中国东部断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分方案探讨——以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩为例

细粒沉积岩岩相研究是烃源岩和页岩油、致密油储层研究的重要基础,鉴于我国陆相断陷湖盆环境多变和细粒沉积岩类型多样、岩石组合类型复杂的特点,需要进行细粒沉积岩岩相分类。以渤海湾盆地南部古近系细粒沉积岩发育段为研究对象,通过厘米级岩芯观察描述、岩石薄片鉴定、激光共聚焦显微镜观察分析等技术,研究细粒沉积岩基本特征。陆相断陷湖盆细粒沉积岩岩相划分可以按照(1)宏观岩芯精细观察描述,归纳垂向岩石类型组合;(2)分析沉积微环境;(3)对不同岩石类型组合进行X射线全岩矿物衍射和TOC测试,划分岩石类型和岩相大类;(4)微观镜下剖析纹层叠置关系;(5)分析成因和形成机制,对岩亚类细分等5步进行。岩相大类划分要简洁,是为满足油田勘探工作易于操作、建立与常规测井资料之间关系等要求;亚类细分是便于研究微观源储关系、分析沉积微环境和储层微观结构等。     

湘东南—赣西地区加里东期沉积演化特征

通过对研究区加里东期沉积物的野外地质调查、剖面横向对比和岩相古地理编图,发现研究区加里东期主要发育五种沉积相类型,分别为碳酸盐岩陆棚相、碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相、冰海相、欠补偿型硅质岩—页岩盆地相和补偿型浊积岩盆地相。剖面横向对比显示,研究区加里东期沉积物由西向东为连续相变沉积,横向上各种沉积相指状交叉、相互过渡;岩相古地理研究表明,加里东期湘东南—赣西地区主要发育硅质岩—页岩盆地相和浊积岩盆地相两大相带,从南华纪—奥陶纪时期两大相带的发育规模略有差异,在两大相带的结合部往往发育两种沉积相的交叉过渡带。笔者认为该区沉积相的过渡性质对探讨华南洋加里东期属性的问题有重要意义。     

柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩岩相特征与沉积环境分析

柴北缘石炭系克鲁克组发育了一套厚层富有机质细粒沉积岩,是研究区页岩气勘探的主力层系。克鲁克组泥页岩形成于陆表海沉积环境,与深海富硅质泥页岩和湖相富碳酸盐泥页岩具有显著差异,目前研究程度相对较低,因此对其开展岩相与沉积环境研究具有十分重要的沉积学与油气地质学意义。通过野外露头和岩心观察,薄片鉴定、X射线衍射分析等技术,以区分标志明显、易于识别为主要原则,综合矿物组成、沉积构造、化石组合及其他混入物等因素,将柴北缘石炭系克鲁克组泥页岩划分出10种主要岩相类型,分别指示不同的沉积微环境。其中,煤岩、水平层理碳质黏土岩、透镜状层理粉砂质黏土岩、波状层理黏土质粉砂岩、脉状层理粉砂岩均属于潮坪沉积;富含菱铁矿结核的块状黏土岩为潟湖沉积;块状泥灰岩和块状生屑灰岩属碳酸盐台地沉积;而含介壳粉砂型泥岩和介壳型泥岩则属于潟湖与局限台地之间的过渡沉积,具有原地混积的特点。由于陆表海平缓的古坡脚,致使区内沉积体系受短期海平面升降变化影响显著,随滨线快速迁移,不同沉积环境的泥页岩在垂向上频繁叠置,交互出现,可总结出3种主要的岩相组合类型,分别形成于局限台地相潟湖相潮坪相组合,局限台地相潟湖相组合和局限台地相生物碎屑浅滩相组合。在泥页岩的岩相类型、特征、沉积环境及垂向演化序列研究的基础上,最终建立了陆表海泥页岩沉积模式。     

湖相深水细粒物质的混合沉积作用探讨*

沉积物的混合是自然界的普遍现象,湖盆中广泛发育的深水细粒沉积岩本身就是一类混积岩。以东营凹陷古近系沙河街组三段下亚段—沙河街组四段上亚段细粒沉积岩为研究对象,通过厘米级岩心观察描述、小型沉积构造解剖、岩石薄片观察、X射线衍射全岩矿物分析及微量元素测试等方法,研究细粒物质的产出状态和混合方式;分析湖盆流体、气候及水体性质对细粒物质迁移、混合、沉积的控制作用,尝试探讨细粒物质的混合沉积机制。结果表明,湖相深水细粒沉积岩既有物质成分上的混合,也有结构的混合,且在宏观与微观的不同尺度均存在混合;混合沉积作用有均匀混合、纹层叠置混合、不均匀团块状混合等类型。纹层叠置混合沉积是最主要的混合沉积方式,依据纹层接触关系、所占比例及矿物产出状态可分为泥砂—灰纹层叠置混合型、泥—灰纹层叠置混合型、泥砂粒序—灰纹层叠置混合型、灰—泥—云纹层叠置混合型等。湖相深水细粒物质的混合沉积作用类型多且往往受多个因素同时控制,气候及水动力条件是控制细粒混合沉积岩发育的最主要因素,不同流体(浊流和底流)作用下的细粒沉积物混合作用存在差异。气候引起湖水性质变化及水体分层,从而控制不同类型细粒物质的絮凝沉降及化学沉积。不同构造部位、不同水体深度的混合作用不同;相同构造部位在垂向上也存在混合沉积方式的差异。     

大港探区上古生界沉积特征与控制因素

大港探区上古生界近期取得一系列勘探突破,展现出良好的勘探前景,已成为重要的储量接替领域.但其勘探程度较低,对于沉积相类型与沉积演化认识上的欠缺制约着该层系勘探的深入和井位的部署.以沉积学理论为指导,在岩心、薄片、测井和录井等资料研究的基础上,明确了区内上古生界各组发育的沉积相类型与沉积演化过程,分析了沉积相发育的控制因素.研究表明,区内本溪组发育障壁海岸相和碳酸盐台地相,太原组发育障壁海岸相、碳酸盐台地相和湿地相,山西组发育浅水三角洲相,下石盒子组和上石盒子组发育河流相.本溪组至上石盒子组的沉积相类型反映了晚古生代海侵作用的肇始、发展、衰退的过程.构造作用、海平面变化和古气候共同控制着沉积相类型的发育.      

