泥质杂基含量对柴达木盆地昆2井孔隙演化模式影响的压实模拟实验研究

随着勘探程度的提高,油气勘探必然向深层延伸。弄清深部储层的孔隙演化规律,提高预测精度,是深入勘探的重要基础。通过对柴达木盆地昆2井岩屑和岩芯样品的系统采集,运用铸体薄片、扫描电镜和测井解释等手段,系统分析了古近系与新近系地层的岩石学、矿物学和储层物性特征,发现泥质杂基含量与砂岩的孔隙演化密切相关。为了正演孔隙的演化过程,运用分选很好的风成石英砂和粒度细小的红色粘土为材料,按照粘土杂基含量为5%、10%、15%、20%,制作了四类石英砂开展模拟实验。松散沉积物的压实模拟,从1.4MPa试验加压到210.4MPa,分别进行了21个循环实验。将实验模拟的结果,与昆2井的岩芯资料进行了对比分析。研究表明,碎屑岩泥质杂基含量越高,初始孔隙度越小,孔隙度衰减越快;泥质含量较低的净砂岩,当上覆压力达到76.5MPa时,颗粒大量破碎并重新排列,导致粒间体积减缩以及少量直线型粒内裂缝出现,储层物性明显变差。压实模拟的实验数据,能够为快速沉降区砂岩的储层质量预测提供依据。     

阿姆河盆地侏罗系海相烃源岩地化特征及与中国海相烃源岩比较

阿姆河盆地上侏罗统海相烃源岩是一套公认的成熟烃源岩,其成熟度与中国古生界高-过成熟度海相烃源岩不同,通过对阿姆河右岸地区上侏罗统岩石样品的地球化学分析及与中国塔里木和华北、四川、吐哈、渤海湾等盆地类似烃源岩的比对,研究了阿姆河盆地成熟海相烃源岩地化特征,建立了有机质丰度与类型的评价标准与图版。结果表明:阿姆河盆地侏罗系存在灰岩和泥岩两类海相烃源岩,灰岩有机质丰度略高于塔里木盆地古生界和华北地台中上元古界灰岩,与四川盆地二叠系灰岩接近,泥岩有机质丰度与吐哈盆地侏罗系煤系泥岩相当,成倍好于塔里木盆地、华北地台海相泥岩;海相泥岩属于Ⅰ₂~Ⅱ型烃源岩,海相灰岩属于Ⅲ~Ⅱ型烃源岩,综合分析认为:1）阿姆河盆地上侏罗统灰岩好烃源岩有机碳含量标准为0.5%,泥岩好烃源岩有机碳含量标准为3%;2）以低等生物为主的海相碳酸盐岩或泥岩,其可溶有机质氯仿沥青“A”族组分、Pr/Ph与Ph/nC₁₈关系、甾烷ααα（C₂₇、C₂₈、C₂₉）-20R含量、多环芳香“三芴”系列等参数既揭示了烃源岩的生源环境,也是鉴别母质类型的良好参数。阿姆河盆地上侏罗统海相泥岩和灰岩烃源岩评价标准与图版的建立,对国外海相盆地油气资源评价具有重要意义。     

