全球岩相古地理演化与油气分布(二)

基于中新生代6个地质时期现今地理位置和古板块位置岩相古地理图编制及分析,重点阐述中新生界岩相、古地理特征及其发育规律。结合前寒武纪及古生代各时期岩相古地理研究成果,系统研究前寒武纪以来全球岩相、古地理特征与演化规律及其对全球烃源岩、储集层、盖层形成和油气分布的控制作用。结果表明,前寒武纪以来,全球岩相古地理演化具有隆起剥蚀区及碎屑岩沉积区逐渐增加的趋势,大陆生长时期的隆起剥蚀区及碎屑岩沉积区显著增加;滨浅海相区具有前寒武纪—泥盆纪、石炭纪—三叠纪、侏罗纪—新近纪等3个明显的旋回,与之相对应浅水碳酸盐台地发育亦呈3个旋回;湖泊相在中新生代相对发育;蒸发岩盐沼相主要发育在泥盆纪、二叠纪、三叠纪。白垩系是全球最重要的烃源岩层系,其次是侏罗系和古近系烃源岩;碎屑岩储集层储集油气比碳酸盐岩储集层多;泥页岩为盖层的油气藏数量及油气储量最多,而蒸发岩盖层封闭能力最强,可形成一些超大型油气田。图12参45     

鄂尔多斯克拉通盆地寒武纪古构造与岩相古地理再认识

依据野外露头、钻井和地震等资料,对鄂尔多斯盆地寒武纪古构造和岩相古地理开展研究。厚度图法研究表明,寒武纪的沉积格局与中新元古代的沉积格局具有继承性,古构造整体呈现“三槽二陆一洼”的特征。以此为指导,运用碳酸盐岩沉积学,将鄂尔多斯寒武系划分为滨岸、碳酸盐岩开阔台地、陆棚缓坡和海槽四大沉积体系,编制了5张鄂尔多斯地区寒武纪岩相古地理图。岩相古地理总体特征表现为古陆之外为滨岸,滨岸之外为台地,台地内部有洼地,台地外部为缓坡,缓坡边缘见海槽。鄂尔多斯地区在寒武纪经历了一个完整的海进-海退的演化过程。早寒武世表现为广大地区仍为古陆,仅在西南缘环陆发育了一套滨岸和开阔台地相沉积;中寒武世海侵扩大,古陆面积缩小,并被分割成3个独立的古陆,至张夏期吕梁古陆消失,中东部广大地区表现为广阔的开阔台地相沉积,西南缘为陆棚缓坡和海槽相沉积;晚寒武世,海退开始,鄂尔多斯古陆呈南北向条带状分布于鄂尔多斯中部地区。     

鄂尔多斯盆地南缘寒武纪岩相古地理特征及演化

通过对野外露头剖面、钻井及岩心观察,在地层划分与对比基础上,系统分析了鄂尔多斯盆地南缘寒武纪不同时期的岩相古地理特征。研究表明,受古陆及海平面升降的影响,研究区寒武纪具有三个演化阶段,辛集-朱砂洞组发育滨-浅海沉积体系,并逐渐向碳酸盐岩缓坡过渡;馒头组主要为碳酸盐岩缓坡沉积体系,自北向南发育内缓坡、外缓坡及深水盆地相沉积;张夏组海侵到达最大,碳酸盐岩台地形成,台缘鲕粒滩异常发育;三山子组由局限台地云坪、台缘滩、斜坡及深水盆地沉积组成。受后期表生溶蚀作用,张夏组台缘鲕粒滩及三山子组云坪局部形成优质储集层,为研究区寒武系最为有利的储集相带。     

塔里木盆地震旦纪沉积特征及岩相古地理

震旦系可能成为塔里木盆地油气勘探潜力层系,对塔里木盆地震旦系分布及岩相古地理特征的准确认识是进一步勘探的基础,也是建立盆地早期构造-沉积演化历史的关键。通过对塔里木盆地周缘震旦系野外露头资料、盆内钻井资料以及地震资料的综合分析,结合前人发表的相关研究成果,对塔里木盆地震旦系分布、构造背景、沉积体系、岩相古地理特征进行探讨。研究表明,塔里木盆地震旦系发育3种类型沉积体系：碎屑岩沉积体系、碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积体系、碳酸盐岩沉积体系,纵向上具有从碎屑岩沉积-碳酸盐岩沉积的演化特征。3种类型沉积体系与震旦纪3次“海侵-海退”旋回相对应,早震旦世初期（ZSQI期）的海侵形成了下震旦统下段碎屑岩沉积体系,早震旦世晚期（ZSQⅡ期）的海侵形成了下震旦统上段碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积体系;晚震旦世初期（ZSQⅢ期）的海侵形成了上震旦统碳酸盐岩沉积体系;3次海退过程形成下震旦统中部、顶部及上震旦统顶部3个不整合面。新元古代,伴随着Rodinia超大陆的解体,塔里木盆地进入大陆裂谷演化时期。震旦纪为克拉通内坳陷及被动大陆边缘演化阶段,具有“南隆北坳”的古地理特征。早震旦世,发育巴楚-塔中-塔东南隆起及塔北残余古陆,北部为滨海-陆棚环境,西南部为滨海-陆棚-半深海环境;晚震旦世,塔北古陆消失,北部为潮坪环境,西南地区为被动大陆边缘浅海环境。     

