柴达木盆地北缘古近纪—新近纪古地理演化*

根据野外露头剖面和岩心观察,钻、录井及测井曲线以及地震等资料,研究了柴达木盆地北缘古近系—新近系的沉积相类型和沉积特征,结果表明该区主要发育冲积扇、扇三角洲、辫状河、辫状河三角洲及湖泊等沉积相类型。柴达木盆地北缘的沉积时空展布受盆地基底的构造格架及阿尔金山斜坡带生长逆冲断裂系、北缘逆冲断层和古隆起的联合作用,沉积体系具有多样性。冷湖地区受逆冲断层作用,发育了冲积扇—扇三角洲—湖泊沉积体系;马海—南八仙地区则受逆冲断层和古隆起的双重控制,发育冲积扇—辫状河—辫状河三角洲—湖泊沉积体系。在沉积相分析的基础上对古地理演化进行了系统分析,为下一步的油气勘探工作提供可靠的地质资料。     

柴达木盆地西部地区古近纪与新近纪沉积相

利用数十口井的电性、岩性及分析化验资料，将柴达木盆地西部地区古近纪与新近纪沉积相划分为七种相和亚相：洪积锥、水下冲积扇、河道和泛滥平原、滨湖、浅湖、较深湖和三角洲。沉积相的空间展布概括起来分为三大带：（1）阿尔金山前西段陡坡带洪积锥-水下冲积扇-扇三角洲-河道和泛滥平原-湖相 (2)阿尔金山前中段陡坡带洪积锥-水下冲积扇-湖相；（3）昆仑山前洪积锥-河道和泛滥平原-三角洲相。沉积相不仅影响着碎屑岩的成分和结构，而且也影响其物性与含油性。由洪积锥到水下冲积扇，到河道和泛滥平原，到三角洲，到湖相，石英和胶结物含量逐渐升高，岩屑和杂基含量逐渐降低，分选及磨圆变好，颗粒的粒级变细。浅层以河道和泛滥平原及三角洲相的物性最好，深层以三角洲相的物性最好，次为冲积扇，湖相最差。碎屑岩的油气富集以河道、泛滥平原和三角洲相最好，滨浅湖相油气富集最差。     

青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的特征及分布

通过野外地质调查,结合前人资料和遥感影像解译,对青藏高原古近纪-新近纪湖相地层进行了划分与对比,确定了湖相地层的地域分布.根据古近纪-新近纪湖相地层的展布范围,初步圈定出了63个古湖泊,划分出5个成湖阶段、13个成湖期,其统计总面积大于200×104km2.古湖泊的规模、形态、展布方向明显受构造和古地理的制约.研究表明,古近纪时期的古湖泊主要分布在高原的东北部地区,新近纪时期的古湖泊主要分布在高原的西南部地区,两者之间为过渡地带.青藏高原古近纪-新近纪古湖泊的演化,从时间上讲,有从老到新面积逐渐加大的趋势;从迁移方向上讲,有古湖泊的湖相沉积由东北向西南方向逐渐迁移、古湖泊的年龄由老变新的规律.     

青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的特征及分布

通过野外地质调查,结合前人资料和遥感影像解译,对青藏高原古近纪—新近纪湖相地层进行了划分与对比,确定了湖相地层的地域分布。根据古近纪—新近纪湖相地层的展布范围,初步圈定出了63个古湖泊,划分出5个成湖阶段、13个成湖期,其统计总面积大于200×104km2。古湖泊的规模、形态、展布方向明显受构造和古地理的制约。研究表明,古近纪时期的古湖泊主要分布在高原的东北部地区,新近纪时期的古湖泊主要分布在高原的西南部地区,两者之间为过渡地带。青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的演化,从时间上讲,有从老到新面积逐渐加大的趋势;从迁移方向上讲,有古湖泊的湖相沉积由东北向西南方向逐渐迁移、古湖泊的年龄由老变新的规律。     

