2023年 第41卷 第3期
2023, 41(3): 661-672.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.132
摘要:
中三叠世扬子地台西缘风暴频发,风暴岩较发育。根据剖面实测和薄片观察,对川西中三叠系雷口坡组典型的风暴沉积特征进行了研究。川西地区发育底冲刷面、砾屑段、粒序段和丘状交错层理等构造,可划分出7种风暴序列：序列Ⅰ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）构成,主要受风暴涡流控制,形成于正常浪基面与风暴浪基面之间；序列Ⅱ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）、风暴浊积段（E1）构成,主要受风暴回流控制,形成于风暴浪基面以上,近风暴浪基面；序列Ⅲ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）构成,主要受风暴回流控制,形成于浪基面与风暴浪基面之间；序列Ⅳ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）、丘状交错层理段（D）构成,主要受风暴涡流控制,形成于暴浪基面与正常浪基面间的较浅水区；序列Ⅴ主要由粒序段（B）、平行层理段（C）构成,主要受风暴涡流控制,处于正常浪基面之上；序列Ⅵ主要由砾屑段（A）构成,主要受风暴潮流控制,发育于正常浪基面上；序列Ⅶ主要由粒序段（B）和泥晶灰岩段（E2）构成,主要受风暴浊流控制,形成于风暴浪基面附近。风暴岩的发育,一是表明上扬子地区雷口坡时期处于低纬度地区,证明川西地处台缘—斜坡地带,约束了当时的古纬度及古地理格局；二是证实了龙门山古隆起与川西斜坡形成的古海湾的存在；三是约束了古海岸线的方位,进而指示微生物岩的北东—南西向带状展布特征。
中三叠世扬子地台西缘风暴频发,风暴岩较发育。根据剖面实测和薄片观察,对川西中三叠系雷口坡组典型的风暴沉积特征进行了研究。川西地区发育底冲刷面、砾屑段、粒序段和丘状交错层理等构造,可划分出7种风暴序列：序列Ⅰ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）构成,主要受风暴涡流控制,形成于正常浪基面与风暴浪基面之间；序列Ⅱ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）、风暴浊积段（E1）构成,主要受风暴回流控制,形成于风暴浪基面以上,近风暴浪基面；序列Ⅲ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）构成,主要受风暴回流控制,形成于浪基面与风暴浪基面之间；序列Ⅳ主要由底冲刷面及砾屑段（A）、粒序段（B）、平行层理段（C）、丘状交错层理段（D）构成,主要受风暴涡流控制,形成于暴浪基面与正常浪基面间的较浅水区；序列Ⅴ主要由粒序段（B）、平行层理段（C）构成,主要受风暴涡流控制,处于正常浪基面之上；序列Ⅵ主要由砾屑段（A）构成,主要受风暴潮流控制,发育于正常浪基面上；序列Ⅶ主要由粒序段（B）和泥晶灰岩段（E2）构成,主要受风暴浊流控制,形成于风暴浪基面附近。风暴岩的发育,一是表明上扬子地区雷口坡时期处于低纬度地区,证明川西地处台缘—斜坡地带,约束了当时的古纬度及古地理格局；二是证实了龙门山古隆起与川西斜坡形成的古海湾的存在；三是约束了古海岸线的方位,进而指示微生物岩的北东—南西向带状展布特征。
2023, 41(3): 673-683.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.103
摘要:
结壳生物和宿主以及它们的相互关系构成了海洋硬底群落的一个特殊的生态系统,能够为地史时期的关键事件提供古生态学证据。中晚泥盆世发生了一系列的生物演化和环境事件,其过程和机制仍有许多不明之处。从四川龙门山地区吉维特期—法门期地层中采集了大量被附生的腕足动物宿主,其中的3 067枚腕足动物标本中,筛选具有附生生物的腕足类宿主618枚,鉴定为7种,归入7属。附生生物为6个类群,包括横板珊瑚、四射珊瑚、多毛类、疑源类、变口目苔藓虫以及无铰纲腕足类。本文对腕足类宿主壳体上不同分区附生生物的多样性及丰度进行统计分析。结果显示,腕足动物宿主的壳体,近喙部与主端的分区附生生物丰度都较低,原因可能是其直立底栖时喙部和主端后部靠近底质,附生生物难以附着。附生生物在宿主背壳与腹壳上丰度大小主要与腕足动物的生活方式有关,除成年后仍直立生活的Cyrtiopsis sp.,Cyrtospirifer sp.外,其他腕足类由于成年期躺卧生活,因此背壳上的附生生物明显多于腹壳。而附生生物在各分区的丰度和生长方向则与附生生物的生活类型直接相关,寄生类型生长过程中表现出明显的方向性,而伴生类型则无明显方向性。此外,腕足类的埋藏特征、与附生生物的关系等对沉积环境也具有一定的指示作用。
结壳生物和宿主以及它们的相互关系构成了海洋硬底群落的一个特殊的生态系统,能够为地史时期的关键事件提供古生态学证据。中晚泥盆世发生了一系列的生物演化和环境事件,其过程和机制仍有许多不明之处。从四川龙门山地区吉维特期—法门期地层中采集了大量被附生的腕足动物宿主,其中的3 067枚腕足动物标本中,筛选具有附生生物的腕足类宿主618枚,鉴定为7种,归入7属。附生生物为6个类群,包括横板珊瑚、四射珊瑚、多毛类、疑源类、变口目苔藓虫以及无铰纲腕足类。本文对腕足类宿主壳体上不同分区附生生物的多样性及丰度进行统计分析。结果显示,腕足动物宿主的壳体,近喙部与主端的分区附生生物丰度都较低,原因可能是其直立底栖时喙部和主端后部靠近底质,附生生物难以附着。附生生物在宿主背壳与腹壳上丰度大小主要与腕足动物的生活方式有关,除成年后仍直立生活的Cyrtiopsis sp.,Cyrtospirifer sp.外,其他腕足类由于成年期躺卧生活,因此背壳上的附生生物明显多于腹壳。而附生生物在各分区的丰度和生长方向则与附生生物的生活类型直接相关,寄生类型生长过程中表现出明显的方向性,而伴生类型则无明显方向性。此外,腕足类的埋藏特征、与附生生物的关系等对沉积环境也具有一定的指示作用。
2023, 41(3): 684-692.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.127
摘要:
为研究砂岩型铀矿成矿过程中的主要微生物因素,对东胜砂岩型铀矿直罗组不同地球化学蚀变带中岩石样品进行生物学分析,发现各亚带中分布着不同种属的微生物,它们在铀矿床中的分布呈现一定的地球化学分带性,硫酸盐还原菌为其中的优势菌群,其中过渡带和矿石带中以具芽孢的Desulfotomaculum orientis为主；通过其对铀试剂的还原实验发现,Desulfotomaculum orientis是还原能力最强的细菌种属,且芽孢菌比例和铀矿分布呈现正相关性,通过进一步模拟实验证明,天然铀矿环境中的Desulfotomaculum orientis和模拟实验培养的菌体芽孢比例拟合度较高,证明Desulfotomaculum orientis是铀矿成矿中主要的微生物因素,它们在利用矿床中的营养成分增殖过程中可以将U（VI）还原为U（IV）并沉淀析出,促进矿床的形成。研究结果可对铀矿的生物成矿作用提供参考,同时对于生物找矿工作具有指导意义。
