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.     

鄂尔多斯盆地中央古隆起区中寒武统鲕粒碳酸盐岩

鄂尔多斯盆地中央古隆起区中寒武统鲕粒碳酸盐岩沉积于碳酸盐斜坡中的小规模浅滩,其主要矿物成分为白云石和方解石。根据全岩样品分析结果,鲕粒碳酸盐岩的δ¹⁸O_V-PDB值在-11.3‰~-4.9‰之间,平均-6.5‰;δ¹³C_V-PDB值在-1.7‰~0.3‰之间,平均-0.8‰。该碳酸盐岩沉积于浅水鲕粒滩,因受到淡水淋滤影响,之后又长期处于深埋环境,δ¹⁸O值明显偏低。由于成岩作用过程中受有机质影响很小,δ¹³C值没有表现出异常。白云岩的δ¹⁸O值较石灰岩的高。显微激光采样分析结果表明,鲕粒较胶结物有较低的δ¹⁸O和δ¹³C值。前者形成于动荡的浅水环境,形成后常受淡水的淋滤。胶结物大多形成于埋藏期,孔隙水具有海水性质,盐度较高,胶结物沉淀后,受淡水影响较小。由于经受了强烈的埋藏作用,鲕粒碳酸盐岩表现出的特征为Na和Sr含量低、Fe含量高—特高及Mn含量较高。白云石大多数为埋藏作用阶段高Mg含量卤水条件下交代而成,整体上有较低的有序度,MgCO₃含量高。在强烈的埋藏作用和胶结作用下,鲕粒碳酸盐岩现存孔隙度极低。     

鄂尔多斯盆地奥陶纪层序岩相古地理

通过大量露头与钻井沉积相观察,系统编制了三级层序地层格架下的鄂尔多斯盆地奥陶纪岩相古地理图。研究认为,早奥陶世发育近SN走向的伊盟-中央古陆将盆地分为东、西2部分碳酸盐台地沉积区,其沉积古地理分别受控于华北海及祁连海;由早奥陶世至中奥陶世盆地总体呈现出逐渐海侵及伊盟-中央古陆逐渐缩小的过程,伊盟-中央古陆在中奥陶世大部分被海水侵没并已分化为南、北相隔的2个古陆即庆阳古陆和伊盟古陆,至中奥陶世晚期即达瑞威尔期（马家沟组六段沉积期）海侵达到最大范围;晚奥陶世发生海退,造成现今鄂尔多斯盆地范围内大部分表现为古陆剥蚀区,仅在盆地西缘及南缘发育了较窄的开阔镶边台地及其斜坡相沉积,至晚奥陶世中晚期（凯特期-赫南特期）几乎全部隆升为陆。自早奥陶世晚期（弗洛期）至中奥陶世中期（达瑞威尔初期）即马家沟组一段至五段沉积期,盆地中东部发育大面积的局限蒸发环境,形成局限潟湖甚至膏盐潟湖。盆地西部与南部受贺兰拗拉槽与秦祁海槽发展演化控制,主要发育大陆边缘沉积体系,由早奥陶世-中奥陶世早期的被动陆缘碳酸盐缓坡台地向中奥陶世晚期-晚奥陶世的主动陆缘弱镶边碳酸盐台地演化。     

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。     

鄂尔多斯盆地东南部晚三叠世延长期沉积相及岩相古地理演化特征

鄂尔多斯盆地东南部是目前研究的一个重点区域,为了查明该地区延长期沉积相、岩相古地理的特征及演化规律,在大量钻井、测井、野外露头及岩心资料的基础上,详细分析了研究区延长期沉积相在平面及纵向上的分布特征和规律。研究表明,鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期的沉积代表着一个完整的陆相湖盆发育过程,研究区延长组发育三角洲相和湖泊相两种沉积相,以浅湖和三角洲前缘为主,物源主要有东北和南部两个方向,并总结出各沉积期的沉积相及岩相古地理特征,对有利区判断及下一步勘探开发具有指导性意义。     

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。     

鄂尔多斯盆地中西部马家沟组碳酸盐岩不同沉积相有机地球化学特征

鄂尔多斯盆地中西部马家沟组浅水碳酸盐沉积体系可分为滩相、开阔台地相、局限台地相和蒸发台地相等四个相带 ;本文主要讨论了该地区不同相带的有机质丰度、可溶有机质族组成及其生物标志化合物特征。研究表明 ,局限台地相有机质丰度相对较高 ,富含饱和烃和芳烃 ,正构烷烃轻组分含量相对较高 ;滩相有机质丰度相对较低 ,富含非烃和沥青质 ,正构烷烃重组分含量相对较高。这与局限台地相有利于有机质保存的水动力条件和烃类运移有关。研究表明局限台地相生烃潜力较高 ,是油气源岩良好的分布区 ,而滩相为颗粒灰岩 ,孔隙发育 ,非烃和沥青质所占比重较大 ,是良好的储集带     

