南黄海盆地南部坳陷下三叠统沉积相

南黄海盆地是下扬子地块向海洋的延伸,中三叠世以前为统一的海相盆地。目前陆上地区下三叠统沉积相展布已经基本搞清,但是海区研究程度较低。结合陆上下扬子地块的研究成果,通过实际的钻井、地震资料分析,开展了南黄海盆地南部坳陷下三叠统沉积相研究,结果表明:研究区下三叠统沉积体系呈NE向展布,由NW向SE水深逐渐变浅,依次发育台缘斜坡相、开阔台地相和局限台地相;局限台地相暗色泥岩和泥质灰岩发育,为有利的烃源岩。     

南黄海盆地下三叠统层序地层格架

南黄海盆地是下扬子地块向海洋的延伸,中、古生界海相地层研究程度较低,仍未开展过系统的地层格架研究,制约了研究区的油气勘探进程。结合陆域下扬子的研究成果,利用研究区以及陆上苏北盆地的地质、钻井、测井、岩心等资料建立起下三叠统的三级层序地层格架。研究结果表明:三级层序边界为岩性转换界面或者不整合面;下三叠统可以划分为3个三级层序,其中每个三级层序又可以划分为海侵和高位体系域,低位体系域均不发育。以上研究为后期沉积相划分、储层预测等提供了可靠的地质依据。     

下扬子陆域下寒武统烃源岩特征及其对南黄海油气勘探的借鉴

早寒武世下扬子陆块与华夏陆块均向北漂移并拼合成南方古陆,发生褶皱隆升,但对下扬子陆块北部(现今下扬子地区)影响不大,总体处于浅海台地相。因为早寒武世早期受上升流等因素的影响,下扬子地区早寒武世有机质来源丰富,在缺氧还原的沉积环境形成了优质烃源岩。下扬子地区下寒武统烃源岩呈NE向展布,受"一台两盆"构造格局影响存在2个沉积中心:一个在安吉—休宁深水陆棚区,厚度100~300 m;另一个在泰州—盐城深水陆棚区,厚度50~150 m。海侵主要来自东北方向,烃源岩向东北方向减薄。从陆域烃源岩厚度分布趋势看,南黄海盆地烃源岩厚度应在50~200 m之间。中生代南方古陆与华北陆块拼合形成中国大陆时,对下扬子古生代形成的油气藏产生了严重的破坏。台缘相烃源岩厚度大、埋深大、生烃早,生成的油气藏在中生代南北陆拼贴期遭到破坏,是现今古油藏的烃源供给者。我们推测南黄海下寒武统为台地相沉积,埋藏相对较浅,热演化程度相对较低,大部分烃源岩可能在燕山中—晚期发生过二次生烃,有利于常规油气藏的保存。     

下扬子陆域海相古-中生界烃源岩控制因素及其对南黄海盆地的启示

通过精细测量及观测南京、巢湖、浙江地区25个露头点露头资料和典型剖面测量以及资料收集整理,综合分析认为下扬子陆域主要发育下寒武统荷塘组、下奥陶统宁国组(大湾-牯牛组)、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组、下二叠统栖霞组、上二叠统龙潭组、上二叠统大隆组6套区域性主力烃源岩。烃源岩的发育受多种因素控制,在下扬子地区主要受构造演化、最大海平面变化、古地貌单元、沉积环境等因素控制。在构造演化控制的特定古地理格局下,大规模海侵期控制了烃源岩发育层位,古地貌单元控制了烃源岩分布范围, 沉积环境控制了烃源岩的类型。以下扬子陆域烃源岩研究为对比基础,探讨了寻找南黄海盆地烃源岩的方向。     

南黄海海域与下扬子地区海相中-古生界地层对比及烃源岩评价

南黄海海域广泛分布了海相中-古生界,区域地质研究表明,南黄海海域不仅是下扬子向海的延伸,而且是下扬子的主体.扬子地区的沉积盖层发育十分良好,海相中-古生界大致可分为两大套:震旦系-志留系与泥盆系-中三叠统.通过南黄海海域与下扬子地区海相中-古生界地层的对比研究,认为南黄海海域发育了与陆地相同的海相中-古生界,其中下古生界主要烃源岩有上震旦统陡山沱组、下寒武统幕俯山组、上奥陶统五峰组、下志留统龙马溪和高家边组;上古生界-三叠系主要烃源岩为下三叠统青龙组、上二叠统大隆组和龙潭组、下二叠系栖霞组,其中上震旦统泥质岩、下寒武统泥质岩、下志留统泥质岩和二叠系碳酸盐岩是4套主要的烃源岩.     

