鄂尔多斯盆地晚古生代古构造*

鄂尔多斯盆地晚古生代基底继承了奥陶纪中部高、东部和西部低及西陡东缓的古构造面貌。利用大量钻井分层数据,绘制了晚古生代各个时期残存地层厚度图,其空间变化反映了鄂尔多斯盆地晚古生代古构造格局特征。结合东西向及南北向地层厚度对比、演化剖面的研究,认为晚古生代鄂尔多斯盆地的沉积在本溪期—太原期主要受中央古隆起的控制,地层空间展布东西分带明显;山西期中央古隆起对沉积作用的控制不是很明显,地层从东西分异逐渐过渡到南北分异,这种沉积格局的转变与古地理演化具有一致性,从而说明了古构造对沉积的控制作用。     

珲春盆地古近纪含煤地层层序–古地理与聚煤规律

珲春盆地是吉林省重要聚煤盆地,分析古近纪珲春组的沉积古地理,总结其层序格架下聚煤规律,可以为研究区煤炭和煤层气资源的勘探规划提供理论依据。基于区域地质、钻孔岩心和测井资料,对珲春组岩相类型、沉积体系、层序–古地理和聚煤特征进行分析。结果表明,珲春组共发育砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和可燃有机岩5类岩石类型和12种岩相类型。根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面和沉积体系转换面等3类层序界面,将珲春组划分为3个三级层序,建立了珲春组等时地层格架。基于各三级层序内的地层厚度、砂岩厚度、砂泥比和煤层厚度分布,恢复了各层序岩相古地理,认为珲春组共发育冲积扇、辫状河、辫状河三角洲和湖泊4类沉积体系,具体包括12类沉积亚相和13类沉积微相,物源主要位于研究区的南北两侧。在各层序地层格架内,珲春盆地煤层展布具有明显规律性。层序Ⅰ—Ⅲ,聚煤作用先增强后减弱,厚煤层主要发育在湖侵体系域和高位体系域等碎屑沉积体系明显减弱时期。珲春组主要有3个聚煤中心,分别位于研究区西部八连城地区、南部板石地区和东部的54-9钻孔附近。聚煤中心和地层沉积中心有较好的对应关系,且两者从层序Ⅰ—Ⅲ呈现出由盆地西部向东部再向西部迁移的趋势,成煤古地理单元主要为扇端漫流沉积、辫状河河漫滩、辫状河三角洲平原分流间湾及湖泊滨湖亚相。      

四川类前陆盆地须家河组层序—岩相古地理特征

通过对四川盆地的构造格局和盆—山耦合关系分析,确定该盆地属于类前陆盆地,晚三叠世须家河期具备以川中古隆起为中心的,由川西坳陷、川东北坳陷、渝东—川东南坳陷三个盆—山耦合次系统组成的“三坳围一隆”构造—沉积格局。以盆缘地表及盆地内钻井剖面的须家河组和香溪群地层划分、沉积相和层序地层分析、基准面旋回划分及区域等时对比为依据,将须家河组划分为全盆地范围内可追踪对比的2个超长期（SLSC1—SLSC2）和5个长期（LSC1—LSC5）基准面旋回层序。以此为基础,选择各长期旋回层序上升和下降半旋回相域为等时地层单元编制四川盆地层序—岩相古地理图。编图结果表明须家河组各时期岩相古地理面貌、相带展布规律和沉降—沉积中心及其迁移方向,严格受龙门山和米仓山—大巴山两造山带非同步的、但交替发育的逆冲推覆作用与“三坳围一隆”构造—沉积格局控制,盆—山间的耦合关系具有造山带隆升蚀顶与盆地横向生长、沉降、充填的物质循环平衡过程。这一独具特色的构造—沉积格局始终控制着须家河组各超长期、长期旋回层序的沉积充填作用,古地理面貌、生储盖组合特征和围绕川中古隆起为中心的油气成藏规律。     

