沉积盆地成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题及趋向

对成岩作用的物理—化学—生物过程的系统认识已经成为国际成岩作用研究的学术热点,而对沉积盆地尤其是化石能源盆地成岩作用重要性认识的加强,使得对成岩作用时空属性及其界定的精度要求愈来愈高。为此本文明确提出了在盆地动力学演化框架内,基于盆地沉积层序（岩石—矿物—化学体系配置）、埋藏、构造、流体格架分析,开展成岩作用时空分布研究的思路。进一步讨论了成岩作用的动力机制与时空分布研究若干问题和发展趋向,提出了应重视和开展地表温度变化对埋藏成岩作用,沉积结构及其矿物—化学体系对后期成岩改造的制约机理,断裂相、变形条带及其与碎屑岩储层裂缝或强压实改造关系,构造—流体活动耦合机制与流体—岩石相互作用效应等的研究建议。     

粘土矿物地温计在沉积盆地热演化研究中的应用

在成岩过程中形成的粘土矿物真实地记录了地层形成的成岩温度及其盆地热演化的信息,可以作为沉积盆地的热史指标。本文主要介绍了伊利石/蒙皂石间层矿物（以下简称伊/蒙间层或I/S间层）、伊利石结晶度、绿泥石化学成分三种常用的粘土矿物地温计的发展历史、基本原理和影响因素;回顾了我国沉积盆地热演化研究中粘土矿物地温计的应用现状,并对未来的应用推广工作提出了若干参考建议。     

构造演化与成矿系统动力学

成矿系统的形成、演化与区域构造演化和地球动力学行为有关,成矿系统动力学是确定成矿系统演化和最终结果的关键,其研究是对传统成矿的突破,具有重要的理论与实践意义 东地区长期处于大陆边缘,构造成岩成矿作用过程表现出复杂性和多样性;（１）太古宙－元古宙绿岩地体产生、形成－金的矿源系统雏形;（２）古生代构造环境稳定－－金成矿作用间歇;（３）中生代绿岩带强烈活化－改造－构造成岩成矿;（４）新生代构造继承性活动     

沉积盆地成岩作用系统及其时空属性

含油气盆地的勘探开发对认识沉积成岩作用和储层发育规律提出了很高的要求。然而,迄今为止沉积学家和石油工程师还很难如认识沉积过程及其结构那样认识盆地尺度或宏观尺度上成岩作用的时空分带。为此,本文探讨了成岩作用类型的时空属性和主控因素等理论问题,提出了成岩系统分级(类)的有关准则,试图以此探索成岩作用时空分布与演变研究的新思路。结合中国东、西部有关中-新生代沉积盆地实例分析,阐述了盆地域(尺度)、层序域、亚层序域、层内域等成岩作用系统的客观存在,并对盆地域、层序域成岩作用系统动力学研究的思路和方法作了进一步阐释。在盆地尺度上成岩作用的时空分布主要与盆地大地构造位置及其控制的温压场、物源、剥蚀-搬运气候背景、埋藏历史、水文体制叠置方式密切关联;层序域成岩作用系统的时空分异则主要取决于埋藏深度、层序结构与宏观物理-化学障、沉积体系(配置)、水文体制。研究认为,成岩系统的层次分析是认识不同类型沉积盆地成岩结构的重要基础,而对于确定的盆地类型而言,盆地尺度水文体制与流体-岩石相互作用研究是解析成岩作用时空属性的关键。成岩系统研究目前还面临许多关键问题亟待解决,如成岩系统及其边界条件的划分:成岩作用系统关键要素及其制约机制的厘定;盆地尺度上精细构造演化和温压历史恢复;盆地流体属性和活动期次的准确鉴别;盆地尺度上成岩作用数值模拟和动力学过程研究。     

