东北地区复合造山作用与松辽盆地深部找藏方向探讨

我国的东北地区为西伯利亚板块、华北板块及太平洋板块所挟持。自元古代古大陆裂解以来,经历了兴凯期、加里东期、华力西-印支期、燕山期及喜山期的造山作用,形成增生镶嵌状结合的地质块体。区内复合造山活动具有多期性、叠置性、结构复杂性、造山过程长期性和大陆增生性等特征。在晚古生代,沿华北板块北缘的华力西造山带范围内,沉积有呈三角形的石炭-二叠纪海相盆地。全区现今的构造组合,主要取决于晚侏罗世-早白垩世的构造-岩浆事件。区内含油盆地的成因是与地表-地壳-岩石圈＂三层式＂构造结构呈＂立交桥式＂的样式相关,同时据地震S波资料证实的太平洋俯冲与软流圈呈＂蘑菇云状＂的地幔隆升也有联系。由于地壳相互之间碰撞、挤压、底侵、拆沉、熔蚀、减薄、下沉等复杂的深部过程影响,形成了中新生代裂谷型陆相盆地与石炭-二叠纪海相盆地叠合而成,故命名为延变型复合盆地。针对控藏的地质条件,提出今后深部找藏的主攻方向和建议。     

松辽盆地徐家围子地区深反射结构及其盆地动力学意义

通过松辽盆地徐家围子地区深反射地震剖面与世界典型深反射剖面对比,以岩石圈流变学模型为基础,结合浅层钻探资料可以发现,松辽盆地与世界典型裂谷盆地有相似的深反射特征,即层状结构十分明显。岩石圈横向分段性是另一个显著特点,由中下地壳挤压"断裂带"和由热流底辟体组成的"岩浆底辟带"分开。下部块段控制上部层状构造体系的形成与演化过程。由此证明,裂谷演化过程中地幔上涌是主要动力。地壳"三明治结构"和热流底辟体的发育表明,盆地不仅有高热流的地质条件,而且深部存在无机物质"储库"与通道。     

松辽盆地早白垩世火山岩地球化学特征及其构造意义

松辽盆地早白垩世发育基性岩类的橄榄玄武岩、玄武岩,中性岩类的玄武安山岩、安山岩、粗安岩,酸性岩类的粗面岩、粗面英安岩、英安岩和流纹岩。早白垩世火山岩都具有大离子亲石元素(LILE)、轻稀土元素(LREE)相对富集的特征,并具有较低的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值和较高的(~(143)Nd/~(144)Nd)_i值。基性岩类Ce/Nb=1.92～8.31,Th/Nb=0.08～0.44,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7031～0.7047,ε_(Nd)(t)=+1.7～+5.2;中性岩类Ce/Nb=3.70～15.80,Th/Nb=0.34～2.58,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7040～0.7054,ε_(Nd)(t)=0～+3.0;酸性岩类Ce/Nb=4.29～15.80,Th/Nb=0.11～1.02,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.7038～0.7066,ε_(Nd)(t)=+1.0～+3.3。基性岩类岩浆主要来自被富集了的亏损地幔源的部分熔融,受混染程度很小;中性岩类岩浆源于年轻地壳组分被来自亏损地幔岩浆的再次部分熔融;酸性岩类浆岩可能主要来自源于亏损地幔的初生地壳部分熔融,并受到了上地壳的混染。晚侏罗世-早白垩世,由于蒙古-鄂霍次克洋关闭引发强烈的挤压造山后,发生的岩石圈拆沉作用致使来自亏损地幔的岩浆熔融上涌导致岩石圈主动伸展拉张,地表则表现出大规模的裂谷断陷作用和大范围的火山活动。这个阶段的伸展拉张以主动拉张为主。     

松科二井东孔营城组火山岩测井响应特征及岩性评价

为开展松辽盆地深部长期观测、流体实验和探索白垩纪火山事件,利用松科二井东孔丰富、齐全的测井资料,对营城组火山岩岩性进行评价。通过测井响应特征分析发现,松科二井东孔营城组凝灰岩具有最强的放射性和导电性,高孔隙度的集块熔岩密度为低值,流纹岩表现出高密度和低导电性。利用测井交会图和成像识别模式,识别出松科二井东孔营城组火山岩以流纹岩、凝灰熔岩和集块熔岩为主,少量的凝灰岩。结合凝灰岩处测井曲线变化特点,证明了火山喷发间断的存在。流纹岩具有高碱、高Si、低Fe和低黏土矿物特征。T_2谱分析认为流纹岩有利于后期深部长期观测和流体实验的开展。研究成果对松科二井东孔后续火石岭组火成岩及整个松辽盆地火山岩研究具有一定的参考价值。     

