C27R/C29R、规则甾烷/藿烷、重排甾烷/规则甾烷、C29甾烷20S/20(S+R)、C29甾烷ββ/(ββ+αα)及低的β-胡萝卜烷特点,第二类为YX4和Y6井原油,具有高β-胡萝卜烷及相对低的甾萜烷值,表明第一类原油成熟度高于第二类,二者的沉积环境和母质来源上略有差异。油岩对比反映出第一类原油主要来源于九一段源岩,第二类原油主要来源于九三段源岩,反映该地区存在自生自储和下生上储2种类型油藏。

大杨树盆地的构造特征及变形期次

大杨树盆地是叠置于大兴安岭造山带的东部,与松辽盆地紧邻,呈北北东向长条带状展布的中新生代断陷-坳陷型盆地。大杨树盆地经历了多期变形作用,具有以伸展构造为主、并被挤压构造和反转构造叠加的构造特征。早白垩世龙江期主要受到了NWW—SEE向的拉伸作用,形成一系列北北东向控陷犁式正断层组合,在控陷断层的上盘发育小型箕状断陷;早白垩世九峰山期,大杨树盆地受挤压作用控制,使早期形成的断陷盆地发生反转作用,形成正反转构造,同时在某些地段形成逆冲断层和断层传播褶皱;早白垩世甘河期,大杨树盆地再次受到伸展作用,形成了一系列北北东向小型断陷。早白垩世晚期(甘河期之后)—晚白垩世早期,大杨树盆地受到强烈的挤压作用,使早期控陷正断层出现正反转作用,在盆地的浅部形成大型断层传播褶皱,使大杨树盆地全面隆升遭受剥蚀。第四纪大杨树盆地具有伸展的特征,发育一系列小型伸展断陷。

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩激光全熔^(40)Ar/^(39)Ar测年

现龙江组与光华组作为大兴安岭北段龙江盆地中的主要地层单元,二者的时代与含义仍存有争议。通过对二者的建组剖面进行野外调查,采用最新的激光全熔40Ar/39Ar测年对剖面及周边的7件火山岩样品进行了精细的定年研究,结果显示,现龙江组年龄为125.1Ma±1.5Ma～117.0Ma±9.0Ma;光华组为125.4Ma±1.8Ma～121.6Ma±1.4Ma;甘河组为123.1Ma±1.1Ma～82.0Ma±4.0Ma。本区晚白垩世火山岩信息揭示龙江盆地可能发育大兴安岭北段晚白垩世弧山镇期火山岩。野外地质调查结果表明,现龙江组和光华组具有基本相同的火山喷发旋回,结合2个岩组相同的年龄结果,建议合并现龙江组与光华组,恢复为原龙江组,而不再使用从原龙江组上部划分出的光华组。从火山-沉积地层出露特征分析,龙江盆地与其北部的大杨树盆地具有一定的相似性,2个盆地具有相同的地质演化历史,表明龙江盆地可能是潜在的油气调查新区。

松辽盆地西缘断陷盆地特征及油气远景——以大杨树盆地为例

大杨树盆地与松辽盆地及其他西缘盆地的对比,发现它们具有类似的充填序列和构造演化历史,表明这些盆地应是松辽盆地的一部分。目前,在陆家堡凹陷中已发现具有一定规模的油田,大杨树盆地深部发现良好的烃源岩,这表明沿松辽盆地西缘发育的一系列断陷盆地具有良好的油气远景,大杨树盆地是其中最具勘探潜力的盆地之一。

大杨树盆地杨参1井烃源岩评价及油源对比

对大杨树盆地杨参 1井甘河组、九峰山组和龙江组钻遇的暗色泥岩的有机质丰度、类型和成熟度进行了评价 ,并对甘河组的 3个玄武岩抽提物 (原油 )的来源进行了分析。生油岩评价结果表明 ,杨参 1井暗色泥岩为中等～非烃源岩 ,有机质类型为Ⅲ型和Ⅳ型 ,九峰山组烃源岩处于低成熟阶段 ,龙江组烃源岩已经达到生油高峰或裂解气阶段。油源对比证实 ,杨参 1井甘河组含油玄武岩中萃取出来的原油与该井九峰山组生油岩关系不密切 ,可能来自于浅部成熟度更低的烃源岩。

