塔里木盆地北部地区奥陶系层序地层格架与沉积演化*

应用层序地层学和沉积岩石学的原理与方法,深入分析塔里木盆地北部地区(塔北地区)轮南、哈拉哈塘和英买力3个构造单元逾百口钻井的岩心、薄片、测井等资料,结合主要构造运动及海平面变化的研究,建立塔北地区奥陶系层序地层格架,阐述格架内沉积特征及演化。根据区域性不整合界面划分2个二级层序(SSQ1,SSQ2),SSQ1包括下奥陶统—中奥陶统,SSQ2包括中奥陶统—上奥陶统;再根据岩性岩相转换面划分11个三级层序(OSQ1—OSQ11);进一步根据主要海泛面,划分海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。塔北地区奥陶纪沉积环境主要为浅海台地,经历了局限台地—开阔台地—淹没台地—台地边缘的演化过程,最终因陆源碎屑的注入破坏了台地的沉积环境,晚奥陶世塔北地区转为混积台地环境。     

川东下三叠统嘉陵江组层序—岩相古地理特征

通过沉积相和高频层序地层分析,确定川东地区下三叠统嘉陵江组主要为蒸发台地和局限台地沉积环境,可划分出SQ1、SQ2二个三级层序及SSQ1-SSQ5五个四级层序,经历了从局限台地→蒸发台地→局限台地→蒸发台地的沉积演化过程,主力储、产层发育于SSQ1和SSQ2层序,此五个四级层序主要由TST和HST两个体系域组成。以四级层序为编图单元,编制了SSQ1-SSQ5各四级层序的岩相古地理图和探讨了有利储集相带展布规律,认为SSQ1和SSQ2二个四级层序叠置发育的局限台地—台内浅滩为最有利的储层发育相带,应成为今后的勘探重点。     

塔里木盆地奥陶系层序地层格架

在不同沉积相区典型露头、钻井及地震层序综合分析基础上,将塔里木盆地奥陶系海相地层划分出8个可全盆地对比的三级层序(OSQ1～OSQ8),首次建立了综合露头层序、钻井层序及地震层序划分的层序地层格架,建立了年代地层、牙形石生物地层、岩石地层与层序地层之间的相互关系(表1)。首次提出海相碳酸盐岩全岩或生物化石壳的碳同位素值可作为全球海平面变化的良好指标。在相似气候带及沉积环境具备相近的碳酸盐沉积速率的假设条件下,当沉积相分析所得到的相对海平面变化趋势与全岩碳同位素分析反映的全球海平面变化趋势总体一致时,说明碳酸盐层序的发育主要受控于全球海平面变化,反之则主要受控于区域构造沉降运动。鉴于这样的分析原理,我们认为塔里木盆地下奥陶统层序OSQ1及层序OSQ2属于主要受控于全球海平面变化的稳定加积型层序,而中、上奥陶统层序OSQ3～层序OSQ8则属于全球海平面总体上升背景下主要受区域构造运动控制形成的构造淹没型层序。     

黔北-川东南志留系层序格架下的沉积体系演化特征及有利区带预测

黔北—川东南志留系受加里东运动抬升剥蚀仅残留中、下统地层,通过大量钻井及野外露头资料的沉积学研究,应用层序地层学方法,划分出8个三级层序,其中下志留统龙马溪组2个（SSQ1~SSQ2）,石牛栏组或小河坝组2个（SSQ3~SSQ4）,中下志留统韩家店组4个（SSQ5~SSQ8）,识别出三角洲、陆棚、碳酸盐台地3类沉积体系,在等时地层格架中探讨了各沉积体系特征及其平面展布。通过层序地层划分对比及有利沉积相带研究,指出了两类有利储集层:一类为台地浅滩相和台地前缘斜坡相礁滩型生物灰岩、颗粒灰岩储层,主要发育于石牛栏期三级层序SSQ3和SSQ4的高位体系域,纵向上分布于石牛栏组中、上部,横向上分布于研究区南部叙永—习水—观音桥一带;另一类为浅水陆棚碎屑岩储层,主要发育于小河坝期三级层序SSQ4高水位体系域,横向上分布于南川—石柱—利川等地。     