东海陆架南部邻近陆域晚三叠世—早侏罗世沉积古环境分析

东海陆架盆地南部邻近陆域主要包括福建东南部以及广东东北部的广大地区。结合野外地质考察、岩石薄片镜鉴及样品地球化学测试结果等资料,研究了该地区晚三叠世—早侏罗世沉积古环境。研究区晚三叠世—早侏罗世时期,属于温湿气候环境,南部的粤东地区沉积水体深度较大,因此,大部分样品指示厌氧环境。晚三叠世时,整个东海陆架南部邻近陆域自南向北水体逐渐变浅,南部主要为滨海—浅海陆棚—深水陆棚环境,北部主要表现为受海侵作用影响的海陆过渡相环境;早侏罗世时,南部主要表现为水体较深的深水陆棚环境,北部主要表现为海陆过渡相—陆相沉积环境。通过对具有相同大地构造背景的邻近陆域沉积古环境的研究,从而可以推断缺乏钻井资料的东海陆架盆地南部沉积古环境自北向南由陆及海,为后续开展海域中生界油气地质条件研究提供依据。     

南黄海地区与上扬子地区海相中-古生界岩性地层对比

海相油气勘探是近十年来我国油气勘探中的重点研究领域,受到越来越多的关注。南黄海地区分布着厚层的前新生代海相地层,为深入了解该套地层,通过收集南黄海盆地的钻井资料以及下扬子陆区的地层资料,将其与上扬子四川盆地的海相地层进行岩性对比和沉积演化分析,了解两套地层的异同性,认为南黄海盆地与上扬子四川盆地的海相中-古生界沉积演化在印支运动以前总体来说是"大同小异",均为以碳酸盐岩沉积为主的稳定沉积,只是在中-古生代构造运动改造时间、规模上存在着一定的差异,上下扬子地区的海相中-古生界具有充分的可比性。还就上下扬子地区的烃源岩特征和油藏保存条件差异等方面进行了简要阐述,这有助于通过借鉴四川盆地海相油气勘探的成功经验,评估南黄海海相地层油气潜力,探索南黄海盆地下一步油气勘探的方向。     

下扬子海区南黄海盆地油气勘探的几点认识

南黄海盆地具有50年的油气勘探历史,但至今还是我国海域唯一尚未发现工业油流的大型含油气盆地。简要概述了南黄海盆地的油气勘探历程,以2005年为界,将其划分为前后两大勘探时期,代表南黄海盆地油气勘探由新生界向中—古生界转变的历程,共经历了自营勘探、对外合作勘探、国土资源大调查和全国油气资源战略选区调查评价4个阶段。通过地震地层、沉积地层、构造演化和资源潜力评价的分析,指出多期盆地叠置和复杂构造演化是其中的关键点和难点,具有重要的意义。     

下扬子高家边组烃源岩展布及其对南黄海盆地的启示

为了探讨下扬子高家边组烃源岩展布及其对南黄海盆地的启示,开展了资料的收集整理、野外地质考察以及露头样品与邻近最新钻孔岩心样品对比。结果显示:高家边组烃源岩分布广,黄绿色的高家边组露头样品其未风化前的颜色很可能为黑色,其原始有机质丰度很可能较高;露头样品和岩心样品均显示,高家边组存在鲁丹阶的专属笔石,显示其具有较高的生烃潜力。结合下扬子区域构造演化和南黄海地震剖面解释认为,高家边组烃源岩分布广,潜力大,很可能是南黄海盆地一套较好的烃源岩。     