大杨树盆地中部甘河地区嫩江组烃源岩生烃潜力分析

通过岩石热解、总有机碳、镜质体反射率、饱和烃气相色谱-质谱等测试方法,系统分析大杨树盆地中部甘河地区嫩江组烃源岩有机地球化学、生物标志化合物特征,评价其生烃潜力。结果表明,大杨树盆地中部甘河地区嫩江组暗色泥岩有机质丰度较高,属于中等-好烃源岩,有机质类型主要为Ⅱ型干酪根,处于成熟阶段,是一套好的烃源岩。烃源岩形成于还原性的淡-微咸水的水体沉积环境中,有机质来源为混合来源,且以陆生高等植物来源贡献较大。总体显示大杨树盆地中部甘河地区嫩江组烃源岩具有一定的生烃潜力。

中生代大杨树盆地演化及地球动力学背景分析

根据地层、构造及岩浆活动特征,中生代大杨树裂陷盆地的演化历史可划分为4个阶段,由早到晚分别为:①断陷初期火山强喷发伴随粗碎屑快速堆积阶段;②断陷中期火山弱喷发较稳定湖盆沉积阶段;③断陷晚期火山强喷发阶段;④断陷后整体抬升剥蚀阶段.大杨树盆地是发育于中国板块东北端的一个晚中生代裂陷盆地,盆地的形成、演化历史和充填特征,反映了其形成演化的地球动力背景具有受深部地幔热柱和西伯利亚板块、库拉—太平洋板块作用明显影响的特征.

大杨树盆地原油显示及其地球化学特征

根据原油的正烷烃、族组分碳同位素、单体烃碳同位素、生物标志化合物等项参数分析，研究大杨树盆地杨Ｄ１井原油显示的地球化学特征及成因。结果表明，杨Ｄ１井原油的族组成饱和烃含量高，芳烃、非烃含量低，正烷烃分布显示原油具成熟油特征，原油族组分碳同位素偏重，尤其是芳烃和非烃组分碳同位素比松辽盆地原油重０５％左右。原油的单体烃碳同位素值一般在－２９‰左右，其中 ｎＣ２１以前的单体烃碳同位素具有菌藻类母质的生油特征，ｎＣ２２。以后的单体烃碳同位素具有高等植物为主要母质的生油特征。原油生物标志化合物分布，见长侧链三环萜烷，但γ－蜡烷丰度较低。成熟度参数Ｃ２９２０Ｓ／２０（ Ｓ＋ Ｒ）值与Ｃ２９ββ／ （αα＋ ββ）值分别为０．４６和 ０．４９，属成熟原油特征。综合分析认为杨Ｄ１井原油是偏腐殖型有机质生成的成熟原油，并有明显的运移效应。结合盆地烃源岩的地质地化特征推断，杨Ｄ１井原油潜在的烃源岩可能是上侏罗统九峰山组。图４表３参７（冯子辉摘）

大杨树盆地中生代岩相特征及沉积模式

综合分析地震、钻井、露头及分析化验资料表明,大杨树盆地中生界龙江组、九峰山组、甘河组地层主要由火山熔岩、火山碎屑岩、砂砾岩、泥岩、油页岩及煤层组成,根据龙江组、九峰组和甘河组的沉积相特征及其分布规律,总结了相应的沉积模式.其岩相类型可归纳为火山溢流相、火山爆发相、冲积相和湖沼相,以及其间的过渡类型.龙江组、九峰山组、甘河组相带分布具有相似性,盆地内各拗陷的西部以溢流相的火山熔岩和爆发相的火山碎屑岩为主,东部以爆发相的火山碎屑岩和冲积相的砾岩、砂岩及泥质岩为主,中部为爆发相的火山碎屑岩和湖沼相的砂、泥岩及煤层.九峰山组冲积相和湖沼相占优势.甘河组以溢流相和爆发相为主.由于不同时期火山活动强度和湖盆发育程度的差异,导致沉积模式有所差别.

