下扬子地区幕府山组古环境和构造背景：来自细粒混积沉积岩系元素地球化学的证据

扬子地区寒武纪纽芬兰世广泛发育富含有机质的黑色细粒混积沉积岩系,开展细粒混积沉积岩的元素地球化学研究,对于恢复沉积期物质来源、源区构造背景、古气候、沉积环境及演化,以及泥页岩储层评价和页岩气勘探具有重要理论和现实意义.本文利用下扬子地区最新完钻的XYZ-1钻井资料,综合钻井岩芯、岩石薄片、XRD分析、ICP-MS分析等手段,开展寒武系纽芬兰统幕府山组细粒混积沉积岩系的地球化学研究.结果表明,幕府山组为一套形成于局限海湾—碳酸盐岩台地—潮坪体系的细粒混积沉积岩系,岩性以深灰色、黑色(含钙质碳质)泥岩、浅灰色泥质灰岩为主,夹云灰岩、泥晶灰岩、白云岩、含陆屑碳质灰岩、安山岩和角砾岩.幕府山组沉积期,具有干旱炎热-温暖潮湿交替的古气候,总体指示正常盐度的浅水-较深水古海洋环境,垂向上显示从贫氧—缺氧到滞留硫化环境的演变.幕府山组细粒混积岩物源来自江南造山带和南京台地,源区岩石未曾经历沉积再循环作用,形成于大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景.具有相对高海平面的近岸局限海湾、半封闭滞留还原环境、较高的有机碳含量和古生产力水平,是形成富有机质黑色细粒混积沉积岩系的有利条件.     

吐哈盆地大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩特征

通过野外露头详细观察、薄片鉴定、X射线衍射分析、微量元素分析等技术,对大河沿地区塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分、沉积构造、岩性岩相类型及沉积环境进行研究。结果表明:塔尔朗组细粒沉积岩矿物成分以石英和方解石为主,含少量长石及黏土矿物;沉积构造类型包括较强水动力下的粒序层理、小型交错层理、脉状层理以及静水环境下的纹层状构造;以颜色、矿物成分、沉积构造等因素为依据将细粒沉积岩划分为5种岩相,包括灰黑色薄层状混合细粒岩相、深黑色页状黏土岩相、灰黑色纹层状混合细粒岩相、灰色薄层状粉砂岩相、灰白色页状灰岩相;岩石类型包括碳酸盐岩类、细粒长英沉积岩类、细粒混合沉积岩类3种岩石类型。塔尔朗组细粒沉积岩沉积期温暖湿润,整体上属于还原的半咸水-咸水湖盆的产物。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系细粒沉积岩特征及沉积环境

随着泥页岩油气勘探的深入,详细解剖细粒沉积岩的岩石类型和组成,对后续储集层研究中优势岩石组合的确立有重要意义。通过岩心观察、全岩X射线衍射等分析手段,以矿物含量和沉积构造作为主要依据,将渤海湾盆地东营凹陷古近系沙三下沙四上亚段细粒沉积岩划分为9种岩石类型,其以纹层状混合细粒沉积岩、块状混合细粒沉积岩、纹层状灰岩、纹层状粉砂质灰岩、纹层状黏土质粉砂岩为主。由特征元素比值Ca/Mg、Na/Al、Fe/Mn、Sr/Ba、V/(V+Ni)值及Ti、Al含量的垂向变化,可知东营凹陷细粒沉积岩在古气候、古水深、古盐度及水体氧化还原性、陆源输入程度等方面的演化具有明显阶段性,其气候在沙四上亚段沉积时期表现为由干冷变暖湿,在沙三下亚段沉积时期呈现暖湿相对湿冷暖湿相对湿热的演化;且在不同的演化阶段,岩石组合及特征均有差异。因此,温暖湿润的气候和陆源输入量的增加有助于纹层状混合细粒沉积岩大量沉积,而较为寒冷干燥的气候和相对低的陆源输入易于沉积纹层状粉砂质灰岩。这一结论有利于深化断陷湖盆细粒沉积岩岩石学的基础研究,可为后续油气勘探开发奠定坚实的基础。     

