四川盆地中二叠统栖霞组层序——岩相古地理

随着对四川盆地碳酸盐岩储集层的重视和大力勘探,中二叠统栖霞组发育的滩相储集层成为盆地内寻找新气源的有利层位之一。文中根据岩心观察、野外剖面实测和室内镜下岩石薄片鉴定分析,并结合各种沉积相标志研究,确定研究区栖霞组主要发育浅水型碳酸盐岩台地沉积,其可进一步划分为碳酸盐岩台地相及若干亚相和微相。以Vail的层序地层学理论为指导,通过以岩性—岩相转换界面为主的层序界面识别,确定栖霞组发育2个Ⅱ型三级层序,每个层序划分出TST和HST两个沉积体系域。在沉积相和层序地层学分析的基础上,以层序格架内体系域为编图单元,用"单因素分析多因素综合作图法"编制了各体系域的岩相古地理图并对其演化特征进行了分析。结合各相带储集物性特征,认为台缘滩和台内滩为最有利储集相带,尤以SQ2-HST滩相颗粒灰岩经过白云岩化改造后更具储集意义。     

四川盆地二叠纪栖霞—茅口期古地理格局转换及勘探启示

层序岩相古地理的重建工作对认识盆地的构造—沉积演化、沉积建造时空分布和油气勘探具有重要意义。特殊的构造位置和演化历史造就了四川盆地二叠纪的构造—沉积分异的复杂性。前人对四川盆地二叠纪的原始地理格局认识差异较大,一定程度上制约了栖霞—茅口组有利勘探相带的预测。在综合油气勘探地震、钻井及盆地周缘的露头剖面资料上,通过沉积旋回和层序界面的识别,将栖霞组划分为SQ1和SQ2两个三级层序,茅口组划分为SQ3—SQ5三个三级层序;基于沉积相标志和地层层序的宏观分布特征,重建了四川盆地栖霞—茅口期各层序的岩相古地理。结果表明:岩相古地理相带宏观展布揭示了盆地构造形迹由栖霞期的北东向转变为茅口期的北西向;构造—沉积格局由栖霞期准稳定背景的“隆—坳”分异向茅口期非稳定背景的“台—槽”分异转换;准稳定期的栖霞组有利勘探相带以相对平坦地貌的水下微幅隆起控制为主,呈现出“一带一环”的白云岩浅滩分布,非稳定期的茅口组则在区域张裂构造背景及同沉积正断裂活动的影响下,有利勘探相带受“一槽一半岛”的控制;栖霞—茅口期的台地边缘性质是先成浅水地貌成因的边缘,有利勘探区主要分布在边缘内侧的岸后云质浅滩相带,不同于礁滩沉积铸造的有利勘探相带为滨岸高能礁滩体的镶边台地边缘。     

四川盆地中三叠统雷口坡组有利沉积相带及岩相古地理特征

依据四川盆地古地理背景和古气候条件,结合中三叠统雷口坡组野外剖面、岩心和薄片的观察以及单井和连井沉积相等的分析认为,盆地周边水下隆起的障壁作用和干旱炎热气候条件共同影响雷口坡组的沉积相特征,海平面升降变化是控制沉积相发育和空间分布的重要因素。雷口坡组总体为一套障壁蒸发潟湖沉积,可分潟湖边缘坪、潟湖、潮坪和台缘障壁四种沉积亚相类型,并可进一步划分出多种微相。台缘障壁亚相潟湖边缘白云岩坪和颗粒浅滩是有利的沉积相带。雷口坡组可划分出SQ1—SQ4四个层序。绘制了雷口坡期各时段体系域的岩相古地理图,并分析了它们的岩相古地理特征。     

四川盆地西部中二叠统茅口组油气地质条件及勘探潜力

四川盆地西部中二叠统茅口组为碳酸盐岩浅水缓坡相沉积,高能浅滩亚相颗粒岩发育。茅口组沉积末期,研究区古表生岩溶作用强烈,有利于岩溶储层发育。中二叠统发育栖霞组和茅口组碳酸盐岩、梁山组泥质岩等多套烃源岩,烃源岩厚度大,品质较好;各套烃源岩从中三叠世末起相继达到生烃高峰,资源潜力大。茅口组中上部发育两类储层:裂缝-孔洞型(或裂缝型)储层和白云岩孔隙型储层。钻井及露头剖面揭示茅口组含气性好。高能滩相沉积区与岩溶斜坡带叠合区是茅口组储层发育的有利地区。茅口组之上的区域盖层发育,保存条件好。认为川西地区茅口组具有良好的天然气勘探前景。     

