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2006年  第24卷  第1期

沉积与能源、矿产
先锋盆地超厚优质煤层的异地成因模式
吴冲龙
2006, 24(1): 1-9. doi:
摘要:
云南先锋盆地赋存有超厚的优质褐煤。煤层中发育有着丰富的异地成因的沉积学标志。这些成因标志揭示了一种新的异地堆积亚模式,即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲沉积+湖滨泥炭沼泽植物碎屑沉积+泥质碎屑沉积→洪水或水下重力流的混合和搬运作用→有机碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积”,简称为“湖相植屑扇三角洲-水下重力流二次堆积”,或者“先锋亚模式”。这种亚模式补充了作者原先所建立的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的成因模式——“阜新亚模式”和“抚顺亚模式”,可以统称为“异地-微异地湖泊二次复合堆积模式”。
南海珠江深水扇系统的形成特征与控制因素
彭大钧
2006, 24(1): 10-18. doi:
摘要:
到2001年底,已从全球六大洲18个盆地大于水深500m地域发现580亿桶油当量,90%的油气储量发现于深水浊流沉积体系,这是与近三十年来在全球范围内对深水海域的不懈探索与科学技术进步有着密切的关系。
南海珠江深水扇系统特指广布于南海珠江口盆地近海海域上第三系深水沉积物,主体位于盆地南缘珠二坳陷,属与陆架边缘三角洲体系相联系的、发育于低水位时期的深水沉积系统,其形成具有重要的地质背景,它处于若干重大地质事件的交汇地域,具对应于青藏高原隆升的沉积响应,有独特的由持续沉降所体现的纵向叠置特征,并因应于全球海平面升降变化、呈幕式推进的海侵型沉积系列,构成极为理想的油气储盖组合。因此,以时间耦合、空间耦合与地球动力学耦合为扭带,用整体、系统的论点研讨与分析南海深水扇系统的形成特征,获得一球五源(缘)是南海深水扇系统的主控因素的结论。
塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩台地样式及其沉积响应特征
高志前
2006, 24(1): 19-27. doi:
摘要:
从寒武纪到奥陶纪,塔里木盆地经历了早、中寒武世缓坡型碳酸盐岩台地,晚寒武世—早中奥陶世弱镶边斜坡型碳酸盐岩台地,晚奥陶世早期孤立型碳酸盐岩台地和晚奥陶世中晚期淹没型碳酸盐岩台地四种不同台地结构型式的演变。不同类型的碳酸盐岩台地在其剖面结构、台地边缘特征、沉积相构成等方面有着显著差异,它控制了不同区域沉积相类型和特征,并决定了烃源岩、储集岩和区域盖层的发育条件和展布规律。通过地震、钻井层序地层分析,总结出了不同类型的碳酸盐岩台地结构的层序—沉积相模式。在碳酸盐岩台地演变过程中,塔里木盆地发育二期坡折带:寒武纪—早中奥陶世形成第一期坡折带,沿着库南1井—满参1井—塔东2井一线分布,呈向西凸伸的弧形带;晚奥陶世发育第二期坡折带,由库南1井—满参1井—塔中1井—塘参1井延伸,呈向东凸伸的弧形带。坡折带的迁移变化,反映着台地样式的转变。
碎屑重矿物分析对库车坳陷白垩—第三纪物源变化的指示
李双建
2006, 24(1): 28-35. doi:
摘要:
碎屑沉积是山脉隆升和盆地沉积的直接记录,包括碎屑重矿物研究在内的碎屑沉积物的分析是开展盆山耦合研究的必要手段。对库车坳陷白垩系—第三系砂岩中重矿物含量特征进行了系统的研究,并应用电子探针技术分析碎屑石榴石和钛铁矿的化学组成,研究表明库车坳陷白垩—第三系源区主要由沉积岩、变质岩和酸性火山岩组成。白垩系砂岩中的石榴石来自西南天山蓝片岩和低级变质岩的比例较大,而第三系砂岩中的石榴石中富铁铝榴石组分,多来自高级变质岩。白垩系砂岩中的钛铁矿多来自变质岩,上第三系砂岩中来自火成岩的钛铁矿比例增加。由此可以认为南天山的大规模隆升和剥蚀发生在第三纪以来,由于它的隆升遮挡了南天山北缘古生代增生杂岩体对库车坳陷的物质贡献,并且随着剥蚀的加深,高级变质岩和火成岩的出露越来越多。
鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区山西组一段海相、过渡相沉积标志研究及环境演化分析