鄂尔多斯地区马家沟组层序岩相古地理特征

依据野外露头、岩心观察、测井等资料综合分析将鄂尔多斯地区马家沟组划分为6个三级层序和12个体系域,在此基础上对马家沟组层序地层学特征进行分析,采用体系域压缩法编制了层序岩相古地理图。结果表明:盆地沉积演化受西南缘祁连海和东部华北海共同影响,两者在OSQ4(奥陶系马家沟组第4个层序,下同)期完全贯通,西南缘具陆缘海沉积特征,东部为陆表海沉积。OSQ1、OSQ2、OSQ3、OSQ5海侵体系域局限台地发育,高位期局部形成膏盐岩湖;OSQ4、OSQ6海侵、高位期均为开阔台地相,西南缘高位期发育台地边缘滩和台地边缘生物礁。OSQ1、OSQ3、OSQ5高位体系域白云岩及OSQ6高位体系域西南缘生物礁和颗粒滩可成为重要的油气储集体,OSQ3、OSQ5高位体系域发育的膏盐岩形成了2套重要的区域盖层。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

燕山地区宣龙坳陷中元古界洪水庄组-铁岭组沉积相分析与层序格架的建立

根据野外露头信息的综合分析,结合沉积模式和层序地层学的基本原理,总结了燕山地区宣龙坳陷洪水庄组和铁岭组的沉积相特征和层序地层格架.研究表明,该区洪水庄组-铁岭组沉积时期为一套局限台地潮坪相沉积,垂向上的沉积微相更能敏锐地反映海平面的相对变化.根据对各个层序界面的识别,将洪水庄组划分为1个三级层序DS1,铁岭组划分为2个三级层序DS2和DS3,由海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)组成,不具有形成凝缩层的环境.根据研究区各时期沉积环境与层序地层的特点,建立了符合研究区洪水庄组和铁岭组的沉积模式,初步探讨了研究区所经历的沉积演化过程.     

塔中地区晚奥陶世镶边台地沉积演化

通过大量岩芯、薄片、测井、地震等资料的对比分析,建立了塔中地区上奥陶统良里塔格组层序地层格架,并研究了沉积相演化、分布规律。晚奥陶世塔中地区为开阔台地、台地边缘组成的沉积型镶边台地。良里塔格组层序可划分出海侵体系域、高位体系域,共10个准层序组。前者包括准层序组1～4,为退积、加积准层序组,岩性以泥晶灰岩类为主、夹颗粒灰岩,局部发育生物灰岩。后者包括准层序组5～10,为加积、进积准层序组,岩性为颗粒灰岩、生物礁灰岩夹泥晶灰岩。海侵体系域时期,沉积范围逐步覆盖研究区,开阔台地与台地边缘的沉积范围相对稳定,开阔台地以滩间海、台内洼地等低能沉积亚相为主,台地边缘丘、滩沉积范围逐步扩大,出现镶边沉积特征。高位体系域时期,台地边缘沉积范围基本具有继承性,发育2～7期礁（丘）-滩的沉积旋回,形成礁滩复合体镶边特征;开阔台地大范围内为较低能滩间海沉积,局部发育2～4期丘（礁）-滩沉积旋回。该时期,台地边缘与开阔台地沉积地貌出现明显的高低分异,镶边台地成熟、定型。     

塔中-塔北志留系沉积层序的不对称结构及其构造意义

志留系沉积期塔里木为一地势相对平坦、水体较浅的陆表海盆地,总体充填一套碎屑海岸和三角洲体系,从下至上可划分出5个三级层序。塔中和塔北志留系沉积层序表现出明显的不对称结构,塔北地区柯坪塔格组三级层序SQ-Skp1、SQ-Skp2和SQ-Skp3沉积较完整,发育潮坪、浅海陆棚、滨岸-三角洲体系;而塔中地区缺失SQ-Skp1和SQ-Skp2层序,SQ-Skp3以潮坪体系为主,局部发育小型三角洲。与此相对,塔中地区塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt沉积完整,而塔北地区缺失SQ-Stt水进体系域红泥岩段。塔中和塔北志留系沉积层序的不对称结构反映了塔中和塔北构造隆升的差异和演化,奥陶末构造运动对塔中影响较大,造成塔中隆起的隆升并一直处于水上隆起,直到柯坪塔格组上段SQ-Skp3层序沉积期才淹没充填,随后持续沉降,形成了完整的塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt;奥陶末构造运动对塔北影响较小,西部英买力地区局部隆升,而东部持续沉降,直到柯坪塔格组沉积之后塔北东部出现较大规模隆升,形成明显的上超不整合,并造成塔塔埃尔塔格组层序SQ-Stt水进体系域红泥岩段缺失。塔中和塔北构造演化控制了盆地的沉积层序和储盖组合发育,塔中缺失下储盖组合,而塔北缺失上储盖组合,对志留系圈闭形成和油气保存具有重要的影响。     