为研究砂岩型铀矿成矿过程中的主要微生物因素,对东胜砂岩型铀矿直罗组不同地球化学蚀变带中岩石样品进行生物学分析,发现各亚带中分布着不同种属的微生物,它们在铀矿床中的分布呈现一定的地球化学分带性,硫酸盐还原菌为其中的优势菌群,其中过渡带和矿石带中以具芽孢的Desulfotomaculum orientis为主；通过其对铀试剂的还原实验发现,Desulfotomaculum orientis是还原能力最强的细菌种属,且芽孢菌比例和铀矿分布呈现正相关性,通过进一步模拟实验证明,天然铀矿环境中的Desulfotomaculum orientis和模拟实验培养的菌体芽孢比例拟合度较高,证明Desulfotomaculum orientis是铀矿成矿中主要的微生物因素,它们在利用矿床中的营养成分增殖过程中可以将U（VI）还原为U（IV）并沉淀析出,促进矿床的形成。研究结果可对铀矿的生物成矿作用提供参考,同时对于生物找矿工作具有指导意义。
2023, 41(3): 693-705.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.130
摘要:
河南寒武系苗岭统发育了大量微生物成因构造（叠层石和凝块石）和后生动物扰动构造（遗迹化石）。登封馒头组三段下部以叠层石灰岩及含垂直潜穴鲕粒灰岩的交替发育为特征,常被风暴作用导致的凹凸不平界面所分隔,叠层石形成于中等能量的滩间坪环境,而垂直潜穴发育于持续搅动的高能鲕粒滩环境；登封张夏组底部以凝块石灰岩和生物扰动构造灰岩的交替发育为特征,常以厚薄不均的泥岩层为分界面,二者均形成于正常浪基面之下的深水低能环境；卫辉崮山组以叠层石灰岩和生物扰动构造灰岩的交替发育为特征,二者以凹凸不平的界面或薄泥岩层相分隔,叠层石保存于中等能量的潮间坪沉积,而生物扰动构造则形成于低能的台地缓斜坡。当环境条件有利于微生物成席时（如清洁的水体、稳定的水动力条件和坚硬的底质）,微生物成因沉积构造和微生物席底会大量发育。当环境条件不适合微生物席发育时（如浑浊的水体、交替变化的水动力条件和松软的底质）,后生动物便开始在沉积物中掘穴,留下各类后生动物扰动构造和混合底。
河南寒武系苗岭统发育了大量微生物成因构造（叠层石和凝块石）和后生动物扰动构造（遗迹化石）。登封馒头组三段下部以叠层石灰岩及含垂直潜穴鲕粒灰岩的交替发育为特征,常被风暴作用导致的凹凸不平界面所分隔,叠层石形成于中等能量的滩间坪环境,而垂直潜穴发育于持续搅动的高能鲕粒滩环境；登封张夏组底部以凝块石灰岩和生物扰动构造灰岩的交替发育为特征,常以厚薄不均的泥岩层为分界面,二者均形成于正常浪基面之下的深水低能环境；卫辉崮山组以叠层石灰岩和生物扰动构造灰岩的交替发育为特征,二者以凹凸不平的界面或薄泥岩层相分隔,叠层石保存于中等能量的潮间坪沉积,而生物扰动构造则形成于低能的台地缓斜坡。当环境条件有利于微生物成席时（如清洁的水体、稳定的水动力条件和坚硬的底质）,微生物成因沉积构造和微生物席底会大量发育。当环境条件不适合微生物席发育时（如浑浊的水体、交替变化的水动力条件和松软的底质）,后生动物便开始在沉积物中掘穴,留下各类后生动物扰动构造和混合底。
2023, 41(3): 706-719.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.120
摘要:
我国南方分布广泛的第四纪红土对于研究古气候和古环境演变具有重要意义。第四纪红土从上到下发育黄棕色土、均质红土和网纹红土。其中网状结构在以往红土研究中是众所周知的,然而关于其成因仍有待深究。大部分关于成因的分析都是使用地球化学的方法,很少涉及磁学手段。为了洞悉红、白网纹的成因,对浙江金华汤溪镇的网纹红土进行了调查,将红网纹与白网纹进行分离,并运用环境磁学方法分别进行了磁学特性的比较研究。结果表明：红网纹以软磁性矿物（磁铁矿和磁赤铁矿）和硬磁性矿物（赤铁矿）为主,白网纹则主要是软磁性矿物（磁铁矿和磁赤铁矿）。磁化率表明红网纹亚铁磁性矿物多于白网纹,且红网纹亚铁磁性矿物磁性颗粒在上层为超顺磁性颗粒（SP）,在下层则是假单畴和多畴（PSD+MD）。相反,亚铁磁性矿物含量太低则无法确定磁性颗粒的粒径大小。地下水淋溶和强风化作用是形成红、白网纹并导致两者磁性特征差异的主要原因,因网纹化作用,白网纹磁性特征剖面上无显著变化,红网纹则变化较明显,能更好地体现网纹红土的成土过程。
我国南方分布广泛的第四纪红土对于研究古气候和古环境演变具有重要意义。第四纪红土从上到下发育黄棕色土、均质红土和网纹红土。其中网状结构在以往红土研究中是众所周知的,然而关于其成因仍有待深究。大部分关于成因的分析都是使用地球化学的方法,很少涉及磁学手段。为了洞悉红、白网纹的成因,对浙江金华汤溪镇的网纹红土进行了调查,将红网纹与白网纹进行分离,并运用环境磁学方法分别进行了磁学特性的比较研究。结果表明：红网纹以软磁性矿物（磁铁矿和磁赤铁矿）和硬磁性矿物（赤铁矿）为主,白网纹则主要是软磁性矿物（磁铁矿和磁赤铁矿）。磁化率表明红网纹亚铁磁性矿物多于白网纹,且红网纹亚铁磁性矿物磁性颗粒在上层为超顺磁性颗粒（SP）,在下层则是假单畴和多畴（PSD+MD）。相反,亚铁磁性矿物含量太低则无法确定磁性颗粒的粒径大小。地下水淋溶和强风化作用是形成红、白网纹并导致两者磁性特征差异的主要原因,因网纹化作用,白网纹磁性特征剖面上无显著变化,红网纹则变化较明显,能更好地体现网纹红土的成土过程。
2023, 41(3): 720-734.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.011
摘要:
白土山组是松嫩平原下更新统的底界地层,深入分析其地层属性特征,对于第四纪地层划分有重要意义。然而该地层薄弱的研究基础限制了松嫩平原地层划分及区域构造—地貌—水系演化等问题的深层理解。选择腰白土、平安镇、绰尔河和王府屯剖面为研究对象,对其沉积学和重矿物属性进行分析。结果显示,腰白土和平安镇剖面是经典白土山组,岩性主要为灰白色砂砾石夹黏土—细颗粒碎屑透镜体,透镜体中见斜层理（向东南倾伏）,砾石分选差,呈次棱角—次圆,弱风化；王府屯剖面出现向西北倾伏的大型板状交错层理,砾石成分以石英质占绝对优势（87.5%）。各剖面皆不含辉石和角闪石等造岩矿物,其中,腰白土和平安镇重矿物组成高度相似,绰尔河以磷灰石—榍石—石榴子石作为诊断性矿物；而王府屯有蓝晶石、十字石和透闪石等变质矿物及独居石存在,不含绿帘石,极稳定矿物显著富集。基于此,前三者砾石母岩为中酸性岩浆岩,沉积物来源于大兴安岭,为冲—洪积作用下流水搬运的产物；王府屯剖面为河流阶地成因,沉积物来自松嫩平原东南山地。因此,平安镇剖面为腰白土模式的经典白土山组剖面,绰尔河剖面是否为白土山组尚待进一步年代学研究,而王府屯剖面不能视为白土山组。
白土山组是松嫩平原下更新统的底界地层,深入分析其地层属性特征,对于第四纪地层划分有重要意义。然而该地层薄弱的研究基础限制了松嫩平原地层划分及区域构造—地貌—水系演化等问题的深层理解。选择腰白土、平安镇、绰尔河和王府屯剖面为研究对象,对其沉积学和重矿物属性进行分析。结果显示,腰白土和平安镇剖面是经典白土山组,岩性主要为灰白色砂砾石夹黏土—细颗粒碎屑透镜体,透镜体中见斜层理（向东南倾伏）,砾石分选差,呈次棱角—次圆,弱风化；王府屯剖面出现向西北倾伏的大型板状交错层理,砾石成分以石英质占绝对优势（87.5%）。各剖面皆不含辉石和角闪石等造岩矿物,其中,腰白土和平安镇重矿物组成高度相似,绰尔河以磷灰石—榍石—石榴子石作为诊断性矿物；而王府屯有蓝晶石、十字石和透闪石等变质矿物及独居石存在,不含绿帘石,极稳定矿物显著富集。基于此,前三者砾石母岩为中酸性岩浆岩,沉积物来源于大兴安岭,为冲—洪积作用下流水搬运的产物；王府屯剖面为河流阶地成因,沉积物来自松嫩平原东南山地。因此,平安镇剖面为腰白土模式的经典白土山组剖面,绰尔河剖面是否为白土山组尚待进一步年代学研究,而王府屯剖面不能视为白土山组。
