遗迹化石在层序地层学研究中的应用

以济阳坳陷古近系沙河街组和塔里木盆地志留系为例,探讨了遗迹化石与层序地层学的关系,表现在3个方面:1)层序界面的识别层序界面位置发育有特征性的受基底控制的遗迹相,且界面上下遗迹组合类型发生变化;2)准层序界面的识别较深水环境中,界面上下生物扰动强度明显差异,界面之下扰动强度较大,扰动指数可达到3,而界面之上几乎没有生物扰动,且在同一准层序内部,由下至上,扰动强度逐渐增大;3)旋回层序的识别:在潮控滨线环境中,单个准层序内部,由下至上,高能环境的Skolithos遗迹组合逐渐变为中低能环境的Planolites-Palaeophycus遗迹组合和低能环境的Cochlichnus-Planolites遗迹组合,由下至上呈现旋回性变化特征。     

川中—川南地区上三叠统沉积相研究

综合分析岩心、露头剖面和测井资料,认为川中—川南地区上三叠统发育三角洲相和湖泊相,其中,三角洲相可进一步划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相,湖泊相则可细分为滨湖和浅湖两个亚相。不同时期三角洲相和湖泊相发育程度不同。须一段、须三段、须五段和须六段以湖泊沉积为主,由东向西,水体逐渐加深。须二段和须四段以三角洲沉积为主,湖泊沉积分布范围较小。须二段发育时期,研究区北部构造活动强烈,沉积物供给充分,三角洲相主要由北向南延伸;须四段沉积时期,由于北部构造活动逐渐减弱,东南部沉积物供给增加,三角洲相主要由东南向西北方向延伸。随着周缘构造活动的变化,研究区沉积范围逐渐扩大。早期沉积范围仅局限于宜宾—泸州以北地区,中晚期沉积范围扩大,宜宾—泸州以南地区开始接收沉积。     

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中的遗迹化石

苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中动物遗迹化石共鉴定出6个遗迹属8个遗迹种，其中1个为未定种。包括Taenidium barretti、Taenidium satanassi、Beaconites coronus、Cystichnum curvativum、Palaeophycus isp.、Planolites montanus、Skolithos verticalis和Skolithos linearis等。这些遗迹化石主要是无脊椎动物的进食迹和居住迹，呈全浮痕或半浮痕保存。根据组合特征及沉积环境分析，可识别出两个遗迹化石组合:1）Taenidium—Beaconites遗迹组合，主要由具新月型回填纹构造的进食迹组成，反映了周期性干旱气候条件下的滨浅湖沉积环境；2）Skolithos linearis遗迹组合，主要由居住潜穴组成，代表了三角洲平原—前缘沉积环境。生物扰动根据扰动特点，可分为三种类型，即1）均一型，反映了湖平面缓慢上升之后较长时间保持稳定；2）增强型，反映了湖平面整体稳定条件下的小幅度快速上升，然后保持稳定和缓慢下降；3）复合型，反映了湖平面先缓慢上升，然后缓慢下降。三角洲平原-前缘分支河道沉积序列中遗迹化石的类型、丰度、分异度和扰动指数垂向上呈规律性的变化，结合其沉积学特征分析，可分为四个沉积单元，每个沉积单元的内部物理成因构造和生物成因构造明显不同。     

塔里木盆地志留纪沉积层序构成及充填响应特征

塔里木盆地志留系是由角度不整合面所限定的一个区域性（二级）的沉积层序,其内可划分出5个三级沉积层序。总体上显示一个从水进到水退的沉积旋回,可识别出曲流河三角洲—辫状河三角洲、滨外陆棚及较深水盆地、无障壁碎屑滨岸—无障壁碎屑潮坪沉积体系组合,它们代表了二级沉积层序中相对低位、海侵和高位的3个沉积体系组合。研究区构造、沉积、古生物和古气候资料表明,层序1底界面和层序5顶界面是塔里木周缘板块构造挤压、盆地隆升作用的结果;层序2底界面是周缘板块强烈挤压、盆地挠曲下降作用结果,同期全球海平面快速上升;层序3、层序4和层序5的底界面是在构造作用稳定、全球海平面下降背景之上由相对海平面次一级旋回变化形成的,是古气候变化、沉积物供给及构造沉降共同作用的结果。     

四川盆地上三叠统马鞍塘组沉积相

上三叠统马鞍塘组是四川盆地最重要的勘探层系之一。通过12条露头和10口取心井的岩石学特征分析,结合480口钻井测井相分析和2500km二维地震测线解释,系统探讨了其沉积相类型、分布、相模式及其控制因素。结果表明,四川盆地上三叠统马鞍塘组由南向北依次发育礁滩相、潟湖相、潮坪相和三角洲相。礁滩相主要沿着盆地西部龙门山造山带分布,潮坪相和潟湖相主要分布于盆地中部,而三角洲相主要分布于盆地西北部和中部。3大因素控制着马鞍塘组沉积相的形成,即古地形平缓、碳酸盐生产率低和古基准面变化速率低。马鞍塘组发育鲕粒滩、生屑滩、生物礁和三角洲砂体4类储集层和澙湖相烃源岩,储集层与烃源岩纵向上有效配套,构成有效生储盖组合。     

