山西沁水盆地东南部上石炭统—下二叠统太原组聚煤环境

山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L₁灰岩顶部、L₂灰岩中下部、L₄灰岩上部、L₅灰岩顶部、L₇灰岩顶部和L₈灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区上石炭统沉积特征*

鄂尔多斯盆地及周缘地区上石炭统本溪组(羊虎沟组)沉积特征对于预测其砂体展布、油气勘探具有重要意义。在野外地质考察、岩心观察和薄片研究的基础上,对本溪组(羊虎沟组)进行了岩石学特征、沉积相类型和空间展布规律等方面的研究。本溪组(羊虎沟组)岩石类型主要为灰白色中—粗砂岩和深灰色、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,夹多层煤、灰岩和泥灰岩;主要发育浅海陆棚、障壁岛、潮坪、潟湖和扇三角洲沉积。鄂尔多斯盆地中央古隆起西部主要发育扇三角洲、障壁岛和潟湖沉积相,东部主要发育扇三角洲、潟湖、障壁岛和浅海陆棚沉积相,中间过渡带主要为潮坪沉积。自北向南依次发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘、潮坪、潟湖和浅海陆棚等沉积。总体上来讲,本溪组(羊虎沟组)为一套海陆交互相沉积建造,具有东、西分异的沉积格局。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区上石炭统沉积特征

鄂尔多斯盆地及周缘地区上石炭统本溪组(羊虎沟组)沉积特征对于预测其砂体展布、油气勘探具有重要意义。在野外地质考察、岩心观察和薄片研究的基础上,对本溪组(羊虎沟组)进行了岩石学特征、沉积相类型和空间展布规律等方面的研究。本溪组(羊虎沟组)岩石类型主要为灰白色中-粗砂岩和深灰色、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,夹多层煤、灰岩和泥灰岩;主要发育浅海陆棚、障壁岛、潮坪、潟湖和扇三角洲沉积。鄂尔多斯盆地中央古隆起西部主要发育扇三角洲、障壁岛和潟湖沉积相,东部主要发育扇三角洲、潟湖、障壁岛和浅海陆棚沉积相,中间过渡带主要为潮坪沉积。自北向南依次发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘、潮坪、潟湖和浅海陆棚等沉积。总体上来讲,本溪组(羊虎沟组)为一套海陆交互相沉积建造,具有东、西分异的沉积格局。     

豫西禹州地区太原组旋回沉积与海平面变化特征

豫西禹州地区太原组旋回沉积与海平面变化特征的研究可为华北地区石炭 二叠系煤与煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的理论支撑。基于对豫西禹州地区龙华山一带太原组露头剖面的岩性、沉积构造、遗迹化石和沉积序列特征的精细研究,本次工作识别出2种沉积体系（无障壁海岸和有障壁海岸沉积体系）、4种沉积相（包括浅海相、潮坪相、障壁岛相和潟湖相）及3种相组合（浅海相和潮坪相组合,障壁岛、潟湖和潮坪相组合及浅海、潟湖和潮坪相组合）。依据沉积相、沉积体系以及海侵与海退构成的沉积旋回特征,划分出3个大的一级旋回和9个二级旋回。第Ⅰ大旋回由浅海相与潮坪相沉积的4次交替叠加组成;第Ⅱ大旋回由潮坪相→潟湖相→潮坪相→障壁岛相→潮坪相→潟湖相→潮坪相沉积构成;第Ⅲ大旋回表现为浅海相与潮坪相沉积的3次叠加,而后再变为潟湖相沉积。通过沉积旋回与海平面变化的响应关系分析,绘制了相对海平面变化曲线,阐明了本区太原组沉积期旋回沉积与海平面升降变化的基本特征。     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果:在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

焦作地区含煤岩系沉积环境与聚煤特征

焦作地区含煤地层为太原组和山西组。太原组由潮下浅海、障壁岛、泻湖、潮坪等沉积环境组成,并发育风暴沉积的灰岩和砂岩。Ⅰ_2煤和Ⅰ_5煤是本组的主要煤层,系形成于广阔的潮坪泥炭沼泽环境。山西组由潮坪、海滩脊和三角洲平原等沉积环境组成,Ⅱ_1煤层是本组的主要煤层,厚度大、分布广、煤质低硫中灰。煤层厚度变化主要受沉积环境的制约和影响。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川-榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达-杭锦旗-鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心-庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳-泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡-义马一带为潟湖沉积。     