川西北深层中二叠统茅口组岩相古地理及勘探意义

四川盆地西北部是深层油气勘探的重点区域,围绕“开江-梁平海槽”发现多个长兴组台缘礁滩型气田.近年,随着该油气带下的茅口组获得新的油气发现,海槽的形成时间和范围及其对茅口组有利勘探区带的约束成为新的研究热点.基于川西北地区剖面钻井资料,详细开展茅口组的岩相古地理重建.揭示出川西北地区茅口中-晚期呈现深水相和台地相的分异,相带沉积作用造成地层厚度的带状协同差异;重建了茅口中-晚期的岩相古地理,刻画出该时期的构造-沉积分异格局;明确“开江-梁平海槽”形成时间应向前推至中二叠世晚期.总体上,茅口组深水槽沿广元-巴中-平昌一带展布,其两侧台缘是新的潜在大型油气聚集带.沿该深水槽的构造-沉积分异形成的台缘带为初始地貌继承型边缘,具有宽边缘、薄滩体的特点,滩相结构为间断加积状,与其上长兴期镶边塑造的连续加积或进积形成的窄边缘、厚滩体模式形成鲜明对比.     

四川盆地下三叠统嘉陵江组主要成盐期岩相古地理特征

四川盆地下三叠统嘉陵江组是我国钾盐矿产勘查的重点区域和层位,对其的岩相古地理研究是钾盐研究的一项重要的基础地质工作。本文结合四川盆地古地理背景和古气候条件,通过野外剖面、岩心观察、薄片鉴定等方法,对研究区下三叠统嘉陵江组的沉积相进行了分析研究,共识别出潟湖、潟湖边缘坪和台内滩相三种沉积相类型,并进一步划分出多种微相。在此基础上,通过区域地层对比以及岩相古地理编图,重建了四川盆地下三叠统嘉陵江组岩相古地理演化。结合前人研究认为：四川盆地嘉陵江组整体上属于障壁碳酸盐岩台地沉积环境,自西向东从碳酸盐岩局限海相演化为蒸发台地相。盆地周边水下隆起的障壁作用和干旱炎热气候条件共同影响了嘉陵江组台地咸化的演化过程,海平面升降变化是控制沉积相发育和空间分布的重要因素。最后,基于本研究的资料,编制了嘉陵江组各成盐期的岩相古地理图。     

四川盆地广安地区中二叠统栖霞组岩石特征与沉积环境

四川盆地中二叠统栖霞组勘探发现系列油气,资源潜力巨大。但广安地区中二叠统栖霞组的岩石学特征及沉积环境研究薄弱。在野外地质调查的基础上,结合室内岩石学、岩相学等综合分析,对广安地区栖霞组碳酸盐岩岩石特征、沉积相类型及其古地理展布特征进行了系统研究。结果表明：广安地区栖霞组主要发育亮晶颗粒灰岩、亮晶生物碎屑灰岩、微晶生物碎屑灰岩、微晶颗粒灰岩、生物碎屑微晶灰岩、含生物碎屑微晶灰岩和泥晶灰岩7种岩石类型;碳酸盐岩颗粒主要以生物碎屑为主,部分层位发育球粒;古生物化石以三叶虫、腕足和有孔虫为主,同时可见棘皮类和藻类;栖霞组沉积期主要为碳酸盐岩台地沉积环境,其中栖霞组晚期（栖二段）台缘滩和台内滩较为发育,为该区油气成藏提供了有利条件。     

四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期岩相古地理特征及其地球动力学机制探讨

通过对野外露头剖面、岩心、钻测井资料与区域地震大剖面资料的综合分析,以岩石地层划分中的段为研究单元,编制了四川盆地栖霞期—茅口期6张岩相古地理图,详细剖析了岩相古地理特征及其时空演化,并系统讨论了其地球动力学机制。研究表明,四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期总体为一套碳酸盐岩台地沉积,古地理格局总体上表现为西南高、北东低,由西南向北东依次发育局限台地相、开阔台地相、陆棚相。岩相古地理环境受峨眉地幔柱、海平面升降变化综合作用的影响,其演化具有明显的继承性和阶段性。栖霞期早期以开阔台地相为主,华蓥山—云阳、安边—宜宾—营昌一带发育深水陆棚;栖霞期晚期的海退作用造就了早期陆棚的萎缩和生屑滩的大面积发育。栖霞期,围绕深水陆棚的台地边缘高部位区域以及沿彭州—江油—广元地区是台缘滩大面积发育的区域。茅口期早期受峨眉地幔柱隆升而在外缘形成张性作用带和全球性海泛事件的双重影响,成为台棚分异的重要时期,发育多个深水陆棚;随后,因峨眉地幔柱持续、快速隆升及其诱发隐伏基底断裂的复活作用,海平面快速下降,早期陆棚持续萎缩,茅口期中-晚期成为了碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,围绕深水陆棚的台地边缘地形较高部位发育大量生屑滩,是四川盆地中二叠统天然气勘探的重要目标。     

