鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段构造- 岩相古地理新认识及勘探意义

米探1井取得天然气勘探突破表明鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段具有巨大勘探潜力,然而,对盆地奥陶纪马四期古构造格局和岩相古地理研究还存在争议,制约了下步天然气勘探进程。为此,基于地震、野外露头、钻井、岩芯、微观薄片和测井等基础资料,对马家沟组四段构造- 岩相古地理开展了系统研究,确定了盆地奥陶纪马四期古构造格局,并恢复出马家沟组四段岩相古地理,预测了有利勘探区。研究结果表明：① 鄂尔多斯盆地奥陶纪马四期发育“两陆三隆四坳”的古构造格局,其中两陆为伊盟古陆和阿拉善古陆,三隆分别为中央古隆起、中条古隆起和神木- 志丹低隆起,四坳为西南边缘坳陷、桃利庙坳陷、府谷坳陷和柳林坳陷;② 马四期为碳酸盐岩内缓坡和中缓坡沉积,其中内缓坡又发育白云岩坪、含云膏坪、微生物丘、灰泥丘、砂屑滩、丘滩间海和灰质潟湖等7类微相;③ 古构造格局控制马家沟组四段沉积分异,微生物丘、灰泥丘和砂屑滩等3类有利储集相主要沿中央古隆起和神木- 志丹低隆起等古地貌高部位分布。因此认为,神木—靖边地区是有利储层发育区,且处于岩性相变带,生储盖配置关系好,具有良好的成藏条件,是天然气勘探的有利靶向区。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。     

四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化过程

前人对四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化的认识存在较大分歧.利用最新的地震、钻井及露头资料,系统论述了四川盆地震旦纪-早寒武世构造-沉积演化特征.四川盆地在陡山沱组沉积前呈现隆坳相间地貌格局,汉南古陆构造高点从陡山沱期到早寒武世持续向北东方向迁移;开江-宣汉古隆起灯一、灯二段沉积期为主要发育时期,古隆起核部出露水面,灯三、灯四段沉积期古隆起规模减小,转为水下隆起,到早寒武世与川中古隆起合并.通过连井剖面、典型井元素测井、野外露头特征综合分析认为德阳-安岳古裂陷槽内发育灯三、灯四段深水沉积.在此基础上总结古裂陷发育模式:古裂陷具有明显的多期发育特征,东侧台地边缘不断向北东方向迁移,灯二段沉积期台缘位于双探地区,灯四段沉积期台缘位于元坝西地区;同时古裂陷具有"北早南晚、先断陷后坳陷"的发育特征,灯影组沉积期在川中-川北发育,具有断陷发育特征,早寒武世裂陷槽转为坳陷发育特征,川南地区开始大规模发育,川中-川北地区持续向北东方向迁移,川北元坝-仁和场-马路背地区转化为深水沉积,发育厚层筇竹寺组烃源岩层系,至早寒武世晚期,古裂陷消亡、被填平补齐.      

四川盆地西部二叠系多期台缘带油气勘探潜力

四川盆地西部二叠纪时期位于稳定克拉通边缘,受到海西运动、东吴运动和峨眉地裂运动的共同作用,发生构造-沉积分异。本文采用构造控盆、盆地控相、相控成藏要素组合的研究思路,在川西地区开展新一轮研究工作,揭示了二叠纪构造-沉积分异对油气成藏的控制作用,明确川西地区海相碳酸盐岩油气勘探潜力。盆地二叠纪以拉张伸展背景为主,总体呈现“南部隆升、西部裂陷、北部拉张”的沉积格局。二叠纪多期构造运动共同导致了川西地区一系列台内裂陷的形成,叠加二叠纪时期海平面变化,控制了栖霞至长兴期的多期台缘发育。川西北地区发育北东—南西向和北西—南东向两组断裂体系控制该区岩相古地理格局,其中龙门山断裂带主要控制了泥盆纪至二叠纪栖霞期沿上扬子台地西北缘发育台缘带,呈北东向展布。茅口至长兴期台缘带受克拉通边缘及台内裂陷共同控制,在川西地区呈北东向展布,梓潼—老关庙地区沿裂陷发育呈北西向展布,在剑阁一带,栖霞、茅口、吴家坪和长兴组多期台缘带叠置发育。川西地区二叠纪多期台缘控制了多层系优质滩相储层和礁储层叠置发育,是川西地区二叠系规模孔隙型储层发育的主控因素。多期古裂陷、多期台缘带和成藏期大型古隆起三元素耦合有利于油气规模聚集成...     

