四川盆地下寒武统龙王庙组岩相古地理特征和沉积模式

在系统吸收前人研究成果的基础上,通过露头、岩心和薄片观察,结合测井和区域地质资料,探讨了四川盆地龙王庙组岩相古地理特征及沉积模式。研究认为:四川盆地及周缘在寒武系龙王庙组沉积时期为远端变陡的缓坡环境,自西向东依次发育近岸潮坪—内缓坡—中缓坡—外缓坡相带。其中四川盆地主体位于内缓坡,它又可划分为浅水内缓坡、局限内缓坡和开阔内缓坡三个古地理环境,发育颗粒滩、滩间海、正常湖、局限湖和潮坪等5种亚相。在纵向上龙王庙组沉积期经历了上下两个海侵—海退的短期旋回。古地貌较高的浅水内缓坡主要发育上旋回,以颗粒滩和滩间海亚相为主,沉积了较厚层的砂屑白云岩、鲕粒白云岩、细晶白云岩、粉晶白云岩等。局限内缓坡和开阔内缓坡的下旋回发育了2套完整的湖—台坪组合,岩性以泥晶灰岩为主。上旋回普遍发生了白云石化,水体能量总体较弱;其中在局限内缓坡由于水流不畅、环境局限,以上旋回发育膏盐岩为特征。四川盆地及周缘缓坡台地的沉积特征和沉积模式的主控因素有三个:即古构造控制了沉积体系和沉积相类型;海平面升降控制了沉积物的垂向叠置和演变;古地貌和水体能量控制了沉积物类型和沉积微相分异。据此预测了安岳—南充—剑阁一带为有利储层的分布区。     

中扬子地区下寒武统清清虚洞组斜坡带沉积特征及其含油气性

中扬子地区下寒武统清虚洞组斜坡带上发育三种类型的深水沉积：①原地垂直降落沉积；②重力沉积；③等沉流沉积。该斜坡带可分为碳酸盐缓坡和碳酸盐斜坡，在成岩过程中有机碳经历了干酪根裂解生烃阶段，存在生油岩层。     

碳酸盐岩缓坡向镶边台地的转化:以黔东麻江地区下寒武统清虚洞组为例

黔东麻江地区位于上扬子台地东南缘,下寒武统(相当于2008年国际地层年表中的寒武纪第二统)清虚洞组发育浅海碳酸盐岩沉积。露头观察、微相分析和地球化学数据综合得出,麻江地区清虚洞组可划分为浅海陆棚、潮下带、浅滩、潮间带4种沉积环境。由下向上,构成了5个向上变浅的旋回(C1-C5)。C1-C3旋回为浅海陆棚-潮下带-潮间带序列,以细晶白云岩为主,局部见鲕粒或灰泥的交代残余;C4-C5旋回为台缘浅滩-潮间带序列,浅滩特征明显。麻江地区沉积环境的纵向演化和邻区沉积环境的对比表明,湘西黔东地区清虚洞组经历了碳酸盐岩缓坡向镶边台地的过渡转化。     

四川盆地及邻区下寒武统龙王庙组颗粒滩沉积特征与空间分布

通过对区域地质调查剖面资料和钻井资料的研究,结合对部分野外剖面与钻井岩心的系统观察和取样分析,发现四川盆地及邻区下寒武统龙王庙组的颗粒滩主要由颗粒石灰岩(白云岩)和晶粒白云岩构成;颗粒滩以未暴露浅滩为主,发育向上变浅和向上变深2类垂向序列。川中古隆起和黔中古隆起北部地区的颗粒滩的横向规模大、层位稳定性和连续性最好,其余地区颗粒滩多表现为点滩且规模较小。研究区龙王庙期总体上为西浅东深,西南缘、西北缘和北缘为古陆环抱,盆内呈“一隆两坳”的古地理格局。颗粒岩在古地貌高地具有广覆式“五线一带”的平面分布样式。川中古隆起、黔中古隆起北部地区是颗粒滩发育最有利的地区,东北部和东南部的水下岛链区是优质颗粒滩带发育的潜在区。古隆起发育演化对颗粒滩和有利储集相带具有明显的控制效应,次一级海平面升降变化影响滩体的垂向叠置样式和横向连续性。     

