干旱环境河流扇概念与鄂尔多斯盆地延长组“满盆砂”成因新解

河流扇是陆相盆地中近年来日益受到重视的一种新沉积模式,其主要形成于干旱气候环境中。该文阐述了河流扇的概念演变与发展由来、沉积特征、鉴别标志与控砂机理等,讨论了河流扇与分支河流体系、末端扇及浅水三角洲等相关概念之间的区别与联系,认为河流扇形成主要受“分支型”河道控制,而末端扇及浅水三角洲主要受“分流型”河道控制。在对鄂尔多斯盆地晚三叠世古气候环境深入分析的基础上,运用河流扇概念对延长组“满盆砂”形成机制进行了重新解释。主要结论是:1）延长组沉积时期,古气候具有三分性——早期为干旱环境,中期为湿润环境,晚期再次转变为半干旱—半湿润环境;2）在干旱气候环境下,缺少大面积汇水区,以洪水搬运—事件沉积作用为主,形成了别具特色的河流扇体系,这可能是造成延长组“满盆砂”的主要原因之一;3）干旱环境河流扇砂体与潮湿环境水进域富含有机质泥岩相匹配,有利于形成大型岩性油气藏,从而使延长组由“满盆含砂”变为“满盆含油”。该研究改变了以往大型坳陷湖盆以“三角洲模式”为主导的传统认识,对丰富发展我国陆相盆地沉积理论认识及指导油气勘探实践均有积极意义。     

一个由干湿交替极端气候事件主导的内陆湖盆：来自鄂尔多斯盆地上三叠统延长组露头剖面的沉积学证据

鄂尔多斯盆地是我国陆上最主要的油气盆地之一，三叠系延长组是该盆地的主要含油层位.通过对延长组典型露头的考察与研究，结合古生物及岩性岩相资料，取得了3点新认识：（1）恢复了延长组沉积时期的古气候环境，认为其具有三分性，其中早期拉丁期为干旱环境；中期受卡尼期梅雨事件（CPE）影响气候发生突变，转变为温暖潮湿气候环境；晚期诺利-瑞替期再次转变为半干旱-半湿润气候环境.（2）CPE事件改变了延长组沉积物搬运与沉积方式，其中CPE事件之前与事件之后的干旱环境时期，主要发育暴雨洪水引发的季节性河流、决口扇、决口河道沉积；CPE事件当中及卡尼中期，陆源碎屑物质主要通过异重流、浊流及砂质碎屑流等多种途径搬运至水下环境，形成富砂质重力流事件沉积，同时受CPE事件控制，在深水环境还发育了黑色富有机质页岩事件沉积.（3）建立了延长组干旱与潮湿两种环境沉积模式，干旱环境湖泊水域面积较小，主要沉积单元为洪泛平原、季节性河道及决口扇，主要沉积方式为填平补齐、加积式沉积，不发育前积沉积现象；潮湿环境湖泊水域面积较大，发育完整的陆相河流-三角洲-湖泊-重力流沉积体系，由于具有稳定的长流水，河道相对固定，加之受湖平面变...     

辽东苏子河盆地聂尔库组沉积相与沉积环境研究

辽东苏子河盆地是早白垩世形成的小型断陷盆地,盆地内发育了相对连续的陆相沉积,是研究白垩纪陆地环境及气候演化的理想地区。早白垩世晚期沉积的聂尔库组地层出露连续,沉积现象典型。通过分析聂尔库组沉积岩类型、沉积构造、古生物化石及垂向沉积序列,可识别出扇三角洲相和湖泊相,其中扇三角洲相包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相,湖泊相主要为滨浅湖泥砂沉积。研究表明,聂尔库组形成于断陷盆地边缘陡坡带,属于间歇性洪水控制的扇三角洲—湖泊沉积体系,经历了扇三角洲—湖泊—扇三角洲的沉积环境变化,代表了断陷湖盆由深陷扩张期—抬升收缩早期的沉积充填过程。根据沉积岩与沉积相特征,结合古生物、特殊沉积、黏土矿物及地球化学资料,认为早白垩世晚期辽东地区总体与当时全球"温室气候"的大背景相一致,处于高温干旱/潮湿的气候条件,但这种高温气候具有不均一性,存在气候波动。     

