准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系物源及其演化特征

准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但关于其物源条件及沉积背景演化方面的认识较为有限,严重制约了后续油气勘探开发进程。为顺利开展后续油气勘探,笔者应用砂岩碎屑成分、砾岩砾石成分、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等物源分析方法,并结合区域构造演化背景,对准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系沉积物源特征进行厘定,并恢复其演化过程。研究结果表明：早侏罗世,博格达山尚未隆升,准南东段物源体系受控于北部克拉美丽山及南部天山山体,研究区南部原始沉积边界距现今盆地边界最远;自中侏罗世以来,由于受周缘山体隆升及燕山运动影响,博格达山开始隆升并逐渐出露水面,对准南东段物源体系产生一定影响;自晚侏罗世—早白垩世,博格达山的持续隆升作用使其隆起高度和规模不断增大,并最终成为准南东段优势物源区,克拉美丽山隆起幅度也不断增大,而使其供源能力增强。整体上,早侏罗世—中侏罗世,准南东段受南部天山物源体系和北部克拉美丽山物源体系共同影响;而在中侏罗世—早白垩世这一沉积期,南部天山物源体系、北部克拉美丽山物源体系和博格达山物源体系并存,但各物源体系对准南东段侏罗系—白垩系影响程度存在差异。     

塔里木盆地塔北地区侏罗系沉积特征及演化

通过岩心观察与测井相分析,结合地震反射资料,认为塔里木盆地塔北地区侏罗系为冲积扇、辫 状河、三角洲与湖泊沉积体系。下侏罗统阳霞组主要发育冲积扇和辫状河沉积。其中冲积扇主要发育于盆地的 边缘,即研究区西部的英买力、北部的轮台及其西侧、东部的库南地区。冲积扇岩性主要为灰白、灰绿、灰褐 和紫红色块状砾岩、砾状砂岩及含砾砂岩,砾石成分复杂,分选差,磨圆程度低。多个冲积扇向盆地内演化为 辫状河沉积,发育各种交错层理与平行层理,其岩性为灰色、灰白色粗砂岩及含砾粗砂岩、细砾岩,垂向上具 有非常典型的下粗上细的 “ 二元结构” ,自然电位和自然伽马曲线具有明显的箱形特征,辫状河主体自西向东发 育。到阳霞组沉积晚期,在草湖地区演化为薄层细砂岩与泥岩互层的湖泊和含煤湖沼沉积;中侏罗统克孜勒努 尔组为三角洲沉积;上侏罗统普遍被剥蚀。早-中侏罗世盆地经历了水体由浅到深的沉积演化。     

川东北地区侏罗系沉积特征及其物源构造属性

盆地沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径.采用地层层序及沉积格局、古流向测量及砂岩碎屑颗粒组成特征分析等综合方法研究了川东北地区侏罗系的沉积特征,编制了沉积厚度等值线图,统计了古流向及砂岩碎屑颗粒组成特征,分析了物源区构造环境.     

板桥凹陷沙三段沉积体系与物源分析

板桥凹陷位于黄骅坳陷中北部，沙三段是区内的主要生储油岩系。根据沉积环境、沉积特征及重矿物组合分布特征分析，板桥凹陷沙三段沉积期在湖盆的陡岸发育冲积扇-扇三角洲-深水浊积扇-深湖沉积体系以及近岸水下扇-深湖沉积体系，不同的物源区通过边界断层的运动控制着沉积体系的发育。在盆地的裂陷兴盛期，北部燕山褶皱带物源经过北唐凹陷和海河断层，于长芦一带形成扇三角洲，并进一步向板桥凹陷中央推进，形成板桥深水浊积扇沉积体；西北部的沧县隆起物源则沿着不同的入口，在沧东大断裂下降盘形成近岸水下扇和扇三角洲，它们也可进一步向凹陷深处推进而形成深水浊积体。应用沉积体系分布与油气聚集的规律，处于沉积体系的中间相带的扇三角洲和深水浊积扇，具有良好的油气生储组合，是断陷湖盆中有利的勘探目标。     

