华北克拉通晚三叠世沉积盆地原型与破坏早期构造变形格局

华北克拉通破坏的过程在地壳浅层沉积和构造变形中留有相应的建造和改造形迹。本文在前人研究基础上,据钻井、地震剖面和露头资料揭示的地层分布、沉积面貌以及构造变形特征,综合论述了印支期华北克拉通的沉积盆地原型及与克拉通破坏早期构造变形之间的响应关系。晚三叠世,华北克拉通残留地层具有分区分布特点： 克拉通腹地的鄂尔多斯地区上三叠统延长组发育较全,向东延展至晋中、豫西一带; 克拉通北缘的上三叠统杏石口组（及同期老虎沟组、黑山窑组等）沿辽西—京西—冀北一线零星分布; 克拉通南缘上三叠统沿豫南—陕南一线发育在北秦岭一带。南、北两缘晚三叠世地层均已卷入同期和后期构造变形,多被逆冲断层夹持并呈断片状产出。从构造变形角度,晚三叠世华北克拉通两侧均已发现大规模的南北向挤压构造,大致形成“对冲”格局,与内克拉通先存的东西向构造线一致。同生沉积记录了区域构造变形过程和/或由变形等因素控制的抬升剥蚀信息。在内克拉通,西部鄂尔多斯地区构造稳定,变形轻微,残留地层较全;东部地区抬升强烈,上三叠统大多数缺失;在东、西部之间存在一个沉积—构造的“缓冲”过渡区。从盆地原型恢复角度,晚三叠世华北克拉通表现为南北两缘陆内前陆盆地镶边的内克拉通盆地格局。华北克拉通腹地的盆地原型是叠覆在早—中三叠世盆地之上的继承性内克拉通盆地。华北克拉通北缘的陆内前陆盆地系统由阴山—燕山楔顶带、张家口—承德前渊带、清水河—山海关前隆带和京西—柳江隆后坳陷带构成;南缘的陆内前陆盆地系统则为北秦岭楔顶带、平凉—南召前渊带、环县—霍邱前隆带和铜川—济源隆后坳陷带。其中的铜川—济源和京西—柳江两个隆后坳陷带则可归属于华北内克拉通盆地。     

鄂尔多斯盆地延长期湖盆充填类型与优质烃源岩的发育

湖盆充填类型是盆地构造及古气候的综合反映,对优质烃源岩的发育有重要控制作用。在综合分析延长组优质烃源岩沉积环境的基础上,认为长91、长73、长72—长71烃源岩发育期湖盆都表现为平衡充填类型,但有机质丰度及规模有较大差别,因此进一步细分长91期为平衡充填三角洲前缘-深湖相组合沉积体系,长73期为平衡充填深湖相沉积体系,长72—长71期为平衡充填浊流-深湖相组合沉积体系,并指出长73期湖盆充填类型发育最优质烃源岩,进而重点探讨了其形成环境。本文认为盆地沉降过程与古气候变化主要控制优质烃源岩的沉积和保存条件,而湖盆原始生产力则与火山灰沉积和深部流体关系密切。综合长73期盆山耦合关系、湖盆充填类型、沉积岩相组合等,指出强水动力体系(浊流沉积、三角洲)对有机质起稀释作用,重点强调了火山灰沉积和深部流体带来的营养物质有利于提高湖盆原始生产力,进而初步揭示了长73优质烃源岩的发育模式。这一认识为进一步研究陆相坳陷湖盆优质烃源岩的充填类型及发育规律提供了可借鉴的研究实例。     

鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区上三叠统碎屑锆石U Pb年代学特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地西南部延长组物源及其演化是进行区域原盆恢复和认识区域构造演化及华北克拉通西部破坏的关键。本文以鄂尔多斯盆地西南部汭水河地区晚三叠世延长组砂岩为研究对象,采用锆石LA-ICP-MS测年方法,通过砂岩样品中碎屑锆石U-Pb年龄及其变化,结合区域背景及古水流资料,系统地研究了盆地西南部延长组物源及其演化。研究认为,晚三叠世早期(231～225Ma),盆地西南部延长组沉积物源主要为盆地东北部阜平杂岩及盆地北部的海西期岩浆岩,部分搬运来的物质与来自秦祁造山带的剥蚀物质一起经宝鸡—武都裂陷槽流入松潘—甘孜地区;晚三叠世中期(225～218Ma),来自秦岭造山带的挤压开始增强,盆地西南部延长组地层中来自南缘秦岭造山带的物源开始增加,盆地西南部沉积物源开始与松潘—甘孜地区出现明显差别,宝鸡—武都裂陷槽开始关闭;至晚三叠世晚期(218～210Ma),秦岭与祁连造山带完成拼贴,宝鸡—武都裂陷槽最终完全关闭。     

鄂尔多斯盆地东胜砂岩型高岭土矿特征及成因机制

东胜砂岩型高岭土矿床位于鄂尔多斯盆地东北部,含矿层为延安组。经薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射、全岩主要元素分析（XRF）以及稀土元素地球化学分析,对矿层白色砂岩与红色原岩的岩石地球化学特征进行了对比。结果表明,原岩为基质被铁质浸染的以碎屑片状高岭石和伊利石为主的红色砂岩,而矿层则为褪色的以粒度粗细不一的高岭石胶结为主的白色砂岩。矿层砂岩的分布与盆地北部油苗位置具有很好的对应关系。综合区域地质特征、岩石学、岩石化学以及天然气运散的信息,认为砂岩型高岭土矿层的形成是由于研究区以南气田中的上古生界天然气向北运移散失过程中,将红色原岩中的氧化铁胶结物还原成易于运移的Fe²⁺,从而使其褪色变白;同时酸性流体使长石溶蚀形成高岭石,后期的风化淋滤作用使砂岩中的高岭石含量进一步提高,进而形成目前较大规模的高岭土矿床。     

鄂尔多斯盆地陇县地区含煤有利区构造预测

从沉积-构造演化的角度,以时间为线索,通过区内侏罗系、白垩系及古近系等地层岩相、地层原始沉积厚度、残留厚度的对比与分析,揭示了鄂尔多斯盆地西南缘陇县地区在南北方向上具“翘翘板”式的沉积-构造演化规律。通过构造控煤作用分析,预测出该区存在南北两个含煤有利区,并得到地震勘探验证。      

高速砾岩下伏构造目标落实技术与应用

在我国含油气盆地的边缘地带,冲积扇体内部高速砾岩的存在,严重制约着下伏构造目标的落实精度,增大了油气勘探的风险.充分考虑砾岩的分布特征,选取合理的速度建场方法,准确落实下伏构造目标,是解决这一问题的基本途径.本文系统建立了"高速"背景下的构造目标落实技术流程,其实现过程可概括为几大步骤:首先,综合利用测井、地震、地质及非地震资料,明确高速砾岩的响应特征,准确识别高速砾岩;然后,通过地质规律分析与地震综合解释,精细预测高速砾岩的分布特征;其次,全面考虑浅层砾岩的分布及下伏构造目标的发育特征,建立相应的地质模型,初步定性判断高速砾岩对下伏构造目标的影响程度;最后,根据研究区实际占有的资料及地质条件,选取合理的速度建场方法,落实下伏构造圈闭的形态.在鄂尔多斯盆地西南缘彭阳地区和库车坳陷北部大北地区的高速砾岩发育区域,该技术取得了良好的应用效果,为有利区带的综合评价及新一轮的井位部署提供了重要依据.