鄂尔多斯盆地寒武纪层序岩相古地理

在层序地层学理论指导下,运用单因素分析综合岩相古地理作图方法,通过野外露头、岩心、测井和地震资料研究,编制了三级层序格架下的鄂尔多斯盆地寒武纪层序-体系域岩相古地理图7张.研究区寒武纪总体表现为由清水与浑水交替出现的碳酸盐缓坡(黔东世—武陵世台江期)向清水碳酸盐镶边台地(武陵世王村期 — 芙蓉世)演变的过程,古气候表现为由干旱向相对潮湿演变的特点.寒武纪早期(黔东世)即辛集组、朱砂洞组及馒头组下段沉积期表现为典型的南海北陆特征,因海侵作用的不断进行,寒武纪中期(武陵世台江期)即馒头组中段及上段沉积期原鄂尔多斯古陆被海水分割为3个相互分离的古陆(伊盟古陆、吕梁古陆及镇原古陆),至寒武纪武陵世王村期即张夏组沉积期海侵达到最大范围并形成了鄂尔多斯盆地“中央古隆起”的雏形和东西分异的古地理格局,寒武纪晚期(武陵世古丈期—芙蓉世)即三山子组中下部沉积期发生海退并形成了近SN向展布的“伊盟—中央古陆”.寒武纪早中期(黔东世—武陵世台江期),潮坪相是鄂尔多斯盆地的优势相带;寒武纪晚期(武陵世王村期 — 芙蓉世),局限台地相则是分布面积最大的相带.馒头组上段、张夏组鲕粒滩具有环绕内缓坡及开阔台地分布即主要分布于中缓坡及台地边缘的特点,三山子组多孔白云岩具有全区分布的特点.     

塔里木盆地寒武纪层序岩相古地理

通过钻井取心及露头沉积相观察、地震层序解释及地震相分析,结合蛇绿混杂岩带分布及板块构造演化等区域地质资料,对三级层序地层格架下的塔里木盆地寒武纪岩相古地理特征进行了研究。结果表明,塔里木板块内部存在3个孤立碳酸盐台地（塔西台地、罗西台地及库鲁克塔格台地）及其间深水沉积区的古地理格局,塔西南地区存在寒武系深水盆地相沉积分布区,并且该深水盆地相沉积分布区可能是以和田河气田为代表的塔西南地区海相油气藏的主力烃源区。发生于早震旦世和早寒武世的塔里木板块北缘大陆裂谷运动,以及震旦纪-寒武纪的张裂构造环境控制了塔里木板块内部多个孤立碳酸盐台地及其间深水沉积区的形成。从早寒武世到晚寒武世,虽然塔里木板块内的古地理格局总体没有发生大的变化,但以塔西台地为主的孤立碳酸盐台地均发生了进积-加积作用而变得更大,并且不同时空台地边缘类型及其叠置型式也发生了变化,主要表现为早寒武世以发育缓坡-（斜坡坡度较小的）弱镶边台地边缘为主,中-晚寒武世以发育弱镶边-（斜坡坡度较大的）镶边台地边缘为主。     

中国石炭纪海域沉积相与油气初探

我国石炭纪地层分布广泛。生物化石丰富,岩相分异显著,沉积类型较齐全。有海相、陆相及海陆交互相沉积。从海域沉积相分析,则有盆地相(包括浅海槽盆相及浅海台盆相)、台地边缘相、碳酸盐台地相及碎屑岩滨岸相,都有着程度不等的含油气远景,是重要的含油气层位之一。     

