鄂尔多斯晚三叠世湖盆异重流沉积新发现

水下重力流沉积作为重要的油气储层,已成为当前学术研究和油气工业共同关注的焦点。在鄂尔多斯盆地南部延长组长7~长6油层组深湖相沉积中,发现一种不同于砂质碎屑流沉积和滑塌浊积岩的重力流成因砂岩。其沉积特征为一系列向上变粗的单元(逆粒序层)和向上变细的单元(正粒序层)成对出现;每一个粒序层组合内部的泥质含量变化(高—低—高)与粒度变化一致;上部正粒序层与下部逆粒序层之间可见层内微侵蚀界面;砂岩与灰黑色纯泥岩、深灰色粉砂质泥岩互层;粉砂质泥岩层内也表现出类似的粒度变化特征。通过岩芯观察和薄片鉴定,认为该岩石组合形成于晚三叠世深湖背景下的异重流(hyperpycnal flow)沉积。其沉积产物——hyperpycnite(异重岩?)以发育逆粒序和层内微侵蚀面而区别于其它浊积岩,逆粒序代表洪水增强期的产物,上部的正粒序层为洪水衰退期的沉积,逆粒序—正粒序的成对出现代表一次洪水异重流事件沉积旋回;层内微侵蚀面是洪峰期流速足以对同期先沉淀的逆粒序沉积层侵蚀造成的。鄂尔多斯盆地延长组异重岩的发现,不仅为探索陆相湖盆环境下的异重流沉积提供了一个范例,而且对于深水砂体成因研究、储层预测和油气勘探具有理论和现实意义。

华北晚古生代陆表海盆地海侵事件微观沉积特征及成煤探讨

采用沉积学、煤地质学、古生物学、地层学及地球化学等多技术手段,结合比较分析法的思路,分析了事件型海侵的特点和海侵事件沉积组合特征,研究发现:海侵事件沉积组合为区域对比性强、具沉积时间连续性与相序间断性的暴露沉积—煤层—灰岩组合,其关键沉积学特征是煤层底板的暴露沉积。海侵事件组合灰岩的古生化石个体小、破碎强烈等特征表现为高能量水体运动等环境,孢粉表现为低含量的单缝孢和裸子植物及高含量的三缝孢。地球化学分析表明暴露沉积为陆相环境,煤层中的微量元素表现为海相主要原因是由于泥炭沼泽覆于深水后受海水影响所致。海侵事件成煤与海侵过程成煤差异体现在两个方面:第一,盆地属性差异,即海侵事件成煤形成于陆表海盆地之中,而海侵过程成煤则形成于具有缓坡的边缘海盆地,第二,成煤原理存在着差异,海侵事件成煤强调的是成煤前海侵未发生前的碎屑体系废弃而发育大量泥炭沼泽且被后期突发性海侵终止,而海侵过程成煤则强调的是泥炭沼泽发育于滨海的活动碎屑体系并终止于后期的缓慢海平面上升。

鄂尔多斯盆地南缘岐山剖面中奥陶统平凉组沉积环境分析

鄂尔多斯盆地南缘岐山剖面平凉组以碎屑岩和碳酸盐岩混积为特征,根据岩性特征可将平凉组分为七段。其中碎屑岩约占80%,主要分布在平一、三、五、七段;碳酸盐岩约占20%,主要分布在平二、四、六段。研究表明,岐山剖面平凉组属于大陆斜坡环境,是一套多旋回沉积,其中一-二段、三-四段、五-六段分别构成一个海进海退旋回,属于上斜坡-下斜坡交互沉积环境,第七段单独构成一个海进旋回。至唐陵组初期,海水开始退去。

鲁西晚古生代海相凝缩层沉积特点及地质意义

依据钻井资料、地层资料及相关地质资料,采用沉积学、层序地层学、煤地质学多学科相结合方法,对鲁西地区晚古生代陆表海沉积进行层序划分,在此基础上分析了不同体系域与凝缩层的关系,探讨了凝缩层与成煤作用的耦合特征,结果表明:鲁西陆表海沉积地层可划分为3个三级层序和24个小层序,每个三级层序由海侵体系域和高位体系域组成。凝缩层主要分布在海侵体系域顶部,即中期基准面旋回顶部,为1个短期基准面旋回,表现为微晶灰岩沉积,局部地区是深水泥岩;该区凝缩层与被动大陆边缘盆地浓缩层有着本质区别,可全区对比;凝缩层与煤层形成具有重要的耦合关系,层序1凝缩层为十四灰和下伏炭质泥岩,层序2的为十灰和16煤,层序3的为三灰和7煤组合,对应煤层的煤化作用开始时间与灰岩形成时间一致,可以用海侵事件成煤模式来解释。