四川盆地早寒武世龙王庙期沉积特征与古地理

基于盆内及其周缘钻孔取芯和露头剖面资料,结合区域背景和龙王庙组地层充填厚度分析认为,四川盆地周缘龙王庙期北邻摩天岭微古陆和汉南古陆、西接康滇古陆,东南和东北分别为威信-黔江、石阡-秀山-龙山和镇巴-巫溪-巴东水下古隆起环抱;盆内呈近北东向展布的川中古隆起和阆中-通江坳陷、江津-奉节坳陷构成“一隆两坳”,南部泸州-筠连-昭通继承性坳陷依然存在;盆地及周缘向东北隅和东南隅分别接入秦岭洋和江南盆地。受此影响,龙王庙期发育连陆碳酸盐岩台地-斜坡-盆地沉积体系,连陆碳酸盐岩台地构成沉积主体,可识别出混积潮坪、局限-蒸发台地、半局限-局限台地和台地边缘沉积相类型;进一步通过碎屑岩含量与陆源方向、石灰岩、白云岩和膏盐岩含量与海域局限性和台地边缘相对位置、颗粒岩含量等分析,阐明了龙王庙期岩相古地理展布样式并建立了沉积模式。结果表明潮坪向海侧、水下古隆起、泸州-筠连-昭通坳陷周缘是颗粒滩有利发育区,乐山和资阳地区经由早寒武世早期的充填拼合作用已形成统一古隆起,震旦纪末期-早寒武世的南北向桐梓-筠连裂陷槽演变为泸州-筠连-昭通台内坳陷,研究成果对拓宽龙王庙组滩控岩溶型储层的勘探领域具有重要的指导作用。     

鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶储层控制因素分析

鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶储层演化经历了多期次的叠加。根据古岩溶的演化期次,分别编制了奥陶系地层厚度图、前石炭纪岩溶古地貌图及奥陶系顶面构造图。结合岩溶发育机理,系统分析了各个阶段岩溶储层发育的控制因素,进而综合预测了岩溶储层发育的有利区带,为奥陶系的油气勘探指出了有利方向。同沉积期,鄂尔多斯盆地存在伊盟古隆起、中央古隆起和韩城古隆起,这3个隆起带共同控制着岩溶储层的发育,隆起的鞍部、斜坡带以及坳陷中的微隆起带是岩溶储层发育的有利地区;裸露风化壳期,古岩溶地貌和古沟槽的展布是岩溶储层发育的主控因素,古岩溶坡地为岩溶作用的进一步发生创造了条件;埋藏期,奥陶系顶面起伏形态始终处于中部高、东西低,中部隆起与东部坳陷之间存在一陡坡带,中部隆起带为压释水运聚的有利方向,而陡坡带为压释水的强烈转换区,这一特征决定了岩溶储层的最终分布。因而,同沉积期隆起斜坡带、裸露风化壳期岩溶坡地以及埋藏期陡坡带的叠加位置将是岩溶储层发育的有利区域。     

鄂尔多斯盆地祁连海域奥陶纪岩相古地理特征及演化

根据鄂尔多斯盆地西部及南部奥陶纪露头勘察结果,尤其是中奥陶统平凉组页岩在盆地的西部及南部普遍存在,结合地表露头及盆内钻孔资料,系统分析研究了鄂尔多斯盆地祁连海域早古生代奥陶纪不同时期沉积环境特点,分析了各沉积期的岩相古地理特征。受中央古隆起形成和祁连海向东逐渐海侵影响,马家沟组一期到五期,地形坡度较缓,鄂尔多斯盆地古地理格局由祁连海向盆地内部分别发育开阔海台地、局限海台地到蒸发台地相沉积。马家沟组六期和平凉期以及其上的上奥陶统沉积时期,主要为开阔海台地、斜坡相和深水盆地相沉积,在台地向斜坡的转换部位发育一些生物碎屑灰岩及由珊瑚组成的生物礁滩相沉积,斜坡部位发育平凉组笔石页岩斜坡相沉积,构成了华北盆地边缘中—上奥陶统一套特殊的局部天然气勘探组合。鄂尔多斯祁连海域奥陶纪岩相古地理研究具有重要的地质意义和实际生产意义。     