东营凹陷滨南—利津地区古近系沙四上亚段物源分析与沉积特征

通过碎屑颗粒类型与含量、特征元素比值分布模式等方法,对东营凹陷滨南—利津地区沙四上亚段砂体物源进行系统分析。沙四上亚段沉积时期,该地区存在两大物源体系:来自陈家庄凸起的利津物源体系和来自滨县凸起的滨南物源体系。滨南物源体系碎屑沉积物以石英含量高、变质岩岩屑含量高的砂岩为主,且碎屑颗粒粒度细;利津物源体系以石英含量低、沉积岩岩屑含量高的砾岩、含砾砂岩、砂岩为主,碎屑颗粒粒度粗。由于物源母岩性质的差异及古地貌特征和构造演化特征不同,两个物源体系发育不同的砂体类型,具有不同的沉积特征。滨南物源体系主要发育扇三角洲、辫状河三角洲和滨浅湖滩坝等砂体,利津物源体系主要发育近岸水下扇、浊积扇等砂体。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南一段物源-沉积体系与构造背景

海拉尔盆地乌南凹陷南一段时期断裂和火山作用强烈, 导致岩石碎屑组成具有多样性。碎屑成分有火山碎屑、变质岩碎屑和其他剥蚀碎屑。碎屑多样性使本区岩性及其分区具有鲜明的特色。岩性丰度、矿物组合、阴极发光及其重矿物组合研究显示, 区内存在4个单岩性区和2个混合区。单岩性区是变质岩碎屑岩区、火山碎屑沉积岩区、熔结火山碎屑岩区和火山碎屑岩区。根据岩石中各碎屑组成的体积分数可将混合区分为正常沉积碎屑占优势的混合区和火山碎屑占优势的混合区。各单岩性区与构造单元相符合, 变质岩碎屑岩区对应乌西断阶带, 火山碎屑沉积岩区和熔结火山碎屑岩区对应巴彦塔拉构造带, 火山碎屑岩区为乌东弧形构造带的一部分。地球化学数据显示本区源岩岩浆属于壳源花岗质岩浆, 同时受到明显的幔源岩浆影响, 重稀土较富集。乌西断阶带具有高的稀土总量和不明显的Eu负异常, 变质源岩岩浆壳幔混染程度高;巴彦塔拉构造带具有低的稀土总量和明显的Eu负异常, 源岩岩浆壳幔混染程度中等;乌东弧形构造带具有高的稀土总量和明显的Eu负异常, 源岩岩浆壳幔混染程度低。Dickinson图解显示, 乌东弧形构造带源区没有深切割, 而巴彦塔拉构造带源区经过了深切割。德尔布干断裂的正滑移导致嵯岗构造片麻岩发育和嵯岗隆起相对隆升, 为乌西断阶带提供变质碎屑沉积物, 形成扇三角洲沉积体系;同时断裂又为幔源岩浆的上升提供了通道。巴彦塔拉断裂的伸展走滑使得幔源岩浆上升发生壳幔混染并发生火山喷发, 在巴彦塔拉构造带发育熔结火山碎屑岩-火山碎屑沉积岩, 塑造了火山碎屑扇三角洲沉积体系。巴彦山隆起区壳幔混染程度低, 但幔源岩浆的底垫作用导致壳源岩浆的强结晶分异作用、火山活动和地表隆升, 在乌东弧形构造带发育火山碎屑岩, 塑造了火山碎屑三角洲沉积体系。     

