近海型含煤岩系沉积学及层序地层学研究进展

层序地层学是近20年来发展起来的一门新的方法学科,并在聚煤作用分析中得到广泛应用。作者就近海型含煤岩系沉积学研究历史以及煤系层序地层学研究方法及有关问题进行探讨,认为近海环境的聚煤作用实际上是海平面(基准面)上升过程中发生的,同时提出煤层厚度受泥炭堆积速率与可容空间增加速率的控制：靠陆一侧冲积平原和三角洲平原沉积环境中,厚煤层主要出现在最大海泛面位置;而靠海一侧障壁-潟湖或碳酸盐岩台地沉积环境中,厚煤层主要出现在初始海泛面的位置;但就整个三级复合层序来说,层序中厚度最大、分布最广的煤层主要分布于可容空间增加速率最大的最大海泛面附近的位置。对于中国晚古生代近海型煤系中常见的“根土岩-煤-石灰岩”序列,聚煤作用发生于海相石灰岩“滞后时段”,即在海侵之后、海相石灰岩层真正沉积下来之前的时段,这一时段可容空间增加速率与泥炭堆积速率平衡,有利于聚煤作用发生。     

《四川省樊枝花宝鼎盆地煤沉积环境与资源预测》

位于扬子准地台西缘的宝鼎盆地在晚三叠世早期为一内陆断陷含煤盆地．其沉积地层近2000m．含煤120余层。本书利用露头、钻井岩心、测井等资料对这一盆地进行了沉积学、层序地层学、聚煤作用和资源预测研究。建立了研究区晚三叠世沉积体系和层序地层格架,结合层序一古地理分析,提出了内陆断陷盆地含煤岩系等时地层格架内主要可采煤层的分布与迁移规律;分析了等时地层格架内煤岩、煤质变化特征,提出了内陆断陷盆地基底沉降、可容空间变化、沉积环境演化与聚煤作用之间关系的综合模式：     

内蒙古二连盆地巴彦宝力格煤田下白垩统赛汉塔拉组层序—古地理与聚煤作用*

二连盆地巴彦宝力格煤田蕴藏着丰富的煤炭和煤层气资源。利用钻孔和测井资料对赛汉塔拉组层序格架下的古地理演化特征和聚煤作用进行研究,识别出3种层序界面类型: 区域不整合面、河道下切谷冲刷面和对应整合面,将赛汉塔拉组划分为2个三级层序,厚煤层主要发育于层序Ⅰ湖侵体系域早期和晚期。采用单因素分析多因素综合作图法,恢复了层序格架下的古地理格局,古地理单元为冲积扇、扇三角洲平原和滨浅湖。有利聚煤环境为扇三角洲平原与滨浅湖过渡带、滨浅湖,具有合适的基底沉降速率并且受到较小的陆源碎屑影响。从层序Ⅰ到层序Ⅱ,煤层厚度减小,聚煤作用减弱;多层厚煤层的形成受基底沉降震荡性、周期性的影响,受可容空间增加速率与泥炭堆积速率比值不断变化的控制。层序Ⅰ发育时期,研究区中部为下一步煤炭资源和煤层气勘探的有利区。     

四川盆地东部上三叠统须家河组层序地层及聚煤特征研究*

四川盆地东部上三叠统须家河组共分7段,其中须一段与川西小塘子组为同期异相沉积。须一、须三、须五、须七段为含煤泥岩段,须二、须四、须六段为砂岩段。对区内钻井剖面及露头剖面进行分析,在须家河组中识别出区域性构造不整合面及河流下切冲刷面等层序界面,将须家河组划分为4个三级层序,分别对应于须一段、须二段—须三段、须四段—须五段、须六段—须七段。以地层的岩性、岩相变化特征细化分出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域。其中低位体系域以广泛分布的河道砂岩沉积为特征;湖侵体系域与高位体系域以湖滨三角洲相的细砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层互层为特征。对层序地层格架下的聚煤特征分析表明,层序Ⅲ聚煤最有利,其次为层序Ⅳ,层序Ⅱ最差;在层序Ⅲ内,高位体系域比湖侵体系域更有利于成煤。煤层厚度变化明显受泥炭堆积速率与可容空间增加速率的控制,高位体系域早期较高的可容空间增加速率与较高的泥炭堆积速率保持平衡,有利于厚泥炭(煤)层的形成。     