华南地区晚三叠世含煤岩系层序—古地理

在对露头及钻孔剖面沉积特征研究的基础上,建立了华南地区晚三叠世含煤岩系层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并分析了聚煤规律。根据岩相特征及岩相组合类型,在区内晚三叠世含煤地层中识别出陆相和海陆过渡相两大沉积类型,并可进一步识别出冲积扇、河流(包括辫状河和曲流河)、三角洲、湖泊、潮坪—潟湖、滨海平原和滨浅海等7种沉积类型。陆相沉积主要发育在上扬子地区的四川盆地;海陆过渡相沉积主要发育在东南部湘赣粤滨浅海。在晚三叠世含煤岩系中识别出区域性不整合面和构造应力转换面、砂砾岩体底部冲刷面和岩性突变面等类型的层序界面,将含煤岩系划分为5个三级层序。以三级层序为古地理作图单元,恢复了研究区的古地理格局。由煤层厚度与岩相古地理平面展布规律可知,最有利的成煤环境为三角洲沉积体系,其次为河流、潮坪—潟湖沉积体系,聚煤中心主要分部在四川盆地的乐威煤田以及华蓥山煤田、湘赣粤滨浅海地区的湘东南至赣西萍乡一带。     

辽河盆地东部凹陷古近系沉积层序划分及其岩相古地理分析

沉积层序的划分包括层序边界的识别和划分.在对地层进行沉积层序划分的基础上,进行各段地层的岩相古地理分析对盆地的油气勘探开发具有重要的理论指导意义.研究中,综合应用各种资料分析研究了辽河盆地东部凹陷古近系的层序边界特征,采取"大-小-大"的层序划分步骤进行了沉积层序的划分,并在此基础上,分析了古近纪各期的岩相古地理特征.研究表明,所划分的东部凹陷古近系火山层序、同裂谷期层序和裂谷期后3个层序,其对应的时期分别为房身泡期、沙河街三期和沙河街一、二期至东营期.同时还表明,东部凹陷古近系沉积层序发育特征的特殊性导致了同期岩相古地理演化的复杂性.     

鄂尔多斯盆地奥陶纪华北海和祁连海演变及岩相古地理特征

鄂尔多斯盆地奥陶纪华北海与祁连海演变关系是多年来研究中的一大难题。本依据古生态演化的不可逆性及地理分区，并结合盆地中东部、西部和南部奥陶纪地层的系统对比，深入探讨了奥陶纪牙形刺动物群在不同沉积分区的演化特征及其与华北海和祁连海之间的关系。并在此基础上，将祁连海侵漫到盆地西缘地区的时间，确定在华北海马家沟四期最大海侵的晚期，侵漫范围尚末过中央古隆起带的鄂6井到定探1井一线。中央古隆起在马家沟四期沉积后，对华北海和祁连海具有明显的分隔作用。根据牙形刺动物群的面貌及不同阶段的地理分区，结合古构造格局及岩石、岩相标志，系统分析了奥陶纪不同阶段的沉积特征，再现了各期岩相古地理面貌，为鄂尔多斯奥陶系天然气勘探奠定了地质基础。     

辽东湾地区辽西凹陷中南部古近系构造-层序地层格架与古地理分析

辽西凹陷位于辽东湾地区西部，是一箕状凹陷，辽西凹陷中南部总体勘探程度偏低。辽西凹陷中南部古近系横向上隆、坳地形分异明显，存在一个继承性发育的凹间孤岛，呈链状分布（简称“凹间链状岛”），该岛将辽西凹陷中南部分为东西两次凹，岛两侧沉积相差异明显，轴向上构造格架比横向上复杂，具有明显的构造分割。在构造格架分析的基础上，依据钻井和地震资料，在辽西凹陷中南部古近系识别出六个层序界面和五个层序，并详细阐述了每个层序界面的成因、地震特征、测井响应特征以及每个层序的体系域与沉积体系的构成特征。在构造－层序地层格架内，分析本区不同层序沉积相古地理，发现各个时期的古地理均呈有规律的分布，即凹陷西部为冲洪积相、辫状河相、三角洲平原相；向东为三角洲前缘和湖相。辽西凹陷中南部沉积相古地理演化受控于层序界面的转换、走滑构造、古地貌、古气候等因素的影响，并且四个因素对湖盆沉积作用的制约不是孤立的，是相互关联、制约的综合效应，不同演化阶段控制因素有主、次之别，其中古气候周期性变化决定湖扩与湖缩，构造是控制充填物有效可容空间的关键，沉积基准面和侵蚀基准面以及湖水面不仅决定碎屑物供给率，也是湖盆沉积速率的关键。     