汉南—川东北灯影组古地理演化:晚震旦世扬子西北缘拉张背景的沉积学证据

古地理面貌的呈现往往是构造演化与沉积充填共同作用的结果。通过对野外露头系统的观察与分析,在汉南—川东北地区进行了晚震旦世灯影期沉积相分析,识别出古隆起、局限台地、开阔台地和台缘斜坡4种类型的古地理单元;确定了汉南—川东北地区地势南高北低、各沉积单元呈南北向和北东向展布,且在平面上呈现"一隆两凹"的古地理面貌特征。在露头及盆地内钻井岩芯识别出的同沉积断层等特征,反映了沉积区处于拉张构造背景;且古地理研究中所确定的沉积坳陷区与隆起区的位置与重磁震等地球物理资料中识别出的裂陷/坳陷和古隆起位置相吻合,证实了四川盆地内绵竹—乐至—隆昌—长宁拉张槽/裂陷槽和万源—达州裂陷槽的存在,表明灯影期汉南—川东北地区处于拉张的构造背景,反映古地理背景发生了由稳定沉积到活动拉张的变化,并且经历了稳定沉积、拉张前奏和主体拉张三个阶段,进一步印证了沉积演化与构造背景之间的耦合关系。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系天然气成藏条件分析

对鄂南奥陶系风化壳天然气成藏的烃源条件、储集层形成机理和圈闭特征的研究认为,早奥陶世,黄陵古隆起分割秦岭坳拉槽与华北海,并在古隆起北侧形成蒸发台地斜坡云坪相膏云岩沉积。加里东运动期,黄陵古隆起随同鄂尔多斯盆地整体抬升,其北坡不同层位膏云岩、含膏白云岩差异溶蚀形成各类孔隙型储集层,并以探井钻遇的蜂窝状膏溶细晶白云岩、针孔状膏溶白云岩和膏溶角砾白云岩为代表广泛分布。海西-印支期,黄陵古隆起处于有利于接受秦岭坳拉槽运移流体的部位,目前已在其南北两翼发现较多的含沥青古油藏显示。古油藏中的石油在晚侏罗-早白垩世高古地温热演化阶段转化成天然气,可为富县斜坡提供充足的天然气源。米脂坳陷致密岩性带为风化壳天然气聚集提供了区域圈闭条件,从而使富县-甘泉地区成为天然气勘探的有利场所。     

鄂尔多斯盆地南部中寒武统张夏组颗粒滩沉积特征及控制因素*

碳酸盐岩颗粒滩是一种十分重要的油气储集体。综合野外露头剖面、岩心、测井、录井及薄片资料,对鄂尔多斯盆地南部地区中寒武统张夏组颗粒滩沉积特征、分布规律及控制因素进行分析。结果表明:研究区张夏组碳酸盐岩颗粒滩沉积广泛发育,以鲕粒滩为典型代表的颗粒滩沉积占绝对优势;颗粒滩岩性主要为颗粒石灰岩、颗粒白云岩和晶粒白云岩3种,颗粒类型主要有鲕粒、生屑、砾屑和砂屑等;颗粒滩纵向上通常表现为下细上粗的反旋回序列,多期旋回垂向叠置,形成相当厚度规模的颗粒滩沉积。结合鄂尔多斯盆地寒武纪岩相古地理特征,认为研究区颗粒滩发育特征及平面展布规律受海平面相对变化、基底古地貌及构造活动综合控制,尤其是鄂尔多斯盆地南部寒武纪近北东向裂陷槽的发育,对张夏组台地边缘带鲕粒滩发育及分布的控制作用更为显著。     