龙门山地区中泥盆统观雾山组沉积相及其演化分析北大核心CSCD

以龙门山地区北川甘溪凉水洞剖面实测资料为基础,对中泥盆统观雾山组沉积相及其演化进行了分析,认为观雾山组底部以碎屑岩沉积为主,主要发育河流相和无障壁滨岸相;碎屑岩之上发育碳酸盐岩台地相和碳酸盐缓坡相。其中碳酸盐台地可划分为台地边缘生物礁、台地边缘浅滩和台地前缘斜坡等3种亚相,碳酸盐缓坡可划分为浅水缓坡、深水缓坡等2种亚相;碳酸盐台地和碳酸盐缓坡可以在特定的环境下发生相互转化,其识别标志主要有角砾礁灰岩和滑动变形构造。龙门山地区观雾山组经历了早期和晚期2个沉积演化阶段,早期旋回底部为碎屑岩沉积、中上部以碳酸盐台地为主,晚期以碳酸盐缓坡为主。本研究为龙门山地区观雾山组岩相古地理恢复提供了基础。     

龙门山地区中泥盆统观雾山组沉积相及其演化分析

以龙门山地区北川甘溪凉水洞剖面实测资料为基础,对中泥盆统观雾山组沉积相及其演化进行了分析,认为观雾山组底部以碎屑岩沉积为主,主要发育河流相和无障壁滨岸相;碎屑岩之上发育碳酸盐岩台地相和碳酸盐缓坡相。其中碳酸盐台地可划分为台地边缘生物礁、台地边缘浅滩和台地前缘斜坡等3种亚相,碳酸盐缓坡可划分为浅水缓坡、深水缓坡等2种亚相;碳酸盐台地和碳酸盐缓坡可以在特定的环境下发生相互转化,其识别标志主要有角砾礁灰岩和滑动变形构造。龙门山地区观雾山组经历了早期和晚期2个沉积演化阶段,早期旋回底部为碎屑岩沉积、中上部以碳酸盐台地为主,晚期以碳酸盐缓坡为主。本研究为龙门山地区观雾山组岩相古地理恢复提供了基础。     

鄂尔多斯盆地寒武纪层序—岩相古地理特征

对野外露头、岩心、测井等资料综合分析表明,鄂尔多斯盆地寒武纪经历了2次海进—海退旋回,依据界面特征可划分出2个超层序和4个体系域,在此基础上以体系域为编图单元编制了层序—岩相古地理图。结果显示:SS1超层序海侵体系域早期发育滨岸相碎屑岩沉积,海侵体系域中晚期和高位体系域以混积潮坪、混积台地相为特征,发育含泥白云岩、泥质白云岩、砂质灰岩、泥岩及页岩沉积;SS2超层序海侵体系域形成高能浅滩,发育鲕粒碳酸盐岩和碎屑碳酸盐岩,高位体系域台地相白云岩发育。SS1—SS2超层序形成过程正好构成一个完整的碎屑岩沉积—混合沉积—碳酸盐岩沉积演化序列。SS2超层序发育过程中形成的浅滩和白云岩均为形成油气储层的有利地质体。     

鄂尔多斯盆地早古生代庆阳和乌审旗古隆起构造演化及其对寒武系岩相古地理的控制

鄂尔多斯盆地早古生代南、北两个古隆起的构造演化过程认识尚不明确，制约了油气勘探及盆地沉积充填演化过程的研究。基于最新钻井、野外剖面及地震资料，采用地震反射接触关系和滨岸相识别等手段，对庆阳古隆起和乌审旗古隆起进行约束与刻画，认为其总体经历了寒武纪的古隆起逐渐淹没阶段、寒武纪—奥陶纪的抬升剥蚀阶段、早奥陶世冶里组-亮甲山组沉积期之后的庆阳古隆起稳定-乌审旗古隆起快速沉降阶段、晚加里东期的挤压剥蚀和古隆起范围定型阶段、石炭纪—二叠纪的古隆起消亡阶段及二叠纪之后的构造掀斜定型阶段等6个主要阶段，南、北两个古隆起具有早期发育特征相近、后期南部隆升-北部沉降的演化差异。两个古隆起形成隆-凹相间的古构造格局，对寒武系沉积储层控制明显。古隆起总体呈东缓-西陡的古地貌特征，古隆起东侧相对于西侧更有利于大面积白云岩储层的发育。庆阳古隆起和乌审旗古隆起在寒武纪的演化过程中对岩相古地理格局的控制具有差异性，总体上前者控制地貌隆-凹格局及沉积更为持续。寒武纪晚期的怀远构造运动导致鄂尔多斯盆地抬升剥蚀，致使寒武系顶部岩溶作用普遍发育。     