2023, 41(3): 735-747.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.128
摘要:
使用HR-ICPMS对长沙铜官窑遗址石渚坪（SZP）剖面的地球化学元素进行测定,分析了遗址剖面地球化学含量变化特征,揭示其沉积环境演变及其物源变化。结果表明,元素的含量变化特征显著,元素Ti、Cr、Co、V、Ni等在80~230 cm逐渐升高出现峰值,230~310 cm逐渐降低至谷值。Pb、Zr、Mn等分布趋势与其相反。其中,Ti含量最高,平均值达5 405.8 μg/g；最低的是Mo,平均值为0.9 μg/g。含量均值由大到小为：Ti>Mn>Ba>Zr>Rb>Zn>Li>Cr>V>Pb>Sr>Cu>Y>Ni>Th>Cs>Co>Sc>Sn>Hf>U>Be>Mo。SZP剖面记录了一个近1 300年来的沉积环境变化过程：风尘堆积—石渚湖形成—河漫滩沉积—石渚湖再次形成—石渚坪。物质来源也发生相应变化：310 cm以下来源为末次冰期风尘堆积；310~230 cm（年代为1 288~1 094 a B.P.）地层中含大量瓷片,物源主要是铜官窑瓷器煅烧过程中金属矿物开采及冶炼产生的废料；230~80 cm（年代为1 094~380 a B.P.）,下层物源是湘江输入的泥沙,主要是上游的石灰岩沉积,上层是中下游地区砂岩的风化侵蚀和水流搬运沉积；80 cm以上（年代为380 a B.P.以来）与人类活动有关,主要为人工垫土和坡地周边风化侵蚀堆积。
使用HR-ICPMS对长沙铜官窑遗址石渚坪（SZP）剖面的地球化学元素进行测定,分析了遗址剖面地球化学含量变化特征,揭示其沉积环境演变及其物源变化。结果表明,元素的含量变化特征显著,元素Ti、Cr、Co、V、Ni等在80~230 cm逐渐升高出现峰值,230~310 cm逐渐降低至谷值。Pb、Zr、Mn等分布趋势与其相反。其中,Ti含量最高,平均值达5 405.8 μg/g；最低的是Mo,平均值为0.9 μg/g。含量均值由大到小为：Ti>Mn>Ba>Zr>Rb>Zn>Li>Cr>V>Pb>Sr>Cu>Y>Ni>Th>Cs>Co>Sc>Sn>Hf>U>Be>Mo。SZP剖面记录了一个近1 300年来的沉积环境变化过程：风尘堆积—石渚湖形成—河漫滩沉积—石渚湖再次形成—石渚坪。物质来源也发生相应变化：310 cm以下来源为末次冰期风尘堆积；310~230 cm（年代为1 288~1 094 a B.P.）地层中含大量瓷片,物源主要是铜官窑瓷器煅烧过程中金属矿物开采及冶炼产生的废料；230~80 cm（年代为1 094~380 a B.P.）,下层物源是湘江输入的泥沙,主要是上游的石灰岩沉积,上层是中下游地区砂岩的风化侵蚀和水流搬运沉积；80 cm以上（年代为380 a B.P.以来）与人类活动有关,主要为人工垫土和坡地周边风化侵蚀堆积。
2023, 41(3): 748-762.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.126
摘要:
黄河三角洲潮坪在沉积过程中长期受各种物理化学环境因素的影响,而其中生物遗迹特征可以高精度高灵敏度地反映环境的变化。运用沉积学和遗迹学方法,全面系统地研究遗迹的分布、分异度、行为生态学、形态变化及扰动率等特征,分析其与三角洲潮坪沉积过程中受波浪和潮汐作用影响下物理化学因素之间的响应关系。结果表明：1）黄河三角洲潮坪沉积中生物遗迹的分异度、丰度与沉积物的粒度、沉积速率、水动力和总有机碳（TOC）含量分布基本一致,但盐度和浑浊度影响了生物遗迹分布的种类。造迹生物种类相同的情况下,盐度影响了生物的潜穴直径和扰动率,盐度相同的情况下,浑浊度影响生物潜穴的数量；2）潮上带生物遗迹分异度整体呈对称均衡分布,但在粉砂质底层区域和多条潮道的汇聚处,生物遗迹的丰度和分异度最高；3）潮间带整体生物遗迹分异度和丰度与粒度变化不大,但在TOC含量相对较高、水动力相对较弱、沉积速率低、盐度降低的几条潮道汇聚处,生物遗迹丰度和分异度达到最高；4）潮下带生物遗迹丰度和分异度整体呈对称均衡分布。该研究将补充、完善和修正已有的三角洲潮坪遗迹学和现代潮坪沉积学资料,并对高精度地解释、修正古潮坪环境起到一定的作用。
黄河三角洲潮坪在沉积过程中长期受各种物理化学环境因素的影响,而其中生物遗迹特征可以高精度高灵敏度地反映环境的变化。运用沉积学和遗迹学方法,全面系统地研究遗迹的分布、分异度、行为生态学、形态变化及扰动率等特征,分析其与三角洲潮坪沉积过程中受波浪和潮汐作用影响下物理化学因素之间的响应关系。结果表明：1）黄河三角洲潮坪沉积中生物遗迹的分异度、丰度与沉积物的粒度、沉积速率、水动力和总有机碳（TOC）含量分布基本一致,但盐度和浑浊度影响了生物遗迹分布的种类。造迹生物种类相同的情况下,盐度影响了生物的潜穴直径和扰动率,盐度相同的情况下,浑浊度影响生物潜穴的数量；2）潮上带生物遗迹分异度整体呈对称均衡分布,但在粉砂质底层区域和多条潮道的汇聚处,生物遗迹的丰度和分异度最高；3）潮间带整体生物遗迹分异度和丰度与粒度变化不大,但在TOC含量相对较高、水动力相对较弱、沉积速率低、盐度降低的几条潮道汇聚处,生物遗迹丰度和分异度达到最高；4）潮下带生物遗迹丰度和分异度整体呈对称均衡分布。该研究将补充、完善和修正已有的三角洲潮坪遗迹学和现代潮坪沉积学资料,并对高精度地解释、修正古潮坪环境起到一定的作用。
2023, 41(3): 763-777.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.129
摘要:
环境敏感因子是沉积环境演化研究中的重要参数,其提取方法有多种,不同方法在海湾内应用成果相对较少。文章根据山东半岛威海湾WH-05岩心（钻探深度18.2 m）高分辨率（2 cm）粒度分析结果,采用基本端元模拟算法（BasEMMA）、粒级—标准偏差法和粒级旋转主成分分析法（V-PCA）提取了环境敏感因子,结合AMS14C数据,对不同方法提取的环境敏感因子进行了对比分析,探讨了其对季风强度变化的响应关系。结果表明：8.4 ka B.P.以来威海湾沉积物类型均为粉砂,粉砂含量为主、黏土含量次之、砂含量较少,以跳跃组分为主,悬浮组分次之。BasEMMA和粒级—标准偏差法提取的3个敏感粒级范围（2.6~11.0 μm、31.3~63.4 μm、256.9~500.0 μm）总体一致,能较好地反映东亚季风长周期变化事件（8.4~6.5 ka B.P.东亚季风强度减弱；6.5 ka B.P.至今东亚季风强度增强）；V-PCA提取的环境敏感因子,能较好地反映东亚季风短周期变化事件（如明清小冰期、西汉小冰期事件等）。以上三种方法提取的环境敏感因子指示了研究区气候变化,对研究区沉积环境具有较好的指示作用。