别古庄油田京58断块辫状河三角洲沉积特征

前人研究多认为别古庄油田京58区块沙四上段发育湖泊三角洲-滩坝体系,本文通过详细的岩心观察与描述,结合测井、录井资料,从单井相剖面分析入手,对研究区沙四上段的沉积特征与沉积相进行研究。研究表明,京58-4井沙四上段取心岩性较粗,以底部见冲刷构造的正韵律层序为主,为典型的河道层序,综合研究认为,研究区沙四段发育辫状河三角洲前缘亚相,可识别出水下分流河道、河道沙坝、河道间、河口沙坝、沙席等微相。

鄂尔多斯盆地柳林地区下奥陶统冶里组竹叶状石灰岩的沉积环境和成因机制

鄂尔多斯盆地柳林地区早奥陶世冶里期沉积以浅灰色中薄层泥质白云岩为主,发育大量竹叶状碳酸盐岩。不同类型的竹叶状碎屑反映了不同的沉积环境。笔者对研究区剖面内的竹叶状碎屑进行分析和研究后认为,竹叶状石灰岩的形成可以分为早期沉积物的形成和早期沉积物的破碎、搬运和再沉积两个阶段。

青西油田窿6区块下白垩统下沟组沉积相研究

运用岩心、录井、测井等资料,对青西油田窿6区块下沟组沉积岩的颜色、岩性、沉积构造、测井相等相标志进行了分析研究,认为研究区下沟组主体为扇三角洲相沉积,主要发育分流河道、分流河道间、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝、前缘席状砂和前缘滑塌7种沉积微相。在单井相、剖面相研究的基础上,描述了典型小层的沉积相平面展布并建立了下沟组的沉积相模式。

新疆伽师地区古近系沉积环境分析

基于伽师铜辉铜矿的钻井资料、大量现场实测剖面和采集样品薄片资料粒度分析,利用沉积学、地层学等多门学科的综合技术和方法分析伽师地区的沉积环境和沉积相。通过粒度分析发现,研究区古近系沉积环境主要为海滨相。在研究区古近系识别出扇三角洲相、台地—潟湖相、潮坪相、辫状河三角洲相平原相、辫状河三角洲前缘相5种沉积相和多种沉积亚相。另外,研究区古近系总体经历过5次海侵海退,而古近纪紫红色沉积物、石膏层的出现表明了这个地区是干旱、炎热的古气候环境。研究发现,研究区铜矿体主要赋存在灰绿色细砂岩中,所以,通过分析其沉积环境来探讨铜矿体的赋存规律。

华北克拉通南缘中-新元古代沉积演化:以豫西地区黄连垛组和董家组为例

华北克拉通(华北)南缘中元古代早期熊耳群火山活动之后,在渑池-确山地区发育了一套中-新元古代沉积(汝阳群、洛峪群、黄连垛组、董家组以及罗圈组和东坡组),记录了该时期沉积-构造演化过程。通过该区碎屑锆石和洛峪群顶部凝灰岩年龄的约束,将汝阳群-洛峪群的沉积时代基本限定于约1750~1600Ma,导致洛峪群由中元古界上部或新元古界下划到中元古界长城系。因此,在现有的地层年代格架下,需要重新对该区中-新元古代沉积演化进行讨论。本文通过对洛峪口组上覆黄连垛组和董家组沉积环境和物源分析,同时借助古生界辛集组源区分析的约束,揭示华北南缘中-新元古代沉积-构造演化。沉积环境分析显示,黄连垛组沉积初期发育了河口湾沉积环境。伴随海侵扩大,在下汤地区沉积了潮上带长石石英砂岩与泥质粉砂岩,而叶县地区发育了潮间带泥晶白云岩。晚期下汤和叶县地区发育潮下带泥晶白云岩与含硅质条带白云岩。董家组与下伏黄连垛组为平行不整合接触,董家组沉积初期为陆源碎屑物质供给充分的滨海相,在下汤和叶县地区沉积底部细砾岩及长石石英砂岩。随后,两个地区发育潮坪相长石石英砂岩与泥质粉砂岩,在顶部沉积了局限台地钙质泥岩。黄连垛组在豫西下汤和叶县地区沉积于河口湾-潮坪沉积环境,整体表现为自南向北的海进序列,而董家组总体上沉积于局限海盆的滨浅海-潮坪环境。由于下伏汝阳群-洛峪群分别沉积在河流-滨海-潮坪和浅海-滨海-潮坪环境,黄连垛组和董家组指示其沉积时期盆地产生收缩。碎屑锆石定年结果显示,黄连垛组和董家组碎屑锆石年龄主要峰值为1800Ma、2250Ma、2350Ma、2650Ma,两者物源均为华北克拉通。但下汤地区早古生界辛集组碎屑锆石显示主要峰值年龄为1850Ma、2500Ma、2200Ma、2700Ma,其次为1200Ma。结合华北克拉通发育大量的中元古代末期到新元古代碎屑锆石以及南缘中元古界官道口群和新元古界栾川群沉积特征,黄连垛组和董家组代表的局限盆地(海盆)沉积可能构成了该时期盆地的边缘相,期间伴随的抬升和盆地中心迁移可能与同期大地构造演化密切相关。