砂岩储层中原生孔隙的破坏与保存机制研究进展

埋藏条件下原生孔隙的破坏与保存机制是含油气盆地砂岩储层质量研究的一个核心领域,其在油气地质学研究中的意义不言而喻。与次生孔隙的形成与保存机制相比,影响原生孔隙破坏与保存的因素有着其特殊的复杂性和多样性。在总结国内外研究进展的基础上,试图深入理解不同成岩机制在砂岩储层原生孔隙破坏与保存中的意义和作用,包括破坏机制（如机械压实、胶结作用等）和保存机制（如地层超压、颗粒包膜、盐体侵位和烃类占位等）。目前难以实现砂岩储层质量钻前准确预测的一个困难在于无法明确原生孔隙演化的动力和过程,将来成岩作用、流体作用、沉积过程和盆地演化的更紧密结合可能是解决砂岩储层原生孔隙破坏与保存机制研究中最有希望的发展方向之一。     

构造成岩作用研究现状及展望

构造成岩作用（structural diagenesis）是构造地质学与沉积学交叉融合形成的前沿研究领域,主要研究构造作用、构造和非构造成因的变形构造和变形效应与沉积物（岩）成岩变化之间的相互作用。变形构造及变形过程通过影响成岩流体流动对成岩作用非均质性产生重要影响;与变形构造相关的成岩作用研究则有助于揭示储层成岩演化、流体流动以及构造活动时期、期次及速率等重要信息。构造成岩作用提供了构造-成岩格架下探讨储层演化的新思路,在实际工作中应注意这一思路在储层成因与预测、致密化机制及沉积盆地动力学过程等研究方面的应用。碳酸盐岩变形条带相关研究起步较晚,相对较薄弱,未来应加强这方面的研究;同时亟待建立考虑碳酸盐岩在内的新的变形条带分类体系。目前,不同变形构造之间的研究程度不均衡,变形条带与裂缝几乎构成了构造成岩作用研究的主体;与软沉积物变形构造、砂岩脉等变形构造有关的构造成岩作用研究有待强化。变形构造空间分布预测及其对流体流动影响的研究要综合岩芯、露头及数值模拟等多种资料与方法。国内学者就中国中西部盆地深层系构造作用对储层演化的物理影响开展了研究,并取得了重要进展,构造作用对储层化学变化影响的相关研究已经起步;未来应重视运用构造成岩作用思路探究储层演化与分布的动力机制和过程,推进储层成岩动力学过程和沉积盆地动力学研究。     

热流体系统的成岩特征及其研究意义──以南海莺－琼深盆地为例

热流体系统的成岩特征及其研究意义──以南海莺－琼深盆地为例孙永传，陈红汉（中国地质大学，武汉，４３００７４）沉积盆地是一个低温热化学反应器（Ａｎｄｅｒ－ｓｏｎ等，１９９２）。在这样一个动态整体中充填的沉积物和流体，由于沉积作用、压实、热、构造和化学转...     

Reviews of the Destruction and Preservation of Primary Porosity in the Sandstone Reservoirs

埋藏条件下原生孔隙的破坏与保存机制是含油气盆地砂岩储层质量研究的一个核心领域,其在油气地质学研究中的意义不言而喻。与次生孔隙的形成与保存机制相比,影响原生孔隙破坏与保存的因素有着其特殊的复杂性和多样性。在总结国内外研究进展的基础上,试图深入理解不同成岩机制在砂岩储层原生孔隙破坏与保存中的意义和作用,包括破坏机制（如机械压实、胶结作用等）和保存机制（如地层超压、颗粒包膜、盐体侵位和烃类占位等）。目前难以实现砂岩储层质量钻前准确预测的一个困难在于无法明确原生孔隙演化的动力和过程,将来成岩作用、流体作用、沉积过程和盆地演化的更紧密结合可能是解决砂岩储层原生孔隙破坏与保存机制研究中最有希望的发展方向之一。     