刘家铎
2006, 24(1): 36-42. doi:
摘要:
鄂尔多斯盆地塔巴庙地区在上石炭统太原组到下二叠统山西组沉积过程中经历了潮坪、泻湖—海陆过渡三角洲演化过程。在这一演化过程中山西组一段沉积环境前人研究后得出了不同的结论,有的认为属于陆相湖泊三角洲沉积,有的认为是海陆过渡三角洲沉积,还有的认为是湖泊三角洲,但受到间歇性海侵影响。在前人大量研究基础上,通过详细的岩心观察和岩石学特征的分析,在山西组一段发现了代表海相或海陆过渡环境沉积的典型特征,分别为①成分成熟度和结构成熟度均高的石英砂岩、②泥晶菱铁矿岩、③海百合、有孔虫骨屑泥岩、④铝土矿质泥岩和⑤粉晶白云岩。上述海相环境标志的存在,充分说明塔巴庙地区山西组一段沉积期为海相或海陆过渡沉积环境。在上述基础上讨论了山西组一段沉积环境的时空演化特点。
山东惠民凹陷古近系风暴岩沉积特征及沉积模式
袁 静
2006, 24(1): 43-49. doi:
摘要:
利用钻井取心、薄片鉴定、粒度分析及测井解释等资料和手段,对惠民凹陷古近系风暴岩进行研究。结果表明,该凹陷风暴岩岩石类型丰富,包括各类碎屑岩、生物灰岩和火山碎屑岩。粒度分布具有“高斜多跳一悬式”、多段式和高斜一段式等多种样式。沉积构造也反映出重力流和牵引流兼有的水动力机制,发育渠模、冲刷面和截切构造等底层面侵蚀构造,递变层理、块状层理、丘状层理、洼状层理、平行层理等层理构造,波痕和各种同生变形构造、生物逃逸构造等。研究区风暴岩理想的垂向层序从下至上可抽象为“似鲍玛序列”:Sa递变层理段,Sb较大型浪成交错层理段,Sc平行层理段和丘状交错层理粉砂—细砂岩段,Sd波状纹层段,Se泥岩段和Sf正常半深湖泥页岩段。主要根据风暴岩的垂向序列类型、沉积构造特点和原地沉积物特征等总结出九种风暴岩序列和原地风暴岩、A型近源风暴岩、B型近源风暴岩和远源风暴岩等四种风暴岩沉积模式。
三角洲前缘滑塌浊积体形成过程模拟
张关龙
2006, 24(1): 50-55. doi:
摘要:
三角洲前缘滑塌浊积体是断陷盆地内一类重要的岩性油气藏。通过室内水槽实验模拟了不同条件下三角洲前缘滑塌浊积体的形成过程。实验结果表明,触发机制是三角洲前缘发生滑塌和形成浊积体的前提,它包括地震、波浪等外界触发机制,也包括前缘砂体自身重力所产生的压实沉陷等。其中地震作用可以破坏三角洲前缘的稳定性,形成液化滑塌浊积体和断阶滑塌浊积体。波浪作用可以侵蚀浪基面附近的三角洲前缘砂体,并在回流作用下携带至最大浪基面之下再沉积,沉积过程中形成小型浊积体。无外界触发机制作用下主河道入水口处的砂体在重力作用下向下部泥岩压实沉陷,也可形成滑塌浊积体。浊积体迁移的动力主要是滑塌砂体自身的重力,其中的断阶滑塌浊积体还受到后续叠置体的碰撞力,因此其可以移动更远的距离。
济阳坳陷古近系湖相生物礁油气藏研究
李 勇
2006, 24(1): 56-67. doi:
摘要:
济阳坳陷局部地区古近系发育以藻礁为主的生物礁,作为一种高产油气的储集体,礁体呈复式,可分为礁核、礁前及礁后相。礁体在成分上以枝管藻、龙介虫等构成的藻白云岩为主,具有良好的储集性能。根据组成礁体的岩性特征,生物礁可分为藻礁、藻礁丘及藻生物层三种类型。其中藻礁储集性能最佳,对生物礁储层影响较大的成岩作用有白云岩化、同生胶结、大气渗流溶蚀及深埋藏溶蚀作用。生物礁油藏主要产于邻近洼陷的构造台地或边缘地区。根据构造、岩性及地层的匹配关系,可分为礁型地层、断块—岩性及岩性三种类型。
西藏南部晚白垩世厚壳蛤不同壳层的地球化学特征及其对古海洋信息的保存性
黄思静
2006, 24(1): 68-74. doi:
摘要:
测试了西藏南部岗巴剖面上白垩统宗山组上段地层中厚壳蛤不同壳层的Sr、Mn、Al、Si含量,以及碳、氧、锶同位素组成,测试结果表明:1)厚壳蛤的不同壳层(包括柱状层、珍珠层和二者间的过渡层)的碳酸盐矿物均已新生变形为成岩低镁方解石(DLMC),各种原始碳酸盐矿物(沉积低镁方解石或文石)都已不同程度地发生重结晶;2)从壳的外层(柱状层)向内层(珍珠层)方向,碳酸盐矿物重结晶作用有逐渐增强的趋势,柱状层仍具有很好的柱状结构,其平均阴极发光强度明显弱于内部的珍珠层;3)厚壳蛤不同壳层的Sr含量和δ18O值都呈现有规律的变化,从靠外部的柱状层到内部的珍珠层,Sr含量和δ18O值都逐渐降低,同样说明内部的珍珠层丢掉的海水信息相对较多;4)厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的δ18O值都显著低于前人报道的同期海水值,说明在新生变形过程中,厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的氧同位素都与大气水或其它成岩流体发生了交换,但柱状层的氧同位素与大气水(或其它成岩流体)的交换相对较少;5)厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的锶、碳同位素组成与同期海水值接近,不同壳层之间也没有表现出有规律性的变化,因而在矿物的新生变形过程中,厚壳蛤的锶、碳同位素与成岩流体间的交换相对较少,同时也说明,在氧、碳、锶三种同位素中,氧很容易与成岩流体发生同位素交换,而碳、锶同位素则更多地代表了海水信息。
三水盆地古近系土布心组黑色页岩中黄铁矿的形成及其控制因素
刘春莲
2006, 24(1): 75-80. doi:
摘要:
黄铁矿是富有机质沉积的特征矿物。根据TOC/S、TOC/DOP、S/Fe关系以及STOCFe多重线性回归分析结果对三水盆地古近系
〖HT5”,6”〗土〖KG-*3〗布〖HT5”SS〗心组红岗段黑色页岩中沉积黄铁矿的形成及其控制因素进行了分析。土布心组红岗段黑色页岩的黄铁矿有成岩黄铁矿和同生黄铁矿两种成因组分。红岗段下部(亚段A)有机碳含量普遍较低,底部水体以弱氧化条件为主,硫酸盐还原作用发生于沉积物/水界面以下,黄铁矿为成岩成因,其形成主要受有机质的限制。红岗段中上部(亚段B和C)的沉积条件变化频繁,其有机碳含量变化幅度大。富有机质(TOC>4%)岩层形成于缺氧的底部水体条件下。水体中可含H2S,碎屑铁矿物在埋藏之前即与之在水体中反应形成同生黄铁矿。这一过程不受有机质的限制,而是受活性铁与H2S接触时间的限制。同时,由于大量淡水输入导致硫酸盐浓度的降低,从而对硫化物形成有一定的限制作用。对于低有机质(TOC<4%)样品,黄铁矿由同生和成岩组分组成。其中以成岩黄铁矿为主,其形成过程主要受有机质限制,而同生黄铁矿受铁矿物与H2S接触时间的限制。
苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中的遗迹化石
张喜林
2006, 24(1): 81-89. doi:
摘要:
苏北盆地高邮凹陷古近系戴南组滨浅湖沉积中动物遗迹化石共鉴定出6个遗迹属8个遗迹种,其中1个为未定种。包括Taenidium barretti、Taenidium satanassi、Beaconites coronus、Cystichnum curvativum、Palaeophycus isp.、Planolites montanus、Skolithos verticalis和Skolithos linearis等。这些遗迹化石主要是无脊椎动物的进食迹和居住迹,呈全浮痕或半浮痕保存。根据组合特征及沉积环境分析,可识别出两个遗迹化石组合:1)Taenidium—Beaconites遗迹组合,主要由具新月型回填纹构造的进食迹组成,反映了周期性干旱气候条件下的滨浅湖沉积环境;2)Skolithos linearis遗迹组合,主要由居住潜穴组成,代表了三角洲平原—前缘沉积环境。生物扰动根据扰动特点,可分为三种类型,即1)均一型,反映了湖平面缓慢上升之后较长时间保持稳定;2)增强型,反映了湖平面整体稳定条件下的小幅度快速上升,然后保持稳定和缓慢下降;3)复合型,反映了湖平面先缓慢上升,然后缓慢下降。三角洲平原-前缘分支河道沉积序列中遗迹化石的类型、丰度、分异度和扰动指数垂向上呈规律性的变化,结合其沉积学特征分析,可分为四个沉积单元,每个沉积单元的内部物理成因构造和生物成因构造明显不同。
多参数判别流动单元的方法探讨
姚合法
2006, 24(1): 90-95. doi:
摘要:
多参数识别是流动单元研究的发展方向,判别参数选择是多参数识别流动单元的关键。以鄂尔多斯盆地L37井区延安组Y9段河流相储层为例,应用SPSS统计分析软件,通过对表征储层的六项属性参数判别流动单元的能力及参数之间的相关性分析,选取粒度中值、孔隙度、流动层分层指数三项参数作为L37井区流动单元判别参数,建立了流动单元判别函数,研究了储层非均质特征。研究表明,本区的河流相储层可以划分为为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类流动单元,分别分布在曲流砂坝、决口扇和砂坝顶部、天然堤微相中,层内非均质性表现为夹心型、均变型、均质型三种类型。针对不同的储层非均质性,油田开发生产中应采取不同的开发对策。
塔里木盆地西部卤水地球化学特征及成钾远景预测
马万栋
2006, 24(1): 96-106. doi:
摘要:
在塔里木盆地的地质发展史上,尤其是在白垩纪和第三纪,经历了多次新特提斯海的海进和海退,带来了大量成盐物质,再加上后期持续干旱的气候条件和适宜的岩相古地理条件,使塔里木盆地沉积了一套厚层石盐岩、膏泥岩、碳酸盐岩以及泥质岩等,为钾盐资源的形成奠定了一定物质基础,同时由于受地质构造和中生代盆地断裂的控制所形成的若干次级盆地,加上适宜的古地理环境,使其具备了钾盐矿床形成的基本条件。通过野外实地考察取样,采集岩盐及卤水样品共300多件,用于实验分析的共142件(卤水43件)。通过对塔里木盆地西部卤水的地球化学特征分析,讨论了寻找钾盐的直接指标K+含量和各种地球化学特征系数,探讨了塔里木盆地的成盐模式、卤水浓缩阶段和成钾可能性,得出:塔里木盆地的钾盐远景区是喀什凹陷和阳霞凹陷;依据溴和硼含量以及各种特征系数值与正常卤水浓缩值比较,可知塔里木盆地是溴和硼等微量元素含量较少的地区,不能完全依靠这些特征参数来判断塔里木盆地的卤水浓缩程度和钾盐资源状况,同时也说明了塔里木盆地是一个成盐环境相对比较复杂的地区。
新元古代”雪球”假说与生命演化的环境
李美俊
2006, 24(1): 107-112. doi:
摘要:
新元古代末期,地球至少经历了两次全球性的冰川作用,研究者提出了“雪球”假说来解释新元古代时期一系列特殊的地质现象,该假说已成为研究新元古代全球冰川作用和其后生物大爆发事件的窗口。但一些学者并不赞成地球曾经是被冰雪完全覆盖的“雪球”,并分别提出了“半融雪球/无冰水体”和“薄冰”假说。尽管每一种假说都不能解释所有的地质、地球化学现象,但越来越越多的证据,特别是分子有机地球化学和古生物学的证据表明,“雪球”时期的海洋并没有完全被冰封盖,在赤道地区的冰盖可能很薄或存在无冰的水体。无冰水体的存在可以使一些光合生物继续生存和演化,这对其后的“寒武纪生物大爆发”事件和生命演化具有重要的意义。
油气地质地球化学
富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义
曾庆辉
2006, 24(1): 113-122. doi:
摘要:
用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法,对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高,目前热解烃含量很低,但残余有机碳含量达1%~3%,黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质,和未排出的石油演变而来的残余沥青,表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量,可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高,游离烃(S1为0.2~1.4 mg/g)和热解烃(S2为8~44 mg/g),有机碳含量达2.4%~8%,是生油性能很好的烃源岩,油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质,而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青,反映了有利于排烃运移的信息,表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性,又有一定差别。
胡庆油田湖相原油咔唑类化合物的地球化学特征
刘俊海
