鄂尔多斯盆地晚古生代含煤地层层序地层与海侵成煤特点

层序划分的关键是层序界面的确定,无论是高级别的层序还是层序内部单元,都是以关键沉积或地层等时界面为边界的。由于海侵或者大规模水进水退导致的区域侵蚀面、事件性沉积在陆表海盆地充填中比较发育,因此,大面积水域扩张和退缩导致的大面积水流冲刷界面、沉积体系的大规模转换界面、盆地转折时期大面积的水流冲刷和河流复活形成的下切谷充填界面等都是层序划分的重要界面。煤层的形成是一个特殊的沉积事件,它可能是一个事件的结束,也可能是一个沉积事件的开始,因此也可能是划分层序的重要依据。将本溪组至下石盒子组划分出9个三级层序,4个二级层序。陆表海盆地三级层序为海侵体系域高位体系域二个单元组成;盆地转换期的沉积充填层序,以及陆相盆地三级层序均为低位、水侵和高位体系域三元结构层序。海侵成煤和事件成煤是鄂尔多斯盆地晚古生代煤聚积的基本特色。      

鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代沉积演化

基于笔者多年对鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型多方面进行对比研究,认为鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于晚古生代大华北盆地之中。在此研究基础上绘制了晚古生代各组鄂尔多斯盆地及周缘沉积相平面展布图,亮点是向东部和南部进行了扩张,并详述了晚古生代沉积演化过程,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

鄂尔多斯地区晚古生代沉积体系及古地理演化

采用新的地层划分方案,在野外露头、钻井剖面的综合研究和室内编图基础上,提出陆表海碳酸盐台地-碎屑堡岛-浅水三角洲复合沉积体系是鄂尔多斯地区晚古生代重要的古地理格局。受区域构造背景影响,晚古生代盆地充填经历了裂陷海湾和陆表海浅陷共存、统一陆表海、近海内陆坳陷和内陆湖盆四个阶段,区域古地理格局由陆表海碳酸盐台地-碎屑堡岛-浅水三角洲复合体系沉积演变为三角洲-河流体系沉积,最终被河流-湖泊体系沉积取代。砂质储集体发育受控于沉积环境,主要展布在中、北部地区,以河流、三角洲砂体为主。     

鄂尔多斯地区晚古生代沉积层序地层学与盆地构造演化研究

基于现代沉积学理论和层序地层学思想，在鄂尔多斯地区晚古生代岩相古地理展布及演化特征分析基础上，对该区晚古生代地层进行精确划分、对比和层序地层学研究。进而按其沉积物特征和充填层序特点将这一时期沉积盆地厘定为三种类型,了晚石炭世本溪期至早二叠世早期（太原期）的陆表海盆地及裂陷（坳陷）盆地、早二叠世山西期近海湖盆和中、晚二叠世石盒子期和石千峰期的内陆坳陷盆地，在不同阶段的盆地中，又可划分出若干次级盆地和演化阶段。     

鄂尔多斯盆地晚古生代以来构造-沉积演化与致密砂岩气成藏

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育致密砂岩气藏,已发现地质储量超过5万亿m3,勘探潜力大。文中通过盆地构造演化史分析,结合包裹体测温、锆石U Pb定年、自生伊利石K Ar测年等分析方法,明确了晚古生代以来构造演化对上古生界致密砂岩气藏的控制作用。研究表明：石炭纪-二叠纪沉积古地形平缓,构造沉降缓慢,形成了大面积分布的煤系烃源岩和砂岩储层;三叠纪-中侏罗世快速沉降,压实作用及硅质胶结作用明显,水岩作用强,致密砂岩储层形成;晚侏罗世-早白垩世构造活动强烈,伴随构造热事件的发生,天然气大量生成并运聚成藏,致密气藏形成;早白垩世末-现今地层抬升剥蚀,天然气散失,低压气藏形成。     

鄂尔多斯盆地二叠纪煤成气成藏特征

通过对鄂尔多斯盆地二叠系烃源岩，储集层，封盖条件及运移聚集特征的研究，认为盆地内部二叠系煤成气藏是地层封闭的岩性气藏，储集体的分布主要受沉积体系的控制，特别是山2期和盒9期的河流-三角洲沉积体系的控制，它们是盆内二叠纪煤成气藏的主力气层；并在结合前人研究成果的基础上，恢复了盆地的地热史划分出二叠纪煤成气运移的3个阶段，从而得出了二叠纪煤成气最后成藏期为中新世早期（喜山构造旋回），成藏期晚，生气，供气时间长，最大，有利于形成大型煤成气田。     

