古“源-汇”系统沉积学问题及基本研究方法简述

盆-山动力学、地表过程及沉积物收支研究一直是地球科学领域的研究前沿之一。“源-汇”系统则是以沉积物路径系统将三者有机结合起来,使其成为一个完整的剥蚀-沉积体系。随着近年来研究手段和理论认识的不断发展,“源-汇”系统定量研究逐渐由现代、第四纪向深时方向发展。由于古“源-汇”在后期受到不同程度的改造,所保存的地质信息并不完整。在系统总结其内部要素中几个重要沉积学问题的基础上,分析结果表明源区和汇区的古地貌、古水系及古环境定量重建和精细表征是古“源-汇”系统研究的首要前提。碎屑矿物定量示踪、地貌比例关系以及物质平衡分析是明确古代“源-汇”系统发育特征及其过程的重要方法,为建立新的“源-汇”模型和深入了解地貌演化、沉积历史、有利储层预测具有关键性作用。     

沉积盆地动力学研究新进展

盆地动力学是一门通过研究发生在地球深部（包括地壳和岩石圈以下）的物质、能量交换和平衡过程，来揭示盆地的成因、演化机制、成矿过程及其全部动力学过程的科学。作为当代地学的前沿课题之一，在近10a之内取得了一系列研究进展。在大量文献调研的基础上，分别从深部作用、热动力、动力学模拟、盆山耦合、盆地充填动力学、流体成矿动力学、成藏动力学及成煤动力学等方面，分析总结了国内外沉积盆地动力学研究现状与研究进展。认为沉积盆地动力学仍是今后地质学研究的前缘和热点，盆地动力学研究趋向于定量化、整体化、动态化和综合化，注重深部信息的获取和深部作用的研究。     

吐哈盆地油源研究新进展

根据吐哈盆地烃源岩和原油的生物标志物组成特征及系统油源对比结果,并佐以原油正构烷烃单体烃碳同位素资料,可将盆地原油分为三大类,即煤成油、成水湖相泥岩成油和淡水湖相泥岩成油。为了进一步确定煤成油的主要烃源岩是煤岩还是煤系泥岩,在亚稳定状态下用GC-MS-MS研究m／z233-m／z262的二萜类化合物,并用其进行油源精细对比,认为吐哈盆地台北凹陷煤成油主要来自中侏罗统煤岩。     

东海陆架盆地丽水凹陷古新统源-汇系统耦合及时-空演化

受构造幕式多期活动和盆内外多物源水系影响,断陷湖盆源-汇系统形成过程复杂,但不同构造阶段的源-汇系统耦合及时-空演化仍处于初步研究阶段。以东海陆架盆地丽水凹陷古新统为例,基于地震、测井、岩心、薄片及重矿物等资料,综合盆地物源体系分析、搬运体系识别与定量追踪、沉积体系刻画及半定量表征,重建了源-汇系统。研究结果表明：断陷早期,盆地多孤立、小型沉积中心,构造活动速率较低,物源供给较少,陡坡带发育较多小规模扇三角洲,缓坡带受先存水系影响,发育小规模辫状河三角洲;断陷强烈期,受灵峰主断裂强烈活动影响,物源供给充足,陡坡带扇三角洲规模增大但数量减少,缓坡带辫状河三角洲规模增大并相互合并;断陷晚期,陡坡带源-汇系统逐渐消亡,缓坡带受全球海平面快速下降影响,河流下切作用增强,在坡折带下发育大规模盆底扇沉积体系。受构造-沉积格局、母岩类型及边界条件联合控制,丽水凹陷不同构造阶段共发育5种源-汇系统,分别为：(1)缓坡带北部变质岩为主-SE向U型古沟谷-远源辫状河三角洲;(2)缓坡带中-南部火山岩为主-NE向断槽/SE向V/U型古沟谷-远源辫状河三角洲/盆底扇;(3)灵峰凸起北段侵入岩为主-SW向古沟谷...     

