惠民凹陷基山砂体成因及成藏机制探讨

基山砂体是沙三段沉积时期发育于惠民凹陷西北部的一套碎屑岩沉积。前人认为它是与东营凹陷有少体相似的深水浊积扇。通过近期对砂体的沉积相、地震相及测井相特征的综合分析,认为基山砂体属三角洲沉积。作为优质储集层,砂体存在三种油藏类型,即构造油藏、岩性油藏与构造－岩性油藏。     

山东惠民凹陷古近系湖泊地震涌浪记录的新发现

在陆相湖盆中,地震引起的各种作用力可以对各种先成沉积物进行改造而形成原地震积岩,同样地震可引发涌浪、浊流及碎屑流而形成地震涌浪沉积及震浊积岩.通过大量岩心观察描述和成像测井资料分析,首次提出惠民凹陷中央隆起带沙河街组含有丘状交错层理的碎屑岩与典型的原地震积岩(包括震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩等)紧密共生,当属于地震作用引发涌浪的沉积产物.本区地震涌浪沉积中发育丘状及洼状层理、包卷层理、平行层理、块状层理、波痕、冲刷及截切面等沉积构造.根据沉积特征和分布位置,本区地震涌浪沉积划分为两种类型,即位于涌浪基面附近的含塑性泥砾的搅动型和涌浪基面与正常浪基面之间的回流型.垂向上地震涌浪沉积一般位于原地震积岩之上,震浊积岩之下,组成完整的原地震积岩—地震涌浪沉积—地震浊积岩序列或原地震积岩—地震涌浪沉积序列.本区地震涌浪沉积的发现和研究,将为地质学家识别陆相湖盆地震事件沉积提供对比标准.     

山东惠民凹陷古近纪震积岩特征及其地质意义

震积岩是具有古地震事件记录的岩层,讨论了在山东惠民凹陷古近纪陆源碎屑断陷湖盆砂泥质沉积中发现地震灾变事件的典型变形构造,包括微同沉积断裂和震裂缝、卷曲变形构造、水下岩脉和泄水构造、震积枕状及伴生构造等。在此基础上,建立了该区古近系碎屑岩震积岩垂向序列 :A段下伏未震层,B段微同沉积断裂层,C段微褶皱变形层,D段枕状构造及伴生构造层,E段液化均一层和F段上覆未震层。层序的完整性取决于剖面位置,地震震级,特别是发生地震处的岩性。根据震积岩的分布规律和沉积特征讨论了其地质意义 :震积岩集中发育在凹陷边界断层和中央断裂带附近,代表凹陷边界断裂和中央断裂强烈活动时期,有助于断陷盆地构造演化的动力学解释;可能是一种潜在的油气储层。     

惠民凹陷中央隆起带古近系地震浊积岩特征研究

通过大量岩心、薄片、粒度和成像测井资料分析,首次提出山东惠民凹陷中央隆起带沙三段上部浊积岩与典型的原地震积岩(包括震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩等)紧密伴生,当属于地震成因浊积岩,地震浊积岩与原地震积岩之间被震积不整合面分割。地震浊积岩与非地震浊积岩具有类似的鲍玛序列,不同的是地震浊积岩鲍玛序列底部的含砾砂岩中颗粒具有碎裂结构。根据地震浊积岩所处位置,垂向上一般可组成完整的原地震积岩—“似海啸岩”—震浊积岩序列、原地震积岩—震浊积岩序列或者未震层—地震浊积岩序列。地震成因浊积岩的发现和研究,将为研究陆相湖盆地震事件沉积及正确判断济阳坳陷储集砂体的“多元”性提供地质理论依据。      

山东惠民凹陷古近系风暴岩沉积特征及沉积模式

利用钻井取心、薄片鉴定、粒度分析及测井解释等资料和手段,对惠民凹陷古近系风暴岩进行研究。结果表明,该凹陷风暴岩岩石类型丰富,包括各类碎屑岩、生物灰岩和火山碎屑岩。粒度分布具有“高斜多跳一悬式”、多段式和高斜一段式等多种样式。沉积构造也反映出重力流和牵引流兼有的水动力机制,发育渠模、冲刷面和截切构造等底层面侵蚀构造,递变层理、块状层理、丘状层理、洼状层理、平行层理等层理构造,波痕和各种同生变形构造、生物逃逸构造等。研究区风暴岩理想的垂向层序从下至上可抽象为“似鲍玛序列”:Sa递变层理段,Sb较大型浪成交错层理段,Sc平行层理段和丘状交错层理粉砂—细砂岩段,Sd波状纹层段,Se泥岩段和Sf正常半深湖泥页岩段。主要根据风暴岩的垂向序列类型、沉积构造特点和原地沉积物特征等总结出九种风暴岩序列和原地风暴岩、A型近源风暴岩、B型近源风暴岩和远源风暴岩等四种风暴岩沉积模式。     

山东惠民凹陷中央隆起带古近系沙三段层序地层及沉积演化?

