岩层阻水性能及自然导升高度研究

在沉积、成岩或者构造运动过程中,由于含水层内超压流体引起围岩爆裂导致流体在弱渗透层或者隔水层中导升,形成含水层的自然导升带。影响岩层阻水性能以及导升高度的因素有:构造、地应力、岩层渗透性和力学特性及其物理化学性质、水压力等。实验表明:初始水头压力越大,水头衰减速率就越大;水头压力损耗随着介质的渗透系数增大而减小。实际观测表明:泥岩、粉砂岩、中砂岩、灰岩的阻水性能由大到小,而导升高度则由小变大。通过实验和实际观测总结出流体3种导升机制:局部关键层整体破断裂缝、欠压实带中的壳破裂裂缝和水力压裂裂缝。      

吐哈盆地十红滩铀矿床铀源条件

以吐哈盆地十红滩砂岩型铀矿床为例,利用U-Pb同位素体系演化特征,计算含矿砂岩和顶底板泥岩的原始铀质量分数及变化系数,认为赋矿地层沉积时就存在铀的预富集,同生沉积碎屑岩和泥岩都是本区重要的铀源。结合古水文地质演化和碳-氧同位素特征,认为成岩期泥岩压榨水携带铀进入砂岩含水层,在砂岩中产生铀的预富集。     

砂岩压实作用研究现状及进展

砂岩压实作用研究主要包括压实作用机制、影响因素和响应特征三方面内容,重点阐述了砂岩压实作用模型与数值模拟研究、压实作用物理模拟与数值模拟融合研究两方面的新进展,结果表明:1）压实作用模型包括机械压实作用和化学压实作用模型,机械压实作用模型重点介绍了石英砂岩的粒间体积-深度曲线;而化学压实作用模型是与压溶作用相关的溶解作用和胶结作用,着重介绍了压溶成因的石英胶结作用。2）压实作用物理模拟与数值模拟的融合研究,主要是在压实作用机理认识基础上,通过压实模拟实验,建立基于实验数据的压实作用模型,进而开展数值模拟研究。最后指出压实作用研究趋势将朝着砂岩组分更加复杂的压实作用模型、压实作用与流体流动耦合、垂向-侧向多动力学机制、砂岩-泥岩协同机制、构造-沉积-成岩"三相"耦合的压实作用数值模拟等方面发展。     

沉积盆地地下水与油气成藏－保存关系

含油气沉积盆地地下水动力场可以划分为：①泥岩压实水离心流;②大气水下渗向心流;③(层间)越流、越流——蒸发泄水和④滞流四种局部水动力单元类型。通常盆地边缘大气水不对称下渗,发育向心流,中央凹陷区以泥岩为主的砂泥岩地层压实,发育离心流,大气水下渗向心流与地层压实离心流汇合,发育越流泄水。沉积盆地地下水动力场演化和地下水成因控制了地下水化学场的分布规律。在离心流和向心流流动过程中,地下水浓缩、盐化,在越流泄水区形成高浓缩、高盐化地下水。泥岩压实离心流是沉积盆地油气运移的主要动力之一,在地层压实排水离心流过程中,由于岩性、地层、断层等圈闭使得部分油气在运移过程中聚集;在地下水越流泄水过程中有利于油气大量聚集—富集;在向心流推进过程中,早期聚集的油气可能部分被破坏,此外也可能在特定的地质条件下形成水动力和部分岩性、地层、断层油气藏。     

砂岩侵入复合体的建筑结构要素及其特征

砂岩侵入复合体是指沉积砂质母岩,在未固结时由于某种机制而积累了异常高压,产生液化、流化、再活动,向上覆细粒沉积物侵入的各种砂体的总和。目前已经在全球50多个深水盆地中(Braccinietal,2008)及所有的年代地层中都发现了从毫米到千米级别的砂岩侵入体。砂岩侵入复合体包含母岩、侵入体系和喷出体系三部分,通过对目前报道的一些砂岩侵入复合体实例分析,对其各建筑要素的外部几何形体和边界特征、内部沉积构造和显微结构进行了总结。不规则的几何形态,突变的边界特征,与液化作用相关的无构造砂岩、碟状构造、管状构造以及独特的泥岩碎屑表现出来的粒序性、条带等沉积构造,形状各异的矿物颗粒以及泥岩碎屑中砂岩裂缝切割等显微结构都可以作为识别砂岩侵入复合体的标准。加强砂岩侵入复合体的研究,为侵入圈闭的勘探和开发提供理论基础。     

