川北地区下三叠统飞仙关组优质鲕滩储层成岩演化序列

早三叠世飞仙关期,川北地区为台地与海槽相间的沉积格局,在两者的转换地带,发育了大套台地边缘碳酸盐鲕粒滩。该套储层经历的破坏性成岩作用类型主要有压实、压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要有泥晶化作用、新生变形及重结晶作用、白云石化作用和溶蚀作用。讨论了各种成岩作用的主要特征及对储层的影响。结合成岩阶段划分,建立了该储层的成岩序列。胶结作用可分为三期,对储层的破坏作用非常强,尤其是第二期胶结作用以后,残存下来的孔隙降至5%左右。白云石化作用主要有混合水白云石化和埋藏白云石化,它不仅将岩石孔隙度提高了5%左右,更重要的是在白云岩中形成了较多的晶间孔,为后期埋藏溶蚀作用创造了施展空间。埋藏溶蚀作用使白云岩中的晶间孔溶蚀扩大,形成晶间溶孔,这是优质白云岩储层形成的必要条件,它可将孔隙度再提高5%～20%左右。     

川东北飞仙关组鲕滩储层成岩作用和孔隙演化

川东北飞仙关组鲕滩储层是四川盆地重要的勘探目的层,受成岩作用的改造非常强烈。通过对岩心、普通薄片、铸体薄片、阴极发光、碳氧同位素、微量元素和流体包裹体等多种资料进行综合研究,详细阐述了主要成岩作用的类型、形成机理及其产物,分析了其对储层的影响。胶结作用和压实作用是原生孔隙和部分次生孔隙的主要破坏者;混合水白云石化作用、溶蚀(岩溶)作用、破裂作用是次生孔隙的主要建造者,其产生的溶孔、溶洞和裂缝是天然气的主要储集空间和运移通道。成岩作用是储层物性的主要控制者,控制了孔隙的演化过程。     

川东北部地区下三叠统飞仙关组鲕滩储层发育控制因素及地质分布规律

川东北部地区及其邻区在飞仙关期台地相区可划分为台缘鲕粒坝、鲕粒滩和局限海(潟湖潮坪)三个次级相带。勘探重点储层主要是飞仙关组鲕粒坝(滩)经白云石化及溶蚀作用改造后形成的残余鲕粒云岩类孔隙性储渗体．白云石化作用有三种类型，即混合水白云石化、回流渗透白云石化和埋藏白云石化。其中混合水白云石化是控制优质鲕滩储层发育的主要白云石化类型。溶蚀作用划分为同生期溶蚀作用、第一期埋藏溶蚀作用、第二期埋藏溶蚀作用和第三期埋藏溶蚀作用共四期，其中第一、第二期埋藏溶蚀作用是优质鲕滩储层发育的主要溶蚀作用．鲕滩储层主要发育在台缘鲕粒坝内，鲕粒坝在台地边缘具有较好的稳定性，并随着台地向海槽发展而不断迁移，造成该地区鲕滩及鲕滩储层在平面上大面积分布，纵向上又自东向西明显抬升。鲕粒滩(坝)在环开江-粱平海槽的台地边缘地区分布最为集中，这是鲕滩气藏勘探的最有利区带。     

川东北飞仙关鲕滩气藏储层流体包裹体与成藏特征

对川东北地区飞仙关组储层成岩作用特征、流体包裹体均一温度、盐度和阴离子的分析表明,海槽区、鲕粒坝相区和澙湖区等不同沉积相带的成岩作用类型和特征存在较大差别。多数井区至少发生了两次溶蚀作用,晚期胶结作用和包裹体欠发育。孔隙胶结物和裂缝方解石脉中包裹体的发育在时间序列上均不完整。HCO3-与SO24-含量总体呈互为消长的关系,表明富HCO3-和富SO24-代表不同溶蚀作用期次的流体。断裂和裂缝在发育时间上具有阶段性和不连续性,体现在所记录的包裹体信息不具完整性。伴随成岩、成藏演化,总体上成岩流体盐度逐渐增大,即成岩演化阶段越高,流体盐度越高。     

