委内瑞拉奥里诺科重油带沉积特征

委内瑞拉奥里诺科重油带是世界上储量最大、开发程度最低的重油富集带。目前对油区主力储层的沉积特征及其演化规律认识并不明确。基于钻井岩心、测井、地震及生物化石等资料,结合盆地构造演化、构造特征、地层特征等因素的分析,重点研究了重油带主力储层的沉积演化特征。结果表明:重油带渐新统-中新统主力储层内主要发育12种岩相和6种岩相组合,其中以河流相岩相组合为主;地层由下到上可以划分出3个完整的海进海退沉积旋回(5个沉积单元);在探讨重油带主力储层沉积砂体平面演化规律的基础之上,建立了受河流控制、潮汐和沿岸流共同影响作用下形成的三角洲沉积模式,以期对类似油气聚集区的勘探、开发有所帮助。     

松辽盆地白垩系浅水湖泊三角洲沉积微相研究——以大庆杏树岗油田杏三区东部葡Ⅰ1-3小层为例

根据密井网测井、录井以及其它分析化验资料,结合区域地质背景,对松辽盆地杏树岗油田杏三区东部白垩系姚家组一段葡萄花Ⅰ组油层1-3小层(葡Ⅰ1-3小层)沉积微相类型、特征、组合模式和不同地质时期沉积微相平面展布特征及其演化规律进行系统的研究。结果表明,葡Ⅰ1-3小层为浅水湖泊三角洲沉积,主要发育三角洲分流平原和三角洲内前缘2种沉积亚相,含11种沉积微相,具有不同的沉积特征和测井相模式;利用自然电位曲线幅变值和砂体厚度,有效识别天然堤、水上决口沉积、溢岸薄层砂3种有成因联系、测井曲线形态类似的沉积微相;进一步根据各沉积微相的测井曲线形态组合、沉积成因及沉积作用的不同,总结出7种沉积微相组合模式。葡Ⅰ1-3小层沉积演化经历了早期湖退、中期稳定、晚期湖侵3个阶段,不同时期的沉积特征、沉积微相展布各异,总体表现出湖盆发育规模由大变小,再变大,骨架砂体厚度和理想钻遇率逐渐减小的特点。     

北部湾盆地涠西南凹陷陡坡带砂体成因类型及其演化

以构造沉积学与层序地层学理论为基础,对涠西南凹陷陡坡带铲式、坡坪和断阶三种构造样式背景下砂体成因类型及其演化进行了分析,认为三种不同构造样式控制着不同时期、不同类型及不同规模的砂体沉积:1西段铲式-坡坪式断裂结构区:早期近岸水下扇,晚期扇三角洲-滨浅湖-冲积平原砂体组合;2中段断阶式断裂结构区:早期近岸水下扇,晚期滨浅湖-扇三角洲砂体组合;3东段铲式断裂结构区:早期近岸水下扇,晚期冲积平原-滨浅湖砂体组合。陡坡带沉积体系演化研究表明,不同体系域类型对砂体形成及分布亦有控制作用,低位体系域发育小规模河道砂体和低位扇体;高位体系域在物源丰富区域一般发育大型前积扇三角洲,是未来隐蔽油气藏勘探的主要方向。     

塔中志留系下沥青砂岩段风暴沉积的砂体研究

塔中志留系下沥青砂岩段沉积砂体的类型有滨岸砂、浅海砂坝和陆棚砂3种类型，正常条件下沉积的滨岸砂体具低角度交错层理和少量波痕，呈现出由泥岩-粉砂岩-细砂岩-中细砂岩的反韵律变化特征。风暴作用下，滨岸砂体沉积呈正韵律，多由泥砾向上变化为粉、细砂，生物建造较少，具多方向的低角度板状交错层理、丘状层理。正常条件下沉积的陆棚砂体、浅海砂坝砂体岩性较均一，见交错层理，粒级变化不甚明显，多为粉、细砂岩，以反韵律为主。风暴作用下，砂体底部多具撕裂状泥砾，向上呈正韵律粒序演化，并具侵蚀面、槽状交错层理与丘状层理等特征。风暴作用下的滨岸沉积单砂体相对较厚，一般厚6～13m，宽约数十米，浅海砂坝和陆棚砂的单层砂体相对较薄，厚约3～8m，砂体规模较正常条件下沉积的砂体规模增大。此3类砂体在空间展布上极具规律性，垂向上砂体类型由下而上为滨岸砂-浅海砂坝-陆棚砂的交替演化序列；平面上由海洋向陆地方向砂体类型依次为陆棚砂体-浅海砂坝-滨岸砂体。     

