海相页岩气储层特征研究进展与发展动态

富有机质泥页岩复杂的沉积成岩过程、细粒特征,以及远小于常规储层的以微米—纳米级为主的孔隙空间,给海相页岩气储层特征研究带来了极大的挑战。近年来借助多项先进技术方法的推广运用,在海相页岩气储层的多个方面形成了重要认识,页岩有机质与其成熟度关系密切,岩石矿物组分判定方法向定量化发展,岩相预测与建模技术得以应用,但成岩作用对储层的影响尚有待进一步探知,物性变化趋势的认识尚存在不同见解,孔隙结构实现了从定性到定量表征的跨越,页岩力学性质的解析能够有效指导压裂改造。通过进一步分析海相页岩气储层研究的发展动态,就页岩气储层孔隙结构系统表征、区域尺度上成岩与岩相变化的时空配置关系、成岩演化—岩相—孔隙系统—有机质丰度潜在的多元关系等研究方向作出了展望,以期推进储层特征研究在深度和广度上向前发展。     

济阳坳陷古近系泥页岩成因相划分

系统岩心观察和高密度薄片鉴定等分析测试资料研究结果显示,济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩成分组成及构造类型主要受沉积作用控制,岩石结构特征主要受成岩作用控制。根据泥页岩中方解石成因及重结晶程度,结合岩石成分及构造特征,将济阳坳陷沙三下-沙四上泥页岩划分为沉积主控型、沉积-成岩双控型及成岩主控型三大成因相。沉积主控型分布最为广泛,岩相类型多样,构造特征反映成因环境;沉积-成岩双控型主要见于纹层状岩相,由泥质纹层与显晶粒状方解石纹层互层构成;成岩主控型以柱状、柱纤状方解石垂直层面呈脉状、透镜状产出为特征。成岩主控型和沉积-成岩双控型泥页岩与页岩油气关系密切,是重要的有利成因相类型。     

东营凹陷细粒混积岩发育环境及其岩相组合:以沙四上亚段泥页岩细粒沉积为例

为了进行陆相断陷湖盆泥页岩细粒混积岩有利岩相预测,以指导页岩油气有利目标优选,综合运用岩心、薄片、全岩衍射、元素、古生物等资料,系统进行了东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积环境恢复、岩相精细表征,揭示了沉积环境对岩相及其组合、分布的控制作用.研究表明,东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩沉积期整体上表现为气候由半湿润向湿润转化,自下而上显示碎屑物源输入量在增加、水体水深加大、盐度降低、还原性减弱的过程;有序复杂多变的沉积环境一定程度上控制了泥页岩细粒混积岩沉积组构复杂性,进而控制了细粒混积岩相的多样性、组合和分布规律性.建立基于“岩石组分、沉积构造、灰质结构和有机质丰度”四端元划分方案,将东营凹陷沙四上亚段泥页岩细粒混积岩划分为20类,实现了复杂细粒混积岩岩相划分;半湿润少物源条件下,浅湖强还原盐水环境主要发育膏盐、含有机质层状膏质泥岩和含有机质层状泥质灰（云）岩相组合,半深湖强还原咸水环境主要发育富有机质纹层状微晶泥质灰岩和富有机质纹层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,半深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质水平泥晶纹层泥质灰岩和富有机质纹层灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩夹富有机质层状灰质泥岩相组合;湿润多物源条件下,深湖强还原半咸水环境主要发育富有机质层状泥质灰岩和富有机质层状灰质泥岩频繁互层岩相组合,深湖还原半咸水环境主要发育富有机质层状灰质泥岩夹富有机质层状泥质灰岩相组合.      

柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩岩相特征与沉积环境分析

柴北缘石炭系克鲁克组发育了一套厚层富有机质细粒沉积岩,是研究区页岩气勘探的主力层系。克鲁克组泥页岩形成于陆表海沉积环境,与深海富硅质泥页岩和湖相富碳酸盐泥页岩具有显著差异,目前研究程度相对较低,因此对其开展岩相与沉积环境研究具有十分重要的沉积学与油气地质学意义。通过野外露头和岩心观察,薄片鉴定、X射线衍射分析等技术,以区分标志明显、易于识别为主要原则,综合矿物组成、沉积构造、化石组合及其他混入物等因素,将柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩划分出10种主要岩相类型,分别指示不同的沉积微环境。其中,煤岩、水平层理碳质黏土岩、透镜状层理粉砂质黏土岩、波状层理黏土质粉砂岩、脉状层理粉砂岩均属于潮坪沉积;富含菱铁矿结核的块状黏土岩为潟湖沉积;块状泥灰岩和块状生屑灰岩属碳酸盐台地沉积;而含介壳粉砂型泥岩和介壳型泥岩则属于潟湖与局限台地之间的过渡沉积,具有原地混积的特点。由于陆表海平缓的古坡脚,致使区内沉积体系受短期海平面升降变化影响显著,随滨线快速迁移,不同沉积环境的泥页岩在垂向上频繁叠置,交互出现,可总结出3种主要的岩相组合类型,分别形成于局限台地相潟湖相潮坪相组合,局限台地相潟湖相组合和局限台地相生物碎屑浅滩相组合。在泥页岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上,最终建立了陆表海泥页岩沉积模式。     

东营凹陷北部陡坡带利563区块沙四上亚段砂砾岩扇体沉积特征及沉积模式

东营凹陷北部陡坡带发育的大量砂砾岩扇体在油气勘探与开发中占据重要地位。本文研究针对东营北带利563区块沙四上亚段砂砾岩扇体及其中发育的重力流沉积,通过岩心精细描述,依据岩性、粒度、构造将砂砾岩扇体划分出12种岩相。然后以发育相同水动力条件为单元,依据岩性和沉积机理将岩相在垂向上进行组合,划分8种水动力类型和8种岩相组合类型。再基于砂砾岩沉积的空间分布、尺度大小、接触关系和根据沉积物中泥岩的结构、纹理所细分出的7种泥岩类型所代表的各种环境,定义了5种砂砾岩扇体沉积形态特征：近端厚层砾石沉积、限制性水道沉积、非限制性舌状体沉积、非河道薄层沉积、远端细粒沉积。认为该区砂砾岩扇体为近岸水下扇,包括扇根沟道、沟道间、扇中辫状水道、水道间、扇中前缘、扇端泥6种沉积微相类型并归纳其综合鉴定特征。最终建立本区砂砾岩扇体的沉积过程和沉积模式。     

四川盆地下寒武统筇竹寺组沉积特征及其对构造的响应

随着四川盆地页岩油气的勘探和开发,下寒武统筇竹寺组页岩受到广泛关注,但是由于埋藏深度大、钻井资料有限,该套地层在四川盆地的沉积特征差异尚不清晰。通过露头剖面观测、岩芯描述、主微量元素地球化学分析等,对四川盆地筇竹寺组页岩沉积特征进行综合研究。通过分析了四川盆地不同地区筇竹寺组岩性纵向上的变化及组合关系划分出4种不同岩性组合类型。针对不同构造背景下岩性组合类型的异同,总结了筇竹寺组沉积相类型。受构造运动影响,四川盆地早寒武世各地区构造背景有一定区别。筇竹寺页岩沉积厚度大且有机质富集的川东北城口地区、川中绵阳—长宁地区、川东南石柱等地区均与拉张槽、热水沉积以及特殊的构造位置相关。通过对四川盆地不同地区内筇竹寺组岩相组合和沉积旋回的划分、对比,以及古环境的氧化—还原性、气候、生产力等差异,明确了早寒武世不同构造背景下筇竹寺组沉积演化差异。本研究建立了四川盆地下寒武统筇竹寺组川东北浅水缓斜坡沉积体系、川东南浅水陆棚区沉积体系、滨岸海滩—陆棚沉积体系和陆棚内凹陷(拉张槽)沉积体系,为筇竹寺组海相页岩进一步勘探开发提供参考。     

鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组湖相重力流沉积细粒岩及其油气地质意义

随着页岩油气勘探开发和相关领域研究的不断深入,细粒沉积物的搬运和沉积已成为当前沉积学研究的热点问题之一,但中国中生代湖泊环境中的泥质重力流沉积尚未引起应有的关注。通过岩心观察、薄片鉴定等手段及综合研究,分析了鄂尔多斯盆地晚三叠世湖相泥质重力流沉积特征,探讨了其形成机制与成因分类。鄂尔多斯盆地三叠系延长组湖相泥页岩结构类型多样,发育泥质块体流沉积、泥质碎屑流沉积、泥质浊流沉积和泥质异重流沉积等多种重力流沉积类型。按照泥质含量将重力流划分为砂质重力流、泥质重力流和混合重力流3种亚类,并根据成因将重力流划分为滑塌体、碎屑流、浊流及异重流等4种亚类;结合成因和泥质含量,将重力流沉积共划分为12种类型。滑塌岩、碎屑岩分布于三角洲前缘斜坡脚附近;浊积岩、异重岩广泛分布于三角洲斜坡至沉积中心。认为泥质沉积物可以在强水动力条件下搬运-沉积;重力流沉积细粒物质在湖相沉积中占据很大的比例;泥质重力流对泥页岩中的碎屑物质、黏土矿物及有机质的搬运和沉积起到重要作用,因而对于页岩油气的生烃、储集性能和压裂工艺研究具有重要意义。     

潜江凹陷潜江组盐间细粒岩沉积特征及其对页岩含油性的控制

江汉盆地是我国典型的内陆盐湖盆地,位于其中部的潜江凹陷发育盐间细粒沉积,近期油气勘探取得突破。为研究其沉积特征及其对页岩含油性的控制,本文基于岩心和多种测试方法将盐间细粒沉积划分出8种岩相,分别是含灰泥质云岩、云质混合细粒岩、泥质混合细粒岩、灰质混合细粒岩、灰质泥岩/泥岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩。岩相组合有A和B两种:A类岩相组合为含灰泥质云岩、云质混合细粒岩和泥质混合细粒岩,夹少量灰质混合细粒岩、云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩和云质/泥质钙芒硝岩;B类岩相组合为云质泥岩、硫酸盐质混合细粒岩、云质/泥质钙芒硝岩,夹少量灰质泥岩/泥岩和泥质混合细粒岩。A类岩相组合富集碳酸盐质矿物且有机质含量高,岩心上表现为灰黑色泥质岩(泥质混合细粒岩和灰质混合细粒岩)与黄褐色云质岩(含灰泥质云岩和云质混合细粒岩)频繁更替,其中夹有白色硫酸盐质岩,呈透镜体状或层状产出,说明当时环境的盐度较低,镜下纹层大部分呈较为连续的微波状或水平状。其沉积特征反映了A类岩相组合的形成环境为还原性较好、盐度较低的深水区。B类岩相组合硫酸盐矿物含量和有机质含量较低,岩心上表现为白色高硫酸盐质岩夹有黑色泥质层或黄褐色云质层,镜下观察为呈菱形片状钙芒硝,常见穿插双晶,可见明显的粒序变化,云质含量高的薄片镜下为无纹层特征。其沉积特征反映了B类岩相组合形成环境为还原性较弱、盐度较高的较浅水域。本研究将V/(V+Ni)、(S₁+S₂)/TOC、Sr/Ba和Ga/C₃₁H指数等地化参数与岩相特征相结合,进一步佐证了上述观点,并且补充说明了A类岩相组合形成于气候湿润的环境,而B类岩相组合形成环境较为干旱,且将盐间沉积划分为B、A、B三个阶段,对其进行了沉积模式的研究。结果表明:第一、三阶段气候干旱且水深较浅,湖水析出大量盐类,主要发育B类岩相组合,且硫酸盐矿物的增加使硫酸盐还原菌氧化有机质,不利于有机质富集;第二阶段降雨增加,大量淡水注入致使水体淡化且深度变深,这时水体分层性较好,还原性较强,发育A类岩相组合,有机质的保存条件好。由此可见,矿物组分上为灰泥质或云质含量高且岩心具有水平层理、镜下纹层特征明显的岩相,以及湿润气候下的还原性较强、盐度适宜且水体分层性好的深水环境等沉积特征,有助于形成含油性较好的页岩。因此,低TOC含量的B类岩相组合不是油气富集的主要岩相,富集的硫酸盐矿物会稀释有机质浓度,岩相所处的高盐度环境也会减缓微生物活动;而高TOC含量的A类岩相组合为油气富集的主要岩相,频繁的降雨稀释水体盐度,为可以产生有机质的浮游微生物创造了良好的环境,且所含云质纹层矿物间孔隙发育,有利于烃类的存储,所以成为该区内的优质烃源岩,是油气勘探开发的有利岩相。     