扬子地台东南缘下寒武统清虚洞组风暴沉积特征及其重要意义

在扬子地台东南缘,下寒武统龙王庙阶清虚洞组主要由浅水碳酸盐岩组成。在野外露头剖面实测和室内镜下薄片观察的基础上,大量风暴沉积被发现于不同剖面清虚洞组的不同层位中,同时大量风暴诱发形成的沉积构造被识别出来,包括侵蚀基底、粗粒滞留沉积、粒序层理、平行层理、丘状交错层理(少见并且值得怀疑)以及沙纹层理,组成了多种类型的风暴沉积序列。结合更靠扬子东南缘的深水剖面中重力流沉积的缺乏,可以推断早寒武世龙王庙期扬子地台的沉积模式为碳酸盐缓坡。结合风暴的形成机制以及清虚洞组风暴沉积的发育特征(尤其是粗粒滞留砾屑的定向排列和典型丘状交错层理的缺乏),可以推断研究区风暴沉积形成于强烈的冬季风暴作用,并且早寒武世龙王庙期华南的古地理位置应当位于中纬度地区,这一结论对一些著名的全球古地理重建方案提出了质疑。同时中纬度地区大规模发育蒸发岩和碳酸盐岩还佐证了寒武纪地球处于热室(Hothouse)时期。     

川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组沉积相

通过野外露头、钻测井、三维地震及区域地质调查等资料的综合研究发现,川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组岩石类型以碳酸盐岩(粉晶白云岩、颗粒白云岩、泥晶灰岩和颗粒灰岩)为主,局部发育大套蒸发岩(膏岩和云质膏岩)及碳酸盐岩与碎屑岩的混合沉积;识别出局限台地相、开阔台地相、蒸发台地相和混积台地相4种沉积相类型,以局限台地相最为发育;川东及其周缘地区龙王庙组各沉积相带呈北东—南西向展布,混积台地相分布于研究区西北部,蒸发台地相集中发育在研究区西部华蓥山断裂东侧,局限台地相分布于混积台地相以东到盆地东边界以西的地区,开阔台地相分布于局限台地相以东到广海的部分地区。     

川中地区下寒武统龙王庙组白云岩储层成岩作用

下寒武统龙王庙组是四川盆地一个全新的含油气层,尤其是随着近期川中地区该层位取得重大突破,龙王庙组展现出了巨大的勘探潜力。通过岩心薄片观察、扫描电镜及X衍射分析等研究手段结合常规储层物性分析方法等对川中龙王庙组储层成岩作用进行了探讨。研究结果发现龙王庙组储层发育良好,储集岩以砂屑白云岩及粉晶白云岩为主,粒间溶孔、晶间溶孔以及溶洞较为发育,孔隙度集中在2%~6%间,渗透率集中在0.001×10-3~0.1×10-3μm2间,结合孔渗相关关系分析认为龙王庙组储层包括中孔中渗的孔隙型储层及低孔高渗的裂缝-孔洞型储层两类。储层在成岩阶段经历了压实作用、胶结作用、白云石化作用、重结晶作用及多期溶蚀作用。压实作用及胶结作用使得原生孔隙大幅度减少,对储层的形成具有破坏性作用;白云石化及重结晶作用造成孔隙结构发生改变,进而提高储层的有效孔隙度。研究表明龙王庙组白云岩成因主要与同生-准同生阶段局限高盐度海水有关;而多期溶蚀作用产生了大量的次生孔洞成为现今主要的储集空间。     

川北地区下寒武统龙王庙组沉积相 及与储层的关系

以四川盆地北部下寒武统龙王庙组为研究对象,利用野外露头、测井及岩心等资料,探讨了川北地区下寒武统龙王庙组的沉积相类型及特征,并分析了其对储层的影响。研究认为:川北地区在早寒武世龙王庙期的沉积环境为碳酸盐台地,发育潮坪、局限台地和开阔台地等3种相带,这些相带又进一步细分为混积潮坪、台内点滩、潟湖和滩间海等4种亚相。其中,混积潮坪亚相主要发育砂质白云岩坪、白云岩坪等,部分地区可见潮道;台内点滩亚相以砂屑白云岩最为常见,沉积厚度不大;潟湖亚相以白云质潟湖沉积和白云质灰质潟湖沉积为主,分布面积大;滩间海亚相沉积物以深灰色块状石灰岩为主,局部夹白云质豹斑灰岩。纵向上,大部分地区龙王庙组沉积由2次海退旋回构成,潟湖主要发育在单个沉积旋回的中下部;台内点滩主要发育在沉积旋回的中、上部,单个滩体厚度较薄;混积潮坪发育在旋回顶部,即旋回末期。平面上,由于受古陆影响,研究区自西向东具有物源供应减少、沉积水体逐渐变深,以及沉积相从潮坪—局限台地—开阔台地过渡的特征,台内点滩主要围绕局限潟湖分布。结合不同沉积相带储层物性的分析,认为台内点滩的颗粒白云岩储集性能最好,晶粒白云岩次之,膏盐岩最差。龙王庙组储层发育的最有利沉积环境为台内点滩。     

