2024年 第42卷 第1期
2024, 42(1): 1-19.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.055
摘要:
意义 钙（Ca）是重要的造岩元素和生命必需元素,广泛参与地球表层物质循环过程,并记录着海洋环境及其演化。钙同位素在地球表层无机和有机作用过程中可发生不同程度的分馏,对于研究海洋钙循环和地球表层圈层相互作用具有重要价值。伴随着相关分析测试技术的进步,钙同位素日益成为重要的地球化学研究手段。鉴于钙同位素近年来在古海洋研究领域的广泛应用,有必要对其进行综述。 方法 以前人文献资料为基础,系统地介绍了钙同位素的基本原理、分馏机理、海洋钙循环及其同位素特征等方面的研究进展,进一步对其在碳酸盐岩成岩作用评估、深时海水钙同位素组成厘定、海洋钙循环重建等领域的应用进行了介绍和探讨,并对钙同位素在古海洋领域的发展方向进行了展望,以期促进深时钙循环研究。【 结论和展望 】钙同位素作为研究海洋钙循环的一把钥匙,日益成为一种重要的研究手段。目前,对钙同位素在不同矿物体系中的分馏机理已建立基础的认识,海洋钙源—汇通量及其钙同位素组成也得到初步的厘定。未来可进一步优化钙同位素分析测试方法,完善钙同位素分馏理论与深时海水钙同位素演化曲线,加强对古今海洋钙循环源—汇通量、钙同位素特征及其影响因素的多指标和定量化研究,提升对钙地球化学循环过程的认识。
意义 钙（Ca）是重要的造岩元素和生命必需元素,广泛参与地球表层物质循环过程,并记录着海洋环境及其演化。钙同位素在地球表层无机和有机作用过程中可发生不同程度的分馏,对于研究海洋钙循环和地球表层圈层相互作用具有重要价值。伴随着相关分析测试技术的进步,钙同位素日益成为重要的地球化学研究手段。鉴于钙同位素近年来在古海洋研究领域的广泛应用,有必要对其进行综述。 方法 以前人文献资料为基础,系统地介绍了钙同位素的基本原理、分馏机理、海洋钙循环及其同位素特征等方面的研究进展,进一步对其在碳酸盐岩成岩作用评估、深时海水钙同位素组成厘定、海洋钙循环重建等领域的应用进行了介绍和探讨,并对钙同位素在古海洋领域的发展方向进行了展望,以期促进深时钙循环研究。【 结论和展望 】钙同位素作为研究海洋钙循环的一把钥匙,日益成为一种重要的研究手段。目前,对钙同位素在不同矿物体系中的分馏机理已建立基础的认识,海洋钙源—汇通量及其钙同位素组成也得到初步的厘定。未来可进一步优化钙同位素分析测试方法,完善钙同位素分馏理论与深时海水钙同位素演化曲线,加强对古今海洋钙循环源—汇通量、钙同位素特征及其影响因素的多指标和定量化研究,提升对钙地球化学循环过程的认识。
2024, 42(1): 20-28.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.049
摘要:
目的 为了弥补现代盐湖沉积考察中丢失的信息,获取盐岩动态结晶过程,指导古盐湖沉积研究。 方法 借助室内石盐蒸发实验,观察卤水蒸发过程中氯化钠结晶特征,分析石盐结晶与沉积环境之间的关系,为盐湖沉积模式建立提供参考。 结果与结论 石盐沉积位置受结晶习性影响,晶体可以在卤水界面之上沉积,其形成的动力除了蒸发泵作用外,还受空气湿度和石盐潮解共同控制；人字晶一般形成于漏斗晶基础之上,在发育空间受限时,绕不同漏斗晶核生长的纹层斜交后形成人字晶纹,两种晶型可以同时沉积于水面之上；盐湖干涸之前,可能经历岩层封锁水面的现象,并可能对临层的碎屑沉积物产生影响。
目的 为了弥补现代盐湖沉积考察中丢失的信息,获取盐岩动态结晶过程,指导古盐湖沉积研究。 方法 借助室内石盐蒸发实验,观察卤水蒸发过程中氯化钠结晶特征,分析石盐结晶与沉积环境之间的关系,为盐湖沉积模式建立提供参考。 结果与结论 石盐沉积位置受结晶习性影响,晶体可以在卤水界面之上沉积,其形成的动力除了蒸发泵作用外,还受空气湿度和石盐潮解共同控制；人字晶一般形成于漏斗晶基础之上,在发育空间受限时,绕不同漏斗晶核生长的纹层斜交后形成人字晶纹,两种晶型可以同时沉积于水面之上；盐湖干涸之前,可能经历岩层封锁水面的现象,并可能对临层的碎屑沉积物产生影响。
2024, 42(1): 29-38.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.025
摘要:
目的 斯图特雪球地球事件是地质历史时期最极端的冰室气候。在冰期过程中,冰盖分布范围达到低纬度甚至古赤道区域,海洋被完全冰冻。目前,斯图特雪球地球过程中的古海洋化学研究相对薄弱,且生物地球化学循环机制尚不明确。 方法 对桂北地区成冰系富禄组开展了详细的野外调查和碳氧同位素及元素地球化学研究。 结果 桂北地区成冰系富禄组形成于斯图特雪球地球过程中,岩性主要为一套碎屑岩,并发育多套碳酸盐岩夹层。地球化学分析显示这些碳酸盐岩具有相对稳定的碳同位素值（平均值为-3.5‰）,并与伴生的有机碳同位素呈现不耦合关系。 结论 富禄组碳酸盐岩的碳同位素值明显高于地幔碳同位素值（-6‰）,指示斯图特雪球地球过程中的海洋初级生产力并未完全停止,只是表现为较低的水平。海洋热液系统提供的磷可能是维持冰期海洋初级生产力的主要原因。
目的 斯图特雪球地球事件是地质历史时期最极端的冰室气候。在冰期过程中,冰盖分布范围达到低纬度甚至古赤道区域,海洋被完全冰冻。目前,斯图特雪球地球过程中的古海洋化学研究相对薄弱,且生物地球化学循环机制尚不明确。 方法 对桂北地区成冰系富禄组开展了详细的野外调查和碳氧同位素及元素地球化学研究。 结果 桂北地区成冰系富禄组形成于斯图特雪球地球过程中,岩性主要为一套碎屑岩,并发育多套碳酸盐岩夹层。地球化学分析显示这些碳酸盐岩具有相对稳定的碳同位素值（平均值为-3.5‰）,并与伴生的有机碳同位素呈现不耦合关系。 结论 富禄组碳酸盐岩的碳同位素值明显高于地幔碳同位素值（-6‰）,指示斯图特雪球地球过程中的海洋初级生产力并未完全停止,只是表现为较低的水平。海洋热液系统提供的磷可能是维持冰期海洋初级生产力的主要原因。
2024, 42(1): 39-51.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.151
摘要:
