鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架与煤层形成

研究鄂尔多斯盆地延安组的煤层发育特征,首先建立延安组等时的层序地层格架,进而分析可容空间变化对煤层形成的控制作用。通过分析野外露头、钻孔、测井等资料,识别延安组中发育的关键层序地层界面,将延安组划分为3个三级层序;层序由低位正常湖退、湖侵、高位正常湖退和强迫湖退4个体系域组成,并建立了全盆地范围等时的层序地层格架。研究发现:在等时层序地层格架中,煤层主要发育在层序I、层序Ⅱ湖侵和高位正常湖退体系域的中、晚期和层序Ⅲ的湖侵体系域的晚期;在区域上,盆地北部地势较为平坦,发育中等厚度、区域稳定性较好的煤层,盆地南部发育稳定性较差的厚-巨厚煤层;从滨湖平原到三角洲平原再到河流泛滥平原,厚煤层从位于四级基准面上升半旋回的底部逐渐过渡到中上部。综上可知,不同沉积区可容空间增加速率与泥炭堆积速率达到平衡的位置不同,厚煤层主要发育在二者近似处于平衡状态的位置,并且发育随着沉积相带变化有规律地迁移。     

鄂尔多斯盆地东缘兴县地区山西组高分辨率层序地层与聚煤规律

运用沉积学和高分辨率层序地层学理论与方法,基于岩心、录井、测井等资料的综合分析,对兴县地区山西组进行了基准面旋回研究,识别出1个中期旋回(MSC1)和5个短期旋回(SSC1~SSC5),建立了山西组高分辨率层序地层格架,并在格架范围内划分了煤系发育的沉积体系和微相。研究表明,区内山西组为河控三角洲沉积体系,沉积微相以泥炭沼泽、(水下)分流河道和(水下)分流间湾为主,煤层主要形成于三角洲平原或者三角洲前缘(水下)分流间湾淤积变浅的泥炭沼泽环境。基准面旋回对聚煤演化及煤层的空间分布起着重要的控制作用,总体上煤层主要形成于中期基准面旋回上升半旋回的中上部和下降半旋回的底部,而前者之上发育的短期基准面上升半旋回的顶部,即最大可容空间附近更易形成厚煤层。     

煤相参数在煤层层序划分中的应用——以新疆准东煤田帐南西矿区为例

运用层序地层学原理和方法,利用钻探和测井资料以及煤的显微组分和煤相参数分析,对新疆准东煤田西山窑组的层序单元进行了划分,特别对煤层中的准层序进行了确定。研究结果表明:西山窑组为 1个三级层序,并由低位、湖扩和高位体系域构成;在煤层中确定了水进型、水退型 2种准层序类型以及缓慢水进型准层序组和相对快速水进型准层序组;湖扩体系域由水进型和水退型煤层构成,高位体系域由水退型煤层构成;煤层煤相总体为干燥森林沼泽。      

准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的层序划分与对比

为对比分析准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的特征,在盆地北部、东部、南部筛选了3个钻透中下侏罗统西山窑组(J_2x)和八道湾组(J_1b)的钻孔,以岩性组合、沉积特征和测井曲线为基础,结合层序地层学原理和前人研究成果,对其含铀岩系进行了划分与对比。选择12个铀矿化异常孔编制了层序沉积连井模式图,讨论了层序充填及演化特征。结果表明:盆地不同位置地层层序差异较大,北缘从侏罗系下统三工河组到侏罗系上统齐古组(J_1s—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域。盆地东缘从侏罗系下统八道湾组到上统齐古组(J_1b—J_3q),发育了5个三级层序和12个体系域,整体经历了一个较为完整的湖侵过程,4个次级的湖侵湖退使湖平面达到最高位。南缘从侏罗系中统西山窑组到上统齐古组(J_2x—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域,经历一次构造隆升作用造成了大规模湖退事件和一次完整的湖侵事件。八道湾期至齐古期至少经历了两次完整的湖退、湖侵事件,整体上经历了一个先退积、后进积、再退积的过程。头屯河期湖退过程中形成的扇三角洲、辫状河砂体是主要的铀储层,也标志着一次重要的构造隆升事件。研究区岩相主要有辫状河、辫状河三角洲、湖泊、湖泊三角洲和扇三角洲5种沉积相类型和10种沉积亚相,含铀岩系亚相主要有辫状河道、扇三角洲平原、湖泊三角洲平原。西山窑组(J_2x)含煤建造上下发育2个区域性平行不整合面,界面之下发育大规模湖泊三角洲相的粘土层圈闭了上下两侧的砂体,是寻找砂岩型铀富集的有利区带。这些认识,不仅提高了准噶尔盆地侏罗系层序地层的对比划分的精度,而且对盆地控铀要素和形成环境研究及全面开展铀矿找矿工作意义重大。     