柴达木盆地西部古近纪—新近纪湖相生物礁的发现及意义

在柴达木盆地西部古近纪和新近纪地层中发育了典型的湖相生物礁,可以分为由基质支撑的叠层石礁、凝块礁和骨架支撑的藻礁3大类型,并对每种类型中亚类的特征和建造生物进行了简要介绍。生物礁孔隙度高、渗透性好,是优质储层。孔隙类型丰富多样,主要有骨架孔隙、体腔孔隙、粒内孔隙、溶孔等10种孔隙类型。生物礁的地震响应和测井曲线特征明显,在研究取心井段生物礁地球物理响应特征的基础上可以有效的识别和预测生物礁。综合应用古生物分析、孢粉分析、同位素分析、古地磁分析、地球化学分析和地球物理特征分析等技术手段,并结合生物礁发育的沉积条件和构造背景,初步探讨了生物礁对柴达木盆地古气候、古地理位置、古构造、古水介质、古沉积环境和青藏高原的隆升等方面的研究意义以及对油气勘探方面的意义。     

吐鲁番盆地古近纪和新近纪的气候变化

新疆吐鲁番盆地的连木沁剖面古近系与新近系的沉积厚度约1770m,是研究吐鲁番盆地这一时段古气候的良好载体。通过对连木沁剖面沉积物中常量元素地球化学分析,表明吐鲁番盆地在晚古新世阶段和晚始新世阶段,气候炎热湿润,但后者波动比较频繁。在渐新世,气候温暖干旱。中新世的气候变化明显可分为两个阶段,早期气候炎热潮湿,而晚期阶段温暖干旱。到上新世,气候显著干旱化。      

柴达木盆地西部古近纪一新近纪湖相生物礁的发现及意义

在柴达木盆地西部古近纪和新近纪地层中发育了典型的湖相生物礁,可以分为由基质支撑的叠层石礁、凝块礁和骨架支撑的藻礁3大类型,并对每种类型中亚类的特征和建造生物进行了简要介绍。生物礁孔隙度高、渗透性好,是优质储层。孔隙类型丰富多样,主要有骨架孔隙、体腔孔隙、粒内孔隙、溶孔等10种孔隙类型。生物礁的地震响应和测井曲线特征明显,在研究取心井段生物礁地球物理响应特征的基础上可以有效的识别和预测生物礁。综合应用古生物分析、孢粉分析、同位素分析、古地磁分析、地球化学分析和地球物理特征分析等技术手段,并结合生物礁发育的沉积条件和构造背景,初步探讨了生物礁对柴达木盆地古气候、古地理位置、古构造、古水介质、古沉积环境和青藏高原的隆升等方面的研究意义以及对油气勘探方面的意义。     

黄河口凹陷古近纪构造坡折带对沉积体系的控制

坡折带类型、分布对沉积体系具有明显控制作用。通过对黄河口凹陷古近系层序构成样式和沉积充填研究,结果表明:①在盆地幕式断陷活动和同沉积断裂差异活动等构造作用下,形成了断裂坡折和挠曲坡折2种类型的构造坡折带。断裂坡折可以进一步分为断阶坡折、帚状坡折和断裂转换带坡折,不同类型构造坡折带对沉积体系具有明显控制作用。②断阶坡折控制了陡坡带扇三角洲、缓坡带辫状河三角洲沉积体系的形成和分布;帚状坡折控制了沉积体系入湖方向和沉积厚度;断裂调节带控制了辫状河三角洲、湖底扇沉积体系的形成和分布;挠曲坡折控制了辫状河三角洲沉积体系的分布。③构造坡折控制不同类型的圈闭组合,断阶坡折带发育断块型圈闭、岩性上顷尖灭圈闭;帚状坡折带发育掀斜断块圈闭;断裂转换带发育岩性上倾尖灭圈闭、断鼻-岩性圈闭;挠曲坡折带发育地层超覆圈闭。不同类型坡折带对沉积体系的控制为下一步中深层油气勘探指明方向。     