海底沉积声学在海洋工程地质研究中的应用

海底沉积声学理论与技术在海洋工程地质研究的发展历史中扮演了非常重要的角色,伴随着海洋工程地质大规模调查逐渐发展,同时也成为促进海洋工程地质研究的重要驱动力。本文立足于海底沉积声传播模型、海底声反射和散射模型等海底沉积声学理论与现场调查、原位观测、实验室测试等海底沉积声学测试方法的最新研究进展,从海底沉积物特性参数反演、海底工程地质分区、海洋地质灾害现场调查、海洋地质灾害现场观测4个方面,阐述了海底沉积声学在海洋工程地质研究中的重要应用与贡献。作者结合海底沉积声学与海洋工程地质两个交叉学科的紧密联系展开评述,以期为海底沉积声学能够更好地应用于海洋工程地质领域提供指导作用。     

鄂尔多斯盆地富县地区上三叠统延长组砂质碎屑流沉积特征及其油气勘探意义

通过岩芯观测、地震解释和测井分析,结合薄片观察、粒度分析以及各种资料的综合分析,对鄂尔多斯盆地南部富县地区上三叠统延长组沉积相类型及特征进行深入研究,提出长9-长6油层组存在砂质碎屑流沉积。结合盆地沉积背景及其演化规律,探讨了砂质碎屑流沉积的成因机制, 详细论述了砂质碎屑流沉积的沉积特征,建立了砂质碎屑流的沉积模式。研究表明砂质碎屑流砂体主要由块状粉细砂岩和含泥砾粉细砂岩两种成因相构成,其成因是三角洲前缘砂体在外界触发力作用下,滑动崩塌而形成。分析了砂质碎屑流沉积与油气的分布关系,实践表明砂质碎屑流沉积体是下生上储或下储上生的油藏类型,属于典型的岩性油气藏,构成了该区深水区域的良好岩性圈闭储集体。     

濮城油田南区沙二上4-7砂体沉积特征及微相模式

利用区域地质、地震、测井及岩心分析资料,对濮城油田南区沙二上4-7砂岩组储层的沉积特征进行了全面研究。结果表明,4-7砂岩组为小型闭塞陆相断陷湖盆三角洲前缘沉积,成分和结构成熟度低,可进一步划分为7种微相类型;建立了三角洲前缘砂体的垂向相序和演化模式,总结了储层的平面微相展布规律,为油气勘探开发指明了方向。     

等深流沉积研究进展

等深流沉积研究已有约50年的历史,其研究成果极为丰富。近10余年,随着科学技术的发展和海洋意识的提高,等深流沉积研究工作开展迅速,涌现出了大量的新成果。简要回顾了等深流沉积研究的历程,结合最新研究成果,对其进展及认识进行了总结。等深流沉积以细粒沉积为主,沉积构造及生物扰动发育,多呈细-粗-细沉积序列。其类型可分为长条形丘状漂积体、水道型漂积体、补丁型漂积体等7类。沉积模式根据地形、水动力、路径等可分为简单路径模式、复杂路径模式以及等深流与重力流交互作用模式。等深流与重力流交互作用是深水沉积研究热点之一。等深流沉积研究面临的问题及发展方向主要有三方面,即,1）完善识别标志,推广研究成果;2）综合运用多种手段和理论,探讨沉积过程与构造演化、古海洋及气候变化的耦合关系;3）加大油气勘探潜力研究力度。     

