鄂尔多斯盆地中部上三叠统瓦窑堡组层序—古地理与聚煤规律*

为研究鄂尔多斯盆地中部上三叠统瓦窑堡组层序地层格架下的沉积演化与聚煤规律,利用野外露头、钻孔以及测井资料,识别出瓦窑堡组共发育5种岩石类型及17种岩相类型。以区域不整合面、地层颜色突变面和河道下切谷冲刷面等层序地层界面,将瓦窑堡组划分为3个三级层序SQ1、SQ2和SQ3,确定了每个层序的沉积范围、岩相组合及沉积体系。采用单因素作图法,综合考虑沉积相等多因素确定沉积单元边界,恢复了三级层序的沉积格局。瓦窑堡期沉积单元主要为曲流河、冲积平原沉积、三角洲平原、三角洲前缘和湖泊,自SQ1期至SQ3期,冲积平原、三角洲沉积逐步向湖域推进,滨—浅湖范围逐渐萎缩。三角洲平原的发育为聚煤作用提供了有利场所,形成了具有一定工业价值的煤层。从SQ1期到SQ3期,聚煤作用主要发生于湖侵体系域,且随着聚煤作用逐渐增强,泥炭堆积速率与可容空间增加速率逐渐达到平衡,煤层总厚度和单层煤层最大厚度逐渐增大。该研究成果可为鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组煤炭资源潜力预测和富油煤形成机理研究提供地质依据。     

鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组层序地层及聚煤特征研究

利用钻孔岩心数据等资料及层序地层学的有关理论、方法,对鄂尔多斯盆地上三叠统瓦窑堡组进行了层序地层学和聚煤作用的研究。识别出区域不整合面、河流下切谷、地层颜色、岩性突变界面等4个层序界面,并划分出了3个三级层序及相应的低位、湖侵及高位体系域。从时间上看含煤性以层序3最好,层序2次之,层序1较差,煤层主要形成于三级层序的湖侵体系域,其次为高位体系域,厚煤层（5煤层）主要发育于三级层序最大湖泛面附近。综合研究区沉积环境、层序地层、岩相古地理等研究成果,得出了主要煤层（5煤层）形成于湖侵过程中湖湾沼泽、三角洲平原间湾沼泽和曲流河泛滥平原沼泽的结论。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区上三叠统延长组第六段高分辨率层序—岩相古地理

姬塬地区处于鄂尔多斯盆地西部地区,晚三叠世延长期该地区处在北部的安边三角洲与西部的环县三角洲交汇部位。以高分辨率层序分析为指导思想,通过钻井岩芯、测井资料和地震等资料,分析该地区延长组长油层组多级次基准面旋回界面和湖泛面的成因类型及高分辨率层序地层学特征,将长6段河控三角洲沉积划分为1个长期、3个中期、10个短期和20个超短期旋回层序,比较了各级次层序的结构类型、叠加样式和分布模式,建立了等时地层对比格架,分析了砂岩在层序地层格架中的发育状况,编制了短期、超短期旋回相域的层序—岩相古地理图,描述了不同时期三角洲砂体的展布特征,对有利储层发育层位和区带进行了预测。     

四川省乐威煤田晚三叠世层序古地理及聚煤特征

通过对四川乐威煤田晚三叠世含煤地层野外露头、钻孔岩心、测井、古生物等资料分析,剖析了该区含煤地层的沉积环境和层序地层特征,在此基础上恢复了各层序的岩相古地理格局并分析了聚煤特征.乐威煤田晚三叠世含煤地层主要发育河流、三角洲和湖泊相;共识别出5个典型的层序界面,其中包括下伏雷口坡组与小塘子组之间的侵蚀不整合面,以及上覆珍珠冲组与须家河组之间的地层颜色突变面,在含煤地层内部的层序界面主要为下切谷砂体冲刷面;将晚三叠世含煤地层划分为四个三级层序,大致与小塘子组,须家河组一、二段,须家河组三、四段,须家河组五、六段相对应;以三级层序为作图单元,恢复了各层序的岩相古地理格局,主要的古地理单元为河流、曲流河三角洲和滨湖,从层序Ⅰ到层序Ⅳ滨湖范围明显缩小,河流及三角洲范围扩大;根据古地理格局可推测晚三叠世研究区主要物源为四川盆地西南的康滇古陆及东南的江南古陆,西北部龙门山及北部米仓山-大巴山对研究区影响不大;各层序煤层发育都较好,但分布有差异,层序Ⅰ和层序Ⅲ煤层较厚,煤层主要发育于分流间湾沉积中,其次为河流冲积平原沼泽和滨湖沼泽,聚煤中心主要在煤田的中部及东部,西部聚煤不好.     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组层序地层学与砂体成因研究