黄河口凹陷BZ34区火山岩对砂岩压实特征的影响

通过黄河口凹陷BZ34区(火山岩发育区)与渤中西环、秦南凹陷(火山岩不发育区)颗粒接触类型、颗粒变形程度、东营组砂岩压实作用定量评价的对比分析,结合泥岩声波时差随深度的变化规律,探讨了研究区火山喷发机构对目的层压实作用的影响。结果表明,尽管BZ34区砂岩中塑性火山岩屑含量较高,但其压实程度弱于渤中西环、秦南凹陷。火山岩顶板以下泥岩声波时差明显增大,表明地层处于欠压实状态,证实了火山岩顶底板及火山通道的组合降低了泥岩的压实程度,有利于该段地层中砂岩储层孔隙的保存。火山物质水解形成的沸石、方解石等胶结物充填于骨架颗粒之间,增强了碎屑颗粒的抗压实强度。在火山活动相关的同生碱性水介质环境下,长石、岩屑的溶蚀程度弱,有利于其刚性强度的保持。     

塔里木盆地天山南缘区带古近系苏维依组沉积储层研究

根据钻井、测井与分析测试等资料,研究了塔里木盆地天山南缘区块北带苏维依组的沉积相带和储层特征。苏维依组分为下部底砂岩段和上部的膏泥岩段,在研究区主要发育辫状河三角洲和湖泊沉积体系。本区储层多为粉砂岩、细砂岩、中砂岩和含砾砂岩,主要岩石类型为长石石英砂岩和岩屑长石砂岩。孔隙类型主要是原生粒间孔、溶蚀孔,还有裂缝和微孔隙等。底砂岩段储层物性较好,总体属于中孔-中、低渗储层,非均质性较强,其中以三角洲前缘的分流河道和席状砂微相砂体物性最好。影响研究区储层物性的主要因素有沉积相带、成岩作用等,压实作用、溶蚀作用和胶结作用是对储层物性影响最大的成岩作用。     

塔河地区三叠系主要砂体沉积相类型分析

塔河地区三叠系主要为厚层砂岩夹泥岩沉积,砂岩分选性中等-好,颗粒呈次棱角状,成岩矿物以岩屑和石英为主.综合岩心资料、岩石矿物及粒度分析、测井和钻井等资料分析认为,3个油组的厚层砂体主要为辫状河流相沉积,各油组厚层砂体之上的砂泥岩主要为滨浅湖、半深湖-深湖及三角洲相沉积.通过地震资料和测钻井资料分析,研究区南部中油组可识别出湖底扇相和下切水道相.沉积相演化分析表明,湖平面较低时,研究区沉积厚层辫状河流相砂体,湖平面上升时为沉积滨浅湖-半深湖-深湖暗色泥岩和三角洲砂泥岩,研究区三叠系可识别出4次湖平面升降变化,形成4套厚层砂岩夹泥岩的沉积组合(包括柯吐尔组泥岩).     

松辽盆地齐家古龙凹陷—三肇凹陷中浅层异常压力系统特征

对研究区千余口单井建立声波时差压实曲线,利用等效深度法计算泥岩超压值,结合DST和RFT实测资料以及地震资料,综合考虑研究区沉积及构造特点,最终揭示了松辽盆地齐家古龙凹陷—三肇凹陷中浅层地层存在4套压力体系,即嫩二段以上的常压体系,嫩江组一段、二段弱超压体系,姚家组常压、低压和弱超压并存体系以及青山口组超压体系。不同层位异常压力分布范围和规模不同,其中青一段最为广泛。产生异常压力的原因复杂:超压形成主要受泥岩欠压实和油气生成控制,嫩江组末期的构造抬升作用是研究区产生异常低压的主要原因,而超压流体流动导致的压力传导作用为压力的再分布提供了有力条件。     

四川盆地蜀南地区上三叠统须家河组低孔低渗储层特征及形成机理

蜀南地区须家河组为一套辫状河三角洲平原分支河道沉积的岩屑砂岩、长石岩屑质石英砂岩和岩屑质石英砂岩。埋藏深度变化较大（0～2 673 m）,大部分埋深800～2 000 m,平均孔隙度4.64%,平均渗透率0.147×10-3μm2,属于低孔低渗储层。造成低孔低渗的主要原因是:（1）在构造背景上,须家河组沉积时研究区靠近刚由海变陆而隆升的物源区,沉积物搬运距离较短,分异程度低,大量的泥岩、千枚岩等塑性岩屑及杂基被保存下来,同时碎屑颗粒分选磨圆程度较差,均不利于原生孔隙的形成;（2）在沉积条件上,由于辫状河河道水动力不稳定,侧向改道迅速,早期泥岩易被冲蚀,导致砂泥混杂,砂岩中含较多杂基,堵塞充填原始孔隙;（3）早期持续快速的埋藏过程,压实作用强烈,岩屑压实变形被挤入粒间孔隙中,同时普遍发育的石英次生加大使得砂岩越发致密,孔隙消失殆尽。（4）研究区须家河组远离沉积中心,缺乏烃源岩成熟产生的酸性流体溶蚀改造,导致次生孔隙不发育。     

南阳凹陷下第三系核桃园组砂岩中碳酸盐胶结物及其成因的初步探讨

本文主要阐述了南阳凹陷核桃园组砂岩中碳酸盐胶结物的矿物成份、产状及分布特征.研究表明,核桃园组中碳酸盐胶结物的成分、含量和分布明显受沉积相和成岩作用的控制.碳酸盐胶结物的形成是砂泥岩系统相互作用的结果.泥岩压实及粘土矿物的成岩转化提供了其主要的物质来源.这种认识为砂岩储层的评价提供了重要的依据.     

