再论陆相三级层序内四分方案及其在油气勘探中的应用

结合在陆相盆地中的实例研究,将一个发育完整的陆相三级层序细分为4个体系域：低水位体系域（LST）、水进体系域（TST）、高水位体系域（HST）和水退体系域（RST）,称为I型层序。或者一个层序可以不发育低水位体系域,而由水进体系域、高水位体系域和水退体系域组成,称为II型层序。低水位体系域发生在湖平面（基准面）快速下降时期;水进体系域出现在首次湖泛面到最大湖泛面之间;高水位体系域形成在高水位时期的湖平面相对静止期;水退体系域形成在湖平面缓慢下降期,在沉积物供给速率大于可容空间增加速率时形成。一般低水位体系域发育小型进积式准层序组,纵向沉积环境变浅,在盆地边缘形成河流下切作用;水进体系域发育退积式准层序组,沉积环境自下而上明显变深;高水位体系域发育加积型准层序组,纵向沉积环境变化不大,且多为静水沉积;水退体系域发育大型进积式准层序组,沉积环境自下而上明显变浅,沉积体系向盆地中心推进。结合对松辽盆地的实例研究,分别阐述了断陷盆地和坳陷盆地中各不同体系域的油气藏分布规律：低水位体系域主要在断陷盆地的陡坡侧和坳陷盆地的深水区发育透镜状岩性油气藏;水进体系域主要在断陷盆地的陡坡带发育上倾尖灭型岩性油气藏,在缓坡带和坳陷盆地的斜坡带发育地层超覆油气藏;高水位体系域主要以深水区的透镜状岩性油气藏为主;水退体系域在断陷盆地中主要发育地层不整合遮挡油气藏,在坳陷盆地中主要发育断块油气藏以及断层遮挡油气藏。从而,以理论与实践相结合的方式,阐明了陆相层序四分体系域的实用性。     

陆相断陷盆地层序类型及隐蔽圈闭预测

对中国东部古近系和新近系陆相断陷盆地层序地层的研究结果表明,陆相断陷盆地存在着同生断裂坡折带、弯折带2种基本的坡折带类型.当水平面下降到坡折带以下时,构成一个完整的水平面升降旋回,可形成包括低水位、湖扩展、湖萎缩3个体系域的层序(三分体系域);当水平面未下降到坡折带以下时,构成一个不完整的水平面升降旋回,可形成包括湖扩展、湖萎缩2个体系域的层序(二分体系域).这2种层序在纵向上有规律的叠置组合就构成了盆地层序充填序列.水平面上升期是寻找充填作用形成的水下扇(低水位扇)、小型(扇)三角洲(低水位楔)隐蔽圈闭的有利层序地层部位;而水平面下降期则是寻找(扇)三角洲前缘滑塌作用形成的浊积扇隐蔽圈闭的有利层序地层部位.     

新疆库鲁克塔格地区新元古代层序地层学研究及对比

新疆库鲁克塔格地区上元古界可分为五个沉积层序,由下到上分别对应于贝义西组、照壁山组、阿勒通沟组、特瑞爱肯组至水泉组和汉格尔乔克组。第1层序由贝义西组构成,发育由粗碎屑斜坡扇和低水位楔构成的低水位体系域,向上逐渐变为粉砂岩、泥岩的海进体系域,并以向上变粗的退积准层序的高水位体系域结束,反映陆缘发展初期海平面的升降变化。第2层序由照壁山组构成,底部为粗粒石英砂岩,向上变为细粒砂岩、页岩互层,上部出现厚约30m 的泥岩,顶部为紫红色砂岩,代表了由低水位经快速海进到高水位的变化过程,整体为水体较浅的滨浅海沉积环境。第3层序由阿勒通沟组构成,为冰成杂砾岩、砂岩、页岩组合,顶部出现厚2～3m 的白云岩,沉积主体为低水位体系域,顶部白云岩为海进体系域,缺失高水位体系域。第4层序发育最为完整,特瑞爱肯组冰成杂砾岩为低水位体系域,冰成杂砾岩之上"盖帽碳酸盐岩"为海进体系域,扎摩克提组浊积岩、育肯沟组页岩、水泉组碳酸盐岩为高水位体系域,其中育肯沟组页岩为凝缩段沉积。第5层序低水位体系域由汉格尔乔克组冰成杂砾岩构成,顶部泥灰岩和白云岩为海进体系域,由于顶部被寒武系不整合覆盖,缺失高水位体系域。研究区上元古界层序基本可以和我国华南及印度 Lesser Himalaya 地区对比。     