准噶尔盆地西北缘三叠纪沉积体系与环境

准噶尔盆地西北缘三叠系沉积体系划分与沉积环境演化是新疆地区值得探讨的2个问题,其中沉积微相的研究对恢复古环境及油气有利相带的预测有着重要的意义。综合运用露头、岩心、测井、地震资料,认为准噶尔盆地西北缘三叠系为冲积扇-扇三角洲,河流-三角洲和湖泊三类体系的组合,冲积扇-扇三角洲体系主要发育辫状河道、砂(砾)质漫滩等微相,河流-三角洲体系包含砂质和砂砾质辫状河,该体系进一步划分为分流河道、心滩、河漫滩、河漫湖、河漫沼泽等微相,湖泊体系以滨浅湖泥为主。此外,孢粉及C、O同位素分析显示,克拉玛依组上段所属时代为中三叠世,且盆地西北缘在三叠纪处于陆相环境。早—晚三叠世,盆地由干旱炎热的亚热带气候逐渐转为潮湿温暖适宜植被生长的温带气候。     

松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化耦合关系研究

为明确松辽盆地北部古龙地区登娄库组沉积与构造演化的耦合关系,本文利用古龙地区的地震、钻井、测井和岩心等资料,通过古龙地区登娄库组的构造演化特征、层序地层格架和沉积特征综合研究,对古龙地区登娄库组构造演化对沉积充填特征的控制作用进行分析,结果表明,古龙地区登娄库组沉积时期为断坳转换期,可进一步划分为断陷盆地萎缩阶段早期和晚期、坳陷盆地孕育阶段早期和晚期4个构造演化阶段,分别对应4个三级层序(Sq1-Sq4); 古龙地区登娄库组主要发育冲积扇、扇三角洲、湖底扇、河流相、辫状河三角洲、浅水三角洲、湖泊沉积等沉积体系; 登娄库组构造演化控制着沉积充填演化,各构造演化阶段沉积体系分布特征及沉积演化模式具有明显的差异性,即沉积充填特征与构造演化过程具有良好的耦合关系。具体表现为:断陷盆地萎缩阶段早期(Sq1)和晚期(Sq2)下部地层受断陷作用控制,沉积充填特征符合陆相断陷湖盆沉积演化模式; 断陷盆地萎缩阶段晚期(Sq2)上部、坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)和晚期(Sq4)地层具有坳陷层序地层特征,其中萎缩阶段晚期(Sq2)上部和坳陷盆地孕育阶段早期(Sq3)属于坳陷盆地"河流-浅水三角洲"沉积模式; 坳陷盆地孕育阶段晚期(Sq4)发育干旱背景下的坳陷湖盆"洪水-河漫湖"沉积模式。     

河流相砂体识别预测及古气候响应: 以渤中坳陷石南地区明下段为例

河流相砂体的识别预测及其发育演化对古气候变化的响应是当前河流相沉积研究的热点。基于地震沉积学方法,采用三步走的河流相砂体识别预测方法(井震结合建格架→90°相位调整标岩性→切片属性辨砂体),在渤海湾盆地渤中坳陷石臼坨凸起南部(石南)新近系明化镇组下段(简称“明下段”)识别出了顺直和蜿蜒河道砂、河道—堤坝复合体、点砂坝、河口坝、牛轭湖和决口扇6种河流相砂体。依据明下段泥岩颜色,结合藻类种属记录和孢粉记录分析,认为石南地区明下段沉积早期到中期经历了干湿交替→湿润主导的湿润化气候演变; 而明下段沉积中期到晚期经历了湿润主导→干旱主导的干旱化气候演变。润湿化气候演变使得明下段沉积中期河流相砂体宽度和单层厚度减小、弯曲度增大,且带状孤立河道砂体更发育; 而干旱化气候演变使得明下段沉积晚期流相砂体宽度和单层厚度增大、弯曲度减小,且带状河道—溢岸复合带和河口坝砂更发育。研究成果可为其他断陷盆地河流相砂体识别、预测提供参考,对指导构造活动相对较弱的湖盆萎缩期油气勘探实践具有一定的实践价值。     