准噶尔盆地西北缘车排子地区侏罗系物源及古水流分析

通过岩石岩屑组分分析、重矿物组分分析、倾角测井、地层厚度分析等方法，对准噶尔盆地西北缘车排子地区侏罗系进行物源及古水流方向分析。岩屑组分分析指示着大致的物源前进方向，重矿物分析明确了物源泄入的主要通道，倾角测井在单井点处对古流向有相当高的表现精度，但这三种方法均存在数据平面覆盖率较低和分布密度差异大的缺陷，而运用地震层位解释所得的地层等厚度图则可以在较大尺度上的二维平面内推测沉积时期的古地形，进而可以推测古流向，但它仅是一种间接预测方法，存在局部古流向预测精度较低的不足。文中综合各种方法，将直接预测方法的高精度和间接方法的高覆盖能力结合起来，对古流向作出较高精度的预测。在古流向研究的基础上建立了冲积扇－辫状河－河泛平原沉积体系的沉积相模式。该模式认为对于水流能量保持能力差的冲积扇，其古流向应该沿短轴陡坡降方向，即大致为SEE方向，而对于水流能量保持能力较强的辫状河来说，其古流向应该沿长轴缓坡降方向，即为SE甚至SSE方向。该模式的提出对于提高地震相－沉积相的转相精度具有一定的指导意义。     

华北盆地三叠纪物源特征及其沉积—构造演化

华北盆地三叠纪沉积厚度大,分布广泛,其地层沉积特征很好地记录了周缘造山带或隆起区在该时期的构造演化过程。目前,前人已经对华北各地区三叠纪碎屑物源进行了大量研究,而对于物源区的认识仍存在分歧,对于盆缘地区沉积—构造演化过程的研究也相对较少。通过整理前人对华北各地区三叠纪碎屑物源研究的锆石年龄数据,并结合造山带构造演化过程和地层沉积特征,对华北盆地三叠纪碎屑物源及沉积—构造演化过程进行了整体研究。结果表明:华北北部三叠纪沉积物源均来自北缘的内蒙古隆起,锆石年龄和地层沉积特征记录了源区逐渐增强的岩浆活动和隆升过程。华北南部地区在该时期主要接受来自华北南缘二叠纪沉积盖层和北秦岭造山带的碎屑物质供给,华北南缘伴随着秦岭造山过程可能在中三叠世就已经逆冲隆升并遭受剥蚀,两者的协同演变共同控制着盆地南部沉积演化过程。鄂尔多斯盆地西北部碎屑物源主要来自阿拉善地块和北祁连造山带,西南部地区物源则主要来自盆地西南缘再旋回沉积盖层和北祁连造山带,分别为伸展和挤压状态下的内陆盆地沉积。早—中三叠世,华北盆地为统一的大型内陆沉积盆地,晚三叠世,盆地南、北缘发育沿褶皱逆冲带分布的陆内前陆盆地系统。     

民和盆地侏罗系沉积演化特征及勘探潜力

民和盆地侏罗系为完整的断陷湖泊充填沉积序列,从侏罗纪早期到中晚期沉积范围逐渐扩大。下侏罗统为断陷初始形成期湖泊沉积,具有断陷盆地形成初期"填平补齐"的沉积特征,周缘及低隆起为水下扇相粗碎屑岩沉积,断陷中以滨浅湖沉积为主;中侏罗统为断陷发展期湖泊沉积,经历了两期次级水进旋回,形成冲积扇—半深湖—三角洲沉积序列;上侏罗统为断陷消亡期沉积,形成湿型扇—辫状河—曲流河沉积序列。中侏罗统窑街组形成了欠补偿沉积环境,发育油页岩、暗色泥页岩和煤系地层,侏罗系可形成自生自储的生储盖组合,具有上、中、下三套含油气组合,油气资源量较丰富,勘探前景较广阔。     

