黔北-川东南志留系层序格架下的沉积体系演化特征及有利区带预测

黔北—川东南志留系受加里东运动抬升剥蚀仅残留中、下统地层,通过大量钻井及野外露头资料的沉积学研究,应用层序地层学方法,划分出8个三级层序,其中下志留统龙马溪组2个（SSQ1~SSQ2）,石牛栏组或小河坝组2个（SSQ3~SSQ4）,中下志留统韩家店组4个（SSQ5~SSQ8）,识别出三角洲、陆棚、碳酸盐台地3类沉积体系,在等时地层格架中探讨了各沉积体系特征及其平面展布。通过层序地层划分对比及有利沉积相带研究,指出了两类有利储集层:一类为台地浅滩相和台地前缘斜坡相礁滩型生物灰岩、颗粒灰岩储层,主要发育于石牛栏期三级层序SSQ3和SSQ4的高位体系域,纵向上分布于石牛栏组中、上部,横向上分布于研究区南部叙永—习水—观音桥一带;另一类为浅水陆棚碎屑岩储层,主要发育于小河坝期三级层序SSQ4高水位体系域,横向上分布于南川—石柱—利川等地。     

碳酸盐岩储层埋藏溶蚀改造与水岩模拟实验研究进展

深层-超深层碳酸盐岩是当前全球油气勘探的焦点,也是未来我国有望实现油气商业发现的热点领域.对于深埋藏环境下优质碳酸盐岩储层形成而言,目前研究普遍强调了早期表生溶蚀作用和晚期埋藏溶蚀改造作用的重要性.作为表征储层溶蚀作用机理的有效手段,水岩溶蚀模拟实验能够再现实际地质条件下碳酸盐岩和地层流体之间的相互作用过程,为碳酸盐岩储层溶蚀改造研究提供了新视角.为此,系统回顾了近年来碳酸盐岩溶蚀模拟实验的研究进展,并尝试从实验模拟的角度讨论溶蚀作用对深层-超深层碳酸盐岩成储过程的控制作用.首先回顾了碳酸盐岩储层的溶蚀改造作用,同时总结了碳酸盐岩水岩溶蚀模拟实验的技术与方法,其次梳理了基于溶蚀模拟实验取得的碳酸盐岩储层溶蚀改造规律与认识,最后展望了现有研究对深层-超深层油气勘探以及碳封存与再利用中的应用前景.不难看出,开展碳酸盐岩溶蚀模拟实验有望为寻找埋藏成岩过程中的次生孔隙发育带、阐释规模性溶蚀作用发生的有利条件提供依据,同时也可为未来碳酸盐岩成储机制和实验模拟研究提供一定的借鉴意义.     

川西前陆盆地下侏罗统白田坝组沉积特征

依据钻井、露头及岩心资料,结合区域地质特征,详细研究了川西前陆盆地下侏罗统白田坝组沉积相和岩相古地理特征。结果表明,川西前陆盆地下侏罗统白田坝组主要发育冲积扇相、曲流河相、湖泊三角洲相和湖泊相4种沉积相类型。冲积扇相主要发育扇中和扇端两个亚相,扇根不发育;曲流河相发育河道和洪泛平原两个亚相;湖泊三角洲相发育三角洲平原、三角洲前缘两个亚相,前三角洲亚相不发育;湖泊相主要发育滨浅湖亚相和半深湖亚相,深湖亚相不发育。龙门山前缘的邛崃、安县、江油、旺苍、南江等地冲积扇广泛发育,大小、形状不同的冲积扇连接叠覆构成冲积扇群。在安县地区发育的冲积扇往东砾石由粗变细,逐渐过渡到河流的砂岩相。在金堂、三台等地河流入湖形成三角洲相沉积,并由三角洲进入湖泊沉积区,构成冲积扇—河流—三角洲—湖泊的沉积模式。     

中上扬子克拉通加里东期(寒武-志留纪)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序及相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序)和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,基于中上扬子加里东期克拉通盆地类型与演化阶段的划分,剖析了典型盆地的沉积充填过程,探讨了沉积层序充填特征及其差异性,并分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通加里东期由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,盆地经历了由伸展机制到挤压机制的两个演化阶段,包括由裂谷型、裂陷型和坳陷型盆地构成的3期沉积充填过程。加里东期克拉通盆地在不同演化阶段,以及相同阶段不同类型盆地,具有不同的沉积建造类型、层序结构和体系域叠加样式等沉积响应,反映了个性鲜明的沉积充填特征和差异明显的控制因素。构造-层序充填过程的控制因素复杂多变,包括基底构造特征、构造运动、深大断裂、古隆起、相对海平面变化、气候变化和物源供给等,而多因素相互作用、综合影响,是特定时期特定盆地形成特有层序结构和叠加样式的关键所在。各阶段沉积模式在充填背景、建造类型、相带展布规律、演化过程与控制因素等方面具有继承性和差异性。加里东期中上扬子克拉通以隆坳相间格局为特征,克拉通台地边缘滩体与台地内广泛发育的白云岩滩和膏盐岩对油气的赋存和封盖意义重大。     

