古地理学报
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古地理学报
2020年 22卷 3期
刊出日期 2020-06-01
综述
岩相古地理学及沉积学
古地理学及矿产资源
地球化学与沉积环境
综述
397 朱筱敏, 董艳蕾, 曾洪流, 林承焰, 张宪国
中国地震沉积学研究现状和发展思考*
地震沉积学是地震地层学和层序地层学的延续发展。最近10多年来,地震沉积学研究受到人们的高度重视,在地震沉积学理论、陆相碎屑沉积砂体、海相沉积砂体、碳酸盐岩和混积岩刻画、地震成岩相预测、砂体精细表征和开发地质应用、地球物理新方法新技术、RGB(Red-Green-Blue)地震属性融合、储集层预测技术以及三维可视化技术雕刻地质体等10个方面取得了长足进展。未来地震沉积学应该关注地震地貌学理论模型、地震岩性学新方法、勘探地震沉积学、开发地震沉积学、地球物理反演新方法和人工智能技术等方面的研究,不断完善地震沉积学理论方法,拓展地震沉积学在油气勘探开发等领域的应用,助力油气勘探开发提高经济效益。
2020 Vol. 22 (3): 397-411 [摘要] ( 624 ) [HTML 1KB] [PDF 3725KB] ( 460 )
岩相古地理学及沉积学
412 董艳蕾, 陈祥, 伍炜, 杨道庆, 杨棵, 苏彬, 程逸凡, 左一苇, 赵瑞星, 邹通, 朱筱敏
准噶尔盆地西北部春光探区白垩系地震沉积学研究*
地震沉积学是精细表征沉积体系时空分布特征的有效手段。本文以准噶尔盆地西北部春光探区为例,首先对白垩系的层序界面和层序展布进行了分析,建立了高分辨层序地层格架,然后综合分析地震、录井、测井、岩心以及分析化验等资料,明确了该区的沉积相类型,最后以地震沉积学思想为指导,利用地层切片等多项技术,对沉积体系进行了精细的刻画。结果表明: (1)春光探区白垩系可以划分为4个三级层序和7个四级层序。(2)白垩系发育扇三角洲、辫状河三角洲、异重流和湖泊4种沉积相类型。(3)通过相位调整,建立了地震振幅与岩性的良好对应关系;利用分频处理、RGB属性融合和地层切片技术,精确地刻画了沉积体系的时空分布。呼图壁组沉积时期,春光探区西南角为扇三角洲,东部为辫状河三角洲和异重流沉积,在切片上可以清晰地观察到蜿蜒曲折的异重流水道及新月形的侧积复合体;胜金口组沉积时期是白垩系湖侵规模最大时期,最有利于东部异重流发育和保存,西南部扇三角洲继续继承性发育;连木沁组沉积时期,由于西南部抬升,只在东部接受沉积,发育辫状河三角洲,先前发育的异重流沉积逐渐萎缩。
2020 Vol. 22 (3): 412-427 [摘要] ( 519 ) [HTML 1KB] [PDF 8506KB] ( 241 )
428 谈明轩, 朱筱敏, 张自力, 刘强虎, 石文龙
断陷盆地拗陷期河流层序样式及其地貌响应:以渤海湾盆地沙垒田凸起区新近系明化镇组下段为例*
对于断陷盆地拗陷期远离滨岸的河流而言,其层序划分是层序地层学研究的难点。本研究在已有钻测井、岩心及地震资料分析基础上,以渤海湾盆地沙垒田凸起区新近系明化镇组下段(简称“明下段”)作为研究对象,将其划分为1个完整的三级层序、4个四级层序(即SQm1-SQm4)。沉积间断面、宽浅下切谷及复合连片砂体是该地区河流层序界面重要的识别标志。每个四级层序均由低可容空间和高可容空间体系域组成。地震地貌学定量分析表明,低可容空间体系有利于低弯度河流(辫状河、低弯度曲流河)发育,高可容空间体系域有利于中高弯度河流发育。新增可容空间和沉积物供给速率的变化对于河流不同体系域的砂体样式具有重要控制作用。
2020 Vol. 22 (3): 428-439 [摘要] ( 515 ) [HTML 1KB] [PDF 12877KB] ( 266 )
440 张自力, 朱筱敏, 李琦, 张锐锋, 耿荣燕, 曹兰柱, 施瑞生