河流相砂体识别预测及古气候响应: 以渤中坳陷石南地区明下段为例

河流相砂体的识别预测及其发育演化对古气候变化的响应是当前河流相沉积研究的热点。基于地震沉积学方法,采用三步走的河流相砂体识别预测方法(井震结合建格架→90°相位调整标岩性→切片属性辨砂体),在渤海湾盆地渤中坳陷石臼坨凸起南部(石南)新近系明化镇组下段(简称“明下段”)识别出了顺直和蜿蜒河道砂、河道—堤坝复合体、点砂坝、河口坝、牛轭湖和决口扇6种河流相砂体。依据明下段泥岩颜色,结合藻类种属记录和孢粉记录分析,认为石南地区明下段沉积早期到中期经历了干湿交替→湿润主导的湿润化气候演变; 而明下段沉积中期到晚期经历了湿润主导→干旱主导的干旱化气候演变。润湿化气候演变使得明下段沉积中期河流相砂体宽度和单层厚度减小、弯曲度增大,且带状孤立河道砂体更发育; 而干旱化气候演变使得明下段沉积晚期流相砂体宽度和单层厚度增大、弯曲度减小,且带状河道—溢岸复合带和河口坝砂更发育。研究成果可为其他断陷盆地河流相砂体识别、预测提供参考,对指导构造活动相对较弱的湖盆萎缩期油气勘探实践具有一定的实践价值。     

鄂尔多斯盆地延长组长10期沉积环境与沉积体系

三叠系延长组为鄂尔多斯盆地主要含油层位,其中长10油层组是盆地油气勘探新层系。依据大量野外露头、岩芯观察、粒度分析及古地貌恢复等资料,对盆地延长组下组合长10油层组沉积相特征、沉积环境与沉积体系进行了系统研究。研究结果表明：①长10油层组主要发育冲积扇相和河流相,其中河流相是盆地主要沉积相类型;②长10期,河流沉积体系...     

干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系及沉积模式

掌握沉积特征并建立准确的沉积模式对解译古代岩石的沉积环境和构建地下油气储层构成模型起到至关重要的作用.在梳理内陆湖盆干旱河流体系沉积模式形成和发展的基础上,综述玻利维亚乌尤尼盐湖边缘现代Colorado曲流河末端体系的研究成果.明确干旱曲流河末端沉积体系通常发育在低缓的湖岸线附近,仅有一条活跃河道且为曲流河,并具有向下游沿程的河道横截面积减小的特征,其余河道均废弃并已充填或者部分充填.指出干旱曲流河末端沉积体系河道演化的主控因素,低频、高强度的雷暴引发的洪水导致漫溢和改道,漫溢促使大量决口扇沿河道两侧形成与演化,决口扇砂体叠加形成席状砂;而河流改道促使河道砂体相互叠加切割,形成假分枝状的形态.细粒曲流河末端沉积体系主要包括河道沉积、漫溢沉积和洪泛平原沉积,其中大量发育的决口扇沉积为该体系最显著的特征之一,提出了干旱湖盆曲流河末端细粒沉积体系的沉积模式.最后,讨论了该体系与浅水三角洲的形成条件,如气候和地貌(坡度)方面存在的显著差异.干旱曲流河末端体沉积模式不仅丰富当前内陆湖盆边缘河流沉积理论,同时有助于精细刻画类似油气储层构型,也为油气的勘探开发提供思路.     

