陆相湖盆深水砂质碎屑流成因机制与分布特征——以鄂尔多斯盆地为例

国外深水沉积发展了50年,从浊流定义的普遍应用,到今天对鲍马序列、约克扇等经典模式持否定态度,深水沉积研究经历了一个推陈出新的过程。目前国外流行的砂质碎屑流理论是经典浊流理论的部分否定与新发展。本研究阐述国外砂质碎屑流的概念、实验、鉴别特征、沉积模式等最新认识,以运用砂质碎屑流理论解释鄂尔多斯盆地湖盆中部厚砂岩的成因机制为例,揭示我国陆相湖盆中心坡折带砂体分布特征与形成机制,为开拓陆相勘探领域提供理论支撑。     

大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲与湖盆中心砂体的形成与分布

大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲及湖盆中心砂体已成为中国陆相盆地岩性油气藏最重要的勘探目标。通过对现代典型湖盆浅水三角洲的深入分析,结合我国中、新生代大型坳陷湖盆浅水三角洲及湖盆中心砂体的地质研究,取得以下主要进展与认识：①在分析浅水三角洲形成地质背景的基础上,按照供源体系、湖水深度及三角洲前缘倾斜坡度将湖盆三角洲分为9种成因结构类型;②建立了毯式浅水曲流河三角洲的沉积模式,指出末端分流河道及末端决口扇是浅水曲流河三角洲的典型微相类型;③分析了浅水三角洲砂体大面积分布的形成条件,指出敞流湖盆是湖盆中心浅水三角洲砂体发育的重要条件,敞流通道对湖盆中心砂体分布有重要控制作用;④湖盆中心发育河流、三角洲、湖流及密度底流砂体等牵引流成因砂体,也发育洪水浊积扇及滑塌浊积扇等重力流成因砂体;⑤大型浅水三角洲体系三级层序界面对岩性（成岩）圈闭的发育有重要控制作用,三角洲平原带层序界面上覆叠置砂体富集岩性油气藏,勘探潜力大。本文研究成果希对坳陷湖盆沉积学研究及岩性油气藏勘探能有推动作用。     

新元古代重大地质事件及其与生物演化的耦合关系

新元古代的地球表层系统经历了超大陆裂解与重组、大规模冰期、古海洋氧化、埃迪卡拉生物群辐射与灭绝、后生动物兴起等一系列重大变革,这些地质事件与生物演化在时空上的耦合关系长期受多学科交叉研究领域的广泛关注。Rodinia超大陆的裂解伴随有超级地幔柱活动、古地磁真极移等复杂响应,裂解过程影响了大气圈和水圈中氧气和二氧化碳的循环,并可能直接导致了新元古代极端的气候条件。构造格局的变动对生物的影响主要体现在物质来源和生存环境的改变上,强上升洋流和强地表径流区域的富营养化促使生物大量繁盛。“雪球地球”期间巨大的选择压力为生物的多样化演变提供了可能,而其后冰川的快速消融则促进了生产力的爆发式增长及多种沉积矿产的形成。与此同时,大气-海洋氧气含量的增加和海水化学结构的改变使得多项元素及同位素指标发生了地质历史上最大幅度的波动,这种特殊的地质背景可能最终对生物演化产生了极为深刻的影响。     

混积岩储层特征--以酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩为例

混积岩是指陆源碎屑与碳酸盐组分经混合沉积作用而形成的岩石,广义混积岩包括由陆源碎屑与碳酸盐组分在空间上构成交替互层或夹层的混合。本文在大量资料调研基础上,结合酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩储层薄片观察、场发射扫描电镜观察、全岩及黏土矿物分析、压汞测试、纳米CT等研究工作,分析了混积岩储层岩性组合、储层特征等。宏观上,混积岩岩性复杂多样,由白云质泥岩、泥质白云岩、灰质泥岩、灰质白云岩、白云质灰岩等组成,剖面上呈现大段厚层式、厚夹薄层式、近等厚互层式三种组合样式;微观上,黏土矿物、碳酸盐矿物及有机质等呈纹层状或块状分布;储集空间主要为微-纳米级的粒间孔、粒内孔以及微裂缝,矿物组成及其含量是影响储集空间类型的一个主要因素;多数混积岩储层孔隙度、渗透率低,为致密储层。     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究——以柴达木盆地涩北一号为例

生物气主要有两种生成途径:乙酸发酵和二氧化碳还原.一般,海相环境以二氧化碳还原型为主,而陆相淡水-微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主,随着深度增加,二氧化碳还原所占比例提高.通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为,生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布.乙酸发酵成因类型分布在浅层(160～400 m)及井底部位(1650～1700 m); 近地表(50～160 m)及中深部是二氧化碳还原型.浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650～1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关,该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化,同时也意味着本层段地下水活动强烈,从外界携带大量营养底物进入.分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实.商业性的聚集以CO2还原成因类型为主,乙酸发酵所占比例较少.     

