塔里木盆地奥陶系是重要的烃源岩和储集层,建立顺托果勒地区奥陶系鹰山组、一间房组及恰尔巴克组等时地层格架是开展地质研究和发现油气资源的基础。本文基于岩电特征,建立碳同位素对比标准,完善了奥陶系台地到斜坡相区牙形石化石带,确立顺托果勒地区奥陶系鹰山组—恰尔巴克组划分对比格架,并阐明鹰山组—恰尔巴克组特征及展布规律。研究表明,在完善牙形石化石带序列的基础上,指出鹰山组、一间房组及恰尔巴克组边界处碳同位素变化明显,地层序列发育齐全。鹰山组沉积时期是塔里木盆地台地发育的鼎盛时期,沉积环境稳定,水深基本一致,碳酸盐沉积速率虽较大但却相近。鹰山组厚度大且分布较稳定,一般在700 m左右,可细划分为4段,各段厚度为130~150 m。一间房组沉积时期,顺托果勒地区的沉积环境为一个碳酸盐缓坡环境,碳酸盐沉积速率相对较小。一间房组厚度在100~250 m不等,在顺南地区厚度最大,一般超过了200 m,最大可达250 m;古隆地区与顺北地区次之,厚度一般为130~150 m;跃进地区厚度最小,只有100 m。一间房组可细分为上下2段:上段厚度一般为60~70 m;下段为70~80 m左右。恰尔巴克组沉积时期,研究区处于一个较深水斜坡环境,沉积速率小,沉积环境稳定,全区厚度相近,而且厚度较小,一般为30~40 m。
敦煌盆地是一个处于石油勘探早期阶段的中生代的断陷盆地,油气资源勘探潜力较大,搭建层序地层格架、阐明沉积体系分布是发现油气资源的基础。本文利用露头、钻测井、岩心和地震资料,综合考虑构造演化、物源体系、岩心特征等多种因素,明确了敦煌盆地五墩凹陷侏罗系沉积相类型及分布规律。研究表明,本次研究的主要目的层中下侏罗统可以划分为2个三级层序,SQI大致对应于下侏罗统大山口组,SQII对应于中侏罗统中间沟组一段。边界断裂的活动形成了箕状断陷结构,使得凹陷的古地形具有南部陡、北部缓的分异特点,充填地层具有南厚北薄的分布特征。敦煌盆地沉积物主要来自北山、阿尔金—祁连山和三危山,五墩凹陷的沉积物来自于北部、南部和东部物源。五墩凹陷中下侏罗统发育辫状河三角洲、扇三角洲和湖泊等3种沉积相类型。该区的两口探井(西参1井和墩1井)在中下侏罗统均只钻遇辫状河三角洲前缘亚相;扇三角洲无井钻遇,但是可以通过露头和地震资料识别出来;湖相沉积可以分为滨浅湖及湖底扇两种亚相,滨浅湖亚相主要发育湖泥和滩坝两种微相,湖底扇亚相发育砂质碎屑舌状体和泥质碎屑舌状体两种微相。五墩凹陷沉积体系和砂体分布规律主要受构造背景和物源的双重控制。北部及北东部受北山和北东部长轴方向物源影响形成辫状河三角洲,南部受三危山物源影响形成扇三角洲沉积,凹陷中央为滨浅湖沉积。
为明确巴布亚盆地主要的含油气系统发育层段——侏罗系的沉积特征及其与油气勘探的关系,在分析前人研究成果、沉积背景与古物源的基础上,通过地震相、测井相、岩心相“三相”联合分析及与周边的布劳斯盆地的类比,识别了沉积微相类型,刻画了沉积体系的纵横向展布特征;通过不同沉积相带生烃指标、储层物性参数对比,明确了有利的烃源岩与储层发育区,以指导油气勘探。研究结果如下:(1)巴布亚盆地在中生代侏罗纪具有宽缓的古地貌,盆地西南高,东北部低。侏罗系发育稳定被动大陆边缘三角洲沉积,主要物源来自澳大利亚西部古陆,周缘凸起提供局部物源。