滩坝是发育于滨岸带非常重要的一种沉积相类型和油气储集体,是滩和坝的总称。国外关于滩坝的研究,多集中于对现代沉积与野外露头的考察,侧重于成因机理的解释;中国的沉积学家、石油地质学家则偏重于陆相湖盆滩坝的沉积特征与油气地质意义的研究。作者从滩坝的成因出发,对滩坝的分类、沉积模式、控制因素、古地理及油气意义进行了总结梳理,提出滩坝是“风(风浪)-源(物源)-盆(盆地演化)”系统内综合作用下的产物,表现在:波浪是滩坝形成的动力;物源是滩坝形成的物质基础;盆地层序—构造演化过程中古地貌与古水深决定了滩坝的发育位置与范围。研究滩坝发育的控制因素,有利于为其在垂向上和平面上的分布预测提供有力的支持,具有重要的油气勘探意义。滩坝砂体记录了其形成时的古地理条件。特别地,通过对滩坝砂体沉积特征的解剖,可以一定程度上定量反映其形成时的古风浪条件,进而可以恢复古大气流场,这对古气候的恢复起到了重要的补充作用。

基于四川盆地多个层位的、不同岩相的碳酸盐岩具有差异岩溶特征的发现与思考,结合当今国外有关碳酸盐岩早成岩期喀斯特化研究进展的调研,进行了简单的梳理与归纳。(1)喀斯特物质基础可分为孔渗性较好的早成岩期岩石与致密的晚成岩期岩石2类。它们分别以基质粒间孔和裂缝作为岩溶水的输导介质,形成所谓的非受限管道与受限管道,从而控制了不同成岩期岩石的喀斯特形态特征,并强调不同成岩期碳酸盐岩孔渗性控制喀斯特缝洞发育模式。(2)重视不同地理环境对喀斯特化的影响,按地理环境可以分为岛屿、海岸型喀斯特和大陆型喀斯特2类:前者主要以与大气淡水透镜体相关的化学溶蚀为主,发育极具识别意义的侧翼边缘溶洞,但其影响是局部性的;后者以地表、地下河流的机械侵蚀为主,地下暗河沉积发育,其影响是区域性的。(3)重点关注目前国内涉及较少的早成岩期喀斯特的宏观与微观特征、判识标志以及溶蚀机理等研究成果。最后,结合四川盆地古生界多个层位类似早成岩期喀斯特的发现与识别,分析总结早成岩期喀斯特型储集层发育及分布特征,以期今后对类似喀斯特现象的发现、识别以及相关储集层的勘探提供参考与借鉴。

综合钻井、录井、岩心、薄片等资料,研究四川盆地南部中二叠统茅口组碳酸盐岩的岩溶特征,并分析讨论其机理与模式。茅口组为开阔海台地沉积,以发育高能滩相颗粒灰岩与非滩相低能泥晶灰岩的不等厚互层为特征。岩溶主要发育在茅口组上部,表现为大量溶蚀缝洞发育,且多被离解的碳酸盐岩碎屑、方解石晶粒、碳质泥屑等不同来源的物质混合充填,但缺乏典型的岩溶角砾。茅口组岩溶属于大陆环境下早成岩期岩溶类型,一个显著特征是岩性与岩相对溶蚀-充填作用的控制:非滩相泥晶岩类岩性致密,岩溶欠发育;高能滩相颗粒岩类岩溶发育良好,并可以识别出基岩带、半离解带和混合充填带3种溶蚀-充填带。根据上述特征,认为泥晶灰岩致密层与颗粒灰岩高渗层在纵向上的多旋回叠置,以及先期的孔渗系统和断裂裂缝体系为岩溶水提供输导体系,导致形成了同期多层的颗粒滩相控岩溶系统,并在岩溶台地和斜坡岩溶型储集层皆较发育。该研究成果不仅可为相关研究提供补充与参考,还对研究区茅口组油气勘探具有一定的指导意义。

