元素录井分析在复杂构造带超深钻井地层识别的应用——以准噶尔南缘中段上侏罗统-下白垩统为例

准噶尔盆地南缘中段下组合地层总体埋藏深度为6 000～7 000 m,构造条件复杂,常规地层岩性识别依靠人为判定,缺乏定量判定标准。元素录井对岩屑样品的元素含量进行检测,为岩性和地层定量识别提供了数据基础。以准噶尔盆地南缘中段为例,在上侏罗统的喀拉扎组和下白垩统的清水河组超深地层中获取627个岩屑样品,利用手持式X射线荧光光谱仪对岩屑元素含量进行检测。通过元素箱型图和图谱分析建立元素的含量与岩性对应关系,对敏感性元素的含量进行交会分析,建立不同岩性元素定量标准,探讨标志层的元素定量特征。结果表明,样品的SiO₂和Fe含量与岩性相关性强,其中Fe含量与泥质含量呈正相关性;SiO₂含量与砂质含量呈正相关性。SiO₂含量与Fe含量之比大于24.53为砂岩,两者含量之比小于等于24.53为泥岩。岩屑的Ca元素含量突增是清水河组和喀拉扎组分界标志。元素录井分析实现了准噶尔南缘中段上侏罗统-下白垩统复杂构造带超深钻井地层岩性和地层定量判别,为山前复杂构造带的构造解释提供新依据。     

齐古断褶带构造演化研究

针对准噶尔盆地南缘齐古断褶带复杂构造情况,开展了齐古断褶带构造演化研究。在广泛调研天山山体演化、周边地层发育、地表水流变更、地震解释剖面的基础上,以理论地质学为指导,结合研究区内头屯河三叠系—新近系的标准地层剖面、地面地质详查资料、重要地震勘探解释剖面、综合研究报告等资料,研究了喜马拉雅期齐古断褶带平面构造特征、齐古断褶带剖面构造特征,分析了齐古断褶带的主要构造特征,划分出了齐古断褶带的构造模式。研究认为:齐古断褶带构造演化可划分为四个阶段,依次为掀斜阶段、断褶阶段、滑脱阶段和楔入阶段。为齐古断褶带下步油气勘探提供了依据。     

滴南凸起-阜北斜坡中上侏罗统-下白垩统油气成藏条件分析

作为准噶尔盆地腹部较早开发的地区之一,近年来在滴南凸起下白垩统及白家海凸起-阜北斜坡区的中上侏罗统地层内相继发现了高产油气藏,揭示了该区中上侏罗统-下白垩统具有良好的生、储、盖成藏条件,丰富的圈闭类型和有效的疏导体系。在成藏条件上,东道海子凹陷、阜康凹陷的石炭统、二叠系平地泉组以及侏罗系的八道湾组、三工河组、西山窑组等多套烃源岩为侏罗-白垩系成藏提供了充足的油气,河流、三角洲沉积体系控制下的中上侏罗统头屯河组、齐古组以及下白垩统的清水河组、呼图壁河组分布有多套有效的储盖组合,长期继承性的断裂系统及砂体和不整合面作为油气的疏导体系,在成藏条件分析的基础上总结了滴南凸起-阜北斜坡地区3种油气成藏模式。     

豫南,皖西晚期中生代地层的对比

豫南、皖西晚期中生代地层可以划分为上侏罗统、下白垩统及上白垩统。属于晚侏罗世的有毛坦厂组、黑石渡组、南召组及西谭楼组下段。白湾组下段可能也应归于此期。下白垩统是这一地区的主要沉积层,有晓天组、锦湾组、西谭楼组上段、马市坪组及白湾组上段。上白垩统则分布零星。该地区有发育较好的侏罗系-白垩系剖面,对它们的研究必将为解决侏罗纪、白垩纪的界线提供重要的证据。     

羌塘盆地那底岗日地区上侏罗统—下白垩统碳酸盐岩微量元素与古环境

那底岗日剖面是羌塘盆地发育最完整的上三叠统-下白垩统剖面之一。采用V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)、Th/U、Ni/Co和Fe2+/Fe3+的比值作为判断氧化还原环境的指标,Mn、Ti、P的富集程度推断古气候,Sr/Ba、Sr/Ca、Rb、V/Ni反映古盐度变化,结合沉积相的分析,研究那底岗日地区晚侏罗世-早白垩世的古环境变化。结果表明:上侏罗统索瓦组为开阔台地相,形成于贫氧的干旱炎热高盐度环境;下白垩统索瓦组经历了局限台地相和三角洲相沉积环境,形成于氧化-贫氧的潮湿-干旱炎热高盐度环境,且盐度高于上侏罗统。剖面中页岩产出层位与下白垩统海相油页岩的产出层位相当,均为潟湖相沉积;该时期气候温暖潮湿,有利于生物的大量繁殖,导致区域上大规模油页岩的沉积。     