川东北飞仙关组鲕滩储层硫酸溶蚀的证据和模式探讨

川东北飞仙关组鲕滩储层的主要储集空间为溶蚀孔洞,主要由大气淡水溶蚀作用、有机酸溶蚀作用和硫酸溶蚀作用所形成。通过硫酸对灰岩和白云岩溶蚀实验、天然气中硫化氢含量与飞仙关组石膏厚度关系分析、天然气中硫同位素与地层中的硫同位素比较、方解石胶结物的阴离子分析等证据,首次提出了硫酸溶蚀在该储层形成中起很重要的作用。探讨了硫酸溶蚀形成储层的模式。     

陡山沱组盖帽碳酸盐岩C同位素特征及形成环境——以扬子北缘神农架地区为例

神农架地区位于华南扬子克拉通北缘,发育完整的成冰系- 埃迪卡拉系地层层序。本研究基于新近发现的6个埃迪卡拉系盖帽碳酸盐岩剖面,系统研究了其地层学、沉积学和C同位素地球化学特征,并依据盖帽碳酸盐岩发育的一系列沉积指相标志,讨论了盖帽碳酸盐岩形成的沉积环境。神农架盖帽碳酸盐岩由细粉晶白云岩组成,盖帽白云岩与下伏冰碛岩接触关系多较截然,部分为渐变过渡关系,沉积构造单调,以水平层理或块状层理为主,少见其他特殊沉积构造或岩石、矿物组分,偶见团粒、叶枝状等藻类生物,盖帽白云岩和上覆岩系构成快速海侵 退积的沉积层序。盖帽白云岩δ13C剖面显示,由下向上从极低(-6‰~-9‰)到中低(-4‰~-5‰)负漂移,或从中下部中低幅负偏逐渐向上更负偏(-4‰~-5‰间)或在中低负值附近高频振荡,但上覆沉积物的δ13C剖面保持持续中低负偏。研究表明,沉积指相标志及C同位素共同指示盖帽碳酸盐岩与冰后期海平面快速上升同步,这6个盖帽白云岩剖面 主要发育于神农架中西部浅水陆架潮坪区域。这些盖帽白云岩剖面的δ13C值基本类同于国内外埃迪卡拉盖帽白云岩δ13C剖面的变化规律,具有广泛的全球变化和对比意义。同时,神农架的这几个盖帽白云岩剖面δ13C值有其独特性,该特征是对冰后初期浅水碳酸盐岩沉积作用平衡全球海平面快速上升的响应。进一步研究发现,埃迪卡拉系初期盖帽碳酸盐岩沉积于扬子克拉通广泛的浅水陆架沉积环境,并非发育于从深水盆地—斜坡—陆架的各个沉积相区。     

川西北地区下三叠统飞仙关组滩相储层的形成条件分析

鲕粒滩相碳酸盐岩作为储层的气藏是川西北地区下三叠统飞仙关组地层中最主要的气藏类型.影响飞仙关组滩相储层形成的条件较多,主要受构造作用、沉积作用和成岩作用的影响.分析认为同生断裂导致的地貌升降运动对滩体的展布有着明显的控制作用,上升盘边缘易于滩体的形成与演化;高能沉积相带的台地边缘鲕粒滩最有利于储层的形成与演化;经过白云...     

