小尺度的碳酸盐岩层序地层学分析--塔里木盆地桑塔木断垒带奥陶系层序地层学研究

层序地层学理论现已日臻完善，位人们往往被局限在大范围、大尺度的研究领域中，包括整个盆地或整个陆架的粗线条描述。那么，小尺度（小范围和次级层序）内的层序格式和沉积样式又是如何的呢？本文将作一阐述。在地层学、沉积学的研究基础上，在区域层序地层学的框架下，将桑塔木断垒带这样一个盆地内的三级局部构造的奥陶系进行层序地层学解剖。由于地震资料分辨率的限制，采用大量的钻井录井资料（岩心、电测等），通过岩性、古生物等特征标志建立相对水深变化曲线，以此来对比划分层序。得出，奥陶系内存在一个Ⅰ类层序界面，并将其划分为两个四级层序及相应的五级层序。     

塔里木盆地北部奥陶系层序地层研究

以层序地层学为指导，通过对塔里木盆地北部奥陶系的深入研究，确定奥陶系由２个超层序组成；超层序ＳＳｑ１相当于下奥陶统地层，由４个层序组成。层序的发育以高水位体系域为主，水进体系域相对不太发育；低水位体系域分布较局限。各层序中发育的密集段向盆地方向逐渐合并成复合密集段，表现为“梳状结构”。超层序ＳＳｑ２相当于中、上奥陶统，也由４个层序组成，下部２个层序以低水位浊积扇沉积为主，上部２个层序中体系域发育齐全。最后讨论了碳酸盐岩隆与层序发育的关系     

塔里木盆地柯坪地区奥陶系层序地层研究

以露头层序地层学和沉积学为指导,对塔里木盆地西北缘柯坪地区奥陶系3个剖面进行了深入研究,建立了柯坪地区奥陶系层序地层格架。柯坪地区奥陶系由6个三级层序组成,横向对比表明四石厂剖面发育最完整,同古四布隆和苏巴什剖面有地层缺失,只能识别出下部3个三级层序。碳酸盐岩磁化率测量结果表明,磁化率的变化趋势与相对海平面升降曲线之间呈负相关,并且与层序界面、层序内部各体系域之间有着较好的对应关系,可以作为划分层序的一个辅助性的定量化指标。     

塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩层序地层在油气勘探中的应用

塔里木盆地是中国重要的油气资源战略接替区之一,其海相碳酸盐岩油气勘探难度大,地层划分与对比的准确性与精度直接影响油气勘探各个环节工作的开展。本文对寒武—奥陶系碳酸盐岩层序地层学理论体系的应用、层序界面类型与识别标志及具代表性的层序划分方案等基础问题进行了论述,重点探讨了层序地层格架中烃源岩与岩溶型储层的预测及层序界面对于流体的输导作用,提出了塔里木盆地碳酸盐岩层序地层学研究中存在的一些关键问题,并对今后的发展趋势提出了初步设想。     

塔里木盆地奥陶系层序地层格架

在不同沉积相区典型露头、钻井及地震层序综合分析基础上,将塔里木盆地奥陶系海相地层划分出8个可全盆地对比的三级层序(OSQ1～OSQ8),首次建立了综合露头层序、钻井层序及地震层序划分的层序地层格架,建立了年代地层、牙形石生物地层、岩石地层与层序地层之间的相互关系(表1)。首次提出海相碳酸盐岩全岩或生物化石壳的碳同位素值可作为全球海平面变化的良好指标。在相似气候带及沉积环境具备相近的碳酸盐沉积速率的假设条件下,当沉积相分析所得到的相对海平面变化趋势与全岩碳同位素分析反映的全球海平面变化趋势总体一致时,说明碳酸盐层序的发育主要受控于全球海平面变化,反之则主要受控于区域构造沉降运动。鉴于这样的分析原理,我们认为塔里木盆地下奥陶统层序OSQ1及层序OSQ2属于主要受控于全球海平面变化的稳定加积型层序,而中、上奥陶统层序OSQ3～层序OSQ8则属于全球海平面总体上升背景下主要受区域构造运动控制形成的构造淹没型层序。     