下扬子地区下寒武统富有机质页岩的岩相与沉积环境

识别不同的页岩岩相是非常规页岩油气勘探开发的关键步骤。下扬子地区下寒武统海相页岩沉积于深水的被动大陆边缘盆地,为潜在的页岩气勘探目的层系。划分出下扬子地区XY1井下寒武统富有机质页岩的岩相类型,并确定了岩相与有机质丰度(TOC)的关系。根据沉积物的岩性、沉积构造、矿物组分、含有物、伽马测井等特征,识别出下寒武统富有机质页岩段的4种岩相:(1)纹层状硅岩岩相;(2)含海绵骨针硅质页岩岩相;(3)灰质泥岩岩相;(4)纹层状灰岩岩相。XY1井下寒武统富有机质页岩形成于深水下斜坡相-盆地相。纹层状硅岩岩相和含海绵骨针硅质页岩岩相沉积于盆地相,沉积界面位于风暴浪基面和碳酸盐岩补偿深度(CCD)之下,缺氧的还原环境有利于有机质保存,纹层状硅岩w(TOC)10%,含海绵骨针硅质页岩w(TOC)为2%~10%。纹层状灰岩岩相和灰质泥岩岩相沉积于下斜坡相,其沉积界面位于碳酸盐岩补偿深度(CCD)附近或之上,不利于有机质富集,w(TOC)一般小于2%,表明岩相控制了有机质丰度(TOC)。     

不同岩相泥页岩数字岩心构建方法研究——以东营凹陷为例

针对泥页岩储层低孔特低渗、结构致密、非均质性强的特点,多采用三维数字岩心来直观显示各组分空间分布和表征微观结构。物理数字岩心虽更真实准确,但往往局限于特定岩石样品物性特征,因此需构建具有一定普适性、受多参数约束的、代表某一类岩性或岩相的简约数字岩心。同时,目前的图像分割方法难以对综合多样品特征、代表某类岩相样品进行组分划分。提出一种基于图像像素点累计分布函数,结合各组分百分含量及灰度序列进行阈值分割的方法,并基于X射线CT扫描成像,综合运用扫描电镜成像及能谱分析等手段,结合东营凹陷不同岩相泥页岩矿物组分及孔隙度特征,构建不同岩相(包括富长英质、长英质、富钙质、钙质和富泥质)泥页岩数字岩心。结果显示,东营凹陷泥页岩储层组分按灰度值由小到大依次为孔裂隙、有机质、黏土矿物、长英质矿物、钙质矿物、铁质矿物;基于不同岩相各组分体积百分含量及灰度分布序列,以CT灰度图像像素点累计分布函数表征不同岩相各组分体积百分含量分布函数,可依次划分各组分阈值,该方法可以实现其他分割方法难以完成的针对某一岩相进行阈值划分;采用先构建单组分数字岩心再嵌套组合的方法可构建具有一定普适性、受矿物组分和孔隙度等参数约束的泥页岩数字岩心。     

