康滇古陆西侧志留系龙马溪组红—黑转换特征 ——以宁蒗大槽子剖面为例

中上扬子区康滇古陆以东的志留系龙马溪组无"红层"发育,但在康滇古陆西侧的盐源—丽江地区,龙马溪组底部却发育有"红层"(为厚约2 m的紫红色硅质泥页岩)。为了明确该套"红层"的成因及地质意义,以盐源—丽江地区的宁蒗大槽子剖面为例,从岩性、岩相及岩石地球化学等方面,对龙马溪组下部"红层"到上部"黑层"的红—黑转换特征进行了研究。结果表明:①龙马溪组下部"红层"中含Fe~(3+),且无有机碳存在,推测这是"红层"致红的原因;②"红层"与"黑层"中稀土元素特征相似,但微量元素特征差异较大,尤其是"红层"中Co的含量均值高出"黑层"9倍以上,而"黑层"中Mo的含量均值高出"红层"9倍以上;③龙马溪组下部"红层"至上部"黑层",整体上是从相对富氧的氧化沉积环境转变为相对缺氧的还原沉积环境,也是沉积水体逐渐由浅变深的过程,这是红-黑转换的主控因素;④龙马溪组从下部"红层"转换至上部"黑层",其间构造背景均为活动大陆边缘环境,不同于康滇古陆以东的稳定大陆边缘背景。     

盐源—宁蒗地区早泥盆世古地理特征及油气潜力分析

为了探索康滇地轴以西地质条件复杂地区的油气资源潜力,通过面积性地质调查工作与钻孔资料、分析测试资料结合,对盐源—宁蒗地区下泥盆统黑色页岩开展综合研究。研究表明：盐源—宁蒗地区早泥盆世古地理主要受康滇古陆及古特提斯构造域的构造活动控制,靠近金-箐断裂地区发育滨岸-潮坪相,古隆起围限区出现局限海湾相,远离隆起的西北部地区发育台地、陆棚、盆地相;大瓜坪组（早泥盆世晚期）发育黑色页岩（局部地区发育硅质泥岩）,在羊排喜—岩口一带分布较为稳定、厚度大（20～100m）,普遍含钙质,有机碳含量较高,具较高的脆性矿物含量,热演化程度适中,是重要的烃源岩和页岩气富集有利层位;黑色页岩主要发育在局限海湾环境中,羊排喜—岩口—茅坪子一线是盐源—宁蒗地区黑色页岩富集区。     

古陆、古隆与古地理

地质历史中有两种性质不同的陆源区:一是格林威尔期或更早期的构造事件,导致陆块拼合、固结、基底克拉通化,在边缘形成古老剥蚀区,称之为古陆;二是震旦纪至显生宙期间,由于洋陆转换、盆山转换构造事件,原沉积盆地反转成隆起,形成新的物源区,称之为隆起,可分为克拉通边缘隆起和克拉通内隆起。克拉通内隆起具穿时性,制约下伏盆地沉积物进积和上覆晚古生代海侵上超边界。穿时的界面在三维空间上即是沉积和层控矿床的储集空间,也是油气成藏的关键因素之一。而克拉通边缘隆起则具有构造障壁的作用。     

盐源地区古生界页岩气地质条件分析

为了进一步探索我国西南地区的页岩气资源潜力,中国地质调查局成都中心对盐源地区开展公益性页岩气基础地质调查。在系统的地质调查和沉积学、石油地质学研究的基础上,对盐源地区进行页岩气地质条件分析。发现盐源地区早古生代发育志留系龙马溪组和泥盆系坡脚组两套富有机质页岩层系。志留系龙马溪组以碳质硅质泥页岩和碳质粉砂质泥页岩为主,以富有机质、硅质含量高、笔石发育为主要特征,发育于深水陆棚环境中。泥盆系坡脚组以含钙质碳质泥岩和钙质碳质粉砂质泥岩为主,以富有机质、黏土含量高、竹节石发育为主要特征,主要发育于潟湖环境中。两套富有机质页岩层系均具有有机质含量高,沉积厚度大,热演化程度高,脆性指数较高,低孔低渗的特征。盐源地区发育大量宽缓向斜,具备较好的页岩气保存条件。在志留系稗子田组和泥盆系坡脚组的勘探获得了油气显示,表明盐源地区页岩气具备良好的勘探潜力,研究成果为区域油气勘探评价提供借鉴与参考。     

准噶尔盆地东南缘芦草沟组黑色泥页岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

对准噶尔盆地东南缘中二叠统芦草沟组上、中、下三段黑色泥页岩进行稀土元素地球化学特征研究,并讨论其地质意义。结果表明,芦草沟组黑色泥页岩的稀土元素总量∑REE为(51.39~138.27)×10~(-6),平均值为94.23×10~(-6),较全球平均大陆上地壳成分(UCC)和北美页岩(NASC)的平均值均偏低。∑LREE/∑HREE、(La/Yb)N、(Ce/Yb)N等地化参数及稀土元素配分模式均反映轻、重稀土元素的明显分异,呈现LREE富集、HREE亏损的特征,趋势曲线较为平坦。黑色泥页岩具有明显的δEu负异常和弱的δCe负异常。Ce异常值均大于-0.1,反映研究区在中二叠世水体为较强且稳定的还原环境。REE的明显分异指示沉积速率总体较低,呈现逐渐变慢的趋势,反映了沉积时期水体加深的过程,这也与滨浅湖-半深湖-深湖的沉积相吻合。根据δEu的异常情况和(La/Yb)N与∑REE的关系,认为芦草沟组沉积物的母岩为沉积岩和花岗岩的混合。黑色泥页岩物源主要来自南部的伊连哈尔比尕山。     