准噶尔盆地车排子凸起多物源复杂沉积体系中的地震沉积学

准噶尔盆地车排子凸起新近系沙湾组为湖盆缓坡多物源、复杂沉积体系沉积,其沉积体系认识争议很大,时空演化难以刻画.准确刻画其沉积体系类型、演化规律和砂体分布特征,是精细刻画单砂体及内部构型等储层的基石,对后期油气开发具有重要指导意义.在岩心、测井、测试分析及地震资料,充分利用相位转换、地层切片等地震沉积学技术方法,对其沉积体系特征进行深入研究.建立研究区精细层序地层格架,将沙湾组划分为2个三级层序、4个四级层序;识别出冲积扇、辫状河、曲流河、曲流河三角洲、扇三角洲及滨浅湖6种沉积体系类型,并确定沉积体系边界及演化规律;建立了多物源冲积扇-辫状河、扇三角洲-曲流河三角洲沉积模式及砂体分布模式.辫状河道、心滩、点坝复合体及冲积扇砂体均钻遇较好油气显示,为重要储集体.此次研究丰富了地震沉积学在湖盆缓坡多物源、多沉积体系类型中的应用.      

涌潮沉积研究现状及进展

涌潮是在涨潮过程中潮波向上游方向行进的水跃现象,广泛存在于潮差大、平面上呈喇叭状的河口地区。研究涌潮沉积对了解河口湾区域的古气候、古环境、古地貌具有重要意义,且现代沉积研究表明涌潮沉积形成的砂体具备形成优良油气储层的潜力。然而一直以来关于涌潮的研究主要集中在其水力学特征以及对河口生态、工程造成的影响等方面,对涌潮沉积却涉及甚少。在对近年来国内外关于涌潮沉积研究的有代表性的论著综合分析基础上,从涌潮沉积构造、粒度分布、沉积模式等方面论述了涌潮沉积的鉴别标志,探讨目前研究中存在的主要问题,认为后期研究应综合多种研究手段对涌潮沉积模式进行完善,加强涌潮沉积砂体成岩作用及储层特征研究。旨在引起人们对涌潮沉积研究的重视,为涌潮沉积未来的研究提供方向。     

黄河口潮滩粉土体固结非均匀性研究

通过分析直立堤前海床地貌和深度剖面方向贯入强度特性及相邻自由海床剖面方向贯入强度特性,研究了黄河口潮滩粉土体动力响应的非均匀性。研究发现：沿海床剖面不仅存在水平硬层,同时也存在竖直硬层,且竖直硬层与水动力条件有关。结合现场循环冲击荷载试验和直立堤前多孔介质海床数值模型,解释粉土海床非均匀性形成的机制：由于粉土体中细小无黏性颗粒在波浪作用下逐渐脱离土骨架,在土体中缓慢流动汇聚,在后期波浪改造累积作用下固结排水强度增大,形成强度不同的地带,导致土体动力响应的非均匀性。     

海洋沉积土动剪切模量与阻尼比的试验研究

动剪切模量和阻尼比是工程场地地震安全性评价及地基动力反应分析的重要动力学参数。为评价某海域海洋土的动力学特性,对10.3～84.2 m深度范围内的海底淤泥质粉质黏土、粉砂及细砂开展共振柱试验。利用双对数模型建立了最大动剪切模量随上覆压力的递增关系。研究发现,现有规范的剪切模量比与阻尼比的推荐取值并不适用于海洋沉积土,即使考虑借鉴以往研究成果也必须将其限制在一定的应变范围,并应考虑土体的天然应力状态取值。利用马丁-达维登科夫（Martin- Davidenkov）模型及阻尼比与剪应变的经验关系建立了剪切模量比和阻尼比随剪应变的变化规律,并由此提出了适用于海洋沉积土的5×10-6～10-3应变范围内剪切模量比及阻尼比的推荐值。研究成果可为海洋工程场地的设计、施工及抗震分析提供技术参考依据。     