民和盆地窑街地区上侏罗统沉积相的马尔可夫链数学模拟

甘肃窑街地区在晚侏罗世时期发育了大量的冲积扇相，河流相沉积，本文通过对侏罗统沉积支序的马尔可夫链数学模拟研究表明：该区沉积相演化特征为早期山前冲积扇相逐渐演变为晚期盆地腹内曲流河相，沉积区为山间内陆盆地河流环境，河流砂体极其发育，有可能成为良好的油气储集层。     

东海盆地中、新生代盆架结构与构造演化

基于地貌、钻井、岩石测年和地震等资料,分析盆地地层分布、盆架结构、构造单元划分和裂陷迁移规律,结果表明东海盆地由台北坳陷、舟山隆起、浙东坳陷、钓鱼岛隆褶带和冲绳坳陷构成,是以新生代沉积为主、中生代沉积为辅的大型中、新生代叠合含油气盆地;古元古代变质岩系构成了盆地的基底。该盆地不仅是印度-太平洋前后相继的动力体系作用下形成的西太平洋沟-弧-盆构造体系域一部分,而且也是古亚洲洋动力体系作用下形成的古亚洲洋构造域和特提斯洋动力体系作用下形成的特提斯洋构造域一部分,晚侏罗世至早白垩世经历了构造体制转换,盆地格局发生重大变革,早白垩世以前主要受古亚洲-特提斯洋构造体制影响的强烈挤压造山和地壳增厚作用演变为早白垩世以来主要受太平洋构造体制控制的陆缘伸展裂陷和岩石圈减薄作用,经历侏罗纪古亚洲-特提斯构造体制大陆边缘拗陷和白垩纪以来太平洋构造体制弧后裂陷两大演化阶段。白垩纪以来太平洋构造体制的弧后裂陷演化阶段可细分为早白垩世至始新世裂陷期、渐新世至晚中新世拗陷期和中新世末至全新世裂陷期。     

On the mechanics of basin formation in the Pannonian basin: Inferences from analogue and numerical modelling

We present the results of a thrust fault reactivation study that has been carried out using analogue (sandbox) and numerical modelling techniques. The basement of the Pannonian basin is built up of Cretaceous nappe piles. Reactivation of these compressional structures and connected weakness zones is one of the prime agents governing Miocene formation and Quaternary deformation of the basin system. However, reactivation on thrust fault planes (average dip of ca. 30°) in normal or transtensional stress regimes is a problematic process in terms of rock mechanics. The aim of the investigation was to analyse how the different stress regimes (extension or strike-slip), and the geometrical as well as the mechanical parameters (dip and strike of the faults, frictional coefficients) effect the reactivation potential of pre-existing faults.

Results of analogue modelling predict that thrust fault reactivation under pure extension is possible for fault dip angle larger than 45° with normal friction value (sand on sand) of the fault plane. By making the fault plane weaker, reactivation is possible down to 35° dip angle. These values are confirmed by the results of numerical modelling. Reactivation in transtensional manner can occur in a broad range of fault dip angle (from 35° to 20°) and strike angle (from 30° to 5° with respect to the direction of compression) when keeping the maximum horizontal stress magnitude approximately three times bigger than the vertical or the minimum horizontal stress values.

Our research focussed on two selected study areas in the Pannonian basin system: the Danube basin and the Derecske trough in its western and eastern part, respectively. Their Miocene tectonic evolution and their fault reactivation pattern show considerable differences. The dominance of pure extension in the Danube basin vs. strike-slip faulting (transtension) in the Derecske trough is interpreted as a consequence of their different geodynamic position in the evolving Pannonian basin system. In addition, orientation of the pre-existing thrust fault systems with respect to the Early to Middle Miocene paleostress fields had a major influence on reactivation kinematics.