塔里木盆地北部白垩系-古近系不同段、带沉积体系比较研究

塔里木盆地北部库车坳陷—塔北地区白垩系—古近系发育有冲（洪）积扇、终端扇、三角洲（扇三角洲、辫状河三角洲、正常三角洲）、湖泊、滨岸海滩、潮坪—潟湖等多种沉积相类型。研究区南、北带及东、中、西段在不同沉积演化时期发育的岩性组合、沉积相类型及沉积相平面展布规模方面也有明显差异,北带主体为粗碎屑沉积,发育扇三角洲沉积;南带沉积物粒级相对较细,主体发育辫状河三角洲,这种差异主要受当时古构造位置、古地形坡度、沉积物源远近及古气候控制。     

用元素守恒法估算塔里木盆地台盆区寒武系高过成熟烃源岩产烃率

干酪根产烃率是盆地模拟计算油气资源的一项非常重要的参数,以往采用岩石样品热模拟建立产烃率图解的方法对于高过成熟烃源岩有一定的局限.根据元素守恒相关理论,建立了一种通过H/C原子比变化来估算烃源岩产烃率的方法,作为热模拟实验方法的补充.与模拟实验相比,该方法简单易行,结果较为可靠.将这一方法应用到塔里木盆地台盆区寒武系烃源岩,估算了这套烃源岩的晚期生气潜力,取得了一定的成果.     

页岩层系油气资源有序共生及其勘探意义——以鄂尔多斯盆地延长组长7页岩层系为例

页岩层系内的非常规油气已成为全球油气勘探开发的热点,这些资源的形成与富有机质页岩密切相关,形成演化有序、空间分布上共生。目前的研究通常按非常规油气类型单独进行,尚未从页岩层系整体角度考虑各类油气资源的分布规律。在大量调研国内外页岩层系油气资源分布规律的基础上,提出页岩层系油气资源有序共生,并以鄂尔多斯盆地长7页岩系为例进行解剖,按照成熟度阶段、埋藏深度和有机质丰度,将长7页岩层系油气资源分成露头-浅埋藏油页岩区、中等成熟-中等埋深压裂页岩油区、中等成熟-中等埋深原位改质页岩油区、高成熟度-深埋页岩气区和紧邻-夹层致密砂岩油五大区域。基于页岩系统油气资源有序共生关系,提出页岩层系油气资源立体勘探开发的观点,以期对页岩层系非常规油气资源有效利用提供新思路。     

致密砂岩层内强钙质胶结物成因机制及其意义——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组为例

通过岩心和薄片观察,利用荧光显微镜、阴极发光显微镜、同位素质谱仪、冷热台等设备,对鄂尔多斯盆地长7油层组强钙质胶结砂岩及其附近含油砂岩开展研究。结果表明：钙质胶结是致密砂岩储层含油非均质性的主要因素,胶结期次主要为一期;簇同位素揭示该期钙质胶结物的形成温度为18~42℃,对应地质时代为中晚三叠世—中侏罗世,为早成岩期产物,推测与盆地早期小规模构造运动相关;相邻的含油砂岩中油气包裹体伴生的同期盐水包裹体的均一化温度为90~120℃,结合盆地模拟揭示油气主要为一期充注,充注期为100~130 Ma,处于早白垩世;长7油层组不含油致密砂岩内钙质胶结物形成时间早于含油砂岩内石油的充注时间。     

元古宙真核藻类演化及环境控制因素

宜居地球、地外生命探索以及资源勘查等的需求使真核生物的早期溯源和演化趋势研究成为国际热点。根据已发现实体化石、分子化石和分子钟证据,将元古宙真核藻类演化划分为环境准备(2.45～1.70 Ga)、缓慢发展(1.70～0.80 Ga)、剧烈波动(0.80～0.64 Ga)、快速辐射(0.64～0.54 Ga)四个阶段。元古宙真核生物的出现、演化和辐射进程与地球氧化和极端气候事件(如冰期)的发生具耦合性,表现出早期生命与地球表层环境的协同演化。真核藻类在1.70～0.80 Ga期间的缓慢演化可能与长期较低的大气氧含量(约为现今水平的1%～10%PAL)有关。低的大气-海洋氧化程度不仅限制了真核藻类生存空间,也通过对氮、磷等营养元素的供应约束,限制了真核藻类初级生产力水平。因此,地球表层氧化可能是地球宜居演化,并孕育出真核生物等各种复杂生命的主要原因。从地球系统形成与演变的角度探索生物圈演化或能对生命的过去和未来给出更为可靠的答案。