吐哈盆地胜北洼陷七克台组浅水湖相细粒沉只岩岩目特征、成因模式及页岩油意义

本文通过岩芯观察、常规薄片、全岩X射线衍射分析和扫描电镜等技术手段,结合无机地球化学沉积环境指标,对胜北洼陷七克台组二段(J2q2)浅水湖相细粒岩的岩相特征和沉积环境等进行研究,建立浅水湖相细粒岩沉积成因模式,并分析了其页岩油/致密油储层意义.研究结果表明:研究区细粒沉积岩具有复杂的矿物成分和沉积组构,有机质含量变化较大.综合矿物组分、沉积构造、有机质特征等因素,将七克台组二段细粒岩划分了11种岩相类型,主要为多组分混杂岩相,每一类岩相具有多种沉积构造,包括块状、含颗粒非纹层状和纹层状等类型.其中以含有机质块状长英质细粒混积/沉积岩相、含有机质块状碳酸盐细粒混积/沉积岩相和含有机质块状黏土质细粒混积岩相为主,少量的富有机质纹层状碳酸盐细粒混积/沉积岩相和含颗粒非纹层状碳酸盐细粒混积/沉积岩相.在古气候偏干旱、古盐度高、水体相对较深、陆源碎屑供给弱的条件下,湖盆水体主要发生化学和生物化学作用,碳酸盐细粒沉积岩/混积岩相较发育.不同沉积环境的岩相在垂向上频繁叠置,交互出现,可总结为4种岩相组合类型,分别形成于浅水碳酸盐颗粒滩-湖湾相组合、湖湾-灰泥坪相组合、灰泥坪-砂泥坪相组合和混积滩坝-浅湖泥相组合.在细粒岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上,最终建立了七克台组二段浅水湖相细粒岩沉积模式.该套细粒岩具有中等偏高的生烃潜力,碳酸盐含量高的细粒岩发育碳酸盐晶间孔隙和微裂缝,且脆性矿物含量高而易于后期压裂改造,具备形成页岩油/致密油的有利条件,具有重要的勘探意义.     

湖相深水细粒物质的混合沉积作用探讨*

沉积物的混合是自然界的普遍现象,湖盆中广泛发育的深水细粒沉积岩本身就是一类混积岩。以东营凹陷古近系沙河街组三段下亚段—沙河街组四段上亚段细粒沉积岩为研究对象,通过厘米级岩心观察描述、小型沉积构造解剖、岩石薄片观察、X射线衍射全岩矿物分析及微量元素测试等方法,研究细粒物质的产出状态和混合方式;分析湖盆流体、气候及水体性质对细粒物质迁移、混合、沉积的控制作用,尝试探讨细粒物质的混合沉积机制。结果表明,湖相深水细粒沉积岩既有物质成分上的混合,也有结构的混合,且在宏观与微观的不同尺度均存在混合;混合沉积作用有均匀混合、纹层叠置混合、不均匀团块状混合等类型。纹层叠置混合沉积是最主要的混合沉积方式,依据纹层接触关系、所占比例及矿物产出状态可分为泥砂—灰纹层叠置混合型、泥—灰纹层叠置混合型、泥砂粒序—灰纹层叠置混合型、灰—泥—云纹层叠置混合型等。湖相深水细粒物质的混合沉积作用类型多且往往受多个因素同时控制,气候及水动力条件是控制细粒混合沉积岩发育的最主要因素,不同流体(浊流和底流)作用下的细粒沉积物混合作用存在差异。气候引起湖水性质变化及水体分层,从而控制不同类型细粒物质的絮凝沉降及化学沉积。不同构造部位、不同水体深度的混合作用不同;相同构造部位在垂向上也存在混合沉积方式的差异。     

苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组细粒沉积岩纹层特征与成因

深水细粒沉积物不仅可作为烃源岩,也可成为非常规油气的储集层。以苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组阜二段半深湖—深湖水平层理细粒沉积岩为研究对象,通过高精度厘米级岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、微量元素测试及扫描电镜等手段,分析了岩石纹层特征并尝试探讨其成因。结果表明:高邮—金湖凹陷阜宁组二段半深湖—深湖细粒沉积岩岩性复杂,多种物质组分的混合及叠置形成了不同颜色的纹层。水平层理可根据纹层厚度进一步分为薄纹层状和厚纹层状2类沉积构造,两者的宏观与微观结构、物质组成等均存在差异。纹层成因复杂,但主要受形成和保存2个方面因素影响。在纹层形成过程中,各物质组分的产生与沉淀均具有季节性意义;纹层的保存主要与水体深度有关。     

海相细粒沉积层理类型及其油气勘探开发意义

海相细粒沉积层理是恢复沉积环境的重要标志,更是影响着细粒沉积岩的储层品质及可压裂性。细粒物质通过生物作用、生物化学作用和机械分化作用形成之后,以单颗粒、絮凝颗粒、泥岩内碎屑、岩屑、有机—矿物集合体（“海洋雪”）及浮游动物粪球粒等形式,通过风力、低密度流、重力及底流等搬运至海洋,最终以垂直沉降和/或侧向加积的方式沉降下来。细粒物质可形成2种纹层（泥纹层和粉砂纹层）、2种纹层组（泥纹层组和粉砂纹层组）和2种层（递变层和均质层）,并构成5大类层理（块状层理、递变层理、韵律层理和年纹层、水平层理和交错层理）。黑色海相细粒岩泥纹层和粉砂纹层由于物质组成、孔隙类型及结构、面孔率、孔径分布、微裂缝类型及密度等差异,从而造成不同层理类型细粒岩储层品质差异。同时,不同层理细粒岩由于纹层发育程度、单纹层厚度、泥纹层和粉砂纹层比例、连续性、形态和几何关系等差异,从而造成其岩石力学性质及裂缝扩展规律差异。     

中国东部断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分方案探讨——以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩为例

细粒沉积岩岩相研究是烃源岩和页岩油、致密油储层研究的重要基础,鉴于我国陆相断陷湖盆环境多变和细粒沉积岩类型多样、岩石组合类型复杂的特点,需要进行细粒沉积岩岩相分类。以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩发育段为研究对象,通过厘米级岩芯观察描述、岩石薄片鉴定、激光共聚焦显微镜观察分析等技术,研究细粒沉积岩基本特征。陆相断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分可以按照(1)宏观岩芯精细观察描述,归纳垂向岩石类型组合;(2)分析沉积微环境;(3)对不同岩石类型组合进行X射线全岩矿物衍射和TOC测试,划分岩石类型和岩相大类;(4)微观镜下剖析纹层叠置关系;(5)分析成因和形成机制,对岩亚类细分等5步进行。岩相大类划分要简洁,是为满足油田勘探工作易于操作、建立与常规测井资料之间关系等要求;亚类细分是便于研究微观源储关系、分析沉积微环境和储层微观结构等。     

湖相细粒混合沉积岩岩石类型划分:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、物性测试等技术手段,以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密细粒沉积岩为研究对象,开展了岩相类型及特征的精细分析。研究结果表明:(1)致密细粒沉积岩矿物成分复杂、岩石组分多样,包括陆源碎屑组分、火山碎屑组分和碳酸盐组分,是一种过渡类型的混合沉积岩;(2)综合物质组分、沉积构造、有机质特征等因素,划分细粒混合沉积岩岩相类型,主要包括单一组分岩相和多组分混杂岩相两种类型,每一类岩相具有多种沉积构造,包括块状、条带-团块状和纹层状等类型;(3)研究区主要发育块状泥晶云岩相、块状粉砂质砂屑云岩相、块状凝灰质粉砂岩相、条带状含凝灰云岩相、纹层状粉砂质/泥质沉凝灰岩相和纹层状云质泥岩相等,不同岩相类型的储集物性、孔喉结构特征以及储集空间类型存在差异,其中块状凝灰质粉砂岩相、条带状含凝灰云岩相和纹层状粉砂质沉凝灰岩相为最有利岩相类型。     

苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组细粒沉积岩纹层特征与成因*

深水细粒沉积物不仅可作为烃源岩,也可成为非常规油气的储集层。以苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组阜二段半深湖—深湖水平层理细粒沉积岩为研究对象,通过高精度厘米级岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、微量元素测试及扫描电镜等手段,分析了岩石纹层特征并尝试探讨其成因。结果表明: 高邮—金湖凹陷阜宁组二段半深湖—深湖细粒沉积岩岩性复杂,多种物质组分的混合及叠置形成了不同颜色的纹层。水平层理可根据纹层厚度进一步分为薄纹层状和厚纹层状2类沉积构造,两者的宏观与微观结构、物质组成等均存在差异。纹层成因复杂,但主要受形成和保存2个方面因素影响。在纹层形成过程中,各物质组分的产生与沉淀均具有季节性意义;纹层的保存主要与水体深度有关。     

基于数字岩心技术的陆相页岩油微观结构特征及主控因素——以松辽盆地白垩系青山口组一段泥页岩为例

数字岩心技术为大庆齐家-古龙地区青山口组一段的页岩油评价提供了可靠的基础数据,助力了松辽陆相盆地页岩油的勘探突破.针对泥页岩储层超低孔、超低渗的物性特征,综合利用微纳米CT、MAPS和QEMSCAN等数字岩心配套实验,对泥页岩储层岩石学特征、岩相类型、孔隙结构等进行了研究.将青山口组一段划分为5种岩相类型,分别为低有机质纹层状黏土质灰岩相、低有机质纹层状长英质灰岩相、中有机质纹层状长英质页岩相、中有机质夹层粉砂岩相、高有机质纹层状硅质页岩相.青山口组一段主要孔隙类型包括粒间孔、粒内孔和有机质孔.岩石相是青山口组一段孔隙、层理缝发育的主控因素.高有机质纹层状硅质页岩相储集空间主要由粒内孔和层理缝所构成,其孔隙-裂缝系统是青山口组一段页岩油甜点开发的重点层段.     

湖南保靖地区震旦系陡山沱组页岩气成藏地质条件分析

为评价湖南保靖地区震旦系陡山沱组页岩气勘探潜力,利用野外地质调查及页岩气井勘探成果资料,结合钻井岩心样品测试结果,研究了湖南保靖地区陡山沱组页岩储层发育的特征及其分布规律。湖南保靖震旦系陡山沱组发育被动大陆边缘浅水陆棚斜坡相灰色白云质灰岩、黑色碳质泥岩、黑色硅质岩、黑色硅质岩、深灰色泥晶灰岩、深灰色含钙碳质泥岩等。该页岩层分布稳定,厚度巨大(150～200m);有机碳含量较高(4.07%～10.25%),热演化程度较高(3.78%～4.97%),达到过成熟阶段;页岩孔隙度中等(0.19%～2.355%),渗透率极低(0.0005257～0.5910081 mD);脆性矿物含量较高(55.9%～84.5%),主要以石英、方解石、黄铁矿、斜长石为主;黏土矿物含量较低(16.5%～44.1%),以伊利石和伊蒙混层为主,经历了晚成岩作用阶段;储集空间主要有矿物溶蚀孔、有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔、成岩解理缝及构造微裂缝等。综合研究分析认为,湖南保靖地区陡山沱组具有较好的页岩气成藏条件,可继续加大勘探力度。     