鄂尔多斯盆地东南缘下二叠统沉积相

近几年的勘探开发发现,鄂尔多斯盆地东南缘下二叠统具有巨大的非常规天然气资源潜力。为探明其沉积环境,在详细的岩心、测井及室内分析化验的基础上,运用沉积学理论,对鄂尔多斯盆地东南缘下二叠统沉积相进行研究。研究结果表明:太原组发育障壁岛、泻湖、潮坪、浅海陆棚沉积,山西组发育三角洲、湖泊沉积;自太原组至山西组沉积环境经历了由海陆过渡相至陆相的演化过程。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征*

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川—榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达—杭锦旗—鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心—庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳—泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡—义马一带为潟湖沉积。     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化*

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果: 在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

重庆地区上二叠统沉积层序及幕式聚煤作用

重庆地区上二叠统包括龙潭组/吴家坪组和长兴组,其中龙潭组和吴家坪组为同期异相沉积。根据岩性岩相特征及含煤特征分析,上二叠统龙潭组为一套海陆过渡相含煤地层,形成于海湾(潟湖)—潮坪沉积体系,长兴组主要为浅海碳酸盐沉积。通过区内钻井剖面及露头剖面的分析,将研究区划分为2个三级层序,2个层序均反映出海侵自东向西的脉动推进、东深西浅的格局,从而产生各种沉积体系在垂向上和平面展布上的规律分布。层序1煤层分布范围较广,基本覆盖全区。低位体系域一般不含煤层;海侵体系域发育主要煤层C25及C23,其中C25位于含煤地层的底部,分布范围广,其顶、底板均跨越不同沉积相区,具有幕式成煤模式的特征;高位体系域发育主要煤层C18+19,主要分布在重庆天府姚家岩以南至贵州习水,煤层分布稳定。层序2煤层很少,主要为海侵体系域早期发育的C16煤层,煤层分布稳定;高位体系域几乎全部为碳酸盐台地相,不含煤层。海平面的升降打破了原有的沉积环境,而形成新的沉积环境,是控制含煤沉积旋回及聚煤作用的重要因素。     

琼东南盆地中东部三亚组层序构成及有利区带预测

三亚组为琼东南盆地中东部②号断裂带地区重要的勘探目的层段之一.运用地震资料并结合钻井等其他资料, 将三亚组划分为2个三级层序: S₆₀—S₅₂、S₅₂—S₅₀, 并指出这2个层序发育的背景为挠曲双陆架坡折型.其中S₆₀—S₅₂层序表现出断拗转换阶段的特征, S₅₂—S₅₀层序则为隐伏断裂控制的挠曲坡折的特征.层序内体系域的发育受上述层序地层格架的控制, 下切谷、斜坡扇等低位体在S₆₀—S₅₂层序内较发育, 前积楔、斜坡扇等低位体在S₅₂—S₅₀层序内较发育.2个层序内海侵和高位体系域均受双坡折带控制, 并可划分出滨浅海陆架、陆坡和深海-半深海等沉积体系.指出了②号断裂带三亚组内的有利勘探区带.      