四川广元清风峡剖面上泥盆统风暴沉积特征及其古环境意义*

泥盆纪吉维特期—弗拉期(G-F)之交的环境突变拉开了晚泥盆世生物大灭绝的序幕。然而,不同学者对于该时期环境变化的认识仍存在争议。为了解泥盆纪G-F之交的环境变化特征,通过对四川广元清风峡剖面泥盆系观雾山组中6套风暴岩的详细沉积学研究,识别出了典型的风暴沉积标志,如底面侵蚀构造、粗粒滞留沉积、粒序层理、丘状交错层理等。根据风暴沉积构造的组合特征,建立了3种近源风暴沉积序列: 序列Ⅰ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,顶部为块状泥晶灰岩;序列Ⅱ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,顶部为具粒序层理的砂屑灰岩;序列Ⅲ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,中部为具粒序层理的介壳灰岩,上部为具丘状交错层理的颗粒泥晶灰岩,顶部为具波状层理和水平层理的泥晶灰岩。牙形石生物组合分析显示,风暴岩形成于晚泥盆世弗拉期初期。基于现代风暴成因分析,认为弗拉期初期全球低纬度地区广泛分布的风暴岩与气候变暖和快速海侵密切相关。研究区风暴岩的发现对认识上扬子地区晚泥盆世沉积环境、古地理、古气候均具有重要意义。     

陆棚海泥岩的岩相特征及沉积过程

传统的沉积模式认为大部分细粒沉积岩（泥岩或页岩）的沉积发生在相对深水、低能的环境中。作为地表上分布最为广泛的沉积岩类型,泥页岩包含了对重构地质历史时期古地理、古气候的重要信息。泥页岩除了可以作为有效的烃源岩,勘探开发技术的进展更发掘出泥岩作为非常规油气储层的巨大潜力。近十年来,国内外对细粒沉积物的水槽实验、泥岩沉积微相的精细分析、以及泥岩岩相组成特征的研究取得了长足的进展。这些研究对泥岩的沉积过程和沉积模式在不同角度上提供了新的认知。大部分泥岩（甚至包括众多有机质含量高的泥岩）都可能沉积在相对浅水以及水动力条件相对较高的环境中。不同的沉积过程（底部水流）形成不同的泥岩沉积微相,并对有机质在泥岩中的埋藏富集具有重要的控制作用。以晚白垩纪北美西部内陆海道为例,总结在陆棚浅海环境中（最大水深< 200 m）,位于从近岸到远岸（> 500 km）不同沉积环境（包括前三角洲/下邻滨、内陆棚、中陆棚、和外陆棚环境）中的泥岩的主要沉积过程、沉积微相特征、以及富集有机质的潜力。由于沉积过程和沉积环境是决定泥岩成分、沉积相、和岩石物理特征非均质性的首要因素,不同浅海环境中的泥岩相特征和沉积模式可有助于利用泥岩地层进行古地理、古气候的重构,并能够对预测不同陆棚浅海环境中沉积的泥岩作为有效烃源岩或有效储层的潜力提供指导。     