The“Sand-Mud” Sedimentary Record and Its Diagenetic System in Shore-shallow Lacustrine—A Case Study of Eocene Kongdian Formation in Jiyang Depression

The sand-mud sedimentary record develops widely in the shore-shallow lacustrine, which can be a good oil and gas reservoir cap combination. It has important significance in petroleum geology. This paper takes the Kongdian Fm. of Eocene in Jiyang Depression as an example to study the formation mechanism and diagenetic system of the sand-mud sedimentary record in the shore-shallow lacustrine. The study indicated that sandstone-mudstone sedimentary strata at macroscopic level includes sand-mud duality, mudstone vein and sandstone lens in the Kongdian Fm. of Jiyang Depression, and there are some transitional clastic rocks at the microscopic level (Clastic particles, clay and carbonate cements are included in the transitional clastic rocks). The sandstone-mudstone sedimentary strata mainly formed in the material transformation of the shallow-water deltas and conjugate shock in the shore-shallow lacustrine. The thickness is mainly restricted by material source and water dynamic condition, and the sand-mud transitional clastic rocks are restricted by the dynamic mechanism and sedimentary differentiation of the lake water. The sandstone-mudstone sedimentary strata is composed of a closed diagenetic system. Early compaction-drainage and differential compaction, middle and late clay mineral transformation, structural water and organic acid emissions during the diagenetic process of mudstone influence the diagenesis of sandstone. The closed diagenetic system of sand-mud transitional clastic rocks is mainly related to the structural maturity of clastic rocks.     

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m（Cu）/m（Zn）、m（Sr）/m（Cu）和m（Sr）/m（Ba）比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明:石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征；石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境；砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境；灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式，并将其划分为2个阶段，第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积，沉积出石膏、灰岩和膏泥；第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境，沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关，同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。      

湘南地区奥陶系岩石组合及其沉积环境

湘南地区奥陶系的岩石类型以砂岩、泥岩和页岩为主,硅岩、灰岩较少。按照岩石成分,可进一步划分为砂岩-泥岩韵律性互层型和泥(页)岩(板岩)-硅岩型2种岩石组合类型。其中,砂岩-泥岩韵律性互层型岩石组合分布于爵山沟组、桥亭子组、天马山组,泥(页)岩(板岩)-硅岩型岩石组合分布于烟溪组。通过岩性、古生物、沉积构造等相标志分析,认为研究区奥陶系沉积环境为深水斜坡至盆地环境,发育深水原地沉积和浊流沉积,并建立了沉积模式,同时分析其沉积演化过程。研究区奥陶系总体表现为水体逐渐上升,经历过一次完整的海进-海退旋回:第一次海进始于下奥陶统桥亭子组,上奥陶统天马山组海退开始。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组成岩相特征及控制因素

通过野外剖面、岩心观察、薄片鉴定,结合扫描电镜与能谱分析等测试手段,在充分认识富县地区长6、长8油层组储层特征、成岩作用基础上,研究长6、长8油层组成岩相类型.主要成岩相包括有泥岩强烈压实相、砂岩压实(压溶)相、砂岩剩余原生粒间孔隙-次生溶蚀孔隙相、砂岩次生溶蚀孔隙相和微裂缝相等5种类型.结合沉积环境及沉积相平面展布特征,阐述了成岩相平面分布,结合储层发育特征主控因素深入研究成岩相特征主控因素,表明沉积环境为成岩相特征提供了物质基础,沉积物在后期成岩演化过程中受成岩作用控制,即成岩相为沉积物在成岩演化后的具体体现.     