鄂尔多斯盆地侏罗纪成煤模式与煤质

从鄂尔多斯盆地侏罗纪煤的两种主要成煤模式,探讨成煤环境条件对煤质的控制作用.河流成煤模式的煤层富惰质组,湖泊三角洲成煤模式的煤层富镜质组,由于不同显微组分的物理化学性质和工艺性质的差异,富惰质组煤利于气化、动力燃烧、制吸附剂,富镜质组煤则首选液化和配焦.     

鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化

基于多年来对盆地周缘大量的野外露头勘察以及盆地内部分钻井岩心描述,主要从沉积环境、岩石类型、岩石沉积结构及构造、古生物化石等众多方面,对鄂尔多斯盆地的沉积体系类型和特征以及古地理环境的整体演化进行了全面、系统的研究。结果表明,中新元古代长城期至蓟县期,主要由陆相—滨浅海相沉积转变为碳酸盐潮坪沉积。早古生代辛集期至朱砂洞期,主要由盆地西南缘的环古陆砂坪沉积演变为云坪沉积;馒头期至三山子期,主要发育开阔海台地沉积,但范围变化相对较大;冶里期至亮甲山期,主要由盆地东南缘的环古陆泥云坪沉积演变为云坪沉积;马家沟期大规模海侵形成了广阔的浅水陆表海沉积;峰峰期以台地前缘斜坡和大陆斜坡海槽沉积为主;平凉期盆地南部出现了台地边缘浅滩;背锅山期仅在盆地西南角分布开阔台地及台前斜坡沉积。晚古生代—中三叠世本溪期为填平补齐时期,发育潮坪—潟湖—障壁岛—浅海陆棚沉积:太原期,盆地东部浅海陆棚沉积范围减小;山西期至纸坊期,盆地均主要以三角洲沉积和浅湖沉积为主,但各期沉积范围均有变化。晚三叠世延长期—白垩纪,主要为湖泊沉积并伴有曲流河、辫状河以及三角洲等沉积体系:延长期长7油层组沉积时期湖侵范围最大;富县期至安定期,以曲流河、三角洲和浅湖沉积为主,但浅湖沉积范围在不同时期有明显变化,安定期出现深湖沉积;芬芳河期主要为冲积扇沉积。白垩纪盆内沉积范围变小,主要发育沙漠沉积和浅湖沉积。     

鄂尔多斯盆地延安组煤有机岩石学研究

鄂尔多斯盆地侏罗纪延安组煤系地层可否成为该盆地另一套油源岩的问题,历来存有争议。系统的煤岩和有机岩石学分析表明:煤中倾油性的壳质组分含量低,基质镜质体的类型也不利于生油,因此,延安组煤系有机质不大可能形成具有工业价值的煤成油藏     

鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代沉积演化*

基于笔者多年对鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型多方面进行对比研究,认为鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于晚古生代大华北盆地之中。在此研究基础上绘制了晚古生代各组鄂尔多斯盆地及周缘沉积相平面展布图,亮点是向东部和南部进行了扩张,并详述了晚古生代沉积演化过程,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异。在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势。常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关。稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O>1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关。北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部。     

鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气勘探前景

目前,鄂尔多斯盆地中北部已发现多个天然气田,为寻找新的勘探接替区域,从储集条件、烃源岩条件、封盖条件、圈闭类型、天然气运聚成藏过程和保存条件等方面入手,对鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气的富集与成藏条件进行了全面分析,探讨了其天然气勘探前景,指出了有利勘探目标,并提出了具体的勘探部署意见。结果表明:研究区紧邻上古生界生烃中心,发育优质煤系烃源岩,生烃潜力大,气源充足,具备形成大型天然气藏的物质基础;区内奥陶系马家沟组发育有蒸发潮坪相沉积,位于北部古潜台的向南延伸带上,是下古生界天然气的有利勘探目标;南部山西组和下石盒子组发育三角洲沉积体系砂体,是有利的上古生界天然气富集区;研究区古生界发育各种隐蔽性非构造型圈闭,天然气运聚成藏过程非常有利,封盖和保存条件也很好。因此,研究区古生界具有广阔的天然气勘探前景。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏

鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩具有广覆式生烃特征;储集层在宏观上受沉积相带的控制,微观上受同沉积火山物质的影响;油气成藏经历了从异常高压向异常低压的演化,异常高压控制着油气的初次运移方向。根据包裹体均一温度及成份分析,油气成藏过程主要经历了常温常压、异常高温高压、次异常高温次高压和常温低压4个阶段。在此基础上,根据岩性圈闭与烃源岩的关系,将上古生界的成藏组合划分为源储互层式、近源式和远源式3种组合类型。     

鄂尔多斯盆地下古生界储层气气源探讨

鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探的制约因素是有效烃源岩的问题。笔者通过对鄂尔多斯盆地早古生代的沉积构造演化、沉积环境、生烃潜力、本溪组砂体展布特征与中央大气田藕合关系、上古生界天然气向下穿层运移条件、地球化学等方面的综合分析,指出中央大气田的气源主要来自上古生界的煤系地层及本溪组和太原组中的海相烃源岩,并在此基础上指出下古生界天然气勘探的方针和下一步有利勘探选区。     

鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组沉积体系及古地理

富县组是鄂尔多斯盆地侏罗系最早沉积的地层,其发育在由印支运动所造成的凹凸不平剥蚀面上,沉积以填平补齐为特点,与下伏三叠系延长组呈不整合接触关系。富县组沉积厚度变化大,岩性差异明显,岩相复杂。沉积相在空间上变化较大,为河流相和冲积扇相沉积。     

The characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin

The Central Gas Field is a famous large-sized gas field in the Ordos Basin of China. However, identification of main gas sources of the Ordovician reservoirs in this gas field remains puzzling. On the basis of a lot of geochemical data and geological research on natural gases, the characteristics and sources of natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin were studied. The results indicated that natural gases from Ordovician weathered crust reservoirs in the Central Gas Field in the Ordos Basin have similar chemical and isotopic compositions to highly mature and over-mature dry gases. Both coal-derived gases and oil-type gases coexist in the Central Gas Field in the Ordos Basin. The former was derived mainly from Carboniferous-Permian coal measures and the latter from Lower Paleozoic marine carbonates. It is suggested that coal-derived gases occur in the eastern part of the Central Gas Field while oil-type gases may be produced mainly in the northern, western and southern parts of the Central Gas Field in the Ordos Basin.     

鄂尔多斯盆地盐定地区长8时期物源分析

鄂尔多斯盆地西部盐池--定边地区延长组长8时期沉积特征多变,区内物源、沉积体系等系统研究程度较低,给该地区油气的进一步勘探开发带来了一定的不利影响.为探明其物源状况,揭示该地区沉积体系的分布格局,通过常规矿物成分、重矿物、岩屑和地球化学特征等多种研究方法,对盐定地区的物源及源区母岩性质等进行了系统分析.结果表明,研究区...     

鄂尔多斯盆地镇-泾地区中侏罗统延安组沉积体系及聚煤特征

在前人研究的基础上,结合大量新的钻井、测井资料,以鄂尔多斯盆地镇原-泾川地区中侏罗统延安组为例,运用沉积学的方法详细阐述了研究区目的层位的沉积体系,以及重点沉积微相的发育特征。延安组自下而上由河流沉积体系逐渐过渡为三角洲沉积体系。沉积微相主要发育有河流体系的心滩、边滩、河漫滩和岸后沼泽,以及三角洲体系的分流河道、洪泛平原和平原沼泽等。另对研究区延安组的聚煤特征给予了分析,并从构造、环境、气候及古地形等方面讨论了该区的成煤控制因素。     

靖边气田气藏特点、成因与成藏有利条件

靖边气田的成藏特点表现为:(1)气源为双向供给,二源混合;(2)储层空间以膏溶孔隙、白云石化孔隙为主,以裂缝为辅;(3)以地层和岩性圈闭为主,古构造决定了充注方向;(4)气藏流体具非均一性和负压特征;(5)地层水为有水不见水层,分隔卧底保存。探讨了形成这些特征的机理。同时提出促使成藏的主要地质因素是四项合理搭配:(1)封闭海域与宽阔坪台搭配造就有利生储相带;(2)剥蚀脊与侵蚀沟搭配形成层状溶蚀水流;(3)切割与充填、溶蚀与充填搭配形成地层、岩性遮挡;(4)孔隙空间与裂隙网络搭配使得储产兼得。