渤海湾盆地古近纪古地理特征与油气*

渤海湾盆地是一个典型的内陆裂谷盆地,内部发育6个坳陷、4个隆起、54个凹陷和44个凸起。沉积盆地的含油气性与其古地理分布有密切的关系。利用渤海湾盆地各坳陷大量的录井、岩心、古生物、测井、地震资料及前人的大量文献和数据,对渤海湾盆地各坳陷古近系孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组进行了全区对比和统层。在此基础上,对冀中坳陷、济阳坳陷、临清坳陷内东濮凹陷各组段的沉积相进行了分析,编制了这些区域的古地理图;充分利用前人文献和科研报告中所编制的辽河坳陷、黄骅坳陷、渤海海域古近系各组段的古地理图,编制了渤海湾盆地孔店组、沙河街组沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组的古地理图。渤海湾盆地发育数十个含油气凹陷,每个凹陷中心的深湖亚相泥岩构成烃源岩,而在凹陷的边缘发育近岸水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝等砂体,构成重要的储集层,在有利的成藏条件下,凹陷中央的烃源岩向周围与之互层的储集层供烃形成油藏,在凹陷中央的烃源岩中,还发育了页岩油、页岩气、致密油气等非常规油气。因此,每个凹陷就是油气生成、运聚的基本单元,是一个独立的油气运移—聚集系统。生油凹陷的分布及其古地理特征控制了油气在渤海湾盆地古近系中的平面分布。     

渤海湾盆地南堡凹陷南部古近系沙河街组一段古水体特征*

渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组的古水体特征研究程度较低。以南堡凹陷南部为例,采用多种方法,分析了沙河街组一段沉积时期水体的古盐度和古水深。根据Sr/Ba值、Rb/K值和特殊藻类化石,认为其古盐度为微咸—半咸。通过Sr/Cu值和孢粉化石2种手段,恢复了研究区沙河街组一段沉积时期的古气候,认为其为潮湿气候但存在干湿波动。根据Mn/Fe值变化、干酪根类型和藻类化石以及似瘤田螺的发现,恢复了该时期的相对古水深,并结合自生黏土矿物、沉积构造和沉积相等,通过加权平均值的方法定量计算古水深,得出研究区沙一段中亚段顶部沉积时期水体较浅,为4~15,m,而沙一段下亚段沉积时期水体较深,为4~30,m。综合分析认为,南堡凹陷南部沙河街组一段沉积时期的古盐度和古水深在一定程度上取决于古气候条件和古地形背景。     

塔里木盆地古近纪岩相古地理

古近纪是塔里木盆地由海向陆转化的时期。当时该区的海侵来自研究区西侧的古地中海分支,物源则主要是盆地北部的南天山以及南部的昆仑山,沉积中心在库车坳陷西部以及塔西南坳陷带的西部。古新世-始新世早期（库姆格列木群沉积期）在盆地北部库车坳陷发育砾岩、砂岩、碳酸盐岩及膏盐岩,沉积环境有滨岸、漏湖、潮坪及扇三角洲等,塔西南坳陷以碳酸盐岩和膏岩为特征,从东到西发育开阔台地、近岸局限台地、蒸发盐台地、辫状河三角洲环境等,二者之间即在塔北隆起及北部坳陷带位置为宽阔的古隆起区。始新世晚期-渐新世（苏维依组沉积期）整个盆地以滨浅湖为主,发育粉砂岩与泥岩互层沉积,塔西南坳陷虽然仍发育多个海相层,但海水的影响明显比始新世早期弱,当时主要古地理单元有海湾渴湖、滨浅湖、扇三角洲和辫状河三角洲。总体上,塔里木盆地在古近纪经历了早期以扇三角洲为主的浅水环境到晚期的滨浅湖及海湾溻湖环境,古近纪研究区的古气候以热带-亚热带的干旱气候为主。     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