扬子地块北缘西乡群孙家河组火山岩形成时代及元素地球化学研究

西乡群孙家河组为一套低绿片岩相浅变质火山-沉积岩系,主要由基性-中基性-酸性火山岩和凝灰岩、沉凝灰岩、泥岩、硅质岩组成,火山岩岩石类型包括玄武岩、安山岩、英安岩和流纹岩.LA-ICPMS锆石U-Pb定年揭示流纹岩形成时代为832.9±4.9Ma,辉石玄武岩的形成时代为845.0±17Ma,两者在误差范围内一致,属新元古代同期岩浆作用产物.元素地球化学研究表明,孙家河组玄武岩属拉斑玄武岩系列,具有受地壳混染的板内玄武岩的地球化学特点.玄武岩-安山岩-英安岩主量元素成分投点呈规律性变化、REE球粒陨石标准化及微量元素原始地幔标准化分配型式具有一致性并相互重叠,不相容元素Th和相容元素Cr相关模拟图中沿分离结晶线分布,证明玄武岩-安山岩-英安岩为同一基性岩浆分离结晶的产物.REE和微量元素分配型式以及微量元素比值对的显著差异,暗示流纹岩与玄武岩-安山岩-英安岩来源于不同源区.Sr-Nd同位素研究表明,玄武岩-安山岩-英安岩样品的ε_(Nd)(t)值均大于0以及在ε_(Nd)(t)-(~(87)Sr/~(86)Sr)_t图解中位于OIB成分区,表明其源区应为与洋岛玄武岩类似的地幔源区;流纹岩样品具有可与基性熔岩相比拟的ε_(Nd)(t)值,暗示流纹岩最有可能是初生玄武质地壳部分熔融而成.本文所研究的原划孙家河组火山岩系列的形成时代、构造环境的确定以及扬子陆块乃至世界上同一时间内普遍发育大陆裂谷岩浆岩组合的地质事实,说明原划孙家河组以及西乡群中的确存在新元古代的组成部分,它们应是新元古代大陆裂谷的产物,它和扬子地块820M8后造山裂解环境花岗岩均是新元古代晚期Rodinia超大陆裂解作用的岩浆响应.     

旋回年代学及其应用意义--华北地台中寒武世碳酸盐岩鲕滩高频旋回的年代学研究

华北地台中寒武世鲕滩碳酸盐岩沉积序列中发育大量分属4～7级的高频层序,依据旋回平均厚度的频率分布、不同级别旋回叠加样式和比率、沉积发育样式和跨越整个地台的可对比等特征认为,它们受控于地球轨道参数变动,是典型的米兰柯维奇旋回,其中Ⅳ、Ⅵ级分别对应于长、短偏心率旋回,时限分别为0.4Ma和0.1Ma.应用轨道旋回规则的周期间隔给出了中寒武世各级层序、地层阶和相应界面的年龄值.     

碳酸盐岩(鲕粒灰岩)最小压实量定量评价新方法——以大巴山断褶带下三叠统飞仙关组鲕粒灰岩为例

为了定量研究碳酸盐岩压实量,通过对大巴山断褶带下三叠统野外露头鲕粒灰岩样品,以及其中的鲕粒形态的观察与研究,认为样品中鲕粒的碟状形态是压实(压应力)作用所形成的,而且鲕粒的这种碟状形态是确认鲕粒灰岩压实作用最直观、最可靠的依据。探讨了不同成因的异形鲕粒的鉴别方法,提出了用压实变形的鲕粒来定量评价压实量的方法。考虑到鲕粒在开始变形以前还会存在一定的压实,样品中的鲕粒灰岩的最小压实量可达41.7%。     

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统层序地层与沉积相展布

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统以大套碳酸盐岩地层为主。本文应用碳酸盐岩层序地层学理论和方法,通过地震、露头、岩心和测井资料分析,在二叠系-中三叠统识别出升隆侵蚀不整合面、海侵上超层序不整合面、水下沉积间断层序不整合面、局部暴露层序不整合面等4种沉积层序界面,并将二叠系-中三叠统划分为11个三级层序23个体系域。通过层序地层对比,建立了研究区层序地层格架,在格架内分析了不同体系域的沉积相特征,认为台缘礁滩相和台内滩相为有利储集相带,且前者主要发育于层序Ⅰ的高位体系域(栖霞组),以及层序Ⅴ和层序Ⅵ的海浸体系域(长兴组和飞仙关组)。     