浅析准噶尔盆地侏罗系煤层在层序地层中的意义

准噶尔盆地侏罗系主要发育了三套煤层组合,分别位于八道湾组下段、八道湾组上段下部和西山窑组底部。在准噶尔盆地侏罗系层序地层学划分的方案中sb1、sb2、sb4界面则分别位于八道湾组下段、八道湾组上段下部和西山窑组底部三套煤层组合附近。由于在不同层序的不同体系域及同一体系域的不同时期可供煤层堆积所需要的可容空问和容纳快速堆积的煤层 (泥炭 )的发育程度以及沉积环境的不同,其聚煤情况也有较大差异,因而准噶尔盆地侏罗系煤层具有穿时现象,在层序的各个体系域中都有可能发育。经分析发现侏罗系煤层主要发育于 :⑴层序I的低位和高位域;⑵层序II的低位域;⑶层序III的高位域和 (4)局部发育于层序IV的低位域     

和什托洛盖盆地中侏罗统西山窑组层序地层及聚煤规律分析

和什托洛盖盆地中侏罗统西山窑组发育多套煤层。据钻井岩心和测井曲线资料,研究和什托洛盖盆地中侏罗统西山窑组层序地层格架及沉积体系空间展布特征,在此基础上分析煤的聚集规律。研究区主要发育辫状河、三角洲和湖泊3种沉积体系,物源来自盆地南北方向。西山窑组可划分为两个三级层序,煤层主要分布于三级层序的湖扩和高位体系域,高位体系域中晚期为泥炭沼泽发育的最佳时期。     

煤层分布规律新认识：气候演变控制下的聚煤模式

正确认识不同聚煤模式下煤层分布规律及其内在控制因素对于煤及煤系气的勘探至关重要。在综述古地理控煤、层序地层聚煤、异地堆积成煤和多元聚煤理论体系等理论和模式的基础上,以准噶尔盆地南缘(准南)侏罗纪含煤地层为例,提出了气候演变控制下的新聚煤模式。准南侏罗系八道湾组(聚煤期)、三工河组和西山窑组(聚煤期)、头屯河组的古气温和古湿度分别呈低—高—低—高和大—小—大—小的变化规律,是分析古气候演变作用下煤层聚集规律的有利层位。基于煤层层数、厚度变化和首煤层、末煤层、最厚煤层与煤系顶底界面距离等参数的统计分析,认为古气候变化对区域煤层空间展布具有重要的控制作用。古气候由温暖潮湿向干旱炎热转变过程中,煤层层数逐渐减少,单层煤厚先增大后降低直至消失,可将聚煤强度分为中等、强、中等和弱4个阶段,含煤地层的中下部出现较多厚煤层,是煤炭勘查的重要层位;对于八道湾组或西山窑组而言,聚煤早期煤层快速形成,聚煤晚期煤层则缓慢消失,这应该与温度持续升高背景下湿空气向干空气转换时间较长,而从干气候向湿气候转换时间较短密切相关。     

吐哈盆地侏罗纪煤系油气主力源岩探讨

煤系地层中的石油主要来源于煤系泥岩还是煤层的问题是目前石油地质学家和地球化学家们争论的热点。本文以吐哈盆地台北凹陷为例,深入研究了侏罗纪煤系源岩和原油的地球化学特征,发现煤系泥岩很发育,中下,侏罗统暗色泥岩厚达４００－１０００ｍ,且生油潜力较高,主要生油层八道湾组热解生油潜量平均４ｍｇ／ｇ左右,西山窑组也在２ｍｇ／ｇ左右,目前钻井获得西山窑组一八道湾组的成熟度Ｒ０＝０．６％－１．３％,具备了形成油     