环境敏感因子是沉积环境演化研究中的重要参数,其提取方法有多种,不同方法在海湾内应用成果相对较少。文章根据山东半岛威海湾WH-05岩心（钻探深度18.2 m）高分辨率（2 cm）粒度分析结果,采用基本端元模拟算法（BasEMMA）、粒级—标准偏差法和粒级旋转主成分分析法（V-PCA）提取了环境敏感因子,结合AMS14C数据,对不同方法提取的环境敏感因子进行了对比分析,探讨了其对季风强度变化的响应关系。结果表明：8.4 ka B.P.以来威海湾沉积物类型均为粉砂,粉砂含量为主、黏土含量次之、砂含量较少,以跳跃组分为主,悬浮组分次之。BasEMMA和粒级—标准偏差法提取的3个敏感粒级范围（2.6~11.0 μm、31.3~63.4 μm、256.9~500.0 μm）总体一致,能较好地反映东亚季风长周期变化事件（8.4~6.5 ka B.P.东亚季风强度减弱；6.5 ka B.P.至今东亚季风强度增强）；V-PCA提取的环境敏感因子,能较好地反映东亚季风短周期变化事件（如明清小冰期、西汉小冰期事件等）。以上三种方法提取的环境敏感因子指示了研究区气候变化,对研究区沉积环境具有较好的指示作用。
2023, 41(3): 778-790.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.118
摘要:
山东半岛附近海域是渤海高浓度泥沙向黄海输运的重要通道,且发育大型楔状泥质沉积体,研究水体中悬浮泥沙的输运特征和影响因素,对渤黄海物质交换、泥质沉积区发育机制研究具有重要意义。基于2011—2020年的MURSST海表温度数据和GOCI卫星影像反演的表层悬沙浓度数据,获得山东半岛附近海域海表温度及其温度锋面、海表悬沙浓度的时空变化特征,并初步分析了温度锋面、风等因素对悬沙输运的影响。研究结果显示：山东半岛附近海域温度锋面和悬沙浓度总体表现为“冬强夏弱”的季节变化特征,且温度锋面与悬沙浓度高值区边界分布一致；从年际变化来看,2012—2020年逐年1月温度锋面的东西向摆动和近岸高浓度悬沙向海扩散距离都与冬季风的强弱相关,总体呈现水体温度上升、悬沙浓度降低的趋势。
山东半岛附近海域是渤海高浓度泥沙向黄海输运的重要通道,且发育大型楔状泥质沉积体,研究水体中悬浮泥沙的输运特征和影响因素,对渤黄海物质交换、泥质沉积区发育机制研究具有重要意义。基于2011—2020年的MURSST海表温度数据和GOCI卫星影像反演的表层悬沙浓度数据,获得山东半岛附近海域海表温度及其温度锋面、海表悬沙浓度的时空变化特征,并初步分析了温度锋面、风等因素对悬沙输运的影响。研究结果显示：山东半岛附近海域温度锋面和悬沙浓度总体表现为“冬强夏弱”的季节变化特征,且温度锋面与悬沙浓度高值区边界分布一致；从年际变化来看,2012—2020年逐年1月温度锋面的东西向摆动和近岸高浓度悬沙向海扩散距离都与冬季风的强弱相关,总体呈现水体温度上升、悬沙浓度降低的趋势。
2023, 41(3): 791-803.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.152
摘要:
地层沉积正演模拟方法能更真实地刻画地下地质体的分布规律,比传统的基于地质统计学的建模更有优势,但是条件化难度大,使其应用在实际油藏地质建模时面临较大挑战。地层沉积反演模拟提高了该方法的实用性,基于模拟结果与观测数据定量比较,地层沉积反演模拟在全局优化算法的驱动下不断修正地层沉积正演模拟输入参数,使模拟结果与观测数据吻合度达到最佳。由于反演系统优化参数多,非线性极强,收敛难度大,需要的迭代次数多,单次正演模拟耗时长,导致该方法效率较低。地层沉积反演模拟和深度学习算法中的生成对抗网络相结合,提出了构建地层沉积正演模拟代理模型的方法。以大量的碳酸盐岩地层沉积模拟的合成模型作为样本,通过神经网络训练,形成地层正演模拟器的代理模型,然后将其代入地层沉积反演模拟系统,避免了直接地层正演模拟的长耗时,加快了反演模拟的收敛速度。通过巴哈马西缘碳酸盐岩地层沉积模拟验证了该方法的可行性,采用学习后的生成网络进行沉积反演模拟,反演效率得到了大幅提升。尽管本文展示的是二维实例,也有望扩展应用在三维模型上。
地层沉积正演模拟方法能更真实地刻画地下地质体的分布规律,比传统的基于地质统计学的建模更有优势,但是条件化难度大,使其应用在实际油藏地质建模时面临较大挑战。地层沉积反演模拟提高了该方法的实用性,基于模拟结果与观测数据定量比较,地层沉积反演模拟在全局优化算法的驱动下不断修正地层沉积正演模拟输入参数,使模拟结果与观测数据吻合度达到最佳。由于反演系统优化参数多,非线性极强,收敛难度大,需要的迭代次数多,单次正演模拟耗时长,导致该方法效率较低。地层沉积反演模拟和深度学习算法中的生成对抗网络相结合,提出了构建地层沉积正演模拟代理模型的方法。以大量的碳酸盐岩地层沉积模拟的合成模型作为样本,通过神经网络训练,形成地层正演模拟器的代理模型,然后将其代入地层沉积反演模拟系统,避免了直接地层正演模拟的长耗时,加快了反演模拟的收敛速度。通过巴哈马西缘碳酸盐岩地层沉积模拟验证了该方法的可行性,采用学习后的生成网络进行沉积反演模拟,反演效率得到了大幅提升。尽管本文展示的是二维实例,也有望扩展应用在三维模型上。
2023, 41(3): 804-817.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.165
摘要:
以渤海湾盆地渤中凹陷埕北低凸起东部斜坡带古近系东营组为例,综合运用薄片鉴定、物性分析、扫描电镜观察、X射线衍射和镜质体反射率分析等手段,结合区域地质研究成果,研究断陷湖盆斜坡带不同构造单元主力含油层位的成岩作用及其与储层物性的关系。结果表明：埕北低凸起东部斜坡带东（东营组）三亚段二砂组至东三段整体处于中成岩A期,由浅至深发育4个次生孔隙发育带,储集空间以溶蚀孔隙和微裂缝为主,各构造单元储层成岩和孔隙演化差异明显。酸性溶蚀作用是第一坡折带储层物性改善的重要因素；第二坡折带在中成岩A1和A2亚期分别由酸溶性孔隙和层间裂缝改善储层物性；碱性溶蚀作用形成连通性较好的溶蚀孔隙是断阶带深部储层物性得以改善的重要因素；洼陷带则由孔隙—裂缝复合系统作为重要储集空间,微裂缝的发育对物性改善具有重要意义。中浅层砂（砾）岩储层的物性与厚度负相关,单层厚度小于4 m者物性相对更好；深层储层中压裂缝和超压裂缝的广泛发育连通溶蚀孔隙改善了储集物性,层厚超过4 m的含砾砂岩物性好于同厚度的砂岩。基于上述认识,建立了研究区主要构造单元东营组主力含油层位的差异性成岩—成储模式。
以渤海湾盆地渤中凹陷埕北低凸起东部斜坡带古近系东营组为例,综合运用薄片鉴定、物性分析、扫描电镜观察、X射线衍射和镜质体反射率分析等手段,结合区域地质研究成果,研究断陷湖盆斜坡带不同构造单元主力含油层位的成岩作用及其与储层物性的关系。结果表明：埕北低凸起东部斜坡带东（东营组）三亚段二砂组至东三段整体处于中成岩A期,由浅至深发育4个次生孔隙发育带,储集空间以溶蚀孔隙和微裂缝为主,各构造单元储层成岩和孔隙演化差异明显。酸性溶蚀作用是第一坡折带储层物性改善的重要因素；第二坡折带在中成岩A1和A2亚期分别由酸溶性孔隙和层间裂缝改善储层物性；碱性溶蚀作用形成连通性较好的溶蚀孔隙是断阶带深部储层物性得以改善的重要因素；洼陷带则由孔隙—裂缝复合系统作为重要储集空间,微裂缝的发育对物性改善具有重要意义。中浅层砂（砾）岩储层的物性与厚度负相关,单层厚度小于4 m者物性相对更好；深层储层中压裂缝和超压裂缝的广泛发育连通溶蚀孔隙改善了储集物性,层厚超过4 m的含砾砂岩物性好于同厚度的砂岩。基于上述认识,建立了研究区主要构造单元东营组主力含油层位的差异性成岩—成储模式。
