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2007年  第25卷  第5期

沉积与能源、矿产
南秦岭古生代沉积盆地构造活动—海平面变化与沉积响应
唐永忠
2007, 25(5): 653-662. doi:
摘要:
位于扬子地台北部被动边缘的南秦岭镇安、旬阳古生代沉积盆地,发育一套早古生代—中生代一套碳酸盐岩夹细碎屑岩沉积,其沉积建造稳定,岩相清晰,地层层序及沉积体系域发育清楚,海平面变化敏感,是研究海平面变化与沉积响应较理想的地区。通过对区内沉积盆地地层特征及侧向变化分析,初步划分出了10个层序,识别出若干个沉积体系域和层序界面。盆地沉积演化与构造体制、区域性构造运动密切相关,构造活动控制了海平面变化。通过区域地层格架分析和层序地层学研究,可以进一步研究区域构造活动历史,恢复海平面变化细节,建立岩石地层、年代地层格架,从微观上准确了解区域海平面敏感变化,确切刻画古气候、古地理、古环境,从而更好的预测沉积矿产。
断陷盆地沉积体系研究新思路:从古地貌、岩性变化、水体深度到沉积体系
赖生华
2007, 25(5): 663-670. doi:
摘要:
单因素分析法与沉积体制研究方法具有不同的研究思路。前者的理论基础是沉积动力学,主要强调与搬运和沉积过程有关的作用,采取由点到面,从局部到整体,从量变到质变的研究思路。这在复杂的断陷盆地中不利于确定沉积体系的整体分布格局。后者则是基于地貌学、现代沉积考察和基准面升降,采取从面到点,由整体到局部,逐渐深入的研究思路,易于控制断陷盆地中沉积体系的整体分布规律。沉积体制研究方法的基本要求是具有丰富、反射品质较好的地震资料。其关键技术包括古地貌恢复、地震反射结构和波形特征识别。通过古地貌恢复,结合现代沉积观察、水体深浅和岩性变化特征,可以确定沉积相客观分布规律。通过研究某一点的地震反射结构和波形分布特征,结合沉积结构、构造、韵律变化,可以确定该点的沉积微相类型。利用沉积体制方法研究了沾化凹陷孤南洼陷沙三段中亚段中部沉积体系平面分布规律。自南而北前积的辫状河三角洲在该区发育前缘亚相,分布于孤南洼陷南部斜坡区域。盆底扇主要分布于洼陷北部,位于孤南断裂坡脚部位。此外,浅湖近岸滩坝滑塌也可形成盆底扇复合体。该时期湖泊较浅,主要发育浅湖亚相,近岸滩坝及席状砂较丰富。
桂西南柳桥地区上二叠统大隆组层状硅质岩成因和沉积环境
田云涛
2007, 25(5): 671-677. doi:
摘要:
对桂西南上二叠统大隆组层状硅质岩地球化学的研究发现:陆源主量元素Al、Ti等含量较高,并呈很好的相关性(R>0.90);热液来源的主量元素Mn和Fe等含量偏低,并具有较小的负相关关系(R=-0.30);陆源元素(Al、Ti、Hf、Zr、Th等)与总稀土元素含量具有较高正相关性(R为0.70~0.83);AlFeMn三角图解指示研究区的硅质岩为非热液成因。这些说明陆源物质是硅质岩形成的重要物源,结合硅质岩中含有大量的硅质生物(放射虫和海绵骨针等)的事实,我们认为研究区硅质岩是在生物作用为主,并有大量物源物质和少量热液物质(可能与大断裂导致的玄武岩喷发有关)和火山物质混入的条件下形成的。Ce/Ce*、(La/Yb)Shale、(La/Ce)Shale和∑REE与细粒沉积物沉积环境的关系以及(La/Ce)Shale—Al2O3/(Al2O3 +Fe2O3)图解等说明研究区硅质岩沉积环境为大陆边缘的中下部。Th/U和Ceanom指示了硅质岩形成于氧化环境。 
三江盆地绥滨坳陷“滴道组”与东荣组地层及沉积相研究
陈秀艳
2007, 25(5): 678-683. doi:
摘要:
通过绥滨坳陷“滴道组”与东荣组岩性特征、地震反射特征和层序发育特征的对比分析,发现在岩性方面这两套地层下部均含有砂砾岩、砾岩,中部以细砂岩、粉砂岩为主,上部沉积岩中均有火山岩夹层,不同的是“滴道组”含煤,东荣组不含煤;地震剖面上东荣组振幅及连续性好于“滴道组”;层序发育过程中均经历了两次海平面升降变化,在时间上具有可对比性。平面上,绥滨坳陷东北部为东荣组纯海相沉积,而西南部为“滴道组”(扇)三角洲沉积。因此,原“滴道组”应划归东荣组,认为“滴道组”为东荣组的异相沉积。据此进一步揭示其具有良好的生储盖组合。
