黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合类型及发育特征

黄县盆地是我国东部重要的煤与油页岩资源赋存区。采用沉积学、层序地层学及构造地质学等多种学科研究方法,对黄县盆地煤与油页岩组合类型进行研究,并在层序地层格架下分析不同组合类型的沉积环境演化,这对于该区煤与油页岩资源勘查具有重要意义。研究结果表明:(1)该区煤与油页岩组合类型有四种型式:油页岩/其它沉积/煤层共生组合(煤4-泥岩-油4组合)、煤层/油页岩共生组合(煤3和油3,煤1和油2)、油页岩/煤层/油页岩共生组合(油2-煤1-油1)和油页岩/煤层共生组合(油上1和煤上1)。(2)在黄县断陷盆地古近系地层沉积充填序列中识别出两类三个性质不同的层序界面(SB1、SB2、SB3),其中李家崖组可划分出2个三级层序,各层序具有四元结构特点,即由低水位体系域、湖扩张体系域和早期高水位体系域、晚期高水位体系域组成。(3)黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合主要在层序的低位体系域与湖侵体系域中发育,特别是在湖侵体系域中煤与油页岩组合类型丰富,主要与湖侵体系域复杂的沉积环境演化有关。     

陆相断陷盆地煤与油页岩共生组合及其层序地层特征

为了研究陆相断陷盆地煤层与油页岩共生发育的地质现象,采用沉积学、构造地质学、能源地质学和层序地层学的相关理论和方法对煤与油页岩共生发育特征进行了研究.研究发现:陆相断陷盆地煤层与油页岩主要存在5种共生组合类型;煤和油页岩的发育均需要稳定的构造和较少的陆源碎屑物质供应,共生发育的煤和油页岩中均含有高等植物和藻类;盆地基底的幕式构造活动对煤和油页岩发育的沉积环境及其转化起到主要控制作用,气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等起到次要控制作用;在层序地层格架下,各种煤与油页岩共生组合均可发育在湖扩张体系域,从体系域早期到晚期、从滨湖到湖中心,共生组合中煤层厚度逐渐减小,油页岩厚度逐渐增大;而早期高水位体系域,则主要发育厚度大、分布稳定的油页岩-煤层组合.可见,盆地基底幕式构造活动、沉积环境演化、气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等因素共同控制了陆相断陷盆地煤与油页岩的共生发育,且共生组合主要发育在湖扩张体系域和早期高水位体系域.      

敦密断裂带能源矿产成矿规律研究

敦密断裂带中抚顺盆地、梅河盆地和桦甸盆地等富含煤、油页岩等能源矿产,这些能源矿产在3个盆地中展布存在一定规律,在抚顺盆地中含煤沉积主要位于盆地底部,油页岩位于盆地中部,梅河盆地上下分布两层含煤沉积,中部发育油页岩沉积,而桦甸盆地油页岩位于盆地中部,而含煤层系位于盆地上部。以油页岩层系为3个盆地的等时层位,根据岩石组合特征和能源矿产分布位置,表明敦密断裂带西南段(抚顺盆地)为持续稳定深水沉积,向东北方向,水体逐渐变浅,且在构造反转时期,东北段湖泊最先消失。     

青海省侏罗纪含煤盆地及含煤地层

青海境内众多的侏罗纪含煤盆地,依其构造成生背景、沉积建造、盆地形态等特征,可归结为槽盆、广盆、碟盆、台盆四种类型的八个原型盆地。每个原型盆地含煤地层的岩石地层单位,按现代地层学的观点,可用一套系统进行命名。不同类型的含煤盆地因具有特定的构造演化机理,形成的地层包括岩性岩相古生物组合和煤层亦不尽相同。     

煤与油页岩共生成矿系统

为了揭示煤与油页岩共生于同一盆地相互依存、相互制约和共生成矿等原理,通过对煤与油页岩共生盆地特征综合分析,提出了煤与油页岩共生成矿系统并分析其影响因素,指出主要地质要素包括煤与油页岩共生岩系、煤及油页岩层、顶底板岩层以及上覆岩层等静态因素,和构造演化、煤与油页岩共生岩系形成的气候、盆地内的古生物演化与分带(层)、盆地边缘地区古植物的分布、水介质的性质变化(水体分层机制)、聚集及流动等的动态因素,由此确定了二者共存系统的主要地质作用。依据盆地演化史、成矿保存机制和后期的改造作用,将煤与油页岩共生成矿系统划分为4个子系统:成矿作用系统、含矿盆地系统、煤与油页岩(群)系统以及含煤与油页岩区块系统,该系统可以通过反映各种地质因素和地质作用的剖面图、平面图及专门性的技术图件和各种矿产资源的储量数据、演化事件等来描述。     

