西湖凹陷平湖组层序地层划分和聚煤特征

西湖凹陷是我国东海盆地的一个次级凹陷,在凹陷断陷期的末期阶段发育的平湖组是一套含煤岩系,同时也是西湖凹陷的主力烃源岩。在对西湖凹陷地震、钻测井及岩心资料综合分析的基础上,在平湖组中识别出3个长期基准面旋回,其中发育了10个中期基准面旋回。平湖组发育煤层的主要沉积环境有潮汐影响的三角洲平原、潮汐影响的三角洲前缘的分流间湾和潮上带及辫状河三角洲前缘分流间湾。平湖组发育的3个层序是煤层发育的主要部位,其中长期基准面旋回LSC2是煤层最发育的层段。可容纳空间的大小控制着煤层在西湖凹陷平湖组短期基准面旋回中的发育位置:在高的可容纳空间背景下,煤层主要发育于短期基准面下降半旋回的中上部;在低的可容纳空间背景下,煤层主要发育于短期基准面旋回的最大可容纳空间处。     

层序地层学的研究现状

本文介绍了层序地层的发展历史,总结了各阶段的主要理论和概念,以及各阶段所取得的成就,指出各阶段的理论发及存在的不足,由此而追索到现代序地层学的基本概念及理论的由来,总的来说,层序地层不它历了初期阶段,地震地层学阶段和现代层序地层学三个发展阶段,其中主要涉及层序控制的因素,海平面变化,可容纳空间变化和体系域类型等概念,笔者认为层序地层不发展主要原因是地震勘技术的发展及石油工业的发展,作为边缘学科,它与诸多的学科都有较深的渊源,笔者认为,正是在这些结合点上,层序地层学才得到了极大的应用,笔者认为陆相层离地层学在中国有了较大的发展,在国际上属邻先地位,本文总结了层序地层学的发展历史,现状及可能的发展方向,这将有利人们进一步了解本学科的进展。     

从准层序到米级旋回——层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带

层序地层学的基本单位是层序。准层序和准层序组构成了层序的基本结构单元,它们在层序内有规律的空间叠置样式是识别体系域的客观标准。准层序被定义为以海泛面为界的向上变浅序列,但是准层序是一个比较松散的概念,存在问题是对其成因机制研究不足。米级旋回作为旋回地层学的基本单位,定义为数厘米至数米厚的向上变浅的岩相序列,是高频率海平面升降变化的产物,其形成时限为相应的米兰柯维奇天文旋回周期。作为旋回地层学的基本单位,米级旋回以其明确的沉积学涵义和有规律的天文成因机制,是对层序地层学概念体系中的"准层序"的良好补充,对其进行深入研究具有重要的理论意义和应用价值。从准层序到米级旋回这一概念体系的演变,代表了层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带。最后介绍旋回地层学的最新进展亚米兰柯维奇旋回,它对精确数字定年具有重大意义。     

中国含煤岩系层序地层学研究进展

层序地层学理论为人们理解聚煤作用模式提供了新的思路,通过近二十年的研究,人们认识到含煤岩系旋回性与不同级别的全球海平面变化规律密切相关,认识到有工业价值的煤层形成于基准面(海平面)抬升过程,相继提出幕式聚煤作用、海侵过程成煤、事件成煤作用、海相层滞后阶段聚煤等基于层序地层分析的聚煤作用理论。同时概括出层序地层格架下基于可容空间增加速率与泥炭堆积速率的关系的厚煤层聚集模式。今后的研究将会进一步对不同构造背景下的含煤岩系层序地层格架样式、层序地层格架下的优质煤炭资源聚集模式、煤层在地球演化的长周期过程中的地质意义等方面进行探索,此外,针对中国五大聚煤区的成煤时期及盆地构造背景的特殊性,中国学者还会进一步总结其层序地层格架样式以及聚煤模式,并将其用于指导中国优质煤炭资源预测     