渝东—湘西地区志留纪小河坝组层序岩相古地理特征及演化

通过对渝东—湘西地区野外露头及相关室内研究,分析了区内志留纪小河坝组沉积环境、层序特征、沉积相展布及其演化特征。将该区小河坝组划分为2个沉积层序,每个沉积层序都由海侵和高位体系域组成。以体系域为编图单元,采用体系域压缩法,编制了渝东—湘西地区小河坝组4张层序岩相古地理图,结果表明:更加精确真实地反映了海陆分布、物源方向及其演化过程,更好地反映了层序格架下的物质聚集分布规律。揭示出研究区早志留世小河坝期碎屑岩沉积的物质主要来自东南部的江南雪峰山隆起,沉积环境由东往西逐渐变深,三角洲平原位于湘西地区,三角洲前缘发育于渝东地区;碳酸盐台地发育于靠近黔中隆起的南部浅水区,沉积环境由南往北逐渐变深,深水陆棚沉积区位于宜宾—重庆一带,该新认识对于更准确地预测渝东-湘西志留系储集体的分布以及下一步油气勘探部署具有重要实际指导意义。     

塔里木盆地塔河地区石炭系卡拉沙依组层序格架内沉积模式北大核心CSCD

近些年来,塔里木盆地塔河地区石炭系卡拉沙依组碎屑岩的油气勘探取得了丰硕成果。依据全球海平面变化,结合钻井和地震资料,本文划分了塔河地区石炭系卡拉沙依组层序,并提出其层序格架内的三种体系域沉积模式。塔河地区石炭系卡拉沙依组碎屑岩地层处于一个二级层序之内,其内部砂泥岩段被划分为5个三级层序。本文总结了每个层序界面、层序的内部特征及层序发育的控制因素,提出了塔河地区石炭系卡拉沙依组三级层序内的低位、海侵和高位3种体系域沉积模式,并分析了其内部沉积特征。塔河地区石炭系卡拉沙依组碎屑岩地层沉积物源为塔北剥蚀区,主要发育辫状河三角洲-陆棚沉积体系,其中上泥岩段整体主要发育浅海陆棚沉积,砂泥岩段(SQC1-2k^(5)—SQC1-2k^(1))海侵体系域主要发育退积型前三角洲,高位体系域主要发育进积型辫状河三角洲平原-三角洲前缘-前三角洲;低位体系域发育期主要作用于前一个三级层序的高位体系域,为三级层序界面形成期。构造运动、海平面升降、物源供给及古气候是塔河地区石炭系卡拉沙依组三级层序及其内部体系域发育的主要控制因素。     

塔里木盆地中—下奥陶统层序地层研究

运用地震、测井等手段,结合岩石学、生物地层学地层对比方法,将塔里木盆地中—下奥陶统层序划分为1个二级层序(SSQ6),4个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3、SQ4。对层序地层、沉积相特征研究发现,构造运动、海平面升降和古气候变化为塔里木盆地中—下奥陶统层序发育主要控制因素。     

松辽盆地南部乾安地区上白垩统青三段高分辨率层序地层及沉积特征

综合利用岩心和测井资料,系统总结了松辽盆地南部乾安地区上白垩统青山口组三段高分辨率层序界面的识别标志,建立了高分辨率层序地层格架,对高分辨率层序地层格架内地层叠置特征进行了探讨,并进一步分析了层序地层格架内河道砂体展布特征及沉积相演化规律。识别出冲刷面、底部滞留沉积和滑塌沉积3种高分辨率层序界面识别标志,以及泥岩颜色转换和含油性变化2类辅助性证据,在此基础上将青三段划分为2个三级层序(SQ1,SQ2)、13个四级层序(HFSQ1-HFSQ13),层序内可进一步划分出湖侵体系域(LTST)和湖退体系域(LRST)。四级层序体系域内识别出单向加深A1型、单向加深A2型、单向变浅B型、复合对称C1型和复合对称C2型共5类四级层序结构;三级层序湖平面升降可划分为4个阶段,各阶段内四级层序组合模式各不相同。根据砂体连井对比和平面相分析成果,结合体系域阶段划分,在研究区青三段高分辨率层序地层格架内共总结出4类沉积模式。其中,湖退体系域早期沉积模式砂体分区叠置,河道平面呈分支树杈状。湖退体系域晚期沉积模式砂体规模最大,整体连片叠置,河道平面呈网络交织状,分流河道间湾在河道间呈零星点状分布。湖侵体系域早期沉积模式砂体规模较小,孤立分布,河道平面呈分支树杈状。湖侵体系域晚期沉积模式砂体规模最小,零星分布,河道平面呈曲流状—分支树杈状。     