新疆库车盆地古近纪—新近纪盐湖成钾与靶区预测

库车前陆盆地位于塔里木盆地北部,属于副特提斯域,古近纪受副特提斯海海水补给,古近纪—新近纪发育巨厚蒸发岩。研究显示,库车盆地始新世和中新世古盐湖卤水已演化至钾盐析出阶段,在地层中广泛发现了原生钾盐矿物,如钾石盐、光卤石、杂卤石等;通过岩芯岩屑地球化学及矿物学分析,基本确定了至少3个富钾层或成钾层位,其中始新统中上部两个和中新统中上部一个,钾离子含量最高达3%,另外,上新统可能存在一个成钾层位。本文在综述此前库车盆地构造、蒸发岩、盐类矿物学、地球化学与盐湖沉积等研究基础上,建立了新的库车盆地古盐湖构造- 沉积演变、成钾模式;提出了4个钾盐成矿区带,即北部克拉苏成矿带、中部秋里塔克成矿带、南部沙雅构造沉降成矿带以及东部阳霞凹地成钾区,这些关键认识为库车盆地的钾盐勘查提供了重要的理论和科学依据。     

柴达木盆地东北部新近纪构造旋转及其意义

青藏高原东北缘构造变形的研究是认识高原隆起过程、机制和印度—欧亚板块碰撞远程效应的重要途径。柴达木盆地是印度－欧亚板块碰撞后南北向挤压应力为动力背景的高原东北部内陆盆地,沉积物主要来自于周边山地,完整的保存了新生代以来高原隆升的详细记录。通过柴达木盆地东北部瑙格剖面精细古地磁及构造旋转研究发现,20.1～15.1Ma以及15.1～8.2Ma柴达木盆地分别发生了9.7°±7.4°和6.4°±4.4°的顺时针旋转,约8.2Ma后,柴达木盆地东北部瑙格地区发生了16°±7.5°的逆时针快速旋转。通过分析认为,前两次的顺时针构造旋转事件可能与阿尔金断裂的左旋走滑有关。而约82Ma以来的逆时针旋转事件属于柴达木盆地东北部瑙格地区的局部旋转,可能与温泉断裂的右旋走滑有关,说明青藏高原东北部在昆仑山、阿尔金山和祁连山三条巨型断裂系左旋相对运动的宏观控制下形成的NNW向温泉右旋走滑断裂开始走滑的年代为约8Ma。     

柴达木盆地西部新近纪岩相古地理研究

通过对研究区新近系露头及钻井剖面的岩性、结构构造、古生物的综合分析,将柴西地区新近系沉积相划分为5种相和亚相:扇三角洲、河流-泛滥平原、滨湖、浅湖、半深湖。沉积相的空间展布大体以茫崖和大风山为沉积中心,到盆地边缘依次发育半深湖相、浅湖相、滨湖相,并呈环带状分布。扇三角洲相和河流泛滥平原相发育于昆仑山和阿尔金山前。古地形为西高东低,南高北低,物源来自阿尔金山和昆仑山,气候炎热干旱。下油砂山组为较好的烃源岩,储层主要为孔隙性碎屑岩储层和裂缝性非常规储层两种。     