中国南方大陆加里东晚期构造—古地理演化

通过对中国南方在加里东晚期(O₃—S)5个时期的构造—古地理展布与演化特征分析,认为华夏陆块与扬子陆块东南缘的碰撞开始于晚奥陶世,且碰撞作用由东南向北西逐步推进,在湘赣地区发育了前陆盆地的巨厚砂岩、泥质岩沉积,江南—雪峰带和黔中地区为前陆隆起带,它们控制了扬子克拉通内盆地的沉积演化;受陆块碰撞影响,扬子克拉通东南缘由深海页岩沉积盆地向滨浅海粗碎屑岩沉积盆地转变,扬子克拉通内部则由浅海碳酸盐岩台地转化为以泥页岩沉积为主的滞流深水台内凹陷,且凹陷逐步向前陆隆起跟前迁移,以滨岸相和三角洲相的粗碎屑岩沉积为主.而川滇西部在志留纪表现为区域拉张和海侵沉积背景,具有与华南地区完全不同的构造—古地理演化格局.      

中上扬子地区碎屑岩—碳酸盐岩混积相发育特征及组合模式研究

混合沉积是沉积学中一个新的研究领域,研究区古生界沉积岩石类型多样,碳酸盐岩和碎屑岩交替出现,为混合沉积的研究提供了良好的实例。在古生代地层沉积格架系统研究基础上,对研究区各时期沉积格局及演化规律进行分析。经过基础性研究后,认为研究区发育以晚奥陶世、早志留世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积台地以及以早寒武世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚沉积2种混积相。碎屑岩—碳酸盐岩混积台地是主要发育于陆源碎屑滨浅海、砂泥质潮坪与碳酸盐缓坡或台地的过渡地带的台地沉积。混积陆棚是指同时发育碎屑岩与碳酸盐岩2种沉积的陆棚。研究区混合沉积主要发育于早古生代早期的镶边碳酸盐岩台地—欠补偿盆地组合和泥盆纪—二叠纪碎屑岩潮坪—碳酸盐岩台地组合内。     

塔里木盆地罗布泊地区石炭系混合沉积层序

对塔里木盆地罗布泊凹陷北部的石炭系露头剖面进行了野外详细实测,根据古生物特征,岩性、岩相分析和地层对比,对地层层位进行了划分、对比。由露头区向覆盖区进行了地震追踪,证实覆盖区内也有石炭系分布。古生物、岩性、岩相、沉积构造和粒度等资料证实,本区石炭系在垂向上发育典型的滨浅海碎屑岩和台地相碳酸盐岩互层的混合沉积层序。总结出了适合这种混合沉积层序的相模式,依据这种相模式对本剖面石炭纪的岩相古地理进行了简单分析。在这种典型的沉积层序中,发育着良好的烃源岩和储集层,使研究区内的石炭系具备了有利的生储盖组合条件,具有良好的油气勘探远景。     

和田河气田石炭系沉积相特征与演化

和田河气田石炭系主要发育混合台地、碎屑滨岸和浅海(陆棚)沉积相.混合台地是区内主要沉积相,可划分出4种亚相,当台内有水下隆起时,由岸向海4种亚相发育齐全;反之,则缺失局限台地和台内滩亚相.混合台地相具有物源近、水体浅、能量较弱的特点,总体上为以细粒为主的碎屑岩和碳酸盐互层沉积,当气候干燥炎热或水体受到局限时,还可形成大量石膏沉积.碎屑滨岸相分布在石炭系砂砾岩段,划分为后滨、前滨及临滨亚相,以细粒碎屑岩为主.浅海陆棚相分布在石炭系下泥岩段,主要为泥岩夹粉砂岩.在中、晚海西运动影响下,石炭系从巴楚期、卡拉沙依期到小海子期整体表现为一次大的海侵-海退旋回,沉积环境也表现为由碎屑滨海向混合浅水台地的演化.     

和田河气田石炭系沉积相特征与演化

和田河气田石炭系主要发育混合台地、碎屑滨岸和浅海(陆棚)沉积相.混合台地是区内主要沉积相,可划分出4种亚相,当台内有水下隆起时,由岸向海4种亚相发育齐全;反之,则缺失局限台地和台内滩亚相.混合台地相具有物源近、水体浅、能量较弱的特点,总体上为以细粒为主的碎屑岩和碳酸盐互层沉积,当气候干燥炎热或水体受到局限时,还可形成大量石膏沉积.碎屑滨岸相分布在石炭系砂砾岩段,划分为后滨、前滨及临滨亚相,以细粒碎屑岩为主.浅海陆棚相分布在石炭系下泥岩段,主要为泥岩夹粉砂岩.在中、晚海西运动影响下,石炭系从巴楚期、卡拉沙依期到小海子期整体表现为一次大的海侵-海退旋回,沉积环境也表现为由碎屑滨海向混合浅水台地的演化.     