盆地内以三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分支河道、河口坝、分支河道间等沉积为主。该层段的沉积特征与同处于澳大利亚北缘的布劳斯盆地侏罗系Plover组的特征相似。(2)三角洲主体来自盆地西南部,纵向上四期叠置继承性发育,经历了两期主要的海退和海侵沉积旋回,并且以上升半旋回为主。中下侏罗统的Magobu组地层主要为进积叠加序列,该时期物源充足,水动力强,而上侏罗统的Imburu组则主要为退积序列,晚期沉积了一套稳定的泥岩。三角洲平面上分布范围广,巴布亚褶皱带处于三角洲前缘带,其砂体被潮汐作用改造成指状或点状形态。(3)侏罗系Magobu和Koi Iange组前三角洲-浅海相带烃源岩品质相对较好,三角洲前缘河口砂坝砂体被簸选和改造为优质的储层,该区带内发育的逆冲挤压圈闭为盆地的潜在有利勘探目标。
浅水三角洲是沉积学和油气勘探开发领域的热点,目前研究主要集中在大型坳陷型盆地内,部分学者研究证明在断陷湖盆萎缩期或裂陷初期也存在浅水三角洲沉积,但研究较为薄弱。本文利用岩心、测井、地震以及分析化验资料,对Muglad盆地研究区内Aradeiba组浅水三角洲的沉积有利条件、沉积特征以及垂向演化特征进行了深入剖析,结合湖平面变化、物源供应等情况,建立其沉积演化模式。研究区在Aradeiba期构造相对简单,基底起伏不大,地势宽缓;古气候温暖潮湿,利于母岩区风化作用的进行,物源充足;古水体水浅动荡,具备形成浅水三角洲的有利沉积条件。综合组分、沉积构造、岩心旋回及粒度、录井等多方面资料,分析研究区内发育的浅水三角洲。取心段由多个小型冲刷面或沉积间断面分隔的正韵律叠加而成,每个正韵律下部为中-粗砂岩沉积,发育强水动力沉积构造,顶部则多为杂色泥岩。石英含量很高,分选好,砂岩粒度概率曲线以两段式为主,跳跃总体含量较高,也有一定量的悬浮总体,反映了浅水牵引流的沉积特点。根据Aradeiba组岩心相及测井相特征,研究区内主要为浅水三角洲前缘沉积。延伸远并且多分叉的水下分支河道发育,表现出高幅箱型-高幅钟型-中高幅薄箱型等多种测井相类型;河口坝在测井曲线上呈中高幅漏斗型。Aradeiba组自上而下划分为5个小层,结合测井解释成果、岩心相与测井相特征以及砂岩含量图,对不同小层的垂向沉积特征分析,发现不同小层主体沉积微相发生明显演化。综合湖平面、构造演化等因素,提出Unity凹陷Aradeiba组各小层沉积演化模式。裂陷初期,湖平面上升,第5小层主要为远砂坝、席状砂沉积;随着断裂活动加强,物源充足,浅水三角洲规模增大,第4、第3小层分别主要为水下分支河道、河口坝沉积;第2小层沉积时,湖泊水动力增强,分支河道发生明显席状化;伴随湖平面快速上升,第1小层主要为浅湖相泥岩披覆沉积。以上分析,对于加深Muglad盆地的沉积学认识并拓展油气勘探的领域和范围具有一定的指导意义。