陆相盆地古源-汇系统定量重建、级次划分及耦合模式

陆相盆地古源-汇系统定量重建、级次划分及耦合模式是还原深时盆地剥蚀和沉积过程的重要研究内容。陆相盆地古源-汇系统物源区定量重建难点主要包含古地貌重建和古水系重建。古地貌重建新技术的发展提出了基于剥蚀区、超剥区（剥蚀和超覆作用共同作用区）和超覆区为框架,残余地貌重建、差异沉降校正、超剥区恢复、剥蚀区恢复和沉积古地貌恢复流程的“三区五步”恢复方法。古水系重建方面提出了基于ArcGIS系统的古水系定量恢复和拾取方法。陆相盆地古源-汇系统级次划分的代表方法是“三线三级”法,关键是拾取分水岭、分水线和脊线,进而划分一级、二级、三级古源-汇系统。基于重建的古源-汇系统物源区流域单元与沉积区沉积体的面积、形态组合、配置关系,建立了“哑铃型”“球拍型”“奖杯型”和“标枪型”4种古源-汇系统耦合模式。研究成果对古源-汇系统定量化研究和勘探目标评价、预测具有一定的参考价值。     

沉积盆地物源体系分析方法及研究进展

物源体系分析是沉积盆地研究的重要内容之一,它对于研究沉积盆地与造山带的耦合关系及二者的相互作用具有重要意义。 目前,许多学者提出了多种物源分析方法,但尚未形成体系。 在此基础上,主要从物源区位置的确定、物源区母岩特征的分析、搬运路径的确定及物源区构造背景的分析等 4 个方面对这些方法进行了概括和总结,并建立了物源分析的体系框架。 研究认为：在不同的沉积盆地中,根据各种地质资料的丰度,只有采取定性分析与定量分析相结合,多种分析手段相互补充的分析思路,才能得出科学合理的物源体系特征。     

盆地反转研究新进展

本文综述了有关反转裂谷盆地的分类，指出简单裂谷，局部反转裂谷和区域性反转裂谷在勘成功率、油田 规模及其分面，油苗显示等方面特征各异。从扭压造成转和向后传播应力造成反转的形成机制，通过断层反转构造模拟，讨论了盆地反转研究的油气勘探意义。     

盆地反转研究新进展

本文综述了有关反转裂谷盆地的分类,指出简单裂谷、局部反转裂谷和区域性反转裂谷在勘探成功率、油田规模及其分布、油苗显示等方面特征各异。从扭压造成反转和向后传播应力造成反转的形成机制,通过断层反转构造模拟,讨论了盆地反转研究的油气勘探意义。     

基于地震资料的陆相湖盆“源-渠-汇”沉积体系分析——以珠江口盆地开平凹陷文昌组长轴沉积体系为例

在勘探程度低、结构复杂的陆相湖盆中,单纯依靠地震相分析沉积相的方法很难形成从源到汇的系统性认识。文中尝试将源-渠-汇耦合的思想运用到陆相湖盆沉积体系研究中,通过运用古地貌、古水流、层序地层、地震相分析等手段,从成因角度全面分析沉积物来源、输送渠道和沉积形式,并形成相应的从宏观到中观再到微观逐级深入的分析方法。基于二维地震资料,总结出了开平凹陷文昌组长轴方向沉积相演化规律:早期,各次洼分隔,发育近源沉积扇体;中期,水体连片,开平主洼成为沉积物汇聚中心,发育中深湖相沉积;晚期,来自西部的浅水辫状河三角洲在开平主洼广泛沉积。依此判断,开2构造带文昌组储盖条件良好,是油气勘探的有利区带。     

