试论控制断陷湖盆陆相层序发育的影响因素

以南襄盆地泌阳断陷中新生代陆相层序为例,探讨了控制断陷湖盆陆相层序形成和发育的影响因素。研究表明,基底构造沉降、物源供给、古气候波动及湖平面变化是控制断陷湖盆陆相层序发育的四大主要因素。在泌阳断陷湖盆中,区域性构造运动控制着盆地充填序列及构造层序,盆地边界断裂的脉动性控制着地震层序 (层序组 )及层序;物源供给速率与可容空间变化速率比值决定着陆相层序单元堆叠型式;古气候影响陆相层序发育的作用机理是通过影响物源及湖平面变化而产生效应,古气候周期性变迁决定着陆相层序中高频单元的发生、发展和定格;湖平面变化是研究断陷湖盆层序地层的主要内容,它直接控制着陆相层序诸多几何学方面的特征。这四大控制陆相层序发育的基本因素之间存在着一种特定的因果关系.     

银额盆地查干断陷闭流湖盆层序的控制因素与形成机理

陆相层序的控制因素与形成机制是陆相层序地层学研究的一项重要内容。断陷闭流湖盆作为一种独特的类型有其自身的特点。对查干凹陷早白垩世断陷闭流湖盆的沉积演化和基准面相对变化曲线的研究表明查干凹陷断陷闭流湖盆层序的控制因素以构造控制因素与气候因素占主导地位,其次是沉积物供应速率和湖平面的变化;在造控制因素与气候因素的双重控制下形成两类层序,一类是断陷气候复合型层序,另一类为气候型层序。     

断陷湖盆页岩油形成的地质要素匹配:以辽河西部凹陷沙三段为例

为了研究我国断陷湖盆陆相页岩油发育的地质条件和富集机理,以辽河西部凹陷沙三段为例,归纳总结了断陷湖盆页岩油聚集的有效性。通过沉积构造分析,岩心观察,岩矿、地球化学、含油量、生烃模拟等实验测试方法研究了泥页岩的生烃潜力、赋存空间和富集条件。结果表明沙三段页岩有机质丰度较高,w(TOC)平均在2%左右;有机质类型以Ⅰ和Ⅱ1等偏腐泥型干酪根为主;有机质热演化程度偏低,Ro介于0.4%~0.9%之间,干酪根以生油为主;岩心和薄片扫描电镜均观察到各类孔隙和微裂缝的大量存在,反映断陷湖盆背景下发育的厚层泥页岩具有较好的页岩油聚集条件匹配关系,页岩油资源前景较好。脆性矿物含量较低的特征也为陆相页岩油的开采技术提出了挑战。     

陆相断陷湖盆断裂构造对沉积体系及砂体的控制作用研究——以济阳坳陷孤北～桩海地区沙河街组(Es4～Es1)和东营组(Ed)为例

陆相断陷盆地是世界上重要的含油气盆地类型之一,我国东部大陆及沿海分布着约230个各具特色的中、新生代陆相断陷盆地,是世界上最大的陆相含油气盆地集中分布区.陆相断陷盆地在其沉积演化过程中,断裂构造对断陷湖盆内沉积体系和砂体发育具有明显的控制作用.第一,对断陷盆地而言,盆缘断裂控制着盆地的样式.第二,盆缘断裂控制着断陷湖盆内坡折断裂带的形成,为沉积提供了潜在的空间和充填动力.第三,影响着物源的碎屑供给,进而控制着沉积体系类型,砂体成因类型及时空演化和分布特征.所以,深入研究陆相断陷湖盆断裂构造,对沉积体系及砂体的控制作用具有重要的实际意义和理论价值.     