南黄海崂山隆起石炭系—下二叠统孔隙型碳酸盐岩储层预测

海相碳酸盐岩储层是南黄海盆地崂山隆起中—古生界重要的油气储层,由于钻井少,储层非均质性强,地震储层预测研究是油气勘探的重点和难点。以南黄海石炭系—下二叠统碳酸盐岩为例,通过分析CSDP-2井生物碎屑灰岩储层的岩石物性及井-震响应特征,发现生物碎屑灰岩声波阻抗高于纯灰岩以及碎屑岩的声波阻抗,低λρ具有较好的岩石物性特征,针对这种特点,采用叠前同时反演方法对孔隙型碳酸盐岩储层的岩性和物性进行预测。预测结果表明南黄海崂山隆起石炭系—下二叠统生物碎屑灰岩储层比较发育,横向不连续且具有较强的非均质性,位于古高地储层物性发育较好,其成因是由于受印支构造运动,上覆地层抬升到地表遭到暴露,加上淡水淋滤溶蚀作用,在一定程度上提高了碳酸盐岩储层的次生孔隙,形成了钻井岩心所揭示的储层特征,因此,高孔隙度的孔隙型碳酸盐岩是南黄海石炭系—下二叠统油气勘探的首选目标。     

下扬子地块2个古生界地质剖面的烃源岩特征及其对南黄海盆地的意义

针对南黄海海域油气勘探缺乏揭示古生界钻井样品资料的窘况,对邻近陆区2个典型露头剖面进行了调查研究。这2个剖面分别为南京幕府山的下古生界寒武系陆相泥岩和安微巢湖的上古生界二叠系海相灰岩,都呈深灰黑色;前者是当前下扬子陆区页岩气勘探重点研究层系;后者出露面积较大,似臭鸡蛋味浓烈,为含硅碳酸盐岩,俗称"臭灰岩"。通过系统油气地球化学测试,证实其均为优质烃源岩;岩石物性测试结果表明,后者还可为优质储集岩。由于古生代下扬子地块具有地台性质,沉积体系向南黄海海区自然延伸沉积,因此,利用这些来自陆区露头地质剖面的珍贵样品推测,二者均可作为南黄海盆地尤其是南部坳陷的潜在主力烃源岩,以期为相应的油气勘探评价提供借鉴。     

下扬子地块宣城地区荷塘组富有机质页岩古环境恢复——以宣页1井为例

元素地球化学特征可以有效地反映沉积物沉积背景与沉积环境。以宣城地区宣页1井（下称XY1井）下寒武统荷塘组富有机质页岩为例，利用元素地球化学指标，对下扬子地块宣城地区荷塘组富有机质页岩的构造背景与沉积环境进行了分析。结果显示，荷塘组富有机质页岩属于温暖潮湿气候背景下的稳定大陆边缘沉积，为缺氧-贫氧的海相环境，水体具有较高生产力。综合古环境参数恢复结果认为，荷塘组富有机质页岩为深水滞留沉积的产物，水体深度先加深后变浅。     

下扬子-南黄海二叠纪岩相古地理特征及油气勘探启示

以二叠系为研究对象,基于野外露头、钻井资料和地震资料,以沉积相分析为核心,以组为单位编制了下扬子-南黄海二叠纪岩相古地理图,并在此基础上,预测有利烃源岩和储层分布,分析二叠系勘探潜力及勘探方向。研究结果表明：下扬子地区二叠纪为稳定的被动大陆边缘型构造背景,其古地理特征总体呈现的地势为沿NE—SW向展布的轴部低、西北及东南两侧较高的沉积面貌和格局,主要发育三角洲相、滨岸-沼泽相、局限台地相、开阔台地相和斜坡-盆地相等主要优势相;根据烃源岩与岩相古地理之间的对应关系,推测龙潭组煤系烃源岩主要发育于下扬子陆区的安徽东南部到江苏东南部、海区的南黄海盆地中部,综合评价其有机质丰度高、平面分布稳定、厚度大,是二叠系重要的烃源岩发育层段;指出崂山隆起的东南部和东部紧邻生烃中心,三角洲储层发育,油气运移条件优越,晚期保存条件好,是有利勘探靶区。     

下扬子皖南地区下寒武统荷塘组页岩地球化学特征及地质意义

中国南方下寒武统富有机质黑色页岩发育,具有分布面积广、沉积厚度大、有机碳含量高等有利条件,蕴藏着丰富的页岩气资源潜力,有望成为页岩气“增储上产”的重要区域。以下扬子地区下寒武统荷塘组页岩气首口参数井−XY1井为研究对象,利用岩芯资料和地球化学分析测试数据,探讨了研究区元素地球化学特征与古环境意义。研究结果表明：主量元素SiO2、K2O相对富集,其他元素均不同程度地相对亏损;微量元素Sr、Rb亏损,Ni、Co、Ba元素明显富集。荷塘组黑色页岩属大陆边缘沉积,硅质主要来源于硅质生物,为生物成因,沉积时期气候温暖潮湿,为咸水-高盐水体环境,有利于有机质的形成,沉积期具有较高的古生产力,水体环境以贫氧-厌氧为主,有利于有机质保存。     

