陆相断陷盆地控砂原理研究现状

陆相断陷盆地控砂原理研究现状
陆相断陷盆地控砂原理研究现状

陆相盆地控砂原理研究现状、问题与发展趋势

1. 陆相盆地控砂原理研究现状与问题

陆相断陷盆地构造及其复杂,控砂因素多样,归纳起来,陆相断陷盆地控砂的主要原理包括古地貌控砂和层序界面控砂两大主要原理,古地貌控砂原理包括沟扇对应原理和坡折控砂原理,这些控砂原理在理论上推动了沉积学的发展,在实践上为油气勘探作出了重要的贡献。坡折控砂和层序界面是目前中国石油地质学家研究的一个热点。

1.1 “沟-扇”对应控砂原理研究现状与问题

早在20世纪60-70年代,沉积学家在研究海底扇沉积时就认识到了沟谷对扇形成的重要作用,在比较经典的海底扇沉积模式中,如意大利海底扇模式(Mutti E. 和 Ricci Lucchi F.,1972,1974,1975,1977)【1,2】、加利福尼亚州岸外几个现代海底扇(Normark W.R.,1970)【3】都给出了一个供给水道(Walker R.G.,1978)【4】。Normark W.R.还对供给峡谷对深水扇的影响进行了分析(Normark W.R.,1974)【5】。Nardin T.R.等人在对峡谷-扇体系和大陆坡-坡脚体系进行研究时认识到具有峡谷(点物源)和不具有峡谷(线物源)的物源供给方式的差异会导致在坡脚沉积物成因类型和沉积体规模的差异(Nardin T.R.,Heln F.J.,Gorsline D.S.和Edwards B.D.,1979)[6]。深切的峡谷就象个收集器,它拦截了由河流搬运到海岸以及由沿岸流改造的极粗沉积物,在峡谷中,滑坡和块体流是搬运沉积物、侵蚀谷壁,使沉积物沿补给水道沉积的重要机制(Shepard and Dill,1966; Lewis,1971;Stanley D.J.,Palmer H.D.& Dill r.f.,1978)【7-9】,沉积物以海底扇为主,而在不具峡谷的大陆坡区沉积物供给为线状物源,在坡脚沉积物中,浊积岩相对较少,以滑坡和块体流沉积为主(Gorsline and Emery,1959;Stanley,1963;Heezen and Drake,1964; Lowe,1982)【10-13】。

到20世纪90年代,随着层序的层学的兴起,人们对深海碎屑体系发育控制因素的认识越来越趋向于多元化(Reading,1991; Reading& Orton,1991;Reading &Richards,1994)[14-16],沉积物的供应的来源、速率和类型、海平面升降、区域盆地构造运动都是深海碎屑沉积体系的重要控制因素,Reading 和 Richards(1994)对单点物源、多点物源和线物源三种输入体系的类型对沉积体系类型、特征的影响做了非常详尽的分析,认识到深切峡谷单点和多点物源形成的扇体规模要比线物源形成的扇体规模要大的多,砂体更发育(Reading &Richards,1994)[16]。

在国内,胜利油田90年代在东营凹陷北部陡坡带勘探过程中,认识到陡坡带在横向上沟、梁相间起伏变化的特点,控制了5大扇群组合l0个大的复合扇体,东营凹陷北部陡坡带由西到东发育十沟十一粱,发育了10个较大的扇体群(孔凡仙,2000)【17】,提出了沟-扇对应的理论,有效地指导了陡坡扇砂砾岩体的勘探。后来在滨南、利津等油田也都认识到了沟-扇对应这一陡坡带扇体发育规律(谢风猛,武法东,陈建渝,曹树春,2002;毕义泉,2002;武法东,谢风猛,李湘军,陈建渝,2002)【18-20】。

现在国内研究沟扇对应时,只注重有没有沟,而对沟的成因、侵蚀时间以及沟所切过的源区岩性性质没有进行分析研究。沟能不能控制扇的形成,主要取决于沟所切过的地层岩性及其侵蚀的时间,一般所来侵蚀变质岩、火山岩的沟谷,一般在坡下容易形成扇体,而侵蚀碎屑岩,尤其是泥质岩,或者碳酸盐岩地区,一般不同意形成大规模的富砂扇体。沟谷侵蚀时间越长,越容易形成继承性扇体。因此,分析沟扇是否对应时,要加强沟的成因、切过的

地层、侵蚀时间等要素的综合分析才能得出正确的结论,而不能简单地看有没有沟谷形态地存在。

1.2 陆相盆地坡折控砂原理研究现状与问题

坡折带(slope break zone)的概念最早起源于地貌学,指地形坡度发生突变的地带(Vail P R, Mitchum R M, Todd R G.,1977)【21】。不论在沉积盆地中还是在剥蚀区都可能发育,不论在海相盆地还是在陆相盆地,沉积坡折都是很普遍的现象。在层序地层学中,“沉积坡折带”是一个重要的概念,是否发育Ⅰ型层序界面首先要取决于陆架坡折的存在(Stow D A V, Mayall M., 2000,Wheeler H E. 1964,Posamentier H W, Jervey M T, Vail P R. 1988)【22-24】在海相盆地中,在具陆架坡折的层序地层模式的指导下,油气勘探取得了巨大的成功。

中国陆相盆地中存在“坡折带”并对层序、砂体和油气藏起着重要的控制作用已基本得到中国石油地学家的认同。在陆相盆地中,坡折带泛指从坡折和坡脚及其附近的明显受斜坡控制的的侵蚀和沉积作用活跃地带,包括坡折、斜坡和坡脚三个部分(王英民,刘豪,辛仁臣,王颖,2005)【25】。早在1996年,樊太亮等在胜利油田埕岛地区东营组高分辨率层序地层与储层预测研究中就提出了坡折带的概念,并分析了坡折带对东营组沉积的控制作用,认为“坡折带决定了浊积物的卸载场所”(樊太亮,李卫东,1999)【26】。林畅松等(2000)对济阳坳陷沾化凹陷第三系构造坡折带进行了深入系统的研究,提出了断陷盆地构造坡折带的概念、特征、基本类型、对砂体的控制作用以及在预测隐蔽油气藏中地作用(林畅松,潘元林,肖建新,孔凡仙,刘景彦,郑和荣,2000)【27】。“坡折带”这一理论提出之后,在中国陆相断陷盆地中得到了迅速推广,对勘探起到了巨大指导作用,其主要贡献在于对砂体的预测和隐蔽油气藏预测中的应用,在各油区产生了巨大的经济效益,学术上也掀起了“坡折带”研究的高潮(陈发景,贾庆素,张洪年,2004;刘豪,王英民,2004;任建业,陆永潮.2004;王英民,金武弟,2003;王英民,刘豪,李立诚, 2002;王英民,刘豪,辛仁臣,王颖,2005;肖军王华,2003;谢玉洪,王振峰,2004;辛仁臣,王英民,2004;徐长贵,赖维成,2004.张善文,王英民,2003)【28-37】。目前学术界对陆相盆地坡折带的研究主要几种在3个方面:分类研究、控层控相研究、控藏研究、

关于陆相裂谷盆地坡折带的分类目前还没有一个统一的、学术界共同认可的分类方案。林畅松教授等(2000)将沾化凹陷的坡折带根据断裂所处的位置,将断裂坡折分为凹陷边缘断裂坡折、凸起边缘断裂坡折,根据断裂的平面组合形态将其分为叉形、帚形等断裂坡折【27】。任建业等(2004)将断陷盆地中的构造坡折带分为断坡带、弯折带、挠曲带和枢纽带4种类型【30】。王英民等(2002)在对准噶尔侏罗纪大型坳陷湖盆研究中发现,在坳陷盆地中除断裂坡折外,还存在挠曲坡折、沉积坡折和侵蚀坡折等不同成因类型,它们表现为多级坡折带的特点,在平面上和剖面上有复杂的组合模式【32】。目前国内关于断裂坡折的分类多数为形态分类,对成因强调的较少。

在伸展断裂坡折的分类中,关于传递坡折的分类文献较少。传递带的概念最早是在挤压变形研究中提出来的(Dahlstrom C.D.A,1970)【38】。重叠的构造末端能使缩短保持平衡或使这种缩短呈规则、平滑变化,这样的构造称为“传递带”(Dahlstrom C.D.A,1970)。目前,目前国内对这一术语的翻译比较混乱,除传递带外,还有称为“转换带”、“调节带”、“变换带”等等,本文暂统称为“传递带”。陈发景教授等人在Morley(1990)的分类(Morley C K, Nelson R A, Patton T L.,1990)【39】基础上,按照传递带传递、调节应变和位移变化方向与伸展构造走向的关系,将传递带分为纵向、斜交传递带和横向传递带,而后按照断层间叠覆程度进一步分为趋近型、叠覆型或完全叠覆型和共线性,按照断层倾向分为同向型、背向型和对向型(陈发景,贾庆素,张洪年,2004)【28】。

另外,在文献检索中,在陆相盆地研究中很少见到关于走滑型坡折带的研究。实际上,许多盆地的形成与走滑作用有关,而不是纯伸展而成的(Campagna D.& Aydin A.,1994; Serpa L.& Pavlis T.L.,1996)[40-41]。但是国内关于坡折的研究主要集中在关于伸展型边界断裂坡折的研究,关于走滑型边界断裂坡折对沉积体系的控制作用的研究和报道都比较少。