含油气盆地成岩作用的科学问题及研究前沿

1990年代以来成岩作用研究在国际沉积学中的地位已经发生重要转变,成岩作用研究群体或"共同体"已经初步形成。从岩石类型、地理-气候环境类型、成岩演化阶段、盆地类型等不同方面,本文概括和论述了成岩作用的知识体系,在此基础上提出了当今含油气盆地成岩作用的核心科学问题,即"盆地动力学过程控制的流体-岩石相互作用系统及其时空演变机制"。围绕该科学问题,并结合本专辑讨论的热点,进一步分析了成岩作用的盆地动力学背景、流体-岩石作用机制和分布、成岩圈闭和成藏条件、油气勘探开发应用等研究前沿及其存在问题,特别针对性地指出了我国含油气盆地成岩作用研究应该加大投入的领域。     

西藏措勤中——新生代沉积盆地演化

措勤盆地位于西藏冈底斯地块中西段,是在古生界褶皱基底上发展起来的一个中一新生代盆地。通过对措勤盆地内发育的构造、地层、岩石及沉积相综合分析,讨论了措勤盆地与喜马拉雅构造带和班公-怒江构造带的对应演化关系,反演了措勤盆地的地质发展历史。其演化经历了盆地基底形成阶段（D—P）、复合弧后盆地演化阶段（J—E2）和高原隆升盆地消亡三个阶段（E2-现今）。     

多种能源矿产同盆共存富集成矿(藏)体系与协同勘探-以鄂尔多斯盆地为例

以鄂尔多斯盆地为例,在盆地构造演化、各种能源矿产的时空分布以及相互联系等方面分析的基础上,探讨了盆地演化进程中多种能源矿产同盆共存富集的成藏（矿）体系及其分布规律,试图建立多种能源矿产协同勘探模式。研究表明,鄂尔多斯盆地砂岩型铀矿的形成与油、气、煤具有成生关系,典型矿床为东胜铀矿床。可以把同盆共存富集的各种等能源矿产概括为无机矿产（铀矿）和有机矿产（油、天然气、煤及煤层气）两类,在整个盆地演化过程中,共存系统中有机和无机矿产的形成过程相互关联,就位空间按照一定的规律分布,通常有机矿产分布于盆地内部,无机矿产则分布于盆地边缘或盆－山转换部位,但它们同属一个盆地的自然成矿（藏）系统。对于鄂尔多斯盆地,晚侏罗世-早白垩世的构造作用和后期改造,对多种能源矿产的共存成矿（藏）体系的形成及定位产生了重要影响。主要成藏（矿）演化过程可划分为成矿（藏）准备、主要成矿（藏）和后期保存等三个演化阶段。根据盆地油、气、煤、铀多种能源矿产的配置组合特征,将鄂尔多斯盆地划分为七个协同勘探区,可以分别采用不同的协同综合勘探方式。     

新疆和什托洛盖盆地构造演化特征及其对油气成藏的影响

和什托洛盖盆地为准噶尔西北缘大型逆冲褶皱带的一个早中生代盆地,油气地质特征复杂.应用成盆动力学及盆山耦合系统的理论对盆地进行系统的构造解析,并利用平衡剖面技术全面解剖和什托洛盖盆地的构造演化特征.同时,深入分析和探讨了不同阶段构造演化过程对油气运聚成藏的控制和影响作用.在此基础上,获得了以下重要结论与认识：（1）和什托洛盖盆地的构造演化与准噶尔盆地西北缘和哈拉阿拉特山有着密切关系,大致经历了3个演化阶段,即盆地雏形阶段（C-T）、盆地主要发育阶段（J-K）和盆地改造阶段（E-Q）;（2）和什托洛盖盆地的烃源岩、储集层、盖层及圈闭均较发育,断裂和区域性不整合面为油气运移创造了良好的条件;（3）目前应以盆地西部为重要靶区,同时加强对于侏罗系低成熟气、煤成气生成的综合研究.     