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,运用高分辨率层序地层学原理,对延河等露头沉积特征进行深入研究。研究认为不整合面、冲刷侵蚀面、岩性岩相转换面和湖泛面为重要的层序界面,并划分出1个超长期基准面旋回,5个长期基准面旋回及17个中期基准面旋回。延长期东、西两岸发育河流—三角洲沉积体系,东北部主要为曲流河、曲流河三角洲体系;西南主要发育辫状河及辫状河三角洲沉积体系。有利储集砂体主要为水下分流河道成因、水下分流河道—河口坝复合成因、河口坝成因和滑塌浊积扇成因等4种类型。研究认为,随湖平面变化,在基准面升降过程中,可容纳空间(A)与沉积物补给量(S)的比值(A/S)影响不同物源方向沉积体系的分布,并建立了沉积演化分布模式。     

扎赉诺尔凹陷下白垩统含煤岩系层序-古地理与聚煤规律研究

利用煤田钻孔、测井及古生物等资料对内蒙古海拉尔盆地扎赉诺尔凹陷下白垩统含煤岩系层序地层格架进行分析。根据区域不整合面,下切谷河道砂体冲刷面及古生物组合突变面把研究区下白垩统含煤岩系分为两个三级层序,并建立等时层序地层格架,对沉积相及聚煤特征进行了研究。结果表明:层序I在凹陷南部3个体系域发育完整,在北部仅发育上部的高水位体系域,为厚层滨浅湖泥岩沉积。层序II的3个体系域发育、保存齐全,低水位体系域主要发育厚层分流河道砂岩;湖侵体系域主要发育三角洲平原、三角洲分流间湾和河口坝等沉积;高水位体系域主要发育厚层的滨湖粉砂岩、泥岩和煤层沉积;扎赉诺尔凹陷的聚煤环境主要是三角洲平原及三角洲朵叶体之间的低洼地带,富煤带主要位于凹陷西部和东北部地区,煤层单层厚度可达30m。     

鄂尔多斯盆地陕北地区上三叠统延长组不同级次层序界面的识别

以高分辨率层序地层学理论为指导,通过对鄂尔多斯盆地陕北地区上三叠统延长组典型露头剖面及岩心观察、描述的基础上,结合大量测井曲线,详细地分析了延长组不同级次层序界面的识别标志。结果表明:鄂尔多斯盆地陕北地区上三叠统延长组由1个超长期旋回,4个长期旋回,9个中期旋回及若干个短期旋回组成。由于印支运动的影响,在研究区形成了两个区域性的构造运动升降面(SLSB2和SLSB1),该界面为超长期旋回的顶、底界面。长期旋回层序为一套区域性湖进-湖退沉积序列,界面是低角度的侵蚀不整合面和与其相应的整合面。研究区3个长期旋回层序界面自下而上依次为:区域性基准面抬升所形成的水进界面,相当于"李家畔页岩";区域性的泥岩、凝灰岩标志层,相当于长6油层组底部的k2标志层;区域性的相转换界面,相当于长4 5和长3的分界面。中期旋回和短期旋回层序界面主要为不同级次的湖泛面、冲刷侵蚀面、岩石类型或相组合的转换面、岩石相内部的层理变化界面、砂泥岩厚度旋回性变化界面等。在界面识别的基础上,对研究区沉积旋回及界面的空间配置进行了分析,认为不同级次界面的识别是高精度层序地层研究的核心,对于油田勘探和开发具有至关重要的作用。     

珲春盆地古近纪含煤地层层序–古地理与聚煤规律

珲春盆地是吉林省重要聚煤盆地,分析古近纪珲春组的沉积古地理,总结其层序格架下聚煤规律,可以为研究区煤炭和煤层气资源的勘探规划提供理论依据。基于区域地质、钻孔岩心和测井资料,对珲春组岩相类型、沉积体系、层序–古地理和聚煤特征进行分析。结果表明,珲春组共发育砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和可燃有机岩5类岩石类型和12种岩相类型。根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面和沉积体系转换面等3类层序界面,将珲春组划分为3个三级层序,建立了珲春组等时地层格架。基于各三级层序内的地层厚度、砂岩厚度、砂泥比和煤层厚度分布,恢复了各层序岩相古地理,认为珲春组共发育冲积扇、辫状河、辫状河三角洲和湖泊4类沉积体系,具体包括12类沉积亚相和13类沉积微相,物源主要位于研究区的南北两侧。在各层序地层格架内,珲春盆地煤层展布具有明显规律性。层序Ⅰ—Ⅲ,聚煤作用先增强后减弱,厚煤层主要发育在湖侵体系域和高位体系域等碎屑沉积体系明显减弱时期。珲春组主要有3个聚煤中心,分别位于研究区西部八连城地区、南部板石地区和东部的54-9钻孔附近。聚煤中心和地层沉积中心有较好的对应关系,且两者从层序Ⅰ—Ⅲ呈现出由盆地西部向东部再向西部迁移的趋势,成煤古地理单元主要为扇端漫流沉积、辫状河河漫滩、辫状河三角洲平原分流间湾及湖泊滨湖亚相。      

