鄂尔多斯台地靖边潜台南部中奥陶统马五21岩相古地理

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组由于受加里东运动影响而隆起抬升遭受风化,形成良好的岩溶油气储层,对其沉积特征的研究是油气勘探的重点。本文以沉积岩石学为指导,以单因素作图为方法论,结合钻井岩心资料、测井资料的细致分析、统计,选取了地层厚度、白云岩含量、灰岩含量、膏盐含量及泥岩含量等单因素,绘制出马五21的岩相古地理图。研究表明,研究区马五12期处于一个相对的海退期,其主要发育膏云坪、云坪、泥云坪和含泥云坪。根据岩相古地理图,结合马五12地层厚度,推测研究区中部存在一个较浅的洼地,并建立了符合本区马五12的沉积模式。综合以上研究,马五21期岩相古地理特征可概括"陆外为坪,云坪广布,坪中有洼,洼中有膏"。根据本区的岩相古地理条件及区域地质特征,对良好的天然气储层的形成进行了初步的探讨。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段构造- 岩相古地理新认识及勘探意义

米探1井取得天然气勘探突破表明鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段具有巨大勘探潜力,然而,对盆地奥陶纪马四期古构造格局和岩相古地理研究还存在争议,制约了下步天然气勘探进程。为此,基于地震、野外露头、钻井、岩芯、微观薄片和测井等基础资料,对马家沟组四段构造- 岩相古地理开展了系统研究,确定了盆地奥陶纪马四期古构造格局,并恢复出马家沟组四段岩相古地理,预测了有利勘探区。研究结果表明：① 鄂尔多斯盆地奥陶纪马四期发育“两陆三隆四坳”的古构造格局,其中两陆为伊盟古陆和阿拉善古陆,三隆分别为中央古隆起、中条古隆起和神木- 志丹低隆起,四坳为西南边缘坳陷、桃利庙坳陷、府谷坳陷和柳林坳陷;② 马四期为碳酸盐岩内缓坡和中缓坡沉积,其中内缓坡又发育白云岩坪、含云膏坪、微生物丘、灰泥丘、砂屑滩、丘滩间海和灰质潟湖等7类微相;③ 古构造格局控制马家沟组四段沉积分异,微生物丘、灰泥丘和砂屑滩等3类有利储集相主要沿中央古隆起和神木- 志丹低隆起等古地貌高部位分布。因此认为,神木—靖边地区是有利储层发育区,且处于岩性相变带,生储盖配置关系好,具有良好的成藏条件,是天然气勘探的有利靶向区。     

岩相古地理特征及其与天然气分布关系——以鄂尔多斯盆地靖边西北部马五4亚段为例

岩相古地理恢复是碳酸盐岩油气勘探的重要环节。为了明确岩相古地理环境与天然气分布之间的关系,以鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五4亚段为例,通过岩心观察、薄片鉴定、多矿物测井解释以及“单因素分析多因素综合作图法”等多种方法,对研究区马五4亚段岩相分布、岩相古地理特征进行研究,并结合天然气层厚度及岩相古地理与天然气产能数据,探讨了岩相古地理特征与天然气分布关系。结果表明：研究区马五4亚段岩石类型主要包括泥质白云岩、膏质白云岩、白云质石灰岩和白云岩,共发育蒸发台地和局限台地两种沉积环境,蒸发台地相包括白云岩坪和含膏白云岩坪亚相,局限台地相主要包括含膏潟湖亚相。白云岩坪和含膏白云岩坪分别主要分布于研究区西北部和中部,而含膏潟湖主要展布于中东部及东南部。蒸发台地相中的含膏白云岩坪亚相是研究区马五4亚段天然气储集的最有利相带。     