基准面与可容空间变化分析及应用

基准面是控制沉积与侵蚀作用的临界面，基准面的周期性运动从根本上影响着层序的形成，基准面及可容空间变化分析，有助于对层序内部结构的认识和正确识别与划分，对松辽盆地基准面变化研究结果表明，层序内部体系域划分以四分为宜；二级基准面旋回具有明显的全球可对比性，而三级基准面旋回更具地方性。     

准噶尔盆地玛18井区百口泉组基准面旋回及其对砂体的控制

三叠系百口泉组是新疆油田的主要储集层之一。应用高分辨率层序地层学基准面旋回原理,依据4 口井的岩芯资 料、122 口井的录井、测井等资料,对准噶尔盆地玛湖西斜坡玛18 井区百口泉组各级次基准面旋回界面进行了系统分析, 将百口泉组划分为1 个长期基准面旋回的上升半旋回、3 个中期基准面旋回和18 个短期基准面旋回层序。百口泉组下部发 育扇三角洲前缘亚相,上部发育前扇三角洲亚相。基准面旋回内砂体特征研究表明：百口泉组底部,可容纳空间增长速率 与沉积物供给通量的比值远远小于1 （A/S≤1）,水下分流河道砂体大面积连片展布,主要以进积的切叠式为主;百口泉组 中部,随着基准面上升,A/S 增加,砂体以接触式分布;百口泉组上部,河水动力减弱,河道砂体进一步向后退积,发育 远砂坝砂体,砂体以孤立式分布为特征。长期旋回的早中期发育水下分流河道砂体形成了主要的岩性储集砂体;末期湖侵 作用形成的湖泛泥岩为油气圈闭提供了良好的盖层。     

准噶尔盆地侏罗系八道湾组聚煤作用控制因素分析

从煤层厚度及其在层序地层格架中的平面展布特征入手,并在分析煤层在层序格架中的发育和分布规律的基础上,探讨了沉积环境、沉积体系演化和湖平面变化对陆相盆地---准噶尔盆地侏罗系层序Ⅰ(八道湾组的主体)聚煤作用的影响。河流泛滥平原、三角洲平原、湖湾等沉积环境的可容空间变化速率和泥炭堆积速率常能保持有利于泥炭沉积的平衡关系,从而成为富煤环境。实质上,沉积环境是聚煤作用控制因素的外在表现形式,而其最根本的控制因素则是可容空间变化速率。在本研究区,主要体现为湖平面变化对煤层分布的控制作用。     

准噶尔盆地东部地区八道湾组层序地层及油气勘探有利区带预测

运用层序地层学与沉积学的原理和方法,建立滴水泉地区侏罗系八道湾组层序地层格架,划分沉积相,在此基础上分析层序充填及沉积演化特征,预测研究区岩性油气藏的类型及分布。研究结果表明:八道湾组为“一个半”层序,包括5个体系域。整体经历了一个先退积、后进积、再退积的过程。研究区发育辫状河、辫状河三角洲和湖泊3种沉积相类型、5种沉积亚相类型和10种沉积微相类型。JSQ1层序低位体系域以辫状河沉积为主,湖侵体系域主要发育滨浅湖沉积,高位体系域以辫状河三角洲沉积为主;JSQ2层序低位体系域主要发育辫状河三角洲沉积,而湖侵体系域以滨浅湖沉积为主。滴水泉地区八道湾组发育的有利储集砂体是辫状河和辫状河三角洲砂体,主要发育于低位和高位体系域。研究区八道湾组沟谷型古地貌可与JSQ1低位体系域广泛分布的辫状河道砂体组合形成地层-岩性圈闭,是研究区最有利的勘探目标。     