唐古拉山侏罗系沉积的若干特征及沉积盆地背景条件的探讨

对于唐古拉山侏罗系沉积类型的不同认识由来已久,然而无论是将其视为地槽型沉积,还是地台型沉积,均难以令人满意地解释该区侏罗纪沉积的特点和性质。 作者在野外工作和室内研究的基础上,从地球化学因素、古生态分析、沉积岩沉积构造和矿物结构成熟度等综合考虑,对该区侏罗纪沉积的特点和性质提出下列证据: （1）含盐度值一般均低于广海的平均盐度值。 （2）发育了海相一半咸水相一陆相的双壳类动物群序列,并以半咸水双壳类属占优势。 （3）沉积构造多为浅水成因的小型波痕,交错层理沉积组合。 （4）沉积岩粒度分析表现了近岸环境的概率曲线特征。 （5）沉积岩矿物结构,成熟度较高,未见海相成因的粒级层理。 结论是唐古拉山区侏罗系应为近岸局限海环境下的沉积产物,在海退时期还发育了滨岸湖相沉积。 根据羌塘地区侏罗纪沉积相空间展布的特点,可以认为唐古拉山区侏罗系仅仅是大西洋型大陆边缘沉积的一个组成部分,是陆架大幅度坳陷所承受的巨厚陆源碎屑沉积,整个羌塘地区侏罗纪沉积在空间上的演替关系及其巨大厚度可借助于大西洋型大陆边缘特有的大陆堤前展沉积模式得到较好的解释。     

地球化学在物源及沉积背景分析中的应用

物源分析是盆地分析和古地理分析不可或缺的内容和方法,地球化学在物源及沉积背景分析中起着非常重要的作用。运用文献研究法对“地球化学在物源及沉积背景分析中的应用”有关文献进行了研究,分析阐述了常量元素分析、稀土一微量元素分析以及裂变径迹、K—Ar、Ar-Ar、Rb—Sr、Sm—Nd、UPb、Re-Os、S、0、Si同位素分析等方法及其优势与不足。结果表明：常量元素、稀土一微量元素分析在源区物质组成、构造背景、源区风化强度、成分成熟度及氧化一还原条件判别方面有很好的应用效果;各种同位素分析体系在不同目的的研究中具有自身优势,均得到了很好的应用。但影响岩石化学成分的因素较多,特别是对于沉积岩,很容易受外生营力的影响;物源及沉积背景分析中的地球化学方法运用单一;对研究区区域地质情况的研究不足。为此,建议在利用地球化学方法进行物源及沉积背景分析时,需要充分认识影响碎屑沉积物化学组成的因素,综合运用多种方法进行物源区分析,扬长补短,同时要特别注意对区域地质情况的研究。     

Geochemical Constraints of Sediments on the Provenance, Depositional Environment and Tectonic Setting of the Songliao Prototype Basin

The geochemistry of sediments is primarily controlled by their provenances, and different tectonic settings have distinctive provenance characteristics and sedimentary processes. So, it is possible to discriminate provenances, depositional environments and tectonic settings in the development of a sedimentary basin with the geochemistry of the clastic rocks. The analytical results of the present paper demonstrate that sediments in the Songliao prototype basin are enriched in silica (SiO2=66.48-80.51 %), and their ΣREE are 30-130 dmes of that of chondrite with remarkable Eu anomalies. In discriminating diagrams of Eu/Eu vs eeeeeREE and (La/Yb)N vs ΣREE, most samples locate above the line Eu/ Eu=l, on the right of the line Eu/Eu/ΣREE=1 and under the line La/Yb)N/eeeeeREE=1/8, which indicates that the depositional environment of sediments in the basin was oxidizing. In addition, variations of MgO, TiO2, A12O3, FeO+Fe2O3, Na2O and CaO vs SiO2 reflect a tendency of increasing mineral maturity of sediments     