鄂尔多斯盆地祁连海域奥陶纪岩相古地理特征及演化

根据鄂尔多斯盆地西部及南部奥陶纪露头勘察结果,尤其是中奥陶统平凉组页岩在盆地的西部及南部普遍存在,结合地表露头及盆内钻孔资料,系统分析研究了鄂尔多斯盆地祁连海域早古生代奥陶纪不同时期沉积环境特点,分析了各沉积期的岩相古地理特征。受中央古隆起形成和祁连海向东逐渐海侵影响,马家沟组一期到五期,地形坡度较缓,鄂尔多斯盆地古地理格局由祁连海向盆地内部分别发育开阔海台地、局限海台地到蒸发台地相沉积。马家沟组六期和平凉期以及其上的上奥陶统沉积时期,主要为开阔海台地、斜坡相和深水盆地相沉积,在台地向斜坡的转换部位发育一些生物碎屑灰岩及由珊瑚组成的生物礁滩相沉积,斜坡部位发育平凉组笔石页岩斜坡相沉积,构成了华北盆地边缘中—上奥陶统一套特殊的局部天然气勘探组合。鄂尔多斯祁连海域奥陶纪岩相古地理研究具有重要的地质意义和实际生产意义。     

定量岩相古地理学的代表作--《中国寒武纪和奥陶纪岩相古地理》

1977～1979年,冯增昭教授提出了“单因素作图法”(后来称“单因素分析综合作图法”和“单因素分析多因素综合作图法”)的岩相古地理研究及作图新思路。该思路是对传统的古地理图的挑战和发展。二十多年来,冯增昭教授带领他的研究队伍在岩相古地理学研究的道路上筚路蓝缕,特别是对全国的寒武系和奥陶系进行系统的调查研究,获得了大量的第一手资料,陆续撰写出关于寒武纪和奥陶纪的5部区域性古地理学研究专著及20余篇论文,并最终完成《中国寒武纪和奥陶纪岩相古地理》专著。     

中国西北地区奥陶纪岩相古地理

中国西北地区是指贺兰山及六盘山以西和昆仑山以北的我国西北部的广大地区。在各露头及钻井剖面的地层学和岩石学研究的基础上,采用单因素分析综合作图法,编制出了中国西北地区奥陶系各统的各种单因素图和奥陶纪各世的岩相古地理图。这些岩相古地理图具有定 量、多级别和多类型的特点。定量,即每个古地理单元的划分和确定都有确切的定量的单因 素数据和图件为依据。多级别,即已划分出三级古地理单元,如陆和海为一级;在海中又划 分出台地、盆地和斜坡,为二级;在台地中,又划分出滩、坪等,为三级。多类型,即每个 古地理单元,主要是二级和三级古地理单元,还可根据其岩石特征区分出不同的类型,如台 地可区分出碳酸盐岩台地、碎屑岩台地、火山岩台地等,盆地可区分出泥岩盆地、硅岩盆地 、碎屑岩盆地、复理石盆地、火山岩盆地等,滩可区分出亮晶颗粒滩（准滩、雏滩）、灰泥 颗粒滩（准滩、雏滩）等。这种古地理图在西北地区还是首次出现。西北地区奥陶纪岩相古 地理格局可概括为“海陆并存,海中台盆相间分布,台中有滩和坪,台盆间有斜坡”。早奥 陶世继承了寒武纪的海进并进一步扩大,至中奥陶世海进达盛期,到晚奥陶世开始海退,从而完成了西北地区寒武纪和奥陶纪海进海退旋回。     

鄂尔多斯盆地奥陶纪华北海和祁连海演变及岩相古地理特征

鄂尔多斯盆地奥陶纪华北海与祁连海演变关系是多年来研究中的一大难题。本依据古生态演化的不可逆性及地理分区，并结合盆地中东部、西部和南部奥陶纪地层的系统对比，深入探讨了奥陶纪牙形刺动物群在不同沉积分区的演化特征及其与华北海和祁连海之间的关系。并在此基础上，将祁连海侵漫到盆地西缘地区的时间，确定在华北海马家沟四期最大海侵的晚期，侵漫范围尚末过中央古隆起带的鄂6井到定探1井一线。中央古隆起在马家沟四期沉积后，对华北海和祁连海具有明显的分隔作用。根据牙形刺动物群的面貌及不同阶段的地理分区，结合古构造格局及岩石、岩相标志，系统分析了奥陶纪不同阶段的沉积特征，再现了各期岩相古地理面貌，为鄂尔多斯奥陶系天然气勘探奠定了地质基础。     