四川盆地东部(文中简称“川东”)上二叠统长兴组近顶部非礁相地层尚未见暴露剥蚀现象的报道。文中以川东涪陵地区二龙口长兴组顶部非礁相地层剖面为例,综合宏微观特征、矿物学特征及地球化学特征等分析发现,在长兴组顶部存在厚3～7cm、垂向分带特征清晰的风化壳,自下而上可分为4层:泥晶生屑灰岩构成的基岩、微风化层、以富硅脱钙为特征的半风化层(由下至上分为3个微层:致密的半风化层、具晕圈的铁质夹层和疏松多孔的半风化层)和以富铁为特征的全风化层(由下至上分为3个微层:橙红色富铁质层、杂色纹层状黏土层、红色富铁质表层)。风化壳中黏土矿物几乎全是伊利石,未见到强风化阶段的次生矿物如高岭石、三水铝石,氧化铁矿物富集,总体体现出中等风化的特征,对应于风化壳演化的富铁锰阶段。进一步分析发现,该风化壳之上的飞仙关组底部存在厚约80cm的泥页岩与灰岩韵律地层,并富含珊瑚、腕足类(欧姆贝)、苔藓虫及三叶虫等原位埋藏的典型二叠系宏体生物化石,反映了研究区在二叠纪末期曾发生抬升暴露;同时研究区长兴组野外露头和钻井岩心均发育较多垂直溶沟、溶洞等岩溶组构,并为离解的碳酸盐岩砂、角砾和碳质泥等混合充填,说明川东地区长兴组非礁相地层受到了表生岩溶的改造。川东地区二叠纪末期的海退事件不仅使台地区海水变浅,甚至长时间的大面积暴露,而且使长兴组碳酸盐岩普遍受到表生岩溶改造,甚至非礁相地层也可能被改造成为岩溶型储集层。这一结果不仅对二叠纪晚期海平面升降事件研究具有借鉴意义,而且指出了台地内受到表生岩溶改造的非礁相地层也可作为勘探有利区带,因而具有重要的勘探实践意义。

应用钻井、测井和地震等资料对川中龙岗地区下侏罗统大安寨段的沉积相类型及其展布特征进行了研究,将大安寨段的湖泊相沉积划分为4个亚相及若干微相。大安寨段沉积时期的沉积展布及演化主要受湖平面升降控制,经历过一次较大规模的水进水退旋回:大三沉积时期发生水进,主体为浅湖—半深湖沉积;大一三沉积时期水体最深,主体为半深湖沉积;大一三沉积晚期发生水退,到大一沉积晚期湖平面已降至较低水平,主体为滨浅湖沉积,介壳灰岩发育。沉积相带在平面上具有明显的环带状展布特征,据此建立了大安寨段沉积模式。大一段主要发育5个介壳滩,是最有利于储集层发育的沉积相带。储集岩类型主要为介壳灰岩和泥质介壳灰岩,结合裂缝发育分析,预测了3个有利储集层区带。

川西坳陷在上侏罗统蓬莱镇组沉积期,地形平缓、气候干旱,湖平面频繁变化,发育了一套以浅水三角洲—漫湖为主的沉积体系。基于高分辨率层序地层学理论,通过对野外露头、岩心、分析化验和钻井资料的综合利用,阐明了发育在湖平面频繁变化背景下的浅水漫湖沉积特征,总结了砂体垂向叠置关系和平面分布规律,建立了浅水漫湖沉积体系砂体叠置模式。(1)分流河道和滩坝是研究区内浅水漫湖沉积体系的主要微相类型;(2)分流河道垂直于湖岸线分布,滩坝平行于湖岸线分布,在高频层序发育过程中,由于湖浪淘洗、河流进积等因素的改造,浅水漫湖沉积砂体经历了沉积—破坏—再沉积的过程,在平面上表现为分流河道切割多期平行于湖岸线的滩坝砂;(3)多种成因砂体叠置模式可以分为4种,分别为同期同相自旋回叠置模式、同期异相自旋回叠置模式、不同期同相异旋回叠置模式和不同期不同相异旋回叠置模式。

对北京西山下苇甸剖面寒武系徐庄组鲕粒灰岩进行了观察和研究,在其中不仅发现了有核及无核同心—放射状鲕、单(或多)晶鲕、泥晶鲕和复合鲕,而且还发现了暗色颗粒包壳、凝聚颗粒和黄铁矿聚集体等特殊组构。暗色颗粒包壳的发现尚属首次,其可能是丝状蓝细菌菌体的残留物。凝聚颗粒由方解石或白云石构成,可能代表了微生物席内的含氧气泡。生物碎屑上的附着体可能是微生物群落的痕迹,在其内部发现有类似鲕粒的球状颗粒。复合鲕胶结松散,包壳不发育,表明其可能形成于相对稳定的水体环境。研究表明,徐庄组鲕粒可能形成于水动力条件相对较弱的浅海环境中,微生物在鲕粒的形成过程中发挥了较大的作用。