准噶尔盆地侏罗系沉积体系纲要

侏罗系为准噶尔盆地重要的含油气层系,其层序发育较完整,沉积相类型丰富,沉积体系多样。露头、钻测井、地震三位一体研究表明,侏罗系发育七个三级层序,其沉积相类型包括冲积扇、河流、三角洲、扇三角洲、湖泊和沼泽等。这些沉积相在各层序体系域内呈有序排列。各期物源及岩相古地理分析表明,准噶尔盆地侏罗纪发育八套沉积体系,即克拉美丽山前冲积扇-辫状河-曲流河-三角洲-湖泊沉积体系、乌伦古扇三角洲-湖泊沉积体系、德伦山前辫状河-曲流河-三角洲-湖泊沉积体系、哈拉阿拉特山前冲积扇-辫状河-三角洲-湖泊体系、车拐冲积扇-辫状河-三角洲-湖泊沉积体系、四棵树曲流河-三角洲-湖泊沉积体系、伊林黑比尔根山前冲积扇-辫状河-三角洲-湖泊沉积体系、博格达山前曲流河-三角洲-湖泊沉积体系。其中克拉美丽沉积体系的发育最具有继承性。这些沉积体系的展布在总体上控制了盆地内部油气有利储集层的发育。     

Coalbed Methane Enrichment Regularity and Major Control Factors in the Xishanyao Formation in the Western Part of the Southern Junggar Basin

There are abundant coal and coalbed methane(CBM)resources in the Xishanyao Formation in the western region of the southern Junggar Basin,and the prospects for CBM exploration and development are promising.To promote the exploration and development of the CBM resources of the Xishanyao Formation in this area,we studied previous coalfield survey data and CBM geological exploration data.Then,we analyzed the relationships between the gas content and methane concentration vs.coal seam thickness,burial depth,coal reservoir physical characteristics,hydrogeological conditions,and roof and floor lithology.In addition,we briefly discuss the main factors influencing CBM accumulation.First,we found that the coal strata of the Xishanyao Formation in the study area are relatively simple in structure,and the coal seam has a large thickness and burial depth,as well as moderately good roof and floor conditions.The hydrogeological conditions and coal reservoir physical characteristics are also conducive to the enrichment and a high yield of CBM.We believe that the preservation of CBM resources in the study area is mainly controlled by the structure,burial depth,and hydrogeological conditions.Furthermore,on the basis of the above results,the coal seam of the Xishanyao Formation in the synclinal shaft and buried at depths of 700-1000 m should be the first considered for development.     

准噶尔盆地南缘芦草沟组页岩的沉积过程及有机质富集机理

准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组页岩是重要的烃源岩和非常规油气资源储层,具有重大页岩油气勘探潜力.然而对准南芦草沟组页岩的沉积过程、古气候控制湖泊水文条件以及页岩中有机质的富集机理的研究相对较少.通过系统的野外地质调查和样品分析测试,主要利用沉积学定性分析和地球化学定量表征相结合的方法对芦草沟组页岩进行了综合研究.结果表明,研究区芦草沟组页岩主要沉积于盐度分层的半深湖-深湖环境;古气候在研究区湖盆流域具有独特的分带性,博格达东北部的古气候较温暖和潮湿,而博格达以西的古气候则相对干旱;博格达东北部较湿润的古气候引起该地区较充足的降雨,促进了湖水的盐度分层,同时降雨促进河流携带大量富营养元素的淡水注入湖泊引起了表层水体生产力升高,导致博格达东北部芦草沟组页岩相对于博格达西部地区具有更高的TOC含量;表层水体的古生产力与较稳定的贫氧-厌氧环境是研究区芦草沟组页岩有机质富集的主控因素.      

川西坳陷中段上侏罗统蓬莱镇组物源及沉积体系研究

作为川西坳陷主要的油气勘探目的层,上侏罗统蓬莱镇组物源区及物源方向的研究是明确沉积体系、砂体及储层空间展布的基础。由于缺乏针对性的系统研究,对于川西坳陷中段蓬莱镇组物源方向及沉积体系展布的研究,长期以来存在较大争议。根据碎屑组分、重矿物、微量元素以及古地貌分析结果,对研究区蓬莱镇物源及沉积体系进行了重新认识。结果表明,川西坳陷中段蓬莱镇组存在龙门山中段、北段、米仓山多个物源区。其中,研究区西部物源主要来自龙门山中段,发育呈北西-南东向展布的近源、短轴三角洲沉积体系,砂岩分选差、粒度相对较粗、矿物成分成熟度相对较低,储层不发育;研究区中东部沉积物则主要来自龙门山北段以及米仓山,发育北东-南西向展布的远源、长轴三角洲沉积体系,砂岩分选好、粒度相对较细、长石含量及矿物成分成熟度较高,物性条件较好。同时,蓬莱镇组不同时期主要物源体系存在差异。自蓬一段至蓬四段,主物源方向由西、北西向北、北东方向转变,主物源区由龙门山中段向龙门山北段迁移。     