振动导致黄河口海床渗透性变化研究

黄河水下三角洲为细粒粉质土沉积。土体渗透性是海工设计与海床稳定性评价的重要参数之一。在波浪等循环荷载作用下,黄河口海床土渗透系数如何变化尚不清楚。本文利用现场原位振动试验和室内土样振动实验,研究土体渗透系数随所受振动能量的变化,发现循环荷载作用使海床土渗透系数先变小然后持续变大,变化幅值可达4倍多。通过同步测量循环荷载导致的土体容重等的变化,结合试验现象的观测,进一步分析了渗透系数随循环荷载变化的机理。     

海洋沉积地层多功能取样钻具研制

目前,海洋钻探取心主要采用提钻或绳索打捞的方式获取岩心。随着对取心质量和采取率要求越来越高,再加上海底沉积层变化多样,单一的取样器具已经不能满足当前的取样需要。为此,本文研制了一种海洋沉积地层多功能取样钻具,能够根据海底地层性质,开展低扰动、高品质的取样操作。通过海洋钻进取样试验表明,针对海底的淤泥、粘土及砂质地层,超前取样钻具、液压剪切取样钻具和半合管取样钻具能够有效获取海底的沉积层岩样,平均采取率为73.34%。研制的多功能取样钻具采用超前取样和液压压入取样技术,降低了对沉积物岩心的扰动,提升了岩心品质和采取率,为下一步的工程化应用奠定了基础。     

主应力轴旋转下小偏压固结密实粉土崩塌特性及孔压模型研究

为研究主应力轴旋转复杂动应力对偏压固结粉土的性状演变影响,以空心圆柱试样为对象,开展具有不同初始固结比的密实粉土（Dr＝70%）在不排水主应力轴循环旋转下的系列试验。结果表明：①初始固结比不大于1.5时,主应力轴旋转导致试样发生中低应变崩塌,进而液化的脆性破坏模式;而固结比大于1.5时,试样变为应变持续稳定开展至高应变,孔压最终进入动态平衡的延性破坏模式,且不同固结比下试样发生崩塌液化和稳态延性破坏的孔压峰值间不存在交叉。②小偏压固结试样的液化峰值孔压和崩塌孔压均随固结比增加而有规律地下降,但受动剪应力水平影响很小,这与等压固结试样的崩塌孔压值受控于剪应力水平有很大差异。③相同初始球应力水平下,崩塌振次反映的小偏压固结试样强度高于等压固结试样,但在偏压条件下强度与固结比不存在单调变化关系,表明小偏压固结试样崩塌除受制初始围压水平外,很大程度上还取决于偏压程度。④基于上述试验结果,提出了主应力轴循环旋转下小偏压固结粉土的孔压预测模型,该模型不仅突显了崩塌状态对相变及液化破坏的重要预测作用,还反映了固结比和动剪应力对孔压开展的综合影响。     

海洋环境沉积物输运研究进展

海洋环境中沉积物的输运涉及复杂的过程和机制。20世纪后半叶发展起来的悬沙输运数学模型已经成为海洋沉积动力学的一个有力的研究工具。悬沙输运数学模型的有效运行需要正确的数值解法和模型中所含参数的确定,包括悬沙沉降速度、扩散系数、底床糙度和切应力,以及底边界上的沉降-再悬浮通量。由于复杂的水动力条件、屏蔽效应以及海底生物扰动等因素的作用,海洋环境推移质输运的经验、半经验公式具有一定的局限性。因此,充分考虑以上各种因素是正确预测海洋环境中推移质输运的关键。海洋环境沉积物输运理论的进一步发展需要着重进行各种过程和机制的研究,而这项工作依赖于高精度、高分辨率现场观测仪器的发展和更先进的颗粒态物质运动理论的建立。     

Formation of calcium silicates during ignition of marine sediments and its implication on the state of silica on the sea floor

Anomalies in the formation of calcium silicates in various marine sediment samples were observed on ignition at 800°C. The hypothesis is put forward that silica, originating from the land and from marine diatoms, undergoes a slow hydrolysis in the seabed and becomes more reactive.     