敦密断裂带盆地群油页岩特征及成矿差异分析

古近纪敦密断裂带上分布一系列的含油页岩盆地群。根据盆地间构造-沉积充填、岩石组合和油页岩赋存特征,初步确认盆地群中油页岩沉积于湖盆鼎盛阶段,均形成于古近系始新统路特阶。盆地群间油页岩矿床特征存在明显的差别,由西南向东北,油页岩厚度逐渐变小,其沉积环境由深湖到半深湖,再到湖沼,而有机质来源则由湖泊生物为主,到湖泊生物和陆源有机质双向来源,过渡为以陆源高等植物为主。结合含油页岩层系形成于同一时期和相似的古气候背景下,盆地沉降和沉积充填作用是影响油页岩矿床差异的关键因素。长期处于欠补偿环境,可容纳空间大的湖盆利于巨厚油页岩的形成,随着可容纳空间的减少、陆源碎屑供给的增多,油页岩厚度减薄,分布也变得相对局限。深湖和湖沼成因油页岩品质较好,半深湖油页岩品质较差。     

山东黄县早第三纪断陷盆地低水位和扩张体系域聚煤作用分析

山东黄县早第三纪断陷盆地充填沉积序列可以划分出三个构造-沉积旋回,而盆地断裂活动是控制盆地充填沉积的主导因素。根据构造-沉积旋回、层序界面和盆地演化特点分析,下第三系共划分出三个层序,层序Ⅱ和层序Ⅲ含煤和含油。低水位体系域和扩张体系域都有聚煤作用发生,而前者最强。聚煤作用中心随盆地沉积层序的不同演化阶段发生迁移,低水位期主要位于盆缘至盆地中心的过渡带,盆地中心也有聚煤作用发生:扩张期聚煤作用中心向盆缘区迁移,且范围缩小:萎缩期聚煤作用最弱,一般在盆地中心区,且分布范围局限。在黄县断陷盆地充填层序中,油页岩可以作为层序中的密集段。     

黄县盆地李家崖组煤与油页岩共生成矿特征与组合成矿模式研究

通过对黄县盆地李家崖组煤与油页岩共生组合进行构造演化、体系域、矿物质来源、水体性质、油页岩厚度等因素的分析发现,在盆地的构造演化过程中,煤与油页岩共生组合大都发育在盆地快速沉降期,这种共生组合的厚度一般不大,但可以多期出现;在盆地沉降早期可以发育厚度和分布范围均不大、期次较少的煤与油页岩共生组合,盆地演化晚期可以发育厚度和分布范围相对较大、期次较少的煤与油页岩共生组合。在水进水退之中,成煤原始物质泥炭沼泽在原地形成了煤与油页岩的不同组合成矿模式。     

广西元古代地层及其沉积盆地演化特征

本文将广西省元古代地层由下而上划分为四堡群、丹洲群、震旦系等三个单元共十一个组,并对其地层层序、岩石组合、标志层特点、地层时代及区域对比,进行了详细的描述。同时,还系统分析了元古代时期,沉积盆地沉积建造类型、古地理与构造性质、演化历史及规律性,作了深入的剖析。     

中上扬子克拉通加里东期(寒武-志留纪)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序及相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序)和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,基于中上扬子加里东期克拉通盆地类型与演化阶段的划分,剖析了典型盆地的沉积充填过程,探讨了沉积层序充填特征及其差异性,并分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通加里东期由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,盆地经历了由伸展机制到挤压机制的两个演化阶段,包括由裂谷型、裂陷型和坳陷型盆地构成的3期沉积充填过程。加里东期克拉通盆地在不同演化阶段,以及相同阶段不同类型盆地,具有不同的沉积建造类型、层序结构和体系域叠加样式等沉积响应,反映了个性鲜明的沉积充填特征和差异明显的控制因素。构造-层序充填过程的控制因素复杂多变,包括基底构造特征、构造运动、深大断裂、古隆起、相对海平面变化、气候变化和物源供给等,而多因素相互作用、综合影响,是特定时期特定盆地形成特有层序结构和叠加样式的关键所在。各阶段沉积模式在充填背景、建造类型、相带展布规律、演化过程与控制因素等方面具有继承性和差异性。加里东期中上扬子克拉通以隆坳相间格局为特征,克拉通台地边缘滩体与台地内广泛发育的白云岩滩和膏盐岩对油气的赋存和封盖意义重大。     

