冰后期以来长江水下三角洲层序地层特征及沉积环境演化

长江水下三角洲层序地层学研究有助于全面了解长江三角洲地层特征和沉积环境演化模式。通过对长江水下三角洲下切河谷区YD0901和YD0903孔岩心的详细沉积物粒度、特征元素比值(Cl/Ti和Zr/Rb)、沉积相对比分析,恢复了冰后期以来长江水下三角洲层序地层格架。研究区冰后期以来自下而上依次出现河流相、潮汐河流相、河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积相序。末次冰期海平面下降,古长江形成下切河谷,古河间地发育硬黏土层,构成五级Ⅰ型层序界面。之后海平面回升,分别于15 cal ka BP和8.0 cal ka BP形成最大海退和最大海侵界面,水下三角洲区域最大海侵发生时间略滞后于平原区,约为7.5 cal ka BP。据此3个层序界面将冰后期地层划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。钻孔岩心记录揭示了14.8 cal ka BP海侵到达研究区;14.8~13 cal ka BP期间,受MWP-1A冰融水事件影响海平面快速上升,海岸线向陆推进速率可达71.9km/ka;海退期间各钻孔沉积速率较低,直至2 cal ka BP开始,沉积速率明显增加。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代沉积演化*

基于笔者多年对鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型多方面进行对比研究,认为鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于晚古生代大华北盆地之中。在此研究基础上绘制了晚古生代各组鄂尔多斯盆地及周缘沉积相平面展布图,亮点是向东部和南部进行了扩张,并详述了晚古生代沉积演化过程,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

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。     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征*

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

鄂尔多斯盆地东南部上古生界层序地层格架及含气砂体沉积演化特征*

鄂尔多斯盆地长期存在“南油北气”的固有认识,晚古生代早期砂体不发育与分布规律不清的认识,长期制约了盆地东南部天然气勘探开发的步伐。因此,加强盆地东南部上古生界煤系含气地层地质方面的研究、尤其是层序地层与储集砂体成因研究,对进一步增储上产具有重要理论与实践意义。作者采用Vail经典层序地层理论与方法,对鄂尔多斯盆地东南部上古生界进行层序地层研究: 首先对层序界面进行识别,以岩性、旋回和沉积特征变化作为识别依据,并提出二级层序界面上下岩性组合变化巨大、二级界面之上叠置的低位砂厚度巨大的观点,共将本溪组—石盒子组划分为3个二级层序,11个三级层序;其次根据层序内部砂体堆积、迁移样式对体系域进行了划分。通过大量钻井的层序单元追踪对比与岩心精细描述,重点分析层序格架内主要含气层段本溪组、山西组及盒8段储集砂体的空间叠置关系,结合不同时期基准面旋回变化及其形成机制对其进行探讨,认为优势含气层段储集层中本2段具有障壁迁移、毯式连通,山2段具有低位控砂、面线连通,山1段具有侧向迁移、接触式连通,盒8段具有迁摆叠置、多向连通的特点。     

鲁西豫东地区奥陶纪岩相古地理特征及其演化*

鲁西豫东地区奥陶系碳酸盐岩地层是重要的石油和地下热水储集层。受限于基础地质资料,前人对鲁西豫东地区奥陶系层序划分存在争议,缺少对岩相古地理演化的精细刻画。为明确奥陶系层序地层特征与各期岩相古地理演化特征,通过对鲁西豫东地区周缘野外地质剖面考察、19口井岩心观察以及测井曲线特征分析,在层序地层格架内,对奥陶纪岩相古地理展布及其演化特征进行了研究。结果表明,根据层序界面类型和最大海泛面发育位置,研究区奥陶系可划分为SSQ1-SSQ2共2个二级层序和SQ1-SQ4共4个三级层序; 沉积相类型为海相碳酸盐岩台地,包括局限台地、开阔台地和蒸发台地3种亚相,并进一步细分为灰坪、颗粒滩、泥灰坪、灰-云坪、云坪、潟湖、含膏云坪和膏云坪8种沉积微相; 岩相古地理单元整体表现出陆表海的沉积建造特征,各期旋回性沉积为储集层叠置发育奠定了物质基础,云坪、膏云坪、含膏云坪、颗粒滩微相易于形成有利储集空间,是区域地热资源勘探开发的重点领域。     