鄂尔多斯盆地富县地区上三叠统长6段砂体展布规律研究

本文以钻井岩心、测井和地震等资料为基础,对鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6段进行了高分辨率层序地层研究。基准面旋回结构类型分析揭示了从研究区的东北至西南,具有A1型→A2型→B1型→B2型→C型的分布模式;以中期旋回为等时对比单元,建立了富县地区长6段的高分辨率层序格架,将长6段划分为一个长期旋回层序、4个中期旋回层序(MSC1、MSC2、MSC3和MSC4)和若干个短期及超短期旋回层序;按中期旋回编制的层序-岩相古地理图揭示出MSC1期和MSC3期为三角洲的高度建设期,发育大型的进积型三角洲水下分流河道砂体(A1型或A2型)和较大规模的湖底扇砂体(A2型),是研究区最有利的勘探目标。总之,层序格架内的砂体对比及层序岩相古地理揭示的鄂尔多斯盆地陕北斜坡油气富集带东南部的富县探区的砂体展布规律,对该地区的石油勘探部署具有重要的指导意义。     

四川盆地下三叠统飞仙关组层序—岩相古地理特征

四川盆地下三叠统飞仙关组发育碳酸盐台地相沉积体系,可划分为开阔台地、局限台地、蒸发台地、台地边缘、台地前缘斜坡和海槽盆地等六种相类型。以单井、野外剖面层序划分和连井层序地层对比为基础,将四川盆地下三叠统飞仙关组划分为两个三级层序(SQ1、SQ2)以及四个高位和海侵体系域,编制了全盆地下三叠统飞仙关组各体系域的层序—岩相古地理平面展布图。研究表明,四川盆地下三叠统飞仙关组自西南向东北的相带分异明显。在SQ1层序时期,四川盆地以开阔台地相和局限台地相沉积为主,在中部和东北部一带发育鲕滩和浅滩微相沉积;在SQ2层序时期,四川盆地的中部和东北部广泛发育局限台地潮坪亚相沉积。指出SQ1层序的高位体系域和SQ2层序的海侵体系域为飞仙关组中的鲕滩最为发育的层位,具有较好的油气勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组层序地层格架内沉积相特征与演化*

应用高分辨率层序地层学和沉积学的原理与方法,综合岩心、钻井以及测井和地震资料,对鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组进行了深入的研究,识别出5个层序界面,划分出4个三级层序和11个四级层序,建立了鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组层序地层格架。在研究区识别出曲流河三角洲、辫状河三角洲、深水重力流和湖泊4种沉积相。分析了层序格架内沉积相时空展布特征,揭示了层序格架内沉积相的时空演化规律,归纳了层序格架内砂体发育与展布的特点。讨论了层序界线划分与以往地层界的区别及其实际意义,探讨了重力流沉积对鄂尔多斯盆地油气勘探的重大意义。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积相特征与层序地层分析

晚三叠世鄂尔多斯盆地是一个东缓西陡的不对称坳陷盆地。通过岩心、录井、测井等资料综合研究,识别出陇东地区延长组发育河流、三角洲、浊积扇和湖泊等4种沉积相类型,其中河流沉积和浊积扇发育在湖盆的西缘陡坡带,三角洲则在西缘和东部缘坡均有发育。根据层序地层学原理,将延长组划分出5个三级层序;延长组地层经历过5次大的湖泛,在层序演化上具有早期形成、中期鼎盛、晚期衰退的特点。利用恢复后的原始地层厚度,绘制的陇东地区延长组地层的F ischer图解,与本区5次显著的湖平面上升-下降旋回之间有很好的对应关系,这不仅证实了上述层序地层分析的正确性,同时揭示了F ischer图解在划分地层层序方面的潜在意义。     