沉积盆地C-He天然气系统研究进展

1　引言世界上许多中、新生代沉积盆地中均发现丰富的 CO2 气藏 (体积含量大于 2 0 % ) ,如松辽盆地 [1,2 ,3]、渤海湾盆地[4 ] 、东海盆地、珠江口盆地和莺歌海盆地[5,6,7] 、Pannonian盆地[8,9] 、Cooper- Eromanga盆地、北海维京地堑南部[10 ] 、台西南坳陷和日本中新世火山碎屑“绿色凝灰岩”地层 [11] 及 Val Verde前陆盆地[12 ,13 ] 等 ,且主要沿环太平洋和欧亚交界、阿尔卑斯和大西洋等构造带分布 [14 ,15]。研究这些 CO2 的成因和分布 ,不仅对天然气勘探和开发有着显著的经济意义 ,而且对地震预测 [14 ]、壳 -幔脱气与大气温室…     

墨西哥Burgos盆地Perdido构造带Wilcox组源-汇体系及勘探前景

为了进一步研究源-汇系统模式及相关因素，在双层盐岩结构广泛发育的墨西哥Burgos盆地Perdido构造带，以Wilcox组为研究对象，在有限井控条件下，基于测井、岩心、岩石薄片及三维地震资料，研究了板块活动历史与主要水系分布。通过地震沉积充填结构、岩屑组成明确物源方向，依据单井相、地震反射与属性特征分析刻画了深水沉积体系特征，综合分析了Wilcox组物源及其控制下的深水扇沉积体系，探讨了源-汇各要素间相关性并建立了耦合模式。研究结果表明，Wilcox组物源主要来自于西侧落基山脉，经Rio Grand、Colorado两大水系搬运至研究区，具有双向物源的特征；主要发育水道化朵叶、近端朵叶和远端朵叶，其中水道化朵叶粒度更粗，储集物性更好，是最为有利的沉积相带；Wilcox组上覆巨厚的盐岩沉积密度较低，其导热率较高可降低地层温度，减缓压实和胶结作用，更有利于盐下储层原生孔隙的保存；充足的沉积物供给量和高效的陆架搬运体系为Perdido构造带深水扇沉积创造了极为有利的条件，源-汇模式表现为落基山脉—Rio Grand、Colorado水系—陆架边缘三角洲—大型峡谷—深水扇模式；由于Perdido构造带勘探程度较低，烃源条件优越，砂体分布广泛，双层盐岩构造为油气成藏创造了诸多有利条件，因此具备广阔的勘探空间与巨大的潜力。     

墨西哥Burgos盆地Perdido构造带Wilcox组源-汇体系及勘探前景

为了进一步研究源-汇系统模式及相关因素,在双层盐岩结构广泛发育的墨西哥Burgos盆地Perdido构造带,以Wilcox组为研究对象,在有限井控条件下,基于测井、岩心、岩石薄片及三维地震资料,研究了板块活动历史与主要水系分布。通过地震沉积充填结构、岩屑组成明确物源方向,依据单井相、地震反射与属性特征分析刻画了深水沉积体系特征,综合分析了Wilcox组物源及其控制下的深水扇沉积体系,探讨了源-汇各要素间相关性并建立了耦合模式。研究结果表明,Wilcox组物源主要来自于西侧落基山脉,经Rio Grand、Colorado两大水系搬运至研究区,具有双向物源的特征;主要发育水道化朵叶、近端朵叶和远端朵叶,其中水道化朵叶粒度更粗,储集物性更好,是最为有利的沉积相带;Wilcox组上覆巨厚的盐岩沉积密度较低,其导热率较高可降低地层温度,减缓压实和胶结作用,更有利于盐下储层原生孔隙的保存;充足的沉积物供给量和高效的陆架搬运体系为Perdido构造带深水扇沉积创造了极为有利的条件,源-汇模式表现为落基山脉—Rio Grand、Colorado水系—陆架边缘三角洲—大型峡谷—深水扇模式;由于Perdido构造带勘探程度较低,烃源条件优越,砂体分布广泛,双层盐岩构造为油气成藏创造了诸多有利条件,因此具备广阔的勘探空间与巨大的潜力。     

