水城—紫云裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制——以紫云地区为例

正水城—紫云裂陷槽属于南盘江盆地北缘的次级构造,对贵州南部紫云地区地层沉积具有明显的控制作用,沿该裂陷槽石炭系发育有厚度较大的黑色页岩,近年通过页岩气调查工作显示具有良好的页岩气勘探前景。为了分析该裂陷槽对石炭系黑色页岩的沉积控制和对页岩气地质条件的影响,本文分析了紫云地球石炭系黑色页岩的分布范围及厚度变化特征,并对黑色页岩取样分析境之体反射率     

四川垭紫罗裂陷槽西北缘（黔水地1井）发现上古生界海相页岩气

正1研究目的(Objective)目前志留系龙马溪组页岩气在四川盆地已基本实现商业开发,寒武系、震旦系和二叠纪等页岩层系也相继取得重要突破,而中国南方石炭纪地层尽管同样被认为是一套重要页岩层系,但至今仍未取得实质性突破。"垭都—紫云—罗甸"裂陷槽为一个从泥盆系开始发育的狭长海槽,裂陷槽中心内发育石炭系打屋坝组富有机质页岩,具有页岩沉积厚度大、有机质丰度高、热演化成熟度适中等特点,有较大勘探潜力。因此,为进一步探索石炭系打屋坝组页岩气形成地质条件及含气性,在裂陷槽西北缘的威水背斜部署实施了黔水地1井。     

渝东北下寒武统水井沱组陆棚相黑色页岩沉积演化特征

渝东北地区位于四川中生代前陆盆地和扬子陆块南部被动边缘褶冲带的结合部位,形成东西向密集、大体平行、不对称的背、向斜构造。研究区下寒武统水井沱组发育在克拉通内坳陷形成的滞留盆地沉积环境中,是页岩气富集层位,埋藏深,岩相组合变化大。本文利用地层剖面组合、岩性、标准层、地层厚度和地球化学指标等将水井沱组页岩地层划分为两个三级层序（SQ1、 SQ2）,每个层序又进一步划分为两个体系域,即海侵体系域TST和高位体系域HST。通过野外剖面沉积相分析和沉积相平面展布特征的研究,结合连井剖面、黑色页岩分布规律等分析该区陆棚相黑色页岩沉积演化特征。研究结果表明：该套页岩主要由浅海深水陆棚相、浅水陆棚相和砂质陆棚相组成,为3种陆棚亚相沉积。     

黔西水城—紫云地区晚古生代裂陷槽盆充填和演化

研究了贵州西部古生代发育起来的北西向水城-紫云裂陷槽盆的充填序列和演化.根据地层的岩性特征、接触关系、垂向序列和形成的构造背景等,将该槽盆的充填过程划分为3个序列:深水盆地非补偿沉积到浅海陆棚沉积,是以张裂作用为主的构造作用的产物;槽盆→槽盆边缘→槽盆边缘斜坡(下斜坡)→台缘斜坡,为张裂兼走滑复合构造机制作用下的产物;台缘斜坡环境的海进序列到海退序列,受走滑作用影响明显.根据影响和控制盆地的构造、沉积和岩浆作用等多种因素,将该槽盆的发展演化分为4个阶段:隆起剥蚀阶段、地壳拉伸变薄阶段、断裂沉陷阶段和地幔柱作用阶段.     

新疆库鲁克塔格新元古代-早古生代裂陷槽深水沉积与沉积-构造古地理

根据库鲁克塔格、孔雀河露头区及其南盆内深部资料 ,尤其是多种类型的深水沉积的鉴别 ,得以建立区内地层及沉积相格架。分析表明 ,裂陷槽内南华系—奥陶纪地层属于同一构造环境的产物 ,沉积以深水陆棚 -槽盆相为主体 ,相带呈东西向展布 ,其空间分布范围比传统认识要广大得多。裂陷中心在孔雀河地区 ,南翼在盆内覆盖区北缘 ,原库鲁克塔格地区仅是其北翼 ;满加尔则是其南翼向南延的边缘坳陷 ,从而深化了其时空展布及构造演化历程。     

塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期构造-沉积环境与原型盆地特征

盆地原型研究有助于恢复盆地构造-岩相古地理和揭示盆山耦合,对油气勘探具有重要的指导意义。文中利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆-山结合的思路,由点→线→面进行分析,重建了塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期的构造-沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。一间房组沉积时期,巴楚—塔中和塘南台内隆起为暴露剥蚀区;顺南—塘古巴斯—玉东台内洼地区发育低能的泥晶灰岩相;塔北和古城台地区发育大面积的台内颗粒滩相;柯坪台盆区发育深水瘤状灰岩—黑色页岩相;塔东深水盆地区经历了黑色页岩相→陆源碎屑浊积岩相的演变;库鲁克塔格—罗西台地区为继承发育的开阔台地相。该时期塔里木盆地构造-沉积格局具有由早奥陶世东西分异的台盆格局向晚奥陶世南北分异的隆坳格局过渡的特征,表现为塔西台地古地貌的分异和塔东深水盆地沉积性质的反转。该时期塔里木盆地整体具有克拉通内拗陷与边缘拗陷复合的性质,但在塔西克拉通内坳陷的南部叠加了前陆盆地的性质(塘南前隆和顺南—塘古巴斯—玉东后隆坳陷),在其西北部叠加了裂陷盆地的性质(柯坪克拉通边缘裂陷)。该时期塔里木盆地构造-沉积环境与原型盆地特征是其对周缘大地构造运动的响应。     

广西融水地区石炭系鹿寨组优质页岩储层特征与成藏模式

主要以桂融页1井石炭系鹿寨组页岩为研究对象,利用全岩-黏土X衍射、氩离子抛光扫描电镜、核磁共振、现场解吸和地化分析等多种测试手段,结合测录井解释成果,从岩石学、有机地球化学、矿物组成、孔隙类型、储层物性及含气性等方面,系统评价了鹿寨组优质页岩储层特征.结果表明：(1)石炭系鹿寨组鹿一段优质页岩以黑色碳质页岩和灰黑色灰质页岩为主,主要形成于裂陷海槽沉积环境下的深水相,优质页岩连续厚度大,具备良好的页岩气沉积基础;(2)页岩有机碳含量高,热演化程度适中,具备良好的生烃基础和生烃能力;(3)页岩脆性好,孔隙空间发育良好,现场解吸含气性好,具备良好的页岩气储集能力;(4)页岩分布连续稳定,顶底板条件好,逆断封堵断层有利于页岩气富集保存,具备良好的页岩气保存条件.进一步证实了该地区石炭系鹿寨组具备良好的页岩气富集成藏条件.     

桂中坳陷上古生界页岩气资源潜力分析

桂中坳陷经历了原特提斯早期裂陷成盆、晚期褶皱造山,古特提斯阶段再度裂陷成盆与新特提斯阶段造山改造3个盆地世代的构造演化过程。自早泥盆世开始的大规模海侵作用,使得本区堆积了从台沟相到斜坡相沉积的深色泥页岩、到滨海沼泽相的含煤建造,主要分布下泥盆统塘丁组、中泥盆统罗富组和下石炭统岩关组3套黑色泥页岩。研究表明,本区上古生界海相页岩有机质丰度高、类型好、处于高-过成熟演化阶段,具有页岩气形成与富集的有利地质条件,是南方页岩气探采值得关注的重点区域。目前已在该坳陷上古生界页岩中发现了较多气显示,具有与美国东部典型页岩气盆地(阿巴拉契亚、福特沃斯、密执安等盆地)相似的地质条件;经采用类比法预测初步估算,全坳陷上古生界页岩气资源量约为12.34×1012m3,表明该区具有巨大的页岩气资源潜力。     