黑龙江依兰盆地古近系煤与油页岩共生特点及层序地层格架

黑龙江依兰盆地是我国典型的煤与油页岩共生盆地,通过对盆地古近系达连河组层序地层格架下煤与油页岩共生特征进行研究,识别出四种煤与油页岩共生组合,即煤层／油页岩／煤层组合、油页岩／煤层／油页岩组合、油页岩／其它沉积腺层组合及油页岩／煤层组合。将达连河组划分为一个三级层序,其内部可以识别出4个体系域：低水位体系域（LST）沉积期,在地势低洼处发育厚度不大、分布局限的油页岩,向隆起区尖灭;湖扩张体系域（EST）沉积期,4种煤与油页岩共生组合均有发育;湖扩张体系域从早期到晚期、从滨湖到湖中心,共生组合中煤层厚度逐渐减小,油页岩厚度逐渐增大;早期高水位体系域（EHST）沉积期,主要发育厚度巨大、分布稳定的油页岩;晚期高水位体系域（LHST）不发育煤层和油页岩。可容空间增加速率与沉积物堆积速率的相关关系控制了煤、油页岩的发育和相互转换。     

中-新生代塔里木与中亚盐湖链蒸发岩沉积及其控制因素初探

全球性的构造运动末期一般伴着海退和干旱的气候环境,而蒸发岩沉积与大地构造条件紧密相关。中亚卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地、塔里木盆地自晚侏罗世至中新世以来至少发生了3次大规模海侵_海退旋回,每次海侵_海退均受特提斯构造事件控制。卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地为晚侏罗世—早白垩世蒸发岩沉积、塔里木盆地的莎车次级盆地为晚白垩世—古新世蒸发岩沉积,库车次级盆地为古新世—中新世蒸发岩沉积,形成特提斯构造域自西向东蒸发岩沉积时代逐渐变新的盐湖链。中亚及塔里木盐湖链在海侵_海退旋回的控制下,至少发生5次大规模的蒸发岩沉积,发育2种不同的蒸发岩沉积序列,分别对应3次海退期蒸发岩沉积序列及2次断续海侵期蒸发岩沉积序列,具体为晚侏罗世晚期(海退期)卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;早白垩世—晚白垩世早期(断续海侵期)阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;晚白垩世晚期(海退期)莎车次级盆地蒸发岩沉积;古新世—中新世(断续海侵期)莎车次级盆地、库车次级盆地蒸发岩沉积;中新世晚期—上新世早期(海退期)库车次级盆地蒸发岩沉积。塔里木与中亚古盐湖发育受控于特提斯构造事件及海侵_海退旋回,而海侵_海退旋回又控制2种不同的蒸发岩沉积序列。蒸发岩沉积序列、古盐湖演化阶段、蒸发岩物质来源、沉积环境决定了盐类矿物沉积类型(单一化学岩型、陆缘碎屑岩_化学岩型),卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地盐类矿物与塔里木盆地相比,种类简单,反映了盆地化学岩与陆源碎屑_化学岩沉积的区别及后期构造运动对盐类矿物种类的主控作用。     

小江断裂带有三纪走滑断陷盆地的充填层序特征

小江断裂是滇中走滑断裂系中的一条主干断裂，沿断裂带发育了一系列带有明显走滑特征的新生代小型断陷盆地，第三纪含煤地层主要由冲积扇－湖泊、沼泽成因地层层序构成。本在对多个断陷盆地的成因地层、充填序列、沉积体系域等剖析的基础上，讨论了走滑构造背景下断陷盆地的充填层序特征，并指出构造沉降、走滑作用和构造反转对盆地充填起作重要的作用。     

小江断裂带第三纪走滑断陷盆地的充填层序特征

小江断裂是滇中走滑断裂系中的一条主干断裂，沿断裂带发育了一系列带有明显走滑特征的新生代小型断陷盆地，第三纪含煤地层主要由冲积扇-湖泊、沼泽成因地层层序构成。本文在对多个断陷盆地的成因地层、充填序列、沉积体系域等剖析的基础上，讨论了走滑构造背景下断陷盆地的充填层序特征，并指出构造沉降、走滑作用和构造反转对盆地充填起作重要作用。     