坡折带对油气勘探的一个重要的作用就是对储层和隐蔽圈闭的预测,国内目前关于这方面的研究实例非常非常的多【25-30、33-34、36-37】,可以说,陆相坡折带理论是中国石油地质学界的一个创新,陆相坡折带的研究对油气勘探作出了重要的贡献。

但是,中国陆相坡折的研究也存在一些问题,如研究对象主要集中于伸展断裂坡折,而对沉积坡折、走滑型边界断裂坡折等研究的相对要欠缺;对坡折的分析主要集中于几何形态特征的分析,而欠缺坡折成因机制的研究;注重坡折控砂现象的研究,欠缺坡折控砂条件的研究,因为并非所有坡折都可以控砂;大多数学者对坡折的研究都没有进行古地貌恢复研究,而是用现今的坡折来研究对古沉积的研究,虽然对于中国大多数陆相盆地来说,坡折的发育具有继承性,但对一些晚期构造活动强烈的地区,只有进行了古地貌恢复之后才能进行正确的砂体预测。

1.3 陆相盆地层序界面控砂原理研究现状与问题

1.3.1 层序地层学的形成与发展简述

层序地层学是70年代末由P.R.Vail教授及其在EXXON的同行们在R.M.Mitchum 和

J.B.Sangree等在地震地层学基础上发展起来的,在经历了萌芽阶段(1949-1977)、形成阶段(1977-1988)和综合发展阶段(1988-今)等三大发展阶段,层序地层学的概念体系已经建立。

层序地层学萌芽阶段(1948—1977):最早在1948年美国地质学会举办的沉积相研讨会上,Sloss,Krumbein及Dapples等(1949)人就提出了“层序”是“一种以不整合面为边界的地层单位”这个概念(Sloss L.L. ,W,Krumbein and E.Dappls,1949)【42】,可一直二十世纪7O年代“层序”仍未得到普遍认可和应用,只是Sloss(1963)在北美克拉通晚寒武世至全新世地层研究中,率先应用“层序”进行了地层划分(Sloss L.L.,1963)[43] ,,其后也仅有他的学生接受和应用了这一概念,并主要限于克拉通盆地中根据地表露头所见的区域不整合面进行地层层序划分,但这为当今层序地层学的发展奠定了概念基础。

地震地层学成熟和层序地层学形成及发展阶段(1977一l988):二十世纪7O年代末,“地震地层学”(Vail等,1977)和“地震地层学在油气勘探中的应用”(Payton等,1977)等著作的出版,标志着地震地层学已进入发展成熟期。这一阶段进一步完善和发展了层序的概念(Posamentier等,1988)[24],明确层序是以不整合面及其与之可对比的整合面为边界,在成因上有联系的具有旋回结构的,并可置于年代地层框架的一套沉积地层,建立了一套主要依据地震资料进行层序分析的技术系统和方法体系(Vail等,1977)[216];提出了利用地震反射界面上超点的迁移幅度研究海平面变化的方法(Vail等,1977),阐明了全球海平面变化具有相对一致性,海平面变化控制层序发育的观点;应用地震、钻测井资料确定和预测盆地地层结构、沉积相类型及其区域分布,建立了被动大陆边缘盆地地层分布模式,为此后建立具有成因意义的层序演化模式(Posamentier等,1988;Galloway,1989[44])奠定了基础。因此,这一阶段对层序地层学的发展具有极其重要意义(Sloss,1988;Van Wagoner等,1990[45])。

层序地层学理论系统化与综合化发展阶段(1988年一至今):“海平面变化综合分析”(Vail等,1988),“层序地层学工作手册”和“层序地层学基础”(Sagree和Vail等,1988)及1988年SEPM 层序地层学特刊(Wagoner等,1988),以及Mitchurn等有关层序地层学的著作的问世,标志层序地层学进入全面发展的新阶段。在这以阶段理论上主要形成了三大层序地

层学派,即以P.R.Vail等为代表的经典层序地层学派,W.E.Galloway为代表的成因地层学派和T.A.Cross为代表的基准面旋回学派,国内也称其为“高分辨率层序地层学”(邓宏文,1995)【46】派,其实是否高分辨与学科无关,主要取决于研究对象的资料情况。

1.3.2 陆相层序地层学研究进展

陆相盆地层序地层研究作为层序地层学的一个主要方面,自二十世纪9O年代以来,就成为了源于海相沉积研究发展起来的层序地层学发展史上的一大亮点。而陆相湖盆与海相盆地相比,存在诸多的差异:①湖盆具有物源多且近,沉降中心多且迁移性强,相带窄且变化快,水域面积小且变化大等特点(Shanley等,1994)[47]。②除近海湖盆偶有”海泛”作用外,尚无资料表明湖盆中湖平面变化与全球海平面变化有任何关系(薛良清,1990),因此,一般湖盆的湖平面变化基本上不受全球海平面变化的影响。湖平面变化具有周期性和幕次性两种变化,其中湖平面的周期性变化与气候和季节的周期性变化有关,而幕式变化则主要由构造运动所致(解习农等,1995)。③湖盆规模小,内部构造分异大,沉积及沉降速率差异大,增加了沉积层序的复杂性和多样性。④断陷湖盆层序的形成与演化主要受控于区域性构造事件或幕式构造旋回,复杂的构造格局和幕式构造作用导致层序样式的多样性和层序构成的复杂性(解习农等,1995)。

正因为二者存在这些差异,所以,最初人们怀疑,从研究浅海相盆地发展起来的传统层序地层学理论,能适用于陆相盆地吗?对此,近些年来国内外许多会议和学者都作过努力探索。1991年在美国举行的NUNA会议,对层序地层学在陆相地层中的应用进行了专门探讨,认为经典的层序地层学原理和概念能有效地应用于陆相地层研究中,只要清楚而深刻地认识到层序地层原始模式是一种综合性概念,层序地层是受多种因素不同程度地影响、控制作用的叠加效应的产物,那么经典的层序地层学原理和概念就可以应用于不同构造沉积背景的地层划分对比与油气勘探预测之中。许多学者也认为,由于湖平面的变化对湖盆沉积作用的基本控制与相对海平面变化对浅海地层的控制极为相似(Shanley等,1994) ,所以,尽管湖相层序地层单元厚度比相应的海相单元薄,但是,源于浅海沉积研究发展起来的传统层序地层学的基本理论和方法能容易地用于湖泊沉积研究(薛良清,1990),而且湖盆构造运动的阶段性与气候变化的周期性在一定范围内的一致性也为层序的等时对比创造了可能(纪友亮等,1996) ;只不过陆相层序的形成与演化更多地受到构造、气候的影响(Shardev等,1993;Van Wagoner,1995;Aitken,1996;Mial1.,1996)。

目前,国外均已大规模地运用传统层序地层学理论和方法,开展陆相湖盆层序地层学研究。高分辨率层序地层学和成因层序地层学在陆相沉积研究中也得到了广泛应用。已初步建立了冲积地层(Shanley,1992,1993;McCabe,1993;Wright Marriott,1993;Olsen等,1995;Van Wagoner,1995)、风成沉积(Havholn和Koeurek,1991)及湖相沉积(Johnson等,1987;Dunkelman等,1988;Scholz等,l990;Xue和Ga11oway,1993;Aigner等,1996)等不同沉积类型的陆相盆地的层序地层模式,取得了很好的科研与应用成果。

我国在近2O年,尤其是近lO多年中,陆相层序地层学研究进展很大。先后引进并创造性地应用和发展了经典层序地层学、成因层序地层学及高分辨率层序地层学理论和方法,出版了大量颇具代表性的科学著作和论文《地震地层学》(徐怀大等,1980),《陆相断陷盆地区域地震地层学研究》(张万选等,1988),《应用层序地层学》(张宏逵等,1990),《层序地层学原理海平面变化分析》(徐怀大等,1993),《层序地层学研究与应用》(刘宝瑶等,1994),《高分辨率层序地层学派的理论、方法及实用技术》(Cross,1995;邓宏文等,1995),《层序地层学理论与研究方法》(陈洪德等,1996),建立了断陷湖盆(魏魁生、徐怀大,1993;王东坡、刘立,1994;顾家裕,1995;纪友亮等,1996;姜在兴等,1996;赵省民等,1997;邓宏文等,1997;王洪亮等,1997),坳陷湖盆(王东坡和刘立,1994;顾家裕,1995;郑荣才等,1996,2000)等多种不同类型陆相盆地的层序地层模式,探讨了陆相层序地层形成演

化的控制因素,并初步取得了较好的应用效果。在大庆、胜利等油田中,应用层序地层学、三维地震及储层评价等技术,在低位体系域砂体中发现了一大批隐蔽油气圈闭。概而言之,近lO多年来,国内外陆相层序地层学研究及应用的蓬勃发展表明,陆相层序地层学已经显现出其极强的科学性和有效的实践性。它为传统地层划分对比方法(放射性年代学法、生物地层学法、磁性地层学法、气候地层学法及岩性法等)长期面临的地层对比不等时、精度低等问题的解决,开辟了一种新的途径,为盆地分析、地层和沉积相空间展布预测、盆地模拟等研究提供了新的技术支撑。为复杂陆相沉积盆地地层岩性隐蔽油气藏的勘探开拓了新的思路;为相变频繁的陆相沉积砂体的油气勘探、开发指明了方向。