塔里木盆地北部地区奥陶系层序地层格架与沉积演化*

应用层序地层学和沉积岩石学的原理与方法,深入分析塔里木盆地北部地区(塔北地区)轮南、哈拉哈塘和英买力3个构造单元逾百口钻井的岩心、薄片、测井等资料,结合主要构造运动及海平面变化的研究,建立塔北地区奥陶系层序地层格架,阐述格架内沉积特征及演化。根据区域性不整合界面划分2个二级层序(SSQ1,SSQ2),SSQ1包括下奥陶统—中奥陶统,SSQ2包括中奥陶统—上奥陶统;再根据岩性岩相转换面划分11个三级层序(OSQ1—OSQ11);进一步根据主要海泛面,划分海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。塔北地区奥陶纪沉积环境主要为浅海台地,经历了局限台地—开阔台地—淹没台地—台地边缘的演化过程,最终因陆源碎屑的注入破坏了台地的沉积环境,晚奥陶世塔北地区转为混积台地环境。     

塔里木盆地西北部三叠系层序地层学研究

通过对塔里木盆地西北部三叠系露头、钻（测）井及地震资料层序和体系域 的分析,将三叠系划分为四个层序,并对层序边界的确定、层序的划分进行了研究。在考虑盆地结构和古地形的基础上,建立了陡坡区和缓坡区的层序地层模式,并从层序地层学的角度对三叠系的生储盖进行了初步评价。     

塔里木盆地奥陶纪碳酸盐岩台地的层序结构演化及其对盆地过程的响应

塔里木盆地奥陶纪的碳酸盐岩台地发育有长达3千余千米的台地边缘带。通过综合大量的地震、钻井及野外剖面的分析,奥陶纪碳酸盐岩系中识别出4个以不整合面为界的复合（二级）层序。它们均显示出从上超的水进沉积到进积或加积的高位域的沉积结构。其内可进一步划分出10个沉积层序或三级层序。它们的组合和分布决定着碳酸盐台地沉积层序结构的基本特征。沉积层序的水进早期或高位域晚期以颗粒灰岩、生物灰岩等沉积相组合为主;而水进期或高位域早期则以泥晶-粉晶灰岩、簿层白云质灰岩等沉积相组合为主。古地貌恢复并结合钻井资料的沉积相分析揭示出,盆地东北部早、中奥陶世的碳酸盐岩台地边缘的分布受到满加尔深水凹陷的边缘斜坡带古构造地貌的控制,形成一向西凸的弧形碳酸盐岩台地边缘带,沿台地边缘发育有礁-滩沉积复合体。中奥陶世的构造古地理变革使盆内的碳酸盐岩台地分异成塔中、塔北、塘南等多个孤立台地,并由深水、半深水的凹陷所分隔。台地边缘的发育和分布常受古隆起边缘的控制。沿台地边缘的礁、滩相带为重要的有利储集层发育带。中奥陶统中央隆起带缺失中奥陶世早期和晚奥陶世早期沉积,并形成了大范围分布的喀斯特岩溶不整合面。喀斯特岩溶体系以发育垂向的、由断裂控制的串珠状洞穴和多层状分布的岩溶洞穴为特征。
     跨盆地不同构造带的井-震结合解释剖面的追踪对比表明,盆内与二级、三级层序对应的海进-海退旋回是同时变化的,并与Haq的海平面变化曲线可对比。这反映出盆地范围的或全球海平面变化对沉积旋回结构的发育具有控制作用。盆地西缘露头剖面和盆内钻井岩心的碳、氧同位素分析也为海平面变化的旋回结构分析提供了制约。主要海平面下降期的氧同位素δ18O都发生了明显的正偏。盆内晚奥陶世的海平面总体是呈上升趋势的,晚奥陶世中期海平面的上升导致了盆内碳酸盐岩台地的总体淹没。     