松辽盆地大陆科钻二开段大井眼钻井液技术

CCSD-SK2井是一口钻穿松辽盆地白垩纪陆相沉积地层的中国大陆科学钻探井。二开段先以216mm口径钻至2806.20m,然后进行444.5mm口径扩孔。泥页岩地层大井眼钻进过程中粘土矿物含量高且易造浆,砂砾岩层渗透性强易粘卡,井壁稳定控制与钻屑携带难度大。选用了钾铵聚合物钻井液体系和聚磺钻井液体系,通过正交实验确定了钻井液配方。将钻井液控制在合适的密度、较低的失水量以及较强的封堵性,有效实现了井壁稳定;保持适当的环空返速、较高的动塑比以及定期打稠塞举砂等措施,有效实现了井眼净化。1086.45m~1147.56m与1182.74m~1256.01m井段累计收获岩心130.90m,取心率达到97.41%,平均机械钻速为0.84m/h;最终顺利钻至2806.20m。     

松辽盆地东南隆起区深层断陷的构造特征及其对油气勘探的意义

在8km×8km测网地震资料对比解释的基础上,研究了松辽盆地东南隆起区深层断陷的发育概况,认为断陷的主要发育时期为沙河子期,发育8个不等的断陷。根据地震解释结果等相关资料,分析了断陷期火石岭组、沙河子组和营城组的分布差异。结合区域地质背景,认为松辽盆地东南隆起区深层断陷期主要经历了初始裂陷期(火石岭期)、强烈断陷期(沙河子期)和断坳转换期(营城期)3个演化阶段。对深层断陷地层遭受的改造作用进行了分析。     

松辽盆地断陷层火山机构类型及其气藏特征

松辽盆地断陷层(火石岭组和营城组)火山机构类型见3类6型。营城组以酸性火山机构为主,其中:盆地北部酸性熔岩火山机构占33%,南部占38%,北部的中基性火山机构比例小于南部。火山岩气藏类型主要为构造-岩性气藏,气水界面是一个起伏变化的界面。气藏内部特征受火山机构类型控制：酸性碎屑岩火山机构的气层厚度变化较小,其形态为板状或席状;酸性复合和熔岩火山机构气藏的气层厚度变化小,其形态为丘状和席状;中基性熔岩火山机构的厚度变化较大,其形态为丘状或楔状。松辽盆地火山岩气藏成藏主控因素为有效烃源岩、通源断层和储层物性。从松辽盆地发现的火山岩工业气藏来看:火山岩气藏主要集中在酸性熔岩火山机构中,北部贡献率为50%,南部贡献率为38%;盆地北部中基性火山机构的成藏效率高于南部。火山岩勘探方向应该聚焦在具有烃源岩和通源断层的区带,首先针对酸性火山机构,其次是中基性火山机构。     

Syn-rift to post-rift tectonic transition and drainage reorganization in continental rifting basins: Detrital zircon analysis from the Songliao Basin,NE China

Tectonic transition from a syn-rift stage to subsequent post-rift stage is an important mechanism in the evolution of extensional basins. The sedimentary infill records the crustal response to this process. We have obtained new detrital zircon U-Pb and Lu-Hf signatures from the Lower Cretaceous stratigraphic successions encompassing the commonly accepted syn- to post-rift transition boundary, the T4 unconformity, in the Songliao Basin, NE China. These constrain the Songliao Basin’s evolution from its center to distal margins, providing insights into the sediment provenance and dispersal pattern over the tectonic transition. Analysis of zircons from the syn-rift (the Shahezi and Yingcheng formations) and immediate post-rift (the Lower and Middle Denglouku Formation) stages reveals Phanerozoic age populations with positive ?_Hf(t) values, which were derived from the proximal juvenile mantle-derived melt origin bedrocks of the Songliao Block. In contrast, the overlying samples from the Upper Denglouku Formation deposited in the subsequent post-rift stage contain exotic and ancient zircon populations with ages of 2.5 Ga & 1.8 Ga and complex hafnium signatures, characteristic of a mixed origin. These are interpreted to be transported from distant cratonic terranes via larger drainage networks. It is obvious that the sediment dispersal pattern switched from being a local and hydrologically closed “intraregional” pattern to a “transcontinental” pattern during the transition. The time lag between the development of the T4 unconformity and the drainage reorganization also ensures a distinguishable ～3 Myr (106103 Ma, Late Albian) transition period of regional extent. During this transition stage, syn-rift faulting was replaced by post-rift thermal subsidence, exhibiting a uniform sag configuration. Our new findings are important for understanding other continental rift basins during syn- to post-rift transition, which often demonstrates a complex interaction between the linkage and integration of sub-basins, and the reorganization of fluvial drainages and catchment systems.     