从层序地层走向源-汇系统的储层预测之路

具有沉积充填和有利储层预测功能的预测地层学被广泛应用于盆地分析和油气勘探,经历了从层序地层走向源-汇系统的储层预测发展之路。为了应对“预测有利成藏要素（储层和盖层等）”的勘探挑战,Exxon地质学家创立了层序地层方法理论;为了解决“层序不一定控砂、低位不一定有扇”的勘探难题,地质学家将源-汇系统的概念和方法运用到有利储层预测研究中来,形成了源-汇控砂方法原理。文章讨论了层序地层的研究现状,梳理了海相和陆相层序地层研究近年来的重要进展,介绍了陆-洋和陆-湖源-汇控砂研究近年来的进展,提出了“基于源-渠-汇-岩耦合的优质储层预测技术”,以期解决“层序源-汇控砂但不一定控储”的勘探挑战。     

渤海湾盆地渤中凹陷埕岛东坡古近系东营组二段下部源-汇系统

源汇系统是当今沉积学领域研究的热点。埕岛东坡位于渤海湾盆地,是埕北低凸起向沙南凹陷、渤中凹陷过渡的斜坡带,与埕北低凸起及其沉积区组成完整的源-汇系统。基于岩心、测井和三维地震等资料,明确物源区基岩类型、恢复东（东营组）二段古地貌格局、定量分析源-汇要素,精细刻画沉积区砂体的展布,建立研究区源-汇系统耦合模式。研究表明,研究区东二段下部主要发育的孤立洪水湖底扇沉积物均来自埕北低凸起,物源区基岩组成为碎屑岩和火山碎屑岩。砂体在沉积区的展布和规模主要受物源类型、垂向高差、汇水单元面积、搬运通道规模、坡折带、沉积区古地貌等因素影响。其中,沉积区沉积物总量与物源区垂向高差及汇水单元面积密切相关,即垂向高差大（平均垂向高差约1 280 m）、汇水单元面积大（平均汇水面积约7 km²）,沉积区形成的扇体规模越大;反之,沉积扇体规模越小。此外,坡折带和沉积区古地貌也控制着扇体规模。文中划分出了地形坡折和断裂坡折两种坡折带类型,并定量统计坡折带坡角参数（最小为3.9°,最大为9.8°）,数据反映坡折角度与扇体厚度和面积均呈正相关。同时,搬运通道的规模（宽深比和截面积）也影响着砂体展布。总体而言,研究区东二段沉积时期的源-汇系统配置关系较为稳定,并最终构建了多岩性源区（物源区）-古沟谷或断槽的物源通道-地形坡折/断裂坡折搬运通道（搬运区）-孤立洪水湖底扇（沉积区）-源沟坡多元耦合模式,将砂体规模与其来源形成了对应关系,为油气勘探中的砂体寻找提供了思路。     

澳大利亚北波拿巴盆地北部物源分析与沉积特征研究

基于地震、钻井资料,从物源供给模式入手,分析波拿巴盆地北部地层的沉积层序、物源特征及其油气勘探前景。研究区具典型断陷—坳陷双层地质结构,表现南北向双物源特点。断陷期物源供给主要来自南部的Darwin陆架,同时还接受北部Sahul台地的物源;拗陷期以南部Darwin陆架物源供给为主。断陷期,南部沉积物在侏罗系形成大规模楔状体,并与北部物源形成的三角洲在中央凹陷带交汇;拗陷期,白垩系发育大规模浅海沉积,且研究区内Sahul台地及其周边发育较大规模的台地石灰岩。地震资料和盆地区域资料显示,位于侏罗系—白垩系的多期次扇三角洲、三角洲、滨岸储层,是良好的油气勘探目标。     