鄂尔多斯盆地四大古隆起演化及其油气控藏意义的差异*

鄂尔多斯盆地在地质历史上曾存在中央古隆起、乌兰格尔古隆起、渭河古隆起及乌审旗古隆起4个主要的隆起构造。作者通过沉积地层分布及构造演化过程剖析等方法,系统分析了4大古隆起构造演化的差异性及其对油气成藏控制作用的差异,并首次提出“渭河古隆起”的概念。研究表明,4大古隆起分别形成于不同的地质时代和区域构造环境,并经历了不同的演化过程: 中央古隆起形成于早古生代拉伸构造环境,在印支期发生构造反转而转化为坳陷沉降区; 乌兰格尔古隆起则是自盆地基底形成以来就已存在的长期继承性隆起,但在白垩纪及新生代发生差异隆升—沉降而分化为现今构造的不同单元; 渭河古隆起形成于白垩纪的区域挤压构造环境,也是在新生代发生差异隆升—沉降而分化为今构造的不同单元; 乌审旗古隆起是前寒武纪即已存在的古地形高地,早古生代并无进一步的发展,因而仅是在寒武纪海侵沉积时突显、奥陶纪开始沉积后即快速消隐。古隆起的控藏差异主要表现为: (1)古生代及之前形成的古隆起对盆地油气成藏多具有控相、控储及控制源—储配置等积极作用,且后期“由隆转坳”的古隆起对油气的成藏演化极为有利; (2)白垩纪以来的较晚期隆起对油气成藏总体以破坏性作用为主,尤以对古生界天然气藏的影响最为显著。     

渤海湾盆地南堡凹陷古近系重力流沉积特征及模式

利用岩芯微观描述、宏观观察,三维地震资料解译处理等技术并参考前人研究成果对南堡凹陷古近系重力流沉积特征、模式及影响因素进行了研究。结果表明凹陷主要发育滑塌岩、砂质碎屑流沉积、浊积岩三种重力流沉积物,其中砂质碎屑流沉积发育程度最高,单井钻遇累计厚度达220 m、单层厚可达30 m,粒度概率累积曲线大都呈现两段式,C-M图与QR段平行,显示沉积的非牵引流成因;浊积岩具有多期发育的特征,单层厚多小于1 m,具有正粒序层理,发育不完整鲍马序列Tc段常见Td段少见,常见于砂质碎屑流沉积外围及上部;滑塌岩颗粒粒级较细,揉皱构造和包卷层理极为发育,在4号构造发育程度较高。沙垒田、马头营等凸起,古近系活跃的火山、断层活动及地震,东营组及沙河街组发育期深水环境、坡折带的存在为重力流沉积的形成提供了条件。综合各种因素为研究区建立了扇三角洲-短陡坡型（1号、4号构造）及辫状河三角洲-长缓坡型（2号、3号构造）重力流沉积模式并对其沉积规律进行了分析。     

中国含煤岩系古地理及古环境演化研究进展*

随着含煤岩系沉积学从最初的旋回层理论到沉积模式,再到现阶段层序地层学理论的发展,中国学者已经在含煤岩系沉积学研究领域取得了显著的成果。(1)层序地层格架下基于可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间平衡关系的厚煤层聚集模式受到重视,层序地层学提供了等时性地层单元,用于中国六大聚煤区等时性层序地层格架下岩相古地理的重建,为预测各聚煤期聚煤中心及富煤带的分布起到指导性作用。随着层序地层学理论的深入研究,煤相及沉积有机相的发育特征、研究方法以及划分方案也取得了新的进展。(2)近年来,煤系共伴生矿产已经成为当今煤地质学研究的热点问题之一,含煤盆地的煤层气、页岩气、天然气水合物、铀矿、三稀矿产、石墨等矿产资源具有重要的经济价值,部分共伴生矿产潜在的价值甚至超过煤炭本身。古地理作为研究煤系矿产资源的先决条件,与之联系密切,为这些矿产的研究和勘探提供极大的帮助。(3)煤作为泥炭地的产物和重要的沉积载体,其中蕴藏着丰富的“深时”古气候信息。以米兰科维奇旋回作为地层时间的“度量”工具,可以通过分析煤中碳的聚集速率,进而分析泥炭地的碳聚集速率、净初级生产力以及大气CO₂的变化趋势;而随着对煤中惰质组成因的重新认识,蕴含在煤中的古野火信息越来越受到重视,基于煤中惰质组的含量对地质历史中古泥炭地野火事件以及大气氧含量的估算也成为古环境研究的新方向。中国聚煤模式及聚煤古地理今后的研究需进一步加强对不同构造背景下含煤盆地的层序地层模式、各聚煤期的聚煤古地理及聚煤规律、有益煤系共伴生矿产的古地理重建、含煤岩系“深时”古气候信息以及大数据驱动下的含煤岩系古地理定量化研究等方面的探索。     

