陆相断陷盆地陆源碎屑与碳酸盐混合沉积研究进展

陆源碎屑与碳酸盐（岩）混合沉积现象普遍发育并已成为有利的油气勘探类型,但陆相断陷盆地混合沉积类型多样、成因复杂,是当今沉积地质学的研究热点和难点.基于渤海油田大量勘探实践及国内外研究成果的调研,归纳总结了陆相断陷盆地混合沉积研究所取得的主要进展,提出了目前混合沉积研究面临的主要问题.陆相混合沉积研究历程可划分为起步阶段、快速发展阶段和综合研究阶段.由于地质条件的差异性,混合沉积岩性鉴定方案并未形成统一的标准.陆相断陷盆地混合沉积具有复杂的成因类型,包括近源混合沉积、远源混合沉积2大类及6种具体沉积类型.渤海油田首次建立了独立的陆相断陷盆地混合沉积相体系.陆相混合沉积形成的主控因素包括稳定的宏观构造背景与局部强断裂活动、盆内局部凸起碎屑供给的不稳定性、相对干旱的气候与较高盐度的水体条件、正向的古地貌背景.近源扇三角洲混合型、近源扇三角洲侧翼型、近源辫状河三角洲侧翼型、远源高能粗粒型混合沉积优质储层是目前较为有利的混合沉积勘探类型.古地理条件约束、地质模式主导是有效的混积型储层预测思路.现阶段陆相混合沉积研究中需要重视的关键性问题主要包括以下几个方面:混合沉积岩性分类方案,钙质壳体生物发育规律及微生物白云岩化作用,细粒混合沉积与页岩油气储层的关系,混积型储层地球物理预测技术.      

咸化湖盆混积岩成因机理研究

关于海相及淡水湖盆混积岩的研究已相对完善,而针对咸化湖盆混积岩理论的形成及实践应用却鲜有报道,本文旨在系统地阐述咸化湖盆混积岩的成因机理、沉积模式、分布规律,对比其与一般混积岩沉积特征的异同点,并探讨其与油气富集特征的相关性。本文采用矿物学、微观岩石学分析方法进行混积岩矿物组成、沉积特征、储集空间类型研究,采取地质统计分析方法明确混积岩分布规律,并运用物性分析方法对比不同类型混积岩的储集性能。结合柴达木盆地西北区新近系混积岩研究实例,本文创新性地提出了欠补偿咸化湖盆的混积岩成因类型：机械成因的相混合混积岩和生物成因的藻混合混积岩。相混合又可划分为两种亚类：互层型混合、组构型混合;藻混合亦可划分为两种亚类：藻粘结混合、滑塌再混合。建立了咸化湖盆混积岩的沉积模式：混积岩主要发育于三角洲、水下扇、滩坝等碎屑岩沉积体系与湖相碳酸盐岩沉积体系的过渡相带以及藻灰岩发育区。明确了混积岩的分布规律,可归纳为“盆缘互层型、盆内组构型、藻混合局限分布”。混积岩沉积特征对比分析结果表明,任何环境下混积岩形成的先决条件均为碳酸盐岩的生长和聚集,而不同于淡水湖盆及海相混积岩沉积厚度大,生物含量高等特点,咸化湖盆混积岩单层厚度极薄,并发育特殊的藻混积岩类。综合研究认为,藻混合混积岩与油气储层的相关性要大于相混合混积岩。以上成果可为咸化湖盆混积岩,乃至陆相湖泊混合沉积物的成因类型及油气地质意义研究提供借鉴与参考。     

渤海海域沙一二段混合沉积分布特征与勘探实践

渤海海域广泛发育陆源碎屑与碳酸盐矿物的混合沉积,随着近年来混积型储层的油气勘探相继获得重要发现,混合沉积分布规律亟待深入研究.基于大量基础资料,对渤海海域古近系混合沉积进行了系统性的分析,明确了其时空分布特征,完善了混合沉积相关地质认识.渤海海域古近系沙一二段（E₂s_1-2）主要发育以陆源碎屑为主的混积岩、以生物成因碳酸盐矿物为主的混积岩以及以化学成因碳酸盐矿物为主的混积岩三大类岩石类型.受控于干旱的气候与较高盐度的水体条件,混合沉积主要发育于沙一二段沉积时期,在空间上远离区域物源体系,主要围绕盆内局部凸起分布,低凸起、凸起倾末端、近岸隆起、远岸隆起等正向的水下古地貌单元是混合沉积发育的有利部位.根据发育位置、古地貌背景、与陆源碎屑供给的关系等古地理要素,混合沉积成因样式可分为近岸混积扇三角洲、近岸扇体侧翼混积滩坝、近岸隆起混积滩坝、远岸隆起混积滩坝4种类型及六亚类.近岸混积扇三角洲、近岸扇体侧翼混积生屑滩坝、近岸隆起混积碎屑滩坝、远岸潜山隆起混积生屑滩坝4种具体类型的混合沉积物产出规模与厚度较大,易形成粒度粗、生屑含量高、杂基含量少、白云石化作用发育、物性条件较好、产能较高的优质储层,是较为有利的勘探类型.上述地质认识有效地指导了一批混积型储层的重大勘探发现,揭示了混合沉积领域巨大的勘探潜力,对渤海海域中深层勘探具有重要的推动意义.      