松辽盆地双城区块扶余油层高分辨率层序格架下沉积相及砂体发育特征*

随着致密砂岩岩性油气藏勘探开发程度的深入,拗陷型湖盆河流—浅水三角洲储集层已经成为勘探开发重点。以松辽盆地北部双城区块扶余油层为研究对象,运用岩心、测井、录井以及地震资料,系统地开展高分辨率层序地层研究,识别出多级次基准面旋回界面,将双城区块扶余油层划分为2个长期基准面旋回和7个中期基准面旋回。在此基础之上,深入分析高分辨率层序地层格架下的河流—浅水三角洲沉积相及储集层砂体发育特征。研究表明: 受长期基准面下降—上升的变化控制,垂向上,从MSC1到MSC7沉积充填响应呈现三角洲平原沉积—曲流河沉积—三角洲平原沉积—三角洲前缘沉积的特点,其岩性、沉积构造、旋回期次以及规模也随之具有明显变化;主要储集层砂体类型依次为分流河道、曲流河道、分流河道和水下分流河道,平面上的砂体呈条带状分布,顺物源方向由西南向东北砂地比逐渐变小,MSC4-MSC5时期砂体最为发育,储集层质量最好;在构造稳定拗陷湖盆背景下,湖平面升降是储集层砂体发育特征的主要控制因素。     

鄂尔多斯盆地中南部上古生界层序与岩相古地理演化*

为明确鄂尔多斯盆地中南部上古生界层序特点与岩相古地理演化规律,利用周缘野外露头和盆地钻井测井相特征,分析层序界面、体系域界面的岩性、古构造及海侵方向变化特征,总结层序发育特点与岩相古地理演化规律。结果表明: 不同风化序列的区域性不整合面及海侵方向转换面为二级层序界面,区域性海退面、下切冲刷面及陆上暴露面为三级层序界面; 潮间带砂坪及近岸相海侵含砾砂岩顶为海侵面,最大海侵面发育灰岩、泥页岩及煤层,是海侵体系域与高位体系域分界面; 上古生界包括二级层序2个: MSQ1、MSQ2,三级层序6个: SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6,其中SQ1—SQ2发育水进体系域与高位体系域,不发育低位体系域,SQ1为潟湖—障壁海岸沉积体系,SQ2为泥炭坪—泥坪相潮坪沉积;SQ3—SQ6发育完整的低位—海侵—高位体系域,SQ3发育区域性海退进积海陆过渡相三角洲沉积,SQ4早期为低位体系域下切冲蚀砂体,晚期沉积古环境由温暖湿润还原环境演变为炎热干燥的氧化环境,SQ5—SQ6早中期为氧化环境三角洲沉积,SQ6晚期为高位体系域具海侵夹层的潮坪相沉积。研究为鄂尔多斯盆地及其他盆地层序与岩相古地理演化提供理论依据。     

哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统高频层序地层特征与沉积演化*

根据Gr值、TH/U值和成像测井等测井资料,以及岩心、薄片等反映沉积基准面和沉积相变化的资料,在哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统碳酸盐岩台地内划分出18个高频层序(四级层序),其中杜内阶和维宪阶高频层序界面类型主要为瞬时加深淹没间断面,谢尔普霍夫阶高频层序界面类型主要为瞬时暴露间断面。高频层序一般厚十几米至几十米,杜内期—维宪早期厚度较薄且差异不大,维宪中晚期—谢尔普霍夫期厚度差异增大,最终使下石炭统整体呈西薄东厚、北薄南厚的特征。杜内—维宪早期高频层序下部主要发育蒸发潟湖和局限潟湖亚相,上部主要为局限潮坪亚相;维宪中晚期—谢尔普霍夫期高频层序下部主要发育局限潮坪亚相,向上变为蒸发潮坪和台内浅滩亚相。通过对高频层序的成因分析认为,周期性高频海平面升降变化和气候是高频层序发育的主控因素,气候对维宪晚期—谢尔普霍夫期高频层序发育的影响更大。Marsel探区在早石炭世位于镶边台地内部,先后经历了早期(杜内期)局限台地—蒸发台地、中期(维宪期)局限台地—蒸发台地和晚期(谢尔普霍夫期)开阔台地—局限台地—蒸发台地这3期沉积演化过程。高频层序的研究为建立高精度层序地层格架和有利储集层的精细划分、对比及预测奠定了基础。     