黔南罗甸沫阳中二叠世茅口组风暴岩沉积特征及地质意义

黔南罗甸沫阳剖面中二叠世茅口组以海相碳酸盐为主,下部地层中发育风暴岩,露头特征明显,主要以介壳灰岩为识别标志。风暴沉积构造包括底面侵蚀构造、截切构造、波痕层理、递变层理、块状层理等。风暴沉积主要包括一个底面构造A和B、C、D、E等四个沉积单元:A.侵蚀底面,代表风暴流对海底沉积物的作用;B.介壳灰岩层,代表风暴浪、风暴涡流沉积;C.粒序层,代表风暴衰减期重力分异沉积或风暴浊流沉积;D.块状层,代表风暴快速悬浮沉积;E.波痕层理段,代表风暴衰减后期沉积。它们共组成4种风暴沉积序列,分别代表不同深度的风暴沉积,反映了不同的风暴沉积作用和风暴流的类型。沫阳地区风暴沉积的沉积特征表明,该区风暴沉积主要发育于风暴浪基面之上的内陆棚沉积环境,风暴强度大,为近源风暴岩。仅个别风暴沉积发育于风暴浪基面之下的外陆棚沉积环境,为风暴引起的浊流沉积,为远源风暴岩。风暴岩类型的正确识别,对确定该区沉积相与深入认识扬子碳酸盐台地南部边缘沉积演化提供参考依据。     

塔里木盆地塔中32井中上奥陶统内潮汐沉积

塔里木盆地塔中32井的中、上奥陶统钻遇厚度为1 462 m。它是一套巨厚的深灰色泥岩、页岩与灰色砂岩、粉砂岩互层夹少量灰岩的地层。其中深灰色泥岩、页岩最多；砂岩和粉砂岩主要分布于上部和下部，中部砂岩和粉砂岩较少；鲕粒灰岩数量少，主要夹于深灰色泥页岩中。这些砂岩和鲕粒灰岩既可单独成层，但更常见它们与深灰色泥页岩组合成薄互层。薄互层中发育脉状、波状和透镜状层理，并普遍发育交错层理和双向交错纹理。这些特征表明砂岩和鲕粒灰岩为深水斜坡上的内潮汐沉积的产物。这些内潮汐沉积进一步划分为4种类型：双向交错纹理细砂岩型、单向交错层和双向交错纹理中-细砂岩型、韵律性砂泥岩薄互层型和鲕粒灰岩型。它们具有5种垂向沉积层序，在剖面上常形成多旋回韵律性沉积组合。     

鄂尔多斯盆地徐庄组碳酸盐岩风暴沉积发育特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地寒武系徐庄组发育碳酸盐岩风暴沉积现象。风暴沉积主要包括侵蚀底面、风暴砾屑层、丘状和洼状层理等沉积构造。沉积构造在不同的条件下会形成不同的沉积序列,理想的沉积序列包括5个沉积单元,从下到上依次为：A侵蚀底面及砾屑段,代表风暴高峰期和衰减期的沉积作用,底面有突变的底界及特殊的沉积构造;B粒序段,为风暴减弱时沉积物从下向上变细的层段;C平行纹层段;D丘状纹层段,为风暴衰减期流体性质逐渐由密度流变为牵引流时形成的产物;E水平层理泥岩和泥晶灰岩段,为风暴停息期晴天条件下的产物。经野外考察发现研究区共可识别出5种不同类型的沉积序列组合,每种序列组合有不同的沉积特点,代表的沉积环境也不同。研究区寒武系徐庄组碳酸盐岩风暴沉积的发现和研究,对于古板块演化与古纬度恢复、鄂尔多斯盆地古地理研究具有重要的意义。     

Shale depositional processes: Example from the Paleozoic Barnett Shale, Fort Worth Basin, Texas, USA