As part of the collapsing east Alpine orogen, the area of the Danube basin was characterised by elevated topography and increased crustal thickness during the onset of rifting in the Pannonian basin. Consequently, an excess of gravitational potential energy resulted in extension (σ_v > σ_H) during Early Miocene basin formation. By the time topography and related crustal thickness variation relaxed (Middle Miocene), the stress field had rotated and the minimum horizontal stress axes (σ_h) became perpendicular to the main strike of the thrusts. The high topography and the rotation of σ_h could induce nearly pure extension (dip-slip faulting) along the pre-existing low-angle thrusts. On the contrary, the Derecske trough was situated near the Carpathian subduction belt, with lower crustal thickness and no pronounced topography. This resulted in much lower σ_v value than in the Danube basin. Moreover, the proximity of the retreating subduction slab provided low values of σ_h and the oblique orientation of the paleostress fields with respect to the master faults of the trough. This led to the dominance of strike-slip faulting in combination with extension and basin subsidence (transtension).     

Structure and evolution of the Sunwu-Jiayin basin in NE China and its relation to the Zeya-Bureya basin in the Far East of Russia

The Sunwu-Jiayin Basin is located on the Amur River’s right side and comprises four depressions separated by two NE-trending uplifts. The basin is bounded by first-order steep to vertical faults (mostly normal faults) formed under extension conditions. These faults control the structural pattern of the basin. The sedimentary cover of the depressions developed during five stages: extension, early inversion, thermal subsidence, late inversion, and formation of depressions. The Late Paleozoic and Precambrian basement of the Sunwu-Jiayin basin composed of granitoides and metamorphosed shales crops out within the uplifts and plunges within the depressions to a depth ranging from 0.5 to 3.4 km. The basin under consideration is considered to be the southern margin of the Zeya-Bureya Basin according to the conditions of its formation and the structural features.     

断陷和坳陷盆地富有机质泥岩测试参数及研究意义

以松辽盆地和桦甸盆地为例,对盆地中富有机质泥岩进行系统测试。分析表明,富有机质泥岩中含油率和TOC、气体损失率呈明显的正相关; 而与半焦、密度呈负相关; 与全水的相关性不明显。结合相关研究表明,松辽盆地富有机质泥岩中有机质主要来自湖泊自身生产物,沉积速率较慢,且成岩作用相对较强,此盆地油页岩适合低温干馏炼油,因干馏后半焦中残留有机质较少,适合烧砖、制作水泥等。桦甸盆地油页岩有机质为湖泊生物和陆源有机质共同来源,沉积速率相对较快,成岩作用较弱,此盆地油页岩适合低温干馏炼油,干馏后半焦中残留有机质较多,适合发电和烧砖等,损失气体可以回收进行瓦斯发电。     

鄂尔多斯白垩系地下水盆地水文地质概念模型

水文地质概念模型是地下水模拟与水资源评价的基础。为了构建地下水数值模拟模型,以鄂尔多斯白垩系地下水盆地为研究对象,以丰富翔实的勘查资料为依据,从白垩系地下水系统边界条件、水文地质结构、水流系统、水文地质参数、源汇项等方面进行概化,联合采用ArcGIS、RS、GMS同位素、基流分割、地质统计学、随机模拟等技术方法,建立了一组水文地质概念模型及其相应的空间离散表达,并讨论了地下水模拟面临的问题与发展趋势。     

