陆相坳陷盆地边缘沉积区古地貌恢复:以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组为例

常用的古地貌恢复方法侧重于利用地层厚度反映古地貌形态,而忽略沉积前由于盆地差异沉降导致地层厚度反映古地貌的不准确性。笔者以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组沉积前古地貌恢复为例,提出一种沉积趋势校正的新方法。百口泉组沉积前为一种陆缘剥蚀区—过渡区—沉积区背景下的冲积扇—扇三角洲陆—湖相逐渐过渡的沉积体系,以地层厚度反映的古地貌形态能较好地刻画湖盆水下部分,较难合理地刻画陆上的古地貌特征。结合研究区资料情况,优选残余厚度法和地震层拉平法开展古地貌恢复工作。首先获取三叠系百口泉组地层真厚度,经过压实、古水深校正之后,对陆上部分的古地貌进行沉积趋势校正。校正后的古地貌较前人研究结果更加合理,对准噶尔陆相坳陷盆地的复杂源-汇沉积体系分析的指导更加准确。     

滨里海盆地M区块晚石炭世古地貌恢复与白云岩储层预测

白云岩储层的发育主要受原始沉积岩性和后期溶蚀作用影响, 原始沉积岩性受沉积时古地貌控制, 后期溶蚀作用受溶蚀古地貌控制.滨里海盆地M区块石炭世KT-Ⅰ层有利储集岩为溶蚀白云岩, 分布在KT-Ⅰ层顶部, 孔隙类型为晶间(溶)孔、粒内溶孔和生物体腔孔.M区块石炭系沉积时为"西高东低"古地貌背景, 在二叠世早期地层回返呈"东高西低"特征, KT-Ⅰ层顶部遭受剥蚀.通过残余地层厚度法和沉积补偿厚度印模法对KT-Ⅰ层原始沉积古地貌和后期溶蚀古地貌进行了恢复, 指出了M区块原始沉积古地貌高地与溶蚀斜坡带叠合区为有效白云岩储层分布区, 提出了M区块勘探方向为"向南扩大勘探场面, 向东拓展勘探新区", 在中-南部和南部建议了3口井位, 取得了很好的钻探实效.表明古地貌恢复技术是M区块预测白云岩储层的有效方法.      

陆相盆地源－汇系统要素耦合研究进展

源－汇系统研究已成为世界范围内地球科学领域广为关注的重要课题.陆相盆地作为源－汇系统研究的重要方面,相对于洋陆边缘源－汇系统,其源－汇系统要素多样、过程复杂、沉积体系多变,耦合模型预测难度大,且尚处于起步阶段.陆相盆地源－汇系统研究主要集中于驱动机制及地球动力学过程、深时古气候、沉积盆地古物源区演化恢复与古水系重建、源－汇系统要素分析及剥蚀－搬运－沉积过程单因素分析与耦合模式探讨.基于钻井、岩心、分析化验数据的多方法物源示踪分析与三维地震数据的地震地貌学或地震沉积学分析,为地下陆相盆地古源区恢复、古水系重建及沉积体系的沉积地貌和沉积过程研究提供了重要的技术支撑.关注不同母岩区源－汇系统差异,开展现代考察与古代源－汇相结合,并尝试定量化源－汇系统耦合－过程研究,最终形成工业化标准与规范是陆相盆地源－汇研究的发展趋势.      