层序地层学研究进展:国际层序地层学研讨会综述

结合"国际层序地层学研讨会"的相关内容,阐述了层序地层学理论和技术方法研究的进展;内容包括碎屑岩层序地层学(涉及海相、湖相、河流相等)、碳酸盐岩层序地层学、煤和其他沉积物层序地层学、层序地层标准化等领域的重要研究成果及其在常规油气与非常规油气勘探中的应用。最后指出了层序地层学未来的发展趋势,主要为研究方法标准化及应用地区特殊化,尤其要加强深水层序、碳酸盐岩层序、层序模拟等方面的研究。     

含煤岩系沉积学和层序地层学研究现状和展望

在对含煤岩系沉积系研究历史进行回顾的基础上,论述了含煤岩系层序地层学方法以及海平面变化与聚煤作用的关系。注重强调分布广泛的厚煤层实际上是在基准面或海平面的抬升过程中堆积的,煤层底面代表海泛面。     

层序地层学的研究进展

“层序地层学”作为当今地质学界研究的热点问题之一，备受国内外地质学界的关注。笔者在综合国内外大量研究成果的基础上，本文回顾了层序地层学的起源和基本思想，总结了层序地层学在陆相、海相、盆地分析、层序充填动力学、岩相古地理编图、层序界面分类、浅水台地与深水陆棚对相对海平面变化的层序响应等方面的研究进展，展望了未来层序地层学的美好前景。     

旋回层序地层90年代研究新进展

旋回和层序的有机结合,使地层学领域充满了理性,它摒弃了机械的体系域划分和层序界面的识别,更注重从不完整的地层记录中识别出更多的规律,从而有效地避免了“层序病”的发生。在２０世纪９０年代,旋回和层序有了更深层次的发展,主要进展如下：１．旋咽层序为异成因机制下的自旋回产物,其与地内外及宇宙各因素密切相关;２．强迫性海退及强迫性海退楔体系域的提出对传统ＥＸＸｏｎ层序模式进行了修正;３．以淹没不整合为底界     

利用米兰科维奇旋回划分柴达木盆地第四系层序地层

对柴达木盆地第四系自然伽马测井曲线的频谱分析结果表明, 地层中保存着厚度稳定的地层旋回.按柴达木盆地第四纪沉积速率0.87～0.90 m/ka计算,地层中保存的地层旋回厚度在厚度比值和沉积时间周期上都与米兰科维奇旋回周期一致,且主要受控于米兰科维奇旋回中的地轴倾斜度周期, 其引起的地层旋回厚度变化范围为25.0～36.1 m.据此采用Fischer图解法, 求取其可容纳空间变化曲线,以指导层序地层的正确划分.     

近海型含煤岩系沉积学及层序地层学研究进展

层序地层学是近20年来发展起来的一门新的方法学科,并在聚煤作用分析中得到广泛应用。作者就近海型含煤岩系沉积学研究历史以及煤系层序地层学研究方法及有关问题进行探讨,认为近海环境的聚煤作用实际上是海平面(基准面)上升过程中发生的,同时提出煤层厚度受泥炭堆积速率与可容空间增加速率的控制：靠陆一侧冲积平原和三角洲平原沉积环境中,厚煤层主要出现在最大海泛面位置;而靠海一侧障壁-潟湖或碳酸盐岩台地沉积环境中,厚煤层主要出现在初始海泛面的位置;但就整个三级复合层序来说,层序中厚度最大、分布最广的煤层主要分布于可容空间增加速率最大的最大海泛面附近的位置。对于中国晚古生代近海型煤系中常见的“根土岩-煤-石灰岩”序列,聚煤作用发生于海相石灰岩“滞后时段”,即在海侵之后、海相石灰岩层真正沉积下来之前的时段,这一时段可容空间增加速率与泥炭堆积速率平衡,有利于聚煤作用发生。     

重庆地区晚二叠世煤系层序地层与聚煤作用

重庆地区上二叠统包括龙潭组/吴家坪组和长兴组,主要发育海陆过渡相(海湾-泻湖-潮坪)及浅海碳酸盐沉积,其中龙潭组和吴家坪组为同期异相沉积。通过对区内钻井剖面及露头剖面的分析,在本区上二叠统中识别出区域性构造不整合面和沉积相转换面等地层界面,并将上二叠统划分为2个三级层序。基于近海煤盆地的背景,研究区厚煤层常靠近初始海泛面发育。总体来看,近海含煤盆地三级层序以海侵体系域聚煤最好。     