四川盆地五峰组—龙马溪组重点井含气页岩孔隙类型与孔径分布

针对四川盆地五峰组—龙马溪组过成熟海相页岩,开展普通薄片观察、SEM成像、X-衍射全岩组分和黏土矿物分析、TOC含量测定、N₂-CO₂联合吸附实验和RG测定。结果表明,海相页岩发育有机孔、无机孔和微裂缝。有机孔多呈气孔状或海绵孔状,大、小混杂;无机孔多呈三角状、棱角状或长方形状;微裂缝多呈条带状,能有效沟通有机孔和无机孔。过成熟海相中,有机孔数量个数>97%,无机孔和微裂缝数量<3%。孔隙以孔径<10 nm的微孔和介孔为主,孔隙数量和体积占比均大于80%,孔径>10 nm的孔隙数量和体积不足20%。在大于10 nm的介孔和宏孔中,有机孔数量超过97%,面孔率超过50%,无机孔和微裂缝数量不足3%,面孔率低于50%。介孔孔径以5~400 nm为主,孔径<20 nm的数量占比>70%。有机孔面孔率随着孔径增大而增大,孔径为100~400 nm的孔隙面孔率占比普遍超过50%。无机孔主要为石英晶间孔和碳酸盐溶蚀孔及少量长石溶蚀孔,孔径为100~400 nm的孔隙面孔率贡献最大,多数页岩均接近100%。随着TOC含量增高,有机孔孔径减小,其面孔率则先增大后减小,TOC为5.5%时常出现拐点。龙马溪和龙一段页岩孔隙由下至上,面孔率逐渐降低。平面上,龙一_1¹小层不同地区面孔率大小及孔隙组成也存在差异,泸州地区面孔率最大,渝西地区最低。渝西地区无机孔含量最高,长宁地区无机孔含量最低。石英晶间孔隙度与石英含量呈正相关,溶蚀孔隙度与碳酸盐矿物含量呈正相关,这可能与石英抗压实能力强、碳酸盐矿物易于溶蚀有关。     

济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组深水沉积中的遗迹化石

通过岩心观察和标本鉴定,在济阳坳陷车镇凹陷古近系沙河街组沙一段深水沉积中识别出大量遗迹化石,包括Mermoides chezhenensis,Helminthopsis sp.、Gordia sp.、Helminthoidichnites sp.、Planolites beverlegensis、Neonereites uniserialis和Planolites sp.,它们是无脊椎动物线虫、节肢动物、环节动物和腹足类等形成的牧食迹和进食迹。这些遗迹化石中的Neonereites uniserialis为由一系列小球粒排成的蛇曲形痕迹,不分枝,长约7 cm,宽约2 mm,呈顶凸痕保存于灰色、深灰色页岩中。Mermoides chezhenensis为微小简单、不规则弯曲的觅食拖迹,长1~3 cm,宽1~2 mm,近平行或略倾斜层面分布于灰色、深灰色薄层状泥岩中,内迹保存。根据遗迹化石的共生组合特征及沉积环境,可分出两个遗迹组合：Mermoides chezhenensis遗迹组合和Neonereites uniserialis遗迹组合。Mermoides chezhenensis遗迹组合丰度和分异度较高,组成分子有Mermoides chezhenensis、Helminthopsis sp.、Gordia sp.、Helminthoidichnites sp. 和Planolites beverlegensis,其中以Mermoides chezhenensis的大量出现为组合代表。该组合出现于灰色、深灰色泥岩中,反映了富氧的半深湖环境。Neonereites uniserialis遗迹组合组成分子为Neonereites uniserialis和Planolites sp.。该组合分布于灰色、深灰色页岩中,反映了贫氧的半深湖-深湖沉积环境。Mermoides chezhenensis遗迹组合与Mermia遗迹相相比,其化石组成、丰度及分异度基本相似。但Neonereites uniserialis遗迹组合与Mermia遗迹相在化石组成、丰度及分异度等方面存在很大差异,所反映的水体化学性质也不相同。因此,目前所建立的陆相遗迹相模式还不完善,尚有许多遗迹相未被识别和建立。     

歧口凹陷沙河街组一段层序格架和储层质量分析

层序地层格架与储层质量之间具有明显的关联,不同沉积体系域具有不同的岩性组合,经历了不同的成岩过程,造成了储层质量差异。本文综合利用地质和地球物理资料,以歧口凹陷沙一段为研究对象,重点讨论了沙一段层序地层格架、成岩演化和储层质量之间的关系,指出沙一段可划分成三个三级层序,每个层序均发育低位、湖侵和高位体系域。低位和高位体系域多发育三角洲和水下扇成因的砂砾岩,这些沉积砂砾岩目前处于成岩演化的中期。受原始沉积环境和成岩环境等因素的影响,不同沉积体系的储层质量存在明显的不同。高位体系域多发育三角洲和重力流成因的、相对较粗的砂砾岩,加之埋深相对较浅,所以相对于低位体系域储层来说,具有较好的储层质量。最后,依据层序格架、沉积类型和成岩作用综合研究,指出歧北次凹沙一段储层的储集物性比歧南次凹好,沙一上层序的储层物性比沙一下层序和沙一中层序的好,从而评价预测了沙一段有利储层的空间分布。