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2021年 第39卷  第4期

目次
沉积学报 第39卷 第4期
2021, 39(4): 781-1056.
摘要:
专栏·非常规油气沉积学
泥页岩沉积物理模拟研究进展与发展趋势
卢斌, 邱振, 周川闽, 董大忠, 梁萍萍
2021, 39(4): 781-793. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.016
摘要:
泥页岩约占沉积岩三分之二,不仅记录着丰富的地质信息,同时也是化石燃料、金属与非金属等矿产的重要物质来源,但目前它们的沉积过程与形成机理研究仍处于探索阶段。沉积物理模拟实验是模拟沉积物沉积过程、揭示其形成机理的有效手段之一。冲积扇、三角洲、重力流等粗粒沉积物一直是沉积物理模拟的重要研究对象,但随着非常规油气大规模勘探开发,泥页岩等细粒沉积逐渐成为研究热点,相关沉积物理模拟也取得了一些重要进展,主要包括泥页岩沉积机理、砂质纹层沉积机理、透镜状纹层沉积机理和细粒碳酸盐岩沉积机理等四个方面,这些新进展正在改变着传统认识。在此基础上,展望了泥页岩沉积物理模拟发展趋势,未来将大力推动非常规油气沉积学创新发展,并对全球气候变化、岩相古地理、地质资源开发、水利工程建设、生态环境保护和自然灾害防治等领域产生重要影响。
泥页岩有机质孔隙差异特征及影响因素分析—以我国典型海相、陆相、过渡相储层为例
谷渊涛, 李晓霞, 万泉, 杨曙光
2021, 39(4): 794-810. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.134
摘要:
泥页岩中有机质孔隙是有机质向烃类转化的产物,也是烃类重要的纳米级赋存空间。以我国不同沉积相泥页岩(鄂尔多斯盆地延长组、四川盆地东南缘龙马溪组和牛蹄塘组、南华北盆地山西组)为研究对象,通过有机地球化学和微区分析等手段对有机质孔隙发育特征及影响因素进行了精细表征和深入探讨。结果表明:TOC与孔隙参数的相关性随热成熟度的增加展现出规律性变化,表明热演化是有机质孔隙发育的主要驱动因素。除热成熟度外,四组样品中有机质孔隙的发育特征受多种因素影响:延长组有机质孔隙处于形成阶段,多数有机质不发育孔隙,孔隙的形成主要受有机质类型和显微组分的影响。龙马溪组有机质孔隙普遍发育,为孔隙发育的高峰阶段,有机—无机相互作用制约着孔隙的结构和形貌特征。牛蹄塘组因排烃作用较为完全而处于孔隙收缩阶段,已有较多有机质孔隙被压实而消失,孔隙形态主要受控于微裂隙和有机质—黏土复合体的发育情况。山西组因过高的热演化程度引起有机质结构塌陷,且保存条件极差,处于孔隙的转化和消失阶段;有机质孔隙的发育情况与有机质类型和内部结构直接相关,并受保存条件的严重影响。相关结论有助于深刻理解页岩油气资源赋存富集机理,促进页岩油气资源的勘探开发。
页岩储层成岩作用及其对储层脆性的影响—以渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩为例
赵迪斐, 焦伟伟, 魏源, 张海杰, 李利格, 郭英海, Wang Geoff
2021, 39(4): 811-825. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.034
摘要:
页岩粒度细小、岩石致密、微观非均质性显著,在成岩作用改造下发育形成页岩气储层,成岩作用的研究可以为优质页岩储层发育机理提供依据。以渝西地区綦江观音桥剖面、南川泉浅1井、南川三泉剖面、大足Z-203井等代表性剖面、钻孔为例,通过X射线衍射、氩离子抛光—场发射扫描电镜、能谱、岩石薄片/光片显微观察、有机地球化学测试、力学特征测试等手段,对储层成岩作用及其对储层力学脆性的影响展开系统研究。结果表明,研究区五峰组—龙马溪组页岩物质组分、岩石结构、力学性质存在层段性差异,成岩作用阶段介于晚成岩作用阶段至极低级变质作用阶段之间;储层主要成岩作用类型可以划分为压实作用等物理性成岩作用、矿物溶蚀作用等矿物相关化学性成岩作用和有机质生烃作用等有机质相关化学性成岩作用三类。研究区五峰组—龙马溪组底部存在部分脆性矿物高于80%的超高脆性矿物含量层段,碳质—硅质富层理页岩在特殊储层成岩作用的影响下形成大量自生微晶石英,构成以微晶石英+赋孔有机质为主的显微物相组合,兼具良好的力学脆性与储集能力,而其他层段缺乏持续演化不断形成微晶石英的物质基础。储层成岩作用发生的物质基础、岩石结构、类型、作用强度在层段间的差异,是储层脆性矿物与力学性质差异的关键影响因素,应纳入储层评价与优质储层机理研究的关注范畴。
成岩体系对致密砂岩储层质量的控制—以四川盆地中台山地区须二段为例
刘明洁, 季永承, 唐青松, 唐大海, 梁锋, 车国琼, 王立恩, 李明, 谭秀成, 曾伟, 连承波
2021, 39(4): 826-840. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.62
摘要:
为探讨成岩体系对致密砂岩储层质量的控制机理,综合岩心、铸体薄片、阴极发光、X衍射、扫描电镜、包裹体分析、孔渗和三维地震等资料,对四川盆地中台山地区须二段致密砂岩储层成因机制进行了分析。研究发现中台1井须二段主要发育长石石英砂岩、文探1井须二段主要发育岩屑石英砂岩,储集空间主要为长石和岩屑粒内溶孔,孔隙度多<8%,渗透率多<1×10-3 µm2;须二段砂岩经历压实、胶结、溶蚀和交代等成岩作用;中台1井须二段断裂发育,早期石英胶结物主要充填粒间及早期裂缝且成岩流体古盐度多<20%,晚期裂缝多被晚期硅质和方解石胶结物全充填且成岩流体古盐度多>20%;文探1井须二段断裂不发育,主要发育早期方解石和石英胶结且成岩流体古盐度多>20%;中台1井和文探1井均可见次生溶蚀产物,硅质与黏土胶结物多伴生出现,并普遍充填粒内溶孔或粒间孔,表现出次生溶蚀产物短距离迁移特征。研究表明中台1井早期为开放性成岩体系,晚期为封闭性成岩体系,而文探1井主要表现为封闭性成岩体系;开放体系下次生溶蚀产物能通过裂缝向外迁移产生孔隙度净增量,能有效改善储层质量,而封闭体系下次生溶蚀产物不能向外界迁移仍胶结充填于储层孔隙中,仅为储层孔隙空间再分配,储层孔隙度无净增量,质量无明显改善;中台山地区须二段致密砂岩储层受成岩体系演化控制,早期开放体系有利于储层质量改善,晚期封闭体系有利于早期形成储层的保存,裂缝的开启与封闭是影响成岩体系的关键因素。
不同沉积微相致密储层的成岩响应及其控储机理—以鄂尔多斯盆地西部延长组为例
王乾右, 杨威, 葛云锦, 宋岩, 姜振学, 罗群, 左如斯, 李耀华, 刘聃, 张帆, 王耀华, 鲁健康
2021, 39(4): 841-862. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.112
摘要:
沉积微相是影响陆相致密油气储层发育的重要控制因素,不同微相的成岩响应和储层质量不同,制约了储层精细刻画与有利区预测工作。通过岩心、薄片、测井、孔渗、扫描电镜、XRD矿物分析、微米CT和压汞资料,识别了鄂尔多斯盆地西南部延长组三角洲—湖相致密储层8种沉积微相类型,刻画了不同微相在矿物组成、成岩作用、储层物性和孔隙结构方面的差异。结果表明,不同微相储层的压实作用,溶蚀作用和自生绿泥石、伊利石的胶结作用差异明显。水下分流间湾、浅湖泥和半深湖泥储层中黏土和云母等塑性矿物组分含量高,受机械和化学压实影响更大。受大气水渗滤作用和生烃作用影响,水下分流河道,河口坝和席状砂储层中溶蚀孔较为发育。频繁的砂泥互层和湖流侵入导致滩砂体铁方解石胶结大量发育。自生绿泥石和伊利石胶结物的产状具有明显的沉积微相分带性,但不同微相储层的高岭石和硅质胶结差异不大。最后建立了致密储层孔隙连通性系数E和孔隙结构评价系数A,甄别了不同微相储层质量差异,可为储层精细刻画与分级评价提供指导。