川东北地区下寒武统龙王庙组白云岩成因分析

通过剖面实测、薄片鉴定、阴极发光分析和地球化学分析,对川东北地区下寒武统龙王庙组白云岩成因进行了研究。研究结果表明:研究区龙王庙组自下而上发育灰岩—过渡岩性—白云岩,以颗粒结构为主,白云石主要为泥—粉晶,呈它形—半自形晶,阴极发光呈昏暗光—暗红光。样品的MgO与CaO呈负相关,白云岩Mg2+/Ca2+较低,高Na含量,低Sr、Fe、Mn含量,白云石有序度较低,各岩性稀土元素配分曲线平行一致分布,δCe无异常,δEu负异常,灰岩δ13C偏正、δ18O处于同期海水内,白云岩δ13C、δ18O偏正,87Sr/86Sr高于同期海水值。结合区域地质背景、岩石学特征和地球化学分析结果,研究区白云石化流体为高盐度蒸发海水,研究区白云岩为渗透回流白云石化作用形成。     

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩沉积组合及其对储集层的控制作用

基于前人研究成果, 综合四川盆地龙王庙组野外露头、钻测井、岩心及薄片等资料, 对龙王庙组的岩石类型、沉积亚相和岩石物性进行了详细的分析, 探讨了龙王庙组颗粒滩沉积组合的特征、分布规律及其对储集层发育的控制作用。结果表明： （1）四川盆地龙王庙组可以识别出4种主要的岩石类型, 垂向上主要发育3种与颗粒滩相关的水体向上变浅的沉积组合： 多期颗粒滩垂向叠置、颗粒滩—台坪（混积潮坪）、滩间海—颗粒滩（—台坪）;（2）颗粒滩沉积组合分布受控于古地貌和海平面升降;平面分布主要受控于古地貌, 多期颗粒滩垂向叠置组合主要发育在川中地区, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合主要发育在川北、川西南地区, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合主要发育在川东、川东南地区;垂向分布主要受控于海平面升降, 与所处层序地层的位置有密切关系, 滩间海—颗粒滩组合多发育于层序中下部, 颗粒滩—台坪（混积潮坪）, 多期颗粒滩垂向叠置组合发育于层序中上部;（3）多期颗粒滩垂向叠置组合最有利于储集层发育, 其次是颗粒滩—台坪（混积潮坪）组合, 滩间海—颗粒滩（—台坪）组合储集层物性较差。     

湘西-黔东下寒武统清虚洞组藻灰岩沉积特征及其找矿意义

铅锌矿是湘西-黔东地区的优势矿种,资源丰富,开发历史悠久,找矿潜力巨大。综合分析前人有关湘西-黔东生物礁的资料,介绍了藻灰岩的沉积特征,并结合大量实际地质资料,对藻灰岩控矿进行了论述。结果表明: 成矿物质主要来源于藻类及碳酸盐泥对Pb²⁺、Zn²⁺离子的吸取,矿床成因属于沉积成岩矿床类型,兼有成岩期后矿床性质; 藻礁灰岩与不同岩性的接合部位及其附近等微地球化学障区,往往就是铅锌富矿体产出部位; 藻礁灰岩与礁间通道的薄层泥质白云质灰岩呈指状交叉接触处,也常有铅锌富矿体产出; 铅锌富矿体基本上产于清虚洞组灰岩段中,且明显受该段藻礁灰岩控制。为满足国内外对铅锌矿日益增长的消费需要,深入研究区内铅锌矿的地层岩相岩石控矿因素及其富集规律,指导该地区藻灰岩中铅锌矿找矿工作,具有重要的现实意义。     

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩特征及分布规律

四川盆地龙王庙组颗粒滩相沉积具有良好的天然气勘探潜力。利用盆地露头、岩心和薄片资料,结合地震解释,明确了颗粒滩相由砂屑白云岩、鲕粒白云岩、晶粒白云岩和斑状白云岩组成。颗粒滩相发育滩主体、滩翼和滩坪等微相,储层主要分布于滩主体微相。颗粒滩包含多期向上变浅的高频旋回,每期滩体厚度达2²0 m,宽0.920 m,宽0.9¹.5 km,多期滩体的叠置可形成累厚181.5 km,多期滩体的叠置可形成累厚18⁵5 m、宽755 m、宽7⁸ km、延伸长达百余千米的滩带;滩带主要发育在台隆区相对高部位,总体上环绕澙湖展布,受古构造和海平面变化的双重控制。这一认识有利于盆地龙王庙组滩体的预测,并有助于提高钻探成功率。     