鄂尔多斯奥陶纪古构造

用野外露头剖面、钻井剖面和地震剖面相结合的研究方法,对鄂尔多斯地区奥陶系213条共长8317 km的地震剖面行了重新处理和地层解释,这大大提高了解释精度。以此为基础,把鄂尔多斯奥陶系划分为10个地层单位,即冶里组、亮甲山组、马家沟一组、马家沟二组、马家沟三组、马家沟四组、马家沟五组、马家沟六组、平凉组和背锅山组,并绘制了它们的等厚图。从这些图可以看出,冶里期和亮甲山期的古构造格局为“一隆三凹”,即西缘凹陷、南缘凹陷和东缘凹陷呈“U”字形包围着一个中部隆起。到马家沟一期至六期,“一隆三凹”的古构造格局仍然基本上保持着,尽管其隆起和凹陷的形状、大小和位置均有所变化。到平凉期,古构造格局为“一隆二凹”,即西缘凹陷和南缘凹陷呈“L”形镶嵌在一个巨大的鄂尔多斯隆起的西缘和南缘。到背锅山期,古构造格局为“一隆一凹”,即一个残留的西南缘凹陷位于一个更加庞大的鄂尔多斯隆起的西南缘一隅。到奥陶纪末,鄂尔多斯地区以及整个的华北地台均变为隆起区,从而结束了鄂尔多斯地区隆起与凹陷并存的古构造格局。     

中国南方早中三叠世岩相古地理

在各基于剖面的地层学及定量岩石学研究的基础上,采用单因素分析综合作图法,编制出了中国南方早中三叠世飞仙关期(印度期)、嘉陵江期(奥伦期)、雷口坡期(安尼期)和天井山期(拉丁期)的各种单因素基础图件及定量岩相古地理图。在这种古地理图中,各一、二、三级古地理单元的确定都有定量的单因素数据为依据。各期岩相古地理的特征可概括为陆海相间,台盆相间,台中有盆,盆中有台,台中有滩和坪,台盆间有斜坡。各期岩相古地理有明显的继承性和发展性。从早三叠世飞仙关期到中2叠世天井山期,是一个较大的海退过程。这种定量的岩相方地理图,为中国南方中下三叠统的油气勘探提供了科学依据。     

中国南方石炭纪岩相古地理

在各露头及钻井基干剖面的地层学及定量岩石学研究的基础上,采用单因素分析综合作图法,编制出了中国南方早石炭世岩关期和大塘期以及晚石炭世威宁期和马平期的各种单因素图及岩相古地理图。这些古地理图具有定量、多级别和多类型的特点。定量,即每个古地理单元的划分和确定都有确切的定量的单因素数据为依据。多级别,即已划分出三级甚至四级古地理单元。如陆和海,为一级;在海中,又划分出台地、盆地和斜坡,为二级;在台地中,又划分出滩、坪、礁,为三级;在二级盆地中,又有三级台地,此三级台地中又有滩和礁,即为四级。多类型,即每个古地理单元,尤其是第二、三级古地理单元,还可根据其岩石特征,区分为不同的类型。如台地可区分为碳酸盐岩盆地、碎屑岩台地等,盆地可区分为碳酸盐岩盆地、碎屑岩盆地、硅岩盆地、浊积岩盆地等,滩可区分亮晶颗粒滩、灰泥颗粒滩、混合颗粒滩等。石炭纪各期的岩相古地理特征可概括为“有陆有海,海中有台地、盆地和斜坡,台地中有滩和礁,台地中又有盆地,盆地中又有台地,台地和盆地间有斜坡,台盆滩类型多样”。从早石炭世岩关期至晚石炭世马平期,岩相古地理演化呈现出继承性、发展性和阶段性的特点。     

单因素分析综合作图法--岩相古地理学方法论

古地理学及岩相古地理学的研究及编图方法较多,本文以鄂尔多斯地区天然气的主要产层中奥陶统马家沟群的岩相古地理研究及编图为例,阐述笔者倡导的岩相古地理学的方法论,即单因素分析综合作图法     