断陷湖盆差异湖侵过程与层序格架下沉积体系特征响应: 以霸县凹陷古近系沙河街组为例*
断陷湖盆充填演化过程中发生的多期差异湖侵,控制了层序格架及其内部沉积体系类型和分布。基于霸县凹陷的三维地震资料,结合800口探井钻/测井、岩心及古生物等资料,在明确古近系湖盆演化过程的基础上,以沙河街组三段和一段为研究目标,分析差异湖侵作用过程中的层序结构及层序格架下的沉积差异特征。研究结果表明,沙三段沉积时期的缓慢湖侵过程中发育断坡—坡折层序结构,以多期退积型三角洲、扇三角洲沉积为主,形成厚层优质烃源岩。沙一段沉积时期的快速湖侵过程中,形成弯折—宽缓坡型层序结构样式,发育混积滩坝、小型近岸水下扇(扇三角洲)沉积。根据上述研究结果,认为断陷湖盆差异沉降控制了层序结构样式,古地貌和物源供给调节岩相的空间分布,湖盆不同演化阶段层序结构和沉积体系都存在显著的差异。在此基础上,建立差异湖侵作用下沉积体系特征的响应模型,可为同类型盆地中的油气勘探特别是岩性油气藏的勘探提供借鉴。
2020 Vol. 22 (3): 440-456 [摘要] ( 565 ) [HTML 1KB] [PDF 17782KB] ( 224 )
457 秦祎, 朱筱敏, 王彤, 郭诚, 谢爽慧
陆相断陷湖盆强制湖退及沉积响应:以莱州湾凹陷沙三段为例*
强制湖退体系域(FSST)是由相对湖平面下降驱动、发育于相同层序高位体系域之上及新层序低位体系域之下、在相对湖平面下降时期形成的、与油气勘探关系密切的一种退覆地层,与沉积物供给的变化无关。基于三维地震、钻井岩心和测录井资料,在层序地层学和沉积学理论指导下,发现莱州湾凹陷古近系沙河街组三段发育一套强制湖退体系域地层,垂向上可划分为3期,自下而上命名为P1、P2和P3,P1向湖盆中央终止于FSST底界面,P3顶部为显著不整合的层序界面。顺物源方向地震响应特征为缺失顶积层的低角度斜交前积反射,该反射自西向东推进到湖盆中央;在垂直物源方向的地震剖面上,可见下切谷地震响应。测井响应GR曲线呈漏斗状的复合体,表明沉积响应为上粗下细的反旋回。岩心及测井相分析结果表明,该FSST为一套河流—三角洲沉积体系,三角洲前缘伴生滑塌湖底扇沉积体。综合盆地区域构造演化、沉积物供给和气候变化等因素,认为该套沉积体系是气候相对干旱和绝对湖平面下降的共同产物。莱州湾凹陷沙三段FSST的发现对其沉积解释具有重要地质意义,对研究区进一步的油气勘探开发具有指导意义,也对研究陆相断陷湖盆FSST的形成与发现具有借鉴意义。
2020 Vol. 22 (3): 457-468 [摘要] ( 533 ) [HTML 1KB] [PDF 2548KB] ( 440 )
469 李维, 朱筱敏, 段宏亮, 李鹤永, 刘世丽
苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组细粒沉积岩纹层特征与成因*
深水细粒沉积物不仅可作为烃源岩,也可成为非常规油气的储集层。以苏北盆地高邮—金湖凹陷古近系阜宁组阜二段半深湖—深湖水平层理细粒沉积岩为研究对象,通过高精度厘米级岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、微量元素测试及扫描电镜等手段,分析了岩石纹层特征并尝试探讨其成因。结果表明: 高邮—金湖凹陷阜宁组二段半深湖—深湖细粒沉积岩岩性复杂,多种物质组分的混合及叠置形成了不同颜色的纹层。水平层理可根据纹层厚度进一步分为薄纹层状和厚纹层状2类沉积构造,两者的宏观与微观结构、物质组成等均存在差异。纹层成因复杂,但主要受形成和保存2个方面因素影响。在纹层形成过程中,各物质组分的产生与沉淀均具有季节性意义;纹层的保存主要与水体深度有关。
2020 Vol. 22 (3): 469-482 [摘要] ( 532 ) [HTML 1KB] [PDF 5136KB] ( 218 )
483 杨棵, 朱筱敏, 刘宇, 刘兴周, 郭峰