扬子克拉通北缘“神农架群底界”的再厘定及其地层学意义

神农架群的底界问题一直以来悬而未决。神农架群底界能否获取,已成为神农架群能否完美成为待建系候选层型的关键。距神农架东南几十公里的黄陵穹隆东北部地区自下而上发育中-新元古代西汊河组、吴家台组、浇园山组、南沱组和陡山沱组等地层,且胡正祥等(2012)认为该地吴家台组为神农架群中下部地层,那么该地是否存在神农架群的底界自然就引起大家的极大关注。本文基于该地浇园山剖面西汊河组石英片岩样品(0529-1),吴家台组底部砾岩(0228-4)和砂岩(0228-5)3件样品,应用LA-ICP-MS方法进行了碎屑锆石年龄的测试分析,同时结合地层单元间接触关系和岩石学与沉积学特征等标志,最终约束吴家台组形成时代。结果表明,崆岭北部樟村坪以北浇园山剖面西汊河组与上覆吴家台组呈不整合接触;西汊河组碎屑锆石年龄谱仅显示太古宙和2.0Ga两个明显的峰值;但吴家台组碎屑锆石年龄谱不仅包含了与西汉河组相同的太古宙和2.0Ga两个年龄峰值,而且还含有0.8Ga的弱峰值,由此断定西汊河组和吴家台组形成时限是完全不同的。前者应年轻于2.0Ga,但由于其为角闪岩相变质岩,又不同于扬子克拉通最终(1.8Ga)固结前的变质结晶基底岩石组合,因此推测西汊河组大致为中元古代,同理,吴家台组应形成于0.8Ga以后,结合吴家台组之上具有典型的南沱组冰碛杂砾岩,因此其时代应界于青白口纪晚期-南华纪早期之间,进一步结合各岩组砾岩中砾石组分的证据认为,吴家台组应相当于区域上莲沱组。同时研究表明,西汊河组和吴家台组物源主要来自黄陵穹隆核部中太古代TTG片麻岩和新太古代的花岗质片麻岩,古元古代碎屑锆石主要来源于崆岭杂岩中部的火山-岩浆岩以及黄陵穹隆南翼的新元古代岩浆岩。     

现代盐湖沉积与岩盐析出模拟的相似性及其对成盐模式的启示

盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解,但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查,对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明,深度较小的水槽,以空气-卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主;而对于水深和规模较大的现代盐湖来说,上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区,水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水-湖底沉积物界面析盐为主,反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示,在封闭的内陆盐湖盆地中,岩盐通常形成于湖退期-低位期,其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势,即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关,盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存,晶体粒度小;而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主,单层厚度大,常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定,对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测,具有重要的理论和现实意义。     

扬子克拉通北缘中元古界神农架群乱石沟组叠层石类型及其沉积学意义*

扬子克拉通北缘神农架地区中元古界神农架群叠层石十分发育。该群下部乱石沟组中叠层石类型丰富,根据形态可分为柱状、穹状、层状叠层石以及锥状、层柱状、包心菜状、墙状叠层石和叠层石丘等。研究区叠层石以中小型为主,少数为大型和巨型;多数无壁,部分具单层壁;对称性和继承性由好到一般,部分较差。研究表明,叠层石的形态和规模,与水动力条件、水体深度及陆源组分含量关系密切,其中层状叠层石主要发育于潮间带上部,柱状叠层石产于潮间带下部和浅潮下带,穹状叠层石出现在潮间带和潮下带,锥状叠层石多见于潮间带下部和潮下带,层柱状、锥柱状叠层石则集中于潮间带,叠层石丘位于潮间带和潮下带。依据各类型叠层石宏观和微观特征、垂向组合类型、沉积构造及沉积岩相相互关系,并结合碳、氧同位素测试结果,综合研究认为: 虽然叠层石的形成受生物和环境等多重因素影响,但生物因素主要影响叠层石的微观组构,水动力条件则控制叠层石的宏观形态类型,水体深度影响叠层石的规模;另外,生物繁盛、陆源物质供给少的环境更有利于叠层石发育。     

神农架成冰系“南沱组”宏观藻应属大塘坡组的新证据

<正>1研究目的(Objective)Ye et al.(2015)在Geology上报道,华南神农架"Marinoan南坨组下部冰碛岩中黑色页岩夹层内"保存大量复杂形态的同冰期海洋底栖宏观藻炭质印模化石,引起国际同行强烈反响。然而笔者研究团队近期研究查明,Ye et al.(2015)报道的宏观藻炭     

华北克拉通下马岭组与龙山组之间存在大型不整合吗?