靖边气田马五1-4亚段沉积微相和成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田马五1~4亚段属于陆表海蒸发碳酸盐潮坪相。潮上带（含）石膏结核白云岩和潮间带上部的含石膏晶模白云岩最有利于形成储层。马五1－4亚段碳酸盐岩经历了复杂的成岩作用,准同生期白云石化和膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期选择性溶解作用构筑了储层的轮廓;埋藏期溶解作用和各种矿物充填作用,决定早期溶孔能否保存和储层最终状况。引入“负胶结物孔隙度”概念,更直观地反映了沉积作用对马五1－4亚段储层发育的控制作用。将沉积微相和成岩相研究有机地结合在一起,以简约的方式,用一套数字组合符号半定量地表达沉积微相和成岩相,在开发区块储层评价和预测上获得了良好效果。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组沉积相演化模式研究

通过野外露头、岩心和薄片观察,结合测井资料,综合古气候、古沉积格局分析,系统地总结了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组沉积微相类型,并建立了沉积相演化模式。研究表明:(1)鄂尔多斯盆地中东部马家沟期具有"隆洼相间型"和"平底锅型"两种古沉积格局并存的特征;(2)主要发育9种微相类型,根据不同海平面高度的沉积微相平面组合类型,可将一个完整的海侵—海退旋回细分为海侵初期、中期和末期,海退初期、中期和末期等6个演化阶段;(3)古气候、古沉积格局和海平面升降变化共同控制了马家沟组生储盖分布,指出位于海侵期的东部隆起带及邻近区域发育的颗粒滩和白云岩坪,具有良好的成藏条件,有望成为一个碳酸盐岩勘探新领域。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶纪沉积充填记录的关键时限及其构造意义

鄂尔多斯盆地南缘上、下古生界呈现明显的角度不整合,标志着该区卷入了加里东造山带变形。本文以盆地内奥陶纪沉积充填记录为线索,利用地层序列中沉积凝灰岩的锫石U-Pb同位素测年,结合秦岭造山带岩体年代学研究成果,探讨了秦岭加里东期构造事件的发生与发展过程。研究表明:1)奥陶系沉积时期,沉积序列经历了海侵至海退的完整旋回,中奥陶世马五期海退序列开始,晚奥陶世背锅山期海水自鄂尔多斯盆地西南缘完全退出;2)晚奥陶世平凉期至背锅山期,地层序列中凝灰岩、滑塌构造、滑塌角砾岩普遍发育,滑塌构造和滑塌角砾岩的直接触发因素是构造活动引发的地震,构造活动性明显加强;3)中奥陶世马五期海退序列的开始,孕育着秦岭洋壳板块开始向北俯冲,时限大约为475~463 Ma;4)晚奥陶世平凉期,沉积序列中重力流、滑塌构造和凝灰岩普遍发育,孕育着秦岭洋向北的俯冲碰撞进入了高峰阶段,其时限大约为454~450 Ma。     

细分小层岩相古地理编图的沉积学研究及油气勘探意义——以鄂尔多斯地区中东部奥陶系马家沟组马五段为例

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系发育巨厚的蒸发岩-碳酸盐岩旋回性沉积,地层厚度达500~900m。对其上部厚约200~350m的马家沟组第五段岩性、沉积相的进一步分析表明,其内部仍发育次一级的沉积旋回。而通过细分小层的沉积学研究和岩相古地理编图,对马五段的岩性相变规律及沉积演化特征的认识则更为明晰,对该区奥陶系的沉积学研究与天然气勘探部署也发挥了重要作用,主要体现在以下几方面:一是对于有利沉积相带(尤其是相控储层)的预测更为精准,细分小层的岩相古地理编图对主力目的层的研究分析更具针对性;二是对白云岩化机理的认识进一步深入,基本明确了短期海侵层序中的白云岩化受继承性古地理格局与层序演化的共同控制;三是推动古隆起东侧奥陶系中组合(马五5-马五10)岩性圈闭大区带成藏认识的形成,勘探发现了千亿方规模储量接替区;四是催生奥陶系盐下"侧向供烃成藏"模式的建立,指导近期盆地中部奥陶系盐下勘探取得重大突破。因此可以初步认为,细分小层的岩相古地理编图可能代表了古地理学发展的一个重要方向,无论是对相带展布、层序演化及白云岩化等沉积学方面的研究,还是对油气勘探工作中的有利储集体预测及圈闭成藏规律的认识,都具有一定的实际意义。     

蒸发背景沉积序列精细刻画及沉积学解译:以鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马五6亚段为例*