浊积岩和砂质碎屑流岩关键识别标志及辽河盆地岩心实例*
重力流是自然界中广泛存在的一种流体形式,不同学者基于不同切入点往往会提出多种重力流的划分方案。采用浊流和碎屑流的二分方案,对浊积岩和砂质碎屑流岩的沉积特征展开综述和探讨,旨在进一步概括这2类岩石的沉积特征,明确具有指示意义的最典型相标志。研究表明,在野外露头和钻井岩心中,可以通过以下典型特征鉴别浊积岩和砂质碎屑流岩: 砂岩内若发育以正粒序为特征的递变层理,则应该将其认定为浊积岩;若砂岩内发育泥岩撕裂屑、漂浮状泥砾或不含任何层理构造(块状砂岩),则应该将其认定为砂质碎屑流岩。这些特征是鉴别浊积岩和砂质碎屑流岩最可靠的标志。此外,变形层理、爬升波纹交错层理、波状层理、平行纹层、冲刷侵蚀界面、岩性突变界面和槽模等沉积构造也具有一定指示意义,出现这些特征时需要结合沉积背景、岩相的垂向组合关系和地球物理等资料进行综合判断。
2020 Vol. 22 (3): 483-492 [摘要] ( 486 ) [HTML 1KB] [PDF 11389KB] ( 427 )
493 李顺利, 李竞, 陈彬滔, 许磊, 于兴河, 侯国伟, 高照普
西湖凹陷渐新统花港组大型沿岸砂坝沉积特征及主控因素*
西湖凹陷位于东海陆架盆地东部坳陷带,是该盆地最大的富生烃凹陷,其主力储集层渐新统花港组的沉积环境与沉积体系类型一直存在较大争议。以岩心为基础,结合测井响应与地震反射特征,识别出西湖凹陷中东部花港组厚层砂岩主要有块状含砾中砂岩、冲洗层理中细砂岩、沙纹层理粉细砂岩共3种典型岩石类型,并通过统计分析沉积构造参数,明确花港组厚层砂岩主要发育在岸线附近的冲洗带,水动力强,波浪作用明显;该厚层砂岩在伽马测井曲线上整体表现为下部低幅锯齿箱状、顶部逐渐过渡为高幅锯齿状特征,地震上主要为中等振幅与连续性的、底平顶凸的丘状反射,为大型沿岸砂坝沉积。最后结合测井曲线样式、地震属性与含砂率拟合,刻画了沿岸砂坝的叠置样式与空间展布,确定西湖凹陷花港组大型沿岸砂坝主要分布在研究区东部三角洲前缘外侧,是由于基准面下降、水体变浅,早期形成的辫状河三角洲前缘受波浪作用改造而成。
2020 Vol. 22 (3): 493-503 [摘要] ( 472 ) [HTML 1KB] [PDF 5351KB] ( 210 )
504 刘自亮, 邓昆, 施泽进, 田亚铭, 王勇, 沈芳, 谭谦, 龚晓星
四川盆地下寒武统龙王庙组浅水碳酸盐岩台地沉积相特征及模式*
准确建立四川盆地龙王庙组沉积模式和精细刻画颗粒滩时空分布规律,是提高天然气勘探成功率的关键。依据野外露头、钻井、测井和地震等资料,综合分析四川盆地及周缘下寒武统龙王庙组沉积相类型及特征;以四级层序为单元,精细刻画等时地层格架内沉积相时空展布特征,建立沉积模式,揭示颗粒滩发育规律,指出下一步天然气勘探方向。结果表明: (1)四川盆地及周缘龙王庙组发育典型浅水碳酸盐岩镶边台地沉积体系,自盆地西缘向东依次发育混积潮坪、局限台地(颗粒滩、云坪和咸化潟湖等微相类型)、开阔台地(颗粒滩、灰坪等微相类型)、台地边缘和斜坡—盆地等沉积相类型;(2)建立了“一凹两隆,双滩成带”的沉积模式,颗粒滩的发育主要受控于古地貌和相对海平面升降,具体表现为垂向上主要发育于四级层序海退时期,平面上沿台地边缘带和围绕咸化潟湖的相对隆起区呈带状分布。由于颗粒滩是优质储集层发育的有利相带,因此该结果可为四川盆地寒武系龙王庙组下一步天然气勘探提供沉积地质基础。
2020 Vol. 22 (3): 504-522 [摘要] ( 592 ) [HTML 1KB] [PDF 17929KB] ( 542 )
523 雷涛, 邓虎成, 吴冬, 伏美燕, 唐明远, 崔璐, 丁晓琪, 夏宇, 解馨慧
鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合沉积模式*
