鄂尔多斯盆地中部石炭-二叠系沉积相带与砂体展布

鄂尔多斯盆地石炭-二叠系广泛发育潮坪、三角洲、湖泊沉积。中上石炭统本溪组和太原组以潮坪相为主,下二叠统山西组沉积初期以全盆地范围广布三角洲平原沉积为特征,山西组沉积后期到下石盒子组沉积期,南北差异特征明显,北部发育三角洲平原,南部发育三角洲前缘。上二叠统石盒子组和石千峰组发育湖泊沉积。三角洲平原分流河道和三角洲前缘水下分流河道砂体在盆地内最为发育,是该区的主体储集砂体。潮坪砂坝和三角洲前缘指状砂坝也是较有利的储集体。其纵向发育和横向展布是今后气田勘探的一个重要研究课题。     

鄂尔多斯盆地山西组沉积环境讨论及其地质启示

鄂尔多斯盆地晚古生代经历了巨大的海陆变迁,并发生多次海侵。其中,关于本溪组-太原组的陆表海沉积环境经长期研究已达成广泛共识,而对处于海陆转换关键时期的山西组沉积环境问题至今存在较大争议。鉴此,本文在前人研究基础上,根据地层与古生物、沉积构造、岩性特征、成岩作用等地质依据,结合硼元素法所计算的古盐度、Sr/Ba比值以及硼、镓、铷三元素含量关系等不同地球化学测试分析结果,对早二叠世山西期沉积环境进行了较为深入的研究。认为山西期为陆表海背景下的海陆过渡沉积演化阶段,发育大面积分布的海陆过渡三角洲体系,到下石盒子期才完全进入陆相湖盆的沉积演化阶段。通过盆地山西组东西向与南北向地球化学基干剖面的建立,呈现古盐度和Sr/Ba比值由南向北、自西向东、层位自下而上总体减小的变化趋势,于山1晚期这种差异性基本消失,表明鄂尔多斯盆地山西期由南向北、层位自下而上受海水影响的规模与范围愈来愈弱。在此基础之上,将晚古生代鄂尔多斯盆地划分为3大沉积演化阶段,并建立了该时期盆地的基准面旋回层序地层格架。该成果认识对扩展和深入鄂尔多斯盆地油气勘探具有重要指导意义。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区山西组一段海相、过渡相沉积标志研究及环境演化分析

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区在上石炭统太原组到下二叠统山西组沉积过程中经历了潮坪、泻湖—海陆过渡三角洲演化过程。在这一演化过程中山西组一段沉积环境前人研究后得出了不同的结论,有的认为属于陆相湖泊三角洲沉积,有的认为是海陆过渡三角洲沉积,还有的认为是湖泊三角洲,但受到间歇性海侵影响。在前人大量研究基础上,通过详细的岩心观察和岩石学特征的分析,在山西组一段发现了代表海相或海陆过渡环境沉积的典型特征,分别为①成分成熟度和结构成熟度均高的石英砂岩、②泥晶菱铁矿岩、③海百合、有孔虫骨屑泥岩、④铝土矿质泥岩和⑤粉晶白云岩。上述海相环境标志的存在,充分说明塔巴庙地区山西组一段沉积期为海相或海陆过渡沉积环境。在上述基础上讨论了山西组一段沉积环境的时空演化特点。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川-榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达-杭锦旗-鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心-庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳-泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡-义马一带为潟湖沉积。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征*

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川—榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达—杭锦旗—鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心—庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳—泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡—义马一带为潟湖沉积。     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果:在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