西藏许如错地区古近纪盆地碎屑锆石U-Pb年代学充填记录分析

西藏许如错地区在国内鲜有学者研究,仅在少有的区域地质报告中出现。研究区内发育一套古近系碎屑岩沉积——日贡拉组,该地层在研究区局部具有一套火山岩夹层。文章通过对许如错地区古近系日贡拉组碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb测年分析,结合周边盆地年龄结构及研究区沉积现象,进而追寻盆地沉积物物源和盆地充填记录。研究表明,日贡拉组为一套由粗变细最终又变粗的碎屑岩沉积夹少量火山岩,根据沉积原生构造和宏观剖面判断其主要是扇三角洲-浅湖相-扇三角洲的沉积环境;岩浆成因的碎屑锆石年龄峰值集中在127～134 Ma年龄段内,结合周缘年龄推断日贡拉组物源来自北—北西中部拉萨地块的早白垩世花岗岩。通过对研究区日贡拉组岩石组合、岩石地层序列、物源分析、沉积演化过程以及年代证据等方面的研究,发现日贡拉组的发育处于青藏高原俯冲碰撞隆升阶段和汇聚挤压隆升阶段。     

“三江”北段沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积格架与盆地演化分析

通过对青藏高原腹地沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积序列、区域不整合面、岩性特点及分布特征等的分析研究,认为沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积由下而上可分为沱沱河组、雅西措组、五道梁组和曲果组4个向上变浅序列,构成两个完整的陆相造山磨拉石建造序列。盆地分析表明,古近纪—新近纪沱沱河盆地经历了前陆盆地演化阶段(56.5~45.0 Ma)→走滑拉分盆地阶段(45.0~30.0 Ma)→整体抬升,山间残留盆地阶段(23.5~16.0 Ma)→前陆盆地-局限盆地-山间残留盆地阶段(16~2.6?Ma)等阶段。根据构造岩相古地理的演化史认为,在雅西措组沉积早期,大约在45 Ma左右,区域大地构造背景发生了大的转换,由区域挤压增厚阶段转变为以板块间的侧向走滑作用为主,由此进入陆内板块汇聚演化阶段。从沱沱河盆地古近纪—新近纪的沉积演化来看,印度板块与欧亚板块的碰撞是脉动性的,整个古近纪—新近纪的沉积中4个区域不整合面和2个磨拉石建造序列是脉动造山过程的沉积响应,初始碰撞可能发生在白垩纪与古近纪之交,时间在56.5 Ma之前。     

松辽盆地深层古前陆型盆地的发现及其天然气地质意义

松辽盆地是中国最大的石油生产基地，也是目前世界上已发现的油气资源最为丰富的非海相沉积盆地。在过去40多年的勘探历程中，对松辽盆地中浅层的研究(无论在理论研究还是实践方面)已取得了丰硕成果，在其下、中、上、浅4个部位发现了4套含油气组合。迄今发现的大型、特大型油气田都在这其中，几乎包括了已发现的全部油气储量。     

从弧后盆地到前陆盆地——北祁连造山带奥陶纪—泥盆纪的沉积盆地与构造演化

北祁连加里东期造山带是在新元古代Rodinia联合大陆(Pangea-850)基础上裂解,经由寒武纪裂谷盆地、奥陶纪初期成熟洋盆、奥陶纪中晚期北祁连活动大陆边缘、志留纪—早、中泥盆世碰撞造山而形成的。奥陶纪中、晚期,北祁连、走廊地区中、上奥陶统发育洋壳-岛弧-弧后火山岩,形成典型的沟-弧-盆体系的沉积。志留纪—早、中泥盆世是北祁连-走廊沉积盆地的转换时期。除天祝、古浪、景泰及肃南等局部地区发育下志留统钙碱性系列火山岩以外,全区志留系均以碎屑岩沉积为主。志留系底部多见一套砾岩层。下—中志留统为典型复理石相的浊流沉积。上志留统变为滨浅海相磨拉石沉积。早、中泥盆世雪山群为典型的陆相粗碎屑磨拉石沉积。从空间分布上看,志留系—泥盆系在走廊—北祁连地区也有自北向南厚度加大、粒度变粗的特征,古流以由南向北、来自造山带的古流为特征。北祁连-河西走廊奥陶纪弧后盆地火山岩—志留系复理石-海相磨拉石—中、下泥盆统陆相磨拉石的充填序列以及空间分布特点,反映为典型的弧后盆地向前陆盆地转化的沉积序列。