2023, 41(3): 818-827.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.150
摘要:
为探究波浪作用对三角洲前缘砂体的控制作用,并研究横向砂坝形成过程,利用物理模拟实验再现波浪作用下三角洲前缘砂体的发育过程。研究发现：波浪作用除了对三角洲河口沉积物影响外,还对已形成的三角洲前缘砂体有着侵蚀、改造的作用；受波浪、波生沿岸流及局部离岸流的影响,三角洲前缘砂体表面发育多期次平行于湖岸线展布的横向砂坝,其后部发育冲沟。沿岸流将波浪和河流带来的沉积物向砂坝两侧搬运沉积,使砂坝横向延伸；同时,波浪的强度、入射角度也决定了横向砂坝的规模及发育位置。经与鄂尔多斯盆地西南部长82三角洲沉积对比,反映出较好的耦合关系,表明该实验认识对波浪作用下三角洲前缘砂体发育样式研究有一定的指导意义。
为探究波浪作用对三角洲前缘砂体的控制作用,并研究横向砂坝形成过程,利用物理模拟实验再现波浪作用下三角洲前缘砂体的发育过程。研究发现：波浪作用除了对三角洲河口沉积物影响外,还对已形成的三角洲前缘砂体有着侵蚀、改造的作用；受波浪、波生沿岸流及局部离岸流的影响,三角洲前缘砂体表面发育多期次平行于湖岸线展布的横向砂坝,其后部发育冲沟。沿岸流将波浪和河流带来的沉积物向砂坝两侧搬运沉积,使砂坝横向延伸；同时,波浪的强度、入射角度也决定了横向砂坝的规模及发育位置。经与鄂尔多斯盆地西南部长82三角洲沉积对比,反映出较好的耦合关系,表明该实验认识对波浪作用下三角洲前缘砂体发育样式研究有一定的指导意义。
2023, 41(3): 828-838.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.131
摘要:
苏北盆地溱潼凹陷阜三段地层是一套浅水缓坡三角洲沉积,水体动荡水位变化频繁,岩性主要为泥页岩、泥质粉砂岩及细砂岩,分选差,非均质性强,常规单一物性参数难以准确表征储层性质。为明确苏北盆地溱潼凹陷阜三段储层物性及孔隙结构参数之间关系并总结储层分类依据,在明确地层主要孔隙类型的基础上,利用分形理论对地层物性参数及样品高压压汞实验数据加以分析,最终获得了砂体物性、孔隙结构与分形维数之间的相互关系。优选孔渗参数、孔隙结构系数、孔喉半径及孔喉分选系数5项参数作为主要参考因素,以此建立了以分形维数为基础的储层分类评价标准,并采用因子分析法对其适用性加以验证,将溱潼凹陷阜三段储层划分为3类：Ⅰ类中砂岩储层（D：2.31~2.42,D ¯ D ¯ D ¯
苏北盆地溱潼凹陷阜三段地层是一套浅水缓坡三角洲沉积,水体动荡水位变化频繁,岩性主要为泥页岩、泥质粉砂岩及细砂岩,分选差,非均质性强,常规单一物性参数难以准确表征储层性质。为明确苏北盆地溱潼凹陷阜三段储层物性及孔隙结构参数之间关系并总结储层分类依据,在明确地层主要孔隙类型的基础上,利用分形理论对地层物性参数及样品高压压汞实验数据加以分析,最终获得了砂体物性、孔隙结构与分形维数之间的相互关系。优选孔渗参数、孔隙结构系数、孔喉半径及孔喉分选系数5项参数作为主要参考因素,以此建立了以分形维数为基础的储层分类评价标准,并采用因子分析法对其适用性加以验证,将溱潼凹陷阜三段储层划分为3类：Ⅰ类中砂岩储层（D：2.31~2.42,
2023, 41(3): 839-854.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.135
摘要:
综合利用岩心、测井及现代沉积资料,采用比较沉积学方法在青海尕斯库勒油田下油砂山组识别出典型的干旱湖盆浅水三角洲成因储层,在此基础上,通过现代沉积与地下储层密井网解剖初步建立了干旱湖盆浅水三角洲沉积模式。研究表明：干热气候引起的沉积物性质与水文特征差异,导致干旱浅水三角洲存在明显的事件性特征且沉积特征明显有别于湿润气候下的浅水三角洲,其前缘暴露时间长、暴露区域广,泥质沉积物以红褐色为主,缺乏植物化石。干旱浅水三角洲的基本沉积单元为一条供给河道控制的复合沉积体。以一条主干分流河道为骨架,决口水道—朵体与分流水道—河口坝组合分别高频发育于河道主干河道侧缘和末端,但其规模较小。干旱浅水三角洲存在明显的顺源相带差异,按照沉积特征可将这类三角洲分为平原、前缘及前三角洲；在平原亚相,主干河道切入平原沉积并在边缘发育多个决口朵体,朵体内部可见发散状决口水道；进入前缘亚相后,主干河道分支成多条分流河道,每一条分支河道控制形成一个河坝组合,最终形成多个辐射状延伸、侧向彼此独立的河坝组合；河坝组合一般呈“河在坝上走”的样式,其内部发育多条末端分流水道,整体呈底平顶凸的半透镜状,河道位于河坝组合中部；前三角洲主要沉积泥岩,缺乏河流供给,缺少砂质沉积。主干河道和河坝组合为该类三角洲的优质储集体。
综合利用岩心、测井及现代沉积资料,采用比较沉积学方法在青海尕斯库勒油田下油砂山组识别出典型的干旱湖盆浅水三角洲成因储层,在此基础上,通过现代沉积与地下储层密井网解剖初步建立了干旱湖盆浅水三角洲沉积模式。研究表明：干热气候引起的沉积物性质与水文特征差异,导致干旱浅水三角洲存在明显的事件性特征且沉积特征明显有别于湿润气候下的浅水三角洲,其前缘暴露时间长、暴露区域广,泥质沉积物以红褐色为主,缺乏植物化石。干旱浅水三角洲的基本沉积单元为一条供给河道控制的复合沉积体。以一条主干分流河道为骨架,决口水道—朵体与分流水道—河口坝组合分别高频发育于河道主干河道侧缘和末端,但其规模较小。干旱浅水三角洲存在明显的顺源相带差异,按照沉积特征可将这类三角洲分为平原、前缘及前三角洲；在平原亚相,主干河道切入平原沉积并在边缘发育多个决口朵体,朵体内部可见发散状决口水道；进入前缘亚相后,主干河道分支成多条分流河道,每一条分支河道控制形成一个河坝组合,最终形成多个辐射状延伸、侧向彼此独立的河坝组合；河坝组合一般呈“河在坝上走”的样式,其内部发育多条末端分流水道,整体呈底平顶凸的半透镜状,河道位于河坝组合中部；前三角洲主要沉积泥岩,缺乏河流供给,缺少砂质沉积。主干河道和河坝组合为该类三角洲的优质储集体。
2023, 41(3): 855-866.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.115
摘要:
惠民凹陷大芦家地区沙一中亚段发育三角洲—碳酸盐岩滩坝沉积,储层研究十分薄弱,严重制约了该区油气勘探进展。通过三维地震解释、测录井分析、物性测试、岩心及薄片观察,结合Petrel三维显示模块,对沙一中亚段沉积特征及储层质量进行系统研究。沙一中亚段发育三角洲和碳酸盐岩滩坝沉积,碳酸盐岩滩坝又包括颗粒滩和灰泥滩；三角洲发育在南部和北部地区,中部发育碳酸盐岩滩坝,灰泥滩在颗粒滩外围发育；临邑断层下降盘的滚动背斜控制了中部碳酸盐岩滩坝的展布,派生断层F1及滚动背斜控制了南部三角洲的展布,临2断层、临14断层及滚动背斜控制了北部三角洲的走向；准层序组一沉积时期,碎屑物源供应充足,北部、南部三角洲砂体发育规模大,向中部滚动背斜带过渡为碳酸盐岩滩坝；准层序组二沉积时期,水体加深,物源后退,碎屑物源供应减少导致北部、南部三角洲砂体范围减小,中部滚动背斜带碳酸盐岩滩坝范围增加。三角洲水下分流河道和碳酸盐岩颗粒滩微相物性最好,成岩相主要为中—弱压实、弱胶结、中—弱溶解组合,储集空间以原生孔为主,为最有利的储层；灰泥滩微相物性次之,成岩相以强压实相为主,微孔隙贡献了储层主要储集空间,为中等有利的储层；河口坝微相物性最差,成岩相主要为强压实、弱胶结、弱溶解组合,储集空间只有少量颗粒溶孔,为较差的储层。
