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。     

莱州湾凹陷沙三中段高精度层序地层格架及沉积体系演化

莱州湾凹陷古近系沙河街组沙三中段发育典型的辫状河三角洲沉积体系。本文基于经典层序地层学理论,通过对莱州湾凹陷三维地震、主要钻井及取心、测井等资料综合分析,对莱州湾凹陷沙三中段层序地层特征及层序格架内沉积体系展布进行精细研究。将沙三中段整体划分为1个三级层序,并根据初次湖泛面、最大湖泛面及高水位体系域域内三角洲期次包络面的界定将沙三中段进一步划分为低水位体系域、湖侵体系域和高水位体系域3个体系域及6个四级层序。在层序格架内分析了研究区沙三中段沉积体系的展布特征及演化规律。沙三中段低水位体系域西部斜坡带发育扇三角洲沉积,北部陡坡带发育近岸水下扇沉积。湖侵体系域发育辫状河三角洲沉积,高水位体系域发育4期辫状河三角洲沉积、高水位体系域Ⅰ、Ⅱ期发育坡移浊积扇沉积。根据层序发育和油气成藏条件分析,认为沙三中段低水位体系域扇三角洲、湖侵体系域辫状河三角洲、高水位体系域坡I和II期的坡移扇沉积成藏条件最为有利,是下一步寻找岩性油气藏的优先目标。     

川西地区上三叠统层序地层岩石地球化学特征

川西地区上三叠统自下向上可划分为四个陆相层序（层序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）,每一个层序自下向上都发育有低水位体系域、湖侵体系域和高水位体系域.通过对层序Ⅲ、Ⅳ各体系域的几类岩石地球化学标型参数研究发现,每个层序在沉积的过程中,由低水位体系域到湖侵体系域再到高水位体系域,B含量、Sr/Ba比值、V/Ni比值都经历了从高到低再到高的旋回历程,也即是盆地的湖平面、古气候和古盐度等皆发生了一次旋回性的变化,进一步为层序和体系域的划分提供了证据.     

断陷湖盆陡坡带油气成藏类型及其分布规律探讨

断陷湖盆陡坡带油气生、储、盖层的发育与陆相层序中的体系域具有一定的成因联系,不同的陆相层序样式可构成不同的生、储、盖层组合,综合考虑陆相层序储集体类型及其特征,将断陷湖盆陡坡带油气成藏类型归纳为三大类,八亚类,十种。它们分别是：岩性上倾尖灭,岩性下倾尖灭,岩性透镜体,岩性相变,地层不整合,地层削截,地层超覆,地层退覆,构造－岩性复合,构造－地层复合等油气成藏类型,这些油气成藏类型在断陷湖盆陡坡带陆相层序各个体系域中的分布具不均衡性,以水进体系域为最,其次为水退休系域和高水位体系域,低水位体系域较少,从陆相层序各体系域中成藏类型的空间展布规律来看,水进体系域是陆相断陷湖盆陡坡带油气勘探的重要目的层段。     

松南西部斜坡区层序地层格架中的油气勘探模型

陆相盆地层序的发育是在湖盆蓄水量周期性变化条件下实现的。层序发育过程实际上是代表在湖水进-退的背景下湖泊冲积沉积作用彼此消长的过程。油气成藏与烃源岩的形成及储集体的发育有关。三维层序地层格架为烃源岩和储集体的配置提供了约束,形成了各种类型的圈闭,从勘探角度可称为油气勘探模型。松南西部斜坡区划分出2个巨层序、4个超层序和8个层序。层序Ⅵ由湖进体系域、高水位体系域和湖退体系域组成,本文即以此为例,论述层序地层格架中的油气勘探模型。模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应于湖退体系域、高水位体系域和湖进体系域,其中湖进体系域、高水位体系域可作为主要的烃源岩,而湖退体系域可提供储集岩。     

层序地层学体系域划分的局限性--以二连盆地WL凹陷为例

陆相层序地层学的一个主要内容是将三级层序划分为“低水位体系域、湖进体系域和高水位体系域”等三个水位域沉积体系 ,分别代表着一个湖盆沉积的三个阶段。低水位体系域和高水位体系域水体较浅 ,沉积较粗 ,而湖进水位域则水体较深 ,沉积较细。长期以来 ,从国外传入的三个水位域沉积体系划分成为研究陆相沉积的经典模式。以内蒙古二连盆地 WL 凹陷为例 ,指出这种模式具有一定的局限性 ,生搬套用可能产生一些错误的认识 ,甚至直接影响研究成果的可靠性     