致密储层岩性精准评价及毫米级样品油源精细对比——以松辽盆地北部QP1井为例

致密储层岩性精准评价与油源精细对比是致密油和泥页岩油"七性"评价及勘探开发的重要基础。本文以松辽盆地北部QP1井为例,采用厘米级、毫米级与微米级"三尺度"有机结合的岩性精细准确描述方法,对致密储层岩性精准描述评价结果表明,同一井段岩性条带由常规描述的11个,增加到厘米级精准描述的14个、毫米级精准描述的135个;不同沉积相砂地比三角洲外前缘相由常规描述的17.16%增大到精准描述的29.87%,三角洲内前缘相由45.29%增大到47.55%,滨浅湖相由6.53%增大到9.93%,定量评价了不同陆相沉积相致密储层岩性和储集性。在致密岩性精准描述评价基础上,建立了毫米级岩石样品精确取样及烃类分析技术,致密储层及毫米级样品油源精细对比及含油性评价表明,同一泥岩段及厘米-毫米级薄砂条中烃类特征类似,薄砂条与上下接触的泥岩可能构成生储盖组合;不同泥岩段烃类特征差别明显,其生油母质类型和成熟度接近;不同砂岩段储层烃类特征差别明显,与各自下伏泥岩段的类似,纵向上泥岩厚度2.9m、砂岩厚度1.1m即可构成生储盖组合,具有"下生上储"近源聚集的源储配置关系;指出了三角洲内前缘相为致密油,外前缘相为致密油...     

松辽盆地营城组中基性火山岩储层特征及成储机理

松辽盆地北部安达-汪家屯地区钻井大量揭示营城组中基性火山岩,并在其中获得了工业气流。TAS图解可划分出8种岩性,储层研究中归纳为6大类岩石类型,逾80%的有效储层分布于玄武岩和粗面岩之中。总结了4类11种储集空间类型及其特征,原生储集空间类型由喷发方式和喷发环境决定、其分布受火山岩岩相控制,次生储集空间发育程度受充填作用、溶解作用、风化淋滤作用和构造作用等影响。熔岩冷凝单元由单个或多个岩流单元组成、储层发育于其顶部和上部,每个冷凝单元构成相对独立的储层单元。火山岩旋回和期次顶部、近火山口和近源相带、靠近断裂等位置是储层发育的有利部位。玄武岩具有延伸范围广(10～22km)、储层厚度小(7～39m)等特点,储层勘探应优先寻找位于火山岩旋回和期次顶部的储层单元;粗面岩延伸范围小(3.1～6.3km)、储层厚度大(100～200m),储层勘探应以寻找具备有利烃源和盖层条件的储集岩体为目标。     

哈尔滨东宾县凹陷白垩纪地层层序及其与松辽盆地的对比

根据实测剖面并结合前人研究成果厘定了宾县凹陷白垩纪地层层序:下白垩统板子房组、宁远村组、淘淇河组、泉头组和上白垩统青山口组、姚家组。综合运用岩性地层、生物地层、地质事件和同位素年龄的方法将宾县凹陷白垩系与松辽盆地进行了对比。根据同位素年龄对比,板子房组相当于沙河子组上部和营城组下部,宁远村组相当于营城组中上部。根据植物化石组合分析,淘淇河组可与营城组顶部、登娄库组和泉头组底部对比。“鸟河组”下部红层作为区域性气候事件的产物可与泉头组下部对比;该组以Triangulicypristorsuosus和Triangulicypristorsuosusvar.nota繁盛为特征的介形类化石组合与青山口组相似,轮藻类化石Atopocharatrivolvis、Aclistocharasongliaoensis和Obtusocharaniaoheensis在泉头组至嫩江组均有发现;因此将“鸟河组”分解为泉头组、青山口组、姚家组和嫩江组。     