重磁—地震联合反演解释技术在大杨树盆地深层构造研究中的应用

由于大杨树盆地表层广泛分布的火山岩的强反射屏蔽作用造成地震中、深层反射能量弱,致使盆地基底(T5)及主要目的层九峰山组、龙江组沉积岩分布范围不清,严重制约了勘探进程。通过在GM-SYS重磁拟合软件中加载地震剖面,在地震解释的基础上建立重磁模型,利用地震浅层可靠解释成果做约束条件,减少了重力反演深层构造界面的多解性。在消除高位玄武岩的重力干扰效应后,反演了基底深度,揭示了大杨树盆地南部坳陷区基底形态为两断阶(西部断阶、东部断阶)夹两凹一凸(太平川断陷、玉林屯断陷及格泥乡凸起)的构造格局。经综合分析认为,玉林屯断陷为有利勘探目标区,预测了主要目的层九峰山组、龙江组沉积岩分布范围,为该区的进一步油气勘探奠定了基础。

中生代大杨树盆地火山岩特征及岩浆活动规律

为查明大杨树盆地中生代火山岩特征,采集了48个火山岩样品,进行了全岩化学分析.结果表明,大杨树盆地中生代形成的火山岩类型多样,主要为安山岩、玄武岩、粗面安山岩和英安岩,其次为流纹岩、玄武质粗面安山岩和玄武安山岩,少见粗面岩、粗面玄武岩和碱玄岩.从大兴安岭及周边地区的火山岩发育特征来看,大杨树盆地发育时期,大兴安岭超壳断裂带对大兴安岭及周边地区的岩浆活动具有明显的控制作用.并且岩浆活动,在垂向上,表现为强—弱—强的演化规律,在横向上,大兴安岭断裂带附近岩浆活动强,远离该断裂方向岩浆活动逐渐变弱.

松辽盆地西北边界部分地球物理特征

松辽盆地是我国东北地区重要的地质构造单元.为探测松辽盆地西北部边界基底分布、深部结构与构造关系,沿扎兰屯经齐齐哈尔至林甸实施了约240 km的综合地球物理的探测研究,利用重力、电法等地球物理方法对其进行了综合地球物理解释.研究结果揭示了研究区的速度结构分布、重力分布、基底起伏形态及电性结构等地球物理特征:(1)满-绥断面速度资料显示,嫩江岩石圈断裂有明显的速度分界,其东南侧的松辽盆地与大杨树坳陷具有连续统一的速度结构;(2)重力反演基底显示,松辽盆地与大杨树坳陷基底连续,具有统一的基底特征;(3)二维电性反演显示,大杨树坳陷和松辽盆地两构造电性层连在一起,低阻分布形态也是一样的.以上结果结合满-绥断面速度结构分布表明大杨树坳陷是松辽盆地西部的延续,松辽盆地西部边界应扩展到大杨树坳陷西部边界,即嫩江岩石圈断裂.

大杨树盆地嫩江组孢粉化石及其地质意义

大杨树盆地是松辽盆地外围重要的具有油气勘探潜力的中生代盆地。研究大杨树盆地嫩江组露头样品孢粉化石,建立雪松粉Cedripites—罗汉松粉Podocarpidites—雏囊粉Parcisporites组合。结果表明:大杨树盆地嫩江组建立的孢粉化石组合以三缝类孢子和双气囊类花粉为主,Schizaeoisporites属、Cyathidites属和被子植物花粉的质量分数较低,Classopollis属未见,组合特征与以往建立在松辽盆地的嫩江组孢粉组合明显不同。Lytharites、Pentapollenites、Callistopollenites、Consoliduspollenites、Retitricolpites和Borealipollis等具有时代意义的被子植物花粉化石的出现,明确大杨树盆地嫩江组的沉积时代为晚白垩世Campanian期。大杨树盆地嫩江组沉积时期古植被以松柏类、真蕨类和石松类为主,古气候环境属于湿润的亚热带。该结果对大杨树盆地地层及古气候研究具有指导意义,为盆地油气勘探提供基础地质支撑。