准噶尔盆地石南地区中侏罗统头屯河组沉积特征及演化*

目前,对准噶尔盆地石南地区中侏罗统头屯河组沉积相的认识存在较大分歧和争议。通过岩心观察和精细描述、薄片鉴定和测井曲线分析等方法,对石南地区头屯河组岩石类型、沉积构造和沉积序列等特征进行详细研究,同时结合区域沉积构造背景,认为石南地区头屯河组沉积环境属辫状河三角洲。头屯河组一段沉积时期,研究区发育辫状河三角洲前缘沉积,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体呈条带状展布;头屯河组二段沉积时期以辫状河三角洲前缘沉积为主,由于湖平面的下降,辫状河三角洲进积,靠近物源方向发育辫状河三角洲平原,辫状河三角洲前缘河道砂体叠置连片分布;头屯河组三段沉积时期湖平面快速上升,全区基本演化为滨浅湖相沉积。     

MIS 5以来长江三角洲地区沉积环境演变的光释光年代证据

长江三角洲是我国东部陆架-海岸沉积体系的重要组成部分, 是研究三角洲环境演化和人类活动的理想区域之一。前期大量的研究成果主要聚焦于冰后期和全新世长江三角洲响应海面上升的演进过程, 而冰期-间冰期尺度的长江三角洲地区沉积环境变化的研究因年代学工作薄弱而进展缓慢。本文在近年来对长江三角洲地区晚第四纪沉积物开展一系列石英OSL和钾长石(混合矿物)红外释光(pIRIR)测年研究, 且已取得一定的释光测年数据的基础上, 简要地梳理和总结长江三角洲末次间冰期以来区域沉积环境演化的研究进展, 着重分析晚更新世以来长江三角洲南北两翼沉积地层的年代框架异同、释光年代约束下末次冰期长江古下切河谷的演化历史及成因。释光测年及区域地层对比研究结果表明: 1)氧同位素(MIS)5e阶段(130~120ka)和全新世, 长江三角洲地区沉积环境受海洋作用影响比较明显。2)MIS 3阶段是否存在海侵环境, 不同测年技术得出了不同的年代学结论。且认为¹⁴C和常规的石英OSL测年得到的末次冰期早期地层(MIS 3~4)的年龄很可能都存在低估, 而钾长石或混合矿物红外释光测年可以发挥一定的测年优势。这也需要后期继续强化区域地层的年代学测试和对比研究。3)在MIS 4/2阶段, 长江三角洲南北两侧及主体平原均以陆相沉积环境为主。本研究结果可为全球或区域性大河三角洲及海岸系统响应末次间冰期以来海面变化的沉积历史对比研究提供参考。

     