黔西北丁台地区下寒武统清虚洞组风暴沉积的发现及其意义

黔西北遵义丁台剖面下寒武统龙王庙阶清虚洞组的底部和中部发育两套具有不同沉积特征的风暴沉积,与同时期风暴沉积多发现于黔东湘西台缘区不同,研究在黔西北台地内部发现该时期风暴沉积。其底部风暴沉积段发育侵蚀底面、粗粒滞留沉积、丘-洼状交错层理、沙纹层理和泥晶灰岩背景沉积,共识别出三种类型的风暴沉积序列,其沉积特征指示其形成于正常浪基面与风暴浪基面之间的中缓坡环境,而中部风暴沉积段则发育粗粒滞留沉积、粒序层理、沙纹层理和具鸟眼构造的藻屑灰岩背景沉积,可识别出四种类型的风暴沉积序列,其沉积特征指示其形成于浪基面之上的浅水潮坪环境。本剖面上下两段形成于不同沉积背景的风暴沉积的发现不仅丰富了我们对风暴沉积的认识,更为重要的是为研究早寒武世龙王庙期扬子地台的古纬度及古板块演化、地层等时对比和古地理演化提供了极有价值的资料。     

川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组储集层特征与控制因素

根据薄片、阴极发光、扫描电镜、岩石物性等分析化验资料以及测井资料,对川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组储集层特征与控制因素进行研究。结果表明:(1)龙王庙组储集层岩性主要为颗粒碳酸盐岩,其次是粉-细晶白云岩。(2)龙王庙组储集层储集空间主要为粒间(溶)孔、晶间(溶)孔、粒内溶孔,构造缝和溶蚀缝发育;储集层基质孔隙度值和渗透率值低,平均值分别为4.25％和6.25×10^-3μm²,储集层类型包括孔隙型和裂缝-溶孔型2种。(3)龙王庙组储集层的形成和分布可能受到沉积作用、成岩作用、埋藏过程等3种控制因素的共同影响:沉积作用提供了储集层发育的地质基础;成岩作用是影响储集层发育的关键因素;埋藏方式影响储集层的最终形成,是川东地区龙王庙组储集层质量差于川中及川东南地区的原因之一。(4)综合储集层的岩性、物性、厚度及分布范围,认为川东及其周缘地区龙王庙组储集层以局限台地内滩体最为有利,局限潮坪次之。     

上扬子区下寒武统海相页岩岩相类型及沉积模式

上扬子区下寒武统牛蹄塘组页岩是我国南方地区页岩气重要勘探层系之一。通过露头、岩心、薄片、实验测试等资料综合分析,识别了该套页岩岩相类型及相关沉积作用方式,在水体氧化还原条件演变规律分析基础上总结了其沉积演化模式。牛蹄塘组页岩共包含6类岩相：富有机质硅质页岩、含粉砂硅质页岩、粉砂质页岩、黏土质页岩、泥质钙质页岩及粉砂质钙质页岩,主要体现为5种沉积作用方式：砂质机械沉积、钙质化学沉积、硅质生物沉积、泥质絮凝沉积及底流改造沉积。从底到顶,该套页岩表现为一套水体变浅的进积型演化序列,水体还原程度减弱,有机质保存条件变差。牛蹄塘组下段沉积期,盆地相区和陆棚相区分别以硅质生物沉积和钙质化学沉积为主,主体岩相类型为硅质页岩和钙质页岩;上段沉积期,盆地相区和陆棚相区分别以泥质絮凝沉积和砂质机械沉积为主,主体岩相类型为黏土质页岩和粉砂质混合质页岩。提出的牛蹄塘组页岩岩相发育模式及沉积演化规律能为研究区优质页岩的分布预测及页岩气勘探选区评价提供理论依据。     

中上扬子地区早古生代烃源岩沉积环境与油气勘探

中上扬子地区早古生代沉积盆地主要表现为克拉通海相盆地(∈-O2)和发育在克拉通之上的隆后盆地(O3-S).由于受区域构造作用、海平面变化以及古气候等主控因素的制约,形成了有利于烃源岩生成的沉积环境,奠定了油气生烃成藏的物质基础.早寒武世,中上扬子地区主要表现为浅海环境,沉积了由上升洋流带来的磷质物质以及分布稳定的黑色页...     