柴北缘西大滩地区下—中侏罗统层序—古地理及聚煤特征

柴达木盆地北缘西大滩地区是近年来新发现的煤炭资源有利勘探区,含煤岩系以早侏罗世小煤沟组和中侏罗世早期的大煤沟组及石门沟组为代表。根据露头剖面、钻孔岩芯及测井曲线对该含煤岩系的沉积相、层序地层格架、聚煤模式及岩相古地理进行研究,并对该区聚煤规律进行了分析。研究结果表明:区内含煤岩系由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、油页岩及煤组成,可识别出16种岩相类型以及冲积扇、辫状河三角洲与湖泊等3种沉积相类型。以区域不整合面、沉积相转换面、下切谷砂体底部冲刷面、岩性及颜色突变面等为层序界面,共识别出6个层序界面,划分出5个三级层序和相应的低位、湖侵及高位体系域。恢复出各个层序的岩相古地理,主要古地理单元为冲积扇、辫状河三角洲、滨浅湖及半深湖。研究区厚煤层主要发育于湖侵体系域上部靠近最大湖泛面处的下三角洲平原环境,这里作为低可容空间背景,较高的可容空间增加速率与较高的泥炭聚集速率相平衡,有利于泥炭/煤的聚集。煤层主要在层序SIII1、层序SIII2及层序SIII3中发育,由于古气候逐渐变得干燥,层序SIII4和SIII5聚煤作用变弱直至终止。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组高分辨率层序地层划分

本文基于高分辨率层序地层学及沉积学的相关理论,以汭水河剖面、42口井的岩心资料以及97口井的测井资料为依据,对鄂尔多斯盆地西南部延长组进行了层序地层划分。结果显示,研究区内的延长组可划分为4个长期旋回,11个中期旋回。四次长期旋回的最大湖泛面位置分别对应于长9、长7、长4+5及长1油层组。研究发现盆地西南部地区延长组主要的旋回结构样式包括A/S小于1时,以上升半旋回为主的非对称结构;A/S接近1时,上升和下降旋回均保存完整的对称型结构及A/S大于1时,以下降半旋回为主的非对称结构。从南北向和东西向层序地层年代格架剖面分析可以发现,研究区内延长组内部不存在大型的或者区域性的沉积间断和不整合面,研究区延长组上部由于后期的构造抬升作用而被剥蚀,与上覆侏罗系呈假整合接触。     

鄂尔多斯地区马家沟组层序岩相古地理特征

依据野外露头、岩心观察、测井等资料综合分析将鄂尔多斯地区马家沟组划分为6个三级层序和12个体系域,在此基础上对马家沟组层序地层学特征进行分析,采用体系域压缩法编制了层序岩相古地理图。结果表明:盆地沉积演化受西南缘祁连海和东部华北海共同影响,两者在OSQ4(奥陶系马家沟组第4个层序,下同)期完全贯通,西南缘具陆缘海沉积特征,东部为陆表海沉积。OSQ1、OSQ2、OSQ3、OSQ5海侵体系域局限台地发育,高位期局部形成膏盐岩湖;OSQ4、OSQ6海侵、高位期均为开阔台地相,西南缘高位期发育台地边缘滩和台地边缘生物礁。OSQ1、OSQ3、OSQ5高位体系域白云岩及OSQ6高位体系域西南缘生物礁和颗粒滩可成为重要的油气储集体,OSQ3、OSQ5高位体系域发育的膏盐岩形成了2套重要的区域盖层。     

鄂尔多斯盆地中部寒武纪岩相古地理研究

鄂尔多斯盆地寒武系是一套海相沉积地层,岩性以碳酸盐岩为主夹少量碎屑岩。近年来,该地区的寒武系被认为具有很大的勘探潜力,但迄今为止尚未发掘到大型储层。以往的研究主要集中在东、西和南部,而中部的研究严重缺乏,这阻碍了该区油气勘探的突破。笔者通过对56个钻孔岩心和13条野外露头进行单井划分,根据120块镜下薄片和岩石组合特征,识别出2种沉积相：斜坡相和台地相2种沉积相。在此基础上,开展联井对比,以盆地中部为中心划分出东西、南北2条贯穿盆地的连井剖面,探讨不同时期的沉积厚度和沉积相变规律。研究认为,鄂尔多斯盆地寒武系形成于海侵背景下,在经历了辛集期后,海水从盆地的西部和南部向内部推进。到张夏期,海进达到鼎盛,盆地绝大部分区域被海水淹没,只留下零星低矮的古陆。到三山子期,海进由盛转衰,开始发生海退。笔者重建了“一隆四凹”的古地理沉积格局,还原了盆地中部寒武纪构造沉积演化过程。     