四川盆地嘉陵江组岩相古地理与聚钾中心预测

岩相古地理研究和编图是一项重要的基础地质工作。这里首次对四川盆地嘉陵江组九个储层段进行了岩相古地理的恢复,其中重要的含盐亚段在纵向上分布于T1j42、T1j44、T1j15、T1j25等层位,在区域上膏、盐盆主要分布于川中至川东北的局部地区。利用单井卤水层水化学分析数据以及重要的含盐亚段岩相古地理的研究结果,对四川盆地嘉陵江组卤水分布特征进行分析,并根据富钾卤水的相关工业开采指标预测圈定了富卤中心和聚钾中心,为四川盆地下三叠统嘉陵江组富钾卤水的勘探指明方向。     

四川盆地中二叠统栖霞组滩相白云岩多重成因机理及叠加效应

本文以四川盆地二叠系栖霞组滩相白云岩为研究对象,充分利用野外剖面资料、钻井资料、测试分析资料,对栖霞组滩相白云岩成因机理及其叠加效应进行了深入研究。结果表明,四川盆地栖霞组白云岩的规模变化较大,从不到1米至几十米不等,区域上主要分布于盆地西部,盆内其它地区零星发育。白云岩的发育与沉积背景关系密切,其中分布于盆地西部的白云岩为台地边缘滩相沉积背景,而盆地内零星分布主要为台内滩沉积背景。栖霞组白云岩成因包括三种类型:(1)高能滩混合水白云岩化形成的白云岩;(2)埋藏白云岩化形成的白云岩;(3)热液白云岩化形成的白云岩。其中,高能滩混合水白云岩化形和热液白云岩化为主要的白云岩化作用。现今无论是在野外剖面还是钻井岩心中所看到的白云岩为多种白云岩化作用的叠加结果,叠加效应体现在白云石晶体形态上、碳氧同位素和包裹体温度上。在白云岩形成过程中,滩相沉积是白云岩化的基础;不同类型的白云岩化作用是关键;裂缝的发育为白云岩化创造了条件。     

四川盆地奥陶系岩相古地理与勘探潜力

在前人研究基础上,依托露头和钻井资料,以沉积相分析为核心,结合四川盆地构造演化,采用单因素分析多因素综合法,以"组"为单元编制了奥陶纪岩相古地理图。奥陶纪四川盆地及邻区总体呈现西高东低的古地理格局,自西向东发育滨岸相、混积潮坪相、局限台地相、开阔台地相和斜坡相—盆地相。从岩相古地理视角对成藏条件的分析表明:奥陶系五峰组沉积期四川盆地主体属于局限海环境,发育了一套优质烃源岩,此外,与奥陶系临近的上覆志留系龙马溪组和下伏寒武系筇竹寺组烃源岩在有断层沟通的情况下可提供有效气源;奥陶系碳酸盐岩总体致密,白云石化、表生溶蚀和裂缝的存在是储层形成的关键因素,对应发育了桐梓组—红花园组颗粒滩白云岩储层、岩溶储层和宝塔组裂缝储层等三类储层;奥陶系发育下部(下生上储)和上部(上生下储)两套成藏组合,具有较好的勘探潜力。     

四川盆地下寒武统龙王庙组岩相古地理特征和沉积模式

在系统吸收前人研究成果的基础上,通过露头、岩心和薄片观察,结合测井和区域地质资料,探讨了四川盆地龙王庙组岩相古地理特征及沉积模式。研究认为:四川盆地及周缘在寒武系龙王庙组沉积时期为远端变陡的缓坡环境,自西向东依次发育近岸潮坪—内缓坡—中缓坡—外缓坡相带。其中四川盆地主体位于内缓坡,它又可划分为浅水内缓坡、局限内缓坡和开阔内缓坡三个古地理环境,发育颗粒滩、滩间海、正常湖、局限湖和潮坪等5种亚相。在纵向上龙王庙组沉积期经历了上下两个海侵—海退的短期旋回。古地貌较高的浅水内缓坡主要发育上旋回,以颗粒滩和滩间海亚相为主,沉积了较厚层的砂屑白云岩、鲕粒白云岩、细晶白云岩、粉晶白云岩等。局限内缓坡和开阔内缓坡的下旋回发育了2套完整的湖—台坪组合,岩性以泥晶灰岩为主。上旋回普遍发生了白云石化,水体能量总体较弱;其中在局限内缓坡由于水流不畅、环境局限,以上旋回发育膏盐岩为特征。四川盆地及周缘缓坡台地的沉积特征和沉积模式的主控因素有三个:即古构造控制了沉积体系和沉积相类型;海平面升降控制了沉积物的垂向叠置和演变;古地貌和水体能量控制了沉积物类型和沉积微相分异。据此预测了安岳—南充—剑阁一带为有利储层的分布区。     