下扬子地区中-新生代的挤压变形与伸展改造及其油气勘探意义

以地表变形特征、地层厚度变化和地震剖面为约束,构建了贯穿下扬子地区主要构造单元的三条地质大剖面。剖面展示了研究区早期褶皱逆冲、晚期伸展断陷的构造格局,并揭示了变形的空间差异。通过对褶皱卷入的层位、断层与地层的切割关系及不整合类型和发育特征的梳理,得出研究区北侧的褶皱逆冲主要形成于中-晚三叠世,南侧的褶皱逆冲主要形成 于中-晚侏罗世。两侧的挤压构造在晚白垩世开始都经历了强烈的拉张作用,北侧的断陷一直持续到古近纪,新近纪以拗陷为主,而南侧古近纪断陷规模较小,新近纪拗陷不发育。苏州-无锡地区的下古生界受后期改造作用较弱,是油气勘探的有利地区。     

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层脆性评价:以贵州岑巩区块为例

页岩的脆性决定页岩储层的可压裂性,对页岩气的勘探开发影响重大。南方地区发育多套高脆性海相富有机质页岩,是我国页岩气勘探部署的重要战略地区。与已获得页岩气突破的龙马溪组页岩相比,下寒武统牛蹄塘组具有更大的沉积厚度与更广泛的分布面积,是我国页岩气勘探开发亟待突破的另一重点层系。为此,利用研究区牛蹄塘组岩心岩石力学实验、阵列声波测井、矿物组分和裂缝发育程度等资料,运用弹性参数法与脆性矿物含量法对牛蹄塘组页岩脆性特征与主控因素进行评价与分析。研究表明:牛蹄塘组页岩脆性与以石英为主的脆性矿物含量间并非呈单一正相关关系。页岩脆性与可压裂性受控于页岩的脆性矿物含量、TOC含量、热演化程度(成岩阶段)和天然裂缝发育程度。由于石英与TOC含量具有正相关性,当TOC含量小于6.5%时,牛蹄塘组页岩脆性与石英和TOC含量呈正相关关系;当TOC含量大于6.5%时,TOC对塑性贡献速率大于石英对脆性贡献速率,页岩脆性随石英与TOC含量的增加出现降低趋势。此外,岩心裂缝发育程度与页岩岩石力学脆性特征相关性较好,在过高TOC含量层段页岩脆性较低,岩心裂缝发育程度较差。对于中国南方海相页岩脆性评价,应结合不同地区、不同层位的实际地质条件进行多因素综合评价,以优选出最佳钻井与压裂层段。     

上扬子地区龙马溪组黑色富有机质页岩的浅水超覆沉积模式

细粒沉积作用决定着页岩储集层的物质基础,对优质页岩的形成具有重要作用。文中以上扬子地区龙马溪组黑色页岩为研究对象,通过岩心、露头、薄片、地震资料等分析,对该套黑色页岩的沉积发育模式进行研究。结果表明：(1)研究区龙马溪组黑色富有机质页岩段发育粉砂岩与页岩互层,见生物扰动、交错纹层、波状纹层、粒序纹层、泥砾定向排列、底部侵蚀面等沉积构造,具明显的浅水沉积特征;(2)黑色页岩内部发育多期受波浪作用影响而形成的页岩—粉砂质页岩—粉砂岩反粒序沉积旋回,显示出波浪作用对龙马溪组黑色页岩的形成具有重要影响;(3)风暴作用对于龙马溪组黑色页岩的形成具有一定的影响,表现为在不规则侵蚀面之上形成粉砂岩—黑色页岩正粒序沉积旋回;(4)从地震剖面以及连井剖面对比可以看出,随着海平面的不断上升,页岩总体上具有向古隆起边缘不断超覆迁移的特征。推测上扬子地区龙马溪组黑色页岩形成于水体较浅且受限的沉积环境,易受波浪以及风暴作用的影响,具有随着海平面上升而不断超覆迁移的特征。研究区龙马溪组富有机质黑色页岩的浅水超覆模式对于上扬子地区富有机质页岩的勘探具有重要的指导意义。     

黔东北地区寒武系清虚洞组钙质风暴岩及其地质意义

在黔东北铜仁-江口地区下寒武统清虚洞组下部发育一套特征典型、序列特殊的钙质风暴岩.该风暴沉积的底面侵蚀构造清楚,板片状泥晶灰岩砾石呈菊花状排列,发育丘状交错层理、负载构造、递交层理和小波纹层理等沉积构造,为典型的浅海风暴岩.该风暴沉积序列的最大特点是含有大量钙质鮞粒.另外,不同的、类似于近源和远源的风暴沉积序列出露于同一剖面的相邻层位,可能反映了风暴登陆路径或者风暴流强度的差别.该风暴沉积的发现,对建立与黔中和湘西北同期地层的沉积学对比剖面、探讨风暴沉积模式的空间变化具有重要意义.