宁东煤田李家小庄勘查区延安组岩相古地理参数特征研究

在宁东煤田李家小庄勘查区中侏罗统延安组等时层序地层格架下,以三级层序为单位,从地层厚度、砂体厚度、泥岩厚度、砂泥岩比及煤层厚度多因素条件出发,进行岩相古地理参数特征研究。结果表明：研究区延安组可划分为3个三级层序,在SIII1沉积时期,地层沉积厚度大,砂泥岩比不高,沉积微相基本属于冲积河道,煤层的沉积中心处于物源供给较丰富且漫滩沼泽和泥炭沼泽相对发育的地区,形成的煤层厚度在4～14m;SIII2沉积时期,砂体厚度明显大于SIII1层序时期沉积的砂体,冲积河道（分流河道）微相比较发育,煤层总厚度在4～6m;SIII3沉积时期,区内地层沉积中心反映不明显,砂体总厚度明显增厚,砂泥岩比整体大于40%,冲积河道（分流河道）的发育范围明显增大,由于泥炭沼泽发育程度减弱,煤层不发育。     

承德地区石炭-二叠系层序岩相古地理

将层序地层学方法应用于岩相古地理研究中,首先建立承德地区石炭一二叠系层序地层格架,然后以四级层序为基本编图单元,编制岩相古地理图。分析了石炭一二叠系的沉积演化特征,讨论了层序地层、岩相古地理与聚煤作用的关系。在研究区识别出2个三级层序、5个四级层序、8个五级层序;揭示了海平面升降变化对成煤沼泽发育的控制,认为层序DS1的海侵或海退最大点处的四级层序Ⅲ控制了研究区两个主采煤层的发育。该结论对该区聚煤规律的研究和煤炭资源预测有一定的参考价值。     

中扬子区晚印支期三级层序充填特征及沉积古地理格局

晚印支期是中扬子区结束海相沉积开始转向以河流湖泊为主的陆相沉积新格局的重要过渡时期。应用陆相层序地层学和沉积学的基本理论,在中扬子区各次级盆地建立若干基干剖面,采用分辨率较高的露头分析,进行三级层序划分、对比与沉积相分析及古地理恢复。发现中扬子区晚印支期陆相沉积体系最多可识别出3个三级层序,但地层不发育或剥蚀导致一般仅可识别出1～2个三级层序,西部地区三级层序数量总体多于东部地区。各三级层序主要为一套夹丰富煤线（层）与古植物残片的陆相碎屑沉积,全区岩相古地理总体由曲流河及其三角洲和残留湖泊、辫状河及其三角洲和残留湖泊两套沉积相组合构成,其中前者占主导。区内存在多沉降沉积中心,但荆当盆地与中扬子西缘地区为最主要的沉降沉积中心,沉降机制主要来自中扬子陆壳继承性向北俯冲的挠曲沉降与强烈的陆内挤压褶皱变形,秦岭-大别山碰撞带及中扬子陆内挤压变形形成的隆起为邻近的次级盆地沉积作用提供了物源。     