末次冰期最盛期以来长江扬中段古河谷的沉积环境

选择长江扬中段古河谷作为研究对象, 探讨末次冰期最盛期以来的沉积环境.搜集整理了扬中—泰州长江大桥地质勘探钻孔28个, 根据钻孔资料, 绘制了长江古河谷的地质剖面示意图.在其中2个钻孔采集了粒度样品、磁化率样品, 分别用Mastersizer 2000激光粒度仪、BartingtonMS2磁化率仪进行了分析; 在4个钻孔采集了¹⁴C年代样品, 利用液体闪烁计数仪进行测定, 得出了27个年代数据.结果表明: 扬中地区长江古河谷约-61 m以上沉积为末次冰期最盛期以来的沉积; 末次冰期最盛期、晚冰期早期(约12 000 a B.P.), 河流滞留沉积与溯源堆积形成了厚约24 m的河床相砂砾层; -23~-37 m为12 000 a B.P.-8 000 a B.P.时的河漫滩相沉积, 沉积物主要为粉砂及粉砂质黏土, 局部细砂; 8 000 a B.P.-4 000 a B.P.为河口湾环境, 形成河口湾-浅海沉积, 厚度为-17~-23 m, 沉积物主要为粉砂夹粉砂质黏土; -17 m以上为4 000年以来的河口坝、汊道河床沉积及三角洲形成以来的河床、河漫滩沉积.     

尼日尔三角洲高分辨率层序地层及沉积相研究——以尼日利亚M区块为例

本文采用高分辨率层序地层学理论,研究尼日尔三角洲中尼日利亚M区块的层序及沉积特征。选择基准井对全井段的岩屑资料进行细致的观察描述,确定自然伽马、声波等曲线对岩性的响应特征;解释主要钻井的岩性剖面;根据岩性剖面,参照地震剖面中揭示的钻井相对于沉积倾向剖面中所在的位置,选择相应的模型划分不同级别的基准面旋回;通过对钻井基准面旋回的形态、厚度、出现频率等属性特征的分析,进行基准面旋回对比,建立等时的层序格架。研究总结了不同级次旋回界面和旋回类型的识别特征,将研究层段分为9个长期旋回。基于对该区构造、沉积背景、物源供应状况及演化特征,分析了该区三角洲的基本类型、随层序及体系域的时空演化等要素。总结了分流河道、水下分流河道、砂坝等若干骨架沉积微相的旋回组合特征、叠加样式等,为储、盖组合及勘探目标评价提供了的依据。     

琼东南盆地陵水组层序地层与沉积相分析

利用高分辫率层序地层学方法,结合岩心?测井和地震资料,识别琼东南盆地陵水组各级层序界面,建立地层层序格架,探讨地层格架下沉积相类型?演化规律以及平面展布,并就有利沉积相带分布进行了讨论?结果表明:从测井资料看出,层序界面识别标志主要为岩性和颜色发生突变;将琼东南盆地陵水组划分为3 个三级层序(Els1?Els2和Els3);结合测井响应特征,对地震剖面进行精细刻画,在3 套三级层序中识别出辫状河三角洲?扇三角洲?滨海?陆棚?碳酸盐台地等5种沉积相?     

西藏吉隆沟石炭纪沉积相与层序地层特征

西藏北喜马拉雅地层分区石炭纪仅发育杜内期-维宪期沉积,时间跨度约30Ma,含亚里组与纳兴组两个岩石地层单位。据吉隆沟地层的特征可识别出潮坪、三角洲及浅海陆棚等沉积相。由层序界面性质与地层结构特征划分为2个Ⅰ型层序、7个Ⅱ型层序、2个层序组,属1个超层序。多数层序仅由海侵体系域(TST)和高水位体系域(HST)两部分组成。     

长江安庆段河谷区第四系沉积特征与古河道演化

长江安庆段NE向河谷中发育河流相与山麓相两套沉积体系。文章基于实测第四系钻孔资料,通过构建NW向、NNE向钻孔对比剖面,揭示了该区长江冲积平原、岗地等地质地貌单元地层组合特征;结合区域新构造运动特征、气候变化等资料分析,探讨了长江河谷古河道演化历程。研究结果表明:长江安庆段河谷区发育了至少2个由含砾粗砂到含粉砂黏土的河流沉积旋回,两侧岗地同期沉积了下蜀组及戚家叽组山麓相地层;第四系沉积物由河流冲积、风成堆积等多种成因类型组成,经历了早中更新世冲洪积,中晚更新世风成堆积、河流下切侵蚀与充填等地质过程;新构造运动、冰期-间冰期气候旋回波动、海平面升降等因素共同影响了长江安庆段古河道演化历程。     