鄂尔多斯盆地寒武系—奥陶系深层海相碳酸盐岩构造—岩相古地理特征

多年来,海相碳酸盐岩构造—岩相古地理研究成果在鄂尔多斯盆地油气勘探部署工作中发挥了重要的作用,然而,限于资料和认识程度,原有的沉积相图难以满足该区深层海相碳酸盐岩油气藏勘探开发发展的需求。为此,在分析该盆地古地貌背景的基础上,运用新的钻井和地震资料,结合岩相识别技术,通过编制深层中寒武统张夏组和下奥陶统马家沟组构造—岩相古地理图,分析了张夏期和马家沟期的古地理特征,建立了两期沉积模式,研究了古地理对储层发育和分布的控制作用。研究结果表明:(1)张夏组沉积期具有"三隆四坳"古地理背景,隆坳背景受前震旦系裂陷的影响,呈北东向展布,坳陷区演化为深水海湾或台内洼地,隆起区演化为碳酸盐岩台地,隆坳转折带和古隆起周围发育鲕粒滩,构成张夏组有利的储集相带;(2)马家沟组沉积期具有"三隆两凹一凸"的古地理格局,主要呈南北向展布,古隆具有重要的障壁作用,海侵期沿古隆发育滩和坪、坳陷发育成潟湖,海退期古隆暴露、坳陷则演化为膏盐湖,膏云坪是有利的储集相带,潟湖成为盖层发育的重要场所;(3)构造—岩相古地理控制了储层沉积背景和物质基础,对早期白云石化和岩溶作用改造的范围和程度具有重要影响,从而控制有利储层宏观...     

四川盆地及邻区二叠纪层序岩相古地理及有利勘探区带

通过大量露头、钻井岩心沉积相研究及地震相分析,将四川盆地及邻区二叠系划分为5个三级层序,编制了四川盆地及邻区三级层序地层格架下的二叠纪岩相古地理图,即层序PSQ1(栖霞组)、层序PSQ2 PSQ3(茅口组)、层序PSQ4(龙潭组/吴家坪组)及层序PSQ5(长兴组/大隆组)4个沉积期岩相古地理图,认为四川盆地及邻区二叠纪岩相古地理的演变主要受控于区域张裂构造背景及同沉积正断裂的活动,总体表现为张裂活动逐渐增强的趋势;中二叠世主要发育碳酸盐缓坡,晚二叠世演变为镶边台地;因中二叠世末期的峨眉地幔柱活动及其玄武岩喷发导致了康滇古陆的形成并成为川西南地区陆源碎屑沉积物源.通过岩相古地理图的编制,发现了一批台内礁滩及台内洼地,进一步明确了川北地区中缓坡相及台地边缘相的展布,对于四川盆地及邻区二叠系天然气勘探具有重要指导意义.结合主要烃源岩分布及成藏条件分析,提出环开江一梁平盆地上二叠统白云石化台缘礁滩、城口—鄂西盆地西南缘上二叠统白云石化台缘礁滩、川北地区中二叠统白云石化中缓坡礁滩、茅口组风化壳岩溶储层、上二叠统长兴组白云石化台内礁滩及中二叠统断裂热液白云岩储层是四川盆地二叠系碳酸盐岩储层的有利天然气勘探领域.     

鄂尔多斯盆地南缘下寒武统地层划分及沉积演化特征

为研究鄂尔多斯盆地南缘下寒武统的地层发育特征与沉积演化规律,开展了大地构造背景分析、地层对比和岩相古地理研究。结果表明：①鄂尔多斯盆地南缘辛集组之下发育东坡组和罗圈组地层,为主要烃源岩系,可归属到下寒武统,TOC质量分数为0.19%~11.18%,平均为3.14%,为寒武系最优质的烃源岩。②整个华北地区在早寒武世早期发生海侵,沉积了一套海进地层,鄂尔多斯盆地南缘经历了深水海湾沉积、海岸沉积和碳酸盐岩缓坡沉积过程。③鄂尔多斯盆地南缘寒武系沉积厚度为500~1 300 m,局部可达1 500 m以上,其中张夏组鲕粒滩分布广泛,发育溶孔和晶间孔,为相对优质的储集体,与东坡组和罗圈组构成了良好的源储组合。该研究成果对鄂尔多斯盆地寒武系油气勘探具有重要意义。     