巴颜喀拉构造带二叠—三叠纪岩相特征及构造演化

特提斯洋的形成与演化问题是青藏高原重大基础地质问题之一, 通过多年的野外观察、分析测试和综合研究, 结合覆盖全区及相邻地区的1∶25万区域地质调查资料及其他前人研究成果, 尤其是对巴颜喀拉构造带二叠—三叠纪地层、岩相特征及构造古地理环境进行了系统研究, 并探讨了其构造演化, 以期对提高青藏高原特提斯洋演化历史和潘吉亚大陆形成特征等方面的研究工作有所禆益.巴颜喀拉构造带未出露前二叠纪地层, 二叠—新近纪地层均有出露, 尤以三叠纪地层广泛出露为其主要特征.其中, 二叠—三叠系主要为海相沉积, 比较连续, 尤以海相三叠系最具特色, 著名的巴颜喀拉山群横贯全区, 分布广泛, 厚度巨大, 侏罗—第四系主要为陆相河湖沉积.二叠系黄羊岭群岩性为碎屑岩、碳酸盐岩夹火山岩, 自下而上表现为浅海相-深海、半深海相-浅海相沉积演化特征; 三叠系主要为巴颜喀拉山群, 岩性单调, 主要为砂泥质类复理石沉积, 局部地区夹钙质及火山物质, 沉积环境总体表现为浅海相—深海、半深海相—滨浅海相—陆相沉积演化序列.二叠—三叠纪构造古地理环境表现为拉张裂陷形成洋(海)盆-汇聚、部分碰撞形成残留洋(海)盆、前陆盆地—拉张裂陷形成洋(海)盆—汇聚、部分碰撞形成残留洋(海)盆、前陆盆地—完全碰撞造山, 海水退出, 进入陆相沉积演化的历史.巴颜喀拉地区是塔里木—中朝陆块与南方大陆(冈瓦纳陆块)之间古特提斯洋域的主洋盆所在地区之一, 与其南部龙木错—双湖洋盆共同构成古特提斯洋域的双洋域.      

岑巩页岩气区块牛蹄塘组黑色页岩稀土元素地球化学特征及沉积环境分析

岑巩页岩气区块发育牛蹄塘组黑色页岩是一套优质烃源岩,是我国页岩气勘探开发亟待突破的重点层系之一。对该套黑色页岩采用电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)进行稀土元素(REE)测试分析,以揭示黑色页岩沉积环境。结果表明:总体上稀土元素总量较低(ΣREE为72.64×10~(-6)~156.98×10~(-6)),LREE相对富集(LREE/HREE为5.22~11.8),铕负异常较显著(δEu为0.40~0.58),铈呈弱负异常(δCe为0.74~0.98)。研究区黑色页岩母岩为先期沉积岩,形成于被动大陆边缘的相对较深的浅海斜坡环境;在早寒武世曾发生过一次明显的海侵-海退过程;沉积时水体为弱还原缺氧环境,沉积过程中有一个短暂的充氧期;沉积过程受到较强的热水作用的影响,上部和下部沉积速率低于中部;黑色页岩有机碳含量(TOC)与ΣREE存在较为明显的负相关性。对岑巩页岩气区块牛蹄塘组黑色页岩稀土元素地球化学分析,可为该区块进一步开展页岩气勘探开发工作提供参考。     

准噶尔盆地古生代沉积演化特征

准噶尔盆地位于新疆北部,面积13 × 104 km2。目前已发现30多个油气田,经多年研究认为该盆地具有前南华系结晶变质基底,在纬向、西域系和NE向构造体系控制下,发育广泛的古生代沉积。其特征:南华-奥陶纪为裂陷-克拉通盆地的深海-浅海相沉积; 志留-泥盆纪挤压克拉通盆地为较深海沉积; 石炭-二叠纪为克拉通内坳陷盆地浅海-陆相沉.      

北祁连东部石炭纪岩相古地理

〗通过对石炭系实测剖面岩石的岩性、岩相、结构构造、粒度、古生物组合和古生态等特征的综合分析,利用石油勘探成果,研究了北祁连东部石炭纪岩相古地理。早石炭世早期,秦岭海域海水以天水—静宁古海峡为通道,向北侵入本区,形成由鄂尔多斯、阿拉善和陇西三大古陆围限的祁连海海湾沉积区,以咸化泻湖相、滨浅海相沉积为主,早石炭世晚期,海侵进一步扩大,以滨浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积为主。晚石炭世海盆继续向东、向北扩展,海侵次数增多,形成了多个以碎屑岩为主夹灰岩沉积的海侵海退旋回,晚石炭世晚期太原组沉积时期,海水向东与华北海相连,成为广阔的陆表海沉积。中部地区存在近东西向分布的链岛状古隆起及水下隆起,古地形具西高东低、北高南低的特征。     

