鄂尔多斯盆地东南部晚古生代陆表海层序演化过程与其控制下的聚煤模式

鄂尔多斯盆地东南部作为我国重要的煤炭和煤层气产地,其较为复杂的沉积环境演化过程为陆表海背景下聚煤环境研究提供了良好的研究对象。以鄂尔多斯东部晚古生代沉积为例,建立统一标准的层序地层格架,并且提出对应的层序叠置样式;在此基础上结合陆表海聚煤规律,揭示不同层系间聚煤范围的差异,厘清垂向上的层序叠加样式和平面含煤沉积体展布规律之间的关系。从井—震精细解释出发,定量刻画出不同平面范围内沉积物供给量(S)与可容纳空间变化量(A)。最终归纳出三种短期层序的叠加演化样式:持续进积型层序,持续暴露型层序,沉积转化型层序。其中,持续进积型层序主要发育中厚煤层,受地形影响较大;持续暴露型层序发育煤层较薄,分布范围有限;沉积转化型层序,沉积供给方向不断变化,导致泥炭局部聚集为厚煤层,但是平面发育范围有限。针对上述三种层序样式,结合成煤环境确定对应主控因素,提出持续进积型层序与持续暴露型层序主要受控于可容纳空间变化,而沉积转化型层序受控于沉积供给速率影响。

川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组沉积特征

根据基准面旋回变化原理,利用野外露头、钻井、测井和地震地层切片等资料,对川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组二段开展了层序结构分析和不同可容空间下河道构成特征及河型转换模式等方面的研究。研究结果表明:(1)川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组二段主要发育1个三级及3个四级基准面旋回,各四级层序在低可容空间下为厚层、叠置箱形砂体,随着基准面上升,可容空间增大,到层序顶部过渡为相对孤立的砂体沉积;(2)沙二段沉积时期,研究区气候干燥,砂岩粒度大、成熟度低,发育强水动力构造,地震剖面上为平行反射,河流相沉积特征明显,发育多个低可容空间下的间断正韵律相互叠置的辫状河沉积体系及高可容空间下具“二元”结构的曲流河沉积体系;(3)沙二段河流相地层自下而上具有“辫—曲”转换特征,低可容空间下,砂体大面积展布,地震地貌上表现为相互叠置的辫状河河道,当基准面迅速上升时,可容空间增大,地震地貌上表现为相对孤立的曲流河河道;(4)研究区可容空间和沉积物供给比值(A/S)主要受大巴山物源区强烈的构造活动及温暖潮湿向炎热干旱的气候变化影响。

陆相湖盆可容空间转换特征

陆相湖盆具有局限性、多物源、多沉积中心、差异性构造沉降等特点,可容空间在盆地内变化具有复杂性,其直接控制因素为构造沉降、沉积物供给和湖盆水体的变化。三者的相互关系导致可容空间的变化在盆地范围内为统一或在盆地不同地区其变化不同。断陷湖盆中,单一因素主控作用比较明显,博兴洼陷沙三中、下亚段层序皆为早期构造沉降主控,可容空间统一增加,晚期沉积物供给主控,可容空间变化不一致;坳陷湖盆中综合控制作用明显,松辽盆地青山口组沉积时期,在构造沉降和沉积物供给的控制下,经历了3期可容空间的非统一性变化。可容空间的非统一性变化对陆相湖盆层序地层学进行了补充和修正,是对层序地层学的新思考。

地层因素对砂体叠置样式的控制——以西峰地区延长组为例

基于地层因素影响地层发育的观点，分析了可容纳空间与物源供给的比值（A／S）对砂体叠置样式的控制作用。在低A／S值条件下，砂体空间叠置样式为“拼合型”，剖面上多期砂体呈“线一线”接触方式复合，连通性好；在中A／S值条件下，砂体空间叠置样式为“迷宫型”，剖面上多期砂体呈“线一点”或“点一点”接触方式复合，连通性变差；在高A／S值条件下，砂体空间叠置样式为“孤立型”，剖面上多期砂体孤立分布，互不连通。根据这一控制原理，对鄂尔多斯盆地西峰地区延长组长8段层序地层及砂体叠置样式进行了研究。结果表明，地层因素对砂体叠置样式具有明显的控制作用，用A／S值变化的控制原理能有效判定储层特征。

四级层序格架内浊流沉积特征及演化模式——以鄂尔多斯盆地镇泾地区三叠系延长组7段为例

沉积期鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区延长组7段(长7段)既是优质烃源岩发育层段,也是浊流沉积发育的重要储集层段。镇泾地区长7段沉积期为湖盆鼎盛时期,发育深湖-半深湖向三角洲过渡的沉积体系。随镇泾地区油气勘探开发的不断深入,尤其是细粒沉积与页岩油气日益受到重视,长7段浊流沉积特征也备受关注。基于露头、岩心与测井资料,结合层序地层与沉积学研究方法,开展了四级层序格架内的浊流沉积演化与沉积模式研究。结果表明:长7段自下而上可分为MSC1,MSC2和MSC3共3个四级层序;长7段总体以细粒沉积为主,表现出前三角洲与湖相背景下的浊流沉积特征,其中前三角洲亚相主要发育在MSC3层序和MSC2层序;MSC1层序主要发育湖相沉积,三角洲不发育;浊流在3个四级旋回中的发育特征不同。结合研究区沉积演化特点,利用湖平面相对位置代表基准面变化(V_(a))、去压实后的平均地层厚度表征沉积物供给速率(V_(s)),对可容纳空间增加速率(ΔV_(a))及沉积物供给速率(ΔV_(s))的比值变化进行研究,建立了3种浊流沉积演化模式:湖侵泥质型、高位早期砂-泥混合型和高位晚期砂质型,其中高位晚期砂质型浊流砂体应是今后油气勘探的重点目标。

沉积过路现象的地震识别特征及控制因素探讨

目前对沉积过路现象的研究大多停留在对陆架或陆坡内的无沉积现象作简单的说明,而对于沉积过路的主控因素尚不明确。通过收集国内外沉积过路的实例,并对不同案例进行对比分析,明确沉积过路在地震上的识别标志,并探明沉积过路的主控因素。结果表明:①沉积过路代表着沉积间断,在地震上表现为顶底地层的地震反射同相轴合并。②沉积过路多发生在非均衡陆坡之上,非均衡陆坡内的不同可容纳空间(池状可容纳空间、愈合陆坡可容纳空间及陆坡可容纳空间)充填阶段为沉积过路提供了潜在过路区。③沉积物粒度、浓度、流体流量及地形坡度决定沉积物能否过路。其中,沉积物粒度与流体流量是影响浊流过路的主要因素,沉积物浓度是影响碎屑流过路的主要因素。④坡度对沉积过路的控制作用体现在相邻地层的相对坡度比和绝对坡度差等2个方面。相对坡度比是沉积过路作用启动的重要条件。绝对坡度差决定沉积过路的距离,绝对坡度差越小,沉积过路的距离越短;绝对坡度差越大,沉积过路的距离越长。该研究结果有助于加深对沉积物运输过程的理解与认识,对今后沉积过路现象的研究也具有借鉴意义。