目的 米兰科维奇周期通过调控地球天文轨道参数来影响地球气候系统和有机碳埋藏。除通过线性过程调控气候系统的常规周期外,还存在通过一系列“非线性”正负反馈进程调控气候系统的“非常规”天文周期,如17万年斜率振幅调制周期。先前研究已证明17万年天文周期对中新生代地球中高纬度有机碳埋藏具有调控作用,然而由于缺乏准确的天文解和高分辨率的地质记录,17万年信号在古生代鲜有报道。 方法 对准噶尔盆地早二叠世芦草沟组的总有机碳含量和自然伽马测井数据进行旋回地层学分析,认为芦草沟组保存了短偏心率、斜率、岁差周期信号。 结果 根据短偏心率周期进行了天文调谐,结果显示芦草沟组沉积持续时间约为2.8 Myr,沉积速率估算为9.1 cm/kyr。除常规周期外,17万年周期信号也在去趋势数据序列和斜率振幅调制曲线中被发现。 结论 对古生代陆相地层中的17万年天文周期进行系统探讨,基于强烈的斜率信号,推测该17万年周期信号来源于斜率振幅调制周期s3-s6。它通过调控早二叠世地球中高纬度水循环过程影响有机碳埋藏,而沉积盆地中的阈值响应效应将高频的斜率周期中的较低频17万年振幅调制周期放大,并出现在地质记录中。
目的 米兰科维奇周期通过调控地球天文轨道参数来影响地球气候系统和有机碳埋藏。除通过线性过程调控气候系统的常规周期外,还存在通过一系列“非线性”正负反馈进程调控气候系统的“非常规”天文周期,如17万年斜率振幅调制周期。先前研究已证明17万年天文周期对中新生代地球中高纬度有机碳埋藏具有调控作用,然而由于缺乏准确的天文解和高分辨率的地质记录,17万年信号在古生代鲜有报道。 方法 对准噶尔盆地早二叠世芦草沟组的总有机碳含量和自然伽马测井数据进行旋回地层学分析,认为芦草沟组保存了短偏心率、斜率、岁差周期信号。 结果 根据短偏心率周期进行了天文调谐,结果显示芦草沟组沉积持续时间约为2.8 Myr,沉积速率估算为9.1 cm/kyr。除常规周期外,17万年周期信号也在去趋势数据序列和斜率振幅调制曲线中被发现。 结论 对古生代陆相地层中的17万年天文周期进行系统探讨,基于强烈的斜率信号,推测该17万年周期信号来源于斜率振幅调制周期s3-s6。它通过调控早二叠世地球中高纬度水循环过程影响有机碳埋藏,而沉积盆地中的阈值响应效应将高频的斜率周期中的较低频17万年振幅调制周期放大,并出现在地质记录中。
2024, 42(1): 52-63.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.050
摘要:
目的 火星表面的水活动地质历史一直是科学界关心的热点,直接影响着火星探测的研究方向。 方法 根据火星和地球的可对比性,建立了融合345个地球现代河流扇沉积的数据集并形成了高精度扇体面积预测模型,从而识别火星上的河流扇沉积,预测火星河流扇发育期的地表水径流量。 结果 结果表示,在火星南部高地霍尔顿陨石坑附近识别出一个面积约84.35 km2的典型河流扇沉积,并反向预测出该扇体形成需要的年平均地表水径流量为1.882 8×106 m3,推测出该区域径流量不是由单一降水构成,为雪山（冰川）融水和降水多种来源。 结论 该成果是河流扇研究在行星沉积学中的应用,为进一步深入研究火星和其他天体地表水活动提供了新的方法。
目的 火星表面的水活动地质历史一直是科学界关心的热点,直接影响着火星探测的研究方向。 方法 根据火星和地球的可对比性,建立了融合345个地球现代河流扇沉积的数据集并形成了高精度扇体面积预测模型,从而识别火星上的河流扇沉积,预测火星河流扇发育期的地表水径流量。 结果 结果表示,在火星南部高地霍尔顿陨石坑附近识别出一个面积约84.35 km2的典型河流扇沉积,并反向预测出该扇体形成需要的年平均地表水径流量为1.882 8×106 m3,推测出该区域径流量不是由单一降水构成,为雪山（冰川）融水和降水多种来源。 结论 该成果是河流扇研究在行星沉积学中的应用,为进一步深入研究火星和其他天体地表水活动提供了新的方法。
2024, 42(1): 84-94.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.029
摘要:
目的 奥陶纪时期全球发生了一次生物大辐射,核形石研究对于揭示该期古环境特征及演化具有重要意义。 方法 以塔里木盆地塔中地区中15井核形石为研究对象,通过详细地岩心观察和室内薄片、扫描电镜鉴定,统计、分析核形石宏观形态、微观组构特征,探讨了其形成环境、成因及地质意义。 结果 塔里木盆地塔中地区中15井上奥陶统良里塔格组泥质条带灰岩段为开阔台地的台内洼地沉积,中上部发育一套厚约12.3 m的深灰色含泥质条带核形石灰岩、含生屑泥晶核形石灰岩,核形石粒径大、丰度高。核心为早期台缘生屑、团块；包壳厚度大,富含细菌纹层；基质中多充填灰泥、细生屑,普遍发育泥质条带；代表了一种水体搅动及搬运作用不强烈的原地或近距离搬运沉积成因。核形石可分为球状、帽状、板条状、椭球状等四类,以帽状、球状为主。垂向上为三个核形石发育段,单个旋回含量、粒度呈变大趋势。 结论 球状、帽状核形石形成于水体搅动和静止相交替状态的环境,板条状核形石形成于弱搅动的低能环境。中15井核形石的产出受奥陶纪全球海平面上升以及生物大辐射影响,具体为丰富的核心物质来源（相邻台缘带生屑、团块）、发育程度高的细菌黏附生长、稳定或弱波动的沉积环境等因素的有机耦合。
目的 奥陶纪时期全球发生了一次生物大辐射,核形石研究对于揭示该期古环境特征及演化具有重要意义。 方法 以塔里木盆地塔中地区中15井核形石为研究对象,通过详细地岩心观察和室内薄片、扫描电镜鉴定,统计、分析核形石宏观形态、微观组构特征,探讨了其形成环境、成因及地质意义。 结果 塔里木盆地塔中地区中15井上奥陶统良里塔格组泥质条带灰岩段为开阔台地的台内洼地沉积,中上部发育一套厚约12.3 m的深灰色含泥质条带核形石灰岩、含生屑泥晶核形石灰岩,核形石粒径大、丰度高。核心为早期台缘生屑、团块；包壳厚度大,富含细菌纹层；基质中多充填灰泥、细生屑,普遍发育泥质条带；代表了一种水体搅动及搬运作用不强烈的原地或近距离搬运沉积成因。核形石可分为球状、帽状、板条状、椭球状等四类,以帽状、球状为主。垂向上为三个核形石发育段,单个旋回含量、粒度呈变大趋势。 结论 球状、帽状核形石形成于水体搅动和静止相交替状态的环境,板条状核形石形成于弱搅动的低能环境。中15井核形石的产出受奥陶纪全球海平面上升以及生物大辐射影响,具体为丰富的核心物质来源（相邻台缘带生屑、团块）、发育程度高的细菌黏附生长、稳定或弱波动的沉积环境等因素的有机耦合。
2024, 42(1): 95-112.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.009
摘要:
目的 中国滇东—黔西地区中二叠统广泛发育白云岩。针对这些白云岩的成因,前人开展了一系列研究,并提出了多种白云岩形成机理。然而,关于镁离子的来源、白云化的主控因素等关键问题,至今仍无定论。这些问题严重制约了滇东—黔西地区的油气扩展勘探。 方法 综合利用露头、岩心和钻井等资料,对滇东—黔西地区中二叠统白云岩的分布规律、岩相学特征和地球化学特征进行了详细分析。 结果与结论 （1）研究区白云岩的形成机理为开放热对流白云化模式。白云化流体的镁离子主要来自海水,少部分来自深部热液流体；（2）白云化流体主要通过亮晶生屑石灰岩中的孔隙,以及断层和裂缝系统运移。在温度空间差异的驱动下,白云化流体沿循环流动路径运移,导致中二叠统石灰岩迅速且广泛的白云化；（3）白云岩发育的主控因素为滩相沉积和峨眉地幔柱（活动范围）。
