淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化——以新集井田1001钻孔为例

基于淮南煤田新集井田1001钻孔石炭-二叠系太原组、二叠系山西组和下石盒子组岩心观测和样品采集,通过显微镜下鉴定、粒度分析和X射线衍射矿物成分分析,研究淮南煤田含煤岩系沉积相类型特征与演化。结果表明:研究区晚石炭纪早期,海水进退频繁,发育障壁海岸和潮坪沉积体系,泥坪和混合坪微相与局限潮下坪微相共生,总体上发生3次海侵事件,代表陆表海的充填阶段;早二叠世早期,海平面下降,山西组发育三角洲前缘沉积相,远砂坝、河口砂坝、水下分流河道、水下天然堤及分流间湾微相共生,海陆过渡三角洲相在破坏中不断进积;早二叠世末期,下石盒子组发育三角洲平原沉积体系,分流河道、天然堤、泥炭沼泽及分流间洼地微相共生,研究区进入陆相三角洲沉积阶段。      

华北中南部博山地区上古生界沉积相与沉积演化特征

随着中浅层油气勘探进入中高成熟阶段,华北地区上古生界已成为油气勘探和储量接替的重要领域,对上古生界沉积相类型及沉积演化过程进行深入研究对于油气勘探具有一定的指导意义。以沉积学理论为指导,以华北中南部淄博博山上古生界露头剖面为基础,通过详细踏勘实测,识别其发育的沉积相类型与沉积序列,明确其沉积演化过程。研究结果表明:淄博博山地区上古生界自下而上可分为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组,共识别出障壁海岸、潮流、碳酸盐台地、三角洲和曲流河5种沉积相及8种典型沉积序列;本溪组-太原组发育障壁海岸相和碳酸盐台地相,山西组发育三角洲相,下石盒子组-石千峰组发育河流相和潮流相;研究区上古生界经历了由障壁海岸-台地复合沉积体系过渡为三角洲相,最终转变为河流相的沉积演化过程。     

鄂尔多斯盆地保德地区上古生界沉积相与沉积演化特征

山西组与下石盒子组是鄂尔多斯盆地上古生界主要的勘探目的层系,本溪组和太原组发育的煤层是主要的烃源岩,深入研究上古生界沉积相及沉积演化特征对油气勘探具有一定的指导意义。以保德地区扒楼沟剖面露头实测为基础,通过岩性和岩石组合、沉积相分析,建立了不同沉积体系的沉积序列,并进一步探讨了该区上古生界沉积演化过程。结果表明:保德地区上古生界自下而上发育本溪组、太原组、下石盒子组、上石盒子组、石千峰组,识别出障壁海岸、碳酸盐台地、曲流河和辫状河4种沉积相,并建立8种典型的沉积序列;受区域构造演化控制,本溪组与太原组时期发生大规模海侵,山西组至石千峰组时期海水逐渐退出盆地,研究区晚古生代经历了障壁海岸-碳酸盐台地-河流相的沉积演化过程。     

鄂尔多斯盆地中部石炭-二叠系沉积相带与砂体展布

鄂尔多斯盆地石炭-二叠系广泛发育潮坪、三角洲、湖泊沉积。中上石炭统本溪组和太原组以潮坪相为主,下二叠统山西组沉积初期以全盆地范围广布三角洲平原沉积为特征,山西组沉积后期到下石盒子组沉积期,南北差异特征明显,北部发育三角洲平原,南部发育三角洲前缘。上二叠统石盒子组和石千峰组发育湖泊沉积。三角洲平原分流河道和三角洲前缘水下分流河道砂体在盆地内最为发育,是该区的主体储集砂体。潮坪砂坝和三角洲前缘指状砂坝也是较有利的储集体。其纵向发育和横向展布是今后气田勘探的一个重要研究课题。     

鄂尔多斯盆地东北部山西组-上石盒子组三角洲沉积及演化

鄂尔多斯盆地东北部二叠系山西组和石盒子组是重要的天然气产层。综合野外露头和钻井的岩石学、沉积构造、剖面结构特征,分析了鄂尔多斯晚古生代陆内坳陷盆地3个演化阶段沉积充填的差异性,认为盆地形成阶段以大型辫状河潮控三角洲向陆相曲流河三角洲转化为特征;发展阶段以大型陆相辫状河三角洲向陆相曲流河三角洲转化为特征;成熟阶段以发育陆相网结河三角洲为特征,建立了3种适合研究区储集砂体预测和评价的"大平原,小前缘"三角洲模式,提出辫状河三角洲或曲流河三角洲的分流河道、水下分流河道和河口坝形成了粒度较粗、规模较大、厚度较稳定的有利于天然气运移聚集的砂体,是储层发育和分布的最有利相带,网结河三角洲和浅湖沉积了大量泥岩可作为盖层,加上太原组和山西组的聚煤作用,共同形成了该地区的天然气藏的生储盖组合。     

