鄂尔多斯盆地山西组沉积环境讨论及其地质启示

鄂尔多斯盆地晚古生代经历了巨大的海陆变迁,并发生多次海侵。其中,关于本溪组-太原组的陆表海沉积环境经长期研究已达成广泛共识,而对处于海陆转换关键时期的山西组沉积环境问题至今存在较大争议。鉴此,本文在前人研究基础上,根据地层与古生物、沉积构造、岩性特征、成岩作用等地质依据,结合硼元素法所计算的古盐度、Sr/Ba比值以及硼、镓、铷三元素含量关系等不同地球化学测试分析结果,对早二叠世山西期沉积环境进行了较为深入的研究。认为山西期为陆表海背景下的海陆过渡沉积演化阶段,发育大面积分布的海陆过渡三角洲体系,到下石盒子期才完全进入陆相湖盆的沉积演化阶段。通过盆地山西组东西向与南北向地球化学基干剖面的建立,呈现古盐度和Sr/Ba比值由南向北、自西向东、层位自下而上总体减小的变化趋势,于山1晚期这种差异性基本消失,表明鄂尔多斯盆地山西期由南向北、层位自下而上受海水影响的规模与范围愈来愈弱。在此基础之上,将晚古生代鄂尔多斯盆地划分为3大沉积演化阶段,并建立了该时期盆地的基准面旋回层序地层格架。该成果认识对扩展和深入鄂尔多斯盆地油气勘探具有重要指导意义。     

右江盆地层序充填动力学初探

在盆地分析及层序地层研究成果基础上,采用层序 -盆地 -地球系统的动态成因分析方法,对右江盆地进行了初步的层序充填动力学研究。首次识别出 5个级别的层序界面及相应的沉积层序,讨论了层序界面与地质事件、层序级别与盆地类型等的关系,进而建立了右江盆地层序地层格架。通过对裂谷盆地层序发育明显受同沉积断裂及基底沉降控制的分析,建立了层序成因与盆地构造活动的关系模型。在此基础上,探讨了层序充填动力学过程及其与盆地演化的关系。右江盆地层序充填过程包括陆内裂陷、陆缘裂谷、弧后裂谷和前陆造山四个阶段,经历了海西 -印支期由拉张到挤压的完整构造旋回。     

右江盆地海相泥盆系-中三叠统层序界面成因类型与盆地演化

在右江地区海相层序地层学研究的基础上,将层序界面区分为升隆侵蚀层序不整合界面、海侵上超层序不整合界面、暴露层序不整合界面和造山侵蚀层序不整合界面四个成因类型,并且相同成因类型的层序界面,在盆内不同地域的具体表现形式不尽相同,它们与盆地的成生、发展有紧密的联系,这些界面类型依次反映了盆地的新生、演化和盆山转换过程。     

上扬子克拉通南缘中泥盆统--石炭系高频层序及复合海平面变化

上扬子克拉通南缘中泥盆统-石炭系地层高频层序可以划分为三个级别,并与层序地层学术语可以对比:六级层序-韵律层;五级层序-准层序;四级层序-准层序组。不同级别高频层序的形成受米兰柯维奇驱动力引起的具不同周期和频率的复合海平面变化控制。克拉通边缘沉积环境中,低频海平面变化的上升阶段形成以淹没节拍为主的高频层序,而在停滞至下降阶段形成以暴露节拍为主的高频层序。所以,通过对不同特征的高频层序及垂向叠加的分析,可以求解低频海平面的变化。     