鄂尔多斯盆地东部太原组古岩溶特征

鄂尔多斯盆地下二叠统太原组为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积,主要由灰岩、岩屑石英砂岩、泥岩和煤岩组成。太原组沉积时期鄂尔多斯盆地东部为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积的陆表海潮坪沉积体系和三角洲沉积体系。北部发育三角洲前缘沉积。南部发育碳酸盐潮下带—潮间带及陆源碎屑潮下带。太原组中普遍发育冲刷充填现象,说明短期的沉积间断发生频繁。太原组中岩溶角砾岩发育,主要为镶嵌状角砾岩,见到少量裂缝角砾岩和紊乱角砾岩。太原组中的岩溶形成于同生期,没有形成岩溶地貌。与现代碳酸盐沉积物相比,太原组灰岩具有较高的Mn和Fe含量,明显低的Sr含量和δ18O值。这是由于埋藏作用和淡水淋滤所引起的,低的Sr含量和δ18O值主要由淡水淋滤所致。与大多数地质学家研究得出的二叠纪生物和非生物成因的方解石的δ13C值相比较,太原组方解石的δ13C值无明显差异。宏观和微观特征均说明太原组存在古岩溶。岩溶作用使得灰岩的储集性能在一定程度上得到了改善。     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩,该套烃源岩沉积厚度大、分布广,具备良好的生储油条件.运用元素地球化学方法,结合岩石学特征,探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征.研究认为,鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化.南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅,还原性差,不利于烃源岩的发育....     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化*

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果: 在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区中二叠统沉积特征*

鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界天然气资源丰富,中二叠统石盒子组是主力勘探层位,明确其沉积相及沉积特征对于该区油气勘探具有重要的意义。在野外剖面踏勘及钻井岩心观察的基础上,对研究区石盒子组地层及岩性特征、沉积相类型及沉积演化等进行系统分析。结果表明: 研究区中二叠统石盒子组主要发育粗粒陆源碎屑岩系。中二叠世研究区仍存在间歇性局部海侵,石盒子组主要以陆相沉积体系为主,包含冲积扇沉积相、河流沉积相、湖泊沉积相、三角洲沉积相等,同时发育障壁海岸沉积体系。研究区自北向南石盒子组依次发育冲积扇、河流、三角洲、滨浅湖等沉积,南缘、西南缘发育浅水三角洲沉积,南缘、东南缘障壁海湾中发育潟湖和障壁沙坝沉积。     

Geochemical and Geological Characterization of Marine-Continental Transitional Shale: A Case Study in the Ordos Basin, NW China

The organic-rich shale of the Shanxi and Taiyuan Formation of the Lower Permian deposited in a marine-continental transitional environment are well developed in the Ordos Basin, NW China, which is considered to contain a large amount of shale hydrocarbon resources. This study takes the Lower Permian Shanxi and Taiyuan shale collected from well SL# in the Ordos Basin, NW China as an example to characterize the transitional shale reservoir. Based on organic geochemistry data, X-ray diffraction (XRD) analysis, field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) observations, the desorbed gas contents of this transitional shale were systematically studied and the shale gas potential was investigated. The results indicate that the Lower Permian Shanxi and Taiyuan shale has a relatively high total organic carbon (TOC) (average TOC of 4.9%) and contains type III kerogen with a high mature to over mature status. XRD analyses show that an important characteristic of the shale is that clay and brittle minerals of detrital origin comprise the major mineral composition of the marine-continental transitional shale samples, while the percentages of carbonate minerals, pyrite and siderite are relatively small. FE-SEM observations reveal that the mineral matrix pores are the most abundant in the Lower Permian shale samples, while organic matter (OM) pores are rarely developed. Experimental analysis suggests that the mineral compositions mainly govern the macropore development in the marine-continental transitional shale, and mineral matrix pores and microfractures are considered to provide space for gas storage and migration. In addition, the desorption experiments demonstrated that the marine-continental transitional shale in the Ordos Basin has a significantly potential for shale gas exploration, ranging from 0.53 to 2.86 m3/t with an average value of 1.25m3/t, which is in close proximity to those of terrestrial shale (1.29 m3/t) and marine shale (1.28 m3/t). In summary, these results demonstrated that the Lower Permian marine-continental transitional shale in the Ordos Basin has a significantly potential for shale gas exploration.     