西南地区晚二叠世层序-古地理及聚煤特征

西南地区上二叠统赋存有丰富的煤炭资源,含煤地层自下而上分别是峨眉山玄武岩组、龙潭组（宣威组中、下段或吴家坪组）和长兴组（宣威组上段或汪家寨组）。本文对该区晚二叠世含煤岩系层序地层、岩相古地理及聚煤作用进行研究,以区域不整合面、沉积相转换面以及下切谷砂体底部冲刷面等为层序界面,结合石灰岩标志层向古陆方向延伸距离而显示的旋回性特征,将区内含煤岩系划分为3个三级层序和相应的低位、海侵及高位体系域。层序1形成于晚二叠世吴家坪阶早期,主要分布在川南隆起的南北两侧,包括川东北及滇东、黔西地区;层序2形成于吴家坪阶中期,层序3形成于吴家坪阶晚期及长兴阶,层序2和层序3在西南全区均发育。三个层序的发育特征反映出海侵自东向西脉动推进、东深西浅的古地理格局,当时物源区主要为西侧的康滇古陆,沉积相单元有从西到东依次为陆相冲积平原-过渡相潮坪及三角洲-海相碳酸盐台地的沉积相展布规律。成煤环境主要为河流岸后沼泽、三角洲平原分流间湾沼泽、海湾（泻湖）-潮坪沼泽等,以三角洲体系成煤作用最强。总体上随着海水自东向西不断侵进,有利的成煤环境亦随着海平面的上升而不断向西迁移,聚煤中心亦有逐渐向西迁移的规律。     

新疆吐哈盆地中、下侏罗统含煤岩系层序地层及古地理

在吐哈盆地中、下侏罗统含煤岩系层序地层分析的基础上,对聚煤期古地理特征及其与聚煤作用的关系进行了研究。结果表明,吐哈盆地中、下侏罗统含煤岩系形成于河流-三角洲-湖泊沉积体系,其中共发育4个三级层序,分别对应于八道湾组、三工河组、西山窑组一、二段和三、四段。吐哈盆地从层序Ⅰ到层序Ⅳ,先后经历了沼泽（层序Ⅰ）-湖泊（层序Ⅱ）-沼泽（层序Ⅲ）-湖泊（层序Ⅳ）过程。在对应于最大湖泛面的湖侵体系域末期和高位体系域早期,较快的可容空间增加速率与泥炭堆积速率相平衡,从而有利于厚煤层的堆积。煤层厚度、碳质泥岩厚度与砂砾岩含量呈负相关关系,即砂砾岩含量越少,煤和碳质泥岩厚度越大;地层厚度300～500 m（层序Ⅰ）和400～550m之间（层序Ⅲ）时,煤层厚度最大,说明有利于煤和碳质泥岩聚集的环境是沉降速率中等、陆源碎屑供给相对较少的三角洲间湾、湖湾以及下三角洲平原环境,层序Ⅰ和层序Ⅲ的聚煤中心如艾维尔沟、柯尔碱、桃树园、七泉湖、柯柯亚、鄯善、艾丁湖、沙尔湖、大南湖和三道岭等均属于这类环境。     

珠江口盆地东部珠江组层序岩相古地理特征

在层序地层学和沉积学理论指导下,以油气勘探为目标,根据岩芯观察、岩石薄片鉴定分析、测井资料、地震资料,确定珠江口盆地(东部)珠江组主要发育:(1)碎屑岩沉积体系-三角洲、滨岸和浅海相;(2)碳酸盐岩沉积体系-开阔台地、台地边缘及台地前缘斜坡相。通过暴露标志、岩性岩相组合、生物组合及测井为主的层序界面识别,将珠江组划分为4个三级层序。在此基础上,对珠江口盆地(东部)珠江组取三级层序体系域或三级层序为成图单元,进行层序岩相古地理编图,详细探讨了珠江口盆地(东部)珠江组古地理特征及演化。结合各相带储集物性特征,认为珠江组SQ1-HST、SQ2-HST及SQ3晚期形成的台缘、台内礁滩沉积是寻找有利储集层的重要储集相带。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组浊沸石分布及其成因分析

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩中广泛分布着浊沸石胶结物,其形成的次生溶蚀孔隙已成为油气的主要储集空间。通过薄片观察、包裹体测温、扫描电镜及能谱分析、黏土矿物X衍射和电子探针等微观分析和宏观统计研究,初步认为延长组浊沸石主要分布于物源来自盆地东北部老山的三角洲中,其成因与盆地北部阴山造山带火山活动形成的凝灰岩和火山碎屑的成岩变化有关,它们呈孔隙式充填或交代碎屑长石,形成具有多期性。