川东北中—下三叠统流体动力场及成藏成钾耦合机理

川东北地区是近年来的找钾重点区。本文研究了三叠系嘉陵江组和雷口坡组的卤水储层特征、卤水化学特征和地下流体动力场,结果表明:川东北地区嘉陵江组和雷口坡组卤水储层主要为裂缝-溶孔型和白云岩型,属低孔低渗储层;宣汉—达州—开县—开江一带为中上扬子区的一个咸化凹陷,发育巨厚蒸发岩层,并且正好为流体越流浓缩成藏成矿区;该地区的卤水矿化度和钾离子含量较高,K+、Br+等离子含量达到卤水工业开采指标。综合分析川东北地区地下流体(气、水)的动力学特征,揭示地下流体动力场是二次富钾成矿的主要机制,在这一机制下,地层中封存的通过海水浓缩初始富钾形成的原始沉积水进一步浓缩富钾,并运聚至合适的构造-地层圈闭中,造就了该地区具备上气下水的耦合成藏成钾条件,有望成为"气钾兼探"的重要耙区。     

米仓山—大巴山前缘上三叠统须家河组四段砾岩特征及其对物源的指示

米仓山-大巴山前缘上三叠统须家河组四段(须四段)中广泛发育-套砾岩,根据野外剖面和钻井剖面研究,发现砾岩为一套冲积扇砾岩,分选较差,磨圆相对较好,厚度为0 ～ 70m并由北东向南西减薄.偏光显微镜鉴定发现须四段砾岩以硅质岩砾石为主,含碳酸盐岩砾石、沉积石英岩砾石、(变)粉砂岩砾石及火山岩砾石,对火山岩砾石研究认为,南秦岭地区奥陶系-志留系火山岩为其母源.在结合硅质岩、(变)粉砂岩等砾石母源探讨后,认为须四段砾岩应来源于南秦岭地区,而砾石沉积时其母源区至少存在南华系-志留系地层.物源方向及母岩的确定可能对研究晚三叠世时期四川盆地演化、沉积环境及川东北地区须家河组有利油气储层展布等问题有重要意义.     

渤海湾盆地辽东湾坳陷古近系沙一段、沙二段重力流沉积及其油气勘探意义*

针对辽东湾坳陷断拗早期阶段,即沙河街组二段、沙河街组一段沉积时期,岩心中识别出的大量重力流沉积,利用岩心的沉积特征、测录井数据及重力流沉积理论,将该时期重力流沉积划分为浊流沉积、砂质碎屑流沉积、滑动与滑塌沉积三大类。该时期重力流沉积主要发育于三角洲前缘,触发机制为古地震和重力双重作用,主要控制因素为物源供给。结合不同重力流砂体的叠置关系、连井剖面、分布位置及前人研究成果,建立了该时期三角洲前缘重力流发育模式,并将其分为: 滑塌根部、斜坡中间和盆地平原3个相带。通过对各类重力流砂体储集层物性的分析可知,分布于斜坡中间部位的砂质碎屑流沉积及近源浊流沉积具有良好的储集条件。综合分析认为: 沙二段沉积时期三角洲前缘的重力流砂体规模及厚度较沙一段沉积时期更大,同时具备良好的生、储、盖、运条件,对油气勘探具有重要的意义。     