根据山东惠民盆地中央隆起带古近系沙河街组第三段层序地层学研究，根据层序中湖平面变化特点和相应的沉积物特征，提出了陆相湖盆中层序内体系域的四分法，一个完整的层序由低位、湖侵、高位和下降四个体系域组成，并且层序界面位于湖平面最大下降的位置，介于下降域和低位域之间。层序地层中存在四个关键性界面：首泛面、最大湖泛面、始降面和最大下降面，其中首泛面对应于湖水由相对稳定到快速上升时的初始湖泛面，为低位域与湖侵域间的分界面；最大湖泛面对应于湖水快速上涨至最大限度时的湖泛面，为湖侵域与高位域间的分界面，在界面附近多形成特征的CS段；始降面对应于湖平面开始快速下降时的沉积界面，为高位域与下降域的分界面；最大下降面也是层序界面，为湖盆水体快速下降或湖盆岸线快速退到最低点时的沉积界面。结合研究区的岩芯、录井、测井、地震等资料综合分析，本文总结了四个关键面的识别标志。中央隆起带沙三段沉积共划分出六个体系域，分属三个层序。本文以层序II沉积为例，阐述了不同体系域的沉积体系特征，低位期湖盆水域面积小，河流-三角洲沉积体系发育，河流流经距离长，边缘地区形成似下切谷沉积；湖侵期发育小规模的退积式三角洲沉积，砂体较不发育；高位期湖盆水域面积大，砂体以深水浊积砂体为特征；下降期多发育进积式砂体，砂体发育。因此，位于层序界面之下的下降域和之上的低位域是湖盆砂体有利发育期，湖侵域和高位域是生油岩主要形成时期。     

惠民凹陷商河砂体储层特征与高分辨率层序地层控制

为查明惠民凹陷商河砂体的分布规律、物性特征及其控制因素,本文以高分辨率层序地层学和储层地质学理论和技术为基础,综合采用了岩心观察、薄片鉴定、岩心物性分析、测井解释和压汞分析等多种方法,对商河地区沙二下亚段的层序地层、储层特征及其控制因素进行了综合研究。结果发现,沙二下亚段可划分为3个中期基准面旋回,物性较好的储集砂体主要发育在中期基准面上升早期和下降晚期,且下降半旋回砂岩的孔渗特征一般优于上升半旋回砂岩。研究认为,储层物性与沉积微相密切相关,水下分流河道砂体和河口坝砂体物性最好,储层非均质性较弱;远砂坝和前缘席状砂物性一般略差,湖滩砂和分流间湾砂体物性最差,非均质性最强。储集砂体的平面分布和平面非均质性主要受控于沉积微相的类型和分布,而沉积相带的迁移、相的演化及储层垂向非均质性均受控于基准面的升降变化,故基准面旋回的升降变化对储层的空间展布和非均质性均具有明显的控制作用。     

惠民凹陷古近系砂岩储层物性控制因素评价

影响惠民凹陷古近系砂岩储集层物性主要因素有沉积条件、压实、碳酸盐胶结和溶蚀作用。沉积条件对物性的影响主要表现在对原生孔隙的发育程度和对溶蚀、胶结等成岩作用的控制方面;压实作用对孔隙度的影响主要表现在埋藏早期或碳酸盐胶结程度低的阶段,埋深每增加1 000 ｍ,孔隙度降低约8%~9%;胶结作用对储集层性质影响与成岩演化阶段有关,成岩演化程度越高,胶结对物性的影响越大;溶蚀作用对储集层性质改善很大,产生的次生孔隙最大可达20%。溶蚀作用在宏观上受区域构造背景和生油洼陷平面位置控制,断层较发育和临近生油中心（临南洼陷）的南部斜坡带和中央隆起带溶蚀最发育;微观上受岩石的粒度、分选及杂基含量控制,粒度越粗、分选越好、杂基越少的砂岩溶蚀作用越强。     