江西信江盆地罗塘凹陷膏盐微量元素地球化学特征

江西信江盆地罗塘凹陷发育一套晚白垩世周田组暗色泥岩与膏盐岩互层沉积,为了解膏盐岩成因,综合利用钻井资 料和地球化学分析手段进行研究。结果表明,研究区膏盐岩主要发育在周田组二、三、四段,岩性为含钙石膏泥岩和泥质 石膏岩,其次为（硬） 石膏岩。稀土和微量元素地球化学特征揭示了膏盐岩与围岩的物源均来自陆源,而非深部卤水。膏 盐岩具有早期高水位浅水区和晚期低水位深水区两种沉积模式。早期高水位浅水区沉积模式主要分布在盆地边缘,沉积了 紫红色含钙质结核泥岩夹膏盐岩;晚期低水位深水区沉积模式主要分布在盆地中心,发育了膏盐岩与暗色泥岩互层沉积, 并组成多个盐韵律。平面上由盆地边缘到中心依次沉积了碳酸盐岩、膏盐岩类的典型蒸发岩序列。     

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。     

准噶尔盆地东部五彩湾一石树沟地区中二叠统层序地层研究

充分利用已有的钻井、测井、录井、地震等资料，应用地震地层学、层序地层学和沉积学理论，对准噶尔盆地东部五彩湾一石树沟地区的中二叠统层序地层进行研究。将中二叠统将军庙组至平地泉组划分为一个层序；又根据不同的沉积组合和几何形状，把将军庙组划分为低水位体系域（LST），平地泉组三段至二段下部划分为湖侵体系域（TST），平地泉组二段下部至一段划分为高水位体系域（HST），凝缩段难以确定。低水位体系域主要为冲积扇、滨浅湖沉积，湖侵体系域为半深湖一深湖、水下扇沉积，高水位体系域为扇三角洲前缘、水下扇沉积。     

苏红图-银根盆地下白垩统层序地层学研究

本文根据沉积、古生物及地震资料对苏红图-银根盆地下白垩统的层序地层学特征进行了研究。把下白垩统划分为１个三级层序和低水位体系域、湖侵体系域、高水位体系域。根据准层序的叠置方式，准层序组有进积型、退积型和加积型，本区下白垩统可以划分９个准层序组，以退积型准层序组最为发育。苏红图-银根盆地早白垩世早期沉积格局曾发生过显著变化，从早到晚先后发育冲积扇、扇三角洲、浅湖和深湖相沉积，并在深湖相暗色页岩中夹有浊流和泥石流沉积，为退积型湖进层序。早白垩世晚期则由滨浅湖相演化为滨湖沼泽和河流相沉积，为进积型湖退层序。本区的湖侵体系域浅湖-深湖相暗色泥、页岩厚度大，有机质丰度高，类型好，是重要的烃源岩。低水位体系域的扇三角洲层序以加积型为特征，即下部为扇三角洲平原，中部为扇三角洲前缘，上部为前扇三角洲。反映了该区处于活动盆地边缘，湖水由浅变深，扇三角洲相应后退，沉降速率大于沉积速率。其中扇三角洲前缘砂体的储集作用不可低估。高水位体系域的滨浅湖滩砂也是重要的油气储集体。而湖侵体系域的深湖相泥、页岩和高水位体系域的滨湖沼泽相泥岩均可作为区域盖层。它们在垂向上构成了有利的生储盖组合。     

干盐湖阶段的沉积特征兼论钾盐矿层的形成

盐盆地演化到析钾阶段时,广袤的干盐滩与若干卤水湖并存。这种特殊的地质地埋背景称为“干盐湖”。察尔汉盆地是现代干盐湖的一个典型实例。由于选择性溶解作用使钾富集在水位最低的卤水湖内,并在干盐滩与卤水湖之间的平坦湖滨地带形成钾盐层。成钾机理与现代海滨萨布哈类似,但钾-镁盐类来源于干盐滩内的孔隙(晶间)卤水。     