沙三中亚期东营三角洲前缘滑塌浊积岩定量预测

东营凹陷沙三中亚段广泛发育三角洲-浊积体系沉积。根据砂层组沉积的垂向变化特征,将沙三中亚段沉积时期东营三角洲自上而下划分为1～9期次,自东向西向湖盆中心进积。与三角洲有关的前缘浊积体包括滑动浊积岩、滑塌浊积岩及远源浊积岩3种类型,其中滑塌浊积岩发育的规模、数目最为稳定,是前缘浊积体定量研究的重要类型。笔者采用控制变量的方法对单因素关系进行探讨,进而分析多因素综合关系,对沙三段中亚段沉积时期东营三角洲前缘浊积体进行定量研究,从而探讨三角洲沉积结构与前缘滑塌浊积体发育的定量关系。研究发现,三角洲沉积结构特征(三角洲前缘地层厚度H、砂岩百分含量x等)、浊积岩滑移距离s以及三角洲前缘斜坡坡角的大小α,可以定量地确定,并且三角洲前缘滑塌浊积体发育的厚度h与前缘厚度H、前缘砂岩百分含量x成正相关,与浊积体滑移距离s呈负相关,并且得到预测三角洲前缘浊积体厚度h的数学模型。     

山东潍北凹陷古近系孔店组一段特征及沉积演化

综合运用岩心、钻井、测井及地震资料,对潍北凹陷古近系孔一段的地层特征及沉积演化进行研究。结果表明：潍北凹陷孔店组一段可以划分为3个亚段、11个砂层组。在西部鄌郚—葛沟断裂和东部昌邑—大店断裂控制下,地层东西向发育稳定,仅在北部洼陷带地层显著加厚;在北部古城—潍河口断层控制下,地层向南部超覆,地层由北向南变薄。潍北凹陷孔店组一段主要发育扇三角洲相和湖泊相,南部斜坡带发育小范围三角洲相。孔一下亚段,物源供给充足,北部洼陷带、瓦城断阶带和灶户断鼻带发育大规模的扇三角洲相;孔一中亚段,湖盆水体变浅,物源供给减少,北部洼陷带、瓦城断阶带和灶户断鼻带继承性发育扇三角洲相,但分布范围变小;孔一上亚段,湖盆水体最浅,物源供给少,全区发育滨浅湖亚相,仅在央斜4井区和昌11井区发育小范围的扇三角洲相沉积。     

辽河西部凹陷欢喜岭地区沙河街组层序界面的识别

对辽河西部凹陷欢喜岭地区层序地层的研究,总结出4种层序界面的识别方法:①钻井、测井资料;②泥砂比曲线;③小波变换;④地震时频分析。方法①表现为在沙河街组各三级层序界面处,岩性、相序、曲线形态和幅值有不同程度的突变;方法②表现为在一个完整的三级层序中,泥砂比曲线由小变大再变小,其中泥砂比值最大处为最大湖泛面(MFS)位置;方法③表现为在一个完整的三级层序中,谱系图从低频到高频再到低频的变化,在系数曲线上表现为一个或近似一个完整的振荡旋回,其中谱系图中高频部分对应着最大湖泛面位置;方法④在剖面上层序界面处为低频部分,高频部分是最大湖泛面位置。通过测井与地震信息相结合,综合运用4种方法识别出7个层序界面和6个最大湖泛面,由此建立了研究区的高精度层序地层格架。     

全吉地区新元古代滨岸冰川沉积特征及地质意义

柴达木盆地北缘全吉地区枯柏木组发现新元古代冰海沉积物,该地层保留了冰筏卸载及滨岸波浪共同作用的痕迹。通过对全吉山、欧龙布鲁克山及大煤沟三个剖面冰海相冰成岩沉积特征的系统描述与分析,建立了滨岸冰川沉积模式。冰成岩顶部发现铁质砂岩层,证实本区新元古代发生过铁质富集事件。结合前人年代学证据及冰成岩与BIF铁矿的伴生关系判断该冰成岩为第一期全球性冰川事件——Sturtian冰期的产物,首次确定该区存在前震旦纪冰川事件。通过冰川事件的对比认为该区麻黄沟组及枯柏木组应划归为青白口系,确定该区存在青白口纪稳定沉积层。     

青海德令哈盆地石炭纪古环境研究

采自德令哈地区石炭系的12个碳酸盐岩样品测试、分析结果表明,德令哈地区石炭纪整体为分层中等的弱还原海相环境,水体受陆源碎屑注入影响明显。这种湿热、还原的高盐度水体利于生物的繁盛及有机质的保存,使德令哈地区石炭系发育极为优越的烃源岩条件。垂向上,克鲁克组偏高的咸化程度及分层程度,表明克鲁克组沉积水体相对闭塞、咸化程度较高,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组灰岩形成于水体交换相对通畅的海域。从岩性组合、陆源碎屑注入变化及盐度、还原性的差异来看,克鲁克组主体为局限台地环境,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组为开阔台地。作为对克鲁克组高盐度、还原性水介质环境的响应,克鲁克组烃源岩TOC条件要比怀头他拉组及扎布萨尕秀组优越。