西昌盆地上三叠统白果湾组富有机质泥页岩沉积岩相古地理与孔隙特征

海陆过渡相富有机质泥页岩是页岩气勘查开发的重要领域。本文以西昌盆地上三叠统白果湾组富有机质泥页岩为研究对象,对研究区内富有机质泥页岩的沉积岩相古地理特征、微观孔隙类型、孔隙结构特征进行研究。白果湾组富有机质泥页岩段沉积相主要为湖泊相、三角洲相、河流相。发育不同类型的微孔隙,孔隙主要以小孔为主,微孔次之,平均孔径分布在5.56~56.89nm之间,比表面积平均为9.44m²/g,总孔体积平均为0.0187cm³/g。页岩气主要形成于滨浅湖亚相及半深湖亚相中,并主要吸附于富有机质泥页岩的小孔、微孔内;西昌盆地白果湾组富有机质泥页岩储集空间较好,具有良好的勘探潜力。     

宁武盆地山西组过渡相页岩孔隙特征及影响因素

为了研究宁武盆地山西组过渡相页岩的孔隙特征和影响因素,对宁武盆地山西组过渡相页岩进行了系统采样,并针对性地进行了扫描电镜分析、低温氮吸附实验、TOC含量测试、有机质成熟度（R_max）测试、全岩矿物X衍射分析和孔隙度测试,探讨了页岩孔隙类型、孔隙特征及影响因素。结果表明:研究区页岩孔隙类型主要以粒间孔、晶间孔、有机质气孔、有机质原生孔、溶蚀孔及裂缝为主,大小以2~50 nm的介孔为主,孔隙形态包括开放的尖壁形孔、平行壁孔、锥型管状孔、墨水瓶孔等;页岩平均孔隙度为3.64%,平均孔径为7.78 nm,BET比表面积平均为11.70m2/g,总孔体积平均为0.022 2 cm3/g,具有较强的储集性和吸附性;页岩孔隙具有分形特征,分形维数为2.61~2.77,分形维数与微孔体积分数表现出良好的正相关性;页岩孔隙发育受TOC含量、成熟度（R_max）和矿物组成的影响。      

鄂尔多斯盆地中部上古生界山西组页岩储层特征

鄂尔多斯盆地山西组发育一套厚度大且有勘探潜力的陆海陆过渡相页岩。应用岩芯观察、X衍射、扫描电镜和显微镜观察以及高压压汞等方法,对该盆地中部山西组页岩的岩石学、矿物学、页岩储集空间、孔隙结构和物性特征进行分析研究。结果表明:研究区山西组页岩以黑色泥岩、黑色页岩夹纹层或薄层状深色粉砂岩为主,页岩主要由黏土矿物和石英两类矿物组成,二者平均含量分别为59.6%和36.9%。页岩宏观和微观裂隙发育,显微镜下统计的显微裂缝平均面密度达到116.6/m。除了发育与矿物和成岩作用有关的矿物孔隙外,页岩中有机显微组分发育较多的有机质孔。页岩孔隙度平均为0.77%,渗透率平均为0.06×10-3 μm2。山西组页岩总有机碳（TOC）、镜质体反射率（R_o,%）和黏土矿物含量是影响页岩孔隙度的主要因素,具有正相关性,而石英含量与页岩孔隙度呈一定的负相关关系。山西组页岩中裂缝的普遍发育提高了页岩的渗透率,有利于页岩气聚集成藏。综合分析表明山西组页岩气储层地质条件一般,开发难度较大,但在裂缝发育、物性较好的层位和地区仍具有较好的页岩气资源前景。     