柴达木盆地冲湖积平原区深部淡水利用前景分析

柴达木盆地中部湖盐、石油和天然气化工基地淡水资源极度匮乏,供水矛盾日益加剧,淡水资源不足已成为制约湖盐、石油和天然气等矿产资源开发的瓶颈。根据已有勘探资料分析,提出在柴达木盆地较大河流下游冲湖积平原浅部咸卤水分布区,深部沿古河道存在较丰富的淡承压自流水,具有良好的开发利用前景,这对缓解柴达木盆地循环经济试验区湖盐、石油和天然气化工基地供水矛盾具有重要的支撑作用。     

江汉盆地潜江凹陷王场地区深层卤水水化学特征及成因研究

沉积盆地油田卤水中蕴藏着锂、铷、铯等战略性关键矿产资源, 其成因研究具有重要意义。本次研究采集了江汉盆地潜江凹陷王场地区地下卤水样品18件, 测试了其化学组成, 分析了卤水的水化学特征、元素相关性和特征系数, 探讨了该地区深层卤水成因。研究区卤水赋存于古近系潜江组砂岩中, 矿化度(TDS)平均值为260.04 g/L, 水化学类型为Cl-Na型, pH值在7.03~8.01之间。与往年相比, 潜江凹陷卤水矿化度呈逐年下降趋势, 可能与油田的开采注水有关。Na、Cl含量与TDS呈现了明显的正相关性, Li、K、B和Br含量随着TDS增加而升高, 而Ca含量随着TDS增加呈下降趋势, 可能揭示了原生沉积卤水蒸发浓缩的过程。高的钠氯系数(1.09~1.21)和氯溴系数(480~1547.60)以及低的钾氯系数(3.75~14.82)表明了来自石盐溶解的贡献, 波动的钙镁系数和脱硫系数反映了不均一的封闭性和变质程度, 从潜一段至潜四段封闭性变好、变质程度变高。研究区地下卤水为陆相盐湖原生蒸发沉积, 有明显石盐淋滤的物源补给, 储集空间整体封闭性较差, 变质程度较低。     

大柴旦盐湖卤水的现场扩大蒸发试验初探

为了研究硫酸铁亚型卤水在自然蒸发时的相化学,确定钾盐、硼酸、镁盐的结晶特性,把小型自然蒸发试验与现场扩大试验数据进行了比较。     

柴达木盆地别勒滩地区深部卤水储层空间分布特征研究

我国柴达木盆地蕴藏着丰富且极具开发潜力的卤水钾锂资源,但随着产能的不断扩大和持续开发,浅部易开采的优质资源不断减少,走向深部开采成为必然选择。与浅部相比,盐湖深部卤水储层质量相对较差,富水性弱且不稳定,开采难度极大。本文以查明察尔汗盐湖别勒滩区段深部卤水储层特征为目的,通过分析钻孔岩性和物性数据,研究了别勒滩区段深部卤水储层的平面分布特征和厚度变化规律,结果表明研究区以东南部储层厚度最大且石盐岩储层质量最优。卤水储层三维建模研究显示,富锂卤水主要分布在研究区中北部,南部锂含量相对较低;平面上第Ⅱ含矿层在中部石盐厚度大且粉砂和黏土夹层少,有利于卤水的开采。     