层序地层学在80 年代中后期引入我国,并被创造性地应用于我国陆相盆地的油气勘探。经过十余年的认识与实践,其理论和研究方法已逐渐被我国大多数地质学家所接受。

在层序地层学的经典理论中,层序的成因与海平面的变化紧密地联系在一起。然而,近年来陆相层序地层学研究表明,陆相层序形成的主要控制因素是构造沉降、沉积物通量和气候,而不能完全用全球海平面变化因素加以了解;此外陆相层序界面特征、沉积体系的时空配置以及区域和全球对比上均有别于海相层序地层。因此,将层序地层学理论应用到陆相沉积盆地,必须重新认识层序的成因机制及划分准则,并对源于大陆架边缘的层序地层模式进行必要的修改(Van Wagoner、K.W.Shan1ey,1994)。在我国,由于己知的油气资源主要赋存于陆相地层中,层序地层学的研究工作已在全国主要陆相含油气盆地中展开,薛良清(1990)、李思田(1992)、徐怀大、魏魁生(1992,1993)、王东坡、刘立(1994)、顾家裕(1995)、解习农(1996)、纪友亮(1996)、樊太亮(1996)、朱筱敏(1998)、林畅松(2000)、姜在兴(2000)等都为此作出了富有成效的探索并取得了大量研究成果。

高分辨率层序地层学的理论与技术于1995年被介绍到国内(邓宏文,1995),之后,通过教学、报告和现场工作等形式得到迅速的传播及应用。邓宏文等总结了地层基准面在岩性剖面、测井曲线和地震剖面上的识别标志(邓宏文等,1996),指出沉积物的体积分配原理是高分辨率层序地层学的理论基础,并将其应用于渤海湾盆地济阳坳陷上第三系馆陶组河流相地层、鄂尔多斯盆地北部上古生界河流—三角洲及浅海地层、辽河外围陆东凹陷侏罗系湖相地层、东濮凹陷下第三系、渤中凹陷下第三系的湖相地层等多项实际研究中;樊太亮等应用于济阳坳陷东营组、鄂尔多斯上古生界等并探讨了基准面变化对储层发育的控制作用(樊太亮等,1997,2000);郑荣才等应用在辽河断陷盆地、鄂尔多斯和川西前陆盆地和百色走滑盆地,并对陆相盆地基准面旋回级次划分提出了自己的见解;此外,张昌明(1999,2001)等在泌阳凹陷、黄骅凹陷下第三系,罗立民(1999)在准噶尔盆地东部侏罗系中都进行了尝试。

2.陆相断陷盆地控砂原理研究的发展趋势

陆相断陷盆地坡折带是碎屑物质主要富集的场所,其主要原因是碎屑物质从坡脊向坡脚搬运的过程中,势能减小,动能增大,当碎屑物质在坡脚处遇到阻力,动能会迅速减小导致碎屑物质在在可容纳空间较大的坡脚处堆积。

但是这并不意味着有坡折就必定能找到扇体。坡折的发育是扇体发育的一个必要条件而不是充分条件。要在坡折处形成扇体必须要具备一个条件,就是“山-沟-坡-面”的有效配置(图13)。所谓的“山”是指在坡折的上游位置必须要有有效物源,有效物源是指沉积物沉积之前业已存在的、长期剥蚀的较大型凸起区,晚期凸起不能作为有效物源,并且物源区的母岩是经风化剥蚀能产生碎屑颗粒的岩石,如变质岩、岩浆岩等,而碳酸盐岩、中生界泥质沉积岩就不能作为有效物源;所谓的“沟”是指长期侵蚀的大型沟谷群,这些长期侵

蚀的大型沟谷群是砂岩搬运的主要通道,切过有效物源区的沟谷才可能成为输砂通道;所谓的“坡”就是有效的古坡折体系,晚期凸起形成的坡折,如辽东带晚期形成的陡坡坡折带,由于缺乏“山”和“沟”的配置,其坡脚下就没有形成扇体,因此,分析坡折不能只简单地分析坡折地几何形状,还要加强坡折成因分析。“山-沟-坡”的有效配置决定了砂体在平面上的分布位置。所谓的“面”就是指层序界面,层序界面附近是砂体发育的有利位置,但是渤海的勘探实践表明,并不是所有的层序界面附近都能找到良好的砂体,层序界面附近要找到良好的砂体必须有“山-沟-坡”的配置,因此,“山-沟-坡-面”的有效配置是砂体发育的关键,是在坡折带找到砂体的关键。“山-沟-坡-面”控砂原理体现了构造层序地层学的思想。在复杂的陆相断陷盆地预测砂体必须强调多因素控砂的思想,不能片面强调某一单因素的作用,只有这样才能准确预测砂体的分布和隐蔽圈闭的分布,提高勘探成功率。

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层序地层学 第5章 提要

“层序地层学基础”教案
中国地质大学(北京)能源学院层序地层学教研组
教学内容提要
必须注意的是, 当谈到体系域时, 低水位和高水位这些术语并不意味着暗示了全球性海 面变化周期上的独特的时期或者位置。 一个体系域开始的实际时间是海面升降、 沉积物供应 和构造运动间相互作用的函数。
第一节
低位体系域
一.何谓低位体系域?
I 型沉积层序底部的体系域被称为低位体系域 低位体系域是指海平面处于低位期时所形成的沉积体系的组合, 与海平面的快速下降和 而后的缓慢上升有关。 低位体系域是在相对海平面下降速度超过退覆坡折带处的沉降速度和 随后的相对海平面缓慢上升为特点的阶段沉积的产物。
二.低位体系域的内部结构
低位体系域如果沉积在具有陆架坡折带的盆地中,通常可以分成三个独立的次级单元, 盆底扇(basin floor fan,简称 bf)、陆坡扇(slope fan,简称 sf)和低位楔(lowstand wedge,简称 lsw、或 lpw)。 盆底扇以下陆坡或盆地底部上的海底扇沉积为特征。 扇的形成与海底峡谷进入陆坡的侵 蚀作用以及河谷进入陆架的下切作用相伴生。 硅质碎屑沉积物路过陆架和陆坡, 通过河谷和 海底峡谷供应给盆底扇。盆底扇的底面(与低位体系域的底面吻合)是Ⅰ型层序界面;盆底扇 的顶面是个下超面。盆底扇沉积,海底峡谷的形成以及下切河谷的侵蚀作用,解释为海平面 相对下降时期产生的。 陆坡扇以陆坡中部或底部的浊积和碎屑流沉积为特征。 陆坡扇沉积作用可以是与盆底扇 同时期的, 或者是与低位楔的早期部分同时期的。 陆坡扇的顶部是低位楔中部和上部的一个 下超面。 低位楔以陆架上的下切河谷充填为特征, 它通常上超于层序界面之上, 并且以具有楔形 几何形态的前积充填方式覆盖于陆坡之上, 它通常下超于盆底扇或陆坡扇之上。 低位楔沉积 与盆底扇沉积不同期。 低位楔由前积到加积准层序组组成。 低位楔的顶面与低位体系域的顶 面相重合,是一个海泛面,称作海进面。海进面是层序内部跨过陆架的第一个有意义的海泛 面。低位楔沉积是海平面缓慢相对上升时期发生的
三.低位体系域的沉积特征
低位体系域如果是在具有缓坡边缘的盆地中沉积的, 则由相对薄的低位楔组成, 它可能 包含两个部分。 第一部分以河流下切作用和沉积物过路冲蚀海岸平原为特征, 是在海平面相 对下降时期发生的, 在该时期滨线快速地向盆地方向推进, 直至相对海面下降稳定下来为止。 低位楔的第二部分以海面的缓慢相对上升、 下切河谷的充填以及滨线的连续前积为特征, 造
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陆相断陷盆地陡坡带沉积相类型与沉积演化特征——以东营凹陷民丰地区沙三段、沙四段为例