断陷湖盆陡坡带油气成藏类型及其分布规律探讨

断陷湖盆陡坡带油气生、储、盖层的发育与陆相层序中的体系域具有一定的成因联系,不同的陆相层序样式可构成不同的生、储、盖层组合,综合考虑陆相层序储集体类型及其特征,将断陷湖盆陡坡带油气成藏类型归纳为三大类,八亚类,十种。它们分别是：岩性上倾尖灭,岩性下倾尖灭,岩性透镜体,岩性相变,地层不整合,地层削截,地层超覆,地层退覆,构造－岩性复合,构造－地层复合等油气成藏类型,这些油气成藏类型在断陷湖盆陡坡带陆相层序各个体系域中的分布具不均衡性,以水进体系域为最,其次为水退休系域和高水位体系域,低水位体系域较少,从陆相层序各体系域中成藏类型的空间展布规律来看,水进体系域是陆相断陷湖盆陡坡带油气勘探的重要目的层段。     

济阳坳陷优质烃源岩层地球化学特征及成烃潜力

根据济阳坳陷第三系勘探实践,总结出优质烃源岩形成的地质环境、生物发育及地球化学特征。指出优质烃源岩的生烃潜力是一般烃源岩的１￣２倍;富油凹陷的决定条件是优质烃源岩层的存在,优质烃源岩层对陆相湖盆油气生成具有重要意义。     

渤海海域古近系湖盆边缘构造样式及其对沉积层序的控制作用

陆相断陷湖盆边缘构造带是湖盆的重要组成部分,它们通常紧邻生油中心,是陆相断陷湖盆的油气主要富集带之一。渤海海域古近系湖盆边缘构造样式可划分为伸展型湖盆边缘和走滑型湖盆边缘两大类,伸展型湖盆边缘又可划分为陡坡断裂型湖盆边缘、缓坡断裂型湖盆边缘、简单缓坡带型湖盆边缘和轴向斜坡型湖盆边缘。伸展型湖盆边缘在全区各大凹陷均可见,走滑型湖盆边缘仅发育在盆地的东部地区,主要受郯庐断裂带的控制。不同类型湖盆边缘的构造活动方式和构造演化过程各不相同,因而其所形成的地貌形态有较大的差别,可容空间和沉积基准面的变化各具特色,从而导致不同构造样式的湖盆边缘具有不同的沉积层序构成模式。湖盆边缘构造样式对层序构成的控制作用的分析对储集层预测和岩性圈闭预测具有重要的指导意义。     

早古近纪陆相断陷型湖泊物质分异作用及其对“PETM”事件的响应:以济阳坳陷孔店组为例

古近纪早期,地球上发生了古新世-始新世极热气候(PETM)事件,严重影响全球碳循环过程和海陆生态环境系统.依据普通薄片、元素分析、碳同位素、TOC等实验结果.研究了渤海湾盆地济阳断陷湖盆古新世-始新世时期的湖泊环境时空波动变化及其对PETM事件的响应,发现济阳断陷湖盆早期经历了多旋回的演化过程,湖盆中碎屑物质和化学物质的分异作用同时发生,陆地风化作用和化学沉积物质分异指示了极热气候的变化过程;该时期湖水为逐渐咸化的盐湖环境,具有空间的分带性和时间的阶段演化性,湖水咸化是热气候事件发生的直接响应;湖泊的时空波动演化经历了古新世-始新世时期的极热气候(PETM)事件,该事件早期湖泊尚未完全咸化,浮游生物比较繁盛,早期浮游植物对12CO₂的吸收,会导致短暂的湖泊古生产力较高,但是随着湖盆逐渐咸化,生物的活动存活较难,主要以旱生植物为主,古生产力降到最低.由于过量的12C吸收沉淀,造成湖泊沉积记录中的δ13C明显负偏,最大可达5×10-3.由此证实全球PETM事件影响了古新世-始新世之交济阳断陷湖盆的时空演化和物质分异过程.      