长期以来,中元古界待建系下马岭组和“新元古界”龙山组之间是否存在3亿多年的“大型不整合”,一直有较大争议.本文应用地层学、沉积学、碎屑锆石定年,以及锂同位素、常量与微量元素等对二者之间关系进行了系统分析.结果表明,下马岭组-龙山组,由不同级别、厚度不等、由粗到细的砂泥岩正旋回组成,由下至上发育局限台地(潟湖)-浅海陆棚-潮坪-滨岸-潮滩沉积序列,特别是龙山组底部含砾砂岩不具有大地构造意义底砾岩属性.龙山组和上覆景儿峪组砂岩最年轻碎屑锆石年龄均老于16亿年,未发现来自下马岭组1.32～1.2Ga大火山岩省(锆石)物源.从下马岭组顶部到龙山组下部,δ⁷Li呈逐渐上升趋势,Li含量则渐次降低,化学蚀变指数减小;同时K₂O/Al₂O₃和Fe O/Fe₂O₃降低,Na₂O/Al₂O₃升高,Li/Al、V/Cr和V(V+Ni)等小幅增或减.二者界面处Ce/Ce*呈正异常,Eu/Eu*呈负异常,Rb/Sr...     

中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川作用

中国北方从东到西绵延3000 km范围上的华北克拉通、塔里木克拉通及其中间微地块上都保存有埃迪卡拉纪冰川沉积记录,但有关它的年代学、冰川规模、古地理重建和大地构造背景等存有争论。本文基于中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩空间分布、地层与沉积层序,沉积环境与沉积相等,结合以往国内外文献,系统分析了埃迪卡拉纪冰川上述有关问题。研究揭示,埃迪卡拉纪时期,国内外应存在年轻于(Gaskiers)580 Ma的冰期;中国北方埃迪卡拉纪冰川时限约562.5～551 Ma,堆积了冰下、冰缘和冰前沉积相(物),构成垂向上(由下至上)从冰下至冰前与海相冰碛物沉积层序,符合大陆冰川(盖)沉积响应样式;此外,国内外埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川剥蚀地貌均十分发育;部分冰碛岩之上还可见盖帽白云岩,并呈现与成冰纪盖帽白云岩类似的沉积构造,但彼此碳同位素剖面却不尽相同;本研究推测,埃迪卡拉纪时期,原特提斯洋及周缘大陆(群)可能普遍存在至少是洲际性大陆冰盖,甚至是全球性的冰期。研究认为,埃迪卡拉纪时期的亚洲陆块群应与冈瓦纳大陆缺乏构造亲缘性的若干重要证据。本文研究结果在埃迪卡拉纪大陆及其古地理重建和大地构造背景恢复方面具有重要科学意义...     

扬子克拉通西北缘成冰系冰川沉积特征和地层格架

扬子克拉通西北缘成冰系沉积学研究相对较少,大巴山城口地区更为薄弱,特别是成冰系木座组/明月组和代安河组是否存在冰川沉积缺乏详细的沉积学解释,制约了对扬子克拉通成冰纪沉积演化过程的理解,也不利于该时期地层格架的厘定和区域对比。本文选择城口地区四个典型成冰系剖面开展精细地层学和沉积学解剖,识别出了发育冰川擦痕砾石、坠石和冰下软沉积变形等冰川沉积标志,证明代安河组和木座组/明月组为冰川成因,并划分出陆相冰川、冰缘和海相冰川等沉积相类型。进而依据岩石组合、沉积特征、上下地层结构、地化指标(如化学蚀变指数等)和碎屑锆石U-Pb年龄等特征将代安河组二分,一段对比古城组,二段对比大塘坡组,木座组/明月组对比南沱组。在此基础上开展了区域对比,重新厘定扬子克拉通西北缘成冰系的地层格架,认为其可与相邻神农架以及扬子克拉通东南缘对比。恢复了城口—神农架地区成冰系沉积演化过程：斯图特冰期发育着由冰海至陆地再至冰海的冰川进退旋回,随后间冰期的广泛海侵形成了碳质粉砂质泥岩为代表的潟湖环境;随着全球气温再次下降引发马雷诺冰期,经历了多次从冰海近缘至冰海远缘的冰川沉积动态演化过程,并伴随有冰盖打开最终至成冰纪结束。研...     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...