2006, 24(1): 123-128. doi:
摘要:
胡庆油田湖相原油成熟度低,多为低成熟原油,生物降解作用轻微,原油中含有丰富的咔唑类化合物。分析表明,原油成熟度对咔唑类化合物含量及相对组分影响明显,源岩沉积环境对其也有一定的影响,而生物降解作用对咔唑类化合物含量及相对组分影响很小。原油中咔唑类化合物含量、链基咔唑/苯并咔唑及苯并咔唑比值受原油成熟度与沉积环境影响明显,已不适合用来指示油气运移距离,而二甲基咔唑同分异构体比值所受影响小,仍可作为油气运移的有效参数。
砂岩储层中不同赋存状态油砂抽提物的地球化学特征:长链酮①——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例
赵 欣
2006, 24(1): 129-134. doi:
摘要:
对采自西峰油田三叠系延长组六个油砂样品中游离烃、束缚烃的饱和烃、芳烃和氯仿馏分进行了系统的分析。在氯仿馏分中检测出一系列异常丰富的正构烷基酮化合物,其碳数分布范围C13~ C33,具有强烈的奇碳优势。研究表明:正构烷基酮的演化受热演化(成熟度)的影响,在成熟度较低的束缚烃中,主要分布正构烷基2酮;而在成熟度较高的游离烃中,主要为正构烷基3,4,5,6(或更高)酮异构体。表现为随着成熟度的增加,正构烷基酮的羰基(∶CO)由2位向更高位迁移的趋势。正构烷基酮的形成是由于菌藻类和高等植物类脂中的脂肪酸,在粘土矿物等催化作用下,经β氧化后脱羧基而形成。在束缚烃和游离烃中正构烷基酮的分布特征,可用于油气成藏差异的研究。
柴达木盆地天然气的碳同位素地球化学特征及成因分析
赵东升
2006, 24(1): 135-140. doi:
摘要:
依据天然气碳同位素中δ13C1、δ13C2、δ13C3的组成与划分标准,将柴达木盆地天然气划分为煤型气、裂解气、油型气与生物气四种类型,通过对天然气同位素中的δ13C1、δ13C2-δ13C1、δ13C3-δ13C2值的差异分析以及与对应的烃源岩干酪根碳同位素进行对比分析,探讨了柴达木盆地不同地区天然气的成因以及影响因素,这对于探索柴达木盆地的成气规律以及在不同地区天然气勘探的目标选择都有着现实意义。
泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化及其研究意义
付 广
2006, 24(1): 141-147. doi:
摘要:
在泥岩盖层抑制浓度封闭机制及其形成条件分析的基础上,通过异常孔隙流体压力的形成与演化对于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化规律进行研究,根据异常孔隙流体压力形成与演化建立了一套泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化特征的恢复和预测方法。该方法不仅可以恢复泥岩盖层抑制浓度封闭的形成时期,还可以预测泥岩盖层抑制浓度封闭能力的演化过程,同时还可以确定目前泥岩盖层抑制浓度封闭的演化阶段和预测其今后的变化,将该方法应用于松辽盆地古龙凹陷古11井青山口组和嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭的形成与演化的恢复和预测中,恢复和预测的结果复合实际地质条件,表明该方法用于泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化是可行的。
单砂体高部位油水倒置分布的成因机制
张小莉
2006, 24(1): 148-152. doi:
摘要:
成藏地质条件的复杂多变控制了油水分布的复杂性和多样性,尤其是在低渗透油藏中。断层圈闭油藏和岩性油藏中存在一种类似的油水倒置分布样式,即由单砂体高部位向低部位,依次为水层、含油水层、油水同层、油层、油水同层、含油水层、水层。通过分析两种油藏类型中低渗透砂体储层高部位油水倒置的控制因素,探讨了油水倒置的两种成因机制。分析结果表明,断层圈闭为主的油藏中,造成油水倒置的主要原因是断层封闭性的历史性差异,其次是储集层物性和渗透率级差;而上倾尖灭砂体岩性油藏中,造成油水倒置的主要因素是储集层物性及其变化,尤其是储层层内非均质性。同时,分析结果进一步表明,油水倒置系统中,存在低电阻率油层。