煤系沉积岩应力–应变与应变–渗透率特征

通过对济宁三号煤矿岩样进行现场采取和室内试验分析,探究对开采有威胁的3煤层顶板砂岩和红层的渗透率特征。试验结果表明,中粗砂岩的渗透率最大,泥岩样的渗透率相对较小;应力对岩石的渗透率有很大的影响,主要体现在节理的法向闭合和剪胀效应,其中应力剪胀能显著地改变岩石节理的渗透性;岩石应变渗透率曲线,表现出渗透率峰值"滞后"的特点;在岩石处于弹塑性阶段时候,渗透率的变化剧烈且具有不可预测性,然而岩石渗透率与体积应变有很好的一致性。通过对实验结果的归纳总结,本文将岩石在全应力应变过程中渗透率变化划分成5个阶段:微裂隙压密闭合阶段、微裂隙随机扩展阶段、裂隙扩展贯通阶段、裂隙错动充分发育阶段和裂隙二次闭合阶段。

鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组湖相重力流沉积细粒岩及其油气地质意义

随着页岩油气勘探开发和相关领域研究的不断深入,细粒沉积物的搬运和沉积已成为当前沉积学研究的热点问题之一,但中国中生代湖泊环境中的泥质重力流沉积尚未引起应有的关注。通过岩心观察、薄片鉴定等手段及综合研究,分析了鄂尔多斯盆地晚三叠世湖相泥质重力流沉积特征,探讨了其形成机制与成因分类。鄂尔多斯盆地三叠系延长组湖相泥页岩结构类型多样,发育泥质块体流沉积、泥质碎屑流沉积、泥质浊流沉积和泥质异重流沉积等多种重力流沉积类型。按照泥质含量将重力流划分为砂质重力流、泥质重力流和混合重力流3种亚类,并根据成因将重力流划分为滑塌体、碎屑流、浊流及异重流等4种亚类;结合成因和泥质含量,将重力流沉积共划分为12种类型。滑塌岩、碎屑岩分布于三角洲前缘斜坡脚附近;浊积岩、异重岩广泛分布于三角洲斜坡至沉积中心。认为泥质沉积物可以在强水动力条件下搬运—沉积;重力流沉积细粒物质在湖相沉积中占据很大的比例;泥质重力流对泥页岩中的碎屑物质、黏土矿物及有机质的搬运和沉积起到重要作用,因而对于页岩油气的生烃、储集性能和压裂工艺研究具有重要意义。

山东章丘黄土剖面色度研究

对山东章丘黑峪黄土剖面色度进行了分析测试,并尝试建立与粒度各粒级之间的相关性分析,初步得出以下结论:(1)章丘黄土剖面中的L^*值变化波动较大,变化幅度在54.26~61.57之间,平均值为59.34,不同地层的L^*值各不相同;章丘黄土剖面中的红度a^*值的变化幅度很小,介于5.87~7.35,平均值为6.75,不同地层其a^*值差异也较小;章丘黄土剖面中的黄度b^*值变化趋势与a^*相似,变化范围在14.91~17.61之间,变化幅度较大,平均值为17.03.(2)章丘黄土剖面中的a^*/b^*值的变化趋势与L^*呈现相反的变化,变化范围为0.36~0.40,变化幅度较大,平均值为0.40,a^*/b^*比值的分布趋势在不同深度上变化不明显平均值为0.41.(3)在粒度各粒级之中,色度参数与小于5μm粒级的沉积物具有正相关关系.L^*与a^*的相关系数R为-0.407,呈负相关关系,表明L^*值随着a^*值的增大而减小;L^*与b^*的相关系数R为0.481,呈正相关关系,二者的变化趋势保持基本一致,说明在一定程度上L^*值随着b^*值的变化而变化;L^*与a^*/b^*的相关系数R为-0.756,呈显著的负相关关系,表现出L^*值随着a^*/b^*值增大而减小的关系.