A long held geologic paradigm is that mudrocks and shales are basically the product of ‘hemipelagic rain’ of silt- and/or clay-sized, detrital, biogenic and particulate organic particles onto the ocean floor over long intervals of time. However, recently published experimental and field-based studies have revealed a plethora of micro-sedimentary features that indicate these common fine-grained rocks also could have been transported and/or reworked by unidirectional currents. In this paper, we add to this growing body of knowledge by describing such features from the Paleozoic Barnett Shale in the Fort Worth Basin, Texas, U.S.A. which suggests transport and deposition was from hyperpycnal, turbidity, storm and/or contour currents, in addition to hemipelagic rain. On the basis of a variety of sedimentary textures and structures, six main sedimentary facies have been defined from four 0.3 meter intervals in a 68m (223 ft) long Barnett Shale core: massive mudstone, rhythmic mudstone, ripple and low-angle laminated mudstone, graded mudstone, clay-rich facies, and spicule-rich facies. Current-induced features of these facies include mm- to cmscale cross- and parallel-laminations, scour surfaces, clastic/biogenic particle alignment, and normal- and inverse-size grading. A spectrum of vertical facies transitions and bed types indicate deposition from waxing-waning flows rather than from steady ‘rain’ of particles to the sea floor. Detrital sponge spicule-rich facies suggests transport to the marine environment as hypopycnal or hyperpycnal flows and reversal in buoyancy by transformation from concentrated to dilute flows; alternatively the spicules could have originated by submarine slumping in front of contemporaneous shallow marine sponge reefs, and then transported basinward as turbidity current flows. The occurrence of dispersed biogenic/organic remains and inversely size graded mudstones also support a hyperpycnal and/or turbidity flow origin for a significant part of the strata. These processes and facies reported in this paper are probably present in other organic-rich shales.     

Shelf construction in a foreland basin: storm beds, shelf sandbodies, and shelf-slope depositional sequences in the Upper Cretaceous Mesaverde Group, Book Cliffs, Utah

The Upper Cretaceous (Campanian) Kenilworth Member of the Blackhawk Formation (Mesaverde Group) is part of a series of strand plain sandstones that intertongue with and overstep the shelfal shales of the western interior basin of North America. Analysis of this section at a combination of small (sedimentological) and large (stratigraphical) scales reveals the dynamics of progradation of a shelf-slope sequence into a subsiding foreland basin. Four major lithofacies are present in the upper Mancos and Kenilworth beds of the Book Cliffs. A lag sandstone and channel-fill shale lithofacies constitutes the thin, basal, transgressive sequence, which rests on a marine erosion surface. It was deposited in an outer shelf environment. Shale, interbedded sandstone and shale, and amalgamated sandstone lithofacies were deposited over the transgressive lag sandstone lithofacies as a wave-dominated delta and its flanking strand plains prograded seaward. Analysis of grain size and primary structures in Kenilworth beds indicates that there are four basic strata types which combine to build the observed lithofacies. The fine- to very fine-grained graded strata of the interbedded facies are tempestites, deposited out of suspension by alongshelf storm flows (geostrophic flows). There is no need to call on cross-shelf turbidity currents (density underflows) to explain their presence. Very fine- to fine-grained hummocky strata are likewise suspension deposits created by waning storm flows, but were deposited under conditions of more intense wave agitation on the middle shoreface. Cross-strata sets in this region are bed-load deposits that accumulated on the upper shore-face, in the surf zone. Lag strata are multi-event, bed-load deposits that are the product of prolonged storm winnowing. They occur on transgressive surfaces. While the graded beds are tempestites in the strict sense, all four classes of strata are storm deposits. The distribution of strata types and their palaeocurrent orientations suggests a model of the Kenilworth transport system driven by downwelling coastal storm flows, and probably by a northeasterly alongshore pressure gradient. The stratification patterns shift systematically from upper shoreface to lower shoreface and inner shelf lithofacies partly because of a reduction in fluid power expenditure with increasing water depth, but also because of progressive sorting, which resulted in a decrease in grain size in the sediment load delivered to successive downstream environments. The Kenilworth Member and an isolated outlier, the Hatch Mesa lentil, constitute a delta-prodelta shelf depositional system. Their rhythmically bedded, lenticular, sandstone and shale successions are a prodelta shelf facies, and may be prodelta plume deposits. Major Upper Cretaceous sandstone tongues in the Book Cliffs are underlain by erosional surfaces like that beneath the Blackhawk Formation, which extend for many tens of kilometres into the Mancos shale. These surfaces are the boundaries of Upper Cretaceous depositional sequences. The sequences are large-scale genetic stratigraphic units. They result from the arranging of facies into depositional systems; the depositional systems are in turn stacked in repeating arrays, which constitute the depositional sequences. The anatomy of these foreland basin sequences differs     