河南大冶矿区晚石炭世岩相古地理特征及铝土矿找矿方向

河南大冶铝土矿区晚石炭世早期处于古岛高地之间的滨岸潟湖沉积环境。中奥陶统以后,经历了160Ma风化剥蚀,在碳酸盐岩的侵蚀面上发育了钙红土铁、铝、硅风化壳。晚石炭世本溪期,海侵作用使矿区所在区域变为滨岸潟湖沉积环境,沉积相出现滨湖相、浅滩相、浅湖相、浅海相、滨岸沼泽相等5种;晚石炭世晚期形成海陆交互相的复理石沉积建造,将早期形成的铝土矿完整保存下来。今后铝土矿的找矿工作应重点放在浅滩-浅湖岩相带、含铝岩系相序发育相对完全的地段、含铝岩系厚度大且稳定的区段,并注意含铝岩系的表生富集作用。     

南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。     

巴彦浩特盆地石炭系沉积相及沉积演化

研究了巴彦浩特盆地石炭系的沉积类型及特征,探讨了石炭系不同阶段的沉积演化。巴彦浩特盆地石炭系发育泻湖-潮坪、三角洲-扇三角洲及滨-浅海三大沉积体系。沉积演化经历了早期蒸发性海湾、中期浅海盆地、晚期陆缘广海的过程。泻湖相堡坝亚相、三角洲相前缘亚相以及滨海相席状砂亚相是砂岩储层分布和发育的最有利相带。     

上扬子黔北地区下寒武统海相黑色泥页岩特征及页岩气远景区评价

依据大量野外页岩实测地质剖面和2口页岩气钻井、样品岩石矿物组分分析、有机地球化学实验等大量分析测试资料,系统研究了上扬子黔北地区下寒武统牛蹄塘组黑色泥页岩的发育特征与分布,并结合北美海相页岩气形成地质条件及我国页岩气选区评价标准,预测了黔北地区页岩气勘探的有利区。结果表明:黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相黑色泥页岩厚度大、分布广泛,早期海侵体系域水体相对较深,沉积和沉降中心位于研究区的东南部,主要的物源来自西北部,沉积相类型主要为砂质陆棚、浅水陆棚和深水陆棚相沉积,深水陆棚相分布在东南部地区,呈北西-南东向带状展布。晚期高位体系域,水体深度逐渐降低,随着相对海平面的下降,研究区陆棚砂体范围进一步扩大,浅水陆棚和深水陆棚向东南迁移,范围缩小。黑色页岩的有机质类型为Ⅲ型干酪根,有机碳含量很高,平均值为4.880%,普遍大于2%;有机质成熟度平均值为2.7%,总体演化程度较高; 黑色页岩的矿物成分主要为碎屑矿物和粘土矿物,碎屑矿物含量平均值为61.3%,成分主要为石英和少量的长石;粘土矿物含量平均值为31.1%,主要为伊利石和伊蒙混层矿物。与美国产气页岩的各项指标相比较,黔北地区下寒武统海相黑色页岩具有厚度较大、有机质丰度平均值高、热演化成熟度高、脆性矿物含量低、粘土矿物含量中等,页岩孔隙度低的特征。具备了页岩气形成的基本地质条件,是我国海相页岩气勘探的主要地区之一。综合评价预测了黔北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气的有利、较有利远景区。     

鄂尔多斯盆地元古界长城系沉积特征及天然气成藏潜力

长城系是鄂尔多斯盆地太古界—古元古界统一的结晶基底形成后所发育的最早期的沉积盖层,主要形成于区域拉张的裂陷构造背景下,在盆地内部发育多个东北向延伸的次级裂陷槽,并伴随有同构造期的基性岩浆活动。综合分析认为,长城系主要发育海相陆源碎屑建造,而在充填深海、半深海—海湾沉积的裂陷槽区,可能发育有效的海相烃源层;长城系沉积后,盆地大部分地区处于长达9～10亿年的抬升剥蚀环境,利于在其顶部形成大面积分布的风化壳储层;对长城系埋藏史分析表明其具有跨越大构造期而晚期成藏的热演化史,并未发生区域变质而遭破坏,在盆地本部地区具有有利的成藏构造保存条件;深层长城系是下一步天然气勘探值得期待的潜在层系,而勘探的关键是针对盆地本部的次级裂陷槽部署探井以确证长城系烃源岩的有效性。     