惠民凹陷大芦家地区沙一中亚段发育三角洲—碳酸盐岩滩坝沉积,储层研究十分薄弱,严重制约了该区油气勘探进展。通过三维地震解释、测录井分析、物性测试、岩心及薄片观察,结合Petrel三维显示模块,对沙一中亚段沉积特征及储层质量进行系统研究。沙一中亚段发育三角洲和碳酸盐岩滩坝沉积,碳酸盐岩滩坝又包括颗粒滩和灰泥滩；三角洲发育在南部和北部地区,中部发育碳酸盐岩滩坝,灰泥滩在颗粒滩外围发育；临邑断层下降盘的滚动背斜控制了中部碳酸盐岩滩坝的展布,派生断层F1及滚动背斜控制了南部三角洲的展布,临2断层、临14断层及滚动背斜控制了北部三角洲的走向；准层序组一沉积时期,碎屑物源供应充足,北部、南部三角洲砂体发育规模大,向中部滚动背斜带过渡为碳酸盐岩滩坝；准层序组二沉积时期,水体加深,物源后退,碎屑物源供应减少导致北部、南部三角洲砂体范围减小,中部滚动背斜带碳酸盐岩滩坝范围增加。三角洲水下分流河道和碳酸盐岩颗粒滩微相物性最好,成岩相主要为中—弱压实、弱胶结、中—弱溶解组合,储集空间以原生孔为主,为最有利的储层；灰泥滩微相物性次之,成岩相以强压实相为主,微孔隙贡献了储层主要储集空间,为中等有利的储层；河口坝微相物性最差,成岩相主要为强压实、弱胶结、弱溶解组合,储集空间只有少量颗粒溶孔,为较差的储层。
2023, 41(3): 867-878.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.170
摘要:
断裂组合导流如何控制扇体的几何形态、哪种断裂组合有利于将碎屑物质搬运至盆地中心,是准噶尔盆地盆1井西凹陷百口泉组勘探初期面临的重要难题之一。针对这一问题,运用沉积物理模拟实验的方法,结合研究区地质背景,设计了一个具有三级平台—坡折底形的实验池,开展无断裂、平行断裂和交叉断裂条件下扇三角洲沉积模拟实验。实验结果表明：断裂组合类型是控制扇体形态的关键因素,与边界断裂大角度相交或近于垂直的平行断裂和交叉断裂对扇体的形态都有明显的控制作用,受控的扇体有较大的长宽比；在断裂组合控制下,复合扇体的发育通常经过断裂导流和无断裂导流两个阶段；在物源供应充足且供应量相同的条件下,平行断裂导流形成的复合扇体的长宽比要小于交叉断裂导流形成的复合扇体；此外,断裂组合对扇体形态的影响还取决于断裂控制流体定向流动的时间长短,长时间没有填满的断裂,更容易将粗碎屑运移到盆地中心,形成长宽比较大的扇体。该研究揭示了沉积盆地中不同断裂组合对扇体发育的可能影响,研究结果对于指导盆1井西凹陷百口泉组的碎屑岩储层预测具有参考意义。
断裂组合导流如何控制扇体的几何形态、哪种断裂组合有利于将碎屑物质搬运至盆地中心,是准噶尔盆地盆1井西凹陷百口泉组勘探初期面临的重要难题之一。针对这一问题,运用沉积物理模拟实验的方法,结合研究区地质背景,设计了一个具有三级平台—坡折底形的实验池,开展无断裂、平行断裂和交叉断裂条件下扇三角洲沉积模拟实验。实验结果表明：断裂组合类型是控制扇体形态的关键因素,与边界断裂大角度相交或近于垂直的平行断裂和交叉断裂对扇体的形态都有明显的控制作用,受控的扇体有较大的长宽比；在断裂组合控制下,复合扇体的发育通常经过断裂导流和无断裂导流两个阶段；在物源供应充足且供应量相同的条件下,平行断裂导流形成的复合扇体的长宽比要小于交叉断裂导流形成的复合扇体；此外,断裂组合对扇体形态的影响还取决于断裂控制流体定向流动的时间长短,长时间没有填满的断裂,更容易将粗碎屑运移到盆地中心,形成长宽比较大的扇体。该研究揭示了沉积盆地中不同断裂组合对扇体发育的可能影响,研究结果对于指导盆1井西凹陷百口泉组的碎屑岩储层预测具有参考意义。
2023, 41(3): 879-889.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.133
摘要:
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组是下古生界重要的勘探领域,蕴含丰富的天然气资源,但奥陶系烃源岩影响因素的研究却相对较少,尤其是奥陶系溶蚀孔洞中石炭系充填的影响前人基本尚未研究,这些充填的泥岩会对奥陶系烃源岩的客观评价造成极大影响。基于烃源岩野外露头、岩心、测井曲线及地球化学参数等资料,对奥陶系溶蚀孔洞中充填的石炭系泥岩进行了地质、测井和地球化学综合分析,并在奥陶系海相碳酸盐岩烃源岩评价中提出了一种剔除石炭系充填影响的方法。研究表明：奥陶系风化壳及其邻近层段的烃源岩溶蚀孔洞中明显充填石炭系泥岩,在野外露头、岩心上表现为溶洞、裂缝中充填石炭系泥岩,测井曲线上表现为明显的高尖峰状自然伽马值；充填的石炭系泥岩干酪根碳同位素明显偏重,饱和烃分子组成表现为明显的后峰优势,与石炭系煤系烃源岩特征一致,而奥陶系自生泥岩干酪根碳同位素明显偏轻,饱和烃分子组成表现为前峰优势特征。根据单井泥岩发育特征和有机地化参数分布特征,将石炭系充填影响范围确定为距离风化壳顶面之下约100 m,并根据有机碳含量与深度关系对石炭系充填影响的有机碳数值进行校正。该认识提示对奥陶系烃源岩,尤其是对靠近风化壳的奥陶系烃源岩地质与地球化学特征评价时一定要扣除石炭系泥岩充填的影响。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组是下古生界重要的勘探领域,蕴含丰富的天然气资源,但奥陶系烃源岩影响因素的研究却相对较少,尤其是奥陶系溶蚀孔洞中石炭系充填的影响前人基本尚未研究,这些充填的泥岩会对奥陶系烃源岩的客观评价造成极大影响。基于烃源岩野外露头、岩心、测井曲线及地球化学参数等资料,对奥陶系溶蚀孔洞中充填的石炭系泥岩进行了地质、测井和地球化学综合分析,并在奥陶系海相碳酸盐岩烃源岩评价中提出了一种剔除石炭系充填影响的方法。研究表明：奥陶系风化壳及其邻近层段的烃源岩溶蚀孔洞中明显充填石炭系泥岩,在野外露头、岩心上表现为溶洞、裂缝中充填石炭系泥岩,测井曲线上表现为明显的高尖峰状自然伽马值；充填的石炭系泥岩干酪根碳同位素明显偏重,饱和烃分子组成表现为明显的后峰优势,与石炭系煤系烃源岩特征一致,而奥陶系自生泥岩干酪根碳同位素明显偏轻,饱和烃分子组成表现为前峰优势特征。根据单井泥岩发育特征和有机地化参数分布特征,将石炭系充填影响范围确定为距离风化壳顶面之下约100 m,并根据有机碳含量与深度关系对石炭系充填影响的有机碳数值进行校正。该认识提示对奥陶系烃源岩,尤其是对靠近风化壳的奥陶系烃源岩地质与地球化学特征评价时一定要扣除石炭系泥岩充填的影响。
2023, 41(3): 890-900.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.047
摘要:
以沙三段为烃源岩,以沙三段、沙二段为主要目的层,在金西A洼实施钻探一直未取得商业突破,且多数井未见油气显示。在洼陷中央钻穿沙三段,泥岩中有机质丰度低,不具备生烃条件,该洼陷勘探潜力存在较大争议。在充分利用地震、钻井及区域地质资料的基础上,类比分析了渤海湾盆地不同类型凹（洼）陷油气地质条件,开展金西A洼具体特征研究。研究结果表明：凹（洼）陷的位置、陆源碎屑的供给量控制了其烃源岩的形成与分布,根据它们之间的关系,将凹（洼）陷分成持续近源型、断续近源型和持续远源型三类；金西A洼属于断续近源型,孔店组—沙四段时期发育有效烃源岩,沙三段时期不发育烃源岩；基于地化相—有机相—沉积相—地震相较好对应关系,预测金西A洼烃源岩仅分布在沙四段—孔店组洼陷的中心位置,其烃源岩具有一定厚度、有机质丰度高、类型好,邻近沙四段—孔店组烃源岩的近源构造是该区有利勘探方向。