胶莱盆地中部李党家—马山古凸起白垩纪岩石地层序列及岩相古地理

李党家—马山古凸起为胶莱盆地前莱阳群沉积期凸起,第四系覆盖严重,研究程度较低,一直是胶莱盆地研究的薄弱环节,长期以来未能揭示其地层、构造面貌。本文通过大量地表地质调查和对李党家—马山古凸起之上的胶参2井、胶参3井综合录井资料研究解释,运用层序地层学原理和沉积相分析、岩相古地理研究,对研究区沉积填充序列进行了描述和对比分析,理清了研究区白垩纪地层层序格架,恢复了李党家—马山古凸起白垩纪岩相古地理。李党家—马山古凸起莱阳群沉积期未沉积,青山群沉积期开始沉降,连续沉积了后夼组和八亩地组及王氏群辛格庄组。研究区处于火山洼地中,整体为一套巨厚陆相细碎屑岩沉积,夹少量火山岩—火山碎屑岩沉积组合,其中的火山沉积识别出4期火山旋回。本研究为胶莱盆地原形盆地恢复提供了依据。     

构造复原技术在前陆冲断带岩相古地理重建中的应用——以鄂尔多斯盆地西缘晚古生代为例

前陆复杂构造区因构造变形强烈,地层缺失严重,“断相”、“古隆起”假象等因素,导致了前陆区岩相古地理制图具多解性。以鄂尔多斯西缘二叠系山西组和下石盒子组岩相古地理恢复为例,提出古构造复原、物源区分析是重建岩相古地理的重要环节,指出:西缘北部早中石炭世为走滑拉张断陷;二叠纪沉积时存在3大物源区;中生代的冲断推覆造成地层缩短率20%~47%。恢复后的岩相古地理图在沉积体系展布、砂体分布等方面和恢复前相比,有明显差异,对指导西缘地区上古生界天然气勘探有意义。     

准同时岩相古地理图的制作新方法

本文以“层序地层学”理论为基础,运用“空间上相序的有序性”及“时间上环境变化的同步性”原理,解决了区域地层等时或准等时对比的问题,基本实现了用等时或准等时地层单元作为岩相古地理图的编图单位,克服了传统制作方法用不等时的岩石地层单位“组、段”为编图单位造成的岩相古地理图的“歪曲”及垂向沉积环境变化“掩盖”的弊病。“准同时岩相古地理图制作新方法”可分为单剖面层序地层柱状图、高分辨率层序地层柱状对比图、准同时岩相古地理系列图等3个研究阶段。同一海盆中,海平面升降是同步的,那么区域上相应的三级层序是等时的,其中以层序界面、首泛面、最大海泛面及海退面等物理界面划分出的低水位、海进、高水位及强迫性海退楔等体系域亦是等时的。因此,将区域上各单剖面柱状图中的上述相应的物理界面相连,就形成了研究区的等时对比格架图,然后对等时格架中的地层再进行进一步对比,形成对比图,在此基础上选取等时地层单位进行岩相古地理系列图的编制。笔者并以江西省中部萍乐坳陷西段乐平世早期岩相古地理研究成果实例做了进一步的阐述,通过“准同时岩相古地理图制作的新方法”,提高了等时对比精度,制作的岩相古地理系列图不但充分反映了该时期岩相古地理的纵横变化,而且清楚地反映出地壳运动与海平面升降的联合作用对沉积环境变化的控制,并将编图单位缩短到尽可能短的时间内,使古地理图精度更高、内容更丰富、更接近客观实际。     

大川中地区须家河组层序-岩相古地理研究

四川盆地上三叠统须家河组油气勘探开始于20世纪40年代,其中须二段、须四段、须六段是主要勘探目的层段,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一。根据钻井岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合岩石学、测井及地震等沉积相标志研究,确定大川中地区须家河组主要发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊等沉积相带,进一步划分出若干亚相和微相。利用高分辨率层序地层学理论和技术,在须家河组识别出2个超长期和5个长期基准面旋回层序。以沉积学理论为指导,选择各长期旋回层序为等时地层单元编制四川盆地层序—岩相古地理图。编图结果表明,须家河组5个长期岩相古地理沉降中心、迁移方向和沉积相带的展布严格受龙门山和米仓山—大巴山两造山带非同步的构造格局控制。     

