渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石沉积特征及其对优质页岩气储层的指示意义

笔石是我国五峰组-龙马溪组页岩中的主要古生物大化石类型,以渝东南地区YC-4井、QQ-1井、YC-6井、YC-8井等为例,结合手标本观察、岩心研究、储层室内实验测试等手段,综合展开五峰组-龙马溪组页岩储层笔石沉积特征、笔石带序列、笔石沉积环境意义及储层意义研究。结果表明:渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石主要以薄膜状有机质保存于层理面间,五峰组页岩笔石动物群以叉笔石-双笔石动物群过渡至晚期对笔石动物群,龙马溪组沉积期则为单笔石动物群;通过钻孔研究,建立了渝东南地区笔石带序列,在五峰组、龙马溪组分别识别出3个以及6～8个笔石带,为储层精细对比与评价预测提供了时间框架;受控于沉积环境与沉积条件,五峰组-龙马溪组沉积期笔石经历灭绝→重新演化→结构复杂化的演化过程,其化石结构、演化、丰度、赋存状态、沉积方式发生转变,向上笔石定向性增强、丰度下降、结构保存完整程度下降,具有环境指示意义;笔石体有机质发育丰富的有机孔隙,其作为富笔石水平层理等沉积构造的一部分,也具有页岩气渗流通道的作用。综上,海相页岩中的笔石沉积特征与结构特征可以作为指示、预测优质页岩储层分布的重要依据,具有页岩气地质意义。     

沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用——以渝东南地区龙马溪组为例

为深入探讨优质页岩储层的发育机理,借鉴沉积控相、相控储层的研究思路,以渝东南地区龙马溪组页岩储层为例,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜(AIP-FESEM),有机碳丰度(TOC)测试,X射线衍射(XRD),镜质组反射率(Ro)测试,显微镜观测,主量微量元素测试等技术手段,通过对储层特征、沉积环境的系统研究,综合讨论沉积环境对优质页岩储层发育的控制作用。结果表明:龙马溪组页岩储层可以划分为下-底部、中-上部两段,分别对应鲁丹阶与埃朗阶,两段储层的有机质特征、矿物组分、力学脆性特征、储层物性等差异显著,鲁丹阶页岩有机质和脆性矿物含量更高,储层性质更优;对比分析显示,龙马溪组储层有机特征主要受控于水体氧化还原环境,但龙马溪组下部具有更好的有机质富集与保存条件,主要受益于鲁丹段深水陆棚相内低速率的欠补偿沉积环境与全球海平面上升所形成的大面积缺氧水体;储层脆性矿物组分受控于沉积-成岩的共同作用,储层底部高脆性矿物含量段富含来自特殊沉积环境的生物成因石英、陆源碎屑石英与形成于储层成岩作用的自生石英;鲁丹阶对应的底部储层TOC和石英含量更高,有利于储集空间发育;鲁丹阶储层更加发育的富笔石水平层理等特殊沉积构造,对增强储层的渗透性,改善压裂力学特性等具有有利作用。沉积环境控制着储层物质成分的类型与特征,龙马溪组鲁丹阶储层对应的有利沉积环境与沉积条件,是底部优质储层段发育的核心影响因素之一。     

渝东南五峰组-龙马溪组页岩纳米级孔隙的发育特征与影响因素

以重庆南川、綦江、涪陵五峰组-龙马溪组页岩储层样品为例,通过氩离子抛光-场发射扫描电镜(FE-SEM)、高压压汞、低温氮吸附、X射线衍射等实验手段,研究页岩储层孔隙、微裂隙的发育特征与影响因素。结果显示,五峰组-龙马溪组页岩储层发育有机质纳米孔、骨架矿物溶蚀孔、黏土矿物粒间孔等多种成因-形貌孔隙,主要储集空间是吸附能力强的纳米级孔隙,以有机质纳米孔尤为重要。结合定性与定量观测结果,建立页岩储层孔隙类型与孔径分布间的对应关系,证明有机质与骨架矿物孔隙分别对应页岩储层孔隙集中发育的两个端元。     

焦石坝区块五峰-龙马溪组页岩储集空间类型研究

为了明确焦石坝地区五峰-龙马溪组含气页岩段储集空间类型,通过氩离子抛光-扫描电镜、高压压汞、纳米CT技术、聚焦离子束扫描电镜等测试方法,可确定焦石坝地区五峰-龙马溪组页岩储层段主要发育无机孔隙、有机质孔隙、页理缝和构造裂缝四种储集空间类型。综合电成像图、薄片、扫描电镜及FMI成像测井识别结果,判别焦页A井五峰-龙马溪组含气页岩段页理缝整体较为发育,五峰组及龙一段一亚段最为发育。     