第19卷第5期2008年10月 天然气地球科学 NATURALGASGEOSCIENCE V01.19No.5 oct.2008 天然气地质学 陆相断陷盆地陡坡带 沉积相类型与沉积演化特征 ——以东营凹陷民丰地区沙三段、沙四段为例 王居峰 (中国石油勘探开发研究院,北京100083) 摘要:近年来的勘探实践证明,我国陆相断陷盆地的陡坡带具有砂体沉积类型多、纵向含油气层系多、富集高产油藏多等诸多有利的成藏因素,但受构造活动强烈、地形坡度陡、沉积物源近、相带变化快等因素的影响,对陡坡带沉积相类型及其分布的描述难度往往要高于盆地内的其他地区。综合应用钻井、岩心、测井、地震及各种化验分析资料,在东营凹陷民丰地区沙三段、沙四段识别出近岸水下扇、扇三角洲、河流三角洲、陡坡深水浊积扇、坡移浊积扇等若干种与油气勘探密切相关的沉积相类型。结合古构造、古气候、基准面旋回变化等,分析了沙四段一沙三段主要沉积相的沉积演化与分布特征,旨在对类似地区的油气勘探有所裨益。 关键词:沉积相;沉积演化;陡坡带;基准面旋回;陆相断陷盆地’ 中图分类号:TEl22.2文献标识码:A文章编号:1672—1926(2008)05—0611-07 1基本地质特征 2主要沉积相类型与特征 民丰地区位于东营凹陷北部陡坡带东段,北为陈家庄凸起,南靠营8断层,西靠胜北断层,东临永安镇隆起,包括民丰洼陷区、民丰断裂带和北部陡坡带的一部分,有利勘探面积200km2(图1)。受箕状断陷盆地特定的构造条件和地质背景控制,民丰地区沉积类型多样,勘探程度相对较低,是东营凹陷一个重要的勘探接替阵地。 民丰地区沉积相类型及其分布受构造控制明显,其中靠近北部陡坡带的区域地形坡度陡、构造活动强烈、地形高差大、物源补给充分,具有近物源、沉积厚度大、相变快的特点,多种成因的砂砾岩体发育;民丰洼陷区构造活动相对较弱,但有多方向物源注入,主要以三角洲的发育为特征。根据钻/测井、岩心、地震和前人研究成果等资料综合分析,在沙三段、沙四段识别出近岸水下扇、扇三角洲、河流三角洲、陡坡深水浊积扇、坡移浊积扇和湖泊等几种主要沉积相类型。 收稿日期:2008—07—3I;修回日期:2008—08—03 作者E-mail:wjf07@petrochina.corn.cn.2.1近岸水下扇 近岸水下扇是陆相断陷盆地陡坡带具有特征性和较常见的一种沉积类型,是在湖盆扩张期沉积于断层下降盘半深湖一滨浅湖区的扇形砂砾岩体[1。2]。随着湖水范围的扩大,扇体沿湖盆边缘紧邻山麓部位不断后退,垂向上自下而上表现为扇根一扇中一扇端一滨浅湖一半深湖沉积,构成向上变细变薄的正韵律层序;剖面上呈楔状,根部紧贴基岩断面;平面上呈扇形分布于靠近凸起的湖盆边缘¨]。由近源至远源可划分为内扇、中扇和外扇3种亚相类型。 (1)内扇亚相:主要发育一条或几条主水道,沉积物为水道充填沉积、天然堤和漫流沉积。岩性主要由杂基支撑的砾岩、碎屑支撑的砾岩夹暗色泥岩组成,砾岩常具漂砾结构,砾石排列杂乱。碎屑支撑的砾岩和砂砾岩多为高密度浊流沉积产物,单一序列由下向上常由反递变段和正递变段组成,有时上

中国油气资源概述

《中国油气资源概述》 课程考查作业 姓名 : 班级 : 学号 : 年月日 中国油气资源的可持续发展 油气资源是关系我国现代化建设全局和国家安全的重要战略资源,要抓紧研究制定和实施国家可持续发展油气资源战略,把节约和合理使用油气资源放在更加突出的位置,保证油气资源的长期稳定供给和有效利用,为我国经济发展、国家安全和全面建设小康社会目标的顺利实现提供保障。 一、可持续发展的基本内涵和原因 《我们共同的未来》报告中将可持续发展定义为"满足当代人的需求,又不损害子孙后代满足其需求能力的发展"。随后,许多专家学者都从不同角度对可持续发展进行了定义和阐释。有人将可持续发展总结为3个特征:生态持续是基础,经济持续是条件,社会持续是目的。可持续发展实质上就是改变传统的发展思维和模式,使经济发展必须有利于资源的永续利用,有利于生态系统的良性循环。 我国是石油消费大国,同时又是石油利用效率低、不合理用油比较严重的国家。与国际通行的石油消费强度比较,我国石油消费强度为0.19,大体相当于日本的4倍,欧洲的3倍,美国的2倍。 来自权威部门的统计、预测显示,我国自成为石油净进口国以来的10年间,石油净进口量已达9741万吨,对进口油的依存度超过三分之一。到2020年,我国对进口油的依存

度将达到60%左右。显然,国际油价的波动会对我国国民经济及国防建设产生重大影响。 近几年我国汽车工业发展较快,但油耗水平与世界先进水平相比仍有较大差距。2002年,我国汽车发动机每百公里油耗的设计值比发达国家要高10%至15%,而平均单车年耗油的实际值是2.28吨,比美国高10%到20%,比日本高1倍。 我国油田开采的损失率也较大,石油加工过程中的浪费严重。据测算,我国石油资源的采收率每提高一个百分点,就等于增加2亿多吨的可采储量。 "由此看来,我国油气节约潜力十分巨大。"国务院发展研究中心研究员冯飞说,"在今后国内油气产量不可能大幅度增长,对海外资源的依存度又需要控制在一定限度的情况下,必须把节约放到优先的地位,努力建设资源节约型社会。" 在努力挖潜节约的同时,还必须合理使用油气资源。当前,我国油气资源使用不合理的现象十分普遍。根据有关部门调查,2002年我国农业柴油用量为2570万吨,占全部柴油消费量的33%,其中相对固定的动力设备用油约占农用柴油的20%,用量约500万吨。若其中的一半能用电力替代,便有望节约农业用柴油250万吨左右。 专家建议,应尽快制定石油法和切实可行的节油政策,将石油天然气的开发、加工和销售纳入法制化轨道。要通过国家宏观调控和必要的立法来促进节油、代油措施的落实,把鼓励节约用油作为国家石油安全战略的重要组成部分,加快建立节约石油资源的石油消费模式。尽快制定符合我国国情的汽车产业政策,鼓励和促进汽车厂家生产高燃效汽车,鼓励消费者购买节油型汽车,鼓励车用替代燃料的使用。要大力提高公众的资源节约意识,形成像节约粮食和水一样节约油气资源的社会氛围。 油气资源对我国经济社会可持续发展的保障能力,已成为迫切需要解决的现实问题。以科学发展观为指导,确立和实施立足国内、开拓海外、节约优先、鼓励替代、保障安全、保护环境这一符合我国国情的油气资源战略,坚持走节约和合理使用的道路,是实现我国经济社会可持续发展的必由之路。 二、我国石油天然气资源概况 能源是一个国家赖以生存和发展的命脉,没有能源任何现代文明都将无从谈起。我国煤资源丰富,但油气资源相对不足,石油稳产难度增大。统计表明,到2000 年底,中国石油总资源量约为1021亿吨,其中,陆上775亿吨,沿海海域246亿吨;最终可采资源量约为138-160亿吨。 我国是世界上天然气资源比较丰富的国家,但由于天然气的勘探技术相对比较落后,已探明量仅占世界的1.2%,全球已探明的天然气地质储量超过140万亿m3,可采68年。我国天然气地质资源量估计超过38万亿m3,按国际通用口径,预计可采储量7-10万亿m3,可采95年。我国的天然气陆上资源主要集中在四川盆地、陕甘宁地区、塔里木盆地和青海,海上资源集中在南海和东海。 国内石油供应已明显落后于经济增长需求,1993年以来中国一直保持在石油净进口状态,2004年石油进口突破亿吨,对外依存度超过40%,石油消费仅次于美国位列世界第二。虽然专家对油气资源供需前景预测有所差别,但总的趋势一致:按照全面建设小康社会的奋斗目标,到2020年,国内生产总值要比2000年翻两番,GDP年均增长率7.2%,石油消费年增长5%~6%,产量年增长1% ~2%;天然气消费增长略高一点,增长率7%~8%。 我国沉积盆地广阔,适宜于进符油气勘探的盆地500多个,沉积岩面积约670万km2,其中陆上面520万km2,近海大陆架面积150万km2,。在这些盆地中,既有发育在古生代稳定地台上的海相沉积盆地(面积约250万km2,又有中新生代陆相断-坳陷沉积盆地,二者常形成叠合-复合沉积盆地。从已发现的油气储量来看,靳生界的石油占石油总储量的44.3%,中生界占44.7%,古生界占8%,前古生界占3%。新生界的天然气占天然气总储量的33.7%,中生界占20.3%,古生异占41.6%,前古生界占4.4%。由此可知,中新生界

非补偿陆相断陷盆地层序地层学研究-以廊固凹陷古近系为例.