渤海湾盆地济阳——临清东部煤系烃源岩形成环境

钻井、地震、测井及测试资料综合研究认为:渤海湾盆地济阳—临清东部地区石炭—二叠系主要发育一套浅海碳酸盐岩台地相灰岩、障壁—潟湖、潮坪、沼泽及三角洲相陆源碎屑岩和煤层.从纵向发育的沉积特征来看,上石炭统本溪组发育浅海台地相碳酸盐岩和浅海陆棚相(陆表海)砂泥岩,太原组主要发育障壁—潟湖、潮坪、沼泽相碳酸盐岩、陆源碎屑岩和煤的混合沉积;二叠系山西组主要发育三角洲相和三角洲平原沼泽相砂泥岩及煤,下石盒子组和上石盒子组则以发育近海陆相碎屑岩沉积为主,局部有河流沼泽的泥炭和煤发育.沉积环境总体具有自下而上、由南向北由浅海相、海陆交互相逐步过渡为陆相的基本特点.成煤环境以晚石炭世—早二叠世太原、山西期潮坪、潟湖过渡带之潮坪沼泽环境及三角洲平原沼泽环境为最佳.      

湖北宜昌黄花场早奥陶世岩相和沉积环境

宜昌黄花场下奥陶统可划分为流水成。的颗粒岩,生物成因的礁灰岩,生物化学成回的叠层石灰岩。复合成因的白云岩、泥灰岩及页岩等4大类14种岩相。它们形成了局限台地相、开阔台地相、台地滩相、台地礁相、浅海陆棚相等5种岩相组合。从下向上有规律地形成了2种岩相序列,即碳酸盐岩台地岩相序列和沉没台地岩相序列。     

华北东部石炭纪——二叠纪沉积充填过程及其对物源区构造演化的响应

受古亚洲洋俯冲、闭合及华北板块北缘与西伯利亚板块之间碰撞作用的影响，内蒙古隆起在石炭纪—二叠纪发生了重要的构造隆升，控制着华北东部沉积盆地的形成发展与充填演化，并成为沉积盆地的物源区。通过对3条野外地质剖面及盆地覆盖区大量钻井岩心开展岩石学、矿物学、沉积学及地球化学等方面的研究，对华北东部石炭系—二叠系进行详细的沉积体系研究及物源区构造演化分析。结果表明：华北东部石炭纪—二叠纪沉积盆地的古地理环境经历了陆表海—海陆过渡—陆相的演化过程，从早到晚依次发育台地-堡岛复合沉积体系、三角洲沉积体系及河流沉积体系，沉积相类型包括碳酸盐岩台地、潮坪、潟湖、障壁岛、三角洲、曲流河及辫状河等。砂岩碎屑颗粒成分及地球化学特征表明，物源区具有活动大陆边缘再旋回造山带及岛弧双重性质，母岩岩石组合为早古生代富燧石条带碳酸盐岩与中-新元古代碎屑岩、浅变质岩等先期沉积盖层，以及晚古生代岛弧火山岩、深成侵入岩和基底变质岩。华北东部石炭纪—二叠纪盆地沉降和充填速率、沉积演化过程以及碎屑岩颗粒组分变化、岩石地球化学特征等，充分响应了物源区随造山带在本溪组沉积时期—太原组沉积时期受持续洋-陆俯冲作用及陆缘岛弧的形成发生陆...     

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区油气勘探领域评价

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区寒武纪-中晚奥陶世碳酸盐岩台地经历了加里东期及海西早期的剥蚀,呈向北减薄的楔状体,不同层位的碳酸盐岩发生多期岩溶作用;石炭-二叠纪经历了多次海平面升降旋回,形成碳酸盐岩与碎屑岩间互的岩相序列;中生代持续隆升,广泛剥蚀;喜马拉雅期巴楚地区断裂强烈活动,麦盖提地区调整为南倾的斜坡,古近系-中新统地层超覆于前新生代巴楚古凸起上.针对巴楚-麦盖提地区多期改造、晚期强烈变形定格的构造特征,提出"构造活动的相对稳定区、油气长期运移指向区、有效封闭带"是油气构造带评价的关键因素,划分出3类风险程度不同的勘探构造带.重点分析了石炭-二叠系碳酸盐岩储层、中下奥陶统风化壳岩溶储层、上奥陶统台缘相带及寒武系盐下白云岩储层等4个勘探领域.