右江盆地深水沉积层序地层学研究

以右江地区泥盆-三叠纪深水盆地相地层为研究对象,①详细讨论了深水浊流沉积的层序划分及特征,结果表明浊流沉积的层序界面特征明显,主要表现为界面不规则,LST期砂岩底面具大量侵蚀充填构造及塑性流动变形构造等,层序的体系域构成与浊积扇演化关系密切,即从低水位体系域→海侵体系域→高水位体系域的演化浊积扇经历了进积→退积→加积→进积演化过程;②详细讨论了深水硅泥质沉积的层序划分及特征,即可根据硅质岩、泥质岩 (包括粉砂岩 )相对含量变化及成因特征来识别层序及体系域组成特征。     

淮南煤田二叠系高分辨率层序地层学特征

在对淮南煤田二叠系不同周期地层基准面旋回识别和分析的基础上 ,进行了层序地层划分 ,尤其是进行了二叠系四级、五级高分辨率层序的识别与划分。淮南煤田二叠系三级层序内部具有明显的三分性 ,即一个三级层序由底部的低水位体系域、中部的水进体系域和上部的高水位体系域构成。其中水进体系域较薄 ,而低水位体系域和高水位体系域较厚 ,这说明华北南部二叠纪聚煤盆地基准面以下降周期为主导 (持续时间较长 ) ,水进 (盆地水域扩张 )期持续时间较短。基准面升降高频振荡性的变化 ,使盆地沉积环境发生频繁交替 ,从而导致盆地聚煤作用发生高频率变化。淮南煤田二叠系发育煤层达 2 6层之多 ,就是盆地基准面升降高频性变化的结果。研究表明 ,具有工业价值的煤层主要形成于高水位体系域。     

山东黄县盆地古近系李家崖组含煤岩系沉积相特征及演化

山东黄县盆地是中国东部一个重要的煤和油页岩共生盆地,古近系李家崖组是盆地主要的含煤岩系发育层段。根据层序地层学理论,建立了古近系层序地层格架;依据钻测井、岩心资料划分了李家崖组的沉积相类型,编制了分体系域的沉积相图。主要结论如下:(1)李家崖组发育湖泊、辫状河三角洲以及扇三角洲3种沉积相类型。(2)层序Ⅰ低水位体系域以辫状河三角洲相为主,湖扩展体系域以扇三角洲相和湖泊相为主,高水位体系域以扇三角洲相为主;层序Ⅱ低水位体系域以辫状河三角洲相为主,湖扩展体系域以扇三角洲相和湖泊相为主,高水位体系域以湖泊相为主。(3)层序Ⅰ发育时期: 低水位期盆地初始形成—湖扩展期盆地扩张—高水位期盆地萎缩;层序Ⅱ发育时期: 低水位期盆地再次缓慢扩张—湖扩展期盆地加速扩张—高水位期盆地萎缩消亡。     

江南断裂带周边地区志留系层序地层特征及页岩气勘探前景*吴俊,徐锦龙

运用露头层序地层原理和方法,以古生物、红层和碎屑锆石U-Pb年龄资料为基础,研究江南断裂带周边地区志留系层序地层特征、富有机质页岩的产出特征及页岩气勘探前景。研究表明:江南断裂带以北高家边组具有形成页岩气藏的优越条件,可作为页岩气勘探的有利目的层系;江南断裂带周边地区高家边组和坟头组(江南断裂带以南称霞乡组、河沥溪组和康山组)仍归于下志留统,茅山组(江南断裂带以南称唐家坞组)归于上志留统,缺失中志留统;富有机质页岩主要发育于SSQ1三级层序中低水位体系域(lowstand systems tract,LST)、海侵体系域(transfressive systems tract,TST)和SSQ4三级层序中的凝缩段(CS)。     