惠民凹陷古近系碎屑岩次生孔隙纵向分布规律

为了在油气勘探的过程中更加准确地预测有效储层的分布, 根据铸体薄片、扫描电镜、碳酸盐含量、镜质体反射率、粘土矿物以及储层物性等数据, 研究了惠民凹陷古近系砂岩次生孔隙的纵向分布规律.在小于1400m的深度, 砂岩的孔隙主要为压实和胶结之后的原生粒间孔隙; 在埋深超过1400m以后开始出现少量次生孔隙, 在1400~1500m深度范围形成原生孔隙与次生孔隙并存的混合孔隙带; 超过1500m, 大量的次生孔隙出现在1500~2300m和2700~4000m的2个深度段.所收集的砂岩孔隙度和渗透率数据在纵向上的变化关系也间接证实了这一点.次生孔隙主要为长石溶蚀成因, 碳酸盐胶结物溶蚀是次要的.在次生孔隙发育带内, 惠民凹陷烃源岩演化产生大量有机酸和泥岩中的粘土矿物迅速脱水是产生溶蚀作用形成次生孔隙的直接原因.      

东濮凹陷古近系沙河街组震积岩的认识及意义

通过对东濮凹陷北部古近系沙河街组的大量岩心观察和区域沉积-构造演化的分析,认为原地形成的震积岩普遍发育,以独具特色的软沉积物同生变形构造为主,主要有液化砂岩脉、火焰构造、枕状构造、球-枕构造、假结核、泄水构造、液化卷曲变形构造、液化水压破裂构造和粒序断层等,并综合出原地形成的震积岩软沉积物同生变形构造的垂向序列,自下而上依次为液化砂岩脉段、液化角砾岩段、液化卷曲变形段、震塌岩段以及液化均一层段,而球-枕构造和液化砂岩脉的形成主要与厚层泥岩夹砂岩有关,在震积序列的各部位均可出现。在东濮凹陷古近系沙河街组中识别出液化角砾岩、震褶岩、震塌岩 ３种类型的震积岩。震积岩的识别,为长期以来人们对东濮凹陷古近系沙河街组砂体沉积的 “ 重力流”与 “ 牵引流”以及相应盐岩成因的“ 深水成盐”与 “ 浅水成盐”的争论,从岩石学特征方面提供了一些肯定或否定的证据,使这些问题逐渐趋于明朗化。另外,震积岩是潜在的有利储集体,可能为东濮凹陷的勘探开发提供一个新的方向。     

山东惠民凹陷东营组尾花介科化石的发现及其意义

在山东惠民凹陷渐新统东营组二段发现了浪花介超科尾花介科Recticytherura ualisicosta gen.et sp.nov.－－U形脊直尾花介（新属、新种），化石产于该段近底部含生物砂质灰岩中。这是本区乃至渤海湾盆地下第三系尾花介科化石的首次发现。对该新属、新种进行了描述并据铰合构造、尾突、放射毛细管及壳壁构造等特征判断其为海相介形类。与之共生的介形类的组合特征、壳壁的元素组成特征及围岩的碳、氧同位素特征反映了微咸－半咸水的沉积环境，并由古湖泊的扩张和古气候分析认为东营组二段沉积期在惠民凹陷发生了一次短暂海泛。     

山东惠民凹陷中央隆起带古近系沙河街组层序地层特征及控制因素研究

结合山东惠民凹陷中央隆起带古近系层序地层学研究,依据层序中湖平面变化特点和相应的沉积物特征,提出了构造运动和气候是本区层序地层发育的主要控制因素。中央隆起带古近系沙河街组二、三、四亚段可划分为 3种层序类型,即断陷初期型、强断陷期型和断陷后期型层序。由于构造运动导致湖岸线向盆地方向退缩,产生下降体系域,本次研究采用了体系域的四分法,即一个完整层序由低位、湖侵、高位和下降四个体系域组成,并且层序界面位于湖平面最大下降的位置,介于下降域和低位域之间。断陷初期红色地层层序,受气候因素控制明显,既不同于冲积地层层序,也不同于正常湖相地层层序,在层序演化上有其独特的特点。受构造作用和沉积物补给条件的影响,研究区发育三种沉积密集段,不同类型的沉积密集段在层序中所处位置不同,控制着不同的烃源岩厚度和油气资源储量。     