渤海海域沙河街组一二段扇三角洲混合沉积特征、沉积模式及勘探意义

渤海海域古近系沙河街组一二段广泛发育与扇三角洲沉积体系伴生的混合沉积.通过岩心、显微组构及岩石储层物性等钻井资料,对陆相湖盆背景下扇三角洲混合沉积的沉积环境、砂体成因机理、分布规律及储层机理进行了详细研究.研究成果表明,扇三角洲混合沉积可分为扇三角洲前缘混合沉积和前扇三角洲混合沉积两类亚相.扇三角洲前缘混合沉积包括水下碎屑流混合沉积和河口坝混合沉积成因相类型;前扇三角洲则发育前扇三角洲混合沉积.通过对混合沉积特征分析及成因相内部构成精细解剖,总结出两类陆相断陷湖盆背景下的扇三角洲体系伴生混合沉积模式,分别归结为扇三角洲重力流驱动混合模式与扇三角洲建设-废弃互层型混合模式.结合储层物性特征研究表明,渤海海域扇三角洲混积岩储层具有:（1）在中深层埋深下保持良好的原生孔隙;（2）选择性溶蚀孔隙增加了次生孔隙;（3）碳酸盐含量高,有利于储层酸化改造等储层优势的特征,对渤海海域中深埋藏储层勘探预测具有重要意义.      

陆源碎屑与碳酸盐混积岩及其油气地质意义

根据混积岩的分类命名、沉积环境和沉积模式等的研究现状及其在石油地质领域的研究进展,综合分析得出：有利 于混合沉积的沉积相主要是滨海相、滨浅湖相,其次是浅海陆棚、陆表海、三角洲相等;对其沉积环境的分析表明,滨海 相混积岩发育的控制因素是潮汐作用、相对比较强的水动力条件以及有利于低等生物发育的浅海环境,控制滨浅湖相混积 岩发育的因素是频繁的湖平面和气候的变化;因此认为深入探讨混积岩的沉积微相及其环境因素,对于完善和统一混积岩 独立的分类方案和命名体系是一有效途径。在此基础上,结合柴西北区古近系和新近系中深层湖相混积岩的研究实例,初 步提出了湖相和海相的混合沉积综合模式示意图;根据与混积岩相关的烃源岩和油气储层的研究资料认为,滨、浅海相和 滨、浅湖等海（湖）陆过渡地带的混合沉积,也可成为优质储层和烃源岩的勘探靶区。     

饶阳凹陷蠡县斜坡沙一下亚段混积滩坝沉积特征与发育模式

混积滩坝不仅发育于海相沉积盆地,也广泛发育于陆相断陷湖盆,特别是在缓坡带最为发育并与油气富集密切相关.以饶阳凹陷蠡县斜坡为靶区,基于岩心与测井资料,通过岩心与薄片观察、粒度分析、微量元素含量测定等手段确定了研究区沙一下亚段混积滩坝沉积和分布特征,建立了断陷湖盆缓坡混积滩坝的沉积模式.研究表明,可以依据岩性将蠡县斜坡发育的滩坝分为碎屑岩滩坝、碳酸盐岩滩坝和混积滩坝,其中混积滩坝又可以分为成分混积滩坝和层系混积滩坝.混积滩坝岩性以灰质砂岩、砂质鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩等为主,其发育与展布受控于古气候、古物源、古地貌、古水体等地质因素,在斜坡不同位置、不同沉积阶段构成了不同类型的滩坝沉积组合.斜坡近岸缓坡带发育层系混积滩坝以及碎屑岩滩坝,远岸缓坡带发育成分混积滩坝,远岸水下低隆带主要发育碳酸盐岩滩坝.      