柴达木盆地西部地区古近系及新近系碳酸盐岩沉积相

柴达木盆地西部地区古近系和新近系湖相碳酸盐岩主要分布于下干柴沟组上段到油砂山组,其中,下干柴沟组上段和上干柴沟组的碳酸盐岩更发育。碳酸盐岩主要岩石类型有泥晶灰岩、藻灰岩和颗粒灰岩等三大类,此外,还普遍发育由石灰质、白云质和陆源碎屑等3种组分构成的混积岩。碳酸盐岩沉积相可划分为滨湖灰泥坪、滨湖藻坪、浅湖颗粒滩、浅湖藻丘以及半深湖泥灰岩相。滨湖灰泥坪的主要岩石类型有泥晶灰岩、含陆屑泥晶灰岩、陆屑泥晶灰岩以及陆屑泥灰岩等;滨湖藻坪为藻泥晶灰岩、藻纹层灰岩、含陆屑藻泥晶灰岩;浅湖颗粒滩有亮晶或泥微晶的鲕粒灰岩、生屑灰岩和内碎屑灰岩,其次为含陆屑颗粒灰岩;浅湖藻丘为藻叠层灰岩、藻团块灰岩、藻泥晶灰岩和含陆屑藻泥晶灰岩;而半深湖泥灰岩相的主要岩石类型为泥晶灰岩、泥灰岩以及含少量陆屑泥和粉砂的泥晶灰岩或泥灰岩。碳酸盐岩沉积相表现出很强的由西南向东北的迁移性。     

柴达木盆地西部新生界陆相湖盆碳酸盐岩沉积环境与沉积模式*

利用野外露头、岩心、测井录井和分析化验资料,对柴达木盆地西部(简称“柴西地区”)新生界干柴沟组湖相碳酸盐岩进行了研究,划分了其沉积微相类型,研究了其分布规律,分析其形成环境和控制因素,并建立了相应沉积模式。该区湖相碳酸盐岩在垂向上与碎屑岩频繁互层,湖相碳酸盐岩包括颗粒灰岩、藻灰岩、泥晶灰岩和混积岩4大类11种,划分出了灰泥坪、颗粒滩、藻丘(礁)、浅湖湾以及(半)深湖泥灰岩相等5种沉积微相。通过分析不同碳酸盐岩及其微相时空展布特征,认为其发育主要受控于湖盆构造运动、湖平面变化、陆源碎屑注入、古气候与古水介质条件、古地貌与古水深环境,并在此基础上建立了柴西湖相碳酸盐岩的沉积模式。研究认为柴达木盆地西部干柴沟组沉积时期,湖盆为典型咸化湖盆,构造活动相对稳定,湖平面上升达到峰值。碳酸盐岩主要发育在湖侵期,高频湖平面变化形成了碳酸盐岩与碎屑岩频繁互层。在枯水期,盆地坡折处发育碎屑岩滩坝或三角洲前缘沉积;在湖侵期,盆地坡折处发育了鲕粒滩及藻灰岩,盆地洼陷区发育泥灰岩或灰质泥岩。     

柴达木盆地西南区古近系及新近系砂岩储层

根据40余口钻井的岩石学资料,较系统地描述了柴达木盆地西南区古近系及新近系的砂岩储层特征：（1）砂岩储层的岩石（矿）成分在时空上呈现规律性的变化。在研究区东南和西北两侧,砂岩成分成熟度和结构成熟度均比中部地区明显偏低;从古近系到新近系,砂岩的成分成熟度和结构成熟度均逐渐降低,这与区域上由早到晚构造活动逐渐增强是一致的。砂岩储层岩石学的这种变化明显地影响到其储集性质,本区东南和西北两侧砂岩储层性质比中部地区变差即与此有关。（2）砂岩储层的孔隙类型以原生孔隙为主。前人大都认为本区砂岩储层的孔隙类型以次生孔隙为主,尤其是下干柴沟组,主要发育次生孔隙。本文认为古近系及新近系砂岩储层以原生孔隙为主,其次为胶结物溶孔和碎屑颗粒溶孔,次生孔隙仅在有限程度上改善了砂岩的储集性质。因此研究砂岩储层的原生孔隙的发育规律是比较重要的。（3）压实作用的差异是造成储集性质变化比较大的主要因素,其次为胶结作用。压实作用的大小受到埋藏深度和岩性的影响,也与储层所经历的埋藏方式有关。本区砂岩储层中的胶结物以方解石和硬石膏为主,也见少量方沸石。不同层段砂岩中的碳酸盐胶结物含量为4.0%～16.0%,局部地区硬石膏胶结物含量可达11.5%～28.0%,成为影响储集性质的主要因素。     