深时源-汇系统古地理重建方法评述

源-汇系统根据侵蚀、搬运及沉积作用的显著程度可划分为物源区、过渡区和沉积区,根据研究的时间尺度可划分为现代系统、第四纪系统和深时系统。洋陆边缘源-汇系统根据地貌单元的空间配置可划分为"陡—短—深"、"宽—深"及"宽—浅"3种空间分布类型,这3种类型在沉积体积分布及沉积记录保存潜力上存在差异。完整的源-汇系统古地理重建包括沉积区古地理重建和物源区古地理重建。深时尺度下沉积区古地理重建方法随着岩相古地理、构造古地理、生物古地理及层序地层学的发展已趋完善,而物源区古地理重建则更具挑战性,尤其是在物源区遭受侵蚀而不复存在的情况下更具难度。在源-汇分析方法体系中,物源区古流域水系形态、面积范围、地貌地势等古地理要素可通过构造要素分析、碎屑矿物分析、沉积体积回填、地貌学参数比例关系、古水力学参数比例关系和河流沉积通量模型等方法获得。总之,深时源-汇系统古地理重建能够通过盆地沉积记录揭示出物源区古地理演化特征,为沉积盆地充填过程提供沉积供给的信息,对能源矿产勘探和深时古环境研究具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地延安地区奥陶系风化壳古地貌恢复

鄂尔多斯盆地东南部延安地区奥陶系马家沟组顶部发育风化壳岩溶储层,因古地貌代表了地层沉积和成岩作用的背景,因而在储层的形成和演化过程中具有重要意义。在区域构造背景和地层展布的基础上,综合利用残余厚度法和印模法,并结合铝土岩厚度分布和古沟槽识别结果,准确恢复出延安地区奥陶系风化壳古地貌分布格局。结果显示,延安地区西南部表现为古岩溶高地,中部大部分地区表现为古岩溶斜坡,东部属岩溶斜坡与岩溶盆地之间的过渡带。古地貌格局和古沟槽的分布影响了储层的形成、发育和天然气的富集。延安地区岩溶古高地、靠近侵蚀古沟槽的斜坡位置含气性较好,可能与大气水淋滤等因素导致的储层发育程度、物性好坏、不整合面之上盖层的封盖性等因素有关。     

塔中Ⅱ区奥陶系鹰山组岩溶古地貌恢复方法研究

塔中地区在构造上是塔里木盆地中央隆起的一部分,属于中央隆起带中段的塔中低凸起。良里塔格组沉积之前吐木休克组、一间房组、鹰山组地层遭受不同程度的剥蚀,精确雕刻鹰山组顶面古岩溶地貌,对岩溶储层地质建模及有利区块预测具有重要意义。论文对比了不同古地貌恢复方法:认为印模法可以很好地雕刻微地貌形态,但是区域构造趋势却与实际不符;残厚与残厚趋势面法构建了当时的古构造,但不能刻画微地貌形态。本次研究首次提出“残厚趋势面与印模残差组合法”古地貌恢复技术,该方法不仅解决了塔中地区古地貌恢复难题,且有利于计算机实现。研究认为塔中Ⅱ区奥陶系鹰山组古地貌形态可划分为三种二级地貌单元:岩溶台地、岩溶缓坡地和岩溶盆地,并给出了不同岩溶地貌单元的划分指标体系。      