页岩元素地球化学特征及古环境意义——以渝东南地区五峰—龙马溪组为例

为了深入研究渝东南地区奥陶纪—志留纪黑色页岩垂向上沉积环境的精细变化,选取渝东南地区黔江1井对五峰—龙马溪组进行了系统采样并进行了详细的元素地球化学研究,认为LM1-LM3时期古海平面最高、古生产力最高和水体还原性最强,页岩的有机质含量最高,是页岩气勘探重点区域;页岩的古生产力、氧化还原条件等地球化学元素决定的指标仅影响富有机质页岩的厚度及品质,对页岩气产量有一定影响,但并非主要影响因素.研究结果表明:1)黔江地区五峰—龙马溪组页岩沉积于大陆边缘环境,陆源碎屑为主要物源,沉积成岩过程中局部受到热液活动和生物作用的影响;2)五峰—龙马溪组页岩沉积时期经历了五峰晚期(WF1—WF4顶部)海退和龙马溪组早期(LM1—WF3)海侵;3)黑色页岩总体形成于水体缺氧的环境,在五峰组(WF1—WF4)由于海退处于弱氧化环境,龙马溪组早期(LM1—LM3)由于海侵处于强还原条件,而在龙马溪组晚期由于水体变浅,水体还原性逐渐减弱;4)古生产力在龙马溪组早期(LM1—LM3)达到最大值,生物钡Ba(bio)质量分数达到1 025.43×10-6,向下和向上均有减小趋势;5)相同时段位于水下古隆起附近的黔江地区的古生产力、氧化还原条件、富有机质页岩厚度及品质均不如坳陷区的巫溪2井,水下古隆起对富有机质页岩沉积产生了不利影响,在该区进行勘探应格外谨慎.     

四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例

晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440～453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO₂、Si_xs与CaO、TiO₂含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制; Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成; 斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用; 总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制; 而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件; 第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强“海洋雪”作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集; 第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O₂补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征

基于焦石坝地区页岩气勘探、研究与实践,从页岩层厚度、地化、储集、岩矿等多个方面剖析了焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩气成藏地质特征。结果表明:焦石坝地区优质页岩储层厚度均大于30m,一般在35~45m;储层页岩有机质含量高、热演化程度适中,有机质类型以腐泥无定形体+藻类体为主;储集层矿物成分以石英和黏土矿物为主,微裂缝发育活跃;深水陆棚相沉积中富含大量含硅质及碳酸盐矿物的生物,较其它层位的页岩具有更高的脆性矿物含量。     

涪陵焦石坝地区五峰组-龙马溪组含气页岩岩相划分——以JY11-4井为例

针对目前焦石坝地区海相页岩气勘探开发需要,以JY11-4井岩心资料为基础,通过电子显微镜观察、矿物组分及有机碳含量分析,研究区五峰组-龙马溪组页岩矿物组分以石英和粘土矿物成分为主,含有长石、方解石、白云石、黄铁矿等,有机碳含量0.55%~5.89%,具有自上而下逐渐增加趋势,结合U、TH测井解释结果,剖析五峰组-龙马溪组页岩岩相特征,划分为低有机质贫硅页岩相、中等有机质贫硅页岩相、低有机质富硅页岩相、中等有机质富硅页岩相和富有机质富硅页岩相等5种岩相,其中富有机质富硅页岩相为页岩气勘探开发最有利页岩相,对南方海相页岩气的勘探开发具有重要指导作用。     

巫溪地区五峰组——龙马溪组页岩有机质沉积模式

对巫溪地区田坝剖面五峰组—龙马溪组底部30件页岩样品开展了有机碳含量、微量元素地球化学等方面研究,分析了不同层段有机质富集特征及其控制因素,认为海平面升降控制着水体缺氧程度,从而影响该区有机质沉积富集程度.研究结果表明:1)五峰组—龙马溪组底部页岩中共识别出4个有机质沉积阶段,总有机碳(TOC)含量整体较高,TOC平均达到3.7%,但与古生产力(生源钡Babio含量)相关性不明显,指示着古生产力总体上不是该时期有机质沉积的主控因素;2)尽管不同有机质沉积阶段的水体氧化还原条件具有一定差异性,但与TOC变化总体上具有相关性,这表明这些时期有机质沉积主要受控于缺氧程度,其富集机理属于"保存模式";3)五峰组—龙马溪组早期有机质沉积模式为:海平面的升降控制着沉积水体的缺氧程度,海平面下降造成底水富氧,上升形成底水缺氧,从而控制着页岩中有机质富集程度.     