准噶尔盆地腹部及西南缘侏罗系烃源岩分子地球化学特征及形成环境剖析

准噶尔盆地腹部及西南缘侏罗系烃源岩厚度大,分布广,部分层段烃源岩较好,并已发现油源贡献,勘探前景较好。本文在前人基础之上,依据有机地球化学及有机岩石学的实验室分析测试手段,系统研究了侏罗系烃源岩分布特征、生烃潜力、分子地球化学特征及沉积环境。结果表明,盆1井西凹陷整体上侏罗系烃源岩生烃潜力较差,沙湾凹陷侏罗系八道湾组与西山窑组部分层段生烃潜力较好,三工河组烃源岩较差,四棵树凹陷侏罗系八道湾组分布较好的烃源岩,而三工河组与西山窑组烃源岩较差。此外,八道湾组沉积早期,主要发育三角洲前缘亚相与滨浅湖相,沙湾凹陷发育滨浅湖相、湖沼相,其南部发育半深湖相,有机质发育,烃源岩主要形成于以陆源高等植物输入为主的弱氧化-强氧化的沉积环境。三工河组沉积期,研究区大部分地区发育滨浅湖相,沙湾凹陷及东部地区局部发育半深湖相,烃源岩形成于强氧化的沉积环境,有机生源主要为陆源高等植物碎屑。西山窑组沉积期间,玛湖凹陷、陆梁隆起带及盆1井西凹陷发育三角洲平原与前缘亚相,沉积中心向沙湾凹陷的东部和南缘迁移,主要发育半深湖相沉积,烃源岩主要形成于弱氧化-强氧化的湖沼环境,生源输入以陆源高等植物为主。     

新疆卡姆斯特煤田早-中侏罗世含煤岩系层序-古地理与聚煤规律研究

基于新疆卡姆斯特煤田侏罗系中下统层序地层的分析,研究了聚煤期古地理及其与聚煤作用的关系。结果表明:层序Ⅰ-Ⅱ(八道湾组)受乌伦古深断裂及次一级断层等同沉积断裂的控制,自东向西,地层、煤层逐渐增厚,煤层主要形成于辫状河三角洲平原,在卡姆斯特1-10区、普北矿区及卡姆斯特中区形成5~10m的富煤带;层序Ⅲ(三工河组)形成于乌伦古凹陷湖泊大规模扩张期,是从冲积-三角洲平原环境为主向湖泊环境为主的重要转折期形成的沉积层序,一般不含煤;层序Ⅳ-Ⅴ(西山窑组)受沉积环境与湖平面变化的控制,煤层形成于湖泊三角洲平原,受燕山构造运动强烈的改造,在中东部地区西山窑地层遭受剥蚀。     

准噶尔盆地早侏罗世八道湾组陆相沉积中发现海相瓣鳃类

在陆相河湖沉积的八道湾组（早侏罗世）内,新发现一些海相瓣鳃类化石,表明当时准噶尔盆地在一短期内曾与海水相通,或者海水通过某一水系涌入该河湖区。从生态特征分析,当时可能为一泛滥平原。根据海相化石对化,化石产出层位八道湾组上部的时代可能属西湟缪尔期。     

Repeated Wildfires in the Middle Jurassic Xishanyao Formation (Aalenian and Bajocian Ages) in Northwestern China

The coal-bearing strata in the southern Junggar Basin in northwestern China have recently attracted the attention of coal geologists. Its abundance of coal resources is of great interest as there is a potential of unlocking details about the palaeoclimatic information. Coal deposits have the capacity to record wildfire events, even those with inefficient combustions. To characterize wildfire events and palaeoclimatic history of the Middle Jurassic Xishanyao Formation (Aalenian and Bajocian ages), 22 coal samples from borehole cores and coal mines in the southern Junggar Basin were collected and their macerals were analyzed. The results indicated that fusinite and semi-fusinite were the dominant components of inertinite with proportions of 35.27% and 54.67%, respectively. The presence of inertinite is an indicator that wildfires occurred at the time of peat land development, and the widespread occurrence suggests large scale wildfires during the Middle Jurassic. This study proposes a new parameter for the evaluation of wildfire features by combining burning frequency and burning temperature. The comprehensive evaluation index (CEI) was influenced by the lacustrine basin level and ancient plant types from a sequence framework. During the Middle Jurassic, most wildfires were surface fires with low level and ground fire with high level. High oxygen levels were estimated in the lower, middle, and upper members of the Xishanyao Formation with corresponding to 26.78%, 24.55%, and 23.55%, respectively. The high oxygen levels would be the primary cause of repeated wildfires in the Middle Jurassic. These results are helpful for understanding palaeoclimatic changes in the Middle Jurassic.     