以沙三段为烃源岩,以沙三段、沙二段为主要目的层,在金西A洼实施钻探一直未取得商业突破,且多数井未见油气显示。在洼陷中央钻穿沙三段,泥岩中有机质丰度低,不具备生烃条件,该洼陷勘探潜力存在较大争议。在充分利用地震、钻井及区域地质资料的基础上,类比分析了渤海湾盆地不同类型凹（洼）陷油气地质条件,开展金西A洼具体特征研究。研究结果表明：凹（洼）陷的位置、陆源碎屑的供给量控制了其烃源岩的形成与分布,根据它们之间的关系,将凹（洼）陷分成持续近源型、断续近源型和持续远源型三类；金西A洼属于断续近源型,孔店组—沙四段时期发育有效烃源岩,沙三段时期不发育烃源岩；基于地化相—有机相—沉积相—地震相较好对应关系,预测金西A洼烃源岩仅分布在沙四段—孔店组洼陷的中心位置,其烃源岩具有一定厚度、有机质丰度高、类型好,邻近沙四段—孔店组烃源岩的近源构造是该区有利勘探方向。
2023, 41(3): 901-908.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.146
摘要:
苯并萘并呋喃（BNF）是沉积有机质和原油中重要的复杂含氧多环芳烃化合物,但其在煤中的检测和鉴定还鲜有报道。通过标样相对保留时间和标准保留指数对比的色谱—质谱分析方法,对东海盆地西湖凹陷古近系、鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系和塔里木盆地库车凹陷侏罗系等32件煤中苯并萘并呋喃系列进行了系统、准确地鉴定,并刻画了其在不同成熟度煤中的分布特征。采用量子化学计算的方法,精确精算了苯并萘并呋喃系列的热力学性质。结果显示,该系列在色谱柱（HP-5MS）上的流出顺序为：苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃（[2,1]BNF）、苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃（[1,2]BNF）、苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃（[2,3]BNF）,热稳定性大小顺序为：[1,2]BNF>[2,1]BNF>[2,3]BNF。随着成熟度的增加,[1,2]BNF丰度相对于[2,1]BNF逐渐增加,提出苯并萘并呋喃比值（BNFR=[1,2]BNF/[2,1]BNF）作为成熟度参数,并建立了BNFR与镜质组反射率（Ro）的定量关系式：Rc=0.45×BNFR+0.25（0.5%<Ro<2.0%）。煤中的苯并萘并呋喃主要在后生作用阶段形成,可能是在高热演化阶段形成更稠合的多环芳烃过程的中间产物。苯并萘并呋喃比值是良好的成熟度指标,可应用于低熟—高成熟原油和烃源岩（Ⅱ~Ⅲ型干酪根）成熟度的定量评价,但该参数应用于油气运移路径示踪和油源对比时要谨慎。
苯并萘并呋喃（BNF）是沉积有机质和原油中重要的复杂含氧多环芳烃化合物,但其在煤中的检测和鉴定还鲜有报道。通过标样相对保留时间和标准保留指数对比的色谱—质谱分析方法,对东海盆地西湖凹陷古近系、鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系和塔里木盆地库车凹陷侏罗系等32件煤中苯并萘并呋喃系列进行了系统、准确地鉴定,并刻画了其在不同成熟度煤中的分布特征。采用量子化学计算的方法,精确精算了苯并萘并呋喃系列的热力学性质。结果显示,该系列在色谱柱（HP-5MS）上的流出顺序为：苯并[b]萘并[2,1-d]呋喃（[2,1]BNF）、苯并[b]萘并[1,2-d]呋喃（[1,2]BNF）、苯并[b]萘并[2,3-d]呋喃（[2,3]BNF）,热稳定性大小顺序为：[1,2]BNF>[2,1]BNF>[2,3]BNF。随着成熟度的增加,[1,2]BNF丰度相对于[2,1]BNF逐渐增加,提出苯并萘并呋喃比值（BNFR=[1,2]BNF/[2,1]BNF）作为成熟度参数,并建立了BNFR与镜质组反射率（Ro）的定量关系式：Rc=0.45×BNFR+0.25（0.5%<Ro<2.0%）。煤中的苯并萘并呋喃主要在后生作用阶段形成,可能是在高热演化阶段形成更稠合的多环芳烃过程的中间产物。苯并萘并呋喃比值是良好的成熟度指标,可应用于低熟—高成熟原油和烃源岩（Ⅱ~Ⅲ型干酪根）成熟度的定量评价,但该参数应用于油气运移路径示踪和油源对比时要谨慎。
2023, 41(3): 909-918.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.114
摘要:
为了研究含油气盆地三种主要源储配置油气分布规律,在油气运聚机制及油源断裂类型研究的基础上,通过分别叠合储层内输导断裂和源岩排烃分布区,储层内输导断裂、源岩排烃分布区和分隔层渗漏区,以及储层内输导断裂和油气倒灌运移源岩分布区,建立了一套厘定下源上储紧邻配置、下源上储分隔配置和上源下储紧邻配置油源断裂的方法,并将其分别应用于渤海湾盆地歧口凹陷板桥地区沙一下亚段、东三段和松辽盆地北部三肇凹陷扶余油层油源断裂的厘定。结果表明：板桥地区沙三段源岩与沙一下亚段储层为下源上储紧邻配置,油源断裂主要分布在东北部和东南部边部地区,少量分布在中部局部地区；沙三段源岩与东三段储层被沙一中亚段泥岩盖层分隔,属于下源上储分隔配置,油源断裂主要分布在东南部地区,少量分布在东北部地区。松辽盆地北部三肇凹陷青一段源岩与扶余油层为上源下储紧邻配置,油源断裂除东北边部和东南边部局部地区外,在整个凹陷均有分布。三种主要源储配置油源断裂处或附近有利于油气成藏,与目前板桥地区沙一下亚段、东三段和三肇凹陷扶余油层已发现油气均主要分布在油源断裂处或附近相吻合,表明该方法用于厘定三种主要源储配置油源断裂是可行的。
为了研究含油气盆地三种主要源储配置油气分布规律,在油气运聚机制及油源断裂类型研究的基础上,通过分别叠合储层内输导断裂和源岩排烃分布区,储层内输导断裂、源岩排烃分布区和分隔层渗漏区,以及储层内输导断裂和油气倒灌运移源岩分布区,建立了一套厘定下源上储紧邻配置、下源上储分隔配置和上源下储紧邻配置油源断裂的方法,并将其分别应用于渤海湾盆地歧口凹陷板桥地区沙一下亚段、东三段和松辽盆地北部三肇凹陷扶余油层油源断裂的厘定。结果表明：板桥地区沙三段源岩与沙一下亚段储层为下源上储紧邻配置,油源断裂主要分布在东北部和东南部边部地区,少量分布在中部局部地区；沙三段源岩与东三段储层被沙一中亚段泥岩盖层分隔,属于下源上储分隔配置,油源断裂主要分布在东南部地区,少量分布在东北部地区。松辽盆地北部三肇凹陷青一段源岩与扶余油层为上源下储紧邻配置,油源断裂除东北边部和东南边部局部地区外,在整个凹陷均有分布。三种主要源储配置油源断裂处或附近有利于油气成藏,与目前板桥地区沙一下亚段、东三段和三肇凹陷扶余油层已发现油气均主要分布在油源断裂处或附近相吻合,表明该方法用于厘定三种主要源储配置油源断裂是可行的。
2023, 41(3): 919-931.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.136
摘要:
通过综合分析地震及钻井资料,阐述了Doseo盆地的区域地质特征、盆地结构及沉积体系特征,确定了Doseo盆地幕式裂谷演化过程及反转改造特征。重点分析了Doseo盆地自早白垩世以来的沉积充填演化特征,认为盆地经历了早白垩世Neocomian-Barremian期的张性断陷、Aptian-Albian期的走滑—拉分断陷及晚白垩世—新近纪的广覆式坳陷三个发育阶段,形成了明显的下部断陷、上部广覆式坳陷的双层沉积充填结构,但盆地以早白垩世的张性及走滑—拉分断陷沉积充填为主,形成了广泛分布的湖相烃源岩及水下扇、三角洲前缘沉积储层,是盆地的主要勘探目标。Doseo盆地湖相沉积地层主要发育在早白垩世的张性及走滑—拉分断陷阶段,而且是一个快速湖泛过程,广泛发育退覆式三角洲沉积。早白垩世晚期在北部撒哈拉地台挤压作用下湖盆快速抬升消亡,晚白垩世—新近纪充填了河流相的粗碎屑沉积,在断陷活动中盆地缺乏旋回性湖相地层的发育过程。Doseo盆地下白垩统整体表现为“北部水下扇”、“南部短轴浅水三角洲”及“东北部长轴深水三角洲”的沉积体系分布格局。在构造—沉积作用的共同控制下,Doseo盆地陡坡带近岸水下扇及缓坡带三角前缘发育较好的储盖组合,是油气勘探较有利的沉积相带,已经发现了多个油气藏。同时盆地后期的构造反转也为陡坡带水下扇砂体及中部湖底扇沉积等岩性圈闭目标成藏提供了机会,是盆地主要的新勘探领域。
通过综合分析地震及钻井资料,阐述了Doseo盆地的区域地质特征、盆地结构及沉积体系特征,确定了Doseo盆地幕式裂谷演化过程及反转改造特征。重点分析了Doseo盆地自早白垩世以来的沉积充填演化特征,认为盆地经历了早白垩世Neocomian-Barremian期的张性断陷、Aptian-Albian期的走滑—拉分断陷及晚白垩世—新近纪的广覆式坳陷三个发育阶段,形成了明显的下部断陷、上部广覆式坳陷的双层沉积充填结构,但盆地以早白垩世的张性及走滑—拉分断陷沉积充填为主,形成了广泛分布的湖相烃源岩及水下扇、三角洲前缘沉积储层,是盆地的主要勘探目标。Doseo盆地湖相沉积地层主要发育在早白垩世的张性及走滑—拉分断陷阶段,而且是一个快速湖泛过程,广泛发育退覆式三角洲沉积。早白垩世晚期在北部撒哈拉地台挤压作用下湖盆快速抬升消亡,晚白垩世—新近纪充填了河流相的粗碎屑沉积,在断陷活动中盆地缺乏旋回性湖相地层的发育过程。Doseo盆地下白垩统整体表现为“北部水下扇”、“南部短轴浅水三角洲”及“东北部长轴深水三角洲”的沉积体系分布格局。在构造—沉积作用的共同控制下,Doseo盆地陡坡带近岸水下扇及缓坡带三角前缘发育较好的储盖组合,是油气勘探较有利的沉积相带,已经发现了多个油气藏。同时盆地后期的构造反转也为陡坡带水下扇砂体及中部湖底扇沉积等岩性圈闭目标成藏提供了机会,是盆地主要的新勘探领域。
2023, 41(3): 932-944.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.104
摘要:
湖相油页岩中碳酸盐结核形成机制研究较为薄弱,因此以鄂尔多斯盆地南缘霸王庄延长组长7段油页岩中发育的巨型钙质结核为研究对象,通过野外观察、薄片鉴定和X射线衍射分析,结合结构构造、矿物组成、主微量元素以及碳、氧、锶、钕同位素特征,分析其形成条件和机理,其结果对研究与其伴生的优质泥质烃源岩的形成演化环境具有重要意义。研究认为：该结核矿物组成丰富,说明形成过程中发生了复杂的生物化学和化学沉积作用,结核中的滑石和文石矿物应为热液作用的产物；结核中方解石矿物主要有4种形态,其中钙质圆球粒应是蓝细菌鞘体矿化的产物。从结核边缘带到内、外环带及核部,主、微量元素含量差异较明显,表现出结核阶段性连续生长演化的特征。锶同位素值接近幔源锶同位素值,钕同位素值富集地幔特征,氧同位素值强烈负偏,以及高Sr、Ba含量均说明钙质结核形成时受到深部来源热液流体影响。此外结核中还发现在深湖热液环境中生存的鳕鱼的化石碎片和鱼粪化石。碳同位素值为-1.11‰~12.4‰,强烈正偏,表明碳酸盐结核的形成可能与产烷带微生物代谢活动引起的甲烷生成有关。灰岩结核成因指示该区长7油页岩生烃能力好,为优质烃源岩。
湖相油页岩中碳酸盐结核形成机制研究较为薄弱,因此以鄂尔多斯盆地南缘霸王庄延长组长7段油页岩中发育的巨型钙质结核为研究对象,通过野外观察、薄片鉴定和X射线衍射分析,结合结构构造、矿物组成、主微量元素以及碳、氧、锶、钕同位素特征,分析其形成条件和机理,其结果对研究与其伴生的优质泥质烃源岩的形成演化环境具有重要意义。研究认为：该结核矿物组成丰富,说明形成过程中发生了复杂的生物化学和化学沉积作用,结核中的滑石和文石矿物应为热液作用的产物；结核中方解石矿物主要有4种形态,其中钙质圆球粒应是蓝细菌鞘体矿化的产物。从结核边缘带到内、外环带及核部,主、微量元素含量差异较明显,表现出结核阶段性连续生长演化的特征。锶同位素值接近幔源锶同位素值,钕同位素值富集地幔特征,氧同位素值强烈负偏,以及高Sr、Ba含量均说明钙质结核形成时受到深部来源热液流体影响。此外结核中还发现在深湖热液环境中生存的鳕鱼的化石碎片和鱼粪化石。碳同位素值为-1.11‰~12.4‰,强烈正偏,表明碳酸盐结核的形成可能与产烷带微生物代谢活动引起的甲烷生成有关。灰岩结核成因指示该区长7油页岩生烃能力好,为优质烃源岩。
2023, 41(3): 945-958.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.142
摘要:
溶蚀作用是玛湖凹陷黄羊泉地区百口泉组储层孔隙形成的重要成岩事件。砾岩储层泥砂砾混杂,孔隙结构复杂,成岩流体运移模式不明确,溶蚀作用是否提高储层物性取决于溶蚀副产物是否被有效带出。因此,溶蚀作用对砾岩储层物性的影响值得进一步研究。在砾岩储层岩相分类基础上,通过铸体薄片中矿物溶蚀量的精确统计,结合物性、扫描电镜、Quemscan矿物分析、X射线衍射和包裹体等分析测试,系统研究了砾岩储层中溶蚀作用对储层物性的影响。研究表明：溶蚀作用副产物主要为自生石英和自生黏土矿物。第一期石英次生加大主要来源于蒙皂石向伊利石转化,第二期石英次生加大主要来源于石英颗粒的压溶作用；伊利石主要来源于凝灰质溶蚀、高岭石和蒙脱石的转化；促进形成绿泥石所需的Fe2+主要来源于研究区内大量火山岩碎屑。溶蚀作用对不同类型岩相储层物性影响不同。以岩相类型Ⅰ为主的储层含少量矿物溶蚀孔和贴粒缝,溶蚀作用较弱,储层物性低；以岩相类型Ⅱ为主的储层多见凝灰质溶蚀形成的溶蚀孔,孔隙内沉淀大量伊/蒙混层和伊利石,孔隙度分布范围较大,渗透率低,溶蚀作用对此类储层仅进行物质再分配；以岩相类型Ⅲ为主的储层,含大量长石和岩屑溶蚀孔,溶蚀作用对储层物性有一定的提升。
溶蚀作用是玛湖凹陷黄羊泉地区百口泉组储层孔隙形成的重要成岩事件。砾岩储层泥砂砾混杂,孔隙结构复杂,成岩流体运移模式不明确,溶蚀作用是否提高储层物性取决于溶蚀副产物是否被有效带出。因此,溶蚀作用对砾岩储层物性的影响值得进一步研究。在砾岩储层岩相分类基础上,通过铸体薄片中矿物溶蚀量的精确统计,结合物性、扫描电镜、Quemscan矿物分析、X射线衍射和包裹体等分析测试,系统研究了砾岩储层中溶蚀作用对储层物性的影响。研究表明：溶蚀作用副产物主要为自生石英和自生黏土矿物。第一期石英次生加大主要来源于蒙皂石向伊利石转化,第二期石英次生加大主要来源于石英颗粒的压溶作用；伊利石主要来源于凝灰质溶蚀、高岭石和蒙脱石的转化；促进形成绿泥石所需的Fe2+主要来源于研究区内大量火山岩碎屑。溶蚀作用对不同类型岩相储层物性影响不同。以岩相类型Ⅰ为主的储层含少量矿物溶蚀孔和贴粒缝,溶蚀作用较弱,储层物性低；以岩相类型Ⅱ为主的储层多见凝灰质溶蚀形成的溶蚀孔,孔隙内沉淀大量伊/蒙混层和伊利石,孔隙度分布范围较大,渗透率低,溶蚀作用对此类储层仅进行物质再分配；以岩相类型Ⅲ为主的储层,含大量长石和岩屑溶蚀孔,溶蚀作用对储层物性有一定的提升。