山东安丘古近纪冲积层中的地震记录

在山东安丘市沂沭断裂带分布区,发现古近纪朱壁店组冲积相沉积中发育一些震积岩层,它们是一套以振动液化砂岩墙、液化砂岩脉、裂隙充填砂砾岩墙、震塌岩、震成小断裂及塌陷构造等为震积特征的震积岩组合。这些古近纪震积岩表明,沂沭断裂带在新生代早期是一个构造活动强烈、强地震频繁发生的时期。由这些震积岩所记录的地震灾变事件,是该地区继燕山构造旋回结束后进入喜马拉雅构造旋回的响应。安丘古近纪朱壁店组震积岩的发现,为研究沂沭断裂带的活动史及区域地层调研提供了新的实际资料。     

惠民凹陷西部老第三系沙河街组三段三角洲体系及砂岩体沉积特征和演化规律

惠民凹陷是渤海湾地区新生代断陷盆地之一，西部地区老第三系发育完整。三角洲是最重要的沉积体系和油气聚集的有利地带，三角洲型砂岩体是研究区主要的油气储集体。沙河街组三段自下而上发育完整的深湖相－前三角洲亚相（泥页岩或浊积扇）－三角洲前缘亚相（砂岩体）－三角洲平原亚相（砂岩体）巨旋回沉积序列。本文阐述了区内沙河街期发育的若干个三角洲体系的亚、微相构成和沉积特征，重点研究了三角洲型砂岩体以及与其成因相关的浊积岩体的分布，发育样式，揭示了惠民凹陷老第三系沙河街组三段三角洲体系的形成，演化规律以及时空上和其他成因相关沉积体系的共生特征。     

Composition and Provenance of Sandstones and Siltstones in Paleogene, Huimin Depression, Bohai Bay Basin, Eastern China

This study was conducted to distinguish the compositions and provenance of sandstones and siltstones in the Ek1-Es3 members of Huimin (惠民) depression. The samples have been analyzed for petrographic, major element and selected trace element compositions (including REE). The results show that the sandstones from the first member of Kongdian (孔店) Formation (Ek1) have higher quartz compositions than those from the fourth member (Es4) and the third member (Es3) of Shahejie (沙河街) Formation. The alkali feldspar/plagioclase ratio in the A-CN-K diagrams decreases in the order Ek1>Es4>Es3, which suggests that the Ek1 member had a more alkali feldspar-rich granitoid source and more intense weathering of the source than the Es4 and Es3 members. The mineral distributions in the A-CN-K diagrams also indicate that the sandstones and slltstones in the three members underwent K-metasomatism. Extrapolation of the sandstones and siltstones back to the plaginclase-alkali feldspar line in the A-CN-K diagram suggests a high average plagioclase to alkali feldspar ratio in the provenance (tonalite to granite). In addition, the chemical index of weathering (CIW) and chemical index of alteration (CIA) parameters of the sandstones and siltstones suggest that the weathering of the first cycle material was intense, and the CIW decreases in the order Ek1>Es4>Es3. Trace element ratios suggest all the sedimentary rocks were mostly derived from granitoids. Elemental ratio plots (e.g., Th/Sc vs. Eu/Eu*) of sandstones and siltstones suggest a mix of a granodiorite-tonalite source as a source of the sandstones and siltstones. The sandstones and siltstones of Es3 and Es4 members also contain higher Eu/Eu* and lower Th/Sc ratios than the sandstones and siltstones of Ek1 member. As is consistent with the petrography, it suggests that the sandstones and siltstones of Es3 and Es4 members are derived from a source with less granite and more granodiorite-tonalite than the sandstones and siltstones of Ek1 member.     

惠民凹陷上古生界烃源岩的生烃动力学研究

以化学动力学方法定量评价烃源岩是近些年发展起来的一种新方法。本文采用金管-高压釜封闭体系研究了惠民凹陷上古生界烃源岩(碳质泥岩)生烃动力学,取得了热解产物C1和C2～C5烃类气体组分生成动力学参数,结合Kinetics生烃动力学专用软件计算,模拟了具体地质条件下的成烃规律。结果表明,生成CH4所需活化能较高,分布范围较宽;随着碳数的增加(C2～C5),所需活化能与甲烷相反。结合惠民凹陷埋藏史与受热史,烃源岩发生过二次生烃过程,模拟计算结果与实际地质背景相吻合,指出古地温演化模式对烃源岩的生烃行为有重要的影响。生烃动力学参数为计算含油气盆地烃源岩油气生成量提供了科学依据。