非补偿陆相断陷盆地层序地层学研究-以廊固凹陷古近系为例 2010-10-27 非补偿沉积表现为无明显的沉积间断面,单层暗色泥岩厚度大,分布范围广,沉积剖面以退积为特点.通过对廊固凹陷古近系基底地层、物源体系的研究,结合沉积物组合特点、沉积剖面序列和构造发育阶段特征,分析了非补偿沉积盆地的层序发育样式,总结了非补偿盆地层序边界发育特征,建立了层序地层格架,共划分了1个一级层序、3个二级层序、11个三级层序.研究了不同沉积、构造背景下各层序组内体系域的样式,将一个完整的层序划分为湖泊充填体系域、湖泊扩张体系域、湖泊稳定体系域及湖泊萎缩体系域(下降体系域)等4个阶段,使体系域的`叠加与层序的演化相关联.建立了非补偿型陆相盆地有利体系域沉积模式,认为物源的演替是其主控因素,复杂的断裂系统仅是一种控制沉积作用的一种表象. 作者:宋荣彩张哨楠董树义周文付恒任文博张建锋 SONG Rong-cai ZHANG Shao-nan DONG Shu-yi ZHOU Wen FU Heng REN Wen-bo ZHANG Jian-feng 作者单位:宋荣彩,张哨楠,周文,付恒,SONG Rong-cai,ZHANG Shao-nan,ZHOU Wen,FU Heng(成都理工大学能源学院,四川成都,610051) 董树义,DONG Shu-yi(成都理工大学地球科学学院,四川成都,610051) 任文博,张建锋,REN Wen-bo,ZHANG Jian-feng(华北油田分公司勘探开发研究院勘探二室,河北任丘,062552) 刊名:地层学杂志 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF STRATIGRAPHY 年,卷(期):2007 31(3) 分类号:P534.61 关键词:非补偿沉积层序地层层序样式体系域沉积模式古近系廊固凹 陷河北

裂陷盆地石油地质特征

裂陷(裂谷)盆地石油地质特征 裂陷盆地是岩石圈拉张减薄下沉形成的沉积盆地。其演化阶段一般分为裂陷期和坳陷期,裂陷期发育大量正断层,并伴随火山活动,主要生长正断层将盆地分割成多个坳陷和隆起,发生差异沉降;坳陷期盆内断裂活动停止,盆地整体热沉降。我国主要裂陷盆地位于东部地区,包括渤海湾盆地、松辽盆地等,均为陆相沉积盆地。 1.烃源岩 裂陷期和坳陷期都可发育烃源岩,发育的烃源岩具有厚度大、丰度高的特点,由于裂陷盆地具有较高的热流值,有助于烃源岩快速成熟。渤海湾盆地主要烃源岩位于古近系,以1、2型为主。松辽盆地上侏罗统河流-沼泽相烃源岩为重要的气源岩,白垩系嫩江组为主力烃源岩。 2.生储盖组合 断陷型盆地分割性强,以坳陷为单元,发育多种类型沉积体系。 箕状断陷陡坡带发育近岸水下扇、扇三角洲和冲击扇,其中扇三角洲前缘席状砂储集性能较好,陡坡带临近深挖区油源,再加上断裂的沟通,易形成岩性-断层油气藏和岩性上倾尖灭油气藏;深洼区发育深湖相和浊积扇相,浊积扇被深湖相富含有机质的暗色泥岩包裹,易形成岩性油气藏;深洼区与缓坡带之间的断垒带/基岩断块凸起带上,易形成轴向水流形成的远源河流三角洲、重力流以及滩坝沉积,均发育较好的储层;缓坡带以近源河流三角州、滨浅湖和滩坝相为主,距离油源较远,在断裂沟通下可形成岩性上倾尖灭和构造-岩性油气藏。 坳陷型裂谷盆地储集层规模大,横向稳定,成熟度高,如松辽盆地早白垩世发育河流-三角洲-湖泊沉积体系,储层以河流相砂体和三角洲前缘砂为主。坳陷阶段发育的河流泛滥平原沉积厚度大、分布广,构成区域性盖层。 3.运移特征 裂陷型盆地断裂发育,砂体侧向连续性差,油气难以发生远距离运移,以垂向运移为主,断裂带控制了油气田的分布。坳陷型盆地储集层分布较为稳定,但仍以短距离运移为主。总体上,陆相裂陷盆地的侧向运移距离较短,油气田主要围绕生烃中心呈环带状分布。 4.油气藏分布规律 坳陷型盆地常发育与基底活动有关的背斜油气藏,断块油气藏,岩性油气藏。断陷型盆地陡坡带则主要发育滚动背斜油气藏、断块油气藏、岩性油气藏,洼陷带发育岩性油气藏,缓坡带发育岩性上倾尖灭油气藏、断块油气藏、地层不整合和地层超覆油气藏。 松辽盆地坳陷层系发育,生烃中心位于中央坳陷区,由于基底隆升形成了许多形态宽缓、面积大的背斜构造,其中大庆长垣为多个基底隆升背斜组成的大学长垣构造带,此外还有断鼻、地层和岩性圈闭。油气藏围绕主要生烃坳陷成环状分布,其类型分布具有一定规律,坳陷中心为岩性油气藏,向外为断鼻、断层-岩性复合油气藏,边部为背斜、断块油气藏。 渤海湾盆地具有多坳、多隆、多凹、多凸相间的构造格局,包括6个断陷和四个隆起。断陷多为不对称的单断型断陷,边界生长断层的活动控制了断陷的构造格局和沉积体系的分布。单个凹陷多为独立的成油单元,油气藏围绕生油坳陷呈环带状分布。坳陷内陡坡带发育滚动背斜油气藏和断层-岩性油气藏,深陷带发育砂岩透镜体油气藏、披覆背斜油气藏,缓坡带发育断层-岩性油气,地层不整合和地层超覆油气藏、砂岩上倾尖灭油气藏,凹陷内部或凹陷之间的基底凸起上发育古潜山油气藏,纵向上不同类型的油气藏叠置。由于凹陷内断裂的沟通作用,下第三系烃源岩的油气向上运移,进入多套层系,多个圈闭,因此形成围绕生烃坳陷分布的,多个成藏组合、多种类型的油气藏纵向叠置构成的复式油气聚集带。

沉积盆地分析考前复习题(中国地质大学北京大三上学期)

中国地质大学(北京)大三(上)《沉积盆地分析》考前复习题 一、前陆盆地的沉降机制论述 与岩石圈挤压挠曲有关的盆地统称为前陆盆地。前陆盆地的发育与逆冲构造产生的构造载荷使岩石圈挠曲引起的前陆沉降作用有关。 前陆盆地的沉降机制有以下三类: 1 构造应力作用 前陆盆地地壳或岩石圈厚度变化主要是挤压作用动力学机制。由于岩石圈板块的俯冲、碰撞等汇聚作用引起岩石圈向下牵引弯曲和地壳岩石圈的挠曲沉降,常见于俯冲带或造山带。如周缘前陆盆地和陆内造山前陆盆地,前者是大洋板块俯冲和消减后,在继续俯冲的、向下挠曲的陆壳之上形成的沉积盆地;后者是陆内板块碰撞挤压挠曲形成山前凹陷继而形成沉积盆地。 2 负载(重力作用) 某些前陆盆地与岩石圈加载造成的挠曲或弯曲变形作用有关。如弧后前陆盆地,其发育于仰冲板块上的岩浆弧之后。火山岛弧构造载荷导致挠曲沉降,盆内充填了大量来自前陆和后陆方向的沉积物。 3 热沉降机制 由于先前受热的岩石圈的冷却及伴随的密度增大而产生的均衡沉降。在前陆盆地的形成过程中,这种作用机制很少,弧后前陆盆地的形成可能与此有关。 前陆盆地沉降机制一般以构造应力作用为主,三种机制综合作用。 二、裂陷盆地和前陆盆地形成的动力学机制及其相互之间的区别 列陷盆地形成的动力学机制: 1、列陷盆地沉降的控制因素:(1)岩石圈的变薄;(2)热异常;(3)沉积物负载的均衡沉降;(4)软流圈上升造成的熔融作用 2、列陷盆地的形成作用主要有两种:即主动裂陷作用(张应力作用和地幔作用相伴生)和被动裂陷作用(先张应力作用引起破裂,后热地幔物质上侵) 3、岩石圈的伸展模式:(1)岩石圈的纯剪切模式,包括均匀纯剪切拉伸模型和非均匀纯剪切拉伸模型(2)岩石圈的简单剪切模式(3)简单剪切—纯剪切挠曲悬臂梁模型(4)拆离—纯剪切模式 4、裂谷盆地具有幕式进行的热点

21世纪中国油气资源勘探前景

21世纪中国油气资源勘探前景 田在艺.张庆春史卜庆 (中国石油勘探开发研究院) 一、我国油气资源现状 伴随着新中国50多年的辉煌历程,我们正以欣喜的心情迈向21世纪美好的未来。50多年来,我国油气工业发展迅速,油田发现,振奋人心,油气产量突飞猛进。新中国成立前夕,我国原油产量12万t(其中天然油7万t,人造油5万t),经过50多年的艰苦奋斗,在53个盆地中发现了油气显示,其中在36个盆地中找到工业油气流,包括531个油田和185个气田①。1964年原油产量就达到848万t,在国民经济建设中,实现了石油基本自给;1978年上升到1.04亿t,年产量世界排名由1949年的第29位上升到第8位;1997年产原油1.6亿t,产量名次稳定在世界第5位,成为重要的产油大国之一。 我国沉积盆地广阔,适宜于进符油气勘探的盆地500多个,沉积岩面积约670万km2(图1),其中陆上面520万km',近海大陆架面积150万km,。在这些盆地中,既有发育在古生代稳定地台上的海相沉积盆地(面积约250万km0,又有中新生代陆相断-坳陷沉积盆地,二者常形成叠合-复合沉积盆地。从已发现的油气储量来看,靳生界的石油占石油总储量的44.3%,中生界占44.7%,古生界占8%,前古生界占3%。新生界的天然气占天然气总储量的33.7%,中生界占20.3%,古生异占41.6%,前古生界占4.4%。由此可知,中新生界共占油、气储量的89%和54%,其产层以白墨系和第三系为主,三叠系、侏罗系次之。因此,中新生代陆相地层的生油和储油在我国具有举足轻重的地位,也是我国油气地质的一大特色。