目的 中国滇东—黔西地区中二叠统广泛发育白云岩。针对这些白云岩的成因,前人开展了一系列研究,并提出了多种白云岩形成机理。然而,关于镁离子的来源、白云化的主控因素等关键问题,至今仍无定论。这些问题严重制约了滇东—黔西地区的油气扩展勘探。 方法 综合利用露头、岩心和钻井等资料,对滇东—黔西地区中二叠统白云岩的分布规律、岩相学特征和地球化学特征进行了详细分析。 结果与结论 （1）研究区白云岩的形成机理为开放热对流白云化模式。白云化流体的镁离子主要来自海水,少部分来自深部热液流体；（2）白云化流体主要通过亮晶生屑石灰岩中的孔隙,以及断层和裂缝系统运移。在温度空间差异的驱动下,白云化流体沿循环流动路径运移,导致中二叠统石灰岩迅速且广泛的白云化；（3）白云岩发育的主控因素为滩相沉积和峨眉地幔柱（活动范围）。
2024, 42(1): 113-129.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.018
摘要:
目的 湖相白云岩是松辽盆地发现的一种特殊油气储层类型,为了探讨其沉积环境及成因机理,开展了白云岩宏微观特征及环境参数研究。 方法 通过野外剖面及岩心观察、微观组构观测和元素、同位素组成等多指标综合研究,分析了松辽盆地白云岩的沉积环境及其成因机理。 结果 松辽盆地湖相区白云岩主要为泥晶白云岩,矿物成分主要为铁白云石、黏土和方解石,厚1~25 cm,呈层状或透镜状分布于厚层湖相泥页岩中,具有δ13C值偏正、氧同位素δ18O值偏负、稀土元素δEu明显负异常、热液营养物质Ca、Si、Fe、Mg、Al、Na丰富等显著特征,推测其先期为产甲烷细菌成因的原生白云岩,后期受到热液作用改造,形成于相对干燥气候条件下的咸水湖泊环境。 结论 湖相区白云岩沉积环境及成因机理分析对于研究松辽盆地沉积演化和储层评估具有重要意义。
目的 湖相白云岩是松辽盆地发现的一种特殊油气储层类型,为了探讨其沉积环境及成因机理,开展了白云岩宏微观特征及环境参数研究。 方法 通过野外剖面及岩心观察、微观组构观测和元素、同位素组成等多指标综合研究,分析了松辽盆地白云岩的沉积环境及其成因机理。 结果 松辽盆地湖相区白云岩主要为泥晶白云岩,矿物成分主要为铁白云石、黏土和方解石,厚1~25 cm,呈层状或透镜状分布于厚层湖相泥页岩中,具有δ13C值偏正、氧同位素δ18O值偏负、稀土元素δEu明显负异常、热液营养物质Ca、Si、Fe、Mg、Al、Na丰富等显著特征,推测其先期为产甲烷细菌成因的原生白云岩,后期受到热液作用改造,形成于相对干燥气候条件下的咸水湖泊环境。 结论 湖相区白云岩沉积环境及成因机理分析对于研究松辽盆地沉积演化和储层评估具有重要意义。
2024, 42(1): 130-141.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.037
摘要:
目的 湖相白云岩是一种重要的油气储层岩石类型,但成因机制研究较晚且相对薄弱。 方法 为研究湖相热液白云岩成因机理,以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云岩为例,采用岩心观察描述,岩石薄片鉴定、扫描电镜、稀土元素、稳定同位素、流体包裹体等实验分析,系统研究了风城组白云岩的岩矿特征、地球化学特征。 结果 风城组白云岩主要发育在风城组二段和三段,以分散型、纹层型、条带—团块集合体型产出。白云岩形成于高盐度、强还原和受热液控制的典型碱湖环境。深部热液侵入为湖盆提供了丰富的Mg2+、Fe2+、HCO3 - 3 2 -
目的 湖相白云岩是一种重要的油气储层岩石类型,但成因机制研究较晚且相对薄弱。 方法 为研究湖相热液白云岩成因机理,以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云岩为例,采用岩心观察描述,岩石薄片鉴定、扫描电镜、稀土元素、稳定同位素、流体包裹体等实验分析,系统研究了风城组白云岩的岩矿特征、地球化学特征。 结果 风城组白云岩主要发育在风城组二段和三段,以分散型、纹层型、条带—团块集合体型产出。白云岩形成于高盐度、强还原和受热液控制的典型碱湖环境。深部热液侵入为湖盆提供了丰富的Mg2+、Fe2+、HCO
2024, 42(1): 142-157.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.013
摘要:
目的 四川盆地下寒武统的泥页岩不仅包含重要的环境生命演化信息,同时也是我国当前页岩气勘探开发的重点层位,对其开展精细地层年代学研究具有生产及科研的双重价值。 方法 为了更准确地探明四川盆地下寒武统筇竹寺组黑色页岩层序沉积特征,对川西南地区金页1井筇竹寺组页岩地层开展了旋回地层学研究。 结果与结论 （1）通过分析不同测井曲线测井响应特征,认为钾元素测井序列是最适合古环境、古气候的替代指标。（2）将钾元素深度序列进行频谱分析和滑动窗口频谱分析,识别出偏心率和斜率周期（405 kyr,131 kyr,95 kyr,36.4 kyr,28.2 kyr）；并结合相关系数分析,以不同沉积速率为限,将整段曲线划分为四段,分别进行405 kyr长偏心率周期的带通滤波；以周缘地区的年代地层年龄526.86±0.16 Ma为年龄控制点,建立了金页1井筇竹寺组的“浮动”天文年代标尺。（3）筇竹寺组共记录了29个长偏心率周期,四段地层的最优沉积速率分别为2.5,2.9,3.4和4.8 cm/kyr。（4）以405 kyr的轨道调谐为基础的沉积噪音模型DYNOT及ρ1曲线重建了筇竹寺组沉积时期相对海平面变化曲线；以该曲线为理论参照,在筇竹寺组中划分了4个三级层序,识别出4个最大海泛面及与之对应的T-R旋回；4个三级层序的沉积时限从下到上为3.18,2.03,2.97和3.63 Ma,分别包含了8个,5个,7个和9个长偏心率周期。（5）海平面变化曲线的低值对应了全球碳同位素负偏,推测是由于海平面的下降引起的有机质发生氧化,并向海水释放碳同位素偏轻的无机碳,形成碳同位素负偏。