云膏共生组合是受化学沉积分异作用控制而形成的岩石组合,对其沉积序列精细刻画,有利于揭示诸多蒸发环境下的沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段6(简称“马五₆亚段”)亚段钻井、岩心资料,开展了岩石宏观和微观观察、典型沉积序列刻画等工作。研究结果表明: (1)鄂尔多斯盆地中部马五₆亚段普遍发育碳酸盐岩与蒸发岩共生组合,主要由10种岩石类型构成;(2)主要发育5种沉积序列,下云上膏的岩性组合和序列顶部多发育暴露面等特征表明单个序列具有向上变浅、变咸的演化特征,是蒸发台地叠合海水渐次补给作用的结果;(3)在局限—蒸发台地环境下,主要发育潟湖/滩间海、颗粒滩、灰泥丘、台坪4种沉积亚相及11种沉积微相,与经典的蒸发潮坪序列在岩性组合与沉积构造方面存在明显的差异;(4)马五₆亚段沉积期发育2次海平面升降,沉积环境可分别对应于云(膏)质潟湖—灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖和灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖—台坪。该研究结果可为鄂尔多斯盆地马五₆亚段沉积环境与海平面变化研究提供系统的岩石学证据。     

鄂尔多斯盆地临兴—神府地区奥陶系马五段沉积相发育控制因素及沉积模式

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩是重要的天然气赋存单元。通过对盆地东缘的临兴—神府地区奥陶系马家沟组五段发育的沉积相类型和沉积模式进行研究和总结,结合岩芯、薄片、测井和综合地质录井数据等资料,判定了研究区属陆表海潮坪相沉积。受矿物蒸发析出机理、白云岩生成机理、盆山耦合关系3个基础地质模型控制,结合海平面变化,建立了研究区陆表海碳酸盐岩-蒸发岩综合沉积模式:海退-蒸发背景下,自隆向坳主要发育云坪(泥云坪)—含膏云坪—膏坪等潮上—潮间相带微相;海侵背景下,自隆向坳主要发育灰云坪、云灰坪和灰坪等潮间—潮下带微相。该沉积模式较好地解释了研究区马家沟组五段的复杂岩相和沉积微相的分布规律,预测结果后被钻井证实。成果对提高后续勘探成效和指导类似地区的沉积储层研究具有积极意义。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马五盐下沉积环境与海平面变化*

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组赋存有丰富的天然气资源,前人研究多集中于顶部与风化壳相关的储集层。文中基于岩心、薄片及阴极发光分析,将鄂尔多斯盆地中部奥陶系马五盐下碳酸盐岩-蒸发岩划分为10种岩石类型。根据各岩类的宏观、微观特征以及它们在纵横向上的组合与分布特点,利用岩石类型组合的方法,将研究区划分为局限-蒸发潟湖、台内滩、滩间海、微生物丘和台坪5种沉积环境。根据各亚段岩石类型发育的差异性及统计结果发现,研究区马五盐下具有蒸发岩与碳酸盐岩间互的旋回性沉积演化与海平面升降特征,每个亚段都代表一次海侵或海退的旋回沉积。其中,马五6、马五8和马五10亚段为海退期沉积,以纹层状云质膏岩、泥晶云岩构成的局限-蒸发潟湖沉积为主,蒸发岩矿物含量高,反映沉积环境相对闭塞、能量较低且盐度较高;马五7和马五9亚段为海进期沉积,以相对高能的台内滩或微生物丘沉积为主,并与相邻的局限-蒸发潟湖和台坪沉积构成较完整的向上变浅米级沉积旋回,表明该阶段水体循环相对更好,整体沉积环境开阔且能量较高。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_4亚段沉积演化及岩相古地理

综合野外露头及钻井岩心、薄片观察,总结了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五4亚段沉积微相类型及纵向微相序结构类型。并选取膏盐岩累计厚度及膏盐岩累计厚度/地层厚度等单因素,以单因素分析多因素综合作图法理论为指导,对马五43、马五42、马五41b、马五41a等4个小层进行深入研究。分析结果表明,马五4亚段沉积时期处于一个干旱炎热、海平面相对较低的沉积环境,其内部存在隆洼相间的古沉积格局,从马五43沉积时期至马五41沉积时期,相对海平面逐渐上升,海水含盐度逐渐降低,这些是控制各小层沉积微相发育和空间分布的重要因素。