Laser vs. settling velocity differences in silt grainsize measurements: estimation of palaeocurrent vigour

The use of grain‐size distribution of muds for the reconstruction of past deep ocean currents is becoming established and applied in the palaeoceanographic community. The methods are also applicable to shallow marine and tidal flat muds with similar inferences concerning the energy of wave and current sorting being drawn. Fine sediment grain‐size distributions can be obtained using a variety of instruments based on fundamentally different theoretical principles. These machines may give varying, sometimes misleading, results giving divergent interpretations of flow speed history. The new evidence presented here, combined with earlier work, suggests that of the three most commonly used analytical methods for fine silts with clays, settling velocity (Sedigraph) should be the method and instrument of choice, with electrical resistance pulse counters (e.g. Coulter Counter) as a suitable alternative. The data also show that laser particle sizers should be avoided for palaeocurrent reconstructions because the measured size of platey minerals can be dominated by their large projected area. This causes them to be recorded as the same size as larger equant grains although they have much smaller settling velocity and were deposited in aggregates. This produces results with a weaker relationship to the dynamics of deposition. The central problem is thus that some coarse clay/fine silt is recorded as medium to coarse silt, the key size in the ‘sortable silt’ mean size method of inferring changes in flow speed. For coarse silts (e.g. loess) the laser gives more satisfactory results.     

Tidal-shelf sedimentation: an example from the Scottish Dalradian

The Jura Quartzite, a formation of probably late Precambrian metasediments over 5 km thick from the Caledonian belt in Southwest Scotland, has been divided into a coarse and three fine facies. The former comprises cross-bedded sands with some laminated sands and silt horizons, interpreted as the deposits of shallow marine tidal dunes and other bedforms together with some beach units. Deposition from suspension of silt and sand formed climbing dunes while largescale erosion produced flat or channelled surfaces. The fine facies comprise laterally persistent, parallel and cross-laminated sand units from millimetres to decimetres thick, interbedded with muds. The coarse and fine facies can be finely interbedded, the former sometimes filling decimetre deep, straight channels, cut in the latter. The fine facies exhibit structures indicative of deposition from decelerating currents and are interpreted as shallow marine storm deposits. The facies are compared with a model developed from published observations on modern shelf areas. Zones of erosion, large and small dunes, flat bedded sand and mud are considered to be the end product of a wide spectrum of tidal and storm conditions. During severe storms the fair weather tidal dunes may be modified or washed out, new dunes may be initiated downcurrent of the normal dune field while storm-sand layers are deposited in the distal zones. Hence, the nature of the preserved sediment blanket reflects the rare severe storm event rather than normal tidal conditions. The Jura Quartzite was deposited in a tidal gulf intimately connected with an ocean basin. The north-northeast directed palaeocurrent modes are probably roughly parallel to the coastline.     

Measurement of the sortable silt current speed proxy using the Sedigraph 5100 and Coulter Multisizer IIe: precision and accuracy

The weight percentage and mean size of the 10–63 μm terrigenous silt fraction (termed 'sortable silt') of fine-grained marine sediments have recently been argued to be proxies for near-bottom palaeocurrent intensity. This paper details the accuracy and precision of the Sedigraph 5100 and the Coulter Multisizer IIe in determining the weight percentage and mean size of the sortable silt at abundances characteristic of deep-ocean sediments. Three sortable silt standards and a fine silt/clay diluent were generated from natural deep-sea sediment of the Iceland Basin. These were used to produce silty clays with standard additions of sortable silt ranging from 1% to 20% of the total by weight. Accuracy was measured relative to the size of the pure spike measured by each instrument. At sortable silt abundance >5%, the Sedigraph and the Coulter Multisizer estimate both weight percentage and mean grain size precisely and accurately, while below 5%, instrumental noise degrades their performance. On the basis of the Sedigraph results, a series of percentage errors is defined, which may be applied to sortable silt mean size and weight percentage estimates used in palaeoceanographic near-bottom current reconstruction. It is suggested that, ideally, palaeocurrent reconstructions should be based on Sedigraph determinations of the 0–63 μm grain size distribution, yielding both mean and abundance, or on Coulter Multisizer determinations of the sortable silt grain size mean. The Coulter Multisizer may prove especially useful in regions of very depleted (<5%) sortable silt component.