目的 四川盆地下寒武统的泥页岩不仅包含重要的环境生命演化信息,同时也是我国当前页岩气勘探开发的重点层位,对其开展精细地层年代学研究具有生产及科研的双重价值。 方法 为了更准确地探明四川盆地下寒武统筇竹寺组黑色页岩层序沉积特征,对川西南地区金页1井筇竹寺组页岩地层开展了旋回地层学研究。 结果与结论 （1）通过分析不同测井曲线测井响应特征,认为钾元素测井序列是最适合古环境、古气候的替代指标。（2）将钾元素深度序列进行频谱分析和滑动窗口频谱分析,识别出偏心率和斜率周期（405 kyr,131 kyr,95 kyr,36.4 kyr,28.2 kyr）；并结合相关系数分析,以不同沉积速率为限,将整段曲线划分为四段,分别进行405 kyr长偏心率周期的带通滤波；以周缘地区的年代地层年龄526.86±0.16 Ma为年龄控制点,建立了金页1井筇竹寺组的“浮动”天文年代标尺。（3）筇竹寺组共记录了29个长偏心率周期,四段地层的最优沉积速率分别为2.5,2.9,3.4和4.8 cm/kyr。（4）以405 kyr的轨道调谐为基础的沉积噪音模型DYNOT及ρ1曲线重建了筇竹寺组沉积时期相对海平面变化曲线；以该曲线为理论参照,在筇竹寺组中划分了4个三级层序,识别出4个最大海泛面及与之对应的T-R旋回；4个三级层序的沉积时限从下到上为3.18,2.03,2.97和3.63 Ma,分别包含了8个,5个,7个和9个长偏心率周期。（5）海平面变化曲线的低值对应了全球碳同位素负偏,推测是由于海平面的下降引起的有机质发生氧化,并向海水释放碳同位素偏轻的无机碳,形成碳同位素负偏。
2024, 42(1): 158-170.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.036
摘要:
目的 川东地区下侏罗统湖泊—三角洲沉积具有较大的勘探潜力,但基础地质研究的滞后制约了勘探进程,古水深恢复对川东地区下侏罗统岩相古地理恢复及页岩油气勘探具有重要指导意义。 方法 根据岩石类型、沉积构造和古生物化石分布特征,结合Fe/Mn比值、（Al+Fe）/（Ca+Mg）比值及干酪根类型对川东地区自流井组和凉高山组古水深变化趋势进行分析,并采用La-Co法、TOC法及Th/U比值法对早侏罗世古水深进行定量恢复。 结果与结论 沉积构造及古生物分布特征表明早侏罗世川东地区中部长期处于湖盆低洼位置,Fe/Mn比值和（Al+Fe）/（Ca+Mg）比值的变化趋势反映研究区东北部和南部为近岸浅水区。La-Co法、TOC法及Th/U比值法古水深恢复结果存在一定差异,La-Co法恢复的古水深与沉积相存在较大矛盾,Th/U比值法对浅湖沉积区古水深恢复较为可靠、但在滨湖及半深湖沉积区可靠度较低,而基于TOC法的古水深恢复结果最为可靠、与沉积相吻合度最高。早侏罗世川东地区湖泊浪基面约15 m,TOC法古水深恢复结果表明川东地区下侏罗统半深湖广泛发育,早侏罗世湖泊最大水深约60 m,广安—万州一带广泛发育半深湖—深湖沉积,有利于有机质的富集和保存,是页岩油气勘探的有利位置。
目的 川东地区下侏罗统湖泊—三角洲沉积具有较大的勘探潜力,但基础地质研究的滞后制约了勘探进程,古水深恢复对川东地区下侏罗统岩相古地理恢复及页岩油气勘探具有重要指导意义。 方法 根据岩石类型、沉积构造和古生物化石分布特征,结合Fe/Mn比值、（Al+Fe）/（Ca+Mg）比值及干酪根类型对川东地区自流井组和凉高山组古水深变化趋势进行分析,并采用La-Co法、TOC法及Th/U比值法对早侏罗世古水深进行定量恢复。 结果与结论 沉积构造及古生物分布特征表明早侏罗世川东地区中部长期处于湖盆低洼位置,Fe/Mn比值和（Al+Fe）/（Ca+Mg）比值的变化趋势反映研究区东北部和南部为近岸浅水区。La-Co法、TOC法及Th/U比值法古水深恢复结果存在一定差异,La-Co法恢复的古水深与沉积相存在较大矛盾,Th/U比值法对浅湖沉积区古水深恢复较为可靠、但在滨湖及半深湖沉积区可靠度较低,而基于TOC法的古水深恢复结果最为可靠、与沉积相吻合度最高。早侏罗世川东地区湖泊浪基面约15 m,TOC法古水深恢复结果表明川东地区下侏罗统半深湖广泛发育,早侏罗世湖泊最大水深约60 m,广安—万州一带广泛发育半深湖—深湖沉积,有利于有机质的富集和保存,是页岩油气勘探的有利位置。
2024, 42(1): 171-186.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.039
摘要:
目的 塔西南地区二叠系可见具有良好勘探前景的生物礁。 方法 通过新疆皮山县桑株剖面二叠系克孜里奇曼组生物礁的野外露头观察和薄片研究,详细梳理了该礁体的基本特征。 结果 克孜里奇曼组生物礁属于沿台地边缘生长的点礁,礁体发育完整的礁基、礁核、礁前、礁后、礁盖亚相。其中,礁核靠近礁前的岩性主要为珊瑚骨架岩,礁核靠近礁后低能带的岩性主要为海绵障积岩。礁体的形成受控于海平面的升降,它是在塔西南地区海平面上升的背景下逐步形成,后期又随着塔西南地区海平面的快速下降,桑株地区变为气候炎热干燥的潮上带,藻类开始繁盛,白云岩化加剧,造礁生物大量死亡,礁体消亡。桑株生物礁的古生物特征和地球化学特征表明,塔西南此次海平面下降可能和早二叠世的冰期有关。此后,克孜里奇曼组生物礁开始遭受成岩作用的改造。 结论 总体上看,克孜里奇曼组生物礁受成岩改造的影响较小,而且成岩过程主要受沉积期海相流体的影响,非海相流体的影响相对较小,且非海相流体主要影响生物碎屑,对泥晶基质基本没有影响。
目的 塔西南地区二叠系可见具有良好勘探前景的生物礁。 方法 通过新疆皮山县桑株剖面二叠系克孜里奇曼组生物礁的野外露头观察和薄片研究,详细梳理了该礁体的基本特征。 结果 克孜里奇曼组生物礁属于沿台地边缘生长的点礁,礁体发育完整的礁基、礁核、礁前、礁后、礁盖亚相。其中,礁核靠近礁前的岩性主要为珊瑚骨架岩,礁核靠近礁后低能带的岩性主要为海绵障积岩。礁体的形成受控于海平面的升降,它是在塔西南地区海平面上升的背景下逐步形成,后期又随着塔西南地区海平面的快速下降,桑株地区变为气候炎热干燥的潮上带,藻类开始繁盛,白云岩化加剧,造礁生物大量死亡,礁体消亡。桑株生物礁的古生物特征和地球化学特征表明,塔西南此次海平面下降可能和早二叠世的冰期有关。此后,克孜里奇曼组生物礁开始遭受成岩作用的改造。 结论 总体上看,克孜里奇曼组生物礁受成岩改造的影响较小,而且成岩过程主要受沉积期海相流体的影响,非海相流体的影响相对较小,且非海相流体主要影响生物碎屑,对泥晶基质基本没有影响。
2024, 42(1): 187-200.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.028
摘要:
目的 惠民凹陷江家店地区沙四上—沙三段物源体系认识薄弱,增加了砂体和储层预测的难度。系统分析物源体系特征及演化,可为砂体和储层预测奠定基础。 方法 通过特征元素、岩石组分Q型聚类和砂砾岩百分含量分布特征等分析,识别出研究区物源区和碎屑物质搬运路径,建立了物源体系演化模式。 结果与结论 沙四上—沙三段层序Ⅰ至层序Ⅴ的特征元素比值分布模式与中生界具有良好的吻合关系,表现为明显高Mg/Mn比值、Al/Mg比值和较高Al/Na比值、Ba/Mn比值的特点；岩石组分Q型聚类分析结果表现为五种QFR组合,揭示了三大物源体系,包括过夏27—夏斜98井区物源体系、过夏37井区物源体系、过夏222—夏223—夏225井区物源体系；层序Ⅰ、层序Ⅱ时期,研究区东南侧的鲁西隆起区提供大量的碎屑物质,砂体发育范围大,层序Ⅲ时期物源区明显后退,砂体规模变小,层序Ⅳ、层序Ⅴ时期物源区向湖盆推进,砂体展布范围再次扩大。
目的 惠民凹陷江家店地区沙四上—沙三段物源体系认识薄弱,增加了砂体和储层预测的难度。系统分析物源体系特征及演化,可为砂体和储层预测奠定基础。 方法 通过特征元素、岩石组分Q型聚类和砂砾岩百分含量分布特征等分析,识别出研究区物源区和碎屑物质搬运路径,建立了物源体系演化模式。 结果与结论 沙四上—沙三段层序Ⅰ至层序Ⅴ的特征元素比值分布模式与中生界具有良好的吻合关系,表现为明显高Mg/Mn比值、Al/Mg比值和较高Al/Na比值、Ba/Mn比值的特点；岩石组分Q型聚类分析结果表现为五种QFR组合,揭示了三大物源体系,包括过夏27—夏斜98井区物源体系、过夏37井区物源体系、过夏222—夏223—夏225井区物源体系；层序Ⅰ、层序Ⅱ时期,研究区东南侧的鲁西隆起区提供大量的碎屑物质,砂体发育范围大,层序Ⅲ时期物源区明显后退,砂体规模变小,层序Ⅳ、层序Ⅴ时期物源区向湖盆推进,砂体展布范围再次扩大。
2024, 42(1): 201-218.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.046
摘要:
目的 在传统的河道建模方法中,基于目标的方法难以刻画曲流河点坝且条件化困难,多点地质统计学则难以再现河道的连续形态。条件生成对抗网络可以生成满足一定条件的复杂图形,可解决曲流河地质模型建立过程中点坝、河流形态刻画困难及难以条件化的问题。 方法 以鄂尔多斯盆地苏里格气田南部地区某气田为例,开展了基于条件生成对抗网络的曲流河三维建模方法研究。在建模过程中,首先采用Alluvsim建模方法根据工区曲流河特征建立了200个曲流河模型；再通过卷积神经网络对200个模型进行深度学习,提取模型的特征矩阵,利用条件生成对抗网络建立可以生成曲流河模型的生成器；最后以工区井点数据作为输入数据,利用生成器建立满足曲流河复杂形态和井点数据的三维模型。 结果与结论 所建立的模型可以很好地展现曲流河中河道与点坝的三维形态及对应关系。为明确影响模型结果的关键因素,通过对比训练次数与输入数据发现,适当的训练次数（160次）与大量地输入样本（200个）是建立满足工区条件模型的前提。另外,通过对比传统地质建模方法,条件生成对抗网络建模方法可以很好地再现河道沉积体的空间形态,克服传统曲流河建模方法在条件化方面的困难,为曲流河沉积环境的河道砂体建模提供了新的解决思路,建立的曲流河模型可为油田开发阶段提供参考。
目的 在传统的河道建模方法中,基于目标的方法难以刻画曲流河点坝且条件化困难,多点地质统计学则难以再现河道的连续形态。条件生成对抗网络可以生成满足一定条件的复杂图形,可解决曲流河地质模型建立过程中点坝、河流形态刻画困难及难以条件化的问题。 方法 以鄂尔多斯盆地苏里格气田南部地区某气田为例,开展了基于条件生成对抗网络的曲流河三维建模方法研究。在建模过程中,首先采用Alluvsim建模方法根据工区曲流河特征建立了200个曲流河模型；再通过卷积神经网络对200个模型进行深度学习,提取模型的特征矩阵,利用条件生成对抗网络建立可以生成曲流河模型的生成器；最后以工区井点数据作为输入数据,利用生成器建立满足曲流河复杂形态和井点数据的三维模型。 结果与结论 所建立的模型可以很好地展现曲流河中河道与点坝的三维形态及对应关系。为明确影响模型结果的关键因素,通过对比训练次数与输入数据发现,适当的训练次数（160次）与大量地输入样本（200个）是建立满足工区条件模型的前提。另外,通过对比传统地质建模方法,条件生成对抗网络建模方法可以很好地再现河道沉积体的空间形态,克服传统曲流河建模方法在条件化方面的困难,为曲流河沉积环境的河道砂体建模提供了新的解决思路,建立的曲流河模型可为油田开发阶段提供参考。
2024, 42(1): 219-227.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.017
摘要:
目的 辫状河储层砂体结构及其渗流屏障的空间分布是影响南堡2-1区块注水开发效果的关键地质因素。 方法 综合应用岩心、测井和三维地震资料,基于辫状河储层四级构型单元空间分布为目标开展储层精细表征。 结果 依据密井网解剖,识别出南堡2-1区NgⅡ-6小层心滩、辫状河道和溢岸三种成因类型的四级构型单元,建立了四级构型单元的三种垂向叠置样式（心滩—心滩叠置、辫状河道—心滩叠置和溢岸—心滩叠置）和三种侧向叠置样式（心滩顺流前积叠覆型、辫状河道分隔心滩型和心滩—分流辫状河道型）,采用均方根振幅和分频RGB融合地层切片技术,预测了南堡2-1区NgⅡ-6小层四级构型单元的平面分布,揭示了心滩储集单元的几何形态、规模大小及其与作为渗流屏障的辫状河道的接触关系。 结论 该研究结果为油田注水开发方案的优化调整、提高油田开发效果提供了直接的地质依据。
目的 辫状河储层砂体结构及其渗流屏障的空间分布是影响南堡2-1区块注水开发效果的关键地质因素。 方法 综合应用岩心、测井和三维地震资料,基于辫状河储层四级构型单元空间分布为目标开展储层精细表征。 结果 依据密井网解剖,识别出南堡2-1区NgⅡ-6小层心滩、辫状河道和溢岸三种成因类型的四级构型单元,建立了四级构型单元的三种垂向叠置样式（心滩—心滩叠置、辫状河道—心滩叠置和溢岸—心滩叠置）和三种侧向叠置样式（心滩顺流前积叠覆型、辫状河道分隔心滩型和心滩—分流辫状河道型）,采用均方根振幅和分频RGB融合地层切片技术,预测了南堡2-1区NgⅡ-6小层四级构型单元的平面分布,揭示了心滩储集单元的几何形态、规模大小及其与作为渗流屏障的辫状河道的接触关系。 结论 该研究结果为油田注水开发方案的优化调整、提高油田开发效果提供了直接的地质依据。
2024, 42(1): 228-237.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.031
摘要:
目的 被动陆缘盆地深水浊积砂体已成为深海油气勘探突破及储量发现的新领域。 方法 以典型被动陆缘纳米贝盆地深水高分辨率三维地震资料为研究基础,以受构造活动和沉积压实影响较小而保持原始水道沉积构型的海底第四纪沉积地层为目标,精细描述和解析了目标层内限制性水道沉积的剖面和平面地震响应特征。 结果与结论 限制性浊积水道侵蚀作用总体大于沉积作用,单一水道的沉积模式以凹岸侵蚀、凸岸“S”型加积为主,该过程使“V”型河谷展宽并充填形成“U”型水道沉积；多期叠置水道沉积体系分为侧切叠置和垂切叠置的两种模式,以侧切叠置模式为主；窄陆架、宽缓陆坡的海底地形控制限制性水道的延伸方向及长度规模,陆缘盆地的沉降中心控制着各期水道的迁移方向,古气候事件发生频率控制着水道体系内部浊积砂体发育的期次。该研究成果能够给予限制性水道沉积构型认识及砂体储层预测启发。
目的 被动陆缘盆地深水浊积砂体已成为深海油气勘探突破及储量发现的新领域。 方法 以典型被动陆缘纳米贝盆地深水高分辨率三维地震资料为研究基础,以受构造活动和沉积压实影响较小而保持原始水道沉积构型的海底第四纪沉积地层为目标,精细描述和解析了目标层内限制性水道沉积的剖面和平面地震响应特征。 结果与结论 限制性浊积水道侵蚀作用总体大于沉积作用,单一水道的沉积模式以凹岸侵蚀、凸岸“S”型加积为主,该过程使“V”型河谷展宽并充填形成“U”型水道沉积；多期叠置水道沉积体系分为侧切叠置和垂切叠置的两种模式,以侧切叠置模式为主；窄陆架、宽缓陆坡的海底地形控制限制性水道的延伸方向及长度规模,陆缘盆地的沉降中心控制着各期水道的迁移方向,古气候事件发生频率控制着水道体系内部浊积砂体发育的期次。该研究成果能够给予限制性水道沉积构型认识及砂体储层预测启发。
2024, 42(1): 238-250.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.051
摘要:
目的 为了进一步确定大庆长垣高台子油层三次采油开发层系组合及开发次序,指导三采整体规划部署,在大庆长垣范围内系统开展了高台子油层沉积演化与储层非均质特征研究。 方法 采用点—线—面多维度立体研究思路,首先从长垣11口取心井岩心描述入手,通过系统描述确定不同层位、不同位置沉积环境类型,然后通过贯穿南北、东西大剖面开展沉积层序演化规律研究,最后通过不同单元砂体微相刻画确定砂体沉积模式和非均质特征。 结果与结论 高台子油层垂向上为总体湖退背景下发育的一套湖退—湖积—湖退沉积演化序列,厘定了各单元湖岸线、内、外前缘分界线和外前缘尖灭线的边界位置,建立了河控枝状、浪控席状和流控坨状三大类、六亚类三角洲沉积模式,确定了高台子油层二、三类油层类型均有发育,并将三类油层细分为IIIA、IIIB、IIIC三种油层类型,根据不同油层类型砂体分布特征进行化学驱层系组合优化设计,喇嘛甸和萨中油田可以组合为3~4套层系,萨北和萨南油田可以组合为1~3套层系,根据组合成果开展喇嘛甸182区块注聚现场试验,实现油层均匀动用,阶段提高采收率10.4%,取得了较好的开发效果。
目的 为了进一步确定大庆长垣高台子油层三次采油开发层系组合及开发次序,指导三采整体规划部署,在大庆长垣范围内系统开展了高台子油层沉积演化与储层非均质特征研究。 方法 采用点—线—面多维度立体研究思路,首先从长垣11口取心井岩心描述入手,通过系统描述确定不同层位、不同位置沉积环境类型,然后通过贯穿南北、东西大剖面开展沉积层序演化规律研究,最后通过不同单元砂体微相刻画确定砂体沉积模式和非均质特征。 结果与结论 高台子油层垂向上为总体湖退背景下发育的一套湖退—湖积—湖退沉积演化序列,厘定了各单元湖岸线、内、外前缘分界线和外前缘尖灭线的边界位置,建立了河控枝状、浪控席状和流控坨状三大类、六亚类三角洲沉积模式,确定了高台子油层二、三类油层类型均有发育,并将三类油层细分为IIIA、IIIB、IIIC三种油层类型,根据不同油层类型砂体分布特征进行化学驱层系组合优化设计,喇嘛甸和萨中油田可以组合为3~4套层系,萨北和萨南油田可以组合为1~3套层系,根据组合成果开展喇嘛甸182区块注聚现场试验,实现油层均匀动用,阶段提高采收率10.4%,取得了较好的开发效果。
2024, 42(1): 251-265.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.047
摘要:
目的 海陆过渡相三角洲沉积体系由于油气成藏条件优越,广泛发育陆源海相烃源岩,陆源有机质是其主要的母质来源。为了探究海陆过渡相三角洲沉积体系中陆源有机质的沉积特征及其影响因素,开展了陆源有机质沉积模拟实验。 方法 通过碳硫分析仪检测总有机碳含量,结合3D激光扫描技术,实现了实验条件下陆源有机质搬运沉积过程的动态定量表征。 结果 （1）在三角洲平原,陆源有机质主要在河道漫溢处、废弃河道、砂坝背流面等部位局部富集,剖面上主要以透镜型、断续型、互层型分布；在三角洲前缘和前三角洲,有机质平面上呈席状展布,剖面上以厚度较大的条带型分布；（2）陆源有机质在缓坡三角洲体系搬运距离较远,随着三角洲沉积厚度逐渐增大,三角洲初始坡度对陆源有机质搬运距离的影响减小；（3）水动力强度和波浪是影响有机质搬运距离的重要因素,水动力越弱越有利于有机质的沉积,在三角洲平原低能环境中存在有机质局部富集区。波浪会阻止有机质向前搬运并在三角洲前缘形成多个砂坝,有机质沉积于坝间凹槽呈环带状；（4）在海陆过渡相三角洲沉积体系内,从三角洲平原到三角洲前缘—前三角洲区域的有机碳含量逐步升高,进入陆架区,随着搬运距离的继续增大,有机碳含量减少。 结论 通过深入研究陆源有机质的富集部位和影响因素,建立了水槽实验模式下陆源有机质沉积模式,这对海陆过渡相三角洲沉积体系的油气探勘开发提供了重要的依据。
目的 海陆过渡相三角洲沉积体系由于油气成藏条件优越,广泛发育陆源海相烃源岩,陆源有机质是其主要的母质来源。为了探究海陆过渡相三角洲沉积体系中陆源有机质的沉积特征及其影响因素,开展了陆源有机质沉积模拟实验。 方法 通过碳硫分析仪检测总有机碳含量,结合3D激光扫描技术,实现了实验条件下陆源有机质搬运沉积过程的动态定量表征。 结果 （1）在三角洲平原,陆源有机质主要在河道漫溢处、废弃河道、砂坝背流面等部位局部富集,剖面上主要以透镜型、断续型、互层型分布；在三角洲前缘和前三角洲,有机质平面上呈席状展布,剖面上以厚度较大的条带型分布；（2）陆源有机质在缓坡三角洲体系搬运距离较远,随着三角洲沉积厚度逐渐增大,三角洲初始坡度对陆源有机质搬运距离的影响减小；（3）水动力强度和波浪是影响有机质搬运距离的重要因素,水动力越弱越有利于有机质的沉积,在三角洲平原低能环境中存在有机质局部富集区。波浪会阻止有机质向前搬运并在三角洲前缘形成多个砂坝,有机质沉积于坝间凹槽呈环带状；（4）在海陆过渡相三角洲沉积体系内,从三角洲平原到三角洲前缘—前三角洲区域的有机碳含量逐步升高,进入陆架区,随着搬运距离的继续增大,有机碳含量减少。 结论 通过深入研究陆源有机质的富集部位和影响因素,建立了水槽实验模式下陆源有机质沉积模式,这对海陆过渡相三角洲沉积体系的油气探勘开发提供了重要的依据。