层序地层学研究进展:国际层序地层学研讨会综述

结合"国际层序地层学研讨会"的相关内容,阐述了层序地层学理论和技术方法研究的进展;内容包括碎屑岩层序地层学(涉及海相、湖相、河流相等)、碳酸盐岩层序地层学、煤和其他沉积物层序地层学、层序地层标准化等领域的重要研究成果及其在常规油气与非常规油气勘探中的应用。最后指出了层序地层学未来的发展趋势,主要为研究方法标准化及应用地区特殊化,尤其要加强深水层序、碳酸盐岩层序、层序模拟等方面的研究。     

塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩层序模式及其意义

近年来塔里木盆地顺北地区深层碳酸盐岩油气勘探取得了丰硕成果。依据全球海平面变化,结合钻井及地震资料,将顺北地区奥陶系下统—中统碳酸盐岩划分为1个二级层序,8个三级层序,总结了每个层序界面及层序内部特征,提出顺北地区奥陶系碳酸盐岩发育三种层序模式——海侵、高位与低位模式,并分析其控制因素。顺北地区奥陶系碳酸盐岩主要储集空间显示为大型岩溶洞穴,位于三级层序界面之下的蓬莱坝组岩心与薄片具明显的溶蚀孔洞特征,反映了低位期岩溶与高位期岩溶对顺北地区奥陶系碳酸盐岩储层发育的控制作用。顺北地区地表水无法通过断裂从上穿过约800 m的奥陶系上统泥岩段,进入中下统碳酸盐岩储层,因此塔河地区“断溶体”理论并不适用于顺北地区,三级层序界面控制的岩溶作用是顺北地区奥陶系碳酸盐岩储层形成的主要控制因素。     

塔里木西部古生代层序地层特征

塔里木西部在古生代地质演化过程中,由于构造活动、海平面升降变化、沉积物供应速率等因素变化,造成了不同形式和不同级别的沉积间断,其产物---不整合面是建立该区层序地层格架的关键。研究区古生代大体经历了(寒武-奥陶纪)海进→(志留-泥盆纪)海退)→(石炭纪)海进→(二叠纪)海退的沉积旋回,形成了特征各异的层序序列。研究表明,其中Ⅰ级不整合面(层序面)有前震旦系顶界面、奥陶系顶界面和古生界顶界面。根据地面剖面、钻井和地震资料以及不整合面的特征和级别,首次在古生界识别出2个Ⅰ级层序、6个Ⅱ级层序和12个Ⅲ级层序。Ⅰ级层序是在不同的构造背景和沉积条件下形成的。Ⅱ级层序尽管特征各异,但一般均有四种基本叠置方式组成,即退积、进积、加积和上超。Ⅲ级层序一般由层序界面、海侵面和最大海泛面所限定的体系域组成,均发育TST和HST,有时出现SMST和LST。不同的体系域和沉积相控制着烃类生储盖层的分布,TST与生油层和储集层的形成有关,而HST多与盖层和储集层的形成有关。     

Sequence Stratigraphy of Paleozoic in North Tarim Basin

Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｈａｓｇｒｏｗｎｉｎｔｏａｎｅｗｓｕｂｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｏｆｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍａｎｙａｕｔｈｏｒｓ（Ｊｅｒｖｅｙ,１９８８;ＰｏｓａｍｅｎｔｉｅｒａｎｄＶａｉｌ...     

塔东南坳陷侏罗系层序地层分析与油气前景

塔东南盆地发育侏罗系陆相煤系地层和白垩系红层,勘探程度低。为研究中生代地层的分布和对比,沉积特征及勘探方向,重点对侏罗系进行了露头层序地层学分析。建立了五个三级层序。层序1以正旋回的冲积扇或辫状河相为主,储集条件良好,层序2发育正旋回及反旋回的三角洲相,具有良好储集条件,上部有较好的生油岩,层序3为反旋回的三角洲相及湖相韵律层,是良好生油层和盖层,层序4为正旋回的河流相,层序5为正旋回的干旱气候下冲积扇相,可形成次生溶孔发育的良好储层。塔东南侏罗系分布广泛,有良好的油气前景,是重要的含油气层系。     