滇东南丘北地区上二叠统沉积环境与聚煤规律研究

滇东南丘北地区是海西-印支期右江被动陆缘裂谷盆地西部的一部分,于晚二叠世发育龙潭组及同期异相沉积吴家坪组含煤地层。开远一带的龙潭组为连陆台地上靠近古陆边缘的海陆交互相含煤碎屑沉积,丘北一带的吴家坪组为连陆台地边缘厚层灰岩夹薄煤层的碳酸盐台地沉积。通过对上二叠统的沉积相、层序地层及聚煤特征进行研究,得出以下结论:1研究区共识别出碎屑岩、化学岩和可燃有机岩3种岩石大类,发育潮坪-潟湖和碳酸盐台地两种沉积体系。2以区域不整合面、根土岩和沉积相转换面等层序界面,将上二叠统划分为三个三级层序,层序Ⅰ形成于吴家坪阶早期,发育低位体系域、海侵体系域和高位体系域,层序Ⅱ形成于吴家坪阶中期,层序Ⅲ形成于吴家坪阶晚期及长兴阶,都为典型的Ⅱ型层序。3研究区在层序Ⅱ沉积期的海侵体系域发育主采煤层,其中在大庄-平远一带的煤层为潮坪-潟湖体系的滨岸沼泽环境,平均厚度在2 m,聚煤作用较好;丘北树皮、龙嘎地区的煤层为碳酸盐潮坪环境,厚度平均在1.5 m,聚煤作用较差;层序Ⅰ和层序Ⅲ仅发育煤线或不含煤层。     

河南省偃龙铝土矿床晚石炭世古地理特征及其对铝土矿的控矿意义

河南省偃龙铝土矿床是近年通过整装勘查新发现的超大型铝土矿床,通过对大量钻孔岩心数据的分析比较,认为区内存在障壁岛沉积相、浅湖-潟湖沉积相、潮坪-沼泽沉积相等3种主要类型沉积环境.铝土矿成矿过程中,在局部的障壁岛沉积相环境无沉积成矿;在浅湖-潟湖沉积相环境下容易沉积成矿,铝土矿的沉积厚度与浅湖-潟湖沉积相下含矿岩系的沉积厚度呈中度相关关系;在潮坪-沼泽沉积相受沉积环境条件的影响,沉积成矿的条件较差.偃龙地区晚石炭世古地理特征决定了含矿岩系的厚度,但不直接控制铝土矿成矿厚度,而是在其他成矿条件耦合作用下,古地理通过控制铝土矿的沉积环境间接控制铝土矿的形成.     

河南省偃龙铝土矿床晚石炭世古地理特征及其对铝土矿的控矿意义

河南省偃龙铝土矿床是近年通过整装勘查新发现的超大型铝土矿床，通过对大量钻孔岩心数据的分析比较，认为区内存在障壁岛沉积相、浅湖-潟湖沉积相、潮坪-沼泽沉积相等3种主要类型沉积环境.铝土矿成矿过程中，在局部的障壁岛沉积相环境无沉积成矿；在浅湖-潟湖沉积相环境下容易沉积成矿，铝土矿的沉积厚度与浅湖-潟湖沉积相下含矿岩系的沉积厚度呈中度相关关系；在潮坪-沼泽沉积相受沉积环境条件的影响，沉积成矿的条件较差.偃龙地区晚石炭世古地理特征决定了含矿岩系的厚度，但不直接控制铝土矿成矿厚度，而是在其他成矿条件耦合作用下，古地理通过控制铝土矿的沉积环境间接控制铝土矿的形成.     

河南省平顶山煤田晚石炭世太原组沉积环境和聚煤沉积特征

平顶山煤田的太原组属于混合型的碳酸盐浅海和陆源碎屑海岸沉积。下部和上部灰岩段主要形成于滨海潮间带和浅海中,并在其中发育行风暴浊流沉积。中部碎屑岩段为障壁岛-泻湖-潮坪体系沉积。太原组煤的显微组分为微镜惰煤,煤质属于低灰高硫煤。     

湘西地区古生代地层特征及沉积体系研究

通过湘西地区的地层发育特点及构造演化过程的研究,揭示其沉积体系演化特征。湘西地区古生代沉积了寒武系—二叠系。其中,寒武系纽芬兰统发育浅海陆棚碎屑岩相,寒武系第二统下部发育浅海陆棚碎屑岩—碳酸盐岩混合相,寒武系第二统中部—奥陶系发育海相碳酸盐岩台地相,志留系发育前陆盆地碎屑岩—生物礁相,泥盆系发育滨岸砂岩相,二叠系发育海相碳酸盐—潮坪相。依据岩性、岩相组合将湘西地区古生界划分为:深水滞留盆地、浅海陆棚、开阔碳酸盐岩台地—斜坡、浊积扇、三角洲、生物礁、潟湖—潮坪、滨岸等多种沉积体系类型。每种沉积体系类型形成受控于盆地的构造运动。     