渤海湾盆地北部奥陶纪岩相古地理

渤海湾盆地北部主要包括黄骅坳陷、沧县隆起、冀中坳陷和下辽河坳陷,区内奥陶系厚 6 0 0～ 80 0m,主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分为冶里组和亮甲山组,中奥陶统分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,上统缺失。其中下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又进一步划分为下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期,本区以局限海环境为主,其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世,本区岩相古地理面貌变化旋回极为明显,下马家沟期早期潮坪广布,晚期以局限海为主;上马家沟期早期又是潮坪广布,晚期以开阔海为主;峰峰期早期潮坪广布,晚期又以开阔海为主。在奥陶纪,本区经历了 4个大的海侵-海退旋回,其中上马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

中国西北地区寒武纪岩相古地理

西北地区是指贺兰山及六盘山以西和昆仑山以北的我国西北部的广大地区。作者在各露头剖面及钻井剖面的地层学和岩石学研究的基础上,采用单因素分析综合作图法,编制出了中国西北地区寒武系各统的各种单因素图和寒武纪各世的岩相古地理图。这些岩相古地理图具有定量、多级别和多类型的特点。定量,即每个古地理单元的划分和确定都有确切的定量的单因素数据和图件为依据。多级别,即已划分出三级古地理单元,如陆和海为一级;在海中又划分出台地、盆地和斜坡,为二级;在台地中,又划分出滩、坪、湖等,为三级。多类型,即每个古地理单元,主要是二级和三级古地理单元,还可根据其岩石特征区分出不同的类型,如台地可区分出碳酸盐岩台地、碎屑岩台地等,盆地可区分出硅质岩盆地、碎屑岩盆地、石灰岩盆地、复理石盆地、火山岩盆地等,滩可区分出亮晶颗粒滩（准滩、雏滩）、灰泥颗粒滩（准滩、雏滩）等。这种古地理图在西北地区还是首次出现。西北地区寒武纪岩相古地理格局可概括为“陆海并存,海中台盆相间分布,台中有滩坪湖,台盆间有坡”。新疆北山地区和西昆仑甘青地区的古地理特征有所不同,但其古地理格局和演化阶段以及海进过程则是相同的。     

塔里木地区奥陶纪岩相古地理

本文是《塔里木地区寒武纪岩相古地理》一文的延续。塔里木地区是以当今的塔里木盆地为主体并包括其周边山地的广大地区，北至中天山，南至西昆仑山，西至我国国界，东至阿尔金山，面积逾100万km2 。在98个露头剖面和钻井剖面的各种单因素定量及定性资料的基础上，采用单因素分析多因素综合作图法，编制出了塔里木地区奥陶系下奥陶统两河口阶和红花园阶、中奥陶统大湾阶和牯牛潭阶、上奥陶统庙坡阶、上奥陶统宝塔阶、上奥陶统临湘阶和五峰阶5个作图单位的各种单因素图，并在此基础上编制出了相应的5个地质时期的岩相古地理图。这些岩相古地理图的最主要特征是定量，即每个古地理单元的划分和确定都有确切的定量资料及定量单因素图为依据。这种定量的岩相古地理图在塔里木地区还是首次出现。在早奥陶世两河口期和红花园期，塔里木地区主要是碳酸盐台地，其中散布着各种滩。其北部为南天山盆地，东部为塔东盆地，南部为西昆仑台地，其东侧为东昆仑台地和柴达木台地。无陆地和云坪，盆地面积相当大。这与该地区寒武纪的岩相古地理格局大不相同。这表明早奥陶世的海进比寒武纪的更甚了。中奥陶世大湾期和牯牛潭期的岩相古地理面貌与两河口期和红花园期的相似，但南天山盆地西部扩大了，从而形成了柯坪盆地。这是一个重要变化。庙坡期的古地理面貌与大湾期和牯牛潭期的相似，但滩少了，这标志着海进又发展了且可能到达了盛期。至宝塔期，在塔里木台地的东南部，碎屑岩发育，这是塔里木碳酸盐台地向碎屑岩台地变化的预兆，是海退的标志。到晚奥陶世的临湘期和五峰期，塔里木台地基本上变成了1个碎屑岩台地。这是一个重大变化。这标志着塔里木地区寒武纪和奥陶纪海进海退旋回的终结。