下扬子地区官地1井下寒武统海相泥页岩孔隙发育特征及影响因素

以下扬子陆域地区官地1井下寒武统幕府山组海相泥页岩岩心样品为研究对象,综合运用场发射扫描电镜、X衍射分析、气体吸附、高压压汞和有机地球化学分析等实验测试手段,系统研究了官地1井幕府山组泥页岩孔隙结构特征和孔隙发育影响因素。研究表明：(1)官地1井幕府山组泥页岩矿物组成以石英、方解石胶结物和黏土矿物为主,其总有机碳含量较高,有机质类型以I型干酪根为主且均处于过成熟阶段;(2)泥页岩孔隙类型主要为基质孔隙（粒间孔隙和粒内孔隙）、有机质孔隙和微裂隙,其中以有机质孔隙含量居多,而粒间孔隙面孔率占比最高;(3)有机质丰度对有机质孔隙的孔径和比表面积具有一定的影响,压实作用则构成过成熟阶段孔隙演化的主要因素,而刚性矿物具有一定的支撑作用并对有机质孔隙的保存具有积极意义;(4)分形维数与总有机碳含量和比表面积相关性较好,而与孔隙体积相关性弱,反映孔壁粗糙程度及孔隙结构复杂程度受有机质丰度影响。     

下扬子巢湖地区鼓地1井五峰组-高家边组下段页岩地球化学特征及其地质意义

下扬子巢湖地区鼓地1井揭示了上奥陶统五峰组（WF2-3带）和下志留统高家边组下段（LM2带和LM5-6带）页岩。基于该套地层的页岩岩心样品的元素地球化学测试分析,对其沉积构造背景、物源区背景、古气候、古生产力、海水深度和盐度、氧化还原条件进行了研究。结果表明,鼓地1井五峰组-高家边组下段页岩主量元素、微量元素以及稀土元素纵向分布不均匀,LM2带与WF2-3带和LM5-6带相比明显异常。沉积时期的构造环境主要为活动大陆边缘,同时兼具大陆岛弧的特征。物源具有长英质物源和成熟大陆石英物源混合物源的特征。WF2-3带和LM5-6带为浅水环境,底层海水含氧高,气候温暖湿润,古生产力较低,海水较浅且盐度较低;LM2带为深水环境,海水盐度高、滞留程度较弱,底层海水缺氧,气候干燥炎热,古生物生产力较强。     

下扬子巢湖鼓地1井五峰-高家边组生物地层及部分笔石带缺失原因

鼓地1井位于安徽巢湖鼓山,该井开口层位即为高家边组地层,在770.5～1 234.5 m处钻遇高家边组（下段）和五峰组黑色笔石页岩,笔者据此开展了该井笔石生物地层研究及其部分笔石带缺失的原因分析。鼓地1井由下而上能鉴定出Dicellograptus complexus-Paraorthograptus pacificus带（WF2—WF3）、疑似Akidograptus ascensus带（LM2）、Coronograptus cyphus带（LM5）、Demirastrites triangulatus带（LM6,未见顶）4个生物地层单元。与下扬子区连续沉积的五峰-高家边组笔石生物带相比,鼓地1井缺少Metabolograptus extraordinarius-Metabolograptus persculptus带（WF4—LM1）和Parakidograptus acuminatus-Cystograptus vesiculosus带（LM3—LM4）。分析认为,受“江南古陆”扩展的影响,鼓地1井可能在WF4—LM1时期存在沉积间断,并未接受沉积;而LM3—LM4在邻区可见,推测是由于鼓地1井位于逆冲推覆构造带上,受构造滑脱的影响致使该段地层缺失;这些原因也导致了该井五峰-高家边组有利黑色页岩厚度小。Coronograptus cyphus带和Demirastrites triangulatus带（LM5和LM6）厚度大,应是受逆冲推覆构造的影响,地层出现了重复。