青藏高原东缘盐源盆地古近纪风成沙丘及其古地理意义*

盐源盆地始新世丽江组沉积时期发育了一套具大型高角度交错层理的红色砂岩,其确切成因对于厘定青藏高原东缘古近纪古地理格局、恢复东亚新生代干旱带与古气候演化过程具有重要意义。文中通过对盐源盆地始新统丽江组红色砂岩的沉积特征进行系统分析,证明该套砂岩的岩性、粒度分布、石英颗粒表面特征与沉积构造等明显不同于水成沉积,而与典型风成沙丘相应特征完全一致,表明其为风成沙丘沉积。结合古近纪研究区的古气候条件、大气环流样式与大地构造背景,笔者进一步推断盐源盆地始新世风成沙丘可能沉积于中国古近纪干旱带内的沙漠环境。根据目前相关研究资料,确认青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪风成沙丘富集带。     

活动论构造古地理的研究现状、思路与方法*

古地理学是研究地质历史时期地球表面的自然地理的综合性科学,构造古地理学是研究地质历史时期地理单元的构造属性及其演变特征的科学。地球表面的山川、流域与盆地等自然地理单元受岩石圈板块水平运动与深部地幔动力学的联合控制。自然地理单元及其演变是内、外动力长期作用的综合结果。活动论构造古地理思想是在地球系统科学的活动论、演化论、阶段论与转换论观念下的自然延伸。整体、动态、综合分析是活动论构造古地理研究的基本方法;确定构造古地理单元的边界、属性、组成、结构与演变的“五定”原则是工作的具体步骤;搭建数据化、标准化和智能化的古地理重建平台是研究的重要途径。基于活动论构造古地理思想的原型盆地分析,是对原型盆地进行复位、复原与复变,揭示原型盆地的时—空结构;而活动论的源-汇系统分析是在地球系统观指导下的深、浅部结合的全链条、全过程综合研究。活动论构造古地理是研究地表过程和能源、资源矿产分布预测的重要基础。     

冀中坳陷蠡县斜坡古近系沙一下亚段沉积物源分析*

基于对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡碎屑岩分析化验资料,结合该区古水系与古地貌特征,从岩样的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合与ZTR指数及地震剖面反射特征等方面,对古近系沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)沉积的物源方向进行综合研究。结果表明:蠡县斜坡古近系沙一下亚段的沉积物主要来自于斜坡西南部和北部,其中西南部物源区主要位于太行山隆起,沉积物分别由古大沙河经由斜坡南部及古唐河越过高阳低凸起运移进入斜坡,是主要物源;北部物源主要来自牛驼镇低凸起,是次要物源。西南部物源与北部物源交汇于蠡县斜坡东部西柳地区。     

渤海湾盆地古近纪海侵问题研究进展及展望

有关渤海湾盆地古近纪是否发生过海侵的问题争论了二十多年,至今尚无定论。尽管“海侵”论者提供了矿物学、岩石学、古生态学以及地球化学等多种标志,但是因为这些标志与标准海相标志比较,都有一定差别,而且至今没有发现确实可靠的海侵通道和明显的海相性递增现象,所以又出现了“海泛”论、“海啸”论和“陆相”论。几种观点长期并存,笔者认为要解决这一问题,可以从四方面入手①深入研究渤海湾盆地的构造背景,推断海侵通道存在的可能性;②进一步厘定已有的海相标志的准确性;③寻求新的、唯一的能区分海陆相成因的证据;④搜集国外在相关层位有类似沉积的地区,进行对比研究,并探索其成因。     

渤海湾盆地早第三纪水平面升降和全球海平面升降的不一致性

本文通过对渤海湾盆地下第三系中半咸水化石纵向分布特点研究,并根据新的地层划分方案,利用古生物－岩相综合分析方法绘制了该地区早第三纪水平面升降曲线,发现半咸水生物出现在水进初期,在最大水进期消失,水平面升降曲线一全球海平面升降曲线无直接关系,即水平面的上升示受海平面上升的影响,从而证明此阶段无海侵发生,非海侵观点对于总结我国陆相地层的油气勘探理论及实践具有重要意义。     