中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题

中国沉积盆地深层的油气勘探实践不断取得进步,提出了与之密切相关的油气地质基础科学问题,凝练与分析这些问题将为深化我国沉积盆地深层地质研究与油气勘探提供引领。近年来,我国在深层海相碳酸盐岩、砂砾岩、火山岩、变质岩与页岩气等勘探领域中发现了一系列大型油气田,油气勘探发现深度推进到7 000～8 500m,勘探前景良好。但由于沉积盆地深层经历了长期构造演化,温、压场与应力场变化大,地质结构多变,油气成藏过程复杂,深层油气勘探面临着一系列关键地质问题,主要包括:中国大陆的形成演化及其构造-古地理,中国小克拉通地块之上海相盆地的原型及演化,中国沉积盆地的多期改造过程与叠加地质结构,沉积盆地的成因机制与动力学演化,深层烃源岩发育、成烃机制及其演化,深层储集体的形成机制与分布,深层油气成藏机制,多期叠加、改造背景下油气聚集与分布规律,深层页岩气赋存机制与分布规律,过程导向的沉积盆地4D动态模拟。我国沉积盆地深层的油气地质基础研究与实际应用需求相比有较大差距,需要立足于中国大陆实际,在盆地的形成演化过程与油气成藏动力学等方面进行深入探索,期望在活动论构造-古地理、三维构造复原、流体-岩石相互作用与四维动态模拟方面取得实质性进展。     

沉积盆地的层序和沉积充填结构及过程响应

现代层序地层学的理论发展,把沉积过程纳入到地质演化的时空框架中并与地球的多旋回或节律演化结合研究,形成了一套带有革命性的、在等时地层格架中研究沉积作用的新方法,成为了油气资源等沉积矿产预测勘探的重要工具。沉积盆地的沉积充填可划分出与各级沉积旋回相对应的层序地层单元。追踪对比由不整合面或不整合面及其对应的整合面为界的高级别层序地层单元建立的区域性等时地层格架,对盆地构造古地理再造和油气勘探战略性研究至关重要;追踪四、五级等低级别层序地层单元和体系域建立的高精度层序地层格架,可为重点区域或区带的沉积体系和储集体的沉积构成和分布等的解剖提供精细的地层对比基础。依据沉积基准面的变化,从层序内水进到水退的沉积旋回中可划分出正常水退沉积、强制性水退沉积、水进沉积及垂向加积等成因沉积类型。海相或湖相盆地中三级层序地层单元内均可较好地划分出低位、水进、高位及下降体系域。盆地构造作用、气候变化、海、湖平面升降过程对层序发育的控制作用及沉积响应研究,一直是层序地层学或沉积地质分析领域的研究热点。沉积盆地的层序地层序列演化是盆地地球动力学过程的总体响应。层序地层学把盆地古构造、古地理的变迁纳入到统一的地球演化系统中研究,形成了与区域地球演化史或盆地动力学演化相结合的重要研究领域。多旋回盆地或叠合盆地中多期次的构造变革导致了多个区域性不整合面所分隔的多个构造层序的叠加。注重构造—层序地层的结合分析,揭示盆地的层序地层序列与多期盆地构造作用的成因联系,是构造活动盆地或大型叠合盆地沉积地质演化和油气聚集规律研究的关键。盆地构造作用,如前陆盆地多期次的逆冲挠曲沉降和回弹隆起的构造作用、多幕裂陷过程、多期构造反转等与重要不整合及区域性沉积旋回或层序的形成密切相关;而由气候变化引起的海或湖平面变化是控制高频沉积旋回或低级别层序发育的主要因素。在构造活动盆地中,构造坡折带对沉积体系域和沉积相的发育分布具重要控制作用。     

层序地层作为沉积盆地识别标志的研究

论文以盆地充填动力学为指导，从层序界面与盆山转换、层序级别与盆地规模、层序格架与盆地类型、层序充填与盆地演化四方面，对层序与盆地的关系进行了初步研究，结果表明层序作为盆地的识别标志主要包括：1）不同成因类型和规模级别的界面作为划分相应成因级别层序的重要标志，他们反映地壳演化过程中的动力转换事件，其中超级、I级、Ⅱ级界面分别反映盆地域之间、盆地之间、盆山之间的应力转换机制，Ⅲ-Ⅳ级界面揭示了构造、海平面、气候、物源联合引起的盆地容纳空间和沉积机制的转变过程；2）作为板间、板缘、板内过程的沉积记录，层序与盆地之间存在特定的耦合关系：超级层序相当于沉积盆地域，I级层序相当于沉积盆地，Ⅱ级层序对应于盆地构造沉积幕，Ⅲ级层序对应于盆地充填幕，Ⅳ-Ⅴ级层序相当于盆地充填韵律；3）不同成因沉积盆地，层序成因格架及内部构型各异，因而根据层序特征研究，可判识盆地成因属性；4）在盆地演化的不同阶段，盆地性质、构造特征、沉积格局存在差异，所形成的层序构型、界面属性及组合特征等亦不同，因而通过层序充填序列的研究，可揭示盆地演化过程。