厚煤层内小断层的反射槽波探测技术及应用

厚煤层、巨厚煤层工作面内的小断层一般断距或延展长度的规模较小,目前的探查方法和仪器受分辨率限制一般难以探查这类小断层,而小断层探查不清,将会对智能化工作面高效回采带来较大影响。针对这一问题,开展厚煤层内小断层反射槽波探测的数值模拟及现场实验工作。在数值模拟方面,采用交错网格有限差分法对厚煤层(6 m)、巨厚煤层(20 m)两种环境下含小断层(落差小于3 m)的数值模型进行三分量弹性波模拟,在对数值模拟结果进行频谱分析的基础上研究不同模型中的直达槽波与反射槽波的特征。在实际探查方面,通过不同矿区厚煤层、巨厚煤层实际发育断层进行透、反射数据综合研究,分析和比较透射与反射槽波方法对小断层的探查情况。研究表明,工面内构造发育相对简单的条件下,反射槽波对厚煤层、巨厚煤层工作面中小断层的探测较透射槽波有更强的识别性及准确性。      

近海含煤岩系层序地层学研究现状

20世纪80年代末期兴起的层序地层学,为人们理解聚煤作用提供了新的思路。通过对国内外近海含煤岩系层序地层学研究成果的分析,认识到：海侵过程成煤、幕式聚煤作用、事件成煤作用、海相层滞后时段聚煤等观点的提出,大大促进了含煤岩系研究的发展;含煤岩系层序地层学聚焦于基准面与泥炭堆积关系的研究,煤岩学、煤化学方法与层序地层学的结合使这种关系更加清晰化;地层接触关系、煤层特征、煤岩特征和煤化特征是判断煤层作为成因层序地层边界的重要依据;含煤岩系层序地层学由聚焦于层序格架中煤层位置的研究,逐步转变为关注于煤层中高频基准面旋回的研究和可容纳空间与煤层、煤岩关系的研究。今后的研究要逐渐拓展到内陆湖盆,应建立不同构造背景下的内陆湖盆成煤模式或理论。     

鲁西南地区石炭纪—二叠纪含煤岩系层序地层及聚煤特征

根据钻井、测井和地质等资料,对鲁西南地区石炭纪—二叠纪含煤岩系进行了层序地层学与聚煤作用研究。识别出以区域不整合面、古土壤层底面、海侵方向转换面、下切谷砂体底面为代表的4种类型的层序界面;划分出本溪组、太原组、山西组和下石盒子组中的4个三级层序,从下到上依次为SⅢ1、SⅢ2、SⅢ3及SⅢ4。通过对比研究不同层序的含煤性及煤层的发育特征后认为,形成于分流间湾沼泽环境的SⅢ3煤层发育最好,形成于潟湖与沼泽环境的SⅢ1及SⅢ2煤层发育次之,SⅢ4没有煤层发育。在同一个层序内部,泥炭聚集速率与可容空间增加速率之间的平衡状态决定了煤层的厚度,这种平衡状态保持较长时间是煤层形成的基本条件,而与泥炭聚集有关的可容空间的持续增加需要基准面的不断抬升,因此,发育较好的煤层最可能形成于海侵体系域末期,如SⅢ3的TST末期的3号煤层。     