江南断裂带周边地区志留系层序地层特征及页岩气勘探前景*吴俊,徐锦龙

运用露头层序地层原理和方法,以古生物、红层和碎屑锆石U-Pb年龄资料为基础,研究江南断裂带周边地区志留系层序地层特征、富有机质页岩的产出特征及页岩气勘探前景。研究表明:江南断裂带以北高家边组具有形成页岩气藏的优越条件,可作为页岩气勘探的有利目的层系;江南断裂带周边地区高家边组和坟头组(江南断裂带以南称霞乡组、河沥溪组和康山组)仍归于下志留统,茅山组(江南断裂带以南称唐家坞组)归于上志留统,缺失中志留统;富有机质页岩主要发育于SSQ1三级层序中低水位体系域(lowstand systems tract,LST)、海侵体系域(transfressive systems tract,TST)和SSQ4三级层序中的凝缩段(CS)。     

塔里木盆地北部奥陶系层序地层研究

以层序地层学为指导，通过对塔里木盆地北部奥陶系的深入研究，确定奥陶系由２个超层序组成；超层序ＳＳｑ１相当于下奥陶统地层，由４个层序组成。层序的发育以高水位体系域为主，水进体系域相对不太发育；低水位体系域分布较局限。各层序中发育的密集段向盆地方向逐渐合并成复合密集段，表现为“梳状结构”。超层序ＳＳｑ２相当于中、上奥陶统，也由４个层序组成，下部２个层序以低水位浊积扇沉积为主，上部２个层序中体系域发育齐全。最后讨论了碳酸盐岩隆与层序发育的关系     

江西贵溪盆地罗塘群层序地层分析

贵溪盆地罗塘群层序地层特征的研究表明,罗塘群由低水位体系域、水进体系域、高水位体系域组成,是一个完整的三级层序,自下到上可以划分为35个准层序,9个准层序组,准层序的形成是由于短期内的湖水深度的变化,这种短期内的湖水深度变化可以发生在水进期,也可以发生在高水位期,控制罗塘群三级层序形成的主要因素是构造活动和气候变化.在对罗塘群层序地层分析的基础之上,建立了贵溪盆地的层序地层模式.     

北祁连-河西走廊志留纪和泥盆纪古地理及其对同造山过程的沉积响应

北祁连-河西走廊志留系包括下志留统鹿角沟砾岩和肮脏沟组、中志留统泉脑沟山组和上志留统旱峡组，泥盆系包括中、下泥盆统老君山组和上泥盆统沙流水组。鹿角沟砾岩为水下冲积扇沉积，断续分布于北祁连西段。肮脏沟组在北祁连-河西走廊分布广泛，主要为半深海碎屑复理石沉积。泉脑沟山组和旱峡组分布于北祁连和河西走廊西段，前者以浅海相砂泥岩和泥灰岩为主，后者以滨海潮坪-浅海碎屑岩沉积为主。老君山组分布于古祁连山山前和山间盆地，为粗碎屑磨拉石沉积。沙流水组分布于河西走廊东段，为湖相沉积。区域古地理分析表明，北祁连-河西走廊志留纪-泥盆纪的古地理主要受北祁连加里东-早海西期不规则造山作用控制。鹿角沟砾岩标志着弧-陆碰撞最早发生于早志留世早期。早志留世北祁连-河西走廊由弧后残余盆地向前陆盆地转化。中、晚志留世北祁连东段剧烈造山并与阿拉善古陆的连接，前陆盆地限于北祁连-河西走廊西段。志留纪末期为北祁连的主造山期，泥盆纪形成高峻的古祁连山。早、中泥盆世形成山前和山间盆地的粗碎屑磨拉石沉积。晚泥盆世造山带西段造山作用剧烈，形成剥蚀区。东段造山作用微弱，山地被剥蚀，山前形成湖泊相的晚泥盆世沉积。     