断陷湖盆缓坡河流成因砂体是重要的油气储集单元。根据岩心观察、钻井岩/电特征并结合地震沉积学方法,分析断陷湖盆缓坡河流沉积体系和砂体时空分布特征,能为油气精细勘探提供可靠的依据。研究表明,霸县凹陷文安斜坡中部东营组三段周期性地发育4条呈NE-SW辫-曲复合型河流沉积,由河道沉积、砂坝沉积和泛滥平原沉积3种亚相以及辫状河道、曲流河道、砂质河道砂坝、泥质河道砂坝、决口扇和泛滥平原泥6种微相构成。河流展布方向与正北夹角(α)为40°~65°,河道视宽度(l)为1.47~2.64 km,主河道的视宽度(w)为0.03~0.58 km,河道带测量厚度(H)为16.0~52.0 m,主河道测量厚度(D)为8.0~23.0 m,主河道钻井解释厚度(d)为1~16.5 m,平均厚度6.5 m。断陷盆地断-坳转换期缓坡河流相沉积受控于盆地构造、气候、物源、沉积物压实及流速等多因素。边界断层差异性活动导致的盆地不均衡沉降是缓坡带河流相类型及砂体空间分布的主控因素。气候周期性变化通过流量控制了河型,调整和改造早期河道沉积物,决定了微相和砂体组合。斜坡中外带是粗粒沉积物主要卸载区,河道及河道砂坝等优势储集砂体呈条带状连片分布,斜坡内带形成的厚层泥岩限制油气垂向运移和侧向充注。斜坡中外带被油源断层切割,在油气运移路径上受晚期断层切割的厚层河道及河道砂坝是岩性-构造油气藏勘探的潜力区域。
苏丹Muglad 盆地油气资源丰富,是重要的油气探区。盆地中南部西斜坡位于Kaikang坳陷西部斜坡带,是Muglad盆地重要的勘探区之一。研究区在构造转型时期遭受严重剥蚀,目前残余地层厚度约为5 000 m。受区域构造活动的影响,研究区的沉积储层发育演化与构造演化密切相关。随着构造圈闭勘探进入中后期,寻找新的勘探领域和目标已成为当务之急。因此,岩性地层圈闭勘探已成为研究区目标转换的重要途径。目前,对Muglad盆地中南部西斜坡层序地层结构等基本问题的认识还不够系统,制约了研究区油气勘探的进程。综合利用岩心、测井及地震等资料,运用层序地层学原理,在苏丹Muglad盆地中南部西斜坡层序地层格架划分的基础上,重点对沉积层序演化特征及其控制因素进行了分析。同时,探讨了有利生储盖组合,并预测和评价了有利地层圈闭。主要成果及认识如下:(1)Muglad盆地经历了3次裂谷断陷活动及其后裂谷期的3次热沉降坳陷活动,形成了6个二级层序;在二级层序格架内将白垩系Abu Gabra组至古近系Adok组划分为13个三级层序,每个层序的充填和演化都受区域构造控制。(2)研究区地层发育经历了三期断-坳作用,各阶段盆地均保持了其构造背景下的沉积特征,不同阶段构造控沉积作用差异明显。通过对Muglad盆地中南部西斜坡岩心、测井、地震及古水流分析,认为研究区在断陷期主要发育湖泊及辫状河三角洲沉积体系,坳陷期主要发育辫状河及三角洲等沉积体系。由于湖盆多期次的扩张与收缩,沉积体系在时空分布上具有继承性和差异性。(3)根据Muglud盆地中南部西斜坡白垩系-古近系烃源岩、储层和盖层形成的先后顺序及其空间组合关系,研究区可识别划分出四套生储盖组合。它们的成藏方式不同,主要包括两种类型的生储盖组合,即下生上储型和自生自储型。研究区以发育地层剥蚀不整合圈闭以及地层超覆不整合圈闭为主。研究区西部SQ5层序顶界面为区域剥蚀不整合面,与下伏地层形成剥蚀不整合三角区域,为有利的地层剥蚀不整合圈闭发育区。研究区西北部SQ4上超于不整合面之上,形成超覆不整合三角区域,为有利的地层超覆不整合圈闭发育区。