2024, 42(1): 266-281.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.026
摘要:
目的 油气来源对比是油气勘探的基础,为扩大江陵凹陷油气资源勘探领域。 方法 基于前期饱和烃分析结果,利用色谱—质谱分析技术对江陵凹陷古近系新沟嘴组下段原油的芳烃馏分进行了分析研究,对原油来源进行了探讨。 结果 研究区原油可分为两大类：Ⅰ类原油取自万城断裂构造带和公安单斜带,其母源形成于一般还原环境并且水体具有一定盐度的半深湖相沉积环境,萘系列及三芳甾烷系列高碳数异构体比值体现其母质类型较好以及陆生高等植物输入较少的特点,该类原油整体处于成熟—高熟阶段,其中万城断裂构造带中的万13井和万12井和公安单斜带中的耀5井是高成熟原油,推测处于各自构造单元中最接近油藏充注点的位置；Ⅱ类原油取自荆州背斜带,成熟度低于Ⅰ类原油,母质类型以低等水生生物输入为主但相较于Ⅰ类原油接受了更多的陆生高等植物输入,形成于高盐度、强还原的深湖相沉积环境,且位于荆州背斜带中部及东南部的Ⅱ2类原油相较于荆州背斜带西北部的Ⅱ1类原油成熟度更低、陆生高等植物输入更多。 结论 万城断裂构造带的Ⅱ油组和Ⅲ油组为Ⅰ类原油的主要烃源岩,同时存在来自荆州背斜带Ⅰ油组的贡献,高的成熟度特征可能指示该类原油还存在除本文外的其他区域或层位的贡献；Ⅱ类原油主要来自荆州背斜带和万城断裂构造带的Ⅱ油组,同时存在荆州背斜带北部Ⅲ油组的贡献。
目的 油气来源对比是油气勘探的基础,为扩大江陵凹陷油气资源勘探领域。 方法 基于前期饱和烃分析结果,利用色谱—质谱分析技术对江陵凹陷古近系新沟嘴组下段原油的芳烃馏分进行了分析研究,对原油来源进行了探讨。 结果 研究区原油可分为两大类：Ⅰ类原油取自万城断裂构造带和公安单斜带,其母源形成于一般还原环境并且水体具有一定盐度的半深湖相沉积环境,萘系列及三芳甾烷系列高碳数异构体比值体现其母质类型较好以及陆生高等植物输入较少的特点,该类原油整体处于成熟—高熟阶段,其中万城断裂构造带中的万13井和万12井和公安单斜带中的耀5井是高成熟原油,推测处于各自构造单元中最接近油藏充注点的位置；Ⅱ类原油取自荆州背斜带,成熟度低于Ⅰ类原油,母质类型以低等水生生物输入为主但相较于Ⅰ类原油接受了更多的陆生高等植物输入,形成于高盐度、强还原的深湖相沉积环境,且位于荆州背斜带中部及东南部的Ⅱ2类原油相较于荆州背斜带西北部的Ⅱ1类原油成熟度更低、陆生高等植物输入更多。 结论 万城断裂构造带的Ⅱ油组和Ⅲ油组为Ⅰ类原油的主要烃源岩,同时存在来自荆州背斜带Ⅰ油组的贡献,高的成熟度特征可能指示该类原油还存在除本文外的其他区域或层位的贡献；Ⅱ类原油主要来自荆州背斜带和万城断裂构造带的Ⅱ油组,同时存在荆州背斜带北部Ⅲ油组的贡献。
2024, 42(1): 282-294.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.167
摘要:
目的 辽宁北部秀水盆地为中生代小型断陷盆地,发育沉积厚度巨大的下白垩统义县组地层,需要明确其有机质富集方式。 方法 通过对秀水盆地LFD1井义县组二段和三段沉积岩开展了有机质稳定碳同位素组成以及正构烷烃、甾烷和藿烷等生物标志化合物的有机地球化学研究。 结果与结论 秀水盆地LFD1井义县组二段和三段沉积岩有机质含量高,变化范围为0.01%~4.78%,且已经进入成熟阶段,具有良好的油气勘探前景；其有机质沉积演化划分为四个阶段：阶段Ⅰ,火山活动促进了生产力水平的提高,在弱还原—弱氧化的条件下形成了δ13Corg偏轻、有机质含量高的沉积记录；阶段Ⅱ1,δ13Corg偏重的陆生植物碎屑大量进入湖泊中,沉积环境处于强还原状态；阶段Ⅱ2,沉积环境在还原—弱氧化状态下变化,湖泊水体中藻类和水生植物繁盛,提供大量有机质促使形成了高TOC的沉积建造；阶段Ⅲ,沉积速率加快,对有机质富集起到了一定稀释作用,但该阶段的开始和结束出现了短暂的强还原沉积环境和水体分层,并在对应层位形成了有机质相对较高的沉积记录。
目的 辽宁北部秀水盆地为中生代小型断陷盆地,发育沉积厚度巨大的下白垩统义县组地层,需要明确其有机质富集方式。 方法 通过对秀水盆地LFD1井义县组二段和三段沉积岩开展了有机质稳定碳同位素组成以及正构烷烃、甾烷和藿烷等生物标志化合物的有机地球化学研究。 结果与结论 秀水盆地LFD1井义县组二段和三段沉积岩有机质含量高,变化范围为0.01%~4.78%,且已经进入成熟阶段,具有良好的油气勘探前景；其有机质沉积演化划分为四个阶段：阶段Ⅰ,火山活动促进了生产力水平的提高,在弱还原—弱氧化的条件下形成了δ13Corg偏轻、有机质含量高的沉积记录；阶段Ⅱ1,δ13Corg偏重的陆生植物碎屑大量进入湖泊中,沉积环境处于强还原状态；阶段Ⅱ2,沉积环境在还原—弱氧化状态下变化,湖泊水体中藻类和水生植物繁盛,提供大量有机质促使形成了高TOC的沉积建造；阶段Ⅲ,沉积速率加快,对有机质富集起到了一定稀释作用,但该阶段的开始和结束出现了短暂的强还原沉积环境和水体分层,并在对应层位形成了有机质相对较高的沉积记录。
2024, 42(1): 295-308.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.038
摘要:
目的 明确致密砂岩储层孔喉微观形态,划分储层孔隙结构级次,多角度半定量评价储层的储集特征和渗流能力,有助于明确具有高效产能潜力的储层类型。 方法 以莺歌海盆乐东区黄流组致密砂岩为例,利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验手段,开展储层孔隙结构分形维数计算与分级评价的研究。 结果 致密砂岩储层质量的影响因素之一是大孔喉孔隙结构；分形维数越接近3,孔隙结构越复杂,连通的大孔喉越少。依据孔喉分级特征、成岩相、孔隙结构复杂程度,建立了孔隙结构分级评价的四类模型：类型Ⅰ为小孔喉优势型储层,强胶结成岩相,大孔喉孔隙度占比小于45%,Dmax值为2.75~2.90,致密储层；类型Ⅱ为大—小孔喉连续型储层,弱胶结—弱溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比45%~70%,Dmax值为2.70~2.85,低渗储层；类型Ⅲ为大孔喉优势型储层,强溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比大于70%,Dmax值为2.55~2.65,优质储层；类型Ⅳ为大孔喉单峰型储层,强压实成岩相,大孔喉孔隙度占比50%~60%,Dmax值为2.65~2.75,低渗储层。通过Fisher判别方法,建立储层类型测井预测模型,对比储层类型与气测响应和储层含气饱和度,发现Ⅲ类储层的产气效能高,具有勘探价值。 结论 研究成果为致密砂岩储层评价与分类提供了新思路,明确了储层孔隙结构对气水分布存在控制作用。
