陕北盐盆奥陶系马家沟组沉积相特征与沉积演化

本文主要依据陕北盐盆地的镇钾1井等8口基干井,通过岩心观察、测井解释、镜下薄片鉴定,同时结合区域构造资料并参考前人研究成果,对陕北盐盆奥陶系马家沟组岩石类型、沉积相、沉积演化进行了研究。结果表明岩石类型以碳酸盐岩和蒸发岩为主,碎屑岩等其他沉积岩发育较少。主要发育碳酸盐岩台地相,可进一步划分出开阔台地和局限蒸发台地两种亚相,开阔台地可识别出灰泥丘微相;局限蒸发台地可识别出云坪、盐湖、膏湖、淡化泻湖等微相。沉积演化表明,马一期-马六期,陕北盐盆经历了三次海进-海退旋回,沉积演化为陕北盐盆及钾岩的形成创造了良好的成盐古地理环境,海进期,海水提供充足的成钾物质补给,海退期形成的继承性盐盆,四周隆起,又处在有利的低纬度干旱蒸发气候环境,十分有利于钾岩的形成。陕北盐盆奥陶系马家沟组五段六亚段沉积期,盆底总体表现为"两坳夹一隆"的构造样式,即自西向东依次为呈NNE向展布的西部盐坳、中部隆起和东部盐坳,"西部盐坳"可进一步分为3个次级盐凹,自北向南依次为"西一盐凹"、"西二盐凹"和"西三盐凹";"东部盐坳"可进一步分为2个次级盐凹,即北部的"东一盐凹"和南部的"东二盐凹",这5个盐凹的盐系地层厚度大于150m,是陕北盐盆最佳成钾盐凹,也是优先进行钾盐探井部署的有利目标区。     

鄂尔多斯地区马家沟组层序岩相古地理特征

依据野外露头、岩心观察、测井等资料综合分析将鄂尔多斯地区马家沟组划分为6个三级层序和12个体系域,在此基础上对马家沟组层序地层学特征进行分析,采用体系域压缩法编制了层序岩相古地理图。结果表明:盆地沉积演化受西南缘祁连海和东部华北海共同影响,两者在OSQ4(奥陶系马家沟组第4个层序,下同)期完全贯通,西南缘具陆缘海沉积特征,东部为陆表海沉积。OSQ1、OSQ2、OSQ3、OSQ5海侵体系域局限台地发育,高位期局部形成膏盐岩湖;OSQ4、OSQ6海侵、高位期均为开阔台地相,西南缘高位期发育台地边缘滩和台地边缘生物礁。OSQ1、OSQ3、OSQ5高位体系域白云岩及OSQ6高位体系域西南缘生物礁和颗粒滩可成为重要的油气储集体,OSQ3、OSQ5高位体系域发育的膏盐岩形成了2套重要的区域盖层。     

吕梁－陕北地区马家沟组中小层序特征及其成因

吕梁－陕北地区马家沟组碳酸盐岩－蒸发岩向上变浅层序由一系列小层序垂向叠置而成。本文主要通过小层序特征及其分布规律的研究，认为小层序是由叠加在三级海平面变化旋回上的频繁小级别海平面升降旋圆形成的，这种小级别海平面旋回与地球轨道旋回引起的米兰科维奇旋回有关。     

吕梁－陕北地区马家沟组中小层序特征及其成因

吕梁－陕北地区马家沟组碳酸盐岩－蒸发岩向上变浅层序由一系列小层序垂向叠置而成。本文主要通过小层序特征及其分布规律的研究，认为小层序是由叠加在三级海平面变化旋回上的频繁小级别海平面升降旋圆形成的，这种小级别海平面旋回与地球轨道旋回引起的米兰科维奇旋回有关。     

