鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

有机质热演化与极低级变质作用

岩石中有机质热演化特征可以灵敏于反映岩石的成岩作用到变质作用之间（即极低级变质作用）的温度、压力变化情况。笔者对有机质热变指标在极低级变质作用界线、变质带划分和变质作用温度、压力和时间演化等方面的应用进行了综述和探讨。     

海进体系域碳氧同位素地球化学响应——以黔西南地区三叠系为例

层序地层研究表明，位于扬子地块西南缘的黔西南地区在中三叠世末期（相当于Ladinian-Carnian期）出现了一次与全球同步的大规模海侵，形成了一个向上变深的碳酸盐岩台地淹没沉积层序。垄头组顶部和竹竿坡组分别是海进体系域（TST）的下、上部分。碳、氧同位素研究表明，垄头组顶部自下而上δ（^18O）持续增大，而δ（^13 C）先逐渐增大，后在顶部界面附近快速下降，反映了垄头组顶部在暴露环境下氧化作用的结果。竹竿坡组δ（^13 C）自下而上逐渐增大，δ（^13 C）总体呈现逐渐减小趋势，反映了海平面变化特征。研究认为，海进体系域的δ（^13 C）和δ（^18 O）演化不但反映了海平面和沉积环境变化，同时对密集段（CS）、层序界面和古暴露面等也有很好的识别作用，在层序地层研究中具有重要的意义。     

TOF-SIMS在源岩单组分研究中的应用

应用飞行时间二次离子质谱 (TOF SIMS)对源岩单组分进行原位微分析 ,结果表明有机组分(1)二次离子峰集中分布在低质量数一端 ;(2 )无机离子峰强度普遍高于有机离子峰 ;(3)同类型相邻的有机离子峰之间相差一定单位的质量 (14,即CH2 ) ;(4 )不同有机组分峰强度最大的有机离子相同 ,但它们峰的相对强度差异非常明显 ,借助有机离子峰的相对强度可以反映有机组分的化学结构及其生烃性特征。     

磷灰石裂变径迹在确定造山带隆升速率中的应用

矿物裂变径迹技术是一种低温热史及年代学测定技术,广泛应用于含油气盆地热史分析、沉积物来源、造山带隆升剥蚀、地质年代学测定等方面的研究。近年来,磷灰石裂变径迹在研究造山带构造隆升速率方面取得了大量成果。笔者在结合前人研究成果基础上,分别介绍了利用裂变径迹反演热史、裂变年龄和矿物对-封闭温度法确定构造隆升速率的原理、方法和应用,并分析其优缺点,指出应用磷灰石裂变径迹研究构造隆升速率时应该注意的问题。     

自生绿泥石及其对储层物性影响研究——以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例

自生绿泥石是砂岩油层中常见的黏土矿物,对储层物性影响较大,了解其在砂岩中的赋存状态、形成环境、形成条件及物质来源对储层研究有重要意义。对鄂尔多斯盆地西南缘延长组砂岩薄片鉴定、扫描电镜微观图像观察以及黏土矿物X衍射定量分析的研究表明,砂岩中自生绿泥石依据产状、成因、物质来源和形成温度可划分为3个世代,按形成时间的早晚分别为包膜绿泥石、衬里绿泥石和玫瑰花状绿泥石。外部流体影响的砂岩中除具有上述3个世代的自生绿泥石外,还存在大量绒球状或蜂窝状绿泥石,是由高岭石、蒙脱石等黏土矿物在外部流体作用下快速转化形成的。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩钠长石化与热液成岩作用研究

鄂尔多斯盆地延长组储层砂岩发育大量自生钠长石矿物,其成因和产出与浊沸石有关,含量和分布比浊沸石多而广泛,但没有引起人们的注意。大量详细岩相学观察发现延长组储层砂岩发育丰富的自生钠长石,其主要为由斜长石碎屑蚀变形成或呈胶结物充填分布在砂岩碎屑颗粒之间。钠长石中含有大量原生的发亮黄色荧光的油气包裹体,表明其形成与油气注入同时。电子探针成分分析表明,钠长石Na2O含量较高,几乎为斜长石的纯钠长石端员(NaAlSi3O8),没有钙长石端员(CaAl2Si2O8)。激光拉曼光谱特征反映出钠长石为沉积成岩期形成的低温钠长石,而非来源于岩浆岩或者变质岩区的碎屑钠长石。应用LA-MC-ICP/MS原位微分析技术对钠长石进行的稀土元素分析表明,延长组砂岩钠长石具有热水成岩作用地球化学特征,属于热液成岩作用产物。认为大量钠长石形成与石油充注的同时进行导致了储层致密过程中岩性油藏的形成。延长组储层砂岩中热液成岩作用对油藏形成和分布意义重大,值得重视和研究。     