吐哈盆地巴喀气田下侏罗统八道湾组沉积相研究

巴喀气田位于吐哈盆地北部凹陷,下侏罗统八道湾组致密砂岩储层是巴喀气田重要的产气层位。根据测井、录井、岩心资料,对巴喀气田工区内沉积岩的颜色、岩性、沉积构造、测井相等相标志进行了分析研究,认为巴喀气田下侏罗统八道湾组主要沉积相为辫状河三角洲相,以辫状河三角洲前缘亚相为主,主要发育水下分流河道、河道间、河口坝、前辫状河三角洲泥坪和沼泽5种沉积微相。在单井相,连井剖面相研究的基础之上,描述了区内典型小层的沉积相平面展布特征,最终确立了研究区八道湾组的沉积相模式。

内蒙古北山造山带圆包山—希热哈达地区白山组火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及对古亚洲洋俯冲作用的启示

在内蒙古北山造山带北部圆包山—希热哈达地区白山组采集了安山岩和含角砾花岗斑岩,并对其进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学分析,探讨北山地区晚古生代构造演化历史。锆石U-Pb定年结果显示,安山岩和含角砾花岗斑岩的年龄加权平均值分别为300.0±2.5 Ma(MSWD=2.0,n=13)和300.3±1.9 Ma(MSWD=1.9,n=23),确认研究区白山组地层时代为晚石炭世。该套火山岩相对富集轻稀土元素和Rb、K、Ba等大离子亲石元素,亏损重稀土元素和Nb、P、Ti等高场强元素,具有活动性大陆边缘弧的地球化学特征,表明晚古生代北山北部古亚洲洋板块的俯冲持续到晚石炭世。岩石地球化学研究显示,石炭纪白山组安山岩的岩浆是俯冲带流体交代中—下地壳,并使其部分熔融形成;含角砾花岗斑岩主要为中—下地壳物质熔融的产物,源区有沉积物熔体的加入。由北往南,白山组火山岩从中性钙碱性向中酸性、酸性高钾钙碱性火山岩过渡,其分布规律指示了古亚洲洋板块由北向南的俯冲极性。

苏里格气田东二区砂岩成岩作用与致密储层成因

鄂尔多斯盆地苏里格气田东二区主力气层储层岩性致密,成为制约该区天然气勘探开发的主要因素。为了查明储层物性变差的主要原因,利用砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射分析等实验手段,深入研究了对苏里格气田东二区主力气层二叠系山西组山1段、石盒子组盒8段储层砂体的岩石学特征与成岩作用。研究发现,储层砂体以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主,砂岩成熟度较低;研究区砂岩成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用。结论认为:成岩作用达到中成岩阶段B期;早成岩的压实作用是孔隙度降低的主要原因之一;中成岩期A期在酸性介质条件下由溶蚀作用形成的次生孔隙对砂岩的储集性能具有明显的改善作用;中成岩B期的胶结作用是储层物性变差的最主要原因。

煤系共伴生矿产定义内涵及分类

含煤岩系中存在着多种矿产和元素,统称为煤的共伴生矿产。然而,煤的共生矿产与伴生矿产明显不同,主要体现在成矿过程、赋存方式及其后期开采形式等方面,至今二者概念较为模糊,需要进一步区分。通过详细分析了煤共生、伴生矿产的特征,根据矿产在煤层中的赋存状态、存在位置及与煤的关系,认为煤的伴生矿产包括煤层气、煤成气、镓、铀、锗、钒等,共生矿产包括页岩气等,而油页岩、粘土与高岭土则既是伴生矿产也是共生矿产。在此基础上,该文提出了煤的共生、伴生矿产分类方案,对煤系矿产资源的勘探与开发有着重要的指导意义。

基于滤波处理的地震散射波分离方法研究综述

在地震勘探中,由于地下结构错综复杂,多尺度非均匀的地质体常会形成包含反射波、散射波等在内的复杂的地震波场。传统的成像方法一般只考虑反射波场,忽略了散射波场,这使得细小结构无法准确成像,从而影响对复杂构造的识别。为了对小尺度构造进行准确的地震成像,要将散射波从地震波场中分离出来。在众多波场分离算法中,基于滤波的波场分离方法可以准确提取散射波,提高成像分辨率。本文调研和归纳多种基于滤波处理的地震散射波分离方法,围绕国内外学者在滤波处理波场分离方面的研究成果,总结各种方法的研究进展,并对比和分析各方法的分离效果,最后结合人工智能深度学习的研究趋势,对未来滤波处理散射波分离的发展方向进行展望。