根据1994年第二次全国油气资源评价结果,我国石油总资源量940亿t,天然气总资源量38万亿m3。到2000年底,累计探明石油地质储量212.89亿t;累计天然气探明地质储量25557亿m3(不包括煤层甲烷气)①。在此基础上,按照资源序列评价出石油的有效可采资源量为130~160亿t,天然气有效可采资源量为10万亿m'(国外评价我国可采石油资源量中值为109亿t,可采天然气资源量为6.4万亿m')。根据以上可采资源量的评价结果,进一步评价出我国国内在2000年、2010年、2020年和2050年石油年产量分别为1.6亿t、1.7亿t、1.8亿t和1.0亿t;天然气年产量分别为300亿m3、700亿m3、900亿m3和1000亿m3。根据评价分析,除己采出38亿t,尚余3/4-2/3待开采,油气潜力十分巨大,说明中国是石油天然气资源大国,预计21世纪油气工业将继续保持快速发展势头,仍将是国民经济发展的重要支柱产业。 二、油气资源勘探研究进展 我国油气工业的发展是与石油地质理沦的发展分不开的。我国石油地质工作者在学习引进国外先进经验和理论的同时,不断总结和发展符合中国特点的石油地质理论,并有效地指导了油气勘探实践。20世纪50-60年代,"陆相盆地生油理论"和"陆相盆地成油理论"指导了克拉玛依油田和大庆油田的发现。60-70

全球沉积盆地油气资源潜力分析

全球沉积盆地油气资源潜力分析 文|康玉柱中国石化石油勘探开发研究院 全球共发育上千个沉积盆地,它们的形成演化以及所经历的构造作用非常复杂,国内外的许多专家、学者都对沉积盆地类型进行过多种划分,但目前尚未达成共识。 笔者基于对全球主要大型盆地进行的几十年的研究工作成果,对沉积盆地提出以下划分标准: ①大地构造背景及环境、构造体系特征、地球动力学因素等; ②盆地形成演化及纵横向结构特征; ③盆地充填沉积及相变。 据此将上千个沉积盆地总体上划分为3大类型:克拉通盆地、断陷盆地、前陆盆地等。不同类型的沉积盆地其演化特征、沉积体系及油气分布规律等均有着很大的区别。因此,研究盆地类型及盆地演化特征,不但可以丰富石油地质 理论,而且对油气勘探工作也有着重要的指导作用。 1、古生代克拉通盆地 1.1克拉通盆地的概念 克拉通盆地的概念:有广泛沉积、-般规模较大,以浅海相沉积为主,构造活动相对稳定,岩浆活动较弱,多呈碟状、大而平缓的沉积盆地。该类盆地主要发育在古生代及中生代早期。

全球克拉通盆地分布广泛,在各大地块均有。如中国塔里木、四川、鄂尔多斯盆地,俄罗斯西伯利亚盆地,美国密执安、二叠盆地,中东波斯湾盆地,非洲利比亚木祖克盆地等(图)。 1.2克拉通盆地的演化 1.2.1中国克拉通盆地的演化

中国大陆的形成及演化情况如表所示。 中国克拉通盆地演化共分4个阶段(表),塔里木、华北、扬子等古生代克拉通盆地演化特征如图所示。

1.2.1.1裂陷-克拉通盆地演化阶段(Z-O2) 震旦纪早期-早寒武世昆仑-秦岭裂谷带已扩张成洋盆,发育了完整的洋脊型蛇绿岩套,华南陆块与华北-塔里木-柴达木陆块分离。此时,后3个陆块尚未分离,遍布于华北陆块南缘,如河淮、豫西、北秦岭、北祁连镜铁山、北山,柴达木陆块欧龙布鲁克、阿尔金山,塔里木陆块鲁克塔格等地,震旦系-下寒武统冰碛岩是充分的证据。 祁连-阿尔金的裂谷期延续到中寒武世早期。甘肃郭米寺一带早寒武世晚期-中寒武世早期大面积出露的富钠酸性火山岩和少量双峰式基性火山岩,含有多金属硫化矿产的较深水硅泥质沉积标志了裂谷轴之所在。中寒武世中晚期洋脊型-裂谷型蛇绿岩的出现表明北祁连已从裂谷阶段演化到了洋盆阶段。这时塔里木陆

[整理]准葛尔盆地盆地研究

准葛尔盆地盆地研究 一、概括 地理位置 准噶尔盆地位于西北为准噶尔界山,东北为阿尔泰山,南部为北天山,是一个略呈三角形的封闭式内陆盆地,大约位于45°N,85°E。东北为阿尔泰山,西部为准噶尔西部山地,南为天山山脉。盆地呈三角形,面积约380,000平方公里。 地质特征 准噶尔盆地是晚古生代至中、新生代多旋回叠合盆地,其上沉积石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪和第四纪地层。下部为前寒武纪结晶基底,上部为晚海西期(泥盆~早中石炭世)的褶皱基底。 地形特征 盆地西部有高达2000米的山岭,多缺口,西北风吹入盆地,冬季气候寒冷,雨雪丰富。盆地边缘为山麓绿洲,日平均气温大于10℃的温暖期约140~170天,栽培作物多一年一熟,盛产棉花、小麦。盆地中部为广阔草原和沙漠(库尔班通古特沙漠),部分为灌木及草本植物覆盖,主要为南北走向的垄岗式固定、半固定沙丘,南缘为蜂窝状沙丘。盆地南缘冲积扇

平原广阔,是新垦农业区。发源于山地的河流,受冰川和融雪水补给,水量变化稳定,农业用水保证率高。 盆地类型 准噶尔盆地是新疆北部自二叠纪以来形成的大型陆内叠合盆地,盆地构造演化划分为4 个阶段,即早二叠世断陷,晚二叠世拗陷,三叠纪—第三纪断拗和第四纪上升阶段。 二、盆地研究 1、盆地的结构 基底 准噶尔盆地具有双基底结构:下部为前寒武纪结晶基底,上部为晚海西期(泥盆~早中石炭世)的褶皱基底。根据航磁资料,盆地地壳有两个磁性界面,上面一个界面在盆地边缘地区的平均厚度为5~8km,下面一个界面平均深度为16km,两者之间的地层厚达10km。从现有资料看,上面的界面相当于上古生界中磁性地层的顶面,在盆地南缘的北天山凹陷区,钻井资料与地面露头已证实为晚海西期褶皱基底,下面那个界面所反映的地层当然要比上古生界老得多。从准噶尔盆地及其周边岩石的磁性来看,泥盆系以下的古生界及上元古界磁性都比较弱,难以形成磁性界面,只有比它们更老的太古界及下元古界磁性比较强,可以形成磁性界面。所以将深

盆地分析沉降史作业

作业题目 已知:地幔密度:3.3,沉积物密度2.5。地表孔隙度48%,3000米深度孔隙度14%,不考虑砂泥变化。(1)编制基底沉降史和构造沉降史图;(2)编制埋藏史图;(3)分析说明盆地的沉降特征。 作业方法与步骤 一、利用回剥法绘制埋藏史图 回剥法绘制埋藏史图,是根据沉积压实原理,从已知的单井分层参数出发,按照地质年代由新到老的顺序逐层剥去,剥蚀恢复过程中考虑了沉积压实、沉积间断、地层剥蚀等地质要素,直至全部地层剥完为止。如下图(图1)模型所示: 图1 剥蚀厚度恢复模型 回剥技术采用地层骨架厚度不变压实模型:即在地层的沉积压缩过程中,压实只是导致孔隙度减小,而骨架体积不变。使用该模型恢复地层的沉降史,实质上是恢复地层中的孔隙度演化过程,因此可以借助孔-深关系来恢复古厚度。即随着埋藏深度的增加,地层的上覆盖层也增加,导致孔隙度变小,体积减小。可以假定地层的横向位置在沉降过程中不变,而仅是纵向位置变化。因此,地层体积变小就归结为地层厚度变小。在正常压实情况下,孔隙度和深度关系服从指数分布: - cz Φ Φe = (1.1)