中扬子地区五峰-龙马溪组页岩气成藏地质条件

基于中扬子地区重点井-EY1井钻井取心资料,采用X-衍射、氩离子抛光扫描电镜和比表面积等实验测试方法,明确了中扬子地区五峰-龙马溪组页岩气成藏地质条件。即,五峰组-龙马溪组主要为深水陆棚环境,页岩厚度较大(富有机质泥页岩厚度为30~90m),有机质丰度较高,普遍处于过成熟阶段,孔隙度为2.1%~4.1%,而EY1井五峰-龙马溪组朗格谬尔体积为1.69~1.93m3/t,全烃显示达5.86%,显示较大勘探潜力。     

贺兰山中段中三叠统二马营组沉积特征及沉积环境演化

通过对贺兰山中段二马营组野外露头和柱状图对比研究,认为宁夏贺兰山中段三叠统二马营组为干燥气侯条件下形成的内陆辫状河相沉积,现今保留下来的主要为河床滞留沉积和心滩沉积.同时,根据二马营组岩性特征在横向和纵向上的变化规律,得出二马营组沉积环境总的演化规律为冲积扇—辫状河—湖泊,是一个典型的扇退—湖进型层.     

我国沉积型条带状磷块岩分布特点及选矿技术

宜昌地区及周边类似的沉积型磷矿资源的赋存特点是条带结构,是在较大颗粒下采用重介质分选磷质条带和脉石的有利条件.根据矿石性质和产品用途,反浮选硅、镁等杂质合理可行.     

塔里木盆地巴楚组层序地层及沉积演化

为了揭示塔里木盆地巴楚组层序地层样式和沉积演化规律,运用沉积学原理和层序地层学原理,通过对录井、测井和地震资料的分析,建立了巴楚组层序地层格架并对沉积演化规律进行了研究.结果表明:巴楚组发育了SQb1和SQb2两个层序,每个层序均可划分出海侵体系域(TST)和高位体系域(HST),各层序的地层分布范围逐层扩展超覆.沉积环境主要为浅海、临滨、前滨、后滨、滨岸沙丘及碳酸盐浅滩,从巴楚组沉积早期至晚期持续存在陆源碎屑与内源沉积物混积的沉积特征,总体具有由早期陆源碎屑沉积体系为主向晚期碳酸盐岩台地占优势的相带演化趋势.陆表海的古地貌和总体海侵的背景控制了巴楚组层序发育和沉积演化.     

中国沉积磷矿床分布特征及资源潜力

中国沉积磷矿床主要分布在扬子地块东南缘与西缘,华北地块南缘和西缘;沉积磷矿主要赋存在震旦系陡山陀组、下寒武统梅树村阶、古元古界上部滹沱群和古元古界顶部榆树砬子组等含磷岩系中.根据成矿条件,矿石组合特征划分为开阳式、荆襄式、昆阳式、什邡式等11个类型.通过含磷岩系分布,成矿规律的综合分析,划分出28个聚磷区,对有远景的聚磷区进行了资源潜力评价.     

木里煤田构造特征及沉积充填过程研究

通过研究木里煤田构造特征、沉积充填序列来探讨研究区侏罗纪以来构造-沉积演化过程。研究结果表明:(1)研究区发育两组断裂——北西西向—北西向逆冲断断裂和北东—南西向右行走滑断裂,北西西向—北西向断裂相对发育,定型于晚燕山期;北东—南西向右行走滑断裂定型较晚,属喜马拉雅期的产物。褶皱形态以线状褶皱和等厚褶皱为主,属喜马拉雅期的产物。断裂-褶皱构成了单向冲断型复式向斜、单向冲断型复式背斜、对冲型复式向斜;(2)木里煤田侏罗系主要发育三角洲相、曲流河相、湖泊相;(3)木里煤田经历了断陷沉积期(侏罗纪)、隆升剥蚀期(白垩纪-渐新世)、广盆沉积期(中新世)、褶皱冲断期。     