The Marine Cretaceous in the Western Part of the Tarim Basin of Xinjiang and Its Depositional Environments

The western part of the Tarim Basin in Xinjiang is one of the main areas in China where the marineCretaceous is well developed. The Upper Cretaceous Yingjisha Group represented mainly by sediments of lit-toral, near-shore neritic and estuarine facies is divided in ascending order into the Kukebai Formation, theOytak Formation, the Ygezya Formation and the Tuylouk Formation. For about thirty years, the basal beds of the Kukebai Formation had been considered to be the lowermostmarine horizon of the Cretaceous in the western part of the Tarim Basin, which represents the earliest trans-gression of the Cretaceous Sea into this region. Recently. marine trace fossils, Ophiomorpha nodosa, O.tuberosa and Thalassinoides? spp. were found in abundance and fine preservation from the upper subcycle andupper part of the lower subcycle of the Kezlesu Group underlying the Kukebai Formation. The fact indicatesthat the marine transgression there took place earlier than the Kukebaian. Process of transgression and regression and change of environment in the West Tarim Basin during the pe-riod from the late Early Cretaceous to the end of the Cretaceous is also discussed in this paper.     

准噶尔盆地南缘中段构造的平衡剖面研究

笔者以平衡剖面理论为指导,利用平衡剖而反演技术,研究了准噶尔盆地南缘中段3条代表性剖面构造的几何学、运动学与发育史.研究表明准噶尔盆地南缘中段山前冲断带构造变形强度由北到南整体表现为由弱变强,反冲断层位移逐渐增大、反冲断层所滑脱的层位亦逐渐加深.纵向上划分为基底卷入型褶皱-冲断带和滑脱型褶皱-冲断带;在横向上不同构造带之间通过相邻构造的变形样式和滑脱层位的渐变实现位移的传递、转换和互补,从而保持褶皱-逆冲断层累计缩短最沿走向有规律的渐变关系.     

准噶尔盆地玛湖凹陷晚二叠世至中三叠世古气候、物源及构造背景

二叠纪-三叠纪之交重大地质转折期,海相地质记录指示全球发生了一系列显著的生物和环境事件, 但是,该时期陆相古气候、古风化作用等方面的研究还很薄弱,争议较大.为了恢复新疆准噶尔盆地玛湖凹陷上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的古气候、物源特征等, 本研究对玛湖凹陷钻井岩心中的泥岩样品开展了全岩主量和微量元素测试,采用多种化学风化指数判定源区风化程度及古气候条件,通过多种地球化学比值及图解来恢复源岩岩性及其构造背景.化学蚀变指数(Chemical Index of Alteration, CIA)、化学风化指数(Chemical Index of Weathering, CIW)、Parker风化指数(Weathering Index of Parker, WIP)和斜长石蚀变指数(Plagioclase Index of Alteration, PIA)等多种化学风化作用指标均指示,玛湖凹陷自晚二叠世至早三叠世发生显著的风化作用变化,由低等程度的化学风化作用转变为中等程度的化学风化作用,某些季节可能会较为温暖湿润,且在整个早三叠世保持大致稳定,在早三叠世晚期稍减弱,这与锶同位素反映的全球风化作用变化趋势一致.中三叠世时的化学风化作用与早三叠世相比,并未降低,反而稍有增加,这可能代表了地区性事件.早三叠世化学风化作用显著增强的原因可能在于全球变暖、植被破坏及季节性降雨增加等.此外,上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的物源岩性主要为长英质火成岩,源岩形成时的构造背景可能为大洋岛弧环境.