排烃门限理论在大杨树盆地的应用

排烃门限是油气源岩在沉积埋藏过程中生成的油气满足了源岩自身各种形式的残留需要后开始大量排烃的临界地质条件 .通过源岩生烃量减去残留烃量判别排烃门限 ,进而求得排烃量和油气资源潜量的办法 ,可以规避复杂的排烃机理问题 .大杨树盆地是松辽盆地外围一重要盆地 ,暗色泥岩生烃条件理想 ,有机质已经成熟 ,但资源前景一直不明朗 .利用排烃门限理论对盆地油气资源前景进行研究表明 ,源岩已经进入排油气门限并开始大量排烃 ,天然气勘探前景好于液态石油的勘探前景 .盆地可聚资源量达 (1834.4 774～ 12 134.16 35 )× 10 4 t 。

大杨树盆地中部甘河地区嫩江组沉积期古环境分析

大杨树盆地位于内蒙古自治区东部阿荣旗、鄂伦春自治旗及黑龙江省甘南县境内,盆地西接大兴安岭,东依嫩江断裂与松辽盆地西缘紧邻,为在晚侏罗世褶皱基础上发育的一个呈北北东向长条带状展布的中新生代断陷—坳陷型盆地,面积约为15600 km^2,主要由火山岩、火山碎屑岩及正常碎屑岩组成,盆内地层自下而上为下白垩统龙江组、九峰山组、甘河组、上白垩统嫩江组以及新近系中新统金山组和第四系(刘志宏等,2008)。

全息电磁法在大杨树盆地勘探方法试验成果认识

采用全息电磁法在大杨树盆地火山岩覆盖区开展了方法试验,试验区区域地质构造复杂,火山岩较为发育,勘探工作程度较高,4口钻井为验证方法有效性提供了便利条件。三维反演成果与钻井揭露基本一致,反演电阻率异常形态与分布反应了火山岩特征,区分了目标层九峰山组火山岩与沉积岩,解决了大杨树盆地“三明治”地质结构,说明在大杨树盆地勘探效果较好。

大杨树盆地火山岩重力场影响消除和基底结构特征

大杨树盆地为火山建造盆地,由于浅部甘河组火山岩发育,使得在大杨树盆地难以取得反映沉积层特征较好的地震资料。通过采用匹配滤波,提取甘河组火山岩磁异常,进行岩性重力校正,剥离甘河组重力响应,提取剩余重力异常,较好地反映了九峰山组沉积地层引起的重力异常,计算的基底深度与钻井实际深度吻合较好。大杨树盆地南部主要发育北北东向和北西西向2组断裂,由玉林屯、太平川和大库木3个凹陷组成,玉林凹陷面积最大,大杨树盆地南部具有较大油气勘探潜力。

AVO异常分析在大杨树盆地油气勘探中的应用

大杨树盆地岩性复杂,储层含有大量孔隙及裂缝,但是在该区油气并没有取得重大突破,因此勘探方向成为研究区的重要问题。这里利用杨参1井测井数据计算了含气层位的阻抗,分析判断该含气层位AVO异常为第一类AVO异常。运用AVO分析软件处理杨参1井所在74号线的叠前道集资料,发现该含气层位AVO异常振幅为第一类AVO异常。运用AVO技术分析认为,杨参1井两侧存在范围较大的含气异常,而且存在含气性更好的第二类AVO异常特征。最后综合各类资料,认为74号线位于大杨树盆地南部坳陷最有利的勘探远景区,AVO异常特征段为下一步重点工作的地区,作为探井位置CDP3010附近应引起重视。