陇东地区上三叠统延长组早中期物源分析与沉积体系

利用轻重矿物组合特征、古水流方向、砂岩岩石学特征、水下分流河道砂体空间展布及沉积构造特征等,对鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组母岩类型、物源方向以及沉积体系进行研究。古流向参数表明,延长组沉积时期,沉积物从盆地边部向中心搬运。根据轻重矿物组合划分出3个主要物源方向,即西、西南和东北方向。此外,根据古流向判断有南部的次要物源。母岩是盆地周缘的前寒武系石英岩、中基性、中酸性火山岩、变质岩和古生界的浅变质岩、碳酸盐岩和砂砾岩。陇东地区上三叠统延长组长8-长6油层组沉积体系划分为:北东向吴旗-华池三角洲沉积体系和西部环县扇三角洲沉积体系,西南部镇原-泾川辫状河三角洲沉积体系和南部合水-固城川浊积扇沉积体系。在沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同沉积体系的岩石学特征、砂体形态和沉积构造及各沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地上石炭统—中二叠统砂岩物源分析*

对区域地质、地层接触关系、砂岩组分、重矿物及微量元素等的综合分析与研究结果表明,鄂尔多斯盆地北部上石炭统—中二叠统砂岩的物源区主要为再旋回造山带物源区,并可划分出乌海—银川、杭锦旗—东胜及准格尔旗—府谷3个物源区。受物源分异的影响,盆地内部石英砂岩分布以杭锦旗—东胜为界,具有明显的东西分区性。其中石英砂岩主要分布于盆地西部,古水流、重矿物及砂岩组分指示物源来自阿拉善古陆。而盆地东部总体上是岩屑砂岩的覆盖区,物源主要来自盆地北部和东北部阴山地区。盆地西南部及南部砂岩的物源区为克拉通地块和再旋回造山区,物源区与秦祁造山带的演化关系密切,具有稳定与活动的双重特性,可划分出海原、同心—中宁,平凉—固原、环县及耀县—宜君、富县3个主要物源区。南北物源汇水区在环县—富县—乡宁一带,呈北西西向狭长带状延伸,并从山西期—盒8期呈逐渐南移趋势。盆地西部物源到下石盒子组沉积时期才提供粗碎屑物质补给,以含有较多的长石石英砂岩为特征。周至柳叶河石炭—二叠系砂岩的物源区为再旋回造山带物源区和陆块物源区,为北秦岭造山带内山间盆地,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的关系。     

鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异。在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势。常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关。稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O>1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关。北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部。     

延安地区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩成盐沉积演化模式研究

延安地区经过十余年油气勘探,在奥陶系马家沟组获得了一系列的突破,其中马家沟组上组合是天然气勘探的重要层位,该区是奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系的主要沉积区,其中马家沟组上组合马五₄³-马五₃²膏盐沉积是海退蒸发环境的典型代表。本文基于延安气田奥陶系天然气勘探的最新进展,利用现场岩心观察、实验分析、钻井及测井资料,根据沉积构造、膏盐岩发育规模、岩性组合方式等,对研究区奥陶系马家沟组上组合膏盐岩的地质特征进行了详细的阐述,系统地总结了研究区马家沟组上组合膏盐岩的沉积背景及沉积相、建立了沉积演化模式,为延安气田膏盐岩研究提供基础资料。研究表明,在西高东低的沉积格局背景下,地层充填呈西薄东厚,南薄北厚的特点;自西南向东北依次为膏质白云岩-膏岩-盐岩沉积区;垂向发育三种岩石类型组合:Ⅰ型膏质白云岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅱ型膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩-泥云岩组合,Ⅲ型盐岩-膏岩-硬石膏结核白云岩-膏质白云岩组合;沉积环境为相对安静且低能的潟湖沉积模式。沉积环境演化为极强蒸发盐化→蒸...     

鄂尔多斯盆地东部石盒子组盒8沉积环境的地球化学表征

采用Sr、Sr／Ba、Rb、Rb／K、K＋Na质量分数、K／Na、B／Ga、B元素法、V／Cr、Ni／Co、U／Th、V／（V＋Ni）、铈异常（Ce_anom）值、Fe^2＋／Fe^3＋、Cu／Zn、Sr／Cu、Fe／Mn、Mg／Ca、 Mg／Sr和Al₂O₃／MgO等微量元素和常量元素等地球化学方法对鄂尔多斯盆地东部盒8期沉积环境的古盐度、氧化还原态和古气候进行综合判断。结果表明：古盐度介于2.76‰～14.32‰之间,平均值为8.62‰,显示沉积水介质以淡水—微咸水为主;铈异常（Ce_anom）值主要集中在-0.05～0.1之间,整体表现为Ce富集,指示缺氧弱还原的古水体环境;Sr/Cu比值为1.66～9.41,平均值为4.60,环境为温湿气候。纵向上盒8_下古盐度高于盒8_上,盒8_下比盒8_上气候略微干旱。平面上研究区南部米脂榆79井—榆28井一带和研究区北部通岗浪沟—什汗水利一带古盐度较大,大于10‰,属半咸水—咸水沉积,相对应地这两个区块古气候比其它区块较为干旱,这一规律和沉积体系在研究区的分布高度吻合。分析认为：盒8期研究区湖岸线分布于南部米脂榆79井—榆28井一带,受湖水和干旱气候的影响,造成古盐度较高;北部通岗浪沟—什汗水利一带发育辫状河沉积,受干燥气候、蒸发环境的影响,古盐度增大。研究区微咸水—半咸水—咸水的沉积环境有利于绿泥石膜胶结发育,也有利于储层的发育。该认识对鄂尔多斯盆地盒8沉积环境研究起到一定的补充作用,同时也对该区盒8段天然气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代沉积演化*