古环境研究中深海沉积物粒度测试的预处理方法
谢 昕
2007, 25(5): 684-692. doi:
摘要:
对深海沉积物样品进行粒度测试前,应根据研究目的,在预处理过程中有效去除碳酸盐和生物硅,同时完好保留陆源碎屑组分,才能使测试结果准确反映古气候和古环境变化。对采于南海的样品分别加入不同剂量浓度为10%的盐酸或浓度为25%的醋酸,以及不同剂量的NaOH或Na2CO3,同时利用有机元素分析仪、硅钼蓝比色法、环境扫描电子显微镜分析、观察不同方法的预处理效果,并结合粒度测试的结果认为,对于碳酸盐,盐酸和醋酸均可将其有效去除,但由于少量盐酸仍会对陆源矿物组分造成破坏,因此应使用酸性较弱的醋酸;对于生物硅,大剂量的Na2CO3仍难将其有效去除,而使用小剂量的NaOH即可去除干净,但需控制剂量以避免破坏矿物组分。针对南海沉积物中的各种生物组分含量,确定了醋酸和NaOH的使用剂量并建立了预处理流程。
蒙皂石转化伊利石的数值模拟——溶解沉淀模型与化学动力学模型
石广仁
2007, 25(5): 693-700. doi:
摘要:
提出了改进的溶解沉淀数学模型,在塔里木盆地塔中4井应用获得成功。该井石炭系的实例表明:该模型在粘土矿物内的模拟结果,与KAr定年分析吻合,并接近于粘土矿物分析数据。实例指出:在较早提出的化学动力学模型、新近提出的溶解沉淀模型中,最敏感的参数都是活化能;将粘土矿物分析数据作为约束条件来校准活化能,是获得正确的蒙皂石史和伊利石史之关键。采用最佳活化能计算,可获得最佳模拟结果:①算出的伊利石开始生长的年代与KAr定年分析吻合;②模拟结果与粘土矿物分析数据接近。通过实例还发现:溶解沉淀模型仅适用于粘土矿物内的转化问题,而化学动力学模型仅适用于伊/蒙间层内的转化问题。
成岩过程中的“耗水作用”及其石油地质意义
张善文
2007, 25(5): 701-707. doi:
摘要:
受济阳坳陷古近系中深部储层出现异常低压的启示,讨论了成岩过程中主要矿物蚀变的“耗水”问题,并从理论上计算了这种蚀变的耗水量。初步研究表明,成岩过程中矿物蚀变的“耗水作用”可使地层水大量减少,在没有外部流体补充的情况下,相应地层必然呈低压状态,并与围岩形成一定的压力差,易于烃类进入成藏。
川西白马庙气田上侏罗统蓬莱镇组高分辨率层序地层对比
淡卫东
2007, 25(5): 708-715. doi:
摘要:
井震结合对川西白马庙气田蓬莱镇组进行了多级次高分辨率层序地层对比。首先对不同级次层序界面进行识别,然后依据相序、岩石的物理性质、地层的接触关系等特征并结合地震层序界面追踪,进行单井不同级次基准面旋回层序识别划分,划分出短期、中期和长期三个级次的基准面旋回。选取密集井网的联井剖面,依据等时地层对比法则并利用地震资料约束进行不同级次基准面旋回层序的联井对比,建立高精度的等时地层对比格架,在等时地层格架内进行了单砂体的对比。最后在等时地层格架内分析了储层的时空展布。
准噶尔盆地石南地区清水河组一段层序地层特征
赵 霞
2007, 25(5): 716-721. doi:
摘要:
清水河组一段是石南31井区岩性油藏、石南44井区微幅构造油藏及整个腹部地区的重要产层,探究其层序地层特征对于指导研究区及整个腹部地区清水河组一段的隐蔽油气藏勘探有重要意义。通过对岩心、测井、地震等资料综合分析,指出清水河组一段相当于下白垩统第一个三级层序的低位及湖侵体系域。其层序地层特征显著,表现为:低位体系域以沟谷残余可容纳空间充填沉积为特点,分布较为局限,沟谷主要沉积辫状河道砂砾岩;湖侵体系域以退积型三角洲和三角洲前缘滑塌浊积扇沉积为主。建立了石南31井区的成藏模式,并指出三南凹陷中西部是岩性—地层油气藏勘探的有利区带。沟谷砂砾岩及三角洲前缘滑塌浊积扇可形成岩性圈闭,退积型三角洲可形成地层超覆圈闭;湖侵体系域顶部的泥岩可做为区域盖层;斜坡古地貌、深大断裂—中浅层断裂系统与不整合匹配为有效的输导体系。