四川盆地东部地区下志留统龙马溪组页岩储层特征

四川盆地是中国西南部重要的含油气盆地,在东部和南部地区下志留统龙马溪组页岩广泛发育。在川东南、鄂西渝东地区的勘探井中志留系具有良好的气显示。研究区龙马溪组厚65~516m,底部为一套海侵沉积的富含笔石的黑色页岩,龙马溪组向上和向东砂质和钙质含量增加,演变为浅水陆棚沉积。龙马溪组主要由层状-非层状泥/页岩、白云质粉砂岩、层状钙质泥/页岩、泥质粉砂岩、层状-非层状粉砂质泥/页岩、粉-细粒砂岩、钙质结核、富含有机质非层状页岩8种岩相组成。总有机碳含量(TOC)为0.2%~6.7%。有机质以II型干酪根为主,Ro为2.4%~3.6%。页岩中石英矿物含量在2%~93%,主要呈纹层状或分散状分布,主要为陆源碎屑外源成因。龙马溪组页岩岩心孔隙度为0.58%~0.67%,渗透率为0.01×10^-3μm²~0.93×10^-3μm²。扫描电镜下龙马溪组页岩微孔隙度为2%左右,主要包括晶间孔和粒内孔,孔隙直径为100nm~50μm。页岩储层的形成机理主要为有利矿物组合、成岩作用和有机质热裂解作用。龙马溪组与美国Barnett页岩具有一定差异,主要表现在龙马溪组页岩埋藏较深、热演化程度较高、含气量较低、储层较致密、以陆源成因石英为主。对于评价下志留统龙马溪组页岩气勘探前景而言,今后须重点加强针对龙马溪组底部黑色硅质岩系石英成因、成熟度、埋藏史、含气量等方面的研究,以及进行详细的古地貌和古环境恢复。     

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组顶界面特征研究——基于松辽盆地大陆科学钻探松科2井

为精确划分松辽盆地沙河子组层序地层,限定断陷期沙河子组与营城组地层时代,进而研究断陷期盆地的演化,笔者利用松辽盆地大陆科学钻探松科2井获取的下白垩统地层岩芯资料,从岩芯尺度对沙河子组与营城组界面进行揭示,结合过松科2井地震剖面解释、松科2井及邻井测井响应特征分析和岩芯精细描述,总结出沙河子组顶界面在不同尺度的具体特征:(1)在地震剖面尺度,其表现为明显上超的特征;(2)在测井曲线上,界面附近表现为由下到上自然伽马曲线变化幅度增大,双侧向电阻率曲线由低值变为中高值的特征;(3)岩芯尺度上,表现为细粒沉积的砂泥岩突变为砾岩或火山岩。     

大型火山岩气田成藏控制因素研究——以松辽盆地大型火山岩气田成藏控制因素研究——以松辽盆地庆深气田为例

松辽盆地大型火山岩气藏的发现,揭开了我国火山岩油气藏全面勘探的序幕。本文以油气钻探实践结果为基础,应用地质、地球物理和地球化学相结合的分析方法,探讨了松辽盆地大型火山岩气藏的成藏控制因素。结果表明,气源岩发育区控制气藏的宏观分布范围,气藏与源岩区的横向距离一般小于8km,源岩与火山岩厚度比大于2的区域对成藏尤为有利; 大断裂控制火山岩体呈条带状或串珠状展布,延断裂带火山岩厚度大,最大厚度超过1600m; 火山岩相和火山旋回控制储层发育状况,火山口或近火山口叠合相储层发育,储层厚度一般100~200m,有利储层常发育于火山旋回的顶部; 火山机构中心部位具有局部构造高、储层物形较好、断裂发育等特点,在气源条件优越时,是短距离垂向运移成藏的最有利地区。     

松辽盆地三台地区营城组珍珠岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地东南缘的三台地区营城组火山岩分布广泛,其中一部分为珍珠岩。通过岩石薄片鉴定,挑选了三台地区北山上的6块珍珠岩样品,进行了主量元素、微量及稀土元素分析测试。珍珠岩的主量元素组成表明,它们与流纹岩成分相当,具有高SiO_2、较高(NaO_2+K_2O)、低TiO_2和低CaO含量,属于铝饱和-弱过饱和的钙碱性系列。稀土元素配分模式以轻稀土富集、Eu负异常强烈为特征。在不相容元素蛛网图上,珍珠岩相对于洋脊花岗岩总体上富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而明显亏损高场强元素Sr、Nb、Y。在Nb-Y和Rb-(Y+Nb)判别图上,它们分别落入板内和火山弧区。这些结果显示,所研究的珍珠岩应为类似弧后盆地的引张环境。     