豫西太原组、山西组中潮道沉积的类型和特征

豫西太原组中的潮道为陆表海滨岸潮道类型,其特点为:向上变细的层序,冲刷切割下伏的灰岩层,具大型板状、槽状交错层理和双向交错层理,潮道曲流砂坝发育。山西组下段的潮道为障壁后潮道,位于障壁砂坝后的潮坪区;潮道砂岩泥质杂基较高,正粒序,砂体自海向陆分叉尖灭;潮坪、潮道等亚环境组合影响了其上发育的煤层的厚度变化。山西组上段的潮道为下三角洲平原潮道类型,多位于分流河口,砂岩为正粒序,双(单)粘土层和潮汐周期层序发育。     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征*

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

渤海湾盆地临清坳陷晚古生代古地理特征*

运用沉积学、地层学、板块构造学等学科理论,分析了临清坳陷晚古生代沉积特征,采用单因素分析多因素综合作图法进行岩相古地理编图,总结出其盆地演化特征。研究结果表明：临清坳陷晚古生代沉积类型主要包括障壁—潟湖沉积、潮坪沉积、碳酸盐岩台地沉积、河控浅水三角洲沉积及曲流河—湖泊沉积。编制5张岩相古地理图,分析发现：本溪期以潮坪相和碳酸盐岩台地相沉积为主;太原期以碳酸盐岩台地相、障壁—潟湖相以及潮坪相沉积为主;山西期以河控浅水三角洲相沉积为主;下石盒子期主要是曲流河道和泛滥平原沉积为主;上石盒子期主要以曲流河与湖泊沉积为主。研究区盆地演化可以划分为3个阶段：第1阶段为晚石炭世至早二叠的本溪期与太原期,主要是陆表海充填沉积阶段;第2阶段为过渡环境沉积充填阶段,即二叠世山西期;第3阶段为陆相环境沉积阶段,包括上石盒子和下石盒子期。     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

鄂尔多斯盆地子洲地区上古生界沉积相及演化特征

在对大量钻井岩心观察分析的基础上,结合鄂尔多斯盆地区域地质背景,利用岩性、古生物、沉积构造、粒度分析、地球化学特征等鉴别沉积标志特征,分析鄂尔多斯盆地子洲地区晚古生代各时期沉积相特征,总结其演化规律。晚古生代研究区共发育5种沉积体系,分别是障壁海岸沉积体系、浅海陆棚沉积体系、曲流河三角洲沉积体系、辫状河三角洲沉积体系以及湖泊沉积体系。研究区晚古生代沉积演化经历两大阶段。重点分析山西期与石盒子早期盒8期沉积环境,子洲地区山西组沉积为水下还原环境,受河流三角洲作用控制,仅在山西组早期研究区南部受到短期海泛的影响;石盒子早期研究区处于完全的淡水环境,受辫状河三角洲作用控制。晚古生代沉积时气候特点体现出由温暖潮湿气候向半干旱—干旱气候转变,沉积体系表现为由海相、海陆过渡相向陆相过渡转变的特点。     

秦皇岛地区上古生界沉积特征与沉积演化

目前渤海湾盆地中浅层油气资源勘探已进入中、高成熟阶段,上古生界现成为寻找和发现潜在油气资源的重要领域,对上古生界地层特征、沉积相类型及沉积演化过程进行深入研究,对于油气勘探具有一定的指导作用。以沉积学理论为指导,以华北东部地区秦皇岛石门寨上古生界野外露头剖面为基础,通过对其进行详细勘测,识别岩性特征、地层序列以及发育的沉积相类型,明确沉积演化过程。研究表明,秦皇岛地区上古生界自下而上可分为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组及石千峰组,共识别出潮坪相、潟湖相、障壁岛相、台地相、浅水三角洲相及河流相6种主要的沉积相类型;本溪组—太原组发育潮坪相、潟湖相、障壁岛相、台地相,山西组发育浅水三角洲相,下石盒子组—石千峰组发育河流相。研究区上古生界经历了由海相—海陆过渡相—陆相的沉积演化过程。     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