珠江口盆地东部碎屑岩-碳酸盐混合沉积区岩性油气藏形成地质条件与潜力

珠江口盆地东部在珠江组早期,沿东沙隆起一带发育碎屑岩-碳酸盐混合沉积.混合沉积类型主要包括组分混合和地层混合等,且混合沉积与岩性油气藏关系密切,统计资料表明,94%已发现岩性油气藏都分布于该混合沉积区.区内岩性油气藏储层岩性为碎屑岩,封堵岩性则为泥岩、混积岩或碳酸盐.分析认为,该类型岩性油气藏的有利地质条件包括:陆相湖盆提供的巨量烃源岩、古珠江物源形成的三角洲和深水扇体系作为优质储层、碎屑岩-碳酸盐混积区特有的低含砂率利于岩性圈闭侧向和垂向封堵、晚期构造活动与继承性构造脊利于油气运移保存等.结合勘探实践,认为在混合沉积区开展岩性勘探应以富生烃凹陷作为含油气系统的分析单元,重点寻找不同沉积体系混合沉积区内的碎屑岩砂体.进而将研究区划分为3大含油气系统,并确定4大有利岩性油气聚集带.      

渤海古近系混合沉积发育特征与沉积模式

陆源碎屑与湖相碳酸盐混合沉积在渤海海域古近系普遍发育,已经成为重要的油气勘探目标.基于90余口已钻井,结合地震、测井以及相关分析化验资料,以渤海海域古近系钻遇的混合沉积为研究对象,开展了沉积特征与成因背景分析,建立了混合沉积发育模式.研究表明:渤海古近系混合沉积发育近岸混积扇、近岸混积滩坝、远岸混积滩坝3种沉积相、7种沉积亚相和14种沉积微相.近岸混积扇以发育混积沟道为典型特征,岩性为含生屑的砂砾岩或中粗砂岩,为陡坡扇三角洲环境短源水道废弃后与生物碎屑间歇性间互沉积;近岸混积滩坝,为近源搬运沉积的陆源碎屑与盆内碎屑之间的混合沉积,典型沉积特征为发育高陆源碎屑含量的各种粒屑滩或坝;远岸混积滩坝为典型的以富含生物碎屑为主的混合沉积,陆源碎屑含量低,一般为盆内低隆或孤立潜山之上原地生长生物与少量供给的陆源碎屑发生的混合沉积.混合沉积发育模式和规模受古气候与古水体环境、古构造与水动力、陆源碎屑物质供给、古地貌条件等共同控制,其中古地貌特征起主导作用.混合沉积发育模式的建立,对混积型储层预测和油气勘探具有重要意义.      

渤海海域环渤中地区沙一二段混积岩优质储层差异及成因

渤海海域环渤中地区沙一二段发育混积岩储层,其中发现了大量的油气,但储层物性差异较大,非均质性较强,其差异及成因方面的研究较少,严重制约了该类型储层的进一步勘探评价.利用钻井及常规物性、铸体薄片、全岩、黏土矿物等分析化验资料,探讨了环渤中地区沙一二段混积岩优质储层的差异及成因.研究结果表明:（1）环渤中地区沙一二段发育以生物碎屑为主的混积岩、以陆源碎屑为主的混积岩和以化学沉淀碳酸盐为主的混积岩储层,前2类储层中发育大量的螺壳和介壳.其中,生物碎屑为主的混积岩储层以生物体腔孔为主,白云石化作用强,物性最好;陆源碎屑为主的混积岩储层以溶蚀孔为主,生物体腔孔和原生孔次之,泥晶包壳发育、白云石化作用强、含大量中酸性火山岩岩屑、埋藏浅的储层物性好;化学沉淀碳酸盐为主的混积岩储层方解石胶结作用强,物性较差.不同构造混积岩储层类型及物性具有明显的差异性.（2）研究区混积岩储层差异主要受母岩类型、基底岩性、沉积水体环境、沉积相、大气淡水淋滤、埋深压实作用、胶结作用、溶解作用以及构造作用的共同控制,但每个构造的优质储层均具有独特的控制因素组合.非碳酸盐岩母岩区,原生沉积期-火成岩基底、含大量生物碎屑混积岩,准同生期-大气淡水淋滤、早期白云石化,以及深埋藏期-强溶解、裂缝发育是环渤中坳陷沙一二段混积岩优质储层形成的共性.混积岩优质储层差异及成因分析为陆相断陷湖盆中深部油气勘探和评价过程中优质储层的预测具有重要的借鉴意义.      