临兴区块上古生界煤系页岩孔隙结构多尺度定性–定量综合表征

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征及其主控因素,丰富对该区块海陆过渡相煤系页岩孔隙发育特征与孔隙结构的认识,对临兴地区页岩进行扫描电镜、高压压汞和液氮吸附分析以表征微观孔隙结构特征,同时结合孔隙率、TOC含量、岩石矿物含量、黏土相对含量、有机质成熟度测试结果对页岩孔隙结构发育主控因素进行研究。结果表明:研究区页岩发育粒内孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂缝,有机质内部偶见孔隙、可见微裂隙,与矿物伴生时周边发育微裂隙;页岩总孔容介于0.001 46~0.010 81 mL/g,介孔占比81.9%,比表面积介于0.35~ 3.65 m2/g,孔径分布以单峰型为主,分布范围主要在200 nm以内,主峰孔径在45 nm左右,本溪组、太原组页岩孔隙连通性优于山西组,太原组宏孔占比优于本溪组、山西组;页岩总有机碳含量对页岩孔隙发育的影响复杂,对宏孔发育具有一定的积极作用,脆性矿物含量对总孔、介孔发育有积极作用,黏土矿物含量对总孔和介孔发育起消极作用,其中,脆性矿物和黏土矿物通过影响介孔的发育来控制页岩中孔隙的发育程度。基于页岩孔隙结构多尺度定性–定量表征及其控制因素研究对临兴区块海陆过渡相页岩气资源量评价、甜点优选与开发具有重要指导意义,丰富了对海陆过渡相页岩储层的地质认识。      

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩深埋成岩过程及其意义

上二叠统长兴组储层是川东北地区主力产层之一,储层岩性主要为结晶白云岩、残余生屑/砂屑白云岩、生物礁白云岩和亮晶生屑灰岩,储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,生物体腔孔、残余粒间孔次之,溶洞和裂缝少量发育。长兴组优质储层主要分布于台地边缘生物礁、台地边缘滩等沉积相带,该相带发育大量原生孔隙,易遭受大气淡水溶蚀改造。原生孔隙的发育为白云岩化流体与岩石相互作用提供空间,早期孔隙演变为晶间孔。白云岩抗压实能力较强,有利于高孔隙白云岩的保存。早三叠世快速深埋使长兴组迅速进入中深埋藏,深埋阶段,裂缝少量发育,部分被方解石充填,对储层贡献有限。晚三叠世油气充注隔绝了岩石与地层水的接触,抑制了孔隙内白云石的溶蚀和沉淀,储层先存孔隙得到较好的保存。快速深埋使孔隙迅速被埋藏封闭,深埋阶段水-岩反应处于近封闭的平衡状态,溶蚀-沉淀现象有限,深埋藏环境主要是储层孔隙保存和调整的场所,孔隙空间的位置可能重新分配。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层微纳米孔隙成因及含油特征

为深化吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层孔隙及含油性认识,通过氩离子抛光、场发射扫描电镜、核磁共振、微纳米CT及激光共聚焦实验技术,对芦草沟组微纳米孔隙类型、成因及含油特征进行研究.结果表明,微纳米级孔隙按照成因分为无机矿物晶间孔和有机质生烃孔两大类.微纳米孔隙中重质组分附着于颗粒表面或充填于纳米级小孔中,轻质组分主要赋存于...     

渤南洼陷沙三下亚段泥页岩储集空间研究:以罗69井为例

济阳坳陷渤南洼陷沙三下亚段泥页岩厚度大、分布广,主要发育了深灰色泥岩、灰质泥岩、油泥岩、泥质灰岩和黄褐色—灰褐色油页岩。泥页岩的有机碳含量高,最高可达9.0%;生烃潜量高,最高可达82.6mg/g;演化程度高,最高可达3.0%;该区泥页岩既是良好的烃源岩,也是页岩油气赋存的有利场所。为研究该区沙三下亚段页岩油气储集空间,文中通过岩心观察、偏光显微镜、扫描电镜等手段,认为研究区泥页岩储集空间中裂缝包括构造裂缝、层间微裂缝、超压破裂缝;空隙主要为微孔隙,包括黄铁矿晶间孔、粘土矿物晶间孔、方解石晶间孔。总体上来讲,储集空间以构造张裂缝、层间微裂缝、粘土矿物晶间孔及方解石晶间孔为主导。通过对比不同岩相间储集空间的类型与特征,认为沙三下12下、13上砂组纹层状泥质灰岩为储集性能最好的岩相。