准噶尔盆地南缘艾维尔沟群物源与古流分析

目的恢复准噶尔盆地南缘地区中—晚侏罗世原盆地沉积环境格局,为进一步研究准噶尔盆地南缘地区的构造特征提供支持。方法根据岩石碎屑组分基本数据,运用地层厚度、砂岩百分含量、古水流、砂岩成分、重矿物成分进行系统分析。结果研究区古流总体自东而西、自南而北,伊林哈比尔尕山以南和博格达山内部为准噶尔盆地南缘下中侏罗统艾维尔沟群的主要物源区。结论艾维尔沟群物源样品反映了被动大陆边缘构造环境和活动大陆边缘构造环境,沉积环境以干旱—半干旱型气候环境为主。     

准噶尔盆地三个泉地区下白垩统沉积相特征

在系统观察岩心和地层划分对比的基础上 ,从单井相分析入手 ,结合地震、测井、古生物、分析化验资料和岩相古地理条件研究成果 ,建立了准噶尔盆地三个泉地区下白垩统各时期岩相古地理格架 ,阐明了沉积环境变迁、沉积发展史、沉积演化规律和沉积演化控制因素。研究结果表明 ,受晚侏罗世构造运动的影响 ,三个泉地区低幅度隆起基本被夷平 ,湖水向南退出 ,在北高南低的古地形背景下 ,早白垩世发育炎热干旱半干旱气候条件下的河流和浅水三角洲沉积。下白垩统清水河组发育辫状河沉积 ,由于河道的频繁迁移 ,辫状河道沉积在纵向上相互切割叠置 ,形成了厚度较大、延伸距离较远的板状砂体 ,向上泛滥平原沉积增多 ;呼图壁河组以朵叶状三角洲、浅湖和滩坝沉积为特征 ;胜金口组发育滨浅湖和滩坝沉积 ;在连木沁组沉积时期 ,湖水向南迅速退出研究区 ,广泛发育曲流河沉积     

济阳坳陷东北部中生代构造运动和火山活动及盆地演化

济阳坳陷东北部中、新生界可划分为上、中、下三个构造层。下、中侏罗统坊寺组属下构造层；上侏罗统至白垩系为中构造导，又可细分为三个构造亚层；新生界下第三系为上构造层。中生代的盆地演化划分为早、中侏罗世大型坳陷和褶陷成盆期和晚侏罗世至白垩纪断陷成盆期两个阶段，晚侏罗世晚期至早白垩世为强烈断陷期中生代的构造样式以宽缓的褶曲和张性正断为主，其中下构造层以北东向大型褶曲和北西向较正直的正断层为主；中构造层以宽     

准噶尔盆地三个泉地区下白垩统沉积相特征

在系统观察岩心和地层划分对比的基础上，从单井相分析人手，结合地震、测井、古生物、分析化验资料和岩相古地理条件研究成果，建立了准噶尔盆地三个泉地区下白垩统各时期岩相古地理格架，阐明了沉积环境变迁、沉积发展史、沉积演化规律和沉积演化控制因素。研究结果表明，受晚侏罗世构造运动的影响，三个泉地区低幅度隆起基本被夷平，湖水向南退出，在北高南低的古地形背景下，早白垩世发育炎热干旱一半干旱气候条件下的河流和浅水三角洲沉积。下白垩统清水河组发育辫状河沉积，由于河道的频繁迁移，辫状河道沉积在纵向上相互切割叠置，形成了厚度较大、延伸距离较远的板状砂体，向上泛滥平原沉积增多；呼图壁河组以朵叶状三角洲、浅湖和滩坝沉积为特征；胜金口组发育滨浅湖和滩坝沉积；在连木沁组沉积时期，湖水向南迅速退出研究区，广泛发育曲流河沉积。     

辽宁省黑水镇地区中生代断陷盆地分析

通过对辽宁省朝阳市建平县黑水镇地区中生代沉积盆地的调查,系统采集盆地周缘出露好、较为新鲜的侵入岩、火山岩样品,对其进行锆石激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)U-Pb同位素测试.分析得出此盆地奠基于早三叠世-晚侏罗世侵入岩之上,其盆地基底为义县组火山岩,根据孢粉样品测试及沉积特征分析可知,盆地依次充填下白垩统九佛堂组、阜新组、上白垩统孙家湾组地层.结合钻孔资料对比研究,建立了盆地演化模型,盆地北缘控盆断裂为同沉积构造,是形态呈簸箕状展布的断陷盆地.     

新疆东部三塘湖盆地构造演化及其石油地质意义

三塘湖盆地形成于晚古生代以后,是一个构造演化复杂的中小型含油气盆地,经历了石炭纪到早二叠世盆地基底形成阶段、晚二叠世到白垩纪盆地发育阶段和第三纪以来的后期盆地改造阶段。在基底形成阶段,早石炭世为古准噶尔洋盆