甘肃北祁连山志留系沉积岩铜矿特征

甘肃北祁连山志留系沉积岩铜矿产于红绿交替碎屑岩系中 ,矿体产在志留系旱峡组灰绿色砂岩层的底部 ,具有明显的层控特征。地球化学特征表明 ,旱峡组碎屑岩中铜富集系数及其相关的矿物组合含量明显高于其它正常沉积岩。矿体宏观及微观特征表明主要控矿因素是沉积环境、沉积作用。     

北祁连西段肃南地区下志留统肮脏沟组河流相的发现及其大地构造意义

北祁连地区位于中国中央造山带中段,具有典型造山带的特征。区内志留系肮脏沟组沉积环境存在较大争议,以致对其沉积期古地理格局的认识就存在很大差异。本研究选取志留系肮脏沟组发育齐全的肃南地区老虎沟剖面为研究对象,通过野外剖面实测、室内薄片鉴定和碎屑岩粒度分析等方法对老虎沟剖面肮脏沟组沉积充填序列、沉积构造和沉积相类型进行了细致分析。北祁连肃南地区老虎沟剖面志留系肮脏沟组发育大套的砾岩、砂砾岩和含砾砂岩,沉积构造以大型槽状交错层理、板状交错层理、平行层理和底冲刷构造为主,其中砂岩碎屑的成分和结构成熟度都较低;砂岩段的滚动组分含量较高,纵向剖面上显示为向上远离物源区,粒度变细的演化序列。沉积特征指示北祁连肃南地区老虎沟剖面志留系肮脏沟组的沉积相为辫状河流相,并非前人认为的造山俯冲阶段或者弧陆碰撞阶段的深水海相沉积,而是已经发生陆—陆碰撞形成的陆相沉积。此时北祁连东部地区还未发生陆—陆碰撞,由此可知北祁连在早志留世碰撞为“西早东晚”的不规则点式碰撞。本研究有助于深化对北祁连造山带志留纪的古地理格局和其大地构造背景的认识。     

北祁连西段肃南地区下志留统肮脏沟组河流相的发现及其大地构造意义

北祁连地区位于中国中央造山带中段,具有典型造山带的特征.区内志留系肮脏沟组沉积环境存在较大争议,以致对其沉积期古地理格局的认识就存在很大差异.本研究选取志留系肮脏沟组发育齐全的肃南地区老虎沟剖面为研究对象,通过野外剖面实测、室内薄片鉴定和碎屑岩粒度分析等方法对老虎沟剖面肮脏沟组沉积充填序列、沉积构造和沉积相类型进行了细...     

塔里木盆地库车坳陷白垩纪层序地层格架及古地理演化

白垩纪的库车坳陷是一个干旱气候条件下的内陆坳陷,其中只发育下白垩统,为一套干旱红层地层,进一步划分为亚格列木组、舒善河组、巴西盖组和巴什基奇克组。该套干旱红层,包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成砂岩和沙漠湖紫红色泥岩等沉积。这些沉积在地层记录中常以一种特别的旋回性形式产出,在不整合面及其相关面之上首先沉积的是洪积扇砾岩和间歇性河流砂砾岩所构成的冲积沉积物,向上逐渐演变为沙漠湖红色泥岩,在成湖初期或湖退期发育了滨湖相风成砂岩,它们构成了一个较为典型的沙漠沉积体系。从冲积沉积到湖泊沉积构成总体向上变细的沉积相序组合。按照地层记录的旋回性进行三级沉积层序划分,将库车坳陷下白垩统划分为5个三级沉积层序即SQ1至SQ5。下白垩统的顶和底界面均为间断时间很长的区域不整合面,由它们所限定的下白垩统本身则构成一个二级构造层序,在二级构造层序内三级沉积层序常常形成有规律的叠加形式,下部的SQ1和上部的SQ5发育较多的冲积粗碎屑物,中部SQ2至SQ4则以湖泊相沉积为主。与海相地层不同,库车坳陷白垩系中由三级层序和二级层序所代表的地层记录中的中周期和长周期旋回的主要控制因素是幕式构造沉降,沉降初期由于地形高差大而以发育冲积粗碎屑物为主,均衡沉降期则与成湖期相对应从而发育较多的细粒沙漠湖沉积。以沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性入手,建立库车坳陷下白垩统的层序地层格架,在层序地层框架内,系列层序地层格架栅状图和相应的古地理图较为清晰地反映出早白垩世库车坳陷的古地理面貌,以及相应的沉积岩相古地理演变过程。     