扬子地块北缘晚奥陶世赫南特期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,早古生代经历了上扬子克拉通盆地(∈-O₂)和隆后盆地(O₃-S)两个阶段。区内发育上奥陶统观音桥组或南郑组地层,为研究赫南特期的岩相古地理,探讨赫南特期冰川事件的沉积响应奠定了坚实的基础。根据沉积特征,结合古生物组合,扬子地块北缘观音桥组可划分为滨岸相和陆棚相。按照岩性等,陆棚相可进一步划分为陆缘碎屑陆棚相、混积陆棚相。滨岸相主要由石英砂岩、钙质砂岩和含砾砂岩组成,发育少量生物,以腕足为主;而在陆棚相中,则是以含粉砂泥岩、生屑灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩和含钙泥岩为主,富含生物,以三叶虫(Dalmanitina)、腕足以及标志性冷水、浅水Hirnantia动物群为主。在沉积相详细研究的基础上,分析了该时期的岩相古地理面貌及其空间分布。在北部和西部,继续早期的格局,持续存在汉南隆起,围绕隆起分布的是滨岸相;往南至大两会-桥亭一线,为陆缘碎屑浅海陆棚,大两会-桥亭一线往南区域分布为混积陆棚。由于在研究区,无论在滨岸地带还是浅海地区,均发育赫南特贝化石,说明在赫南特期,由于受南冈瓦纳冰川事件的影响,冰水侵进扬子北缘全区。这次冰川事件导致海平面下降,致使扬子北缘水体变浅,早期的深水陆棚变为浅水陆棚,生物也由浮游相笔石迅速变为壳相赫南特贝,早期隆起范围进一步扩大,并出现地层的缺失。     

阿拉善地块北缘雅干花岗岩体地球化学、地质年代学及其对区域构造演化制约

位于阿拉善北部中蒙边境地区的雅干花岗岩体以二长花岗岩为主,岩体的锆石离子探针U-Pb年龄为283.2±2.2Ma (n=14,MSWD=0.016).该花岗岩体具有相对较低的SiO2含量(66.96％～70.71％),和较高的A12O3(15.05％～16.05％)和(Na2O+ K2O)含量(7.24％～9.19％),且岩体钠含量稍高(Na2O/K2O＞1).雅干花岗岩体总体上表现为高钾钙碱性及偏铝质-过铝质的特征.岩体稀土元素总合量为101.9×10-6～133.1 ×1O-6,在稀土元素配分模式图中,岩体表现为轻-重稀土元素中等程度-强烈分异,同时具有明显的负Eu异常(δEu =0.59 ～0.77);在微量元素原始地幔标准化蛛网图中,岩体表现为亏损Nb、Ta、P、Ti,富集Ba、Rb、Cs、Th、K等大离子亲石元素;岩体同位素特征则表现为具有高的(87 Sr/86 Sr)i值(0.707654 ～0.710235)以及负εNd(t)值.根据雅干花岗岩体的形成时代、地球化学特征以及相关的沉积建造特征,可推断该岩体形成于后碰撞环境,表明古亚洲洋在阿拉善地块北缘北部地区的分支于早二叠世(283.2 ±2.2Ma)之前已经闭合.     

扬子克拉通北缘神农架群火山岩锆石Hf同位素特征

报道神农架群安山质熔结凝灰岩中锆石的Hf同位素数据,以此对其岩浆来源与岩石成因进行约束.结果显示,Nd-Hf同位素之间存在脱耦现象,虽然各样品之间显示出较为一致的元素地球化学和Nd同位素组成,但同一样品中具有高度变化的锆石εHf(t)值,对应锆石Hf同位素模式年龄为2587～1608 Ma,表明岩浆在形成和上升过程中可能受到了陆源碎屑物质组分的混染.该组分改变了岩浆结晶时部分锆石中的Hf同位素组成,然而未改变全岩地球化学及Nd同位素组成,可能表明锆石原位Hf同位素在反映岩浆形成和演化过程中对于碎屑沉积岩混染的识别比全岩Nd同位素具有更为灵敏的指示意义.结合该岩石的全岩地球化学特征,认为神农架安山质熔结凝灰岩来自深部幔源岩浆上涌引起的元古宙基性下地壳岩石部分熔融,且在上升过程中受到了俯冲碎屑沉积岩的混染.     

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识.本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境.地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO2含量为39.57％～87.16％,多数高于北美页岩,...     