鄂尔多斯盆地延安组层序地层格架与煤层形成

研究鄂尔多斯盆地延安组的煤层发育特征,首先建立延安组等时的层序地层格架,进而分析可容空间变化对煤层形成的控制作用。通过分析野外露头、钻孔、测井等资料,识别延安组中发育的关键层序地层界面,将延安组划分为3个三级层序;层序由低位正常湖退、湖侵、高位正常湖退和强迫湖退4个体系域组成,并建立了全盆地范围等时的层序地层格架。研究发现:在等时层序地层格架中,煤层主要发育在层序I、层序Ⅱ湖侵和高位正常湖退体系域的中、晚期和层序Ⅲ的湖侵体系域的晚期;在区域上,盆地北部地势较为平坦,发育中等厚度、区域稳定性较好的煤层,盆地南部发育稳定性较差的厚-巨厚煤层;从滨湖平原到三角洲平原再到河流泛滥平原,厚煤层从位于四级基准面上升半旋回的底部逐渐过渡到中上部。综上可知,不同沉积区可容空间增加速率与泥炭堆积速率达到平衡的位置不同,厚煤层主要发育在二者近似处于平衡状态的位置,并且发育随着沉积相带变化有规律地迁移。     

内蒙古二连盆地巴彦宝力格煤田下白垩统赛汉塔拉组层序—古地理与聚煤作用

二连盆地巴彦宝力格煤田蕴藏着丰富的煤炭和煤层气资源。利用钻孔和测井资料对赛汉塔拉组层序格架下的古地理演化特征和聚煤作用进行研究,识别出3种层序界面类型:区域不整合面、河道下切谷冲刷面和对应整合面,将赛汉塔拉组划分为2个三级层序,厚煤层主要发育于层序Ⅰ湖侵体系域早期和晚期。采用单因素分析多因素综合作图法,恢复了层序格架下的古地理格局,古地理单元为冲积扇、扇三角洲平原和滨浅湖。有利聚煤环境为扇三角洲平原与滨浅湖过渡带、滨浅湖,具有合适的基底沉降速率并且受到较小的陆源碎屑影响。从层序Ⅰ到层序Ⅱ,煤层厚度减小,聚煤作用减弱;多层厚煤层的形成受基底沉降震荡性、周期性的影响,受可容空间增加速率与泥炭堆积速率比值不断变化的控制。层序Ⅰ发育时期,研究区中部为下一步煤炭资源和煤层气勘探的有利区。     

沁水盆地石炭-二叠纪含煤岩系高分辨率层序地层及聚煤模适

晋东南沁水盆地的煤层气储层主要是石炭-二叠系煤层,其厚度变化明显受控于当时的沉积环境及层序地层格架.本文对该盆地含煤岩系的太原组和山西组进行了高分辨率层序地层分析,并探讨了主采煤层15号和3号煤层在层序地层格架下的分布模式.以区域性分布的与下切谷砂岩共生的间断面、不整合面、海侵方向转换面、下切谷砂岩底面、由深变浅-再由浅变深的沉积相转换面以及共生的古土壤层为界,将含煤岩系划分为3个三级复合层序和9个四级层序.15号厚煤层和3号厚煤层位于三级海侵(泛)面附近,前者形成于障壁一渴湖及滨外陆棚沉积环境,较低的泥岩堆积速率与较慢的可容空间增长速率相平衡;后者形成于三角洲平原分流间湾环境,较高的泥炭堆积速率与较高的可容空间的增长速率相平衡.太原组的以"根土岩-煤层-海相石灰岩"旋回为代表的四级层序中的煤层可能形成于"海相灰岩层滞后时段",即从海平面抬升到陆棚之上到碳酸盐岩真正沉积下来之前的时段,因为缓慢的海平面抬升速率与泥炭堆积速率保持较长时间的平衡,从而聚集了厚层的泥炭/煤层.     

