陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究

本文系统地研究了陕北鄂尔多斯盆地的埋藏变质作用。砂岩胶结物在成岩到变质作用转化过程中经历了如下4个阶段:1.粘土胶结阶段;2.压溶长石、石英再生长阶段;3.碳酸盐胶结阶段;4.生成浊沸石阶段。泥岩中粘土矿物组合在埋藏变质过程中出现如下转化:早期蒙皂石、高岭石组合,随埋深的增加转化为伊利石和镁铝蛇纹石混合阶段;进一步埋深出现了伊利石和绿泥石混层阶段;最后转化为分散状的伊利石和绿泥石。     

岩溶作用对鄂尔多斯盆地中部气田马五段储集层的控制作用

鄂尔多斯盆地中部气田储集层为奥陶系马家沟组五段白云岩风化壳,以古岩溶型储集层为主。其储集空间的形成是岩溶作用和其他成岩作用相互作用的结果。根据盆地发展演化阶段的不同,大致可划分出四期岩溶作用,即近地表成岩早期大气淡水淋蚀作用、表生期古岩溶作用、浅埋藏期压实溶解作用和深埋藏期深埋溶解作用,其中表生期古岩溶作用对储集层的形成起了关键的控制作用。岩溶作用对储集层的控制主要表现在对储集空间形成类型、储集岩     

右江盆地三叠纪岩层极低级变质作用及地球动力学意义

右江盆地三叠纪槽盆相浊流沉积岩系遭受过区域极低级变质作用。依据地质观察和伊利石结晶度、绿泥石-云母堆垛集合体、标志性粘土矿物及白云母(伊利石)b0参数测定资料,阐述了泥质岩石的成岩变质作用经浅层(近)变质作用到浅变质作用的转换特征。变质温度区间为150-350℃,低压类型,具高地温梯度(40-43℃/km).变质级及亚带总体与地层时代及岩层在地层柱中的位置有耦合关系,而与区域变形强度无关。最后指出区域极低级变质作用是印支-燕山构造旋回早期及区域变形前的地质事件,属于地壳伸展构造背景下右江边缘型盆地内部的埋藏型变质作用。     

关于成岩作用与变质作用界线的讨论：从沸石相谈起

成岩作用与变质作用界线的划分是当前地质学界关注的焦点之一。传统的观点将沸石相作为最低级变质相，本文以鄂尔多斯盆地东部上三叠统延长组的浊沸碱玫吐鲁番－哈密盆地哈密凹陷三叠系的浊沸石为例，提出浊沸石的形成为高ｐＨ值，低Ｐｃｏ２和Ｘｃｏ２高钙离子活度，高ＳｉＯ２活性的高盐度等，稳定在从８０℃到２００℃左右的广大温度范围内，常与油气生成带一致，属成岩矿物相，取消沸石相，用明确的综合划分标志来确定成岩作用与     

埋藏环境下碳酸盐岩建设性成岩作用类型、特征及其意义

本文通过对南方中扬子地区和北方鄂尔多斯盆地西缘的寒武系、奥陶系埋藏成岩作用的详细研究,认为:（1）埋藏破裂、裂隙作用虽然能使岩石孔隙度有所增加。但更重要的是连通原已存在的孔隙。从而提高岩石的孔隙度和渗透率:（2）埋藏白云化作用形成的晶间孔、缝、晶内孔、晶间溶孔等是油气储集的一种最有利的空间;（3）与构造作用相关的埋藏溶解作用和深部埋藏作用能形成有意义的油气储集场所。上述3冲作用相互叠加时。岩石的孔隙度和渗透率将急剧提高。本文提出鄂尔多斯北缘和东缘奥陶系是油气勘探的战略远景区。同时首次提出了识别埋藏白云石化作用和埋藏溶解作用的标志和际准。     