山东车镇凹陷东部古近系沙河街组成岩作用

车镇凹陷沙河街组的沉积体系受控于盆地内的构造、物源供给以及沉积时的气候环境。以岩石学特征为基础，描述了成岩过程中压实与压溶作用、胶结作用、溶解作用与次生孔隙的特征，以及次生孔隙带在本区的分布。论述了碳酸盐胶结物与粘土矿物胶结作用的特点。粘土矿物蒙脱石-伊利石转变具有明显的渐变与突变交替的演化程式，其演化经历了蒙脱石带、渐变带、迅速转化带和伊利石带以及蒙脱石向伊利石的转变带。沙河街组的成岩作用划分为早期成岩阶段（A期、B期）和晚期成岩阶段（A期、B期、C期），并提出了成岩阶段的划分标志。     

陆相断陷盆地深部碎屑岩成岩演化及控制因素:以东营断陷盆地古近系孔店组为例

通过岩石薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射、物性分析等资料,对东营断陷盆地古近系孔店组成岩演化及控制因素进行详细研究。研究结果表明:东营断陷盆地孔店组典型成岩现象有强烈压实作用、硬石膏胶结、多期次碳酸盐胶结、多期次粘土矿物胶结、硅质强烈胶结、矿物强烈穿插交代、碎屑颗粒和胶结物的溶解作用;其中,压实作用是引起深部碎屑岩强烈致密化的主要原因;硬石膏胶结、碳酸盐胶结、硅质胶结是引起致密化的又一重要原因;长石、碳酸盐胶结物的溶解作用是引起该地区储层改善的主要成岩因素;成岩演化经历了准同生期-中成岩B期,部分达到晚成岩期的演化过程,成岩演化过程控制了深部碎屑岩孔隙演化;并推断原始干旱-半干旱沉积环境、基准面变化、深埋藏环境、构造-岩浆活动是控制成岩及孔隙演化的主要因素。     

扬子地台西缘对Rodinia形成期地质响应

扬子地台西缘冕宁－会理地区在中新元古代Rodinia形成期地质响应强烈，地质记录丰富，在中元古代时期，本区自北而南、自东而西由克拉通边缘盆地演变陆缘拗陷盆地（南部）和陆间裂谷盆地（西部）；自新元古代以来，盆地构造演化分异更为明显，其北部会理天宝山地区形成岛弧（906Ma），而冕宁地区演变为弧后盆地，同时伴有广泛低绿片岩相区域动力变质，岛弧南部会理菜子园、西南部盐边荒田地区产生地块碰撞拼贴，形成混杂岩带（856Ma）；西侧形成双成岩带（800．9－815Ma），沿该岩带产生高绿片岩相－麻粒岩相区域低压热流变质；随汇聚继续向陆块推进，产生新生火山弧（812Ma），并相继产生弧－陆碰撞，导致S型岩浆侵位（669－687Ma）。至此，本区陆块汇聚作用结束，至晚震旦世，重新拗陷转入被动大陆边缘盆地演化时期。     

埋藏热效应-构造应力成因类型的砂岩成岩作用特征

从我国西部地区油气盆地砂岩成岩-成孔演化的控制因素和成因机制的角度，阐述了砂岩埋藏热效应-构造应力成因类型的成岩作用概念与特征．砂岩在经受埋藏热效应成岩作用的过程中，还受到构造挤压、构造滑脱推覆和基底块断隆升等三种作用方式的构造变形作用影响．由构造挤压应力引起的砂岩减孔量在0．094％～0．1141％／MPa之间，印平均每增加1MPa的构造挤压应力可使砂岩孔隙度减少0．1051％．中国西部地区的(类)前陆盆地、走滑-冲断盆地和碰撞造山带内盆地等挤压型盆地中均存在着埋藏热效应-构造应力成因类型的成岩作用，其最大特点是成岩演化阶段的阶递性和突变性以及演化过程的复杂性。     