准噶尔盆地北缘春晖油田侏罗系八道湾组湿地扇沉积及成藏效应*

春晖油田位于准噶尔盆地西北缘哈山（即“哈拉阿拉特山”）地区,主要含油层系为侏罗系八道湾组,对沉积相及有利储集层分布规律的研究制约着春晖油田的勘探工作。为此,根据野外露头、钻井、测井、取心及分析测试资料等,对春晖油田八道湾组开展了沉积相和有利砂体分布分析。研究结果表明,研究区八道湾组一段一砂组沉积时期,气候温暖潮湿,来自西北方向的多个物源形成的湿地扇沉积在研究区相互叠置,可识别出为扇根、扇中、扇缘3种亚相和6种岩石相（扇根砾岩相,扇中辫状河道砂砾岩相、辫状河道粗砂岩相、辫状河道细砂岩相,扇缘泥岩相和碳质泥岩及煤层相）;扇中粗砂岩相、细砂岩相为油气聚集的优势岩相带,亦是油气运移的优势通道,它决定了油气富集规模及油藏边界。     

准噶尔盆地南缘侏罗系煤生烃热模拟实验研究

采用黄金管-高压釜热模拟体系,开展准噶尔盆地南缘地区侏罗系八道湾组和西山窑组煤的生油和生气演化特征研究,对区域油气资源评价和油气资源研究具有重要意义。煤热模拟实验结果表明,准噶尔盆地南缘八道湾组煤生油潜力明显高于西山窑组煤,其生油高峰在R_o(镜质体反射率)=1.07%,最大生油产率的分布范围为60.13~83.27 mg/g,具有一定的排油能力;西山窑组煤生油高峰在R_o=0.96%,最大生油产率分布范围为27.14~62.14 mg/g,部分样品具有一定的排油能力。八道湾组煤和西山窑组煤生气能力接近且均较好,生气窗长。R_o为0.90%时,煤开始生气;R_o在1.07%~1.65%时,煤进入快速生湿气阶段,煤裂解气产量是最大产气量的50%左右;R_o达1.65%后,煤进入干酪根裂解生气阶段;R_o在3.60%时,煤生气基本结束,最大生气产率分布范围为92.23~141.26 mg/g。南缘西段艾卡构造带八道湾组煤层厚度为10~20 m,R_o在1.0%左右,处于煤生油高峰,生油量在57.10~81.19 mg/g,且煤具有有机碳含量高的特点,认为该区煤具有形成带气顶的油藏的潜力。准噶尔盆地南缘中段霍玛吐背斜带和昌吉—乌鲁木齐地区侏罗系煤层厚度大,最厚达60 m,烃源岩R_o在1.3%~2.0%之间,处于煤大量生干气阶段,生气量为60.21~104.27 mg/g,认为准噶尔盆地南缘中段煤具有形成凝析气藏和干气藏的条件。     

二龙山含煤盆地中新世富锦组沉积相及层序地层特征

黑龙江东部二龙山盆地是一新生代陆相聚煤盆地,中新世富锦组是其含煤地层。通过对富锦组沉积相、层序地层和聚煤作用特征的研究,可以看出:富锦组主要由凝灰质粉砂岩及中细砂岩、凝灰质砾岩及褐煤组成,发育滨浅湖相、深-半深湖相、冲积扇扇根相、扇中相及沼泽相,分别属于湖泊沉积体系和冲积扇沉积体系;富锦组是一个以区域不整合面为上下界的三级层序,其低位体系域对应底部砾岩段,湖侵体系域对应下部砂岩段和中部含煤段,高位体系域对应上部砂岩段;研究区煤层形成于湖侵体系域末期,且以盆地中部煤层厚度最大,向西北和西南方向煤层均变薄;聚煤作用明显受基底沉降作用影响,在湖侵体系域末期基底稳定沉降阶段,可容空间增加速率与泥炭堆积速率相平衡,从而形成了区内巨厚煤层。