陕北地区延长组层序地层划分与含油气性

陕北地区上三叠统延长组是以河流－湖泊沉积体系为主的陆源碎屑岩系。依据野外剖面和井下资料，本文对陕北地区上三叠统延长组进行了层序地层划分，共划分出了四个三级层序，其中一个属于湖相层序，另外三个为冲积层序。每个层序包括三个体系域，它们分别是低位体系域、水进体系域和高位体系域，每个体系域由不同的相组合构成，呈现不同的堆砌样式。湖相层序和冲积层序的层序界面和层序内部单元的构成特征均不相同。由于河流冲刷在陆相地层中普遍发育，以冲刷面为层序界面时要综合考虑多种因素进行综合判断，如砂体厚度的展布和相的构成等，而且纵向的比较也很重要，纵向的相变是划分陆相层序的一个重要标志。最大洪泛面和水进面在冲积地层中较难确定，往往以一套地层的出现为标志，而不是某个单层为代表。在陕北地区延长组陆相层序地层中，控制层序形成的主要因素是构造运动和气候变化。陕北地区陆相层序对盆地含油气性的控制主要表现在三个方面：1、层序控制了生储盖的组合；2、层序控制着储层的展布；3、层序影响着储层的储集性能。     

陕北奥陶纪盐盆厚层钾石盐高矿化段的发现及其找钾启示

位于陕北奥陶纪盐盆东二盐凹东部的钾盐科学勘查井——绥钾1井,揭示了奥陶系马家沟组马五6亚段厚度为118.17 m,其中岩盐厚度累计100.38 m。本次工作将该井马五6亚段划分为4个成盐韵律,并利用示钾微化反应和岩盐样品溴、氯、钾元素分析为主要分析手段对绥钾1井岩盐段的含钾性进行评价,结果表明:该井马五6亚段发育累计厚度达64.7 m的厚层钾石盐高矿化段,发育4套成盐韵律,含钾石盐分布在相对完整的韵律Ⅱ和韵律Ⅲ中大部分的褐红色和褐色石盐中,以韵律Ⅱ含钾性最好,石盐顶部的泥质夹层起到了保护作用;本井整体K+含量在0.08%~1.24%之间,一般在0.1%以上,平均为0.23%,局部井段钾含量接近边界工业品位;Br-含量在90×10-6~400×10-6之间,平均为242×10-6;Br-×103/Cl-(溴氯系数)在0.17~0.98之间,平均为0.45。溴值和溴氯系数绝大部分达到钾石盐-光卤石沉积阶段。利用绥钾1井和盐盆内其他地区9口盐探井的平均钾含量数据编制了陕北奥陶纪盐盆马五6亚段K+含量(%)变化趋势图,该图指示东南部的东二盐凹是研究区较有利的含钾盐凹。绥钾1井马五6亚段厚层钾石盐高矿化段的发现,不仅揭示了该盐盆巨大的找钾前景,也为今后钾盐勘查工作部署指明了方向。     

豫北东姚一带马家沟组层序地层研究

中奥陶统马家沟组为一套海相碳酸盐岩地层.豫北东姚一带马家沟组出露较全,分布稳定,是进行马家沟组层序地层研究的有利地区.在系统研究野外实测剖面的基础上,根据8个岩性段的岩石组合特征、垂向变化规律,在区内马家沟组中识别出2个Ⅰ型层序界面和5个Ⅱ型层序界面,划分出1个二级层序和6个三级层序.通过讨论和分析该区马家沟组各级层序的特征,建立了东姚一带马家沟组的层序地层格架.结合层序地层特征分析,认为区内马家沟组的沉积环境经历了6次海进海退旋回.对区内中奥陶统马家沟组的层序地层研究,可以为研究豫北地区古生代的海平面变化提供参考.     

豫北东姚一带马家沟组层序地层研究

中奥陶统马家沟组为一套海相碳酸盐岩地层.豫北东姚一带马家沟组出露较全，分布稳定，是进行马家沟组层序地层研究的有利地区.在系统研究野外实测剖面的基础上，根据8个岩性段的岩石组合特征、垂向变化规律，在区内马家沟组中识别出2个Ⅰ型层序界面和5个Ⅱ型层序界面，划分出1个二级层序和6个三级层序.通过讨论和分析该区马家沟组各级层序的特征，建立了东姚一带马家沟组的层序地层格架.结合层序地层特征分析，认为区内马家沟组的沉积环境经历了6次海进海退旋回.对区内中奥陶统马家沟组的层序地层研究，可以为研究豫北地区古生代的海平面变化提供参考.     