碳酸盐岩是鄂尔多斯盆地古生代重要的油气储集层。综合利用岩心、薄片和测井资料,在鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合识别出蒸发台地、开阔台地和局限台地沉积亚相类型,详细分析了不同沉积亚相特征,建立受海平面升降控制的大牛地气田马家沟组中下组合沉积模式。马一段至马三段沉积时期海平面较低,沉积了蒸发台地相,其中马一段和马三段的盐湖微相主要分布于东南部,膏湖微相分布于盐湖外围,而马二段海平面略有上升,随之沉积了覆盖全区的泥云坪微相和膏云坪微相;马四段形成于最大海泛期,沉积开阔台地相,自下而上依次形成覆盖全区、稳定分布的灰坪微相和云灰坪微相;马五段形成于海退—海侵—海退过程,主体沉积局限台地相,马五7-10亚段的云坪微相覆盖全区,马五6亚段自西北往东南发育大面积的泥云坪微相,马五5亚段中部以灰坪微相为主,云坪微相围绕灰坪分散分布。
2020 Vol. 22 (3): 523-538 [摘要] ( 550 ) [HTML 1KB] [PDF 5391KB] ( 242 )
古地理学及矿产资源
539 沈默, 朱筱敏, 李程善, 张文选, 程逸凡, 江梦雅
鄂尔多斯盆地正宁地区三叠系延长组长9油层组成岩作用*
综合利用岩心、铸体薄片、扫描电镜等多种资料,对鄂尔多斯盆地正宁地区三叠系延长组长9油层组储集层的岩石类型、成岩作用类型、成岩相分布特征及主控因素进行了系统研究。延长组长9油层组储集层的岩石类型为细—中粒岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩,成岩作用类型主要为压实作用,同时还有绿泥石、方解石、铁方解石及硅质胶结作用,方解石交代作用和少量的溶蚀作用,储集层目前处于中成岩A期。根据层理频率和塑性颗粒含量将岩石划分为高频层理富片状塑性颗粒粉—细砂岩岩石相和低频层理富刚性矿物细—中砂岩岩石相,前者分布于水下分流河道边部,发育压实致密成岩相;后者形成于水下分流河道主河道和河口坝。根据砂体结构可划分为厚层单砂体和厚层多砂体。厚层单砂体为单期形成的河道或河口坝砂体,上部以方解石充填胶结成岩相为特征,下部以绿泥石衬边胶结成岩相为特征;厚层多砂体为多期砂体冲刷叠置形成,发育方解石绿泥石充填胶结成岩相。塑性颗粒含量对压实作用强度影响最大,叠加碳酸盐胶结致使储集层质量变差,而早期绿泥石环边胶结抑制压实作用,是有利储集层发育的重要条件。综合评价表明,延长组长9油层组有利储集层发育于绿泥石衬边胶结相,其次为绿泥石和方解石充填胶结相,最差储集层为方解石充填胶结相和压实致密相。
2020 Vol. 22 (3): 539-554 [摘要] ( 490 ) [HTML 1KB] [PDF 2983KB] ( 213 )
555 朱世发, 贾业, 万超凡, 马立驰, 崔殿, 孙超, 景安语
济阳坳陷富林洼陷中生界复杂岩性风化壳储集层成岩作用*
风化壳储集层成因及其差异性特征分析是当今储层地质学研究热点。渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷富林洼陷中生界油气勘探遇到瓶颈,目前探井仅钻揭白垩系顶部风化壳,且风化壳储集层岩性复杂、非均质性极强,明确风化壳储集层成岩改造、储集空间类型和组合关系,对本区乃至济阳坳陷中生界潜山油气勘探至关重要。通过岩心和薄片观察,结合录井、测井等资料,对富林洼陷白垩系西洼组复杂岩性风化壳储集层开展研究。结果表明: 风化壳岩性主要为安山岩和凝灰岩,其次为脉岩、隐爆角砾岩和砂砾岩。由于不同构造单元在复杂埋藏过程中经历了“洼—隆—隆”或“洼—隆—洼”的演化过程,不同岩性储集层的成岩序列和孔隙演化差异明显。火成岩和碎屑岩原生孔隙类型和成因明显不同,但现今储集空间均以次生孔隙特别是溶蚀孔为主,被溶蚀物质包括斑晶、基质以及火山岩屑等。溶蚀作用的主导流体多变,继抬升暴露过程中富含CO2的大气淡水之后,有机质成熟时排出的有机酸对储集层改善有积极作用。有利风化壳储集层的形成受到岩性、埋藏演化过程和成岩流体的共同控制。整体上,富林洼陷白垩系西洼组储集层质量由好到次的顺序为: 凝灰质砂砾岩,火山角砾岩,含残余气孔安山岩,凝灰岩,次火山岩;不同岩性风化壳储集层在复杂埋藏过程中,经历了不同的成岩改造。