柴北缘古近系－新近系沉积相特征及沉积模式

通过野外露头和岩心观察、薄片鉴定分析,结合测井和录井资料,对柴达木盆地北缘古近系-新近系的沉积相及其特征进行了深入研究。研究表明,该区主要发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲-滨浅湖沉积体系,建立了相应的辫状河相沉积序列及沉积模式、间歇性湖泊沉积相模式。研究区辫状河相发育两套不同地层,中下部广泛发育粒度粗的河床亚相沉积,河漫滩亚相发育不多;而中上部河床亚相沉积较少发育,粒度细的河漫滩亚相沉积则急剧增加。这是由于降水量及气候变化造成冲积扇及河流水动力变化形成的。这种变化还造成沉积物供应速率的变化以及湖平面升降的变化,导致湖盆湖岸线的迁移与河流及三角洲沉积范围的变迁,这种变迁最终造成了沉积序列上粒度粗细的频繁变化及有利储集岩和区域盖层的发育。     

柴西南地区古近系-新近系井-震统一层序地层格架的建立

柴西南地区古近系—新近系是柴达木盆地最主要的油气勘探区和开发区,通过对５４口钻井和录井资料的详细层序地层学的研究,对研究区古近系－新近系的干柴沟组—狮子沟组地层中识别出了一个初次湖泛面和六个最大湖泛面,将其划分为６个三级层序和１７个准层序组,并对十条连井剖面进行了层序对比。在此基础上,对柴西南三维地震区切出了与前述的钻井连井剖面相同的连井地震剖面,并通过对地震剖面层序界限识别和划分,以及将钻井剖 面上的层序划分结果投影到连井地震剖面中等方法,对钻井剖面和地震剖面的层序划分结果进行了对比和调整,使两者完全统一,建立了柴西南区古近系－新近系井—震统一的高精度层序地层格架,这为该区开展岩性油气藏勘探奠定了基础。     

柴达木盆地北缘锡铁山-长山梁古近纪沉积演化

柴达木盆地北缘大柴旦镇锡铁山-长山梁古近系—新近系实测剖面沉积相研究显示:锡铁山剖面古近系路乐河组沉积相自下而上为辨状河-辨状河三角洲-滨浅湖-洪积扇,总体上表现为进积-退积-进积的沉积旋回;长山梁剖面古近系干柴沟组沉积相自下而上为由辫状河三角洲-滨浅湖相构成的三个进积-退积旋回,岩性总体上为由粗到细的退积型序列。锡铁山剖面路乐河组古水流方向为NNW向,其东南方向的锡铁山为物源区;长山梁剖面路乐河组和干柴沟组古水流方向为SSE向,其物源为北侧的南祁连山脉。     

汾渭盆地古近系—新近系沉积特征

汾渭盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带的衔接部位,地理位置十分特殊。作为一个新生代断陷盆地,在周缘及内部一系列断裂带控制下,具有边断、边陷、边沉积的特征,新生代地层厚度逾几千米。本文根据大量野外露头及相关钻井资料,综合岩石学、沉积构造、古生物化石、测井及区域地质资料,系统研究了汾渭盆地古近系—新近系各时期的沉积相特征。结果表明,新生代汾渭盆地发育冲积扇、河流、三角洲、湖泊及风成沉积5种沉积类型。盆地边缘及山前主要发育冲积扇沉积,向盆地中心逐渐过渡为河流、三角洲及湖泊沉积,风成堆积集中分布于盆地边缘。各次级盆地沉积演化具有差异性,除三门峡地区外,汾渭盆地主体自晚始新世开始沉积并持续至渐新世早期;渐新世晚期在经历隆升剥蚀作用后,中新世再次沉降,沉积范围逐渐扩大;至晚中新世,渭河盆地的西安凹陷、固市凹陷两大沉积区以及三门峡—芮城、运城—永济一线均为湖相分布区。上新世湖盆沉积范围达到最大,湖泊广泛分布,盆地边部则大量发育风成沉积。