塔里木盆地碳酸盐岩层序地层特征及其控油作用

寒武纪-奥陶纪塔里木盆地经历了4种不同类型的碳酸盐岩台地结构型式的演变。不同台地区带的碳酸盐岩层序结构特征显著不同,柯坪地区寒武系-奥陶系为一套碳酸盐岩为主的地层,发育7种不同特征的碳酸盐岩层序构型。库鲁克塔格地区层序总体表现为半深海-深海盆地相背景下的海底扇沉积。相带和层序界面对储层发育具有重要影响,不同级别的层序界面对其下碳酸盐岩储层的发育具有重要的控制作用,并对埋藏条件下的流体具有输导作用。流体对埋藏岩溶型储层的形成具有重要的改造作用,风化壳岩溶型储层受风化淋滤带和层序界面的控制,白云岩储层和礁滩型储层主要受沉积相和成岩相控制。     

塔里木盆地柯坪地区中下奥陶统碳酸盐岩露头层序地层学研究

在前人岩石地层、生物地层、年代地层研究基础上,作者运用层序地层学理论结合沉积微相分析,对柯坪地区中下奥陶统露头碳酸盐岩进行了层序地层解剖。研究区共识别出二种界面类型 (暴露层序不整合界面和淹没层序不整合界面 )、三种准层序组构特征 (潮坪、浅滩和滩下陆棚 )和两种主要类型的体系域构成 (海侵体系域和高位体系域 ),在此基础上把该套碳酸盐岩划分为 7个三级层序,其中Sq1～ 2对应于蓬莱坝组地层、Sq3～ 6对应于鹰山组地层和Sq7对应于大湾沟组地层。Sq1～ 2三级层序由潮坪旋回的藻纹层白云岩、细粉晶白云岩和灰岩组成;Sq3～ 4三级层序由潮坪旋回的藻纹层灰岩和颗粒灰岩组成;Sq5～ 6三级层序由潮下浅滩相旋回的颗粒灰岩组成;Sq7三级层序由滩下陆棚环境藻灰岩和泥质瘤状灰岩组成     

塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩层序发育对同生期岩溶作用的控制

塔里木盆地塔中地区是塔里木油田的主要采油区。奥陶系碳酸盐岩是区内重要的目的层段之一。在剖面、测井和岩心资料的基础上,以Cross的高分辨率层序地层学理论为指导,对区内中上奥陶统进行了初步的层序地层研究,划分出了三级层序界面。结合镜下薄片分析,以特征成岩组构为大气淡水成岩作用的识别标志,识别出 4个大气淡水成岩透镜体。在横向连井层序对比的基础上,结合大气淡水成岩透镜体的发育层位,建立了层序地层和大气淡水成岩透镜体对比剖面。揭示不同级别层序界面对台地边缘碳酸盐岩同生期岩溶的控制,对于正确预测碳酸盐岩储层的发育规律,具有重要的指导意义。     

新疆塔里木盆地白垩纪-第三纪层序地层学研究

通过对塔里木盆地西南坳陷区和东北坳陷区白垩纪-第三系典型剖面的层序地层学研究,结合地震和钻井资料的分析,划分出西南坳陷区30个三级层序,东北坳陷区24个三级层序,因其所处的构造位置和沉积环境不同,两坳陷区形成的三级层序并非一一对应,不能进行大区域的直接对比.而三级层序的有序叠置构成了二级超层序及其体系域,其叠置方式包括进积组合、退积组合和加积组合.通过二级超层序的研究发现,两坳陷区白垩系─第三系(中新统)可划分为4个二级超层序(SS1-SS4),并可以等时对比,所反映的相对海平面变化周期也基本相同,并且与同受特提斯海水影响的西藏南部地区白垩-早第三纪沉积层序及海平面变化基本一致,即西藏南部地区和塔里木盆地均受特提斯构造活动和全球海平面变化的共同影响.从中新世开始,青藏高原快速隆升,塔里木盆地相对下降,造成了两地区层序类型及海平面变化速率的不同.