其中,Φ是深度为z 时的孔隙度,Φ0为地表孔隙度,c 为压实系数。 根据已知条件:地表孔隙度48%;3000米深度孔隙度14%。将其带入到式(1.1),两个未知数列方程,可计算出压实常数: c=4.107×10-4 沉积层孔隙度在受压实过程中,沉积物骨架部分的体积不变,只有孔隙部分发生变化。如果某层深度Z 1至Z 2时(Z 2>Z 1),层内孔隙所占体积V m 为: [] 2 12 1 e -e e 00cz cz z z cz m c dz V ---Φ= Φ= ? (1.2) 设地层总体积为V ,岩石颗粒体积为s V ,则 w s V V V += (1.3) 纯岩石颗粒的高度H s [] 2 1e -e )(012cz cz s c z z H --Φ- -= (1.4) 由公式(1.4)可以导出 [] 2 1e -e )(012cz cz s c z H z --Φ+ += (1.5) 首先,现今各地层的厚度(单位m )如下:450,640,970,761,1612,988,1222;并由公式(1.4)计算出各地层的骨架厚度(单位m )如下:253,415,725,626,1434,925,1172。(具体计算过程可用程序解决!)然后按照地质年代由新到老地逐层回剥,每剥一层把所有的地层重新计算。 当剥掉地层7时,地层6的顶界为0,其底界等于当Z 1为零和H S =415m 时由公式(1.5)计算得到的Z 2等于711m ;地层6的底界等于711m 加上当Z 1等于711m 和H S =725m 时由公式(1.5)迭代得到的Z 2等于1736 m ;……以此类推,成果见下表: 表1 剥蚀厚度恢复数据统计表 依据以上数据,可以绘出如下埋藏史图(图2),或者直接用国际上的盆地模拟软件进行单井模拟,得出的效果(图3)相差不大,说明计算的正确:

大庆油田区域储层特征认识

盆地沉积盖层自侏罗系开始,至中,新生代均有不同程度的发育,但是以白垩系,尤其是下白垩统为主,新生界厚度不大。地表均被第四系所覆盖。盆地内发现三套含油组合,起上部含油组合为黑地庙油层,分布在嫩江祖的三四中;中部含油组合为萨尔图,葡萄花和高台子油层,分布在青山口组二三段及姚家组和嫩江祖一段中;下部含油组合为扶余和扬大城子油层,分布在泉头组三四段中,油田集中在中部含油组合内。盆地沉积盖层被划分为七个一级构造单元,31个二级构造和130多个局部构造,目前所发现的油田大部分都集中在中央坳陷区内。 松辽盆地基底分别由大兴安岭华里西晚期褶皱带和吉黑华里西晚期褶皱带汇合而成。在经历了三叠纪和侏罗纪早期的抬升剥蚀后,在侏罗纪晚期由于以断裂为主的构造运动的作用,在这里产生了众多的断陷、地垒和断阶带。进入早白垩世松辽盆地沉降作用不断增强,使早期出现的分割性的小断陷扩大沟通,形成统一的松辽盆地大型沉积坳陷,至晚白垩世和第三纪,由于淤积充填而使盆地沉降速度明显减缓,坳陷渐趋萎缩。 松辽盆地是我国东北地区的大型中新生代陆相沉积盆地,面积约26×104km2,沉积地层厚度5000~6000m,全盆地分为7 个一级构造单元:中央坳陷区、西部斜坡区、东南隆起区、东北隆起区、北部倾没区、西南隆起区、开鲁坳陷区,大庆长垣是松辽盆地北部的一个二级构造单元,由喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、太平屯、高台子、葡萄花、敖包塔7个背斜构造组成 大庆松辽盆地属于我国著名地质学家李四光同志划分的中国东部新华夏系第二沉降带,即呈北北东走向的中新生代沉降带中的一个大型沉积盆地。盆地内部总的轮廓是北部、东北部、东南部和西南部为隆起区,西部是平缓斜坡,中间是大面积的拗陷区 大庆长垣北部,基岩以上沉积了上侏罗统、白垩系、第三系和第四系的巨厚地层。各沉积岩层的层序、岩性及含油状况见图1—3。厚度最大、分布最广的是白垩系地层。根据岩性、沉积环境和生、储、盖的组合关系可划分四个沉积旋回:即登娄库组、泉头组—青山口组、姚家组—嫩江组、四方台组—明水组。各个沉积旋回之间是以不整合或沉积间断的方式相互接触的,每一个沉积旋回从下至上岩性为粗→细→粗的演变,岩石颜色(尤其是泥质岩颜色)呈浅色→暗色→浅色的变化,反映了从湖退到湖进再到湖退的完整过程。 一萨尔图油田

中国陆上湖相碳酸盐岩地质特征及勘探潜力

2014年7月 第19卷 第4期 中国石油勘探 CHINA PETROLEUM EXPLORATION 中国陆上湖相碳酸盐岩地质特征及勘探潜力 闫伟鹏 杨 涛 李 欣 黄福喜 吴晓智 唐 惠 (中国石油勘探开发研究院) 摘 要:湖相碳酸盐岩在中国古生代、中—新生代陆相沉积盆地中广泛发育,油气勘探证实具生油和储油能力,自1956年在四川盆地获得发现以来,至2012年底,已在四川、渤海湾、柴达木等盆地探明湖相碳酸盐岩油气田63个,探明石油地质储量5.97×108t。中国陆上湖相碳酸盐岩的形成和分布受控于构造背景、气候、物源供给和海侵等多方面因素,主要发育生物礁型和复杂岩性型两类湖相碳酸盐岩,除分布局限的生物礁外,储层物性总体较差,为典型的致密油储层。湖相碳酸盐岩储层多与烃源岩互层或共生发育,具备较好的成藏条件,油气富集高产受沉积相、裂缝发育和构造位置等多因素控制,甜点预测难度大。中国陆上以湖相碳酸盐岩为主要储层的致密油分布范围广、资源潜力大,评价认为分布面积在10×104km 2以上,地质资源量在57×108t 以上,具有良好的勘探开发前景。 关键词:湖相碳酸盐岩;地质特征;控制因素;致密油;资源潜力中图分类号:TE112 文献标识码:A Geological Characteristics and Hydrocarbon Exploration Potential of Lacustrine Carbonate Rock in China Yan Weipeng, Yang Tao, Li Xin, Huang Fuxi, Wu Xiaozhi, Tang Hui (PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development ) Abstract: Lacustrine carbonate rock is widely developed in the Paleozoic and Meso-Cenozoic continental sedimentary basins in China. Oil and gas exploration has confirmed lacustrine carbonate rock is hydrocarbon source rock and reservoir rock. By the end of 2012, a total of 63 oil and gas fields of lacustrine carbonate rock have been proven in Sichuan Basin, Bohai Bay Basin and Qaidam Basin since the discovery was made in Sichuan Basin in 1956. The proven oil in place reached 5.97×108t. Development and distribution of China’s onshore lacustrine carbonate rock is controlled by a number of factors, such as structural background, paleo-climate, sedimentary source recharge and marine invasion, with development of two main types of lacustrine carbonate rock – reef and complex lithology. Generally speaking, the petrophysical properties of reservoirs are poor, except for reef reservoirs. They are typical compact oil reservoirs. Reservoirs of lacustrine carbonate rock are often interbedded with hydrocarbon source rock and have good conditions for hydrocarbon accumulations. Hydrocarbon abundance is controlled by sedimentary facies, fracture development and structural location. It is difficult to predict the sweet spot. Compact oil reservoirs mainly composed of lacustrine carbonate rock are extensive distributed in China with a great potential for resources. Assessment indicates that the distributed area exceeds 10×104km 2 while the amount of geological resources is 57×108t, showing a promising prospect for exploration and development. Key words: lacustrine carbonate rock, geological characteristics, controlling factors, compact oil, potential for resources 湖相碳酸盐岩是指在内陆湖泊盆地中形成的碳酸盐岩,包括淡水湖盆碳酸盐岩、半咸水—咸水湖盆碳酸盐岩和盐湖中的碳酸盐岩[1],中国古生代、中— 新生代陆相湖盆广泛发育湖相碳酸盐岩,勘探实践证实具生油和储油能力。中国湖相碳酸盐岩勘探始于1956年四川盆地川中石油会战,发现了侏罗系自流 基金项目:国家科技重大专项“我国油气资源分布富集规律与大油气田勘探方向”(2011ZX05043-001);中国石油天然气股份有限公司重大专项“中国石油致密油成藏条件与关键配套技术攻关”(101013kt1009)。 第一作者简介:闫伟鹏(1976-),男,河北高碑店人,博士,2005年毕业于中国地质大学(北京),高级工程师,主要从事油气勘探规划部署与勘探领域评价研究工作。地址:北京市海淀区学院路20号中国石油勘探开发研究院资源规划所,邮政编码:100083。E-mail:yanwp@https://www.360docs.net/doc/a62087283.html, 收稿日期:2014-04-23;修改日期:2014-05-16 DOI : 10.3969/j.issn.1672-7703.2014.04.002

石油大学(北京)《盆地分析》 博士入学考题

石油大学(北京)博士研究生入学考试试题 考试科目:含油气盆地分析原理和方法(试卷1) 适用专业:矿产普查与勘探、地质工程、岩石学—矿物学—矿床学等地学类专业 一、翻译给出的英文地质名词,并解释其地质含意(每题5分,共35分,必要时可画图辅助说明) 1.Continental Embankment 2.Peripheral Foreland Basin 3.Proto-ocean Rift Trough 4.Transtensional Basin 5.Tectonic Subsidence 6.Remnant Ocean Basin 7.Sequence 二、论述题(共65分,论述中,必要时可画图辅助说明) 1、简述拗拉槽的形成演化过程(提示:说明形成过程中的板块构造运动、拗拉槽与其它构造单元的大地构造位置关系)。14分 2、试述全球海平面变化的主要原因,并重点论述板块构造运动如何影响全球海平面变化。14分 3、简述周缘前陆盆地沉积层序(包括前陆盆地基底层序)的基本特点及其垂向、横向变化特征。15分 4、简述拉分盆地形成的地质背景和构造演化过程。10分 5、简述含油气系统概念及划分含油气系统的主要依据。12分