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识。本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境。地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO2含量为39.57%～87.16%,多数高于北美页岩,Al2O3含量为3.41%～14.98%,均低于北美页岩,MgO、CaO、MnO2和P2O5含量明显低于北美页岩,相比于四川盆地川南长宁—双河五峰组—龙马溪组泥岩,渝东北城口具有高SiO2和低MgO、CaO的特点,表明城口五峰组—龙马溪组泥岩碎屑组分主要以粉砂质和硅质等陆缘碎屑为主;微量元素Sc、Sr、Co、Zr、Hf较北美页岩相对亏损,V、U、Sb、Ba相对富集,Cr、Ni、Nb、Ta含量相近。稀土元素北美页岩标准化均表现为略微向右倾斜的配分模式,多数具有δCe负异常,观音桥段和龙马溪组δEu正异常指示了该时期存在海底热液活动。砂、泥岩主、微量元素的物源和构造背景图解表明沉积物源区源岩具有多样的物质组分,以长英质岩为主,同时混入了花岗质和安山质岩石组分;源岩形成时的构造背景主要为被动陆缘环境,少数为活动陆缘和大陆岛弧环境,这一结果与扬子地块北缘新元古代—早古生代处于被动大陆边缘的区域地质背景一致。     

扬子西缘黄水河群玄武岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

分布于龙门山逆冲推覆带内的黄水河群夹片,为一套典型的浅变质(绿片岩)岩系,局部变质程度可达低角闪岩相,其中火山岩广泛发育.本文在野外地质调查基础之上,结合岩石学、岩相学分析,对干河坝组中采集的玄武岩锆石进行SHRIMP U-Pb测年,获得(799±8)Ma和(875±12)Ma两个206pb/238U加权平均年龄值,前者为玄武岩结晶(成岩)年龄,表明该玄武岩形成于新元古代中期,后者为捕获锆石年龄信息,代表晋宁运动的一次构造岩浆事件.结合区域上的成果资料,认为黄水河群与盐井群、苏雄组为晚青白口纪同时代沉积的地层.     

扬子板块北缘下志留统龙马溪组重晶石结核特征及其成因机制分析

在扬子板块北缘城口明中剖面及巫溪徐家坝剖面下志留统龙马溪组底部的硅质岩、泥岩中发现椭球状重晶石结核。其矿物组成主要为重晶石颗粒与作为"基质"的黄铁矿、粘土矿物和石英。通过重晶石岩石学、矿物学及锶同位素分析表明,重晶石结核形成于早期成岩阶段松软沉积物的孔隙水中。上升洋流带来丰富的营养及富钡物质,表层海水的高初始生产力促使生物繁盛,海水中的钡通过生物作用富集形成生物钡,生物钡(bio-barite)在埋藏过程中的硫酸盐耗竭区(sulfate depleted zones)通过硫酸盐细菌作用(BSR)溶解被激活提供了钡的来源。围岩岩性(黑色泥岩和硅质泥岩)表明重晶石结核形成于缺氧的环境中。上述研究对深入理解早志留世时期扬子板块北缘古海洋环境有一定的启示作用。     

四川盆地北缘灯影组深埋白云岩优质储层形成与保存机制

叠合盆地深埋碳酸盐岩优质储层的形成和保存机理是一个复杂而又有争议的议题。大量的地质地球化学证据表明,四川盆地北缘灯影组深埋白云岩在灯四段和灯二段末期先后发生了两期古岩溶作用,在灯影组内形成了大小不等的晶洞和次生孔隙。在后期的深埋-隆升过程中,表生期的岩溶孔洞被不同世代的矿物充填,先存的孔洞被不同程度的改造和破坏,随埋藏深度的增加先存孔洞的体积变小;同时CO2、有机酸、H2S和多期外来酸性热液流体的溶蚀改造又形成了部分新的次生孔洞;油气藏主要赋存于残余的表生岩溶孔洞和新生次生溶孔内。研究表明,灯影组深埋白云岩优质储层的形成和保存不仅受表生岩溶作用、古岩溶地貌和沉积微相的影响和控制,而且还受深埋隆升过程中多期流体充注、溶蚀-沉淀和石油热裂解的复合控制。其中,表生岩溶作用是影响优质储层形成的最为关键性因素,古岩溶地貌和沉积微相控制了优质储层的时空分布,表生岩溶作用影响的深度最深达500m左右。多期侵蚀性流体的溶蚀和石油热裂解所引起的超压使先存表生岩溶孔洞能得以保存。