论多层叠置独立含煤层气系统—— 以贵州织金—纳雍煤田水公河向斜为例

基于贵州织金—纳雍煤田水公河向斜的实测资料,采用地质分析等方法,探讨了煤层气地质条件在垂向上的非均质分布规律,提出和初步论证了“多层叠置独立含煤层气系统”的学术观点。研究表明,上二叠统龙潭组单一煤层甲烷平均含量及相邻主煤层之间含气量梯度均呈波动式变化,煤层埋深—压力系数关系在垂向上分为截然不同的两套系统,层序地层格架中二级层序与含气量梯度的独立分段高度吻合。由此揭示,含煤地层地下流体在不同主煤层之间总体上缺乏交换,导致不同煤层群之间的煤层气系统相对独立。笔者等认为,龙潭组层序地层格架特点奠定了该类系统形成的物性基础,含煤地层与上覆、下伏含水层之间缺乏水力联系而构成了该类系统产生的水文地质基础,即多层叠置独立含气系统是沉积—水文—构造条件耦合控气作用的产物。笔者等也指出,在以三角洲—潮坪—潟湖沉积体系为主的多煤层含煤地层中,该类含气系统可能具有普遍意义。     

陆表海背景下障壁海岸体系沉积层序及聚煤模式——以渤海湾地区晚古生代太原组为例

渤海湾地区位于华北板块东部,是我国重要的煤炭产区,晚古生代发育多套可供工业开采的煤层,其中以陆表海背景下发育的海相煤层分布范围最广。为研究陆表海背景下障壁海岸体系沉积层序及聚煤模式,本文以渤海湾地区晚古生代太原组为研究对象,结合钻井及野外剖面资料,对该地区展开沉积学及层序地层学研究。在识别岩性及沉积相基础上,开展层序地层研究,在层序地层格架内揭示障壁海岸体系聚煤模式。太原组岩性以黄褐色、灰黑色泥岩及黄绿色、灰白色砂岩为主,夹数层海相灰岩及煤层。沉积相类型主要为潮坪相、潟湖相、障壁岛相及台地相。在障壁海岸体系背景下,基准面与沉积界面基本一致,层序界面多为沉积界面。根据沉积相转换面与下切谷冲刷面两类不整合面(SU)以及海侵方向转换面(TDS)可将太原组划分为3个三级层序Sq1、Sq2及Sq3。通过最大海泛面(MFS)与最大海退面(MRS)将三级层序划分为低位体系域、海侵体系域及高位体系域3个体系域,代表 8个四级层序。Sq1时期,盆地内部地区未能提供稳定聚煤环境,煤层发育厚度较薄。Sq2时期,海平面升降对盆地内部影响增大,聚煤作用达到顶峰,煤层整体厚度增加并连接成片。Sq3时期,聚煤作用相对减弱,聚煤中心分布范围收缩,且孤立发育。统计钻井资料中煤层累积厚度可知,厚煤层发育主要集中在冀中坳陷东部、黄骅坳陷及济阳坳陷等地区。将研究区太原组聚煤模式划分为LST、TST早期、TST中期、TST晚期及HST五期演化过程。受可容空间增长速率及泥炭堆积速率的控制,泥炭坪及潟湖为有利聚煤中心。      

胜利油区石炭二叠系含煤地层层序地层学初探

胜利油区石炭二叠系含煤地层包括中石炭统本溪组，上石炭统太原组和下二叠统山西组。可识别出潮坪沉积体系，障壁岛－舄湖沉积体系和三角洲沉积体系三种体系单元。根据区域地质及古生物资料，确定了三个等时面，划分出２个层序１４个准层序，每个层序包括低位域，海侵域及高位域，而以高位域最发育。纵观整个含煤地层的沉积演化过程，本溪组沉积期以滨浅海相为主；大原组沉积期为海陆交替相；山西组沉积期以三角洲相为主，总体表现为