塔里木盆地柯巴麦地区寒武纪层序模式及意义

以层序地层学理论为指导,据全球海平面变化,结合钻井、野外露头及地震资料,将柯坪-巴楚-麦盖提斜坡地区寒武系碳酸盐岩划分为3个二级层序,24个三级层序。总结每个层序界面及层序内部特征,建立柯巴麦寒武系层序地层格架,揭示层序内体系域构成特征。提出柯巴麦地区寒武系碳酸盐岩发育3种层序模式—低位、海侵与高位模式,分析其控制因素。将寒武系沉积模式归纳为2种：碎屑岩沉积模式和碳酸盐台地-蒸发台地沉积模式,为塔西南地区进一步油气勘探提供新思路。     

高频层序格架内礁型微地貌特征及其控储机理 ——以塔中东部地区上奥陶统为例

塔中东部地区发育上奥陶统良里塔格组礁滩相碳酸盐岩是油气产出的主力产区。为了揭示层序地层格架特征及其内部沉积微地貌特征对礁滩体储层的控制机理,本文通过对岩石学、沉积微相、古生物、测井相研究,建立了上奥陶统良里塔格组高频层序地层格架,可划分为11个四级层序和多个五级层序。研究区良三段—良二段以高位体系域垂向持续加积作用为主,是礁(丘)、滩组合镶边沉积的主要发育期,一个四级层序内可发育一个至多个礁滩体沉积微地貌旋回,礁型微地貌发育规模及厚度受海平面升降次级旋回和构造沉降控制。通过对良三段—良二段高位体系域成岩组构和成岩环境分析,认为受同生岩溶作用所形成的大气成岩透镜体主要发育在高频层序向上变浅旋回的顶部和微地貌高处。同一层序内沉积微地貌隆起和海平面相对升降变化所控制的暴露作用,以及同生期大气淡水溶蚀、淋滤作用是控制台缘礁滩体优质储层发育以及层位性和区域差异性的关键因素。集中揭示高频层序格架内微地貌特征及其对礁滩体储层的控制机理,有效指导了塔中东部地区奥陶系礁滩型油气藏勘探开发。     

湘西北五峰—龙马溪组层序地层特征及有机质富集探讨——以XY-3井为例

湘西北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相黑色页岩发育广泛,且厚度大、热演化高、埋深相对适中,具有较好的页岩气勘探开发前景.为了研究湘西北五峰—龙马溪组地层层序特征,基于XY-3井GR测井曲线的小波变换,结合元素地球化学特征、有机质丰度、笔石类型和岩性特征,建立研究区内五峰—龙马溪组层序格架,并探讨层序格架内有机质差异富集的特征.结果 表明:XY-3井五峰—龙马溪组共划分为2个三级层序SQ-1和SQ-2,4个体系域分别为TST1、HST1、TST2和HST2.而HST1和HST2体系域内有机质丰度相对较低,总有机碳平均值为0.89％和0.26％,其沉积于沉积速率相对较高、古生产力较高,且陆源输入量相对高的氧化环境中;TST1和TST2体系域内有机质丰度相对较高,总有机碳平均值为1.46％和1.35％.其沉积于沉积速率相对较小、古生产力较高,陆源碎屑输入较少的贫氧化环境中.与长宁、焦石坝地区五峰—龙马溪组内同期揭露的富有机质层位相比,湘西北XY-3井富有机质层段沉积于氧化性相对较强、古生产力相对较高的环境中,而在沉积速率相对较低的情况下,其富有机质页岩的沉积厚度和有机质丰度明显偏低.这可为湘西北地区进行页岩气勘探开发提供指导意义.     