闽西行洛坑钨矿流体演化过程与成矿机制: 白钨矿原位微量元素、Sr同位素的制约

行洛坑钨矿位于武夷山成矿带中部,是该带目前规模最大的钨矿床。钨矿体主要产于强烈蚀变的似斑状黑云母花岗岩岩株顶部,发育细脉浸染状、网脉状及大脉状多种矿化类型,黑钨矿与白钨矿含量近1∶1。关于矿床的流体演化过程与成矿机制目前仍不清楚,成因存在较大争议。本文在详细成矿阶段划分的基础上,对不同阶段产出的不同世代白钨矿开展了系统的原位LA-ICP-MS微量元素和Sr同位素、以及流体包裹体和H-O同位素的研究工作。行洛坑钨矿由早至晚可以划分为3个成矿阶段：细脉浸染状白钨矿-辉钼矿阶段（阶段Ⅰ）、钾长石-白钨矿-黑钨矿-绿柱石阶段（阶段Ⅱ）及硫化物-黑钨矿-白钨矿-碳酸盐阶段（阶段Ⅲ）。流体包裹体研究显示成矿流体为中高温、低盐度的NaCl-H₂O-CO₂体系。H-O与Sr同位素表明成矿流体主要为岩浆流体,仅成矿晚期阶段有少量的大气降水加入。阶段Ⅰ白钨矿相对富REE、Mo、Na和Nb,贫Sr;而随着流体演化,白钨矿REE、Mo、Na、Nb含量逐渐降低,Sr含量显著升高。阶段Ⅰ白钨矿呈自形-半自形粒状,CL图像显示细密的、均匀的震荡环带,稀土元素主要与Na和Nb结合进入白钨矿晶格;阶段Ⅱ、阶段Ⅲ白钨矿呈半自形-他形,不发育或仅发育宽缓的、不规则震荡环带,稀土元素与□_Ca（Ca的离子空位）结合置换白钨矿中的Ca。结合蚀变与矿化特征,认为阶段Ⅰ白钨矿形成于低水岩比环境,由初始岩浆流体沿微小裂隙渗透交代而形成;而阶段Ⅱ、Ⅲ白钨矿形成于高水岩比环境,CO₂的不混溶作用伴随强烈的水岩反应导致了钨的富集沉淀。结合矿床地质特征,认为行洛坑钨矿属于广义的斑岩型钨矿,细脉浸染状矿化构成了钨成矿的基础,而网脉状、大脉状矿化的叠加是钨进一步富集的关键。

     

青藏高原东北缘龙首山晚新生代多阶段构造隆升的盆地记录

龙首山地区位于青藏高原与阿拉善地块的结合部位,其盆山演化过程和断裂带扩展模式的恢复对揭示青藏高原新生代北东向生长具有重要意义。本文基于龙首山南北两麓3个新近系沉积剖面的构造特征和5个砂岩样品的碎屑锆石U-Pb同位素LA-ICP-MS年龄结果,重建了青藏高原东北缘龙首山地区晚新生代的盆山演化过程。研究结果显示,龙首山地区晚新生代沉积-构造演化经历了3个主要阶段：（1）~14Ma,龙首山南缘断裂带活化,阿拉善地块南缘沿此断裂逆冲于张掖盆地之上,张掖盆地开始接收阿拉善地块的物源;（2）~5Ma,龙首山南缘断裂带的次级断裂开始发育,使龙首山南侧山麓白垩系开始剥露并为张掖盆地提供物源,同时,龙首山北缘断裂带活化并导致潮水盆地发生挠曲沉降,接收龙首山的物源;（3）5~2.5Ma,龙首山北缘断裂带的次级断裂开始发育,导致龙首山北麓白垩系开始剥露并为潮水盆地提供物源。通过对龙首山周缘盆地沉积相和物源开展分析,本研究反演了龙首山地区中新世以来的断裂带活动和山体隆升过程,表明在14~2.5Ma,随着龙首山南缘断裂、北缘断裂的活化和次级断裂的发育,龙首山经历了3次强烈的隆升,这对揭示青藏高原北东向的扩展过程具有重要的指示意义。

     

应用显微激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素

单个流体包裹体同位素是研究特定成岩成矿（藏）阶段古流体成因和来源最有效的方法之一,在矿床、油气、地质流体和大地构造演化动力学等多个领域具有十分重要的用途。但是,目前还没有成熟的分析单个流体包裹体同位素的方法。文中在对目前国内外流体包裹体分析技术总结分析基础上,认为激光拉曼光谱是一项可以分析单个流体包裹体同位素的最有效方法,国外在该领域已经开展了许多创新性的研究工作,并取得了一些重要进展。对激光拉曼光谱分析单个流体包裹体同位素的原理和可行性进行了分析论证,提出通过对已知比值的同位素标准物质拉曼光谱测试和研究,在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件等基础上,可以建立起单个流体包裹体稳定同位素激光拉曼测试方法,从而改变目前只能依靠分析群体包裹体同位素来示踪古流体成因和来源的局限性和不确定性。