沉积与沉积矿产
冀中坳陷雄县地热田主控因素及成因模式
曹瑛倬, 鲍志东, 鲁锴, 徐世琦, 王贵玲, 袁淑琴, 季汉成
2021, 39(4): 863-872. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.051
摘要:
雄县地热田基岩埋深浅,储层条件优异,是雄安新区地热开发利用的重点。通过野外观测、岩心、薄片、测井、录井等资料,对雄县地热田主控因素进行了系统的分析,并提出雄县地热田成因模式。研究表明,研究区热源主要为深部地壳热传导及放射热,盖层地温梯度平均为4.54 ℃/100m,蓟县系雾迷山组储层地温梯度平均为0.87 ℃/100m;水源主要为太行山及燕山山脉海拔500 m以上的现代大气降水及古大气降水,循环深度可达3 500 m;地下热水运移通道为保定—徐水断裂、容城断裂、牛东断裂及研究区内缝洞岩溶系统,判断在牛东断裂附近存在一条深部导水断层,地下热水沿断裂向上补充至凸起内部;储—盖组合为雾迷山组白云岩储层及其上覆的第三系、第四系砂泥岩地层,部分地区残存古近系地层,储层受溶蚀及裂缝改造作用明显,盖层保温效果良好,储盖配置条件优异。从“源、通、储、盖”四个角度综合探究雄县地热田主控因素,提出雄县地热田成因模式,为雄县地热田的后续再开发利用提供参考。
北京寒武系第二统昌平组凝块石特征及成因
白莹, 罗平, 徐旺林, 王珊, 龚骥遥
2021, 39(4): 873-885. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.047
摘要:
北京西郊下苇甸地区下寒武统昌平组底部含燧石角砾白云岩之上发育的一套豹斑灰岩,实为发育在高能环境下的凝块石灰岩,宏观形态上可包括斑状凝块石、带状凝块石和网状凝块石3种,其成因多与厚微生物席相关,且分别具有不同的微观结构。露头实测和镜下观察结果表明凝块石的初始沉积组分受控于沉积大/微环境,且三者的互动决定了凝块石的最终沉积特征。该套沉积成因的凝块石,其白云质凝块不局限于潜穴,且潜穴内部见大量保存完好微生物结构和疑似球状原生白云石,因此这种白云质凝块很可能与微生物白云石化密切相关,并以此区别于局限于生物遗迹位置,且内部充填物为粉细晶白云石的成岩成因的豹斑灰岩。
东胜砂岩型铀矿床中硫酸盐还原菌成矿作用模拟研究
耿海波, 师明川, 付世骞, 安丽平
2021, 39(4): 886-893. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.068
摘要:
通过对东胜砂岩型铀矿床中岩石样品的生物学分析,发现铀矿各区域分布着不同种属的硫酸盐还原菌(SRB),其分布规律和矿床环境因素密切相关;通过对地下水中铀的还原实验和SRB—水—岩模拟实验,研究了SRB的生长、繁殖、代谢和铀矿形成之间的相互作用,认为SRB通过产生还原作用形成有利于自身生存的微生态环境,改变了铀的价态和溶解度,直接参与了东胜砂岩型铀矿床的形成。
塔木素铀矿床下白垩统巴音戈壁组含铀砂岩成岩特征及其与铀矿化关系研究
王凤岗, 张字龙, 侯树仁, 张良, 门宏, 夏宗强, 王俊林
2021, 39(4): 894-907. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.042
摘要:
位于巴音戈壁盆地南部的塔木素铀矿床为典型的硬砂岩型铀矿床,这种特殊硬砂岩型铀矿与我国北方其他典型砂岩铀矿床最主要的不同就是表现在成岩特征上。运用岩石学、岩相学、岩石地球化学、阴极发光、扫描电子显微镜等对塔木素铀矿床下白垩统巴音戈壁组上段(K1b2)含铀砂岩成岩特征及其与铀矿化的关系进行了研究。结果表明含铀砂岩碎屑物主要有石英(平均含量12.38%)、长石(平均含量50.33%),胶结物主要有石膏(平均含量12.57%)、铁白云石(平均含量3.20%)、含铁白云石(平均含量9.33%)、白云石(平均含量9.76%)及少量杂基(平均含量2.62%),以孔隙式和基底式胶结为主。含铀砂岩具有盐湖盆地早成岩阶段B期和晚成岩阶段A期的成岩特征,成岩的水介质条件为高矿化度(35.4 g/L)的碱性水(pH=7.52)。在早成岩阶段B期形成了以化学胶结作用、水岩作用、溶蚀作用及交代作用为主的成岩特征。胶结物具有由铁白云石—含铁白云石—白云石—石膏的生成顺序,碳酸盐胶结物由中心到边缘依次为自形铁白云石、半自形—自形的含铁白云石、最外面为他形—半自形的白云石。石膏形成最晚,并可见石膏交代石英、长石及白云石现象。在此过程中,高矿化度水中的Na+替换了斜长石中的Ca2+,使斜长石全部转化为钠长石,并在斜长石表面形成了溶蚀微孔洞并沿解理形成微裂隙。受碱性地下水影响,基本无自生胶结作用及黏土矿物生成。晚成岩阶段A期以溶解作用为特征,酸性的地表水溶解了砂岩中的碳酸盐胶结物并形成了溶洞。含铀砂岩整体具有孔隙度低及渗透率低等特征,不利于层间氧化作用的形成。根据含铀砂岩成岩特征及其与铀矿化关系的研究发现,塔木素地区铀矿化具有沉积成岩及层间氧化双重成因特征。
西昌盆地新基姑地区大箐组风暴岩特征及其地质意义
金鑫, 宋金民, 刘树根, 孙玮, 丁一, 邓双林, 许智雄, 徐宏远, 李立基, 李章畅, 郎悦竹, 冯梦媛, 谢国梁
2021, 39(4): 908-918. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.034
摘要:
西昌盆地新基姑地区奥陶系大箐组发育典型的风暴岩。风暴沉积构造主要有底冲刷构造、砾屑层理、粒序层理和丘状交错层理等。通过剖面实测,识别出3种风暴沉积序列:序列Ⅰ主要为薄层泥晶白云岩夹黄灰色极薄层状泥岩,为风暴浪基面以下的远源风暴浊流沉积,为风暴岩序列的E1段沉积,主要发育于外缓坡下部;序列Ⅱ发育底冲刷面(A)、平行层理段(C)、丘状交错层理段(D),主要发育于外缓坡上部;序列Ⅲ主要由底冲刷面和砾屑段(A)、粒序段(B)组成,主要沉积于中缓坡相带。风暴段自下而上表现为由序列Ⅰ向序列Ⅲ过度,并且沉积环境由外缓坡下部、外缓坡上部向中缓坡演化,形成一个在纵向上水深变浅的沉积特征。风暴岩的发育表明西昌盆地在奥陶纪大箐期处于低纬度地区。西昌盆地大箐组在新基姑以东地区处于中—外缓坡地带,而在新基姑以西地区为内缓坡地带,因而认为大箐组在新基姑以西的方向具备发育大规模优质颗粒滩型储层的古地理背景。
新疆哈密大草滩地区早—中泥盆世浊积岩的发现及其沉积大地构造背景
李浩, 张孟, 张雄华, 郭瑞禄, 高璐
2021, 39(4): 919-931. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.032
摘要:
新疆吐哈盆地南缘大草滩一带出露一古生代基岩“天窗”,主要为一套火山岩—火山沉积岩,前人将其归为泥盆纪大南湖组。在该区新发现的大草滩蛇绿岩两侧识别出了两套厚度较大、时代为早—中泥盆世的复理石沉积,缺乏火山熔岩和碳酸盐岩夹层,与大南湖组层型剖面存在一定的差别。北侧复理石沉积可划分为三段,南侧受构造改造,仅发育上下两段。两侧砂岩样品的粒度参数呈现典型浊积岩特征,且自下而上水动力存在增强的趋势。通过岩性组合、沉积构造、粒度特征对该浊积岩进行沉积相分析,共识别出9种浊积岩相,进而识别出浊积扇中的3种沉积环境,其中在内扇和中扇环境中各识别出3种沉积亚环境。沉积相在垂向上的分布规律显示南北两侧的复理石分别为外扇—中扇和外扇—中扇—内扇的两套进积序列,结合碎屑颗粒组分和区域大地构造背景,推断该浊积岩形成于大南湖岛弧的弧前盆地。