松辽盆地南部乾安地区上白垩统青三段高分辨率层序地层及沉积特征*

综合利用岩心和测井资料,系统总结了松辽盆地南部乾安地区上白垩统青山口组三段高分辨率层序界面的识别标志,建立了高分辨率层序地层格架,对高分辨率层序地层格架内地层叠置特征进行了探讨,并进一步分析了层序地层格架内河道砂体展布特征及沉积相演化规律。识别出冲刷面、底部滞留沉积和滑塌沉积3种高分辨率层序界面识别标志,以及泥岩颜色转换和含油性变化2类辅助性证据,在此基础上将青三段划分为2个三级层序(SQ1,SQ2)、13个四级层序(HFSQ1-HFSQ13),层序内可进一步划分出湖侵体系域(LTST)和湖退体系域(LRST)。四级层序体系域内识别出单向加深A1型、单向加深A2型、单向变浅B型、复合对称C1型和复合对称C2型共5类四级层序结构;三级层序湖平面升降可划分为4个阶段,各阶段内四级层序组合模式各不相同。根据砂体连井对比和平面相分析成果,结合体系域阶段划分,在研究区青三段高分辨率层序地层格架内共总结出4类沉积模式。其中,湖退体系域早期沉积模式砂体分区叠置,河道平面呈分支树杈状。湖退体系域晚期沉积模式砂体规模最大,整体连片叠置,河道平面呈网络交织状,分流河道间湾在河道间呈零星点状分布。湖侵体系域早期沉积模式砂体规模较小,孤立分布,河道平面呈分支树杈状。湖侵体系域晚期沉积模式砂体规模最小,零星分布,河道平面呈曲流状—分支树杈状。     

章丘煤田含煤区石炭二叠煤系层序地层学研究

利用沉积学及层序地层学方法,通过对章丘煤田主要构造单元单井沉积相、层序地层分析,将章丘煤田石炭二叠纪含煤岩系的本溪组、太原组、山西组划分为1个一级盆地层序、2个二级构造层序、3个三级层序。在层序内部识别最大湖泛面或与之相当的沉积转换面,划分体系域,并重点对三级层序的划分进行研究。研究认为：三级层序Ⅰ发育高水位体系域和海侵体系域,主要由潮坪沉积体系、障壁-泻湖沉积体系和碳酸盐台地沉积体系组成;层序Ⅱ发育海侵体系域和高水位体系域,主要由潮坪体系、滨外台地体系和障壁-泻湖沉积体系组成;层序Ⅲ中低水位体系域、海侵体系域、高水位体系域都有较好发育,主要由浅水曲流河三角洲沉积体系组成。     

贡嘎山南坡三叠系露头层序地层及地层格架

对贡嘎山南坡洪坝—湾坝地区的三叠纪地层，在剖面上进行详细的沉积学研究及其横向追踪后，确定了５个层序界面，划分出４个层序，建立了层序地层格架及岩石地层格架。本文主要叙述了各层序内沉积体系域的特征。     

塔里木盆地西北缘中—下奥陶统碳酸盐岩层序结构和沉积微相分布

通过对塔里木盆地西北缘巴楚大阪塔格和柯坪水泥厂中—下奥陶统露头剖面的详细观察和研究,并结合塔中地区地震资料对比分析,建立了中—下奥陶统鹰山组至一间房组的高精度层序地层格架和沉积模式。研究表明,中—下奥陶统(鹰山组至一间房组)碳酸盐岩可划分为两个复合(二级)层序(CS1和CS2),其中CS1和CS2又可分出两个和三个三级层序(Sq1—Sq5)。在此基础上依据露头剖面旋回结构变化进一步划分出17~19个高频旋回或四级层序。根据宏观沉积结构和镜下结构特征,总结出的9种微相类型和4种沉积微相组合类型,反映出特定的沉积环境和生物造礁特征,其中包括生物礁-滩复合体、生屑滩、内碎屑滩、氵舄湖和滩间海等。研究还揭示出层序格架中沉积微相组合的发育和演化规律,Sq1—Sq2整体由氵舄湖和滩间海沉积组成,蒸发作用强烈,未见生屑颗粒,发育中细晶白云岩、云质灰岩、含云灰岩等结晶云岩;Sq3时期发育大套厚层内碎屑滩沉积,生屑颗粒开始出现,但数量较少;Sq4时期,砂屑颗粒相对减少,生屑含量大量增加,顶部发育中薄层的生屑滩组合;Sq5时期造礁生物大量出现,以生物礁-滩复合体沉积为主,大致对应于一间房组。