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。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积有机相

根据沉积有机相基本的有机岩石成分组成,结合三叠系延长组地层的沉积相和富集及分散有机质的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地三叠系延长组煤和烃源岩划分为陆地森林(沼泽)有机相(A)、湿地森林(沼泽)有机相(B)、湿地草本混生(沼泽)有机相(C)、覆水草本(沼泽)有机相(D)、异地残殖(漂浮沼泽)有机相(E)和开阔湖盆藻质有机相(F)6类沉积有机相。其中,A和B相成煤,F相为油气源岩,而C,D,E相具有成油和成煤的共性。通过不同有机相有机质的热解实验,分析了各有机相的油气生成潜力,提出沉积有机相是综合评价煤、油、气、油页岩等多种有机可燃矿产共存共生的有效方法,并运用沉积有机相对鄂尔多斯盆地延长组煤和烃源岩的成烃方向及转化能力进行了综合判识。     

塔里木盆地三叠纪岩相古地理特征

塔里木盆地三叠纪主要为内陆湖泊的陆相沉积。文中以沉积学理论为指导．以不同地区单井地层．沉积相柱状图解释为基础．对塔里禾盆地三叠系进行了沉积相划分和沉积体系分析,并对沉积相类型、古地理环境及沉积相时空演化进行了系统分析。研究认为：早三叠世,塔里木盆地以湖泊和湖泊三角洲体系沉积为主,库车坳陷北部山前发育冲积扇一扇三角洲沉积体系;中三叠世,库车坳陷沉积格局变化不大,盆地内部湖泊面积有所扩大,塔北地区开始发育湖泊三角洲体系：晚三叠世,由于古特提斯洋持续向塔里木板块俯冲,特提斯南缘的羌塘地块与塔里木板块发生碰撞．受此构造运动影响,盆地内部湖盆开始向北退缩,塔北及库车坳陷开始出现含炭沼泽．盆地沉积演化开始向侏罗纪过渡。     

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。     

王家坪下寒武统沉积相研究

宜昌莲沱王家坪地区早寒武世沉积了以黑色炭质页岩夹灰岩、细碎屑岩、石灰岩、白云岩等为主的岩性组,反映了中扬子区岩性四分的特点。根据对野外剖面、显微分析和地层对比等资料的综合分析,下寒武统主要发育台地、台地边缘和斜坡—盆地三种沉积体系,并可进一步划分为5种相和10种亚相。早寒武世早期遭受了短暂而快速的海进之后,依次经历了盆地、陆棚、缓坡、开阔台地、局限台地等沉积环境的缓慢演化,显示了有规律的海退序列。研究区从水井沱期和石牌期的初期淹没型台地发展到天河板早期的缓坡型台地,海平面进一步下降,天河板中期以后镶嵌陆架型台地的格局基本确立。     

塔里木盆地东部上寒武统白云岩沉积特征

通过岩心观察和薄片鉴定,确定塔东寒武系白云岩以次生白云岩为主,分为交代白云岩和胶结白云岩两类,发育在上寒武统的突尔沙克塔格组,分布在塔东东部和西部的构造带上。地球化学分析表明,塔东寒武系白云岩经历了超盐度、埋藏和热液 3 种白云岩化环境,揭示了研究区的渗透回流白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化 3 种模式;塔东白云岩优质储集层主要受到碳酸盐岩沉积相带展布和白云岩成因叠加模式的控制。地震相分析和沉积相研究表明：塔东西部为台地边缘-台地边缘斜坡,中部为深海盆地,东部为中缓坡-外缓坡;西部的台地边缘和东部的中缓坡白云岩的分布厚度大;储集性能好的白云岩主要为渗透回流白云岩化叠加埋藏白云岩化或者热液白云岩化作用而形成。     

鄂尔多斯盆地吴起地区下侏罗统富县组沉积相特征

针对鄂尔多斯盆地下侏罗统油藏规模小、分布散的特点,通过岩心观察和测井曲线分析,在建立鄂 尔多斯盆地吴起地区富县组沉积相识别标志的基础上,认为吴起地区富县组为辫状河沉积体系,发育辫状 河道、心滩、天然堤和漫滩等沉积微相,同时建立了河谷侵蚀背景下的辫状河沉积模式。以沉积相和砂体 展布为手段,恢复了富县组沉积期的古地貌背景。研究表明,宁陕古河与蒙陕古河在吴起地区交汇,形成 了吴起古河间丘。同时,对古河道斜坡上的次级河道进行了详细刻画,对在吴起地区寻找下侏罗统古地貌 控制下的油气藏分布规律的研究具有借鉴作用。