基于海陆对比建立苏北—南黄海盆地晚二叠世—早三叠世地层格架

以层序地层学和沉积学理论为指导,依托大陆架科学钻探CSDP-2井并结合WX5-ST1井、N5井及南京江宁地区典型剖面,利用岩性、测井、古生物等资料,在识别苏北-南黄海盆地各级层序界面的基础上,将研究区上二叠统-下三叠统划分为2个长期基准面旋回（LC1、LC2）和3个中期基准面旋回（MC1-MC3）。研究表明,南黄海盆地与苏北盆地实为被海岸线分割的同一沉积盆地,其上二叠统-下三叠统具有良好的可对比性,其中：LC1长期基准面旋回（上二叠统）不对称性明显,最大海泛面MFS1对应于龙潭组中下部浅海陆棚相的泥岩,LC2长期基准面旋回（下三叠统）因后期印支运动抬升剥蚀,仅存基准面上升半旋回;研究区MC1旋回期（龙潭组）主要发育潮坪、泻湖、三角洲等海陆过渡相,各地水深相差不大;MC2、MC3时期（大隆组、青龙组）发育浅海陆棚、潮坪、泻湖及碳酸盐岩台地等沉积相,水体演变为南西深而北东浅,分析认为是东吴运动时期盆地差异抬升的结果。     

华北地台区古近纪—新近纪岩相古地理特征

华北地台区古近系—新近系在渤海湾盆地非常发育,在南华北地区也有较大厚度,而在鄂尔多斯盆地则不甚发育,仅在西北部有少量沉积。渤海湾盆地古近纪以断陷型沉积为主,主要为滨浅湖相沉积,物源来自多个方向,如北部的燕山褶皱带、西部的太行山隆起、南部的鲁西隆起、东部的辽东隆起区以及盆地内部的沧县隆起和埕宁隆起等。南华北地区古近纪发育大小不一多个沉积中心,以河流相沉积为主;鄂尔多斯盆地古近纪仅在西北部出现沉积,发育河流相,缺失古新统—始新统沉积。新近系沉积区主要位于渤海湾盆地、南华北地区以及鄂尔多斯盆地外围的地堑中,主要为河流相和滨浅湖相沉积。新近纪早期渤海湾盆地大面积隆升,导致湖盆收缩,部分地区遭受剥蚀夷平,中晚期盆地整体形成统一坳陷,主要为河流相沉积,局部发育滨浅湖相;南华北地区进入裂谷期后坳陷发育阶段,大面积接受沉积,主要发育河流相沉积。华北地台区西部沿鄂尔多斯盆地周缘形成了一套以河流相与滨浅湖相为主的山前盆地沉积。华北地台区古近纪—新近纪油气的有利勘探区域为渤海湾盆地。     

西藏珠穆朗玛峰北坡地区显生宙沉积演化

位于印度板块北缘和雅鲁藏布江结合带之间的珠穆朗玛峰北坡地区，属于喜马拉雅造山带，是特提斯洋的重要组成部分。自奥陶纪至古近纪约5亿年期间发育一套基本连续的海相沉积，厚度达14 km，是研究特提斯洋形成演化的最佳地区。作者在对该区显生宙地层主干剖面和辅助剖面详细观察研究以及区域地质调查填图的基础上，将珠穆朗玛峰北坡地区显生宙沉积地层划分为海相、海陆过渡相和陆相3个沉积相组、15个沉积相和若干个沉积亚相。作者通过对该区沉积盆地的地层系统、沉积相、沉积特征的系统研究，将珠穆朗玛峰北坡地区显生宙沉积演化划分为6个阶段:1)奥陶纪-泥盆纪为稳定陆表海演化阶段；2)石炭纪-二叠纪为大陆裂谷盆地演化阶段；3)三叠纪-侏罗纪为被动大陆边缘盆地演化阶段；4)早中白垩世为前陆早期复理石盆地演化阶段；5)晚白垩世-古新世为前陆晚期磨拉石盆地演化阶段；6)古近纪-第四纪为造山隆升断陷盆地形成演化阶段。研究结果表明，珠穆朗玛峰北坡地区显生宙沉积盆地经历了由陆表海盆地-大陆裂谷盆地-被动大陆边缘盆地-前陆盆地-断陷盆地的演化过程。