济阳坳陷下第三系优质烃源岩的发育及其意义

运用钻井取芯及测井资料，对烃源岩的沉积结构、生物发育、水化学环境、地球化学特征及生烃模拟实验研究认为，济阳坳陷下第三系纵向上由下向上发育有沙四上亚段、沙三下亚段及沙一段优质烃源岩。它们有机质丰度高，类型好，生烃潜力大，在生物标志化合物、碳同位素及成烃演化上具有明显的差异，为油源分析提供了可靠的证据。根据优质烃源岩与一般烃源岩在生烃潜力及成烃成藏贡献上的差异，结合济阳坳陷多年来的油气勘探实践，有理由认为优质烃源岩的存在是富油凹陷形成的决定条件，优质烃源岩层对陆相湖盆油气形成具有重要意义。     

滇中晚新生代陆相小型湖盆层序地层学研究

运用层序地层学的理论和方法，进行小型陆相湖盆地层研究时，发现昆明盆地存在三个超层序（二级旋回）：盆地断陷沉积超层序，盆地扩张超层序及盆地萎缩超层序。各超层序内部还可以划分2－3个层序（三级旋回）。实践证明：层序地层理论不仅可以在小型陆相湖盆中得到很好 的运用，还可以根据层序内部的体系域组成的不同区分构造层和气候层序。而且，小型湖盆的层序地层研究取得的成果，可以广泛运用于天然气勘探，构造研究等领域。     

东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析

东濮凹陷北部沙三中亚段广泛发育盐岩和烃源岩,这两个看似不能共存的物质却在这里互层共生。该时期研究区沉积特征为多盐韵律与多层烃源岩互层共生、连续沉积,单个盐韵律厚度从几米到十几米,烃源岩有机质丰度高、类型好。平面上,两者在湖盆沉积沉降中心共生;垂向上,高有机质丰度、好干酪根类型与高盐度地层具有较好的对应关系。因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象。通过岩石学、古生物学以及Sr/Ba、B/Ga、(V+Ni+Mn)、Fe/Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、V/(V+Ni)、稀土元素含量和氯同位素等方法对凹陷北部沙三中亚段的沉积环境进行研究。结果表明,凹陷北部沙三中亚段为深水沉积的还原环境,古盐度较高,达到半咸水-咸水沉积;微量元素和孢粉化石特征表明研究区沙三中亚段为温暖潮湿的环境。     

东海盆地长江坳陷美人峰组烃源岩沉积环境与生烃潜力评价

利用东海盆地长江坳陷古新统美人峰组烃源岩的元素、热解、干酪根δ13C、镜质体反射率、岩石薄片、X射线衍射等资料,对长江坳陷美人峰组不同层段烃源岩进行沉积环境分析及生烃潜力评价。研究结果表明:美人峰组烃源岩的沉积环境整体表现为温暖潮湿的弱氧化淡水环境,古盐度和古气候是控制美人峰组烃源岩发育的主要环境因素。美人峰组第一段和第二段沉积时期,气候温暖潮湿,有大量陆源有机质输入,水体盐度相对较高,有机质保存条件较好,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ型为主,含少量II型,有机质已进入低成熟—成熟演化阶段,是美人峰组最具生烃潜力的层段;第三段和第四段沉积时期,气候相对干热,陆源碎屑及有机质输入少于第一段和第二段,水体盐度较低,不利于有机质保存,有机质丰度较低,有机质类型以Ⅲ型为主,有机质以低成熟演化阶段为主,生烃潜力不大;第五段和第六段沉积时期,气候恢复为温湿状态,有机质丰度较第三段和第四段高,有机质类型为Ⅲ型,但有机质热演化程度低,处于未熟状态,为无效烃源岩。随着埋深增加,美人峰组烃源岩的有机质成熟度变高,具有更大的生烃潜力。     

济阳坳陷古近纪的古气候区分析

古气候分区是古湖泊学研究的一个重要方面,对古湖泊生产力和有机质的保存有重要影响.本文尝试利用孢粉、沉积地球化学、沉积学等手段,根据不同气候带冷热干湿组合和碳酸盐矿物δ18O与古气候干湿对应关系,结合古风向,来恢复济阳坳陷古近纪的古气候分区.分析结果表明济阳坳陷在沙河街组沉积时孢粉组合表现出温暖与湿润、寒冷与干燥同步,碳酸盐矿物δ18O增高与古气候干旱同步的规律,东营组孢粉组合则表现为寒冷与湿润同步,碳酸盐矿物δ18O增高与古气候湿润同步的规律.这些特征揭示出,在沙河街组沉积时期,济阳坳陷主要处于东亚季风气候区;在东营组沉积期,济阳坳陷则更多地处于西风带的控制下.此外,古近系碳酸盐礁滩、碎屑浅滩的沉积规律也表明,济阳坳陷在沙四上-沙一段沉积时期盛行东亚季风.湖相优质烃源岩主要发育于季风气候带中由干冷向暖湿过渡的时期.     