沁水盆地石炭-二叠纪含煤岩系高分辨率层序地层及聚煤模适

晋东南沁水盆地的煤层气储层主要是石炭-二叠系煤层,其厚度变化明显受控于当时的沉积环境及层序地层格架.本文对该盆地含煤岩系的太原组和山西组进行了高分辨率层序地层分析,并探讨了主采煤层15号和3号煤层在层序地层格架下的分布模式.以区域性分布的与下切谷砂岩共生的间断面、不整合面、海侵方向转换面、下切谷砂岩底面、由深变浅-再由浅变深的沉积相转换面以及共生的古土壤层为界,将含煤岩系划分为3个三级复合层序和9个四级层序.15号厚煤层和3号厚煤层位于三级海侵(泛)面附近,前者形成于障壁一渴湖及滨外陆棚沉积环境,较低的泥岩堆积速率与较慢的可容空间增长速率相平衡;后者形成于三角洲平原分流间湾环境,较高的泥炭堆积速率与较高的可容空间的增长速率相平衡.太原组的以"根土岩-煤层-海相石灰岩"旋回为代表的四级层序中的煤层可能形成于"海相灰岩层滞后时段",即从海平面抬升到陆棚之上到碳酸盐岩真正沉积下来之前的时段,因为缓慢的海平面抬升速率与泥炭堆积速率保持较长时间的平衡,从而聚集了厚层的泥炭/煤层.     

沁水盆地石炭——二叠纪含煤岩系高分辨率层序地层及聚煤模式

晋东南沁水盆地的煤层气储层主要是石炭-二叠系煤层,其厚度变化明显受控于当时的沉积环境及层序地层格架。本文对该盆地含煤岩系的太原组和山西组进行了高分辨率层序地层分析,并探讨了主采煤层15号和3号煤层在层序地层格架下的分布模式。以区域性分布的与下切谷砂岩共生的间断面、不整合面、海侵方向转换面、下切谷砂岩底面、由深变浅-再由浅变深的沉积相转换面以及共生的古土壤层为界,将含煤岩系划分为3个三级复合层序和9个四级层序。15号厚煤层和3号厚煤层位于三级海侵(泛)面附近,前者形成于障壁——潟湖及滨外陆棚沉积环境,较低的泥岩堆积速率与较慢的可容空间增长速率相平衡;后者形成于三角洲平原分流间湾环境,较高的泥炭堆积速率与较高的可容空间的增长速率相平衡。太原组的以“根土岩——煤层——海相石灰岩”旋回为代表的四级层序中的煤层可能形成于“海相灰岩层滞后时段”,即从海平面抬升到陆棚之上到碳酸盐岩真正沉积下来之前的时段,因为缓慢的海平面抬升速率与泥炭堆积速率保持较长时间的平衡,从而聚集了厚层的泥炭/煤层。     

宝鼎盆地晚三叠世煤系层序地层与聚煤规律

运用层序地层学有关理论和方法,根据钻井、测井等资料,对四川宝鼎盆地晚三叠世大荞地组煤系进行了层序地层学与聚煤作用研究。共识别出12个层序界面,并将大荞地组划分出1个二级层序、3个三级层序和11个四级层序。垂向上,大荞地组二级层序格架下聚煤强度曲线总体呈先增强再减弱的趋势,且以高位体系域中期(盆地稳定断陷期SIII2)的聚煤作用最好。在该断陷盆地演化的早中期(SⅣ1—SⅣ5),主要煤层多发育于四级层序低位体系域、湖侵体系域早期以及高位体系域中晚期;至该盆地演化的中晚期,随着盆地基底沉降速率减缓,主要煤层逐渐向最大湖泛面附近迁移。     

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。     

内蒙古海拉尔盆地早白垩世含煤岩系层序地层与聚煤规律

利用煤田钻孔资料,对内蒙古海拉尔盆地下白垩统含煤岩系层序地层格架及聚煤规律进行研究。根据区域不整合面、下切谷砂砾岩体底面、古生物组合突变面及沉积相转换面等层序界面,将海拉尔盆地下白垩统含煤岩系划分为6个三级层序。铜钵庙组是盆地初始断陷阶段的产物;南屯组一段、二段是盆地快速沉降阶段,大磨拐河组一段、二段是盆地稳定拉张阶段,伊敏组是断陷萎缩阶段。盆地早白垩世含煤地层的煤层发育表现为东、北部好,中部次之,西南部差的特点;聚煤作用主要发生在伊敏组及南屯组二段,这2个时期构造沉降表现出间歇性、震荡性及多旋回性,保证了可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间的平衡关系,从而形成了区域性的厚煤层。