四川盆地南部中二叠统茅口组古岩溶地貌恢复及其石油地质意义

中二叠统茅口组是四川盆地南部重要的天然气产层之一。在中二叠世末期由东吴运动引起的地层暴露和风化淋滤的影响下,茅口组海相碳酸盐岩发育了风化壳岩溶型储层,但其岩溶古地貌迄今未得到准确恢复,影响了对茅口组碳酸盐岩储层分布的正确认识。本文以录井、测井及岩心等资料的综合分析为依托,通过地层精确划分、对比以及等时地层格架的建立,在茅口组顶部侵蚀面上、下地层中优选并确定了长一段顶面和茅三段底面两个全区稳定分布的、近等时的地层界面作为恢复岩溶古地貌的基准面。在分别编制研究区残余地层等厚图和印模地层等厚图的基础上,采用残余地层厚度法和印模地层厚度法,运用Surfer软件分别恢复了研究区龙潭组沉积前的岩溶古地貌和长一段沉积后茅口组顶部潜山地貌。这两种方法恢复的茅口组顶部古地貌所反映的地形起伏变化和总体格局基本一致,可以划分出岩溶台地、岩溶斜坡和岩溶盆地3个二级地貌单元以及溶丘、残丘、丘丛、浅洼、浅谷等次一级地貌单元。指出岩溶台地主要以泸州古隆起为核心向四周展布,整体地势较平缓,山体多呈圆丘状,低矮坡缓,不发育峰丛地貌;岩溶斜坡分布于岩溶台地外围,其中的岩溶缓坡主要展布于研究区北部和东部,岩溶台地西缘则表现出岩溶陡坡地貌;岩溶盆地分布于研究区西南部的宜宾、沐川、绥江等地区,地势平坦,以平原地貌为主。茅口组岩溶古地貌单元与大型储集空间及油气产出状况关系的分析表明,岩溶古地貌控制了岩溶型储层的发育与分布,进而控制了天然气产量的分布。指出岩溶缝洞型储层在岩溶台地和岩溶斜坡上基本同等发育,岩溶台地为重点勘探的有利区带,岩溶陡坡带则是最有利的勘探区带。     

鄂尔多斯盆地宜君—富县地区马家沟组顶部岩溶古地貌特征

在岩心观察、薄片鉴定及地震分析基础上,开展马家沟组岩溶地质及其地球物理响应分析,综合运用印模法和残余厚度法恢复马家沟组顶部岩溶古地貌形态。研究表明研究区马家沟组顶部发育岩溶洼地、岩溶斜坡及岩溶高地3种古地貌单元,马家沟组岩溶古地貌具有"一高地、两斜坡、两洼地"的特点,岩溶洼地地层保存基本完整,岩溶高地普遍缺失马五_3段及以上地层,而岩溶斜坡的地层缺失情况介于岩溶洼地和岩溶高地之间。     

准噶尔盆地春光探区白垩纪古地貌恢复及其控砂机制

古地貌恢复是盆地沉积体系研究的重要手段之一。准噶尔盆地春光探区井位分布不均,无法有效地对白垩系凹陷区的储集层潜力进行评估。首先利用三维地震、测井和岩心等资料,采用高精度古地貌恢复方法,在建立全区层序地层格架的基础上,综合考虑压实校正、剥蚀量恢复和古水深恢复,按砂组恢复出春光探区白垩纪古地貌特征,识别出了下切谷、坡折带和局部凸起等地貌单元。结果表明春光探区白垩系沉积经历了扩张—收缩—逐渐填平补齐的过程,沉积体系继承性较好;精确的古地貌恢复反映了盆地的沉积过程,有助于储集层预测和微相划分,对白垩系沉积特征研究有重要意义。其次,分析了地貌单元对砂体分布和沉积相展布的控制作用,认为研究区古地貌对砂体控制作用明显,其中局部凸起对砂体有分隔作用,坡折带控制着砂体展布和成因类型,下切谷作为搬运通道控制着砂体发育位置和规模。最后,对沟谷体系进行了精细刻画,总结了古沟谷的V-U-W型发育模式,并定量分析其搬运能力。     

渤海海域南部古水系恢复及其沉积耦合响应预测

通过Global Mapper和ArcGIS软件对内蒙古Jargalant Nuruu与Turgen-Kharkhiraa山系的现代水系及渤海湾盆地埕北低凸起与渤南低凸起的古水系进行拾取,结合边界条件、断裂样式和母岩岩性三要素进行综合分析,认为水系在三要素约束下的组合样式多样:边界条件影响水系汇聚程度,陡坡带水系汇聚程度低,缓坡带水系汇聚程度高;断裂样式影响水系走向,边界断裂与水系走向垂直相交,斜交断裂与水系同向发育;火成岩地层水系样式多样,碳酸盐岩地层水系以亚平行状为主,变质岩地层水系以树枝状为主,整体发育单支平行状水系、羽状水系、梳状水系、亚平行状水系和树枝状水系五种水系样式.结合现代源汇与渤海湾盆地古源汇系统的不同水系样式对应沉积体差异性指出,（1）缓坡/稳定斜坡?边界断裂?火成岩/变质岩物源体系下形成第一级次水系?树枝状水系,沉积体以坡积扇和辫状河三角洲为主,砂体范围大,相对独立,富砂型;（2）缓坡/稳定斜坡?平行断裂?碳酸盐岩/火成岩物源体系下形成最次级水系?亚平行状水系,沉积体以洪积扇和辫状河三角洲为主,扇体范围小,相对独立,富泥型.通过古今类比、校验,准确拾取源区水系分布与发育特征,可有效指导地下沉积区优质沉积体预测,对源汇系统要素耦合具重要推进作用,切实服务地下规模性储集体勘探预测工作.      