很低级变质作用研究及其在沉积盆地中的应用

很低级变质岩石在沉积盆地中分布广泛。在成岩-低级变质作用演化过程中,随着变质程度的增加,油气、煤的演化阶段也会发生相应的变化。因此,很低级变质作用与石油、天然气、煤等能源矿产关系密切。本文系统总结了很低级变质作用研究的几个方面及其新进展,包括很低级变质带的划分、粘土矿物地质温压计、变质作用p_T_t轨迹及其在沉积盆地中的应用等等,并结合实例初步探讨了川西北若尔盖坳陷三叠系的很低级变质作用。研究表明,对沉积盆地中很低级变质作用的研究,对于划分成岩-变质界限,明确盆地的热成熟阶段,恢复盆地古地温、古构造史以及指导油气勘探等,都具有十分重大的理论和实际意义。     

右江盆地三叠纪岩层极低级变质作用及地球动力学意义

 右江盆地三叠纪槽盆相浊流沉积岩系遭受过区域极低级变质作用。依据地质观察和伊利石结晶度、绿泥石-云母堆垛集合体、标志性粘土矿物及白云母(伊利石)b0参数测定资料,阐述了泥质岩石的成岩变质作用经浅层(近)变质作用到浅变质作用的转换特征。变质温度区间为150-350℃,低压类型,具高地温梯度(40-43℃/km).变质级及亚带总体与地层时代及岩层在地层柱中的位置有耦合关系,而与区域变形强度无关。最后指出区域极低级变质作用是印支-燕山构造旋回早期及区域变形前的地质事件,属于地壳伸展构造背景下右江边缘型盆地内部的埋藏型变质作用。     

沉积盆地成岩作用系统及其时空属性

含油气盆地的勘探开发对认识沉积成岩作用和储层发育规律提出了很高的要求。然而,迄今为止沉积学家和石油工程师还很难如认识沉积过程及其结构那样认识盆地尺度或宏观尺度上成岩作用的时空分带。为此,本文探讨了成岩作用类型的时空属性和主控因素等理论问题,提出了成岩系统分级(类)的有关准则,试图以此探索成岩作用时空分布与演变研究的新思路。结合中国东、西部有关中-新生代沉积盆地实例分析,阐述了盆地域(尺度)、层序域、亚层序域、层内域等成岩作用系统的客观存在,并对盆地域、层序域成岩作用系统动力学研究的思路和方法作了进一步阐释。在盆地尺度上成岩作用的时空分布主要与盆地大地构造位置及其控制的温压场、物源、剥蚀-搬运气候背景、埋藏历史、水文体制叠置方式密切关联;层序域成岩作用系统的时空分异则主要取决于埋藏深度、层序结构与宏观物理-化学障、沉积体系(配置)、水文体制。研究认为,成岩系统的层次分析是认识不同类型沉积盆地成岩结构的重要基础,而对于确定的盆地类型而言,盆地尺度水文体制与流体-岩石相互作用研究是解析成岩作用时空属性的关键。成岩系统研究目前还面临许多关键问题亟待解决,如成岩系统及其边界条件的划分:成岩作用系统关键要素及其制约机制的厘定;盆地尺度上精细构造演化和温压历史恢复;盆地流体属性和活动期次的准确鉴别;盆地尺度上成岩作用数值模拟和动力学过程研究。     

山东胜利油田第三系碎屑岩的埋藏成岩作用与储层评价

研究区在新生代为一持续下沉的断陷盆地,碎屑岩十分发育.有些埋藏成岩矿物,其出现深度的温度,等于或接近于其他学者对这些矿物的实测温度.这类成岩矿物包括石英(次生加大)、自生高岭石、自生石榴石、腐蚀状绿帘石及粘土矿物等.根据与温度有关的各种成岩作用,可划分出浅成、中成、深成和超深成四个岩带.业已查明,埋藏成岩带可用以划分和评价碎屑岩储油层.     

鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块马五41段白云岩储层建设性埋藏成岩作用及意义

受古岩溶作用的影响,鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块形成了层位较稳定的溶蚀孔洞白云岩储层。利用钻井岩心、铸体薄片、阴极发光及地球化学手段等,对研究区马五41段白云岩储层埋藏环境下建设性成岩作用进行了系统研究。研究表明,区内埋藏环境下建设性成岩作用有埋藏白云石化作用、埋藏溶解作用、裂缝作用等。研究区晶粒白云岩C、O同位素比值与奥陶纪海水的C、O同位素值相比明显偏负,表明地层经历了埋藏白云石化作用,埋藏白云石化作用使得岩石体积缩小、岩石孔隙度有所增加,有利于晶间孔的形成。埋藏溶解作用可形成大量的溶蚀孔、洞、缝等储集空间,为油气的储集成藏提供了有利的场所。裂缝的发育增加了溶蚀孔洞的连通性,有效地提高了储层的孔隙度与渗透率。上述3种建设性成岩作用相互叠加配合,使得裂缝与原本存在的孔隙配套,对良好油气储集空间的形成起了决定性控制作用。     

鄂尔多斯盆地中生代地层剥蚀量估算及其地质意义

盆地演化中地层的沉积与剥蚀及盆地的历史构造形态变动是盆地分析及其矿产富集的重要影响因素。本文考虑到盆地西部白垩系的声波时差资料的分段性和估算中生代三叠纪以来抬升剥蚀事件强度所需选择合理方法的重要性,采用钻井分层资料“点连线,线线相交闭合”方式,应用以地层对比为主的方法估算了三叠纪以来4期地层抬升并遭受剥蚀的剥蚀量。估算结果发现,白垩纪末期为三叠纪以来最强烈一期全盆抬升剥蚀事件,三叠纪末期、中侏罗世和侏罗纪末期等3期剥蚀事件相对较弱。剥蚀强度分布与盆地演化模拟结果表明,盆地自三叠纪以来的构造变动表现为一掀斜过程;对盆地三叠系油气生成、运聚的影响分析认为,三叠系烃源岩在晚侏罗世前已生烃,掀斜构造演化过程使油气运移指向盆地东部及东南地区。     

鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化

低煤阶煤层气作为一种非常规天然气资源,具有良好的勘探开发前景。我国低煤阶煤层气资源丰富,进行低煤阶煤层气系统演化分析,对其富集成藏及开发具有重要的理论意义。鄂尔多斯盆地煤层甲烷的碳同位素δ13C₁为–33.1‰~–80.0‰,氢同位素δ_CH4为–235‰~–268‰。该盆地侏罗系煤层气藏主要有次生生物气与热成因气构成的混合型煤层气藏和热成因气藏两种类型。据构造热事件、煤层气组分及成因,结合不同阶段的煤层埋深、变质程度和生气特征等,将鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化划分为4个阶段:煤系浅埋–原生生物气阶段﹑煤系深埋–热成因气阶段﹑煤系抬升–吸附气逃逸散失阶段﹑煤系局部沉降–次生生物气补充阶段。其中,煤系深埋–热成因气阶段和局部沉降–次生生物气阶段是低煤阶煤层气资源的主要形成阶段。次生生物气的补充是鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气成功开发的重要气源。鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气藏应属于单斜式富气成藏模式。      

鄂尔多斯盆地周边地区岩溶发育模式及岩溶地下水开发利用探讨

鄂尔多斯盆地周边岩溶区岩溶含水岩组主要由奥陶系和寒武系灰岩组成,岩溶发育受层状裂隙和构造裂隙控制,主要分布在盆地的东缘、南缘和西缘。文中通过对鄂尔多斯盆地周边岩溶区碳酸盐岩分布特征和埋藏条件的分析,提出3种岩溶发育模式:斜坡顺层岩溶发育模式、裂谷逆层岩溶发育模式和逆冲断层岩溶发育模式,对3种模式下岩溶发育的地质构造特点、水动力及水化学条件、岩溶发育特点进行分析和总结。初步探讨了3种模式下岩溶地下水资源量和开发利用规划。结果表明鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水具有巨大的开发潜力。     