川东北须家河组中铝土矿的发育特征及其对构造活动的响应

四川盆地晚三叠世诺里期与瑞替期(须三段与须四段)之间是否存在安县运动以及该运动的影响范围有多大,一直存在分歧。本次研究首次在川东北须家河组三段上部(即须三段与须四段之间)发现了沉积型铝土矿层的存在。通过镜下观察,地化、电子探针、扫描电镜以及X射线等分析,认为:铝土矿以豆粒状产出状态为主,具豆粒结构、块状构造,豆粒间填隙物以灰、灰黑色胶状、蠕虫状高岭石为主,其次为褐铁矿染的干净明亮的放射状、球粒状菱铁矿,偶见闪锌矿;豆状铝土矿主要呈微-细晶粒状、鳞片状及絮状,其中,晶粒状、鳞片状铝土矿单偏光镜下无色、正中突起,解理明显,正交偏光镜下呈二级兰干涉色,结合X射线分析,将其定名为一水硬铝石,其Al₂O₃含量为85.022%~87.763%;测井曲线上,自然伽玛异常增大,当密度接近于3g?cm^-3时,中子孔隙度值出现相对高值。表明须三段与须四段之间存在一次时间较长的沉积间断,佐证了安县运动的存在,同时也表明安县运动影响范围已远远超出了龙门山前缘地区,进入了盆地内部,甚至影响了整个四川盆地。     

白云岩—蒸发岩共生体系研究进展及展望

白云岩—蒸发岩共生体系在全球范围内分布广泛,在前寒武纪至第四纪地层中均有发现,然而该共生体系的发育机理及控制因素目前研究薄弱,亟待厘清。在调研国内外大量文献的基础上,结合研究团队对国内白云岩—蒸发岩共生体系的已有研究,系统总结了白云岩—蒸发岩共生体系发育特征及组合类型,并进一步探讨了其形成机制。在此基础上,明确了白云岩—蒸发岩共生体系的研究意义,并提出目前白云岩—蒸发岩共生体系研究存在的问题及下一步研究方向。首先,通过梳理全球范围内已报道的各地质历史时期白云岩—蒸发岩共生体系的特征,发现白云岩—蒸发岩共生体系广泛分布于全球51个地区,以北半球为主,且亚洲分布最多;其次为欧洲和北美洲,非洲分布相对较少;此外在南美洲及大洋洲也有零星分布;共生体系分布层位众多,从前寒武系到第四系均有分布,以二叠系居多。总结了蒸发岩与白云岩共生组合方式的5种类型:白云岩与蒸发岩互层、厚层白云岩上覆于厚层蒸发岩、厚层蒸发岩上覆于厚层白云岩、厚层白云岩夹薄层蒸发岩、厚层蒸发岩夹薄层白云岩,并探讨了共生差异的形成过程、分布规律、主要控制因素以及共生体系发育的特殊性和普遍性规律。其次,在全球共生体系矿物类型、特征精细表征基础之上,由宏观现象分析向微观机理解释转变,并划分出共生体系中6种蒸发岩和5种白云岩类型,初步分析了共生体系特征及成因。最后,总结了白云岩—蒸发岩共生体系中成岩流体的性质、特征、来源及流体演化路径。对白云岩—蒸发岩共生体系的研究不仅为解决“白云岩（白云石）问题”提供了新的思路,也将推动对白云岩—蒸发岩共生体系重要基础地质问题的认识,并为共生体系内油气资源勘探提供理论指导。     

上扬子地区寒武纪岩相古地理：对中国小陆块海相盆地演化特点及其控藏效应的启示

岩相古地理重建对认识盆地的沉积环境演化、沉积建造时空分布和油气勘探具有重要意义。为揭示上扬子地区寒武纪古地理背景这一先决条件对新发现的安岳巨型气田的控制作用及其对碳酸盐岩油气勘探的启示,本文综合油气勘探的地震、钻井资料及盆地周缘的露头剖面地质调查成果,重建了寒武纪两个构造层序的岩相古地理,分析了寒武系生储盖组合发育的特征。结果表明：早寒武世早期,伸展背景形成了破碎型克拉通盆地,近南北向的深水槽切割了上扬子克拉通,充填了丰富的富有机质沉积物,成为深层巨型生烃灶;早寒武世晚期—晚寒武世,上扬子板块转变为准稳定的构造背景,盆地性质转换为陆表海型克拉通坳陷盆地,沉积建造以发育潮坪楔及伴生的膏盐为特征,陆表海潮汐作用和古隆起控制了储层宏观分布;构造活跃期的裂陷沉积之上叠加以准稳定期的克拉通内坳陷沉积,形成了类似裂陷盆地的由裂谷层序和后裂谷层序组成的剖面形态像牛头的牛头型沉积建造结构;与大板块若即若离的亲缘过程中,构造活跃期和构造准稳定期交替叠合的盆地古地理特点是我国前晚三叠世小陆块离散演化阶段的一大特色,在沉积建造上形成良好的生-储-盖空间配置,是克拉通油气勘探的两大重要领域。