准噶尔盆地石炭—二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移
曹 剑
2007, 25(5): 722-729. doi:
摘要:
在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13CPDB位于-21.5‰~ 5.2‰之间,δ18OPDB(δ18OSMOW)在-8.1‰~-22.3‰(22.6‰~ 6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr比值分布在0.703 896~0.706 423之间。据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。
华南地区二叠纪栖霞组燧石结核成因研究及其地质意义
刘新宇
2007, 25(5): 730-736. doi:
摘要:
燧石结核是华南地区二叠纪栖霞组的重要识别特征之一,其成因具重要的古地理、古海洋意义。通过对湖北黄石、江苏南京和广西来宾三地栖霞组燧石结核的岩石矿物学研究,确定了栖霞组燧石结核的矿物组成和成岩作用序列。研究区燧石结核主要由微石英、负延性玉髓、粗晶石英组成,并含少量白云石、方解石及生物碎屑。其中,微石英、负延性玉髓、正延性玉髓、白云石形成于早期成岩作用,方解石晶粒形成于晚期成岩作用,粗晶石英的形成则具有多期性。结合栖霞组菊花状天青石和海泡石成因研究结果,本文认为组成栖霞组燧石结核的硅质来源与当时全球硅质生物的繁盛有关。燧石结核内玉髓和白云石形成环境条件及形成时间的确定,为建立更加合理的燧石结核成因模式和白云岩化模式提供了重要资料,同时也对深入探讨本区二叠纪层状硅质岩的成因具启发意义。
热带东太平洋中国多金属结核开辟区深海成矿环境的氨基酸表征
金海燕
2007, 25(5): 737-744. doi:
摘要:
为了解中国多金属结核开辟区沉积物有机质活性及深海成矿沉积环境特征,使用高效液相色谱(HPLC)法分析了表层沉积物氨基酸的组成状况。结果显示该区表层沉积物中氨基酸与氨基糖含量(干样)均较低,分别在0.30~0.59 mg·g-1及 0.10~0.17 mg·g-1之间。其中以中性氨基酸占绝对优势,占50%以上,其次为酸性氨基酸和含氢氧基氨基酸,分别占17%和11%,碱性氨基酸占9%,芳香与含硫氨基酸均在5%以下,表明深海沉积环境为氧化环境,且偏碱性条件。表征有机质活性的Asp/βAla、Glu/γAba及DI值((Glu+Phe+Leu+Ala+Val)/ (βAla+γAba))分别为1.1~1.9,0.8~2.2和1.4~2.9,表明该区有机质成熟度已很高。蛋白氨基酸/非蛋白氨基酸的比值为1.0~2.0,葡萄糖胺/半乳糖胺比值则在1.7~3.0之间变化,表明该海区有机质经过强烈的细菌改造,即海区存在强烈的细菌活动,活性较低,表征了多金属结核有机—微生物成矿的可能性。
现代沉积与环境
沉积物中元素碳的提取、鉴定及其古气候环境意义
周 斌
2007, 25(5): 745-752. doi:
摘要:
通过化学氧化方法提取沉积物中元素碳物质,采用拉曼光谱对其进行分析鉴定,实验结果表明:元素碳是介于单晶石墨碳和无定形碳之间的一系列物质,是一种操作上的定义;化学氧化法提取沉积物中元素碳是可靠的,控制好氧化条件和时间,则能有效去除有机碳,保留元素碳成份。鉴于目前不同工作者由于不同的实验条件和方法下得到了不同结果,我们认为确定标准样及其浓度,统一实验方法是亟待解决的问题,进而统一这种碳微粒的名称,明确其定义,以利于相关研究的横向对比和深入。而在纵向研究方面,我们利用该实验流程提取灵台黄土剖面长时间序列黄土—古土壤样的元素碳,并进行元素碳含量的测定,结果表明元素碳记录能有效揭示古气候环境变化。在不同时间尺度上,元素碳记录有不同的气候指示意义,并且与其他气候环境指标能进行较好的对比,元素碳记录为古气候环境变化提供一新的指标。
冲绳海槽现代沉积物磁学性质分布特征与环境的关系
李 萍
2007, 25(5): 753-758. doi:
摘要:
选取东海陆架至冲绳海槽槽底平原的110个表层沉积样品,通过磁化率、等温剩磁、非磁滞剩磁和饱和等温剩磁等多种磁学参数测量试验手段,分析探讨了沉积物磁性与物质来源及环境的内在联系,指出不同沉积环境中,各磁性参数表现出不同的磁性特征。冲绳海槽东槽底平原沉积物因含有较多的火山物质,磁学特征与其它沉积环境有明显差异,各磁性参数特征值明显较强。CaCO3含量与磁性参数没有明显的相关性,但在高含量区可能对沉积物磁性矿物的含量具有稀释作用,使沉积物表现出相对减弱的磁性特征。
长江口及其邻近海域表层沉积物中氧化还原敏感性微量元素的环境指示意义
许淑梅
2007, 25(5): 759-766. doi:
摘要:
对长江口及其邻近海域表层沉积物和底层悬浮体中氧化还原敏感元素分布规律和富集特征进行了分析与研究。结果表明氧化还原敏感元素在研究区具有明显的“离岸富集”特征,去除粒度效应、陆源碎屑来源组分和有机质的吸附作用等因素的影响之后,氧化还原敏感元素仍显示出在缺氧区的富集。通过同一站位底层悬浮体和沉积物中氧化还原敏感元素含量的分析比较,发现底层水缺氧是导致氧化还原敏感元素Mo、Cd、V等在沉积物中富集的主要原因。Mo、Cd、V等元素的不同富集程度可用来反映缺氧区的缺氧程度。因此,Mo, Cd, V等RSE在长江口外缺氧区及其邻近海域具有氧化还原环境指示意义,可以指示长江口外缺氧区的存在与大体范围,并可在一定程度上用来衡量缺氧区的缺氧程度。U理论上虽然也对环境的氧化还原条件敏感,但由于受陆源碎屑来源组分的影响较大,在长江口外缺氧区的富集并不明显,因此U在研究区不具有氧化还原环境指示意义。
德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯矿物组合与古环境变化
张西营
2007, 25(5): 767-773. doi:
摘要:
对气候敏感区德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯的矿物学分析表明,DG03孔岩芯的矿物主要包括石英、斜长石、微斜长石、绿泥石、伊利石、方解石、文石、白云石、石膏及石盐等。岩芯记录了尕海湖约11 ka以来(AMS14C年龄)的古环境变化。根据矿物、碳酸盐含量及岩性的变化,整个岩芯可划分为三个部分:Ⅰ. 约11 ka~10 ka BP,晚冰期末期;Ⅱ. 10 ka~4 ka BP,全新世早中期;Ⅲ.4 ka至今,全新世晚期。矿物组合表明,自晚冰期以来,尕海湖先后经历了湖泊演化的逆向和正向演化阶段,即尕海湖先后经历了晚冰期的干冷气候,早全新世的暖干气候,中全新世的暖湿气候以及晚全新世以来的逐渐干冷的气候。岩性分析还表明,尕海湖沉积环境复杂,存在多种微相沉积。
油气地质地球化学
不同岩石中分散可溶有机质裂解成气特征
范 明
2007, 25(5): 774-777. doi:
摘要:
通过模拟实验,对碎屑岩和碳酸盐岩中分散可溶有机质裂解生气的模式及产物特征进行了探讨。实验表明,分散于碎屑岩与碳酸盐岩中的可溶有机质在高温热裂解演化过程中,其产气率存在着明显的差别。对于碎屑岩而言,当分散可溶有机质丰度小于0.3%时,裂解产气率与岩石中分散可溶有机质含量呈正相关关系,大于0.3%时几乎不变,而碳酸盐岩中分散可溶有机质产气率与分散可溶有机质含量的关系不是很明显。赋存于两类不同岩石中的分散可溶有机质的裂解气的及干燥系数也存在着较大差异。结果表明上述地球化学特征均与岩石对类烃气体的选择性吸附有关。
干酪根化学降解产物的碳同位素组成研究
王涌泉
2007, 25(5): 778-781. doi:
摘要:
采用一系列温和的化学降解法对松辽盆地南部嫩江组烃源岩的干酪根进行连续的选择性化学降解,并对不同降解产物进行色谱—同位素比值质谱分析。研究表明碱性水解和脱硫产物以一元脂肪酸和正构烷烃为主,其中正构烷烃碳同位素分布曲线呈现一定的“负倾”(即随碳数增加呈现逐渐贫13C)趋势;一元脂肪酸以C16和C18为主,具有明显的偶碳优势,与同碳数的正构烷烃具有相似的碳同位素组成。氧化产物则以一元脂肪酸和α,ω二元脂肪酸为主,一元脂肪酸低碳数部分呈现“负倾”趋势,高碳数部分则呈现“正倾”的趋势;α,ω二元脂肪酸与低碳数的一元脂肪酸具有相似的分布,表明它们可能具有相同的母源。对比研究表明JL30抽提物中正构烷烃可能存在混源的影响,其碳同位素组成是多源混合的结果。