基于沉积微相的野外露头剖面准层序分析——以鄂尔多斯盆地奥陶系临汾晋王坟剖面马家沟组为例

鄂尔多斯盆地奥陶系为广泛的陆表海碳酸盐岩沉积,其东部马家沟组岩相特征、岩石组合类型和旋回性丰富多样。通过对本区临汾晋王坟剖面的奥陶系马家沟组地层进行精细测量,笔者从剖面的沉积特征入手,进行沉积环境和沉积微相的分析,并以沉积微相的纵向演变规律为基础,结合准层序向上变浅的本质特征,识别划分野外露头剖面的准层序。研究区马家沟组共识别出32个准层序,可分为两种类型:准层序类型Ⅰ跨越若干微环境,相变向上为浅;准层序类型Ⅱ沉积于同一个微环境,向上有层厚的渐变趋势。两种类型准层序的形成取决于沉积物供给、短周期海平面升降和地层沉降三者之间的关系和相互作用。研究区内的准层序类型Ⅰ发育广泛,较为常见,类型Ⅱ则发育较少。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序地层与天然气的关系

陕甘宁盆地马家沟组可划分出3个层序,每个层序均由海侵体系域及高位体系域所组成,海平面变化是控制层序形成的主要因素。此外,盆地基底构造对层序地层的分布也具有重要的影响,在盆地中部发育浅水层序,在盆地西部及南部则发育较深水层序。在盆地中部浅水层序的高位体系域中,生储盖组合最佳,具有较好的勘探前景。     

鄂尔多斯盆地宜君—富县地区马家沟组顶部岩溶古地貌特征

在岩心观察、薄片鉴定及地震分析基础上, 开展马家沟组岩溶地质及其地球物理响应分析, 综合运用印模法和残余厚度法恢复马家沟组顶部岩溶古地貌形态.研究表明研究区马家沟组顶部发育岩溶洼地、岩溶斜坡及岩溶高地3种古地貌单元, 马家沟组岩溶古地貌具有"一高地、两斜坡、两洼地"的特点, 岩溶洼地地层保存基本完整, 岩溶高地普遍缺失马五3段及以上地层, 而岩溶斜坡的地层缺失情况介于岩溶洼地和岩溶高地之间.     

陕北成盐盆地奥陶纪成钾找钾远景分析

陕北奥陶纪盐盆地是我国目前发现最大的海相成盐盆地之一,笔者重点对该盆地最新完钻的5口钻井(米探一井、绥一井、佳一井、子洲一井、吴堡一井)原状岩芯的马五-6亚段进行系统野外编录及采样。并对其进行了沉积学、矿物学和地球化学的综合研究,结果表明,马五-6亚段成盐卤水演化已达钾石盐沉积阶段,尤其是东南部的绥一井岩芯的矿物学和地球化学特征显示其含钾显示较好,预示着陕北奥陶纪盐盆地具有成钾远景。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