内陆湖盆"深水成盐"形成条件和识别标志:以东濮凹陷与现代盐湖为例

位于我国东部的许多新生代盆地,在地质历史时期发育了巨厚的岩盐沉积。尽管这些盆地的成盐模式研究已经历了40多年,但由于缺乏“深水成盐”的现代沉积模式,到底是“深盆-深水”还是“深盆-浅水”成盐,一直难以定论。为了理解“深水成盐”的控制因素,很多现代盐湖开展了水文学和水化学调查,然而这些湖盆的矿物组合各不相同,“深水成盐”的形成条件和控制因素尚不清楚。本文对死海、佛瑞湖等“深水成盐”的现代盐湖以及我国东濮凹陷沙三段的成盐特征进行了解剖,从盐度、水深、湖平面波动以及卤水分层等角度探讨了“深水成盐”的形成条件,对比分析了“深水成盐”的相对位置以及沉积物特征,总结了“深水成盐”的识别标志。研究表明,盐岩层系在岩心和测井资料上显示出多尺度的旋回性。“深水成盐”为水深较大的洼陷中心成盐,与盆缘的“浅水成盐”同盆共存。沉积相对岩盐层系的结构和组成有明显的控制作用,其中洼陷带的“深水成盐”,主要在洼陷带的卤水-湖底沉积物界面附近,析出和增生粗晶的盐类矿物,常与富含有机质和黄铁矿的暗色泥岩共存;而湖滨附近的“浅水成盐”,单层厚度薄,结晶粒度细小,通常含有较多的陆源碎屑。死海为代表的现代盐湖以及东濮凹陷等古代成盐盆地的沉积特征表明,“深水成盐”发生于湖平面的下降期,而且卤水剖面的厚度对蒸发岩的形成分布有明显的控制作用,同时具有“深水”和“深盆”特征的内陆盐湖更容易形成单层厚度大、横向稳定的岩盐沉积。本研究有助于改变人们以往对内陆湖盆成盐机理的认知,尤其是现代盐湖的卤水分层析盐特征,对解读地质历史中的其他成盐事件具有重要启示。基于现代沉积实例的“深水成盐”识别标志,可以为古代岩盐沉积模式的建立提供限定条件。     

核磁共振与水文地质钻探联合技术确定盐湖晶间卤水层富水性

中国西部大型干旱盆地盐湖中,承压卤水含水层因其中所赋存的固--液相钾矿资源储量大而成为主要含矿层。采用地面核磁共振与水文地质钻探相结合的技术方法对柴达木盆地某盐湖进行的承压卤水可采性试验,获取了含水层的相关物理参数,并将其解译为相关的水文地质参数。通过水文地质综合判断,确定了含水率 5. 4% 的富水地段。水文地质钻探验证获取了稳定丰富的涌水量,并使之成为采卤量 1. 5 ×104m3/d、KCl 含量 1. 67% 的工业性开采水源地。结果表明,核磁共振与水文地质钻探联合技术是确定盐湖晶间卤水层富水性的可靠右有效的方法。     

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨——碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K~+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。     

东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因研究的进展、问题与展望

东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因的研究进展主要包括两方面：一方面是盐的沉积机理研究,主要有“深水成盐”和“浅水成盐”两种完全对立的观点。“深水成盐”论者主要依据沉积学、古生物学和构造地质学等方面的论据,认为其盐是在一定的水深条件下形成的,分层卤水是成盐的基本形式;“浅水成盐”论者主要依据沉积学的论据,认为其盐是湖水持续蒸发浓缩的结果。另一方面是盐岩物质来源的研究,主要有海水侵入来源、地下深部热卤水来源和地表径流来源3种观点。海水侵入来源论者的主要依据是古生物化石,而其他两种来源论者则主要依据地球化学分析和推测。分析了盐岩研究中存在的6个主要问题：“深水成盐”论者的卤水分层成盐模式对东濮凹陷还只是一种假说,“浅水成盐”论者的论据不够全面,两种成盐论者对同一现象的解释存在较大分歧,测试样品的数量、分布及测试结果是否具有代表性值得考虑,海相化石尚需进一步厘定,海侵通道尚不明确。提出可利用双扩散对流数值模拟、地球化学及沉积学的综合研究对东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因作进一步探讨。     

西昆仑地区苦水湖富锂盐湖水化学特征及成盐元素来源

苦水湖是近年来在青藏高原西昆仑山腹地新发现的富锂盐湖,查明其水化学组成特征对丰富青藏高原盐湖型锂矿床基础资料具有重要的现实意义.然而受区域自然地理条件限制,对包含该盐湖卤水及补给水系的基础性研究还很少.综合运用Piper三线图、Gibbs图解和离子比例关系分析方法探讨了湖表卤水及湖周补给水系水化学组成、演化及主要离子来源.结果表明,由"补给源"到"汇",各离子组成发生了显著变化,水化学类型由碳酸钙镁型向硫酸钠亚型过渡转变,水化学的演化由岩石风化控制向蒸发结晶控制演变.根据离子比例关系,识别出3个主要离子来源:东北径流补给以碳酸盐岩、硅酸岩风化溶质来源为主;南部甜水海水系以盐岩溶解补给为主;湖周冷泉中的溶质则可能主要来自于同生沉积卤水与浅层地下水混合,或长英质火山岩、碳酸盐岩等的深部水-岩作用淋滤.