山西静乐舍科勘查区太原组和山西组煤层赋存地质特征

山西静乐舍科勘查区主要含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组,通过对区内地质成果分析,本区太原组沉积环境由河控三角洲到潟湖、潮坪交替出现,期间发育两次碳酸盐台地,岩性主要以灰岩、泥岩、中粗砂岩和粉、细砂岩为主,含主要可采煤层9煤层;山西组主要为三角洲平原分流河道相、泛滥盆地相和泥炭沼泽相,以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主,含主要可采煤层4-1、4煤层;4-1号煤层属大部可采的较稳定煤层,4和9号煤层属全区可采的较稳定煤层;本区主要煤类均为焦煤,资源量丰富,煤质较好,具有较高的开发价值。     

胜利油区石炭二叠系含煤地层层序地层学初探

胜利油区石炭二叠系含煤地层包括中石炭统本溪组、上石炭统太原组和下二叠统山西组。可识别出潮坪沉积、障壁岛湖沉积和三角洲沉积三种沉积类型。根据区域地质及古生物资料,确定了三个等时面,划分出２个层序１４个准层序,每个层序包括低位体系域、海侵体系域及高位体系域,而以高位体系域最发育。纵观整个含煤地层的沉积演化过程,本溪组沉积期以滨浅海相为主;太原组沉积期为海陆交替相;山西组沉积期以三角洲相为主,总体表现为海退层序。     

Late Carboniferous–Early Permian Sequence Stratigraphy and Depositional Evolution in the Northeast Ordos Basin, North China

Sequence stratigraphical analysis was applied to the Upper Carboniferous–Lower Permian sedimentary succession of the northeastern Ordos Basin, north China based on data acquired from ten entire logging curves and eight outcrops. The facies framework of the lithostratigraphical unit, the Taiyuan Formation comprises seven facies in two facies associations, varying from fluvio-delta to shelf-barrier islands. The facies are presented within a chronostratigraphical framework, linked by systems tract, which in turn are limited by flooding surfaces and sequence boundaries. Six third-order depositional sequences are recognised, bounded by six type 2 unconformities. An upwards-shallowing epicontinental sea sedimentary model is created, which consists of a sandstone, coal seam and carbonate succession.     

鄂尔多斯盆地保德地区上古生界沉积相与沉积演化特征

山西组与下石盒子组是鄂尔多斯盆地上古生界主要的勘探目的层系,本溪组和太原组发育的煤层是主要的烃源岩,深入研究上古生界沉积相及沉积演化特征对油气勘探具有一定的指导意义。以保德地区扒楼沟剖面露头实测为基础,通过岩性和岩石组合、沉积相分析,建立了不同沉积体系的沉积序列,并进一步探讨了该区上古生界沉积演化过程。结果表明:保德地区上古生界自下而上发育本溪组、太原组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组,识别出障壁海岸、碳酸盐台地、曲流河和辫状河4种沉积相,并建立8种典型的沉积序列;受区域构造演化控制,本溪组与太原组时期发生大规模海侵,山西组至石千峰组时期海水逐渐退出盆地,研究区晚古生代经历了障壁海岸-碳酸盐台地-河流相的沉积演化过程。     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

鄂尔多斯盆地中部二叠系山西组和下石盒子组构造沉降定量恢复及沉积响应

本文利用回剥技术,定量恢复鄂尔多斯盆地中部二叠系山西组和下石盒子组的构造沉降量,并探讨其沉积响应特征。结果表明,山西组的构造沉降量为30~95m,具有中部构造沉降大、向南北两侧减小的趋势,北部构造沉降较南部的大。主沉降中心位于研究区中部,次级沉降中心位于西北部,构造沉降速率为(6~20m)/Ma,具有与构造沉降量一致的分布特征;下石盒子组的构造沉降量为75~110m,总体继承了山西组的沉降中心。但中部的沉降中心向东迁移,范围也有所扩大,构造沉降速率为(9~14.5m)/Ma,其分布特征与构造沉降量一致。在研究区南、北和中部差异构造沉降的背景下,主要发育河流、三角洲和滨浅湖相沉积类型,北部的河流-三角洲沉积体系规模比南部的大,湖盆范围对应着中部的构造沉降中心。研究结果不仅深化了该地区构造沉降方面的认识,还为该时期沉积特征研究提供了重要手段。