东营凹陷南缓坡浅水三角洲沉积特征与源-汇过程

源-汇系统研究是当今地质学研究热点.东营凹陷南缓坡沙二段沉积时期是构造稳定的斜坡带,与其物源区广饶凸起构成完整的源-汇系统.基于岩心、测井、分析化验及三维地震资料,精细刻画研究区古地貌形态及沉积物搬运通道,明确沙二段浅水辫状河三角洲沉积特征;通过地震属性与钻井岩性标定,明确沉积体系分布及时空演化关系,探讨沉积主控因素及源-汇体系配置关系.结果表明,物源区自西向东发育i~iii三个汇水单元,及V₁~V₄四个古沟谷,碎屑沉积物通过古沟谷搬运输送,向滨-浅湖沉积环境的缓坡（0.52°~1.29°）沉积区供源,形成平面上河道频繁分叉改道、垂向上多个正韵律叠置、岩性以分选中等、磨圆较好的含砾砂岩为主的浅水辫状河三角洲沉积.自沙二下亚段沉积期到沙二上亚段沉积期,沉积体向前推进,规模增大,沉积体系垂向演化主要受控于古气候变化导致的湖平面升降.平面上,Ⅰ~Ⅲ沉积区内朵叶体形态及规模受控于源区汇水单元面积、垂向高差及通道形态与规模,朵叶体面积与垂向高差及汇水单元面积呈正相关.      

云南洱海现代湖盆源-汇系统划分、特征及差异

现代湖盆源-汇系统分析,可为古代源-汇系统研究提供参考依据.将云南洱海现代湖盆源-汇系统划分为西（S2S-W）、东（S2S-E）、北岸（S2S-N）3个独立的源-汇系统,S2S-E物源区母岩主要为碳酸盐岩,沉积体数量少、规模小（ < 10 km2）;S2S-W物源区母岩主要为变质岩及少量花岗岩、碳酸盐岩,沉积体数量多、规模大（> 40 km2）,相互叠置、连片分布;S2S-N为轴向物源型源-汇系统,母岩主要为碎屑岩,沉积物供应充足,形成大型沉积体.研究表明,同一盆地（洼陷）内可存在多个源-汇系统,由于母岩类型、构造活动、古地貌等因素的影响,可造成不同源-汇系统的流域面积、沉积区面积及沉积响应存在差异,在古代源-汇系统研究中需重视不同源-汇系统之间的差异性研究.      

莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段辫状河三角洲沉积特征表征

渤海湾盆地莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段是目前中深层油气勘探开发的重点主力含油层系。综合研究区沉积背景,以三维地震资料、岩心及测井资料为依托,结合地震沉积学研究,开展了垦利油区沙三上亚段辫状河三角洲沉积特征及演化规律研究。结果表明,莱州湾凹陷垦利油区沙三上亚段沉积期,发育以莱北低凸起、垦东凸起及潜在物源区潍北低凸起供源形成的辫状河三角洲沉积体系。研究区辫状河三角洲平原砂体以细—中砂岩为主,前缘砂体以粉—细砂岩为主,分选性中等较好。牵引流性质的沉积构造十分发育,多见生物扰动构造,反映三角洲前缘动荡的水体环境。顺物源方向发育斜交前积反射地震相,垂直物源方向识别出多期丘状反射地震相。综合古地貌、沉积特征及振幅属性切片,明确研究区沙三上亚段以北部物源莱北低凸起供源为主导,沉积中块及沉积东块为主体沉积区,莱北低凸起供源的三角洲呈后退趋势,其展布面积大（95~130 km2）。沉积西块及东块为多物源供给区,来自垦东凸起的三角洲前缘沉积逐渐萎缩,来自潍北低凸起的三角洲区前缘沉积逐渐向湖盆中央推进。上述沉积展布及演化规律为进一步精细勘探开发提供了沉积地质基础。     

Spatial distribution and temporal evolution of sediment transport pathway of deltaic deposits in a rift basin: an example from Liaodong Bay sub-basin,Bohai Bay,China

The Liaodong Bay sub-basin is a classic non-marine rift sub-basin in the Bohai Bay, northeastern China. The study area is located on the east side of Liaoxi uplift in the west slope of Liaodong Bay sub-basin. It sits on a draped anticline zone above the paleo-uplift and contains the second biggest offshore hydrocarbon field found in China to date. The sub-basin is bound to the west by the TanLu fault zone, the most active and largest fault active zone in eastern of China, and has been active from the Mesozoic to present. The spatial distribution and temporal evolution of the depositional systems in the lacustrine rift basin were significantly controlled by topography of paleo-uplift and the distribution of sediment transport pathways. Using 3D seismic and densely spaced well data, we systematically analysed the spatial distribution and temporal evolution of sediment transport pathway of the deltaic deposits in the SZ36-1 oilfield in the eastern slope of the Liaozhong sag. Two types of sediment transport pathway, including the fault relay ramps and erosional valleys, were recognised: (i) the fault relay ramps between two sub-parallel faults; and (ii) a series erosional valleys on the uplift, with ‘V-’, ‘U-’ or ‘W-'shaped cross-sectional patterns. Seismic stratal slices reveal that the erosional valleys branch and converge from upstream to downstream. The paleomorphology of the Liaoxi uplift (e.g., erosional valleys and sub-uplifts) and their evolution control the depositional systems and the pattern of sediment dispersal in the rift lacustrine basin area. The research indicates that paleogeomorphology controlled the direction of sediment transport, the capacity and position of sediment accommodation, influenced the type of sedimentary micro-facies and the spatial distribution pattern of the sediments. Seismic stratal slices and paleogeography maps reveal the erosional valleys shrunk progressively with sedimentary fills, resulting in decreasing gradients of the depositional slope, and provide a gentle geomorphology for a large-scale fluvial-delta depositional system to develop.     

渤海走滑断裂对古近系源－汇体系的控制作用

走滑断裂在渤海海域广泛分布,深刻影响着沉积盆地的形成与演化,同时也深刻影响着源－汇体系的形成和演化.在对渤海海域大量钻井资料和地震资料分析的基础上,认为走滑断裂对渤海古近系源－汇体系的控制作用主要表现在:走滑断裂压扭作用控制了局部物源体系的形成;走滑断裂的张扭作用控制了沟谷低地的形成;走滑断裂的水平运动控制源－汇体系的横向迁移.走滑断裂带源－汇体系发育模式十分复杂,渤海古近系常见的主要有S型走滑断裂带源－汇体系模式、叠覆型走滑断裂带源－汇体系模式、帚状走滑断裂带源－汇体系模式、共轭走滑带源－汇体系模式.开展走滑断裂带源－汇体系特征及其控砂模式的探讨,对含油气盆地的储层预测具有重要的意义.      