甘肃省景泰正路下志留统复理石杂砂岩沉积地球化学特征

位于北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带的下志留统肮脏沟组为一套巨厚的浊流相陆源碎屑岩,以杂砂岩为主,夹有板岩,属典型的浊流沉积。薄片的镜下观察结果表明,其粒度为0.05~4.00 mm,岩性为细粒-中、粗粒砂岩、含砾砂岩。对5块采集于复理石中的杂砂岩样品进行岩性组合判定和主要元素地球化学分析结果表明,w(SiO2)为61.83%~69.90%,w(K2O)/w(Na2O)为0.89~1.46。利用数据对比及w(K2O)/w(Na2O)—w(SiO2)等判别图的分析结果对其物源区的性质及沉积大地构造背景进行分析和判别的研究结果表明,北祁连造山带东段甘肃省景泰正路一带下志留统肮脏沟组的陆源碎屑主要来源于活动大陆边缘岩浆岛弧源区和造山带源区,反映了卷入造山带的岛弧、活动大陆边缘的弧后盆地的物源背景。沉积地球化学特征揭示的沉积大地构造背景为弧后前陆盆地背景,与碰撞后的大地构造背景相吻合。     

南海北部湾盆地北部凹陷涠洲组层序地层格架及特征

通过地震、测井和岩心等资料及重矿物变化规律的综合分析,识别出沉积基准面旋回产生的层序界面,在北部湾盆地北部凹陷涠洲组划分出 3个超层序 9个三级层序,并研究了各层序发育的特征及沉积体系构成。盆地充填超层序的发育受控于中长周期基准面变化,层序地层单元在中长周期基准面旋回中所处位置不同,其地层厚度、沉积体系的类型和分布均有显著的不同。通过分析对比确认主要控油层序为超层序 1的层序 2和 3,主要储层赋存于低水位和水进体系域。以基准面旋回为基础,论述了层序与油气储盖组合的关系。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

从构造热事件探讨湖南志留纪沉积时限兼论盆地演化特征

湖南地区志留纪的沉积时限一直以来争议颇多,笔者通过对该区沉积特征及层序地层、构造运动分析发现:小溪峪组属于一套有障壁海岸浅海细碎屑沉积,是海水由南东向北西退却期的沉积响应,属于早期高水位体系域;泥盆系云台观组属一套海侵型的海相陆源碎屑岩沉积,从野外的界面特征分析云台观组为一套开阔海岸受波浪作用明显的以石英砂为主体的沉积物,属于广西运动之后由东南向北西形成的海侵过程的沉积响应。小溪峪组与云台观组二者所属沉积盆地环境和演化不同,其界面属于Ⅰ型层序界面,不整合接触。广西运动导致的江南造山带的隆起在430Ma左右结束,志留纪沉积盆地应大部分消亡,由此认为志留纪沉积盆地接受的沉积物时间也应在相对应时段中,小溪峪组在湖南地区不存在晚志留纪沉积物。     

香毛山一带下—中寒武统层序地层划分及盆地演化特征

通过对香毛山一带早—中寒武世黑茨沟组岩石特征、沉积相和沉积构造环境等的调查研究 ,认为黑茨沟组沉积盆地属板内伸展机制下形成的裂谷微洋盆。根据相序变化特征、层序叠置形式、体系域组合特点及界面性质等将该套地层划分为 4个层序 ,并从盆地垂向沉积充填特征等方面探讨了盆地从形成—发展—成熟—萎缩闭合的演化过程。