豫北地区寒武系风暴岩沉积特征及其地质意义

河南省北部辉县市、卫辉市、淇县一带寒武系馒头组、张夏组、崮山组、炒米店组以海相碳酸盐岩-泥质岩沉积为主,地层中夹多套风暴沉积.风暴沉积构造包括底面侵蚀形成的沟渠构造、风暴撕裂形成的条带状构造、风暴涡流形成的环状构造、竹叶状砾屑灰岩中风暴成因的放射状组构,以及风暴浪成因的丘状交错层理构造等.馒头组、崮山组、炒米店组的风暴...     

辽中凹陷旅大16油田东三段层序地层及沉积充填

渤海湾盆地辽中凹陷旅大16油田东营组东三段是目前勘探开发的主力含油层系。综合三维地震资料、录井、测井及岩心资料,在井—震结合、层序地层学研究基础上,利用古地貌研究、岩心相、测井相、地震相和振幅属性切片分析,明确了东营组层序格架内沉积相类型、沉积展布特征及沉积演化规律。应用Vail的经典层序地层学理论,将东三段划分为一个三级层序,其中可识别出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域。低位体系域沉积期,辽西低凸起大面积暴露遭受剥蚀,为研究区提供碎屑沉积物,发育近源的扇三角洲及重力流沉积体系。扇三角洲砂体以灰色中砂岩和细砂岩为主,河床滞留沉积、波状层理和生物扰动构造十分发育;高位体系域时期,辽西低凸起被淹没,供源能力减弱,研究区发育较远源的辫状河三角洲前缘沉积,且伴生重力流沉积。其中辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体以细—中砂岩为主,见块状构造和楔状交错层理。重力流沉积体系主要为滑塌湖底扇及砂质碎屑流沉积,岩心观察可见细砂岩中发育滑塌变形构造,及漂浮状的砾石和泥岩撕裂屑。研究区沉积演化过程与地貌演化密切相关,且断裂体系对砂体展布具有控制作用,重力流沉积发育于断裂坡折前方。显然,明确沉积相类型、沉积展布特征及沉积演化规律,可为进一步油气勘探开发提供地质依据。     

Architecture and recognition criteria of ancient shelf ridges; an example from Campanian Almond Formation in Hanna Basin,USA

Shelf ridges are sedimentary bodies formed on the continental shelf due to transgressive reworking (tidal or storm) of lowstand deposits. Common on modern shelves, they are under‐represented in the geological record due to a lack of recognition criteria and facies model. This article proposes a new facies and architectural model for shelf ridges, linked to their inception–evolution–abandonment cycle and the process regime of the basin. The model is mainly based on new outcrop data and interpretations from three sandstone bodies of the Almond Formation, an overall transgressive interval during the infill of the Campanian Western Interior Seaway. Building from the case study, and ancient and modern examples, six characteristics are proposed for the recognition of ancient shelf ridges. Shelf ridges: (i) are encased between thick marine mudstone intervals; (ii) have a basal unconformity that erodes into marine muds or into the remnants of a previous shoreline; (iii) have a non‐erosional upper boundary that transitions into marine muds; (iv) are characterized by clean and well‐sorted sandstones, often cross‐bedded; (v) contain fully marine ichnofauna; and (vi) present compound architectures with large accretion surfaces and lower order structures. Although shelf ridges have been described in previous studies as generated exclusively by either tidal or storm currents, it is clear, from modern examples and the case study, that these two processes can be recorded and preserved in a single shelf ridge. The stratigraphy of these sandstone bodies is therefore much more complex than previously recognized, bearing the signature of changing tidal and storm intensity through time. Because they are developed during transgressions, shelf ridges are commonly subject to strong changes in process regime as sea‐level changes can easily affect the oceanographic conditions and the morphology of the basin. For this reason, shelf ridges can provide the best record of shelf process variability during transgressions.