渤海湾盆地渤中凹陷混积岩优质储层特征及成因机理

陆相断陷湖盆中混积岩储层勘探不断突破,使之成为一类新的优质储层而备受沉积学家关注.以渤海湾盆地渤中凹陷沙河街组一段、二段混积岩为研究对象,通过已钻遇混积岩岩心的储层沉积学及元素地球化学分析,揭示了混积岩储层特征及其成因机理.研究表明以陆源碎屑为主和以生物碎屑为主的混积岩往往具有较好的储集物性.这类储层除保存较好的原生孔隙,还保存一定的与生物组构有关孔隙以及次生孔隙.混积岩储层主要经历了泥晶化、胶结作用、溶蚀作用及压实作用等成岩作用.准同生期泥晶化作用、早成岩期大气淡水淋滤作用和准同生期白云岩化作用是导致混积岩中优质储层形成的主控因素.包壳结构抑制了早期压实作用,有利于原生孔隙的保存;早期大气淡水淋滤产生大量的次生溶蚀孔隙.混积岩优质储层形成条件及其控制因素分析为混积岩优质储层的预测提供了有效的技术方法,并对陆相断陷湖盆中深层油气勘探具有重要的指导意义.      

济源盆地中侏罗统马凹组上段混合沉积特征及其控制因素

陆源碎屑与碳酸盐混合沉积是一种沉积机理特殊而又有重要意义的沉积现象。目前陆相地层的混合沉积研究相对薄弱。混合沉积在豫西济源盆地中侏罗统马凹组上段较发育,本文综合应用沉积学、沉积地球化学、古生物地层学方法对其特征及控制因素进行了研究。结果表明,研究区马凹组上段发育泥质灰岩、灰质泥岩和含灰泥岩等多种岩性组成的成分混合沉积和由其夹层或互层组成的结构混合沉积,较干燥炎热气候条件及弱氧化-弱还原的半咸水环境有利于混合沉积发育,混合沉积是古构造、古气候和物源供给共同控制的结果。本研究对于充实沉积机理理论有一定的意义,亦为陆相混合沉积研究提供了一个较好的实例。     

中国湖相沉积物重力流研究的过去、现在与未来

深水重力流沉积领域是当前全球油气勘探与研究的热点,陆相盆地深水重力流沉积研究在我国已有50年历程,大致可以分为3个阶段,即浊流理论探索与发展阶段（1970—1980年）、浊流理论工业化应用阶段（1990—2000年）和砂质碎屑流研究阶段（2010年以后）。近10年来,随着国际深水沉积理论的发展与我国油气勘探技术的进步,湖盆深水沉积研究工作进展迅速,涌现出了大量的新成果、新认识,主要包括以下4个方面: 1）湖盆中央深水区至少存在浊流、异重流、砂质碎屑流及底流4种类型的重力流与牵引流沉积;2）湖盆中不同类型的流体在搬运与沉积过程中存在互相转化,形成混合事件层（Hybrid Event Bed）;3）建立了湖相砂质碎屑流搬运—沉积过程的鉴别标志—— “泥包砾”结构（Mud-coated intraclasts）;4）地震沉积学理论与技术方法在湖相重力流内部沉积单元解剖、湖盆深水沉积模式建立等方面取得巨大成功。展望未来,为适应油气工业勘探开发需求,湖盆深水沉积研究发展趋势主要有5个方面: 1）深水砂体成因类型划分、搬运—沉积过程及沉积模式的建立与完善;2）深水泥页岩（细粒沉积）成因机理、类型划分及其油气意义研究;3）深水沉积“源—汇”系统与地震响应及评价预测研究;4）深水沉积搬运—沉积过程实验模拟研究;5）新的深水沉积理论体系建立及其在油气勘探开发中的应用。     

混合沉积研究进展与展望

混合沉积从一种“小众”的沉积类型,自20世纪50年代进入人们的视线,经过众多学者的研究,发现这种现象在海相、陆相以及过渡相等各类环境中均有一定分布,认为混合沉积物与硅质碎屑岩和碳酸盐岩属于同一个连续统一体,混合沉积是一种广泛的沉积类型。在前人研究的基础上梳理总结混合沉积相关概念,区分了不同类型、不同尺度的混合沉积。混合沉积形成过程主要包括高强度事件引发的间断混合沉积、相边界渐变接触形成的相混合沉积、原地死亡的钙质生物组合形成的原地混合沉积、构造边界遭受剥蚀形成的母源混合沉积等四种类型。混合沉积的形成受气候、构造、海（湖）平面相对变化、水动力、风场等多个因素的控制,且不同环境下主控因素不同。目前仍有一些问题亟需解决,如各组分在混合沉积物形成过程中的相互作用,多组分型混合沉积物与硅质碎屑—碳酸盐混合沉积物间的差异,混合沉积物复杂岩性测井识别,深水混积细粒层序划分,不同沉积环境混合沉积模式的适用性,混合沉积成岩演化序列的恢复等。这些方面的研究,对沉积动力学分析、完善深水混积细粒层序理论,恢复古环境、复建沉积过程,明确沉积体系展布,预测优质储层分布,指导非常规油气勘探开发等有着重要意义。     