鲁西南地区煤类分布及煤变质作用类型分析

鲁西南地区煤炭资源丰富,煤质较好,煤变质作用主要属于区域变质,部分地区接触变质作用明显。通过对煤田煤质特征的研究,探讨了不同时期主导煤变质作用的类型及其对煤变质程度的影响。结果表明,三叠纪以前研究区在构造作用下沉降,煤变质主要受深成变质作用影响且各地差别不大,至三叠纪末期煤的变质程度已经接近长焰煤;三叠纪以后南北煤田R值出现显著差异,中北部各煤田煤变质仍然由深成作用主导,而南部济宁、巨野、滕南等煤田在侵入体的作用下,区域岩浆热变质作用开始主导煤变质,接触变质作用发生在巨野、滕南等有岩浆侵入或接近煤层的局部地区;在东部煤田含有大量无烟煤和天然焦,肥煤所占比例明显比中西部大,这是由于郯庐断裂剧烈的水平地层错动,煤系受到动力变质作用影响。

基于多种群遗传算法和动态时间归整的智能层序地层划分对比方法——以渤南洼陷古近系下部为例

针对深层-超深层因古生物化石种类少、取心困难、标志层不稳定、层系埋藏深、地震品质差而存在的层序地层划分与对比困难的问题,提出综合利用测井、录井资料为输入参数,采用多种群遗传算法(multi-population genetic algorithm, MPGA)和动态时间归整(dynamic time warping, DTW)相结合进行渤南洼陷古近系下部层序地层的划分与对比,并以多种常规频谱分析(最大熵频谱分析(integrated prediction error filter analysis, INPEFA)、连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)、时频分析等)对智能划分结果进行验证。基于这种智能识别,以渤南洼陷深部地层古近系下部沙四段-孔店组为例,在渤南洼陷西部邵古1井、邵古2井古近系下部识别出沙三段/沙四段(E_(s3)/E_(s4))界面、沙四段/孔店组(Es4/Ek)界面、孔店组(Ek)底部等层序界面,将邵古1井和邵古2井古近系下部划分出4个三级层序界面并进行连井层序对比。通过与多种频谱分析方法验证结果对比发现,综合利用基于Fisher最优分割理论的MPGA对单井层序地层进行精细划分,结合DTW技术进行连井层序对比,可提高深层及超深层层序地层划分对比的准确性和可靠性。所提出的单井地层自动划分与连井对比方法能摆脱人为主观因素对层序地层划分的干扰,实现基于机器学习的层序地层智能识别,在各类岩石的层序地层对比中具有良好的应用前景。

多元聚煤理论体系及聚煤模式

煤地质学经过长期的发展和多种成煤理论相继提出,已进入一个多元化的繁盛阶段。但是,聚煤理论研究中还有很多科学问题仍需进一步深入,如海侵(水进)过程中煤的聚积机理、聚煤盆地形成与演化过程中板块构造的控煤作用、煤与其共伴生矿产的共生机理以及含煤系统理论等,都与煤聚积、聚煤盆地各种非常规能源矿产资源研究密切相关,而理论研究的滞后也影响了能源矿产资源的预测、评价。造成这种现状的原因是不同聚煤理论适用范围具有一定的局限性。鉴于此,本文在系统、全面的理解各种聚煤理论的基础上,提出了多元聚煤理论体系及聚煤模式,认为多元成煤理论体系是以泥炭沼泽堆积样式为中心,盆地水域体制为阐明聚煤作用机制的基本点,其核心思想是阐明各种因素的相互作用与影响,成煤机制的交叉、包含,而不是孤立地看一个具体问题,聚煤盆地层序地层不同体系域聚煤差异性为聚煤理论的支撑格架,古植物、古气候、古构造和古地理分析为构建聚煤理论体系的四个基本条件,各种地质因素的相互牵制、多种事件(如突发性水侵事件、构造事件、火山事件等)的影响,聚煤模式的多样性和聚煤作用过程与机制多元性等,构成了多元成煤理论体系的内核,并强调该体系构建的四个统一:聚煤理论体系的完整性与协同性的统一、独创性与转化性的统一、继承性与发展性的统一、理论性与实践性的统一,阐明不同聚煤机制及其相互关系。多元聚煤理论不是将不同成煤理论或观点的简单集合,而是深入阐明各种因素的影响、动态与静态交叉机理、各种条件的融合、聚煤盆地内外各种作用的相互牵制与耦合等。