物源供应不仅影响了冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡地区沙河街组一段展布特征,而且控制了沉积类型和相带分布,进而决定了有利油气储层的发育。为了厘清蠡县斜坡地区的物源特征,从而指导进一步的沉积体系研究和勘探开发工作,本文基于饶阳凹陷蠡县斜坡3D地震资料、古近系沙河街组沙一段岩石学特征、重矿物组合及ZTR指数、碎屑锆石晶型及U-Pb年龄谱图,开展了沙一段沉积物源综合分析。研究结果表明:(1)蠡县斜坡北部、西部、南西部均发育有地震前积结构,且碎屑岩成分成熟度、ZTR指数分别向南东、东、北东方向增加,指示蠡县斜坡北部、西部、南西部各有一组水系携带物源注入。(2)依据岩屑组合和重矿物组合在平面上的展布特征,可以将蠡县斜坡地区划分出A、B、C 3个区域。其中A区地层具有来自基底隆起、切割岛弧环境的组分特征,且发育有一定的再旋回组分。岩屑组合为岩浆岩+沉积岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石+磁铁矿+赤褐铁矿;B区地层具有来自基底隆起的组分特征,岩屑组合为岩浆岩+沉积岩+少量变质岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石;C区地层具有来自基底隆起的组分特征,岩屑组合为岩浆岩+沉积岩+变质岩岩屑,重矿物组合为石榴石+锆石+钛铁矿。A、B、C区内沉积地层的发育依次由北部、西部、南西部水系控制,3组物源在西柳地区交汇。(3)锆石颗粒形态与年龄特征显示,工区内各物源对应的母岩区均为太行山隆起。其中注入工区北部的河流主要流经五台—忻州—涞源一带,携带的母岩主要为元古宇岩浆岩和古生界岩浆岩;携带西部物源的河流主要流经繁峙—涞源—阜平地区,对应的母岩主要为古生界岩浆岩;携带南西部物源的河流主要流经五台—阜平—定州一带,对应母岩主要为元古宇岩浆岩和古生界岩浆岩。相比沙二段,沙一段沉积时期西部物源供源能力有显著增强,南西部物源输入能力相对下降。(4)各组水系携带物源注入工区后形成浅水三角洲沉积体系,且距物源越近,物源供给强度越大,砂体发育情况越好。
泥盆系/石炭系是广泛的不整合界面。在我国柴达木盆地东部,上泥盆统至下石炭统呈现明显的沉积分异,这种差异代表着晚泥盆世以来沉积环境巨大变迁。为探究二者之间的差异和内在联系,本次利用岩石学研究手段,通过柴达木盆地东部上泥盆统与下石炭统的岩石组合、分布及岩相对比,刻画晚泥盆世至早石炭世沉积物质空间分布特征,并结合地质背景讨论了沉积物质分布差异内在因素。结果认为,柴达木盆地东部上泥盆统与下石炭统物质特征、古地貌特征既有区别又有内在联系。尽管二者存在沉积间断,但早石炭世早期沉积物质仍呈现对前者地貌特征的继承性。受加里东末期南北向应力作用影响,晚泥盆世区内地貌开始呈现南北分异的格局,发育冲积扇-火山为特征的沉积体系。早石炭世早期地貌格局呈现更为清晰的继承性,其沉积岩石基本组分与晚泥盆世相似。但造山作用减弱使夷平作用主导,加之气候进一步湿润使其又有所不同,岩石组合自底部氧化色向上演化成灰色、灰黑色,岩相从辫状河转变为混积潮坪,并伴有小规模海侵成因泥灰岩,含生物泥灰岩夹层。早石炭世晚期更多表现为差异性大于继承性,至早石炭世晚期,夷平作用结束。受全球性大规模海侵以及全球冰雪消融、气候回暖、古亚洲洋-古特提斯洋扩张和海水向北漫至该区影响导致全面海泛。加之此时柴达木地处低纬度地区温暖气温有助于海洋生物繁盛,最终促使柴东地区大规模陆表海碳酸盐岩沉积。