宁夏固原炭山窑山组形成时代的裂变径迹热史约束

查明鄂尔多斯盆地西缘窑山组的形成时代,是正确进行地层对比、恢复盆地原貌及其演化的关键。根据"随着沉积作用的进行,窑山组埋藏深度增加,其经历的温度相应增加"的原理,运用磷灰石裂变径迹热史模拟方法,重建了宁夏固原炭山窑山组样品经历的温度史。热史模拟结果表明,样品初始埋藏增温的时间是距今196 Ma,样品埋藏增温的时间区间距今196~168 Ma。从而可知,炭山窑山组样品形成于距今196 Ma,窑山组形成于早-中侏罗世延安期（距今196~168 Ma）。      

前前陆盆地层系砂岩成岩环境特征及其孔隙演化——以鄂尔多斯盆地西缘二叠系为例

鄂尔多斯西缘二叠系为前前陆盆地层系，砂岩成岩作用仍受前陆盆地构造的影响，不同构造分区砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现，西缘逆冲带砂体经历了浅埋藏弱压实和溶蚀作用，储集物性最优；斜坡带砂岩储层不仅残留少量粒间孔隙，而且溶蚀作用形成的次生孔隙对储集空间的改善十分明显；压实压溶作用和胶结充填作用严重损害前渊带砂岩原生孔隙，但后期的凝灰质溶蚀蚀变作用对储层性能有一定的改善，仍不失为天然气的有效储层。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界煤系页岩气藏特征及勘探方向

煤系页岩气是未来非常规天然气的勘探方向。以鄂尔多斯盆地东部为例,对区内上古生界煤系太原组和山西组页岩气成藏的构造条件、储层特征和资源潜力进行了分析。研究认为,区内构造简单,泥页岩储层埋藏浅,厚度大,泥页岩有机质演化程度较高,有机碳含量较高,页岩气含量较高,页岩气成藏条件较优越,页岩气勘探开发的有利区位于府谷-神木-临县一带。鄂尔多斯盆地东部上古生界煤层发育,煤层气含量较高,局部层段存在砂岩气,页岩气可与煤层气、煤系砂岩气等综合勘查、共同开发。      

鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏类型辨析

针对鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏是否为深盆气藏的问题,从成藏条件、成藏期次和气水分布特征等方面与典型的加拿大阿尔伯达深盆气藏进行综合对比。研究结果表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏烃源岩分布广泛、生气中心不明显、生气速率较低、持续供气条件较差且供气分散,难以形成满足深盆气藏气驱水的动力;储层物性差、非均质性强、展布方向与构造走向一致且上倾方向为物性较差的致密层,不具备深盆气藏储层向上倾方向物性变好的条件;源储配置样式为"自生自储"式和"垂向叠置"式,由于砂体规模小、分布不连续,源储接触局限,不具备深盆气藏源储大面积接触的特征;天然气发生3期成藏,在盆地埋藏期与抬升期均可成藏,成藏时间较早,后期气藏调整改造强烈,不具备深盆气藏的保存条件。气水分布主要受储层物性和区域构造控制,分布复杂、分异不明显,没有气驱水形成的"气水倒置"界面。成藏特征综合对比分析表明鄂尔多斯盆地上古生界气藏并非深盆气藏,应为主要由储层物性控制的岩性气藏,该区油气勘探应以优质储层研究为重点。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987111000879