H1事件时长江下游地区季风降水变化特征的石笋铀元素记录
周汪洋, 段福才, 陈剑舜, 朱丽东, 李凤全, 王天阳
2021, 39(4): 932-941. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.027
摘要:
Heinrich 1(H1)事件是末次冰期向全新世转变过程中,北高纬大冰盖快速崩塌的冰盖不稳定事件,其气候环境影响深远。东亚地区石笋δ18O记录在H1事件时,普遍正偏至冰期的较大值,此正偏值通常指示东亚季风整体减弱。然而,在长江中游地区反映局地水文变化的石笋微量元素和碳同位素记录,显示在H1事件时梅雨量增加。梅雨与东亚季风强度的反相关关系是否存在,这有待更多记录的验证与支持。基于长江下游梅雨区南京葫芦洞石笋铀元素的水文变化特征,发现在H1事件时,梅雨整体增多。在H1事件内部结构特征上,高分辨率石笋δ18O记录显示,以~16.1 ka B.P.为界,东亚季风强度存在两个不同状态,类似的转变过程在铀元素记录中有所体现,表现为梅雨量由低到高的转变特征。石笋δ18O记录的这一季风强度变化过程在20年内完成,铀元素记录尽管分辨率不高,但也表现为快速转变的特征。这种对应的快速转变过程,表明石笋铀元素对东亚季风大气环流变化的积极响应;另一方面,也证实了铀元素对气候环境变化的有效记录。南京葫芦洞石笋铀元素记录了梅雨在长江下游地区H1事件期间增强的特征,进一步支持了梅雨与季风强度变化的反相关关系,提供了中国季风区降水空间差异的东部记录。
胶莱盆地K/Pg界线下陆相红层的旋回地层学分析
杨雨, 付文钊, 余继峰, 宁振国, 崔建军, 李卿, 禚喜准, 陈建平
2021, 39(4): 942-952. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.046
摘要:
陆相红层因为其含古生物化石稀少给高精度生物、年代地层的对比带来了较大的困难。旋回地层学可以将地层与地时结合起来,解决地层沉积的时限问题。基于前人在对胶莱盆地K/Pg界线识别的基础上,主要利用了一维连续小波变换尺度分析法与频谱分析法对胶莱盆地胶州组K/Pg界线之下、晚白垩世红土崖组玄武岩夹层之上的陆相红层进行旋回地层分析,认为胶莱盆地晚白垩世的陆相红层中保存有米兰科维奇旋回,岁差、斜率和偏心率各个周期在不同的层段响应程度略有不同。根据旋回识别结果及K/Pg界线建立了“浮动天文年代标尺”,推测在66~67.77 Ma期间,胶莱盆地陆相红层的平均沉积速率约为5.15 cm/kyr,胶州地区[(67.77~73)±0.3] Ma期间为玄武岩岩浆冷凝固结形成玄武岩进而遭受风化剥蚀及构造沉降的时期,红土崖组与胶州组的时间界线约为67.28 Ma,红土崖组玄武岩夹层的年龄应早于67.77 Ma。
西藏孔隆—达果地区古近纪火山—沉积盆地时空演化
陈澍民, 朱利东, 廖驾, 刘龙龙, 朱振华, 章志明, 张健
2021, 39(4): 953-972. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2021.014
摘要:
对冈底斯带的研究历来聚焦于岩浆弧,对弧间盆地的较少关注导致火山—沉积序列缺乏精细化研究。冈底斯带古近纪地层划分方案是基于并沿用东段林周、南木林地区的层序格架,即林子宗群与日贡拉组垂向叠置不整合接触,在带上其他地区适用时常产生矛盾,制约了基础地质及资源评价工作。通过系统实测孔隆—达果地区古近纪地层剖面,选取剖面中火山岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,以详实的同位素年代学数据搭建精细年代地层格架,以沉积学、地层学研究分析充填演化过程,恢复火山—沉积盆地古地理。结果显示冈底斯造山隆升剥蚀并被扇沉积体系记录的过程,从晚白垩世早期断续持续至古近纪;以火山岩和/或以沉积岩为主的盆地,发育时限均下延至约70 Ma,暗示岩浆作用与隆升剥蚀对雅鲁藏布洋俯冲的响应几乎同时启动;火山—沉积盆地发育贯穿了整个增生造弧事件,以印亚大陆初始碰撞后的沉积间断为界,分为70~56 Ma和56~40 Ma两期,火山岩与沉积岩同时发育,以时空上的负消长关系占主导地位,表现为剖面上交互或夹层,并受喷发中心、沉积中心的横向迁移约束,产生了地层发育时限的空间变化;受晚白垩世末—古近纪雅鲁藏布洋北向俯冲及印亚大陆碰撞过程影响,持续的造山隆升及岩浆活动的周期性强弱变化约束了盆地发育样式,火山—沉积序列在区域上延展不稳定,垂向序列产生多样性。因此,本文提出层型剖面上火山岩与碎屑岩垂向叠置序列关系不能普适地代表整个冈底斯带,同期火山岩与沉积岩存在空间上快速相变过渡,应使用更为精细年代格架下的空间展布关系,指导冈底斯带弧间盆地地层划分,探讨印亚大陆碰撞的火山—沉积响应过程。
现代沉积与环境
东海内陆架近两百年来有孔虫组合变化及原因
王明霄, 郑世雯, 范德江
2021, 39(4): 973-982. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.108
摘要:
基于东海内陆架泥质区DH7-2孔岩心,使用激光粒度分析仪、体视显微镜开展了沉积物粒度和有孔虫组成的分析和鉴定,并利用高能γ能谱仪进行了沉积物岩心的210Pb年代标定,探讨了近二百年来有孔虫组合变化及其影响因素。研究表明:近200年来有孔虫组合变化可以划分为3个阶段,1822—1900年,主要受到该时期较强东亚冬季风的影响,有孔虫绝对丰度低,以Bulimina marginataBolivina robusta为主,适应于冷水富氧环境的有孔虫较为发育;1900—1945年,主要受到该时期较强东亚夏季风增强的影响,有孔虫绝对丰度和适宜暖水环境的有孔虫增加;自1945年以来,有孔虫绝对丰度急剧增加,种属组合也出现明显的改变,这与该时期大量的营养盐物质输入东海、水体富营养化密切相关。该研究表明1945年之前,东海内陆架海域有孔虫主要受到自然因素的影响,而1945年后受到人类活动的强烈影响。
江汉平原东北缘末次冰消期沉积物粒度特征及环境意义
张玉芬, 李长安, 赵举兴, 毛欣, 许应石, 魏传义, 李亚伟, 张岱
2021, 39(4): 983-994. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.044
摘要:
麻城剖面位于江汉平原东北缘山地丘陵与平原过渡带半封闭的宽浅碟形洼地,是江汉平原北缘末次冰消期代表性沉积剖面。沉积环境主要由山麓坡洪积相和沼泽相组成,形成年代为距今18.00~8.60 ka。麻城剖面粒度组成主要以粉砂为主,达60.73%,其中,粗粉砂达40.83%。剖面粒度变化可划分为7个变化阶段。结合剖面的岩性与沉积环境特征等综合分析,发现末次冰消期气候环境经历了四个气候期:第一气候期17.90~17.02 ka B.P.,为冰盛期之后气候开始回暖升温期。此时降水相对较多,地表径流强度中等偏强。第二个时期17.02~12.02 ka B.P.,为快速升温期。总体暖湿多雨,是末次冰消期最显著暖湿期,在江汉平原北缘坡麓地带的洼地广泛发育了沼泽。粒度变化进一步表明气候存在波动,早、晚期降雨强度大,时有强降水发生,地表径流稳定性差;中期(14.47~12.64 ka B.P.)降水明显减少,但雨量相对均匀,地表径流变幅小,此与长江中下游地区石笋记录的冰消期气候特征是一致的。第三气候期12.02~10.80 ka B.P.,该期是新仙女木事件之后的快速升温期,平均粒径和分选系数为剖面最大。