渤海湾盆地车镇凹陷古近系构造样式对沉积及储集层的影响*

近年来,构造对沉积的控制作用研究成为当前国际地质和油气勘探研究中的一个热点,但构造对储集层质量影响的研究相对较缺乏。在对车镇凹陷构造、沉积、储集层研究的基础上,讨论了不同构造样式中沉积充填和储集层发育特征。构造样式对沉积充填类型及特征具有重要影响,其中板式构造样式区仅发育近岸水下扇及少量滑塌浊积扇;铲式构造样式区除在边界断裂根部附近发育近岸水下扇外,其前端湖底扇常较发育;断阶式和坡坪式构造样式区受次级断裂控制,陆上与水下沉积常常共生,沉积类型多样,从冲积扇、扇三角洲到近岸水下扇、湖底扇均可发育。构造样式通过影响砂砾岩体的垂向叠置方式、规模和沉积类型及砂体结构,最终影响了其储集层质量。综合研究认为,断阶式和坡坪式构造样式区沉积类型丰富,为有利储集层最发育区;铲式构造样式区湖底扇发育,砂砾岩单层薄,为次级有利区;而板式构造样式区砂砾岩展布窄、单层厚度大,储集层质量最差。该认识为中低勘探程度的含油气断陷盆地中优质储集层发育带的预测提供了思路。     

Characteristics of faults and their implications for oil and gas enrichment in the Liaoxi Depression,Bohai Bay Basin,eastern China

The faults that developed in the Liaoxi Depression can be classified into three types according to their extent and connectivity with the source and reservoir rocks (i.e. type I faults, type II faults and type III faults). These faults played different roles in controlling the basin geomorphology; the formation and evolution of the source rocks, reservoir rocks, cap rocks and traps; and the migration and accumulation of hydrocarbons in the Liaoxi Depression. Extending from the basement to the Neogene strata, type I faults, which are the largest in the basin, mainly controlled the development and basin-scale geomorphology; type II faults mainly controlled the sub-tectonic zones; and type III faults mainly controlled the formation and evolution of the traps. The movements of type I and type II faults during the hydrocarbon expulsion period were closely related to oil and gas migration. The rates of fault activity varied among the different sags of the Liaoxi Depression. Type I faults in both the northern and southern sags appear to have moved considerably during the hydrocarbon generation and expulsion stages, which strongly promoted hydrocarbon migration, whereas weakly active type I faults in the central sag made limited contributions to hydrocarbon migration. The sealing behaviour of the faults controlled the hydrocarbon migration directions and locations, and the good lateral sealing ability of the type I faults in the northern and southern sags confined the accumulation of hydrocarbons within the sags independently. However, the type I faults in the central sag partially opened laterally, which increased the likelihood of hydrocarbon migration from the sag centre to the uplift and reduced the likelihood of hydrocarbon accumulation within the sag centre. Therefore, the oil- and gas-enrichment patterns in the Liaoxi Depression are closely related to the characteristics of the faults, with traps near types I and II faults showing an increased likelihood of oil- and gas-field formation, as observed with the JZ9-3, LD4-2 and LD5-2 wells, and traps located in the sags remote from types I and II faults showing a reduced likelihood of oil and gas accumulation.     

渤海湾盆地辽东湾地区古近系地震相研究

对辽东湾地区古近系地层进行了研究,选择了可信度较高的地震反射内部结构和外部形态,辅助地震反射振幅、连续性等参数,对地震相进行了划分命名。在研究区6个地震层序中共识别出平行—亚平行席状地震相、前积地震相、楔状地震相、充填状地震相、透镜状地震相、丘状地震相及乱岗状地震相等多种类型。这些地震相在平面分布上具有差异性,在垂向演化上具有继承性。将地震相转变为沉积相,划分出了湖泊沉积环境的深湖—半深湖、滨浅湖、扇三角洲、近岸水下扇、三角洲、浊积扇等沉积相,预测出了有利沉积相带。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系湖相白云岩地质特征及古环境意义

湖相白云岩是渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段发现的一种特殊油气储层类型。根据钻井岩心、古生物、薄 片、扫描电镜及电子探针等分析，确定了该套白云岩的主要岩石类型及矿物特征，并通过地球化学特征分析，对白云岩的 形成环境进行了探讨。北塘凹陷白云岩常与泥岩和方沸石岩呈互层状产出，其次为均匀块状；矿物成分主要有白云石、方 沸石、粘土矿物等。通过X射线衍射、主微量元素地球化学分析，对白云岩形成时的古盐度、古温度、水深、氧化还原条 件等进行了研究，认为研究区白云岩沉积于高盐度、较高水体温度和较高PH值的半咸水湖湾还原环境。海水的侵入使湖水 的含盐度增大，提供了有利的物理化学条件，促进了白云岩的形成。