陕北盐盆中奥陶统马五段蒸发岩硫同位素特征及其古环境意义

奥陶纪时期陕北盐盆位于华北海与祁连海的连接处,该地区在中奥陶世沉积了巨厚的蒸发岩-碳酸盐岩相,其马家沟组五段岩性以中薄层泥晶-细粉晶白云岩-硬石膏岩、中厚层粗粉晶白云岩与灰岩、中厚层石盐-硬石膏、硬石膏-石盐-泥岩的组合特征。本文对马五段蒸发岩-碳酸盐岩层硬石膏硫同位素特征开展了系统的研究工作,研究表明陕北盐盆奥陶系马五段硬石膏硫同位素值普遍较高,马五段大部分硬石膏硫同位素值其分布范围为25.03‰~29.25‰,落于奥陶纪全球海水δ~(34)S值范围内。硫同位素值的大小与岩性密切相关,硬石膏δ~(34)S值具体表现为灰岩/白云岩段均值为27.28‰(25.77‰~29.25‰)泥岩段均值为26.22‰(25.49‰~28.08‰)石盐段均值为25.41‰(25.03‰~26.04‰)。多种因素影响蒸发岩盆地硬石膏同位素值差异,研究区海侵阶段具有δ~(34)S高值,主要受海相沉积作用、古气候及缺氧状态下MSR作用等因素影响;海退阶段封闭环境具有相对较低δ~(34)S值,卤水形成封闭循环及淡水溶解地层原有硫酸盐矿物形成的混合卤水的加入等因素影响。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境模式

中奥陶统马家沟组是鄂尔多斯盆地的主要天然气储集层之一。奥陶纪由于西边贺兰裂谷和南面秦岭裂谷发生扩张裂离,在盆地西缘和南缘产生裂谷肩翘升,形成 L 形隆起带。在均衡补偿作用下,隆起带东侧伴生一西缓东陡不对称的(内)陆架盆地。研究建立的东西向穿越(内)陆架盆地中心的沉积模式表明:当高海平面时期,L形隆起带沉没于海平面之下,(内)陆架盆地海水环境正常,气候湿润,石灰岩沉积遍及整个盆地;包括隆起带上,仅(内)陆架盆地风暴浪基面之下中心位置有少量灰质白云岩和白云岩沉积。低海平面时期,气候干旱,L 形隆起带接近或有时出露海平面之上,(内)陆架盆地海水补给主要来自东方,(内)陆架盆地处于半局限和局限环境,盆地中心沉积了硬石膏岩和白云岩,盆缘硬石膏岩白云岩坪为白云岩沉积区。极低海平面时期,气候极为干旱,L 形隆起带成为剥蚀区,(内)陆架盆地仅能从东面获得少量已浓缩的海水补给,盆地海水中 CaSO_4和 NaC1高度浓缩,盆地中心沉积石盐岩,盆缘白云岩硬石膏岩坪则沉积硬石膏岩,夹石盐岩和白云岩。L 形隆起带以西毗邻贺兰海槽陡斜坡带,发育各类重力流碳酸盐岩沉积环境,海槽内沉积碳酸盐和硅质碎屑混积型浊积岩。L 形隆起带以南,即渭北隆起地区,整个马家沟期发育为末端变陡的缓坡沉积环境。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_4亚段沉积演化及岩相古地理

综合野外露头及钻井岩心、薄片观察,总结了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五4亚段沉积微相类型及纵向微相序结构类型。并选取膏盐岩累计厚度及膏盐岩累计厚度/地层厚度等单因素,以单因素分析多因素综合作图法理论为指导,对马五43、马五42、马五41b、马五41a等4个小层进行深入研究。分析结果表明,马五4亚段沉积时期处于一个干旱炎热、海平面相对较低的沉积环境,其内部存在隆洼相间的古沉积格局,从马五43沉积时期至马五41沉积时期,相对海平面逐渐上升,海水含盐度逐渐降低,这些是控制各小层沉积微相发育和空间分布的重要因素。     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组成岩作用特征

通过对研究区16口钻井15条剖面数百片岩石薄片的详细鉴定,结合沉积史和区域地质特征,综合分析了主要目的层马家沟组的成岩作用类型及其特征。马家沟组储层的岩石类型主要为石灰岩和白云岩。石灰岩类型多样,主要有泥晶—微晶灰岩、微晶—亮晶颗粒灰岩及云斑灰岩等;白云岩以泥晶—微晶白云岩为主。主要的建设性成岩作用为白云石化作用和溶蚀作用;不利的成岩作用主要有重结晶、压实压溶、去白云石化、膏化等作用。在此基础上,进一步分析了鄂尔多斯盆地南部的成岩作用演化序列。