四川盆地东部中二叠统茅口组台内藻礁沉积特征

四川盆地东部月005-H1井发现了中二叠统茅口组三段中发育的小型台内藻礁。岩心分析表明,该生物礁以藻格架灰岩为主,造礁生物以叶状藻为主、见少量苔藓虫,含虫筳类、非虫筳有孔虫、腕足类、双壳类、海百合、棘皮类等附礁生物,藻片之间沉积有灰泥和少量生物碎屑。礁体纵向上发育两个较为完整的旋回,每个旋回发育四个成礁阶段,单个旋回厚度约1.5 m,每个旋回发育四个礁阶段,并可划分出礁基、礁核、礁盖(基)等亚相类型。认为该生物礁的形成与峨眉地裂运动引起的基底正断活动有关,形成于"堑—垒"构造格局的浅水型碳酸盐岩断隆之上。推测该类藻礁灰岩可能与茅口组古风化壳岩溶型储层关系密切。     

川南地区中二叠统茅口组颗粒滩对早成岩期岩溶储层的控制

川南地区中二叠统茅口组颗粒滩控制了早成岩期岩溶储层的发育,但不同沉积环境中碳酸盐岩的沉积和成岩作用特征,尤其是浅埋藏之后的孔隙差异演化对岩溶作用的影响还不够深入。基于野外露头、岩心、薄片和阴极发光等资料,在研究区茅口组识别出8种岩石类型,分别发育于颗粒滩(包括高能滩和低能滩)、滩间海和开阔潮下3种沉积环境,其中亮晶生屑灰岩发育于高能滩,在浅埋藏后孔隙保存最好,有助于岩溶作用改造形成大规模层状溶洞和斑点状溶蚀带;泥晶生屑灰岩发育于低能滩,浅埋藏后孔隙保存较高能滩稍差,因此形成的溶洞和溶缝规模较高能滩小;泥质生屑泥晶灰岩发育于滩间海和开阔潮下,在抬升暴露前已压实致密,不发育岩溶。垂向上颗粒滩分布受控于海平面变化,发育在三级层序的高位体系域即茅二段和茅三段;平面上颗粒滩分布受控于隐伏基底隆起形成的沉积古地貌变化,在泸州古隆起一带厚度大。溶洞钻井响应层位和高产井位的分布与颗粒滩的分布相一致,说明颗粒滩对早成岩期岩溶储层的形成具有控制作用。     

四川盆地东部中二叠统茅口组顶部钙结壳的发现及其发育模式

对四川盆地东部涪陵地区角帮沟剖面中二叠统茅口组顶部钙结壳进行的岩石学和矿物学系统分析发现,该剖面中钙结壳的矿物组成和含量呈规律变化,可分为基岩带、过渡带及钙结带。岩石学分析表明,基岩带为灰白色中厚层泥晶生物灰岩,其内发育碳酸盐岩砂和岩溶角砾充填的岩溶系统;过渡带为黄白色、黄褐色、褐红色含燧石条带或团块状泥晶生物灰岩,其内发育钙质胶结的原地角砾充填的侵蚀漏斗;钙结带为局部钙结岩化的灰色亮晶生屑灰岩叠覆土黄色多孔块状钙结岩,其内发育多期裂缝、根模、肺泡结构和次生碳酸钙胶结物等典型钙结壳结构。矿物学分析表明,自过渡带至钙结带CaCO₃含量呈逐渐上升的趋势,推测内部次生碳酸钙逐步胶结富集是钙结岩形成的主要原因。结合四川盆地茅口组顶部以发育铝土质泥岩和铝土岩的岩石组合为特征,且其与中二叠世上扬子地区位于赤道附近的古地理背景相吻合,表明四川盆地东部地区茅口组顶部钙结壳形成于湿热气候条件下;并通过与经典钙结壳特征的比较,总结出湿热气候条件下的钙结壳发育模式。该研究成果不仅是对四川盆地中二叠统茅口组表生成岩作用产物的补充,而且还可为国内外同类型钙结壳研究提供详实的材料。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩特征及成因探讨