反复扰动与藻类共存条件下底泥中不同形态磷含量变化规律

研究了反复扰动与藻类生长双重作用下上覆水和沉积物中不同形态磷的变化规律。结果表明,扰动抑制了水体中藻类生长,叶绿素a增加量仅为3.53μg·L-1,明显低于对照试验(21.36μg·L-1)。扰动导致水体中总磷含量增加,但溶解性磷酸盐(DIP)含量降低。对于DIP消失而言,颗粒物质物理吸附(89%)远高于藻类生物利用(11%);而对照试验则两者间的差距明显降低(分别为58.8%和41.2%)。扰动状态与对照试验中,沉积物中NH4Cl-P明显释放。扰动状态下,Fe/Al-P和Ca-P基本保持稳定;而对照试验中,仅Fe/Al-P明显增加。     

生态塘底泥磷吸收/释放行为及作用机制

研究pH和Eh对复合生态塘系统表层底泥磷吸收/释放行为的影响,考察不同pH和Eh下各形态磷的吸收/释放潜力及其相关机制,详细探讨Eh逐渐升高对铁磷(Fe-P)形成过程影响.结果表明,不同pH下底泥对各形态磷的束缚力差异明显:铁磷和铝磷在pH=7和pH=8时结合能力最强;碱可提取有机磷(OPalk)在pH=5时结合能力最强;而钙磷在pH=9结合能力最强.Eh主要通过改变Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的相对含量及磷的形成机制影响底泥对磷的吸收/释放.随着Eh由-650 mV升高到-50 mV,Fe(Ⅱ)逐渐氧化为Fe(Ⅲ),而Fe(Ⅲ)的还原受腐殖质络合所抑制,底泥中以P-Fe3 -O-HS-M 形式存在的Fe(Ⅲ)-P显着增加.     

太原西山二叠系山西组沉积微相及其演化规律

在对太原西山地区山西组野外露头实地观测的基础上,通过采样分析、薄片镜下观测和粒度分析等手段,对太原西山地区二叠系山西组沉积微相发育特征及其演化规律进行研究。结果表明:太原西山地区二叠系山西组主要为河控三角洲沉积,可进一步划分为两个亚相和七个微相。伴随着研究区山西组沉积期海水总体由北西向南东退去,沉积环境从三角洲前缘过渡为三角洲平原沉积;沉积微相呈现出由分支河口沙坝微相→水下分支河道微相→水下天然堤→支流间湾微相→沼泽微相→陆上分支河道微相→陆上天然堤微相→沼泽微相的演化规律。     

一种辫状河、曲流河复合沉积体层序特征及其成因

为了探讨辫状河、曲流河复合沉积体系的层序地层分析方法,以哈萨克斯坦南图尔盖盆地南部下白垩统沉积体为例,在确定河流成因类型和相构成的基础上,考虑沉积地质、测井和地震资料,对下白垩统沉积体进行层序地层划分.结果表明:研究区下白垩统层序1主要发育低位体系域和湖侵体系域,高位体系域发育局限.低位体系域主要为辫状河沉积,包括河床滞留沉积和心滩;湖侵体系域主要为曲流河沉积,包括曲流河河道和泛滥平原.辫状河与曲流河复合沉积层序主要受古气候、古构造和沉积物供给因素控制.该复合沉积层序的形成为认识和对比地下复杂河流相地层提供了较好的实例.     

杭锦旗地区山西组辫状河三角洲的判定及其沉积演化

针对杭锦旗地区山西组勘探中对于沉积相研究方面存在的问题,以岩芯资料的精细分析为基础,结合杭锦旗地区山西组区域地质特征及测井、录井、粒度等资料进行了综合研究。研究表明,其沉积物组分由北向南稳定组分含量及成熟度有逐渐增加的趋势,粒度累计概率曲线表现为双向水流的特点;楔状交错层理、波状层理、砂纹交错层理及泥岩撕裂屑等反映了稳定-动荡的水体环境的沉积构造均较发育,泥岩颜色变化呈现出水下沉积到陆上沉积过渡带。综合研究认为:研究区山西组沉积相类型为辫状河三角洲,研究区从山1段到山2段经历了湖岸线南移、辫状河三角洲前缘亚相到平原亚相的沉积演化,使得山西组沉积形成以"陆进水退"为特征的辫状河三角洲沉积体系,辫状河三角洲前缘分流河口砂坝发育较差,水下分流河道在沉积砂体中占主导性地位。超补偿型辫状河三角洲的厚层砂体作为优质储层在研究区广泛发育,可以成为油气储层及运移通道。支流间湾沉积的碳质泥岩为煤层及煤成气的形成创造了有利条件。