海拉尔盆地泥岩盖层演化过程及封盖机理探讨

文章从海拉尔盆地泥岩成岩及有机质成烃演化出发，研究了泥岩形成有效盖层的历史，提出了位于油气大规模形成期前或成熟初期的泥岩处于埋深８００～１５００ｍ时为最优封盖期（ＧＳＴ期）。利用盆地泥岩盖层的埋深并结合其它地质资料，由ＧＳＴ期观点评价了海拉尔盆地中两套区域性盖层目前的有效封盖性。最后对盆地中处于不同演化阶段的泥岩盖层的封盖机理进行了探讨，指出该盆地泥岩盖层具３种封闭机理。     

碎屑岩储层控制因素及钻前定量地质预测

认为碎屑岩储层的成因及其孔隙度保存与盆地性质和构造演化有密切关系,由此提出了成岩物质与盆地动力学特征相结合开展动力储层学研究的方法,其研究内容包括成岩物质、地温场、地层流体、地层加载方式、构造侧向应力以及这些参量与砂岩储层的关系。研究表明,砂岩的成岩作用和孔隙度演化是岩石、热流、流体和构造侧向应力相互作用的结果。这一认识为预测有利碎屑岩储层提供了更有效的途径。这一方法近几年在中国西部油气盆地应用后取得了较好效果。     

济阳坳陷古近系深部储层成岩演化模式

运用岩石薄片鉴定、扫描电镜分析、镜质体反射率分析、X-衍射分析和油层物性分析等手段,结合区域油气地质研究成果,以揭示济阳坳陷古近系深部碎屑岩储层的成岩演化模式和物性演化规律为目的开展工作。结果表明,济阳坳陷古近系深部碎屑岩储层主要受其所处构造背景、地层压力和流体环境的影响,发育6种成岩演化模式。弱陡坡/缓坡构造背景条件下发育早期中强超压-中强压实/胶结/溶蚀-多重介质成岩演化模式和晚期中强超压-（较）强压实/胶结/溶蚀-酸性介质成岩演化模式,超压形成的早晚是影响储层压实作用强弱的主要因素,而流体环境的差异与构造背景的差异有关。深洼陷发育弱超压/常压-（中）强压实/胶结-强溶蚀-热液酸性介质成岩演化模式和中弱超压-较强压实/胶结-强溶蚀-热液酸性介质成岩演化模式,热液活动加强了成岩流体对酸溶性组分的溶解,是该类成岩演化模式的主要影响因素。处于陡坡常压条件下的深层碎屑岩发育（中）强压实/胶结-弱溶蚀-热液酸性介质和强胶结-中弱溶蚀-多重介质成岩演化模式,早期沉积水体、后期成岩水体以及两者混合造成的多重介质是其主要影响因素。综合分析认为,层位和埋深是深部储层遭受成岩改造程度强弱的首要控制因素;构造位置是影响成岩压力场和流体场的基本前提;在不同的流体场背景中,深部热液对储层演化会不同影响;酸碱交替的多重成岩环境增加了次生孔隙带发育个数和次生孔隙垂向分布,但原始孔隙度保存率比以酸性介质为主的成岩环境低5%以上。     

石油地质动力学的内涵与展望

石油地质动力学的本质特征是在现代地质理论基础之上，应用数学、物理学、化学和生物学等理论和方法，借助先进的计算机和实验测试、模拟技术，定量地研究沉积盆地油气生、运、储、聚和保的机制、速率和过程。石油地质动力学研究的核心问题有两个：一是沉降作用，二是流体压力系统形成与演化，成藏动力是石油地质动力学研究的纽带。石油地质动力学现行研究方法可分为盆地动力学、石油地质动力学（狭义）和地质作用过程动力学，重点介绍了成岩过程动力学的研究方法及当今研究的前沿领域，即热流体与有机／无机成岩作用。最后，笔者展望了石油地质动力学研究在我国那些具有多旋回叠合性含油气盆地的发展和应用前景。