Multiple sets of thick coal beds characterized by simple structure and shallow burial depth were developed in the Early and Middle Jurassic strata of the Ordos Basin,northwestern China.The huge reserves of this high quality coal have a high commercial value.We studied the coal’s petrologic characteristics and its maceral distribution to determine the maceral’s contribution to generation of oil and gas.The results show that the Jurassic coals in the Ordos Basin have special penological features because of the Basin’s unique depositional environment which was mainly a series of high-stand swamps in the upper fluvial system.These petrographic features are a result of the development of typical inland lakes where some sand bodies were formed by migrating rivers.After burial,the peat continued to undergo oxidizing conditions,this process generated extensive higher inertinile contents in the coals and the vitrinite components were altered to semi-vitrinite.The macroscopic petrographic types of these Jurassic coals are mainly semi-dull coal,dull coal,semilustrous and lustrous coal.The proportions of semi-dull coal and dull coal are higher in the basin margins,especially in the area near the northern margin.The numbers of semilustrous and lustrous coals increase southwards and towards the central basin.This situation indicates that different coal-forming swamp environments have major controlling effects on the coal components.Another observation is that in the Ordos" coal sequences,especially in the lower part,some sandstone beds are thick,up to 20 m with a coarse grain size.The higher fusinite content in the macerals accompanies a higher semi-vitrinite content with more complete and regular plant cell structure.The fusinite structure is clear and well preserved.After burial,the lithology of the roof and floor rocks can continue to affect the evolution of coal petrology.The sand bodies in the roof and floor exhibit good physical conditions so that pore water can maintain a long-term state of oxidation,circulation and connection to the coal.So coal components remain in an oxidation environment for a long time.Conversely,in the basin center,lacustrine facies developed and peat was rapidly covered by mudstone after burial and subsequent coal beds rapidly entered a reducing environment.As a result,abundant gelatification occurred and the vitrinite content increased.Exinite often accumulated in a specific position in the coal bed.Although the average exinite content is not high on the whole,it does significantly contribute to the total hydrocarbon generation. The exinite content has been underestimated,especially the amorphous bituminous fluid and its importance is emphasized here.The reason is that the fluid flows easily into fusinite which has strong rigidity,or flows into some fissures,where it is commonly neglected.     

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤的煤岩特征及成因分析

鄂尔多斯盆地侏罗系发育多层厚煤层,煤质优良,储量巨大,且构造简单,埋深较浅,具有很大的开采价值。该岩系独特的煤岩特征与其成煤沼泽环境有密切联系,即内陆湖泊发育有关的河流体系上部的一系列高位沼泽;泥炭埋藏后继续经历不同程度的氧化阶段,使得煤岩组分中惰性组分含量普遍偏高,而镜质组分普遍经受一定程度的丝炭化作用而成为半镜质体。研究表明盆地中侏罗系煤系中煤的宏观煤岩主要以半暗煤和暗淡煤为主,半亮煤和光亮煤占次要地位;在盆地边缘,特别是靠近盆地北部物源地区,半暗煤、暗淡煤含量比例较高,往南向盆地中心部位半亮煤和光亮煤逐渐增多,表明沉积环境和成煤沼泽环境对煤岩组分具有主要控制作用;含煤岩系中,特别是煤层下部砂岩越厚,颗粒越粗,显微煤岩组分中丝质体含量越高,而且其结构完整、清晰,半镜质体含量也越高,植物细胞结构越完整和规则。埋藏后顶底板岩性还会继续影响煤岩组分的演化过程。煤层顶底板砂体由于物性条件好,孔隙水仍可长时间处于氧化与循环流通状态,使得各煤岩组分能长时间处于氧化状态,有利于丝炭化作用进行;相反,在盆地中心,湖泊相发育,泥炭被埋藏之后迅速被泥岩覆盖,煤层很快处于还原缺氧环境,凝胶化作用得以充分进行,镜质组的含量就会增高。研究还发现,壳质组常常在煤层中的某一部位富集,虽然整个煤层中其平均含量不高,但是却对煤层的总体生烃能力会有很大贡献。以往的研究成果中,壳质组含量常常被低估,尤其是呈流动状态的沥青质体,因为它最容易流动到刚性比较强的丝质体内部或各种裂隙中而常常被忽略,在以后的研究中值得加以重视。