大兴安岭中段索伦地区林西组岩石地球化学特征与沉积构造环境

大兴安岭中段林西组是重要的含烃源岩层位,烃源岩的形成与生烃母质生物活动和埋藏时的古气候、古构造、古环境息息相关。通过岩石地球化学分析可以恢复林西组沉积时期的气候与构造环境,利用Sr、Li、Ga 含量、Sr/Ba 值、U/Th 值、δU及Sr/Cu 值,从古盐度、氧化还原环境、古气候等方面分析了索伦地区林西组的沉积环境,认为林西组沉积时可能经历了中等—较强风化后的再沉积作用,总体为淡水—微咸水的氧化环境,气候温湿; Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)值、K₂O/Na₂O- SiO₂关系以及稀土元素特征表明: 林西组形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘,由早期弧后盆地的海陆过渡相半咸水环境向陆相的淡水环境演变,有利于有机质的富集和保存,是寻找烃源岩的有利层位。研究成果可为该区烃源岩勘查提供指导。     

东濮凹陷及其周缘地区上古生界煤系沉积有机相及煤成烃潜力

东濮凹陷上古生界具有优越的煤成烃物质基础,油气生成潜力取决于沉积有机相。通过对东濮凹陷及其周缘地区煤系沉积有机相的类型和分布特征的研究,结合烃源岩生烃热模拟实验,探讨了东濮凹陷上古生界煤成烃的潜力。研究表明:东濮凹陷上古生界沉积有机相可划分为6种类型,镜质腐殖有机相是研究区主要的有机相类型,太原组下部和太原组上部–山西组下部还发育少量的含腐泥腐殖有机相和壳质腐殖有机相等富氢有机相类型,山西组上部较发育惰质腐殖有机相,东濮凹陷北部发育富氢有机相,特别是庆古2井区和毛4、毛8井区有机相类型好,而南部则发育镜质腐殖有机相和惰质腐殖有机相。不同有机相成烃潜力存在明显差异,镜质腐殖有机相的生油气潜力可与我国典型的煤成油气盆地相媲美,而富氢有机相的生烃潜力更高。但由于东濮凹陷上古生界热演化程度的差异,各个区块油气生成可能存在较大差异,毛4井区成熟度低,油气产率低;庆古2井区R_max在1.0%左右,处于液态烃类生成高峰期,煤成油产率较高,文古1井区处于成熟–高熟区,有较高的煤成气产率,但仍未达煤成气产率的高峰;南部马古5井处于高过成熟,具有较高的煤成气潜力,但由于南部遭受岩浆作用的影响,其煤成气潜力需要评估岩浆作用影响的程度。      

柴北缘西段古-新近纪古气候演化

古气候是陆相湖盆层序地层形成的主要沉积动力学因素之一.古-新近纪柴北缘西段及周边地区古气候演化过程复杂,目前就古气候演化过程还存在争议,利用地球化学方法对重点井的岩心和岩屑进行元素、TOC和碳氧稳定同位素测定.各古气候指标之间的相关性分析表明:Sr/Ba、Rb/Sr、Sr/Ca、TOC和氯离子含量可作为研究区恢复古气候的指标,δ13C与δ18O不能指示出该区的古气候演化过程.重点井全井段的岩屑氯离子含量分析表明:柴北缘西段古-新近纪古气候经历了干旱-潮湿-干旱的演化过程,从路乐河组到下干柴沟组上段沉积期古气候由干旱逐渐向潮湿的方向演化,呈现了7个旋回,湖盆水体盐度降低,总体来说气候潮湿,水体为微咸水;从上干柴沟组到狮子沟组沉积期古气候从潮湿向干旱方向演化,呈现了12个旋回,古水介质经历了微咸水至半咸水的演化过程.      