松辽盆地深层火山岩储层中的CH4包裹体:产状特征及其地质意义

营城组火山岩是松辽盆地深层油气藏的主要储层之一,本次研究我们在该组火山岩中首次发现了较多的纯CH4包裹体,这类包裹体主要以原生及次生形式产于流纹岩石英斑晶及玄武岩气孔充填矿物石英之中。综合分析认为,伴随营城组火山岩喷发活动,产生了较多的无机成因的CH4等气体,它们连同可能存在的其它有机成因的烃类气体一起,沿流纹岩中的微裂隙及玄武岩中的气孔等构造运移、聚集,从而形成深层火山岩储层中的富CH4天然气藏。因此,营城组火山岩不仅仅作为被动的油气储层存在,而且该期火山活动可能也为深层油气成藏提供了至少部分CH4等气体的来源。     

中国东北松辽盆地晚白垩世青山口组浮动天文年代标尺的建立

松辽盆地上白垩统青山口组主要由深湖相黑色泥岩、页岩组成,是大庆油田最重要的烃源岩之一,但长期以来对其年代学框架存在很大争议。对松辽盆地"松科1井"南井(茂206井)自然伽马测井和密度测井数据进行小波分析和连续滑动窗口频谱分析,表明茂206井青山口组记录了稳定的Milankovitch旋回。由长、短偏心率、地轴斜率和岁差周期造成的地层旋回厚度分别为39、13.5~9、5~3.8和2.5~1.7m。茂206井青山口组沉积速率变化不大,平均沉积速率为9.63cm/ka,沉积时限为5.16Ma。通过对长、短偏心率周期进行高斯带通滤波,建立了茂206井青山口组的"浮动"天文年代标尺。青山口组共记录了12.7个长偏心率周期和47.7个短偏心率周期。确定出青山口组1段下部油页岩层段对应的古湖泊缺氧事件(LAE1)持续时间约为250ka,与白垩纪Cenomanian-Turonian时期第二次大洋缺氧事件(OAE2)的持续时间接近。青山口组天文年代标尺的确立为约束青山口组沉积期各种地质事件的持续时间提供了年代学依据。     

基于重磁场特征的松辽盆地基底岩性研究

盆地的基底埋藏深度、岩性和断裂分布与地热资源的形成、分布和开发利用密切相关。本文基于重磁方法的特点和松辽盆地的重磁场异常,利用最佳向上延拓的方法进行场源分离,提取了基底重磁异常信息;依据不同岩石物理属性(密度和磁性)和重磁异常对应分析的结果,对松辽盆地的基底岩性分布进行了划分,其结果对盆地地热资源远景评价和开发利用有重要参考价值。     

南海北部大陆边缘深水盆地烃源岩早期预测与评价

南海北部深水盆地与浅水陆架区一样,新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的地球动力学环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的基本构造地质属性.深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但由于陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,因此,烃源岩发育且展布规模更大,进而为深水油气形成莫定了雄厚的烃源物质基础.本文基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区烃源岩地质地球化学特点及评价参数,依据跨越深水区地震剖面层序地层追踪解释及油气地质综合研究,重点对深水盆地烃源岩进行早期预测与评价,同时亦对其油气资源潜力进行初步分析.     

庐枞盆地砖桥地区科学深钻岩浆岩LA-MC-ICP MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学特征

本文对庐枞盆地砖桥地区科学深钻ZK01中的粗安岩、正长岩和黑云母二长岩进行了LA-MC-ICP MS锆石U-Pb定年,年龄分别是131.29±0.85Ma,130.95±0.56Ma,130.88±0.41Ma。全岩主、微量元素分析结果表明ZK01中的火成岩富钾(K2O平均为3.7%)、富碱(K2O+Na2O平均为8.4%),富集强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素和重稀土元素,均属于准铝质-过铝质岩石。在SiO2-K2O图解中,绝大多数样品点落在含钾较高的钾玄岩区域中,火山岩和侵入岩均属于橄榄玄粗岩系。岩浆演化过程中有矿物的分离结晶作用。粗安岩、正长岩和黑云母二长岩的锆石εHf(t)值分别为-12.9~-7.6,-10.1~-6.5,-11.1~-3.4。推测ZK01中的岩浆岩主要来源于俯冲板片流体交代形成的富集地幔,稍有陆壳物质的混染,岩浆形成于岩石圈拉张伸展的构造背景之下。