论松辽盆地地下水动力场的形成与演化

理想的沉积盆地地下水动力场模式可以归纳为对称型和不对称型两种，其中局部地下水动力单元可以划分为4种类型：①泥岩压榨水离心流；②大气水下渗向心流；③越流、越流－蒸发泄水；④滞留。地下水动力场演化具有旋回性，每个旋回可以分为两个阶段：①盆地沉降接受沉积时期的泥岩压榨水离心流阶段；②盆地抬升剥蚀阶段的大气水下渗向心流阶段。随着沉积盆地的形成与演化，水动力场也有形成、发展和消亡的过程。松辽盆地地下水动力场具有明显的不对称性：盆地北部和东部大气水不对称下渗形成向心流；中央坳陷区压榨水形成离心流和越流；盆地南部以越流－蒸发浓缩为特征。在纵向上地下水动力的强度具有分带性，由浅到深，可以划分出强、弱、停滞3个带。     

Sedimentology of a late Cambrian regressive sequence (bowers group), Northern Victoria land,Antarctica

The late Cambrian Bowers Group is regressive marine to non-marine. On the basis of associations of textures and sedimentary structures (both primary and biotic), and of palaeocurrent measurements, the sediments of the newly defined Mariner Formation appear to have accumulated on a platform or continental shelf of low gradient and narrow tidal range. Trilobite- and brachiopod-bearing fissile mudstone with sparse channels and scattered stratified sandstone (open marine) is succeeded by wavy-bedded and lenticular-bedded mudstone, muddy sandstone, and rippled sandstone with bands rich in brachiopods (shallow open marine), then mudstone and laminated sandstone with lenticular bodies of oosparite (open marine shoals and protected inner shelf), and red and green, ripple- and parallel-laminated sandstone, interbedded with burrowed muddy sandstone and mudstone, with lenticular bedding (tidal flat). The sharply overlying Camp Ridge Quartzite of cross-bedded sandstone, pebbly sandstone, and sandy pebble conglomerate, is regarded as braided channel alluvium.The detritus appears to have been derived from veined low-grade metamorphic rocks and fine-grained detrital sedimentary rocks that lay south of the area.     

盆地内大面积砂体分布的一种成因机理--干旱气候下季节性河流沉积

我国西部新疆地区侏罗系-下白垩统大面积、厚层状砂岩油气勘探获得了重大发现, 大面积厚层状砂体及泥岩红层沉积的成因机理受到长期关注。结合现今准噶尔南缘多条季节性河流的沉积体系、砂体展布特征分析, 并对比郝家沟-头屯河剖面、玛纳斯河剖面上侏罗统齐古组、喀拉扎组的岩相组合、岩石颜色、砂泥岩沉积构造、沉积序列与古环境分析, 认为干旱气候下头屯河组上部-喀拉扎组的季节性曲流河-季节性辫状河沉积是上侏罗统大面积厚层状砂砾岩体及厚层状泥岩红层沉积的重要成因机理, 进而建立了季节性河流的砂体构型和成因模式。准噶尔盆地南缘季节性河流沉积砂体构型和成因模式的建立, 对进一步认识我国古代季节性河流沉积提供了有益参考。     

陕北侏罗纪煤田三角洲平原沉积环境及其岩石力学特征

三角洲平原沉积环境是陕北侏罗纪煤田煤炭资源的主要形成环境之一,为获得不同环境煤层顶板岩石力学参数特征,进一步探究沉积环境与岩石力学特征之间的关系,首先从区域沉积环境分析入手,然后运用岩心精细描述、沉积构造分析、地球物理测井分析等技术,识别微相、划分顶板沉积微相类型及其组合特征;之后对不同沉积环境中不同位置、不同岩性的岩石进行系统地分层采样和测试分析;最后综合分析煤层顶板各沉积微相的岩石力学特征。结果表明,煤层直接顶板以泥岩、粉砂质泥岩为主,形成于三角洲平原亚相中的沼泽、湖泊沉积微相,局部见粉砂岩、细粒砂岩形成于分流河道和天然堤微相;基本顶主要以中-细粒砂岩为主,形成于分流河道沉积微相;沉积环境不仅控制煤层顶板岩性分布而且控制岩石力学参数及其含水层富水性的分布,其中,湖泊、沼泽相泥岩顶板区是顶板支护的重点部位,多期分流河道砂岩叠置顶板区是未来矿井防治水以及探放水的重点区域。      

南祁连盆地木里坳陷石炭系—侏罗系天然气水合物潜在气源岩地质特征

通过对南祁连盆地木里坳陷石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系等4套层系5条剖面的野外测量及室内地质分析,明确了该区天然气水合物潜在气源岩的岩性特征、沉积相类型及沉积演化过程。石炭系—二叠系整体以出露中厚层砂岩夹薄层泥岩为主要特征,沉积浅海陆棚相、滨岸相和三角洲相,由于断层发育致使局部地层厚度减薄且泥质岩大部分缺失,可能难以成为天然气水合物潜在气源岩;上三叠统整体以发育中薄层泥岩与中薄至中厚层砂岩互层为主要特征,沉积相类型为潮坪相、湖泊相和河流相,泥岩累积厚度较大,是天然气水合物主要潜在气源岩;中侏罗统整体上以发育厚层泥岩、砂岩为主要特征,沉积相类型为辫状河相、三角洲相和湖泊相,是天然气水合物次要的潜在气源岩。研究结果为南祁连盆地木里坳陷天然气水合物气源岩研究提供了重要地质依据。