碳酸盐岩油源岩有机质丰度分级评价标准
薛海涛
2007, 25(5): 782-786. doi:
摘要:
碳酸盐岩油源岩分级评价标准研究具有重要的理论和实际意义。以塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地地质参数(地层、地史、热史)为例分别计算了不同地质条件下单位面积碳酸盐岩的生油量及源岩和围岩的残留油量,进而根据物质平衡原理(排油量=生油量-残油量)计算出排油量,以排油量为指标给出划分油源岩分级评价的标准,并计算出其对应的有机质丰度。模拟计算显示油源岩有机质丰度工业下限值TOCgy随源岩厚度的增加而减小;随成熟度的增加先减小后增加;随有机质类型(生烃潜力)的变好而减小,碳酸盐岩油源岩评价标准随地质条件的不同变化很大。建立了塔里木、渤海湾、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩油源岩的分级评价表。经过分析综合,归纳出我国碳酸盐岩沉积区有机质类型为Ⅱ型的成熟油源岩“非、无效、差、中、好”各级对应的TOC界限值分别为“0.25、0.5、0.8、1.5”。
吐哈盆地二叠系稠油成因、成藏研究
王志勇
2007, 25(5): 787-794. doi:
摘要:
针对吐哈盆地火焰山中央带二叠系稠油勘探最新进展,依据地质、地球化学分析资料开展区带稠油成因、成藏研究,提出盆地胜北洼陷为中央带稠油主力供源区、生物降解改造是原油稠化的主导因素、火8井三叠系稠油油藏于中侏罗世西山窑沉积期末形成,通过对英2、4井上二叠统、中侏罗统七克台组油藏非均质性的揭示,阐述该类油藏“二次充注”的成因模式。
牛庄—八面河地区原油混源问题探讨及混合比计算
郑亚斌
2007, 25(5): 795-799. doi:
摘要:
采用有机地球化学方法对牛庄—八面河地区混源油问题进行了研究。将来自沙三段成熟源岩的牛庄油田原油和来自沙四段源岩的八面河油田原油作为端元,通过伽马蜡烷含量/C30藿烷与藿烷/甾烷交会图、重排单芳甾/C27βS单芳甾比值和芳香甾含量交会图等方法,尝试计算了原油的混合比。计算结果显示从牛庄洼陷向八面河地区沙四段来源油的比例逐渐增加且两种方法计算的混合比一致。牛庄洼陷中心以沙三段来源油占绝对优势,八面河斜坡区则是以沙四段来源油为主,而王家岗地区则二者兼而有之。
盐湖相低演化烃源岩的生烃机理及生物标志物演化特征——沥青“A”热模拟
孟仟祥
2007, 25(5): 800-807. doi:
摘要:
柴达木盆地盐湖相低演化烃源岩沥青“A”的热模拟研究表明:在热作用下其排烃高峰在热模拟温度较低区间220~270℃,且以非烃和沥青质相对丰度最高为特征。沥青“A”在由未熟—低熟—成熟的演化过程中,各系列生物标志物的成熟速率不同,表现为正构烷烃>藿烷>甾烷。非烃和沥青质中含杂原子的极性化合物在热模拟温度300℃后开始大量发生脱羟基、脱羧基、脱羰基及链断裂反应。沉积有机质在低演化阶段甾烷C29ββ/(ββ+αα)值异常高表明该地区细菌微生物发育。柴达木盆地低演化烃源岩在较低温度区间大量排烃,是细菌微生物对沉积有机质改造后其活化能大大降低所致。
北羌塘盆地布曲组烃源岩生物标志物特征及意义
陈文彬
2007, 25(5): 808-814. doi:
摘要:
北羌塘盆地发育的布曲组海相碳酸盐岩是重要的烃源岩之一,但是由于研究程度低,一些油气地球化学问题尚不清楚。应用生物标志物分析技术,结合其它地球化学资料,对北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩进行了有机质生源构成、沉积环境、成熟度进行了讨论。研究结果表明,该烃源岩的发育环境为海相还原环境,有机质母质主要为低等水生生物,有高等植物的混入,处于高成熟阶段,具备油气生成的有力条件。