开江—梁平台内海槽东段长兴组层序—岩相古地理特征

通过沉积相和层序地层分析,将开江—梁平台内海槽东段长兴组层序划分为一个Ⅱ型三级层序和陆棚边缘（SMST）、海侵（TST）和高位（HST）三个体系域。以体系域为等时地层单元编制的岩相古地理图,表明四川盆地东北部晚二叠世长兴期碳酸盐岩沉积具有槽—台相间的古地理格局,其中:SMST沉积时,研究区自西南向北东方向依次发育有开江—梁平台内海槽和川东北开阔台地相带;TST沉积时,海水由西北往东南向侵进,各种沉积相带发育齐全,在槽—台相间的古地理格局背景上,于槽—台过渡带发育有台地边缘生物礁和浅滩相带,该相带也是最有利储层发育的相带;HST沉积时的沉积特征和展布格局与TST时期基本一致,但因受到晚二叠世末期构造抬升和侵蚀作用影响,所保存的地层很薄,台地边缘生物礁和浅滩基本不发育。     

亚洲特提斯域岩相古地理与油气聚集地质特征

亚洲特提斯域油气在地理上主要分布于西亚段南带,其次为西亚段北带、东南亚段中带,再次为中亚段。对古、中、新特提斯域的岩相古地理特征作了分析研究,并编制了相关的岩相古地理图。认为油气分布在盆地类型上主要与前陆盆地、克拉通边缘盆地相关,盆地形态主要与台地、环形坳陷、线形坳陷等沉积—构造环境相关,其成烃物质的沉积-构造环境多位于古赤道与45°古纬度之间。提出盆地保存是盆地油气评价的先决条件。指出了亚洲特提斯域南带、中带和北带的油气勘探新领域。     

细分小层岩相古地理编图的沉积学研究及油气勘探意义——以鄂尔多斯地区中东部奥陶系马家沟组马五段为例

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系发育巨厚的蒸发岩-碳酸盐岩旋回性沉积,地层厚度达500~900m。对其上部厚约200~350m的马家沟组第五段岩性、沉积相的进一步分析表明,其内部仍发育次一级的沉积旋回。而通过细分小层的沉积学研究和岩相古地理编图,对马五段的岩性相变规律及沉积演化特征的认识则更为明晰,对该区奥陶系的沉积学研究与天然气勘探部署也发挥了重要作用,主要体现在以下几方面:一是对于有利沉积相带(尤其是相控储层)的预测更为精准,细分小层的岩相古地理编图对主力目的层的研究分析更具针对性;二是对白云岩化机理的认识进一步深入,基本明确了短期海侵层序中的白云岩化受继承性古地理格局与层序演化的共同控制;三是推动古隆起东侧奥陶系中组合(马五5-马五10)岩性圈闭大区带成藏认识的形成,勘探发现了千亿方规模储量接替区;四是催生奥陶系盐下"侧向供烃成藏"模式的建立,指导近期盆地中部奥陶系盐下勘探取得重大突破。因此可以初步认为,细分小层的岩相古地理编图可能代表了古地理学发展的一个重要方向,无论是对相带展布、层序演化及白云岩化等沉积学方面的研究,还是对油气勘探工作中的有利储集体预测及圈闭成藏规律的认识,都具有一定的实际意义。     

含油气区岩相古地理学的几个问题

近 2 0年来 ,在含油气区工作的沉积地质学家似乎更多关注地层学 (地震地层学、层序地层学以及高分辨率层序地层学等 )的发展 ,对岩相古地理环境研究的理论创新及方法研究关注甚少。实际上 ,对岩石地层记录中古地理信息及其它们的驱动力来源和驱动机制的研究有非常丰富的内容 ,信息提取和环境重塑的新方法新技术也不断出现 ,岩相古地理学的发展仍然面临许多重大的理论和技术问题。本文对构造过程与沉积岩相分布样式的耦合关系及其敏感度 ;岩相古地理重塑的时间尺度和分辨率 ;岩相和环境单元的精细描述与刻画 ;岩相单元分布的预测 ;岩相古地理重塑的信息来源及其对称性以及数字化的岩相古地理制图等含油气区岩相古地理学中的几个问题给予了阐明。