琼东南盆地宝岛凹陷陵水组—三亚组海底扇沉积模式及源—汇过程

深水区是当前油气勘探的前缘领域之一,其储集体分布与成因是成藏研究的关键难题。琼东南盆地宝岛凹陷已被证实为富生烃凹陷,但凹陷内超深水区目前仍未取得商业油气勘探突破,主要原因在于中深部储层展布规律认识不清。以宝岛凹陷南部斜坡带为例,应用地震反射结构识别、地震相几何形态刻画、地震属性约束等地震沉积学预测方法,明确陵水组和三亚组海底扇平面展布。研究结果表明,宝岛凹陷斜坡带陵水组扇三角洲呈现平行斜交型前积反射特征,滑塌型海底扇呈透镜体反射特征,三亚组海底扇呈现亚平行席状反射特征。基于源—汇体系分析,明确宝岛凹陷斜坡带扇体沉积物源来自于西南侧松南低凸起及南部隆起,多支下切水道发育为沉积物搬运提供了有效运输通道。地震沉积学预测方法及源—渠—汇沉积过程分析理论的应用为宝岛凹陷深水区油气勘探及成藏条件分析奠定了地质基础。     

陆相断陷盆地源-汇理论工业化应用初探——以渤海海域为例

油气勘探实践表明,源-汇思想可以成功应用于复杂陆相断陷盆地的沉积体系分析。以渤海海域为例,系统梳理了陆相断陷盆地源-汇系统研究思路、工业化应用的主要研究内容和关键技术。陆相断陷盆地源-汇理论的主要研究思路就是将物源体系到汇聚体系作为一个整体进行分析,要分析物源供给、碎屑物质搬运及物源-汇聚等要素在时间和空间上的耦合关系,而不是分析单一要素对沉积体的控制作用;源-汇理论工业化应用的主要研究内容包括源-汇系统层序地层格架建立、物源子系统分析、物质供给通量表征、输砂通道子系统分析与搬运通量表征、坡折子系统描述与表征、源-汇系统耦合模式与沉积响应分析,须编制关键的"三图两表",即源-汇系统层序地层综合图、物源供给系统古地理格架图、源-汇沉积体系平面图,以及物源供给通量表、沉积搬运物通量表;陆相断陷盆地源-汇理论工业化应用的关键技术主要包括层序地层分析技术、地震地层学分析技术、地震沉积学分析技术、物源区古地貌恢复技术、物源示踪技术、沉积过程模拟技术等。本文初步建立的陆相断陷盆地源-汇系统研究规范对陆相断陷盆地源-汇理论的工业化应用推广具有一定的指导意义。     

北部湾盆地WZA区流一上亚段源-汇分析及沉积相展布

涠西南凹陷WZA区主要目的层流沙港组一段沉积体系类型及相应的展布规律认识不清,砂体的连续性和对比性均较差,给油气勘探带来了困难。结合岩心、测井和地震资料,通过源-汇分析确定沉积体系和沉积微相类型。WZA区为中间低、四周高的汇水区,可识别出3个不同方向的物源(NWW向、SWW向、SEE向)、2种沉积体系(西部和南部发育曲流河三角洲沉积体系,东部发育浊积扇沉积体系)和10余种沉积微相。这些认识有利于刻画WZA油田,WZB油田,WZC油田,WZD油田和WZE油田的"甜点"储层。     

沉积物源研究新进展

沉积物源研究涉及几个主要的地质学科(矿物学、地球化学、地质年代学、沉积学、岩浆岩岩石学和变质岩岩石学)。其需要解决的问题包括沉积物源区的位置和性质、沉积物由物源区进入沉积盆地的搬运路径以及影响沉积岩成分的各种因素(例如,地形起伏、气候和构造背景)。需要研究的物质多种多样,例如,密西西比河盆地的近代泥、太古代的页岩以及月球土壤都是它研究的对象。     

塔里木盆地北部三叠-侏罗纪物源区板块构造背景与沉积盆地类型关系的研究

作者通过对大量地表和钻井剖面砂岩薄片的系统观察研究,认为本区北部的库车拗陷属前陆盆地;南部的阿瓦提-满加尔拗陷为克拉通内拗陷盆地。在盆地类型分析的基础上,结合本区油气勘探的成果,对盆地油气藏分布模式和油气资源勘探远景进行了分析、预测。