目的 明确致密砂岩储层孔喉微观形态,划分储层孔隙结构级次,多角度半定量评价储层的储集特征和渗流能力,有助于明确具有高效产能潜力的储层类型。 方法 以莺歌海盆乐东区黄流组致密砂岩为例,利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验手段,开展储层孔隙结构分形维数计算与分级评价的研究。 结果 致密砂岩储层质量的影响因素之一是大孔喉孔隙结构；分形维数越接近3,孔隙结构越复杂,连通的大孔喉越少。依据孔喉分级特征、成岩相、孔隙结构复杂程度,建立了孔隙结构分级评价的四类模型：类型Ⅰ为小孔喉优势型储层,强胶结成岩相,大孔喉孔隙度占比小于45%,Dmax值为2.75~2.90,致密储层；类型Ⅱ为大—小孔喉连续型储层,弱胶结—弱溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比45%~70%,Dmax值为2.70~2.85,低渗储层；类型Ⅲ为大孔喉优势型储层,强溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比大于70%,Dmax值为2.55~2.65,优质储层；类型Ⅳ为大孔喉单峰型储层,强压实成岩相,大孔喉孔隙度占比50%~60%,Dmax值为2.65~2.75,低渗储层。通过Fisher判别方法,建立储层类型测井预测模型,对比储层类型与气测响应和储层含气饱和度,发现Ⅲ类储层的产气效能高,具有勘探价值。 结论 研究成果为致密砂岩储层评价与分类提供了新思路,明确了储层孔隙结构对气水分布存在控制作用。
2024, 42(1): 309-323.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.069
摘要:
目的 研究渝东地区五峰组—龙马溪组黑色页岩的沉积环境及有机质主控因素。 方法 选取重庆市武隆区接龙剖面开展系统研究,通过实测观察、连续采样及相关地球化学分析,获得了剖面总有机碳（TOC）、主量元素、微量元素垂向变化特征。在此基础上,横向对比QQ1井,探讨研究区五峰组—龙马溪组古环境演化并进行TOC富集因素分析。 结果 Al、Zr、Ti陆源输入指标在五峰组沉积时期供给变化比较大,进入观音桥组沉积时期有所下降,在龙马溪组底部快速提升。V/Cr、V/（V+Ni）氧化还原指标显示,五峰组为缺氧环境、观音桥组为弱氧环境、龙马溪组为还原环境。页岩古生产力指标P/Al值和Ba（xs）含量指示了五峰组—龙马溪组均具有相对高的生产力。其中,龙马溪组最高,五峰组次之。根据TOC与陆源输入指标Al、Zr和古生产力指标P/Al、Ba（xs）及氧化还原指标V/Cr、V/（V+Ni）进行相关性分析,并对比QQ1井,发现渝东地区五峰组—龙马溪组页岩的TOC主控因素为水体的氧化还原性。并且这种氧化还原性受控于水体深度,具体表现为位于沉降中心深水陆棚区的接龙剖面还原性明显高于位于沉降周缘浅水陆棚区的QQ1井,导致接龙剖面TOC明显高于QQ1井。 结论 虽然五峰组—龙马溪组富有机质层段均形成于缺氧环境,但是两组页岩形成的沉积环境却不同。五峰组页岩沉积于流通性极差的强滞留水体环境,而龙马溪组则主要为静海相的缺氧环境。
目的 研究渝东地区五峰组—龙马溪组黑色页岩的沉积环境及有机质主控因素。 方法 选取重庆市武隆区接龙剖面开展系统研究,通过实测观察、连续采样及相关地球化学分析,获得了剖面总有机碳（TOC）、主量元素、微量元素垂向变化特征。在此基础上,横向对比QQ1井,探讨研究区五峰组—龙马溪组古环境演化并进行TOC富集因素分析。 结果 Al、Zr、Ti陆源输入指标在五峰组沉积时期供给变化比较大,进入观音桥组沉积时期有所下降,在龙马溪组底部快速提升。V/Cr、V/（V+Ni）氧化还原指标显示,五峰组为缺氧环境、观音桥组为弱氧环境、龙马溪组为还原环境。页岩古生产力指标P/Al值和Ba（xs）含量指示了五峰组—龙马溪组均具有相对高的生产力。其中,龙马溪组最高,五峰组次之。根据TOC与陆源输入指标Al、Zr和古生产力指标P/Al、Ba（xs）及氧化还原指标V/Cr、V/（V+Ni）进行相关性分析,并对比QQ1井,发现渝东地区五峰组—龙马溪组页岩的TOC主控因素为水体的氧化还原性。并且这种氧化还原性受控于水体深度,具体表现为位于沉降中心深水陆棚区的接龙剖面还原性明显高于位于沉降周缘浅水陆棚区的QQ1井,导致接龙剖面TOC明显高于QQ1井。 结论 虽然五峰组—龙马溪组富有机质层段均形成于缺氧环境,但是两组页岩形成的沉积环境却不同。五峰组页岩沉积于流通性极差的强滞留水体环境,而龙马溪组则主要为静海相的缺氧环境。
2024, 42(1): 324-341.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.073
摘要:
目的 扬子地区筇竹寺组是目前页岩气勘探的重要层位,为了揭示康滇古陆东缘筇竹寺组沉积岩的风化程度、古气候、构造背景以及物源等。 方法 选择位于康滇古陆东缘的武定县乌龙村剖面进行采样,并对样品的主量元素和微量元素进行分析,研究了康滇古陆东缘乌龙村剖面筇竹寺组沉积岩的风化程度、源区古气候、构造背景以及物源特征。 结果与结论 （1）筇竹寺组沉积岩的母岩经历了强烈的化学风化作用,物源区在该时期处于温暖湿润的气候；（2）筇竹寺组沉积岩主要形成于被动大陆边缘环境,沉积岩源岩形成于大陆岛弧环境；（3）筇竹寺组沉积岩主要来自康滇古陆元古界东川群、会理群和汤丹群的凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质板岩、花岗岩以及基性岩。
目的 扬子地区筇竹寺组是目前页岩气勘探的重要层位,为了揭示康滇古陆东缘筇竹寺组沉积岩的风化程度、古气候、构造背景以及物源等。 方法 选择位于康滇古陆东缘的武定县乌龙村剖面进行采样,并对样品的主量元素和微量元素进行分析,研究了康滇古陆东缘乌龙村剖面筇竹寺组沉积岩的风化程度、源区古气候、构造背景以及物源特征。 结果与结论 （1）筇竹寺组沉积岩的母岩经历了强烈的化学风化作用,物源区在该时期处于温暖湿润的气候；（2）筇竹寺组沉积岩主要形成于被动大陆边缘环境,沉积岩源岩形成于大陆岛弧环境；（3）筇竹寺组沉积岩主要来自康滇古陆元古界东川群、会理群和汤丹群的凝灰岩、凝灰质砂岩、凝灰质板岩、花岗岩以及基性岩。