西南地区二叠纪层序地层及海平面变化

西南地区二叠系可划分为２个二级层序、１１个三级层序,它们代表１１次三级海平面升降旋回,其中有６次可与欧美地区二叠纪海平面变化相对比,它们是伦纳德（Ｌｅｏｎａｒｄｉａｎ）早期、瓜达卢普（Ｇｕａｄａｌｕｐｉａｎ）早期、瓜达卢普（Ｇｕａｄａｌｕｐｉａｎ）晚期、卡赞（Ｋａｚａｎｉａｎ）早期、鞑靼（Ｔａｔａｒｉａｎ）早期和鞑靼（Ｔａｔａｒｉａｎ）晚期的海平面旋回。研究表明,该区二叠纪相对海平面变化作为全球海平面变化和同沉积构造活动相互作用的产物,它与欧美地区乃至联合古陆发展具反向效应,即具有以海侵型碳酸盐沉积序列为典型的主体海平面上升的特点。作者认为显生宙全球海平面旋回曲线的二叠纪部分总体具有两种类型或分支：其一是以海侵型碳酸盐沉积序列为主的反映海平面主体上升的特提斯型或华南型;其二是以海陆过渡—陆相海退沉积序列为主的揭示海平面主体下降的经典型或欧美型。作者强调,全球二叠纪海侵型全球海平面旋回曲线应以西南地区为代表。     

陆相拗陷湖盆陡坡带物质聚集及层序充填动力学特征——以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组为例

陆相拗陷湖盆陡坡带具有坡度陡、构造活动强烈、物近源、多物源、相变快等特点。勘探实践表明,与拗陷湖盆陡坡带相关的各类砂体,由于具有良好的油源条件、储集条件和油气运移条件,是油气聚集成藏的极有利场所。鄂尔多斯盆地三叠纪时期为典型的内陆大型拗陷盆地,陇东地区三叠纪延长期时在西缘逆冲带的影响下处于陡坡带,该区有两种物质聚集模式,一是从长10-长7退积型三角洲模式,二是从长6-长1进积型三角洲模式。并且在盆地形成演化过程中,伴随着基准面的升降变化,不同相区、不同时期可容纳空间和沉积物供应之间的比值发生相应的变化,从而表现为不同的地层充填样式。     

矿山公园实例、特征及建设意义探讨

随着我国枯竭矿山的不断增多,针对废弃矿山和中晚期矿山的生态环境恢复治理,提出建设国家级矿山公园。解决矿山废墟带来的环境恶化,体现了矿山公园的核心价值,是矿山复垦、复绿浩大工程的一部分。它具有循环经济模式的特点,即矿山生产的周期完结后,投入旅游产业经济循环中,为社会提供的新的旅游资源;矿山公园也为保护矿业遗迹和地质遗迹提供可能。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征

稀土元素具良好的地球化学过程示踪性,且受成岩流体影响小,在分析白云岩化流体性质和白云岩化成岩环境方面具有独特效果。采用中子活化法对鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征进行研究。结果表明:泥微晶白云岩REE质量分数为(2.907～140.09)×10-6,平均为46.917×10-6,低于泥晶灰岩中的含量,δEu平均为0.634,δCe平均为0.942,配分模式与泥晶灰岩相似,显示该类白云岩形成于低温氧化环境,白云岩化流体为海水或海源流体,可能为准同生白云岩化;晶粒白云岩REE质量分数为(3.392～18.435)×10-6,平均为8.788×10-6,远小于海相泥晶灰岩,δEu平均为0.724,δCe平均为0.78,配分模式与泥晶灰岩相似,且与泥微晶白云岩趋于一致,说明其形成于相对高温还原环境,白云岩化流体为海源流体,可能为埋藏白云岩化;溶蚀残余白云岩REE含量高,配分模式与泥晶灰岩不同且不具Eu正异常,指示岩溶流体可能为大气淡水。     

靖边气田北部中奥陶统马家沟组五_4~1储层沉积微相组合与储层非均质性控制因素

中奥陶统马家沟组上部马五41储层是鄂尔多斯盆地靖边气田主力产气段,根据该层段的岩石学特征和沉积构造等,可划分为3个亚相以及9个微相组合。该储层的储集性能具有强烈的非均质性,微观上表现为低孔低渗,以微细喉、细喉为主;纵向上表现为反韵律、随机韵律、均质韵律3种韵律模式,平面上表现为平均岩心孔隙度、渗透率分布的非均一性。沉积微相及微相组合差异性是控制岩石孔隙发育的基础,成岩作用决定了孔隙发育的程度,古岩溶地貌类型对储层分布有着明显制约作用,最终导致该区储集性能在纵横向上的非均质性。     

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。