四川龙门山中段前陆盆地沉积相与层序地层划分

四川汶川、都江堰、崇州、大邑毗邻地区的中新生代陆相地层发育良好,并呈NE向展布。笔者在进行1:5万“三江幅”和“万家坪幅”区域地质调查时,对这一地区的沉积相作了初步调研,根据前陆盆地的沉积物充填序列和沉积界面的接触关系、相转换面及等时界面等特征,将前陆盆地沉积相划分为冲积扇相、河流相、湖泊相和三角洲相四种类型6个构造层序。     

南海神狐海域地震——沉积相分析与沉积环境演化

应用高分辨率层序地层学方法在南海北部陆坡神狐海域天然气水合物的有利聚集区二级层序划分基础上共可划分出7 个三级层序,且在三级层序格架控制下,神狐海域可识别出席状、楔状、透镜状、丘状、充填状等5 个地震相和16 个地震亚相,沉积相发育以浊流和泥流为主。神狐海域沉积环境演化的总体特征以海平面下降为主,从层序C 到A 发育半深海--深海相到浅海相的地层,从上陆坡到下陆坡主要发育半深海--深海相地层。     

雅鲁藏布江中游杰德秀古湖的发现及其意义

在雅鲁藏布江中游山南宽谷段发现了一套湖相沉积地层,形成时代为晚更新世晚期,为冰川阻江形成的堰塞湖沉积物。野外调查发现该套湖相地层在桑日县、乃东县、扎囊县等地均有出露,综合研究认为其为一个东起桑日县扎巴村、西至贡嘎机场附近的大型古堰塞湖泊,面积达700多km2。通过区域调查,该堰塞湖形成的湖相沉积地层在贡嘎县杰德秀镇出露最厚,厚10余m,主要由粉砂质黏土层、细砂层组成,水平纹层等湖相沉积特征明显,本研究称之为杰德秀古湖。杰德秀剖面顶部14C日历校正年龄为15 680～15 105 aBP,属于末次盛冰期。对比林芝古湖、格嘎古湖和松宗古湖等雅鲁藏布江下游堰塞湖的沉积物特征和形成时间,认为杰德秀古湖发育于末次盛冰期。沉积相特征和湖水库容量模拟分析表明,该堰塞湖发育时期,雅鲁藏布江中游山南宽谷段并未完全封闭,为一个湖水面积巨大的过水湖或吞吐湖,类似于现代过水水库。桑日县扎巴村雅鲁藏布江河谷两岸分布有冰碛物,其与雅鲁藏布江中游山南宽谷段的湖相沉积地层的时空关系指示杰德秀古湖与冰川阻塞河道有关,杰德秀古湖是由于冰川阻江形成的冰川堰塞湖。研究结果也进一步说明,雅鲁藏布江现代水系形成以前,其中游不存在面积巨大的众多古湖泊,雅鲁藏布江也不是溯源侵蚀疏干多个古湖泊而形成的,在古湖泊形成之前,雅鲁藏布江已经贯通。雅鲁藏布江流域内的古湖泊是由于气候变化、新构造运动或地震活动等原因造成河道堵塞形成的堰塞湖。     

中扬子区寒武纪层序地层研究

笔者建立了中扬子区寒武系层序地层格架,研究了中扬子区层序界面和体系域特点,分析了中扬子区层序样式的基本类型及其特征。共划分出2个二级层序、14个三级层序。寒武系下统划分了1个二级层序(SS3)、6个三级层序(SQ1-SQ6),平均延时约5.0Ma;体系域颜色普遍较深,泥质含量较高,是一套良好的烃源岩。寒武系中上统划分出1个二级层序(SS4)、8个三级层序(SQ7-SQ14),平均延时约2.9Ma;体系域颜色普遍较浅,云质含量较高,是一套良好的储集层。总体上H型样式为主,T型样式和TH型样式数量相当,反映寒武纪水体中等。二级层序体系域和三级层序体系域都表现出明显的南北向差异性。