东营凹陷中晚始新世古气候演化特征及其意义——以Hk1井为例

始新世中晚期是东亚地区古近纪气候的关键转变期,其古气候演化过程及影响因素非常复杂。以往主要是依据中国中西部地区的沉积资料对这一时期的古气候演化进行研究,但是中国东部缺少广泛分布的沉积地层证据,使得这一时期的古气候演化仍然是争论的焦点。位于中国东部的东营凹陷中晚始新世发育有一套连续的红层—膏盐层—湖相泥岩沉积序列,对古气候变化非常敏感。以东营凹陷Hk1井沙四段为研究对象,综合利用沉积学资料和Na/Al比值、化学变化指数（CIW’）等地球化学指标,探讨了其中晚始新世古气候演化特征及其意义。研究表明:中国东部中晚始新世气候演化分为五个阶段,其中,第1~3阶段古气候变化与中国中西部古气候变化基本一致,即长周期的干冷趋势中出现一个短暂的急剧变暖过程（MECO）;第4~5阶段古气候演化与中国中西部古气候变化趋势出现明显差异。第4阶段沉积时期,中国东部古气候变得湿润,纬向分带古气候开始格局被打破;第5阶段时期,古气候整体转变为东湿西干的气候格局,东亚季风开始盛行并成为中国东部地区气候的主导因素。     

吐哈盆地中二叠世古气候重建:来自木化石年轮的证据

收集木化石年轮数据有助于古气候重建工作.首次通过对吐哈盆地北东缘中二叠统塔尔郎组中发现的木化石的年轮统计分析,还原了吐哈盆地中二叠世的古气候演化过程.木化石的年轮分析表明:该区中二叠世整体处于季节性明显的北亚热带,气候整体相对温暖,但出现过间歇性相对炎热的气候.木化石较低的晚材率以及部分年轮早材到晚材为过渡突变,反映树木生长时期季节性非常明显,夏季湿热,冬季干冷,为典型的亚热带季风型气候.木化石具较高的平均敏感度 (MS平均可达0.4),显示树木生长期间受季风气候的影响,环境非常不稳定,每年大气降水量有很大的变化.连续年轮宽度的宽窄不一以及伪年轮的存在,表明当时气候变化频繁,整体较为湿润,但也具有干旱-半干旱的波动.      

河南东濮凹陷古近系各组段的原始地层厚度分布及其构造古地理意义

东濮凹陷位于河南省濮阳市东部,属中原油田。古近系自下而上包括沙河街组一至四段和东营组。古近系原始地层厚度分布反映出东濮凹陷在古近纪具有裂陷盆地的构造古地理特点,但是古近纪不同时期裂陷盆地的特征有明显的差异。沙四段沉积时期发育多沉降—沉积中心的断陷湖盆,且沉积中心不稳定;沙三段沉积时期兰聊断层是控制东濮凹陷的主边界断层,发育由2条相对稳定的NNE向沉降—沉积带构成的复式半地堑断陷湖盆,控凹断层位移沿走向的差异导致局部沉降—沉积中心在次级凹陷带内沿轴向迁移;沙二段、沙一段和东营组沉积时期东濮凹陷发育“反S型”沉降—沉积带,反映兰聊断层南段的垂直位移明显小于中段,而盆地南部的长垣断层与黄河断层的垂直位移量明显增大。古近纪构造古地理演化特征可能是导致断陷湖盆发育的岩石圈动力学机制变化的结果。     

东濮凹陷沙一段源岩的成烃动力学参数特征

运用成烃动力学原理对东濮凹陷沙一段源岩进行研究表明,沙一段源岩中的成烃有机质具有非均质性．沙一段目前正在生烃的活化能范围为90kJ／mol～110kJ／mol之间．对应的成熟生烃门限埋深约在2200m左右。该结果为评价沙一段源岩提供了基于动力学上的证据．同时对推进沙一段的油气勘探具有积极意义。