表明当时降雨量大,气候稳定性较差,强降雨时有发生。第四气候期10.80~8.60 ka B.P.,气候总体为偏温湿环境。地表径流较第三气候期明显降低,早期降水偏多,后期温湿程度降低,地表径流变小。剖面中有两个明显的气候事件记录,一是新仙女木事件,表现为第④层与第⑤层之间的短暂沉积间断和沼泽环境的结束;二是9.8~9.2 ka B.P.干旱期,为厚约15 cm的黄土状土的沉积。研究表明,长江和汉江洪泛影响不到的江汉平原边缘洼地沉积可能是记录本地区气候特征的良好载体。
海南岛东北海岸风沙沉积的光释光年代学意义
张文静, 李志忠, 靳建辉, 郑斐, 李志星, 徐晓琳, 程延
2021, 39(4): 995-1003. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.033
摘要:
选取海南岛东北部JSD2和PQR2两个典型海岸沙质沉积剖面进行研究,共采集10个测年样品和89个指标分析样品,在室内进行了光释光(OSL)测年和粒度分析。结果表明:1)JSD2和PQR2剖面砂样以中细沙为主,粒度众数在225~400 μm之间。风沙沉积后受化学风化作用呈现淡红棕色至红棕色;2)JSD2剖面OSL年龄范围为(2.20±1.09)~(9.89±1.65) ka,属于全新世风沙沉积;PQR2剖面年龄范围为(3.41±0.78)~(22.50±1.07) ka,上部为全新世风沙沉积,下部为末次冰期和晚冰期的老红砂层;3)综合海南岛和华南其他海岸沙丘、海岸风沙年龄数据分析,研究区全新世海岸风沙沉积年代序列可划分为10.5~6.0 ka B.P.和6.0 ka B.P.以来两个阶段,华南热带与亚热带海岸风沙活动趋势基本一致。
油气地质、地球化学
四川盆地下寒武统筇竹寺组沉积特征及其对构造的响应
范海经, 邓虎成, 伏美燕, 刘四兵, 余翰泽, 李依林
2021, 39(4): 1004-1019. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.041
摘要:
随着四川盆地页岩油气的勘探和开发,下寒武统筇竹寺组页岩受到广泛关注,但是由于埋藏深度大、钻井资料有限,该套地层在四川盆地的沉积特征差异尚不清晰。通过露头剖面观测、岩芯描述、主微量元素地球化学分析等,对四川盆地筇竹寺组页岩沉积特征进行综合研究。通过分析了四川盆地不同地区筇竹寺组岩性纵向上的变化及组合关系划分出4种不同岩性组合类型。针对不同构造背景下岩性组合类型的异同,总结了筇竹寺组沉积相类型。受构造运动影响,四川盆地早寒武世各地区构造背景有一定区别。筇竹寺页岩沉积厚度大且有机质富集的川东北城口地区、川中绵阳—长宁地区、川东南石柱等地区均与拉张槽、热水沉积以及特殊的构造位置相关。通过对四川盆地不同地区内筇竹寺组岩相组合和沉积旋回的划分、对比,以及古环境的氧化—还原性、气候、生产力等差异,明确了早寒武世不同构造背景下筇竹寺组沉积演化差异。本研究建立了四川盆地下寒武统筇竹寺组川东北浅水缓斜坡沉积体系、川东南浅水陆棚区沉积体系、滨岸海滩—陆棚沉积体系和陆棚内凹陷(拉张槽)沉积体系,为筇竹寺组海相页岩进一步勘探开发提供参考。
基于储层构型的渗流单元刻画方法及应用—以珠江口盆地文昌C油田为例
商建霞, 张乔良, 李华, 孔令辉, 罗佼, 叶苗
2021, 39(4): 1020-1030. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.031
摘要:
文昌C油田珠海组二段一油组纵向多期砂体相互叠置,内部结构复杂、非均质性强,目前已进入“双高”采出阶段,剩余油分布规律不明。厚储层平面上受断层分布及不同构型单元储层质量差异的影响,水驱规律呈现明显分区性;纵向上受砂体复杂内部结构及隔夹层分布控制,水驱顺层突进现象明显,水驱规律不明确制约油田下步调整挖潜。在精细构型研究基础上,结合毛管压力等微观孔喉参数,利用判别函数对渗流单元进行定量刻画,弥补了传统FZI划分流动单元不够精细的问题,更契合生产动态。明确了两种剩余油控制模式:一是渗流单元差异平面控油模式;二是渗流屏障遮挡垂向控油模式。结果表明:研究区平面划分5个井区,纵向划分15个单层,共划分60个含油单元,结合生产动态得到每个渗流单元的采出程度及剩余油分布规律,针对性地提出了7项措施,有效提高了本油田开发效果,同时也为类似复杂厚层砂岩油藏剩余油挖潜提供经验借鉴。
成岩作用对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响—以鄂尔多斯盆地合水地区长7油层组为例
曹江骏, 陈朝兵, 程皇辉, 朱玉杰, 罗静兰, 王茜, 马迪娜·马吾提汗null
2021, 39(4): 1031-1046. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.040
摘要:
鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7深水砂岩储集体发育,但受成岩作用影响导致储层孔渗低、物性差,微观非均质性强。通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物XRD分析、高压压汞等资料,结合前人研究成果及孔隙演化规律,对盆内合水地区长7深水致密砂岩储层成岩作用进行研究,旨在找出影响储层微观非均质性的主要成岩作用类型,并以此为基础定量表征储层微观非均质性,更好地预测有利储层分布。结果表明:1)胶结作用与溶蚀作用分别控制了储层原生及次生孔隙的大小,是影响储层微观非均质性的两类主要成岩作用,从120 Ma之后,储层开始受其影响,微观非均质性变强;2)胶结—溶蚀指数影响着储层微观孔喉结构,胶结—溶蚀指数越小,储层孔隙含量越高、渗流能力越强。提出以胶结—溶蚀指数为标准,定量表征储层微观非均质性;3)根据胶结—溶蚀指数,将研究区储层分为三类:Ⅰ类为弱胶结—强溶蚀区,胶结—溶蚀指数在小于0.55,微观非均质性最弱,是有利储层分布的主要区域;Ⅱ类为中等胶结—溶蚀区,胶结—溶蚀指数在0.55~0.80之间,微观非均质性中等;Ⅲ类为强胶结—弱溶蚀区,胶结—溶蚀指数大于0.80,微观非均质性最强。平面上,有利储层主要分布在研究区马岭—固城—盘客—九岘一带,以条带状、片状分布。
深层温压条件下有机酸热稳定性模拟研究—以乙酸和乙二酸为例
李靖, 李源遽, 李朋朋, 周世新, 陈克非, 张臣, 孙泽祥
2021, 39(4): 1047-1056. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.043
摘要:
深层、超深层中有机酸的分布特征及其热稳定性对储层物性有着重要影响。采用高温高压水—岩模拟装置对储层中典型一元和二元有机酸(乙酸和乙二酸)的分解反应进行了模拟,对动力学参数进行了计算,并分析其影响因素。结果显示:乙二酸比乙酸更容易分解,且分解反应的速率更高;乙酸和乙二酸分解反应的起始温度分别为230 ℃和180 ℃,其反应速率随着温度的升高而急剧增加。反应体系中高pH值和钾长石的存在明显提高了乙酸和乙二酸分解反应的反应速率,但对起始温度影响较小。高流体压力和静岩压力均会抑制乙酸和乙二酸的分解,在提高有机酸分解反应起始温度的同时降低分解反应速率。从地质意义上来讲,相对高压、低地温的地层环境更有利于有机酸的保存,因此具有低地温梯度的沉积盆地形成深层—超深层优质储层的可能性更高。

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