石油大学(北京)博士研究生入学考试试题 考试科目:含油气盆地分析原理和方法(试卷2) 适用专业:矿产普查与勘探、地质工程、岩石学—矿物学—矿床学等地学类专业 一、翻译、区分和解释给出的英文名词概念(每题7分,共35分,必要时可画图辅助说明) 1、Continental Rise and Continental Embankment 2、Retroarc Foreland Basin and Backarc Basin 3、Onlap and Downlap 4、Tectonic Subsidence and Load Subsidence 5、Failed Rift and Aulacogen 二、论述题(共65分,论述中,必要时可画图辅助说明) 1、简述周缘前陆盆地的形成过程,并说明该盆地基底可能包含有那些类型盆地的沉积层序(提示:从板块构造演化角度讨论周缘前陆盆地形成之前的板块构造位置及盆地类型,以及最终可能导致的盆地叠加与复合的结果)。16分。 2、简述裂陷主动裂陷作用和被动裂陷作用的概念及其地质过程的差异。14分。 3、试论引起盆地沉降的主要机制。12分。 4、谈谈地层去压实校正的基本原理,假设某砂岩岩层在地表的孔隙度为60%,并经过机械压实到3500米深处时地层厚度为100米,孔隙度为20%,那么去压实校正后该岩层的原始厚度应该为多少米。(根据去压实校正原理计算出大致厚度,不用积分计算)。13分。 5、简述影响区域盖层有效性的主要因素。10分

沉积盆地分析基础与应用

沉积盆地分析基础与应用 学院: 姓名: 学号:

沉积盆地是地球圈层系统的浅部组成部分,大多数盆地的充填体厚度小于10-20km,但其形成和演化却受控于深部地球动力学过程。世界上大多数裂谷类盆地的构造一热体制直接受控于岩石圈的减薄和隆起的软流圈的状态。 相当厚的沉积物充填的地壳大型坳陷。从石油地质学看,要使一定面积上沉积物能堆积到相当大的厚度,该地区的地壳必然在整体上具有下沉趋势,即它是与沉积同时的同生坳陷。一个沉积区有自己的边界,在边界内沉积物有规律地分布,反映了沉积时或沉积岩原生状态时的古地理一古构造环境,因而它又可称为原生盆地或原型盆地。 沉积盆地是指在一定特定时期,沉积物的堆积速率明显大于其周围区域,并具有较厚沉积物的构造单元。如松辽盆地、渤海湾盆地等。从而对盆地历史的了解成为可能,这对于石油地质研究是十分重要的。沉积盆地分析是在20世纪板块构造学说创立后发展起来的一个重要的地球科学研究领域。对沉积盆地不仅强调要将其视作一个整体,通过多学科和手段进行动态的、综合的分析,也强调对沉积盆地形成时的大地构造、古气候、海平面等背景分析。通过对沉积盆地的特征分析来反演盆地演化历史,同时强调从盆地角度出发联系全球系统包括海洋、古地理及气候等的变化。 在地球科学研究和应用的3大领域(科学研究、物质需求、生存环境)中,沉积盆地均处于极为重要的地位.其中展布面积大、发育时间长的大中型盆地(如含油气盆地)意义更为重要.沉积盆地是地史上地壳或岩石圈较长时间相对沉降、沉积物在其中不断充填过程中的一种负向地壳构造.将沉积盆地动力学定义为:直接控制和明显影响盆地沉降和沉积充填的地球内、外动力地质作用有机耦合的统一动力学系统和演化过程;属地球动力学大系统的重要组成部分.根据盆地沉降动力的不同,将盆地成因划分为热力、应力、重力和复合成因4种类型.从厘定和揭示盆地沉降、沉积和堆积中心的分布位置、演变规律及其相互关系入手,剔去非沉降作用产生的沉积效应,有可能揭示沉降作用特征和其与沉积、堆积中心的时空演变关联及原因.活动性强、深部作用活跃、后期改造强烈是中国沉积盆地的重要特点,这由中国大陆的特性所决定.根据后期改造的主要地质作用及改造形式的不同,将

富油气凹陷_满凹含油_论_内涵与意义

文章编号:100020747(2004)022******* 富油气凹陷“满凹含油”论 ———内涵与意义 赵文智,邹才能,汪泽成,李建忠,李明,牛嘉玉 (中国石油勘探开发研究院) 摘要:富油气凹陷指陆相沉积盆地中烃源岩质量好、规模大、热演化适度与生烃量和聚集量都位居前列的含油气凹陷。富油气凹陷形成“满凹含油”的条件是:①烃源岩生烃总量大,可保证各类砂体聚油成藏;②有效烃源岩面积大,为各类砂体与烃源岩提供最大接触机会,有利于油气运聚成藏;③湖盆振荡变化使砂、泥岩频繁间互,为各类岩性2地层圈闭形成创造条件。富油气凹陷呈满凹分布的岩性2地层油气藏的形成主要受最大湖泛面、不整合面与断层面的控制,油气在有利沉积相带、岩性或地层尖灭带、沉积阶段古地形坡折带、裂缝带与次生孔隙发育带相对富集,“甜点”则位于斜坡背景上发育的主砂体以及有裂缝和鼻状隆起背景参与成藏的各类砂体中。富油气凹陷“满凹含油”论的提出是对“源控论”与“复式油气聚集”理论的发展,可使油气勘探跳出二级构造带范围,实现满凹勘探,大规模拓展勘探范围。图8表2参15 关键词:富油气凹陷;满凹含油论;岩性2地层油气藏;;“甜点” 中图分类号:P631 文献标识码:A 0引言 陆相石油地质理论的核心要点可以概括为陆相生油论、源控论与复式油气聚集理论[1]。石油勘探家基于“源控论”得出了勘探找油的“定凹选带”认识;基于陆相生油理论拓展了勘探范围,并进一步引伸提出了煤成油的认识;基于复式油气聚集理论,总结了断陷、坳陷盆地油气分布的基本规律,并通过以划分评价二级构造带为核心的综合研究,有效地指导了勘探实践。 随着勘探的深入,尤其是一系列岩性2地层油气藏的发现,人们注意到陆相沉积盆地中很多油气藏分布在生烃凹陷的低部位,甚至是向斜的中心部位,用二级构造带的划分标准很难包括在内。本文作者在“富油气凹陷”概念的启迪下,提出富油气凹陷“满凹含油”的观点,即陆相盆地中有一类凹陷的油气分布已经超越了二级构造带的范围。提出这一观点,旨在强调勘探找油气要跳出二级构造带的范围,拓展到全凹陷。为论证这一观点的客观性,本文重点讨论富油气凹陷“满凹含油”的形成条件、内涵及其在指导深化勘探中的意义。 1富油气凹陷“满凹含油”的概念与内涵 1.1“富油气凹陷”概念 早在20世纪50~60年代,在我国东部地区油气勘探实践中提出了生油凹陷控制油气分布的认识,即后来的“源控论”[2],对指导发现油气田发挥了重要作用。随着勘探程度提高以及地质认识的深入,油气地质工作者认识到不同凹陷中的油气资源分布是不均衡的,于是又产生了“富生烃凹陷”[3]、“富油气凹陷”[4,5]的概念。龚再升等[3]提出的“富生烃凹陷”强调生油气凹陷成因和生烃量,指出富生烃凹陷是被动热事件初期形成的半地堑,一般为陆相沉积,湖相生油,烃源岩生烃强度大于50万t/km3,油气资源丰度一般大于15万t/km2。袁选俊、谯汉生[5]等在研究渤海湾盆地油气资源分布的基础上,将资源丰度大于20万t/km2、资源规模在3亿t以上的凹陷称为“富油气凹陷”,强调资源丰度以及勘探潜力。可见,富油气凹陷是从一个凹陷的生烃总量出发,表述凹陷资源丰富程度的概念,源自对东部裂谷盆地的研究。其内涵强调凹陷的烃源岩质量、规模、热演化程度及生、排烃总量。这一概念指出了资源空间分布的不均衡性,对陆相沉积盆地中一系列凹陷进行了分级评价,对指导选择重点勘探靶区有重要意义。 其实,除东部裂谷盆地之外,陆相坳陷盆地(包括前陆盆地)也存在富油气凹陷,控制相应盆地中生烃与油气藏的分布。因此,从广义角度,富油气凹陷是指陆相沉积盆地中那种烃源岩质量好、规模大、热演化适度与生烃量和聚集量都位居前列的一类含油气凹陷。衡量富油气凹陷的优劣,除生烃强度、资源丰度和资源总量外,还应考虑在整个凹陷范围内发现油气藏的机会与单体油气藏的丰度和规模。 1.2富油气凹陷“满凹含油”论的概念与内涵 富油气凹陷“满凹含油”论观点的提出得益于最近 5 石 油 勘 探 与 开 发  2004年4月 PETRO LE UM EXP LORATI ON AND DE VE LOP ME NT V ol.31 N o.2

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