羌塘盆地东部中侏罗统混合沉积体系研究

西藏羌塘盆地东部中侏罗统广泛发育陆源碎屑与碳酸盐的混合沉积。综合前人研究成果,结合区域地质资料和室内样品分析,对混积岩、混积层系、陆源碎屑岩、碳酸盐岩、混合沉积环境进行了详细的研究。结果表明,研究区中侏罗统混合沉积在微观上表现为陆源碎屑与碳酸盐沉积物组分的混积岩,宏观上则表现为陆源碎屑岩、碳酸盐岩、混积岩相互叠加的混积层系,发育滨岸、碳酸盐岩缓坡、潮坪-潟湖3类沉积体系,在此基础上以沉积学原理为指导建立了中侏罗统雀莫错组、布曲组和夏里组的混合沉积模式。     

从太平洋到喜马拉雅的沉积学新航程——21届国际沉积学大会研究热点分析

【意义】第21届国际沉积学大会于2022年8月在北京召开。会议热点主要包括深时气候与环境、构造与火山沉积学、环境与灾害沉积学、生物沉积过程、陆相碎屑沉积体系、海相碎屑沉积体系、海相碳酸盐岩沉积、现代沉积过程、资源沉积学、沉积地球化学和地球科学研究新方法技术。【进展】与往届国际沉积学大会相比,深时气候演化以及中新生代温室效应和极热事件、新生代亚洲—青藏高原气候变化机制及沉积响应、特提斯构造与沉积作用、亚洲大陆边缘源—汇系统与沉积机制、碎屑沉积和生物沉积作用、海盆与湖盆混合沉积过程与时空差异、火山沉积学与灾害沉积学、有机—无机相互作用与碳中和、大数据与人工智能等方面受到广泛关注,深海油气资源及沉积矿床等相关研究得到了快速发展。【结论与展望】国际沉积学大会的前沿动态和热点问题综合分析表明,未来中国沉积学研究应当不断推动沉积地质学由定性描述向定量分析发展,创建具有中国区域地质特色的沉积学理论体系,为确保我国能源资源安全作出地质贡献。     

中国含油气盆地沉积研究主要科学问题与发展分析

沉积相研究发展与人类的生存和矿产资源勘探开发密切相关。该文在简单回顾了近200年的沉积学发展历史的基础上,分析了国际和中国沉积学关注的学科热点问题。国际沉积学会重点关注的问题主要包括国际大洋钻探计划、深-时气候变化与全球海平面变化、源-汇系统、碳酸盐岩沉积环境、混合沉积、微生物岩、陆架边缘三角洲、重力流、细粒沉积、构造-沉积学、火山沉积学和地震沉积学。中国的沉积学家的研究则主要着眼于陆相沉积、陆相盆地沉积模型、南海沉积、不同类型盆地沉积过程差异、浅水三角洲与陆架边缘三角洲、不同尺度与不同地质年代源-汇系统、中国南部小型克拉通盆地内的碳酸盐岩沉积等问题。总体上,当前研究热点主要包括:(1)陆相沉积环境;(2)滨岸与浅水沉积;(3)深水沉积与事件沉积;(4)碳酸盐岩沉积;(5)沉积过程与新方法。开展多类型盆地沉积动力学研究、创建具有中国区域特色的陆相沉积学理论体系、多学科交叉渗透、开展综合定量沉积学研究、创新沉积学研究方法和高效油气勘探开发是未来中国沉积研究的主要发展态势,沉积学这一重要的地质学分支学科将会更有效地指导油气资源勘探和开发。     

碳酸盐与陆源碎屑混合沉积体系研究进展

广义的碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积是指碳酸盐岩与陆源碎屑岩高频率交互沉积及岩石中碳酸盐组分与陆源碎屑组分的混合产出。本文综述了混合沉积体系的研究意义；评述了８０年代以来的国内外研究现状和成果，认为海平面变化是混合沉积的主要控制因素，其次有构造升降、物源供应、气候以及突出发性事件等因素；提出了混合沉积体系的研究应该以沉积相、微相分析为基础，并与沉积地球化学、阴极发光研究相结合。