康滇古陆西侧早志留世古海洋氧化-还原环境及优质烃源岩发育模式——以盐源地区CYD2井为例

在系统的地质调查和沉积学、地球化学研究的基础上,以康滇古陆西侧盐源盆地南缘CYD2井龙马溪组为研究对象,探讨早志留世古氧化还原环境、古水文条件、热液影响及有机质富集因素,总结优质烃源岩发育模式,为该区优质烃源岩预测提供基础。研究表明：盐源地区优质烃源岩发育于龙马溪组下部(L1～L3),经历了由初期(L1)滞留程度较高的硫化环境到晚期(L5)较开阔氧化环境的演化过程;且在志留纪早期古海洋遭受了强烈的热液活动影响,表现为轻稀土元素显著富集,Ce略有亏损,Eu显著富集。康滇古陆早期构造演化造成了强烈的热液活动和差异隆升,控制盐源地区龙马溪初期古海洋氧化还原特征及海盆局限程度,与海平面持续上升共同控制了盐源地区志留纪龙马溪期古海洋环境及优质烃源岩的形成和分布。     

上扬子北缘震旦纪-早古生代沉积演化与储层分布特征

上扬子北缘地层沉积演化既受北部南秦岭构造、西部龙门山构造、同时也受北部汉南古陆的长期继承性隆起影响。震旦纪-早古生代,其北部为秦岭洋、西部为巴颜喀拉洋,沉积充填演化序列有别于扬子地台东南边缘。在铁船山组-西乡组火山-沉积岩系和南华系冰碛岩之上,主要经历了震旦纪初始碳酸盐台地、早中寒武世陆棚、晚末寒武世-早奥陶世碳酸盐台地及克拉通边缘隆升、中晚奥陶世台地淹没、晚奥陶-早志留世滞留陆棚沉积等阶段。沉积演化过程中,上扬子北缘地区形成了多套区域性烃源岩,也形成了多套有利的储层,主要包括灯影组藻礁-白云岩储层、仙女洞组鲕粒灰岩储层、沧浪铺组砂体储层、石龙洞组白云岩储层。储层分布广泛,尽管总体以低孔低渗为主,但部分地区白云岩、灰岩储层溶蚀作用发育,储集性较好,灯影组与石龙洞组是主要的储层与潜在勘探目的层,具有较好的油气勘探潜力。     

黔中-黔东南地区下志留统沉积相

下志留统由下向上分为龙马溪阶、大中坝阶和紫阳阶。黔北地区3个阶有连续的沉积物,而黔中-黔东南地区缺失早志留世龙马溪期和大中坝期早期的沉积。海平面的下降导致黔中隆起上的中下奥陶统成为暴露喀斯特地貌。以余庆-黄平地区为界分成了南、北2个区。南区只有紫阳阶的翁项组(或高寨田组)由南向北超覆在中下奥陶统岩溶暴露面上,在凯里至都匀一带为海湾-澙湖相的钙质砂泥岩沉积,向西至贵阳一带为开阔性的滨浅海沉积。早志留世的海侵改造了下伏岩溶喀斯特和古风化壳,沉积了波浪改造型的砾屑灰岩和海侵充填型的含灰岩砾块碎屑岩,两者均非"底砾岩"。     

康滇古陆西侧龙马溪组黑色页岩地球化学特征及其地质意义

为查明康滇古陆西侧龙马溪组黑色岩系的地质成因及沉积环境,指导区域页岩气勘探开发,对宁蒗盆地东南缘李子河地区龙马溪组岩层开展了详细的元素地球化学研究。结果表明,研究区硅质含量较高(SiO_2值为64.78%~96.89%),Al_2O_3与TiO_2呈正相关,SiO_2/Al_2O_3与Al_2O_3呈负相关,这种相关关系表明该区硅质岩系为非纯硅质岩,含有较高比例的陆源泥质沉积物。Al/(Al+Fe+Mn)值(0.53~0.75)、Fe/Ti值(6.38~14.96)、(Fe+Mn)/Ti值(6.40~18.20)、Si/(Si+Al+Fe)值(0.82~0.99)及Al-Fe-Mn三角图解综合显示出生物沉积硅质岩的特点。MnO_2/TiO_2值(0.005~1.20)、δCe值(0.46~0.92)、相关构造判别图解以及稀土元素分布形式特点均说明源区形成于接近大陆边缘的深水-半深水沉积环境。沉积期水体盐度指标m值(4.96~36.88)、CaO/(Fe+CaO)值(0.017~0.83)以及氧化还原指标δCe负异常、δEu正异常、Ce/La值(1.04~2.09)等元素特征指示其沉积于还原条件下低中等盐度海水环境,这种环境下适合有机质的富集和保存。高有机碳(TOC)与高硅质含量显示弱的负相关,说明生物成因硅质岩是造成高TOC的主要原因,而陆源物质硅对有机质进行稀释和破坏反而降低了TOC含量。受上述成因构造及沉积环境的影响,在宁蒗盆地李子河地区龙马溪组形成一套品质较好的富有机质烃源岩储层,具有一定的页岩气地质评价意义。     

厚坝地区油砂储层评价研究

为定量评价油砂储层各项地质参数,以四川盆地厚坝地区侏罗系沙溪庙组油砂矿藏为例,确定了油砂储层的测井响应特征;结合相关测试数据,针对储层的孔隙度、渗透率和含水饱和度,以及油砂矿含油率等建立了测井解释模型。应用结果表明,测井解释的孔隙度、含油率与测试结果误差小,渗透率基本在一个数量级。测井方法能有效分析油砂储层地质特征,为油砂资源评价提供重要参考依据。