2020 Vol. 22 (3): 555-569 [摘要] ( 506 ) [HTML 1KB] [PDF 7543KB] ( 205 )
地球化学与沉积环境
570 张琴, 王柏寒, 周琛, 孙祖宇, 梅啸寒, 原成帅, 王凯
北京十三陵地区青白口系长龙山组含铁建造的发育特征及成因*
含铁建造在整个前寒武纪的地质记录中分布广泛,但针对华北地区青白口系长龙山组出露的含铁建造目前还没有报道。文中通过野外观察及室内XRD、SEM、ICP-MS等手段,对北京十三陵地区出露的长龙山组含铁建造的分布规律、矿物组成、成矿物质来源等开展研究,并探讨含铁建造的成因机制。结果表明,含铁建造的铁质主要为赤铁矿,与石英、海绿石等矿物伴生。含铁建造存在2种分布模式: Ⅰ型含铁建造,与海绿石伴生,产出厚度变化大(1~50 cm),偏光显微镜下海绿石砂岩和铁质条带呈互层状产出,赤铁矿具近球形结构;Ⅱ型含铁建造,无海绿石伴生,产出厚度相对较大(一般大于10 cm),镜下见黑色的富铁层夹碎屑石英透镜体,赤铁矿常发育针状或雪花状结构。依据构造演化和微量元素分析,认为含铁建造的铁质来源主要为下马岭组顶部的铁质风化壳。Ⅰ型含铁建造为化学胶体沉淀与海绿石风化的混合成因;Ⅱ型含铁建造主要属于胶体化学沉积成因,后期可能经受了糜棱化改造作用。这一结论为华北地区前寒武纪含铁建造的找矿提供了沉积地质依据,对于完善含铁建造成矿机理及华北地区元古代构造演化具有重要的意义。
2020 Vol. 22 (3): 570-586 [摘要] ( 460 ) [HTML 1KB] [PDF 16731KB] ( 413 )
587 叶蕾, 朱筱敏, 张锐锋, 谢爽慧, 高园, 唐宏, 齐雪竹, 陈亚青
冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段浅水三角洲和滩坝的沉积环境*
浅水三角洲和滩坝不仅是当今沉积学研究热点,也是油气勘探重要的沉积类型,沉积环境控制着浅水三角洲和滩坝沉积体系的发育及演化。基于岩心、钻井、测井数据及孢粉化石、微量元素等分析化验资料,对渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段(简称“沙一段”)的沉积体系类型及沉积环境进行了综合研究。研究表明: (1)沙一段主要发育浅水三角洲和滩坝沉积。其中,沙一下亚段尾砂岩沉积时,以浅水三角洲内前缘、外前缘沉积为主;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,湖平面上升,浅水三角洲退积,以滨浅湖滩坝为主;沙一上亚段沉积时,湖平面下降,三角洲向湖盆中心持续推进,沉积主体转变为浅水三角洲。(2)浅水三角洲和滩坝的沉积演化受控于沉积环境。沙一下亚段尾砂岩沉积时,处于较为干旱的亚热带气候,沉积水体较浅,为微咸水—半咸水的氧化环境,有利于浅水三角洲的发育;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,发生大规模湖侵,水体加深,物源供给少,气候相对湿润,且盐度增加,过渡为还原环境,有利于滨浅湖滩坝的形成;沙一上亚段沉积时,物源供给充足,整体处于相对湿润的温带、亚热带气候,湖盆收缩,水体变浅,盐度相对较低,处于氧化条件下的淡水环境,有利于浅水三角洲的沉积。
2020 Vol. 22 (3): 587-600 [摘要] ( 552 ) [HTML 1KB] [PDF 3457KB] ( 223 )

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