白云岩特征及其形成机制的研究对白云岩化理论与白云岩储集层勘探具有重要意义。本文以四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩为研究对象,通过野外剖面及岩心观察并采用铸体薄片、阴极发光、地球化学分析等方法对该段白云岩特征及成因进行研究。结果表明川西北地区栖霞组白云岩主要表现为块状晶粒白云岩、角砾状白云岩及斑状白云岩3种类型;碳同位素为正低值,氧同位素为负值,反映出其成岩过程中伴有早期淡水参与。结合工区构造沉积背景,对比以往经典白云岩化模式,发现四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩化成因模式具有一定自身特点。通过对Folk “镁笼效应”理论进行延伸,认为栖霞组白云岩化模式在纵向上分为淡水渗流带、混合渗流带、混合潜流带及海水潜流带4个区带,其中混合渗流带和混合潜流带是白云岩发育的主要位置。在混合渗流带中,淡水与海水交替进入,未完全成岩的海洋沉积物质在成岩过程中受到淡水冲洗导致大量镁离子随淡水流入下部地层,而后又有海水携带镁离子进行补给,这为白云石形成提供了有利条件;混合潜流带内不断进入的混合流体携大量镁离子使得该带具有较高Mg/Ca值;而地幔上涌造成的地温升高克服了白云石形成的动力学屏障,有效促进了白云岩的形成。     

四川盆地南部中二叠统茅口组二段沉积微相研究

四川盆地南部钻揭茅口组的井数众多,但时间跨度大、资料品质差,可用的取芯资料少,难以满足沉积微相研究的需要。论文以四川盆地南部中二叠统茅口组二段为例,通过仅有的10口井的岩芯观察和薄片分析发现,茅二段A、B、C亚段均存在一套层位稳定的薄层至块状的浅灰-灰色亮晶生屑灰岩构成的生屑滩,并具有多个向上变浅和变粗序列的薄滩体垂向上频繁叠置、单滩体厚度一般较小(小于3 m)、少见同生期暴露等典型特征;伽马测井响应上,该套多旋回叠置的薄滩体呈现总体高背景下的低值的综合响应,因而难以利用测录井资料准确识别和统计颗粒滩的厚度。进一步分析发现,碳酸盐岩台地内部的非暴露浅滩发育时期,颗粒滩发育于微地貌高地、并具有相对更大的沉积速率,因而颗粒滩发育期形成的等时地质体厚度可近似反演沉积期微地貌的相对高低,并在分析等时地质体厚度或沉积微地貌与风化壳岩溶储层发育关系的基础上,指出了区内高能生屑滩主要在泸州-江津、自贡-大足以及青神-资中一线呈带状分布,受控于泸州古隆起雏形和乐山-龙女寺继承性古隆起。结果表明沉积期微地貌恢复对于钻探程度高、资料品质差的盆地老区的沉积微相研究具有重要意义,并对储层预测和深化老层的开发潜力研究具有重要参考意义。     

四川盆地中二叠统茅口组米兰科维奇旋回及高频层序

四川盆地中二叠统茅口组形成于中二叠世中晚期。通过分析四川盆地中二叠统茅口组露头剖面岩性特征、对比广元上寺长江沟露头剖面碳氧同位素变化趋势与沉积层序发育特征,将茅口组划分为2个可全盆地追踪的Ⅱ型三级层序,并分析了茅口组三级层序的主控因素。在此基础上,对钻穿中二叠统茅口组典型井的自然伽马能谱测井曲线开展频谱分析,识别出多种具有米兰科维奇旋回特征的高频旋回,并计算出茅口组沉积的平均速率及沉积时限等相关参数。最后,采用数字滤波消除掉其他次要旋回因素的影响而仅保留与主控因素相关的旋回信息,建立茅口组的高频层序划分方案。结果表明,茅口组三级层序在形成过程中主要受控于构造升降及全球海平面变化;茅口组米兰科维奇旋回特征明显,其中长偏心率旋回(413.0 ka)和短偏心率旋回(123.0 ka)分别是形成四级层序(准层序组)和五级层序(准层序)的主控因素,与之对应的平均旋回厚度在龙17井区分别为13.44m和4.31m,在安平1井区分别为16.03m和4.68m;茅口组大约发育15个四级层序,其发育时限大约为6.11Ma;根据构造背景曲线和长偏心率旋回曲线的叠加曲线划分高频层序,其高频层序界面更加接近实际地层的发育情况。