渭河盆地位于鄂尔多斯地块南缘与秦岭造山带的交接部位,为一新生代盆地,古近系和新近系沉积厚度几千米,沉积类型多样,通过钻井及大量野外剖面的详细观察及实测,开展了地层、沉积相及岩相古地理学的研究。对渭河盆地新生代地层单位进行了重新厘定,并根据沉积特征划分为冲积扇沉积、河流沉积、湖泊沉积、三角洲沉积及风成沉积5种沉积类型。研究认为:整个沉积过程,盆地边断、边陷、边充填,纵向上极不对称,沉积中心偏南,平面上西窄东宽,盆地边部以冲积扇沉积为主,向中心由三角洲沉积逐渐过渡为湖相沉积。盆地从始新世开始沉积,渐新世后期抬升并存在沉积间断,中新世冷水沟期接着开始沉积,水体逐渐扩大,寇家村期湖泊广泛发育,至灞河期沉积范围达到最大,上新世游河期盆地存在西安、固市两大沉积凹陷区,边部开始出现风成沉积,第四纪西部隆起,湖泊沉积范围开始缩小,中更新世至全新世,盆地内湖泊萎缩成区域上的小型洼地。

通过对26口井岩心观察,结合区域构造背景,在鄂尔多斯盆地富县探区三叠系延长组中识别出典型的震积岩。该区震积岩代表性沉积构造有液化砂脉、液化卷曲变形、环状层理、负载构造、球枕构造、微断层、微裂缝、震裂岩与震碎角砾岩,其中液化砂脉和液化卷曲变形是地震引起的主要软沉积变形构造。震积岩垂向序列划分为两类:一种以脆性变形为主,自下向上依次为下伏未震层,扰动层,微断层、微裂缝及震裂岩层段,液化卷曲变形层段,震碎角砾岩层段,液化砂脉层段及上覆未震层;另一种以软沉积变形为主,自下至上依次为下伏未震层,环状层段,扰动层,球枕构造及负载构造层段,液化砂脉及液化卷曲变形层,枕状层及上覆未震层。富县探区延长组中的震积岩说明在该盆地晚三叠世存在一个强地震事件活跃期;震积岩中的微裂缝、微断层、震裂岩及液化砂脉可改善储集层物性,同时震碎角砾岩和网状砂脉也是良好的储集层。

在岩心观察的基础上,结合录井资料、重矿物分析及地震资料,对三塘湖盆地马朗凹陷西山窑组物源方向、沉积相展布及沉积模式进行研究。研究认为马朗凹陷西山窑组主要发育辫状河三角洲和湖泊相2种沉积相。西山窑组下段沉积时期,辫状河三角洲在湖盆北侧大面积分布,辫状河三角洲前缘的水下分流河道频繁改道、迁移,相互切割,叠置成厚20～50m连片分布的砂体。西山窑组上段沉积时期,马朗凹陷以湖泊相沉积为主,有小规模的辫状河三角洲发育,局部发育滩坝砂体。西山窑组沉积整体呈现出一个水进过程。分析化验数据表明,西山窑组砂岩以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,储集层胶结作用不强,以压实减孔为主,主要发育剩余粒间孔;储集层质量主要受控于沉积微相,水下分流河道砂体是最好的储集砂体。

江汉盆地为中国东部典型的中、新生代盐湖盆地,近些年在新沟油田古近系新沟嘴组发现致密油藏,储集层主要为与盐韵律相关的白云岩和粉砂岩层。为了探究盐韵律的发育特征及其意义,作者以岩心精细观察为基础,结合测录井、分析化验资料,根据盐矿物种类、剖面结构和厚度,对新沟嘴组盐韵律发育规模进行了不同级别的划分,对各级韵律的剖面特征进行了描述,并对其形成机理进行了分析。在此基础上,从古气候及油气2个角度探讨了盐韵律的地质意义。盐韵律的形成是湖平面上升—下降不断变化的直接响应。新沟嘴组盐韵律中广泛发育广温相盐类矿物白云石、方解石,指示江汉盆地古近系新沟嘴期的气候特征为古温度介于寒冷和炎热之间的过渡型半干旱—干旱气候;一个完整的盐韵律可以形成一个生储盖组合,对油气生成、储集和保存具有重要意义。

在20世纪90年代,Lehrmann等把中国南方贵州省南部罗甸地区早三叠世的一个孤立的“罗甸碳酸盐岩台地”,称作“大贵州滩”。在国外,已有300多篇文章引用“大贵州滩”这一术语。笔者等曾对中国南方早及中三叠世的岩相古地理进行过研究,根据我们的地质资料,在贵州省南部的罗甸地区,在早三叠世,只有一个孤立的“罗甸碳酸盐岩台地”,没有“大贵州滩”,也不能把“罗甸碳酸盐岩台地”称作“大贵州滩”。《古地理学报》(英文版)2015年第4卷第1期,刊登了冯增昭等的文章,There was no “Great Bank of Guizhou” in the Early Triassic in Guizhou Province,South China(中国南方贵州省早三叠世没有“大贵州滩”)。本文是该英文文章的详细摘要,目的在于让国内的广大读者也知道:“大贵州滩”这一术语是严重的名不副实,不应继续使用。