基于笔者多年对鄂尔多斯盆地及周缘地区晚古生代研究成果,结合野外剖面实测、钻井资料分析、地层学与层序地层学、地球化学、年代学等研究结果,从岩性特征、地层厚度、地层接触关系、物源分析、沉积相类型多方面进行对比研究,认为鄂尔多斯盆地及周缘地区上古生界是华北地台的一部分,因此,其沉积充填及沉积演化研究必须置于晚古生代大华北盆地之中。在此研究基础上绘制了晚古生代各组鄂尔多斯盆地及周缘沉积相平面展布图,亮点是向东部和南部进行了扩张,并详述了晚古生代沉积演化过程,为该时期华北地台原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化

基于多年来对盆地周缘大量的野外露头勘察以及盆地内部分钻井岩心描述,主要从沉积环境、岩石类型、岩石沉积结构及构造、古生物化石等众多方面,对鄂尔多斯盆地的沉积体系类型和特征以及古地理环境的整体演化进行了全面、系统的研究。结果表明,中新元古代长城期至蓟县期,主要由陆相—滨浅海相沉积转变为碳酸盐潮坪沉积。早古生代辛集期至朱砂洞期,主要由盆地西南缘的环古陆砂坪沉积演变为云坪沉积;馒头期至三山子期,主要发育开阔海台地沉积,但范围变化相对较大;冶里期至亮甲山期,主要由盆地东南缘的环古陆泥云坪沉积演变为云坪沉积;马家沟期大规模海侵形成了广阔的浅水陆表海沉积;峰峰期以台地前缘斜坡和大陆斜坡海槽沉积为主;平凉期盆地南部出现了台地边缘浅滩;背锅山期仅在盆地西南角分布开阔台地及台前斜坡沉积。晚古生代—中三叠世本溪期为填平补齐时期,发育潮坪—潟湖—障壁岛—浅海陆棚沉积:太原期,盆地东部浅海陆棚沉积范围减小;山西期至纸坊期,盆地均主要以三角洲沉积和浅湖沉积为主,但各期沉积范围均有变化。晚三叠世延长期—白垩纪,主要为湖泊沉积并伴有曲流河、辫状河以及三角洲等沉积体系:延长期长7油层组沉积时期湖侵范围最大;富县期至安定期,以曲流河、三角洲和浅湖沉积为主,但浅湖沉积范围在不同时期有明显变化,安定期出现深湖沉积;芬芳河期主要为冲积扇沉积。白垩纪盆内沉积范围变小,主要发育沙漠沉积和浅湖沉积。     

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世物源分析

本文通过对鄂尔多斯盆地南部的物源区大地构造性质、沉积格局及古水流等的综合分析,并结合砂岩组分,轻、重矿物及微量元素等资料,对盆地南部晚三叠世物源进行了深入分析,旨在阐明古物源与沉积体系的空间配置,确定物源的差异演化过程及发展趋势。研究表明,盆地南部晚三叠世沉积物源主要为太古生界深变质的结晶片岩、片麻岩及震旦亚界和古生界的浅海相碎屑岩及碳酸盐岩。在物源分异的影响下,不同的沉积体系分布区轻、重矿物组分特征明显不同。在镇原—泾川地区砂岩碎屑中石英含量相对较高,岩屑主要为沉积岩屑,向东南部铜川—耀县一带,长石含量逐渐增加,岩屑中火成岩和变质岩岩屑也增加。盆地南部重矿物主要为锆石、电气石及石榴石为主的组合,其分布受到了沉积水系的控制,形成了西南部的环县—庆阳—泾川一带、南部的长武—宁县一带、东南部的黄陵—铜川地区和东北部富县—延安一带的4个重矿物集中分布区,分别对应于不同的古水系及沉积物扩散区。在REE配分模式上,富县—延安地区延长组地球化学特征及配分模式曲线与盆地东北缘太古代及早元古代变质岩一致,二者有较大的亲缘关系;镇泾地区和盆地西南缘变质岩REE分配模式基本一致。     

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。     

陇东地区延长组层序地层特征及油气勘探意义

综合应用测井曲线、岩心、野外露头剖面等资料,分析鄂尔多斯盆地陇东地区延长组的层序地层特征及沉积相,在延长组识别出4个三级层序界面,将延长组分为4个三级层序10个体系域,识别出4种主要的沉积体系:扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲及湖泊沉积体系。分析了各体系域沉积体系的平面展布特征,探讨了体系域沉积模式及层序与油气的关系。指出低位体系域中发育的三角洲平原河道及前缘水下分流河道砂体是最主要的储层,水进及高位体系域中发育的浊积岩砂体分布面积大,是潜在的储层、水进和高位体系域中发育的湖相泥、页岩是良好的生油层和盖层,使得陇东地区存在有利的生储盖组合,处于有利的含油气系统之中,具较好的油气勘探前景。