南海北部陆坡古地貌特征与13.8Ma以来珠江深水扇

综合利用层序地层学和地球物理方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 M a以来沉积古地貌进行了分析。通过对南海珠江深水扇系统分布及其独特的沉积特征和层序充填演化规律的分析,得出在13.8 M a以来层序发育过程中,凹陷位于宽阔陆架向海盆变迁的陆坡区,北部发育两种类型的峡谷水道,向南海盆方向逐渐变得宽缓;盆地的古地貌背景、物源和气候变化为其主控因素的结论。同时,13.8 M a以来南海北部陆坡深水区的沉积具有明显的继承性特点,现今的海底峡谷发育特点基本反映了整体的沉积背景。结果表明,白云凹陷13.8 M a以来的深水沉积受海平面相对变化的影响相对较弱,主要受古地貌背景及其变迁的控制,沉积具有继承性,与现今的沉积面貌非常相似。     

辽河坳陷双台子构造带沙三段沉积相展布特征与沉积主控因素

辽河西部凹陷双台子构造带E₂s₃发育重力流沉积,沉积相类型为湖底扇中扇和外扇,同沉积断层和古地貌是控制沉积的主要因素。论文描述了同沉积断层和古地貌的展布特征,并以此为基础,开展了沉积相主控因素的研究工作。建立了“沟道控砂,坡度控形,物源控供给”的沉积模式:辫状沟道沉积分布在受同沉积断层和古地貌的联合控制的古沟道内。古地貌坡度小,辫状沟道沉积向盆地中心搬运的距离长,沟道弯曲度大,沉积分异作用更加明显,盆地内主要以砂岩与泥岩互层为特征（双南）。古地形坡度大,辫状沟道沉积向盆地中心搬运距离短,沟道弯曲度小,沉积分异作用差,盆地内主要以厚层砂岩和薄层泥岩组合为特征（双台子）。双台子和双南具有不同的物源,两个地区在同一层序内具有不同的砂体叠置样式。双南和双台子沉积作用机制上的不同,导致了二者在沉积相带展布、砂体叠置样式等方面的差异。对储集体而言,双台子比双南具有更有利的沉积相带。     

文昌B凹陷陡坡带珠海组二段海侵扇三角洲储层特征及油气成藏特征

利用构造、层序地层、沉积古地貌、沉积微相分析、成藏综合分析等方法,对珠江口盆地文昌B凹陷陡坡带特殊构造背景下的珠海组储层沉积相及其油气成藏模式进行研究,认为该区珠海组二段与珠海组一段构成了一套优质区域性储盖组合,珠海组二段沉积期,在陡坡带古丘地貌上发育潮控海侵退积型扇三角洲相,其水下分流河道骨架砂岩较好的孔渗性使珠海组二段成为油气优势运聚成藏层系,是主要勘探目的层之一。结合烃源岩、沟源断裂及圈闭等成藏主控因素分析,提出该区珠海组二段垂向运移、优势聚集、有效断块的油气成藏模式,钻探发现文昌B凹陷陡坡带X构造整装规模储量的商业性油田和一批含油构造。     

沙垒田凸起古近纪源-汇系统中有利储层评价与预测

渤海湾盆地沙垒田凸起与围区凹陷形成了典型的陆相断陷湖盆源-汇系统.基于钻井、地震、岩心及储层分析资料,刻画了沙垒田凸起及围区源-汇系统要素特征,并将源-汇系统分为断裂陡坡型、断裂缓坡型、斜坡型及断槽型4大类.不同类型源-汇系统的物源供给控制相应的沉积体系发育,从而影响其储层的成岩作用与物性特征.研究表明,沙垒田凸起围区凹陷的储层发育受源-汇系统要素耦合与成岩作用的共同控制,其中断裂缓坡带由于源区高差与汇水面积大,沿断裂坡折带分布的沉积体系与砂体规模大、范围广,砂岩成分、结构成熟度较高,埋深浅、机械压实作用较弱,次生孔隙发育,为优质储层发育的有利区,而断裂陡坡型、斜坡型及断槽源-汇系统次之.