鄂尔多斯盆地北部苏里格庙含油气区二叠系山西组及下石盒子组盒八段岩相古地理

以测井资料和岩心观察为基础，对鄂尔多斯盆地北部苏里格庙含油气区的二叠系山西组及下石盒子组盒八段识别出了辫状河、曲流河、三角洲和湖泊等4种沉积相类型。利用层序地层学原理，将山西组和下石盒子组盒八段划分5个三级沉积层序，建立了苏里格庙含油气区层序地层格架。编制了以体系域为单位的山西组和下石盒子组盒八段沉积期岩相古地理图，探讨了层序地层格架内的山西组和下石盒子组盒八段沉积期岩相古地理特征及演化规律。山西期古地理格局呈南北向相分异的曲流河-三角洲沉积；盒八段沉积期冲积体系大范围向研究区南部迁移，形成了以辫状河沉积为主的河流-三角洲沉积。河道砂体是苏里格庙含油气区有利的砂质储集体类型，主要发育在低位体系域。实践表明，以体系域为单位编制的岩相古地理图，可以清楚地展示不同沉积时期的沉积微相展布与迁移变化，是有利储层预测的一种有效方法。     

山西沁水盆地东南部上石炭统—下二叠统太原组聚煤环境

山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L₁灰岩顶部、L₂灰岩中下部、L₄灰岩上部、L₅灰岩顶部、L₇灰岩顶部和L₈灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。     

华北晚古生代成煤环境与成煤模式多样性研究

华北晚古生代聚煤盆地存在活动体系成煤环境和废弃体系成煤环境。前者的海相成煤环境主要为泻湖泥炭坪,陆相成煤环境以三角洲平原沼泽意义最大。晚石炭世至晚二叠世,海相为主的成煤环境逐渐被陆相为主的成煤环境所取代,由盆缘到盆内成煤环境总体呈环带状展布。成煤环境差异性影响了成煤特点,这些成煤特点成为识别海、陆相煤层的显著相标志。华北晚古生代聚煤盆地在时间上和空间上存在成煤模式的多样性,以陆表海滨岸成煤模式、废弃碎屑体系成煤模式和浅水三角洲成煤模式为主。     

山西静乐舍科勘查区太原组和山西组煤层赋存地质特征

山西静乐舍科勘查区主要含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组,通过对区内地质成果分析,本区太原组沉积环境由河控三角洲到潟湖、潮坪交替出现,期间发育两次碳酸盐台地,岩性主要以灰岩、泥岩、中粗砂岩和粉、细砂岩为主,含主要可采煤层9煤层;山西组主要为三角洲平原分流河道相、泛滥盆地相和泥炭沼泽相,以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主,含主要可采煤层4-1、4煤层;4-1号煤层属大部可采的较稳定煤层,4和9号煤层属全区可采的较稳定煤层;本区主要煤类均为焦煤,资源量丰富,煤质较好,具有较高的开发价值。     

豫西荥巩——新密煤田太原组、山西组的沉积环境和聚煤规律

荥巩和新密煤田是豫西北部的两个相邻煤田。主要含煤地层为晚古生代晚石炭世太原组和早二叠世山西组,总厚100—150m;下石盒子组及晚二叠世的上石盒子组在本区仅偶含薄煤层。太原组位于含煤岩系最底部,为碳酸盐岩和碎屑岩交替沉积,灰岩形成于清澈、温暖、浅水的陆表海潮下环境,碎屑岩则为潮道和潮间带为主的潮道、潮坪沉积。太原组含有6—7层薄煤层,形成于咸水或半咸水的泥炭沼泽中。山西组几乎全由碎屑岩组成,下部发育本区的主要可采煤层二1煤。二1煤以下层位为潮坪和横向与之共生的潮道、潮沟及河口潮汐砂脊沉积,二1煤以上为河流作用为主的三角洲沉积,三角洲由北向南进积到半咸水的海湾中。二1煤形成于海退时期,它们堆积在滨海平原的淡水泥炭沼泽中,其厚度变化及发育程度主要受成煤前沉积环境控制,但在本区西部构造较复杂处,煤层厚度受后期构造影响较大。沉积环境对煤层原生厚度的影响主要表现在潮坪和废弃的潮道、潮沟、河口潮汐砂背沉积物之上,煤层发育好,而在二1煤之下有活动的潮道及河口潮汐砂脊发育时,煤层较薄或不发育。