浑江煤田石炭二叠纪含煤岩系层序地层与聚煤作用

运用层序地层学有关理论和方法,分析了浑江煤田石炭系-二叠系含煤岩系的层序,探讨了聚煤作用的控制因素。石炭纪-二叠纪含煤地层共识别出4个层序边界,划分为3个三级层序。为分析煤层厚度与地层厚度及砂岩百分含量的关系,绘制了三维相关图。研究表明,层序2地层厚度在40-70 m时,层序3地层厚度在50-80 m时,煤层发育较厚,而此时砂岩百分含量小于50%,表明有利于煤层聚积的环境是沉降速率中等、陆源碎屑供给相对较少的沉积环境,主要是三角洲间湾以及下三角洲平原地区。研究区含煤岩系层序地层格架中,不同层序沉积时期,煤层的分布有所不同,对于层序2来说,主要可采煤层分布在最大海泛带两侧,而层序3主要可采煤层分布在海侵面附近,此时较低的泥炭堆积速率与较慢的可容空间增加速率相平衡,从而形成该煤层。     

四川宝鼎盆地晚三叠世层序地层与聚煤作用

运用钻井岩心、测井及层序地层学的有关理论、方法,对位于扬子地块西缘、四川攀枝花地区的宝鼎盆地的含煤岩系进行了层序地层学与聚煤作用研究。在主要含煤段大荞地组发育12个层序界面和11个四级层序,其中在40#煤层以上地层发育层序Ⅳ到层序Ⅺ等8个四级层序。伴随着宝鼎盆地由断陷盆地(大荞地组沉积时期)向大型拗陷盆地(宝鼎组沉积时期)演化,盆地基底沉降速率减小,可容空间增加速率降低,聚煤作用在垂向上先增强再减弱。断陷盆地发育早期,聚煤作用较弱;断陷盆地发展中期(层序Ⅳ-层序Ⅷ),主要煤层多发育于低位体系域、初始湖泛面附近和高位体系域中晚期,平面上聚煤中心位于可容空间增加速率中等的三角洲平原相带;至盆地发展晚期(层序Ⅸ-层序Ⅺ),主要煤层的发育位置逐渐向四级层序最大湖泛面靠近,平面上聚煤中心向可容空间增加速率最大的盆地沉积中心迁移。     

沁水盆地西南缘石炭-二叠纪含煤岩系层序地层及聚煤特征

沁水盆地石炭-二叠系含煤地层,其空间展布受沉积环境和层序地层的控制。以沁水盆地西南缘为研究对象,利用岩心、钻井等资料分析含煤地层岩相类型、沉积相、层序地层及聚煤作用特征,得到以下认识:①石炭-二叠系主要由粗砂岩、中细砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩和可燃有机岩组成,发育三角洲平原相、三角洲前缘相等三角洲沉积体系及障壁-滨外陆棚沉积体系;②识别出区域不整合面、下切谷冲刷面及沉积体系转换面等3种层序界面,将石炭-二叠系含煤地层划分为3个三级层序,并进一步划分出低位、海(湖)侵及高位体系域,其中层序Ⅰ、层序Ⅲ中发育厚度稳定的可采煤层;③障壁-滨外陆棚环境下煤层在层序地层格架中位于最大海泛面附近,三角洲平原环境下煤层位于湖侵体系域早中期,可容空间增加速率与泥炭堆积速率相平衡条件下,形成厚层煤层。     

准噶尔盆地东部侏罗纪含煤岩系沉积环境及基准面旋回划分

准噶尔盆地东部侏罗纪处于大型内陆湖盆的东北缘,发育三套稳定分布的煤层,分别位于侏罗系西山窑组下部、八道湾组上部和八道湾组中下部。西山窑组煤层和八道湾组上部煤层形成于湖退型三角洲,煤层厚度大,八道湾组中下部煤层形成于湖侵期滨湖沼泽,厚度薄但分布稳定。准东地区基准面和可容空间变化对聚煤作用及煤系层序结构起着重要的控制作用,侏罗纪受盆地基底差异性沉降的影响,可容空间发生周期性变化,湖退期可容空间向盆地中心迁移,盆地中心及滨岸带以下部位具有较大的可容空间,有利于泥炭保存,形成西山窑组主力煤层和八道湾组上部煤层,这两套煤层在基准面旋回划分中可作为沉积作用的转换面,是时间地层对比的界面。八道湾组中下部煤层具有初始湖泛面性质,可作为层序界面。通过对准东彩31井区煤系基准面旋回进行划分对比,合理地解释了彩31井区西山窑组油藏油气水空间分布关系,在岩性油气藏识别和油藏精细描述方面取得了良好的效果。     

浅析准噶尔盆地侏罗系煤层在层序地层中的意义

准噶尔盆地侏罗系主要发育了三套煤层组合,分别位于八道湾组下段、八道湾组上段下部和西山窑组底部。在准噶尔盆地侏罗系层序地层学划分的方案中sb1、sb2、sb4界面则分别位于八道湾组下段、八道湾组上段下部和西山窑组底部三套煤层组合附近。由于在不同层序的不同体系域及同一体系域的不同时期可供煤层堆积所需要的可容空问和容纳快速堆积的煤层 (泥炭 )的发育程度以及沉积环境的不同,其聚煤情况也有较大差异,因而准噶尔盆地侏罗系煤层具有穿时现象,在层序的各个体系域中都有可能发育。经分析发现侏罗系煤层主要发育于 :⑴层序I的低位和高位域;⑵层序II的低位域;⑶层序III的高位域和 (4)局部发育于层序IV的低位域     

准噶尔盆地中新生代湖水位升降曲线的建立与剖析

中新生代的准噶尔盆地为典型的内陆湖盆，四周为山系包围，是分析内陆湖泊水位升降的理想场所。本文参照全球海平面变化的计算方法，通过内陆湖盆沉积体系及其地貌特色的研究，建立准噶尔盆地中新生代湖水位升降曲线。中新生代的准噶尔盆地为一封闭型内陆盆地，湖水位升降主要受气候和构造因素的控制。笔者利用区域的气候和构造背景对湖水位的升降作了剖析，初步建立两种背景下的湖水位升降曲线。     

准噶尔盆地北缘春晖油田侏罗系八道湾组湿地扇沉积及成藏效应*

春晖油田位于准噶尔盆地西北缘哈山（即“哈拉阿拉特山”）地区,主要含油层系为侏罗系八道湾组,对沉积相及有利储集层分布规律的研究制约着春晖油田的勘探工作。为此,根据野外露头、钻井、测井、取心及分析测试资料等,对春晖油田八道湾组开展了沉积相和有利砂体分布分析。研究结果表明,研究区八道湾组一段一砂组沉积时期,气候温暖潮湿,来自西北方向的多个物源形成的湿地扇沉积在研究区相互叠置,可识别出为扇根、扇中、扇缘3种亚相和6种岩石相（扇根砾岩相,扇中辫状河道砂砾岩相、辫状河道粗砂岩相、辫状河道细砂岩相,扇缘泥岩相和碳质泥岩及煤层相）;扇中粗砂岩相、细砂岩相为油气聚集的优势岩相带,亦是油气运移的优势通道,它决定了油气富集规模及油藏边界。     

伊犁盆地南缘西段中下侏罗统水西沟群沉积体系及其对铀成矿的控制作用

通过野外地质露头和钻孔岩心观察以及对大量钻孔岩心编录和测井解释资料的综合统计分析,笔者将伊犁盆地南缘西段中下侏罗统水西沟群划分出4个大的沉积体系:八道湾组(J1b)的冲积扇沉积体系、三工河组—西山窑组一段的辫状河三角洲沉积体系、西山窑组二段至三段的浅湖沼泽沉积体系和西山窑组四段至五段的曲流河三角洲沉积体系。文中详细讨论了伊犁盆地南缘西段水西沟群各沉积体系的沉积相特征,研究了水西沟群沉积体系及沉积相与砂岩型铀矿的成矿关系,指出辫状河三角洲沉积体系是砂岩型铀矿成矿最有利的沉积体系,三角洲前缘河口坝及席状砂亚相、三角洲平原辫状河流亚相、扇中-扇端亚相及三角洲平原分流河道亚相是砂岩型铀矿主要的控矿沉积相。     

西准噶尔界山前陆盆地晚期层序地层模式及其应用

西准噶尔界山前陆盆地从晚石炭世到侏罗纪的发育与演化可划分为两个时期:前陆盆地早期(C_3—P)和晚期(T—J),后者为陆相沉积。本文对前陆盆地晚期的成生机制及其演化进行了定性研究与探索,并建立了盆地生长序列模式和建立了三叠—侏罗纪前陆盆地的层序地层模式。阐述了陆相压陷盆地Ⅰ、Ⅱ型层序界面的标型特征以及前陆盆地晚期沉积体系域和湖水面升降曲线图版用于油气储集空间的预测;并建立了油气预测的储集层序格局模型。     

准噶尔盆地玛湖凹陷八道湾组一段沉积微相特征 ——以TX1井区为例

通过岩石学、沉积学及测井等方法,对准噶尔盆地TX1井区侏罗系八道湾组一段进行详细研究,认为侏罗系八道湾组一段主要发育复成分砾岩、砾状砂岩及砂岩,煤夹层;沉积构造发育,兼具水上及水下沉积的特点,发育粒序层理、中大型交错层理及冲刷充填、植物枝干印模等沉积构造;测井上具箱型、漏斗型、指状、线性等响应.沉积相纵向上逐渐向盆地边...     

准噶尔盆地早侏罗世八道湾组陆相沉积中发现海相瓣鳃类

在陆相河湖沉积的八道湾组（早侏罗世）内,新发现一些海相瓣鳃类化石,表明当时准噶尔盆地在一短期内曾与海水相通,或者海水通过某一水系涌入该河湖区。从生态特征分析,当时可能为一泛滥平原。根据海相化石对化,化石产出层位八道湾组上部的时代可能属西湟缪尔期。     

准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的层序划分与对比

为对比分析准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的特征,在盆地北部、东部、南部筛选了3个钻透中下侏罗统西山窑组(J_2x)和八道湾组(J_1b)的钻孔,以岩性组合、沉积特征和测井曲线为基础,结合层序地层学原理和前人研究成果,对其含铀岩系进行了划分与对比。选择12个铀矿化异常孔编制了层序沉积连井模式图,讨论了层序充填及演化特征。结果表明:盆地不同位置地层层序差异较大,北缘从侏罗系下统三工河组到侏罗系上统齐古组(J_1s—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域。盆地东缘从侏罗系下统八道湾组到上统齐古组(J_1b—J_3q),发育了5个三级层序和12个体系域,整体经历了一个较为完整的湖侵过程,4个次级的湖侵湖退使湖平面达到最高位。南缘从侏罗系中统西山窑组到上统齐古组(J_2x—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域,经历一次构造隆升作用造成了大规模湖退事件和一次完整的湖侵事件。八道湾期至齐古期至少经历了两次完整的湖退、湖侵事件,整体上经历了一个先退积、后进积、再退积的过程。头屯河期湖退过程中形成的扇三角洲、辫状河砂体是主要的铀储层,也标志着一次重要的构造隆升事件。研究区岩相主要有辫状河、辫状河三角洲、湖泊、湖泊三角洲和扇三角洲5种沉积相类型和10种沉积亚相,含铀岩系亚相主要有辫状河道、扇三角洲平原、湖泊三角洲平原。西山窑组(J_2x)含煤建造上下发育2个区域性平行不整合面,界面之下发育大规模湖泊三角洲相的粘土层圈闭了上下两侧的砂体,是寻找砂岩型铀富集的有利区带。这些认识,不仅提高了准噶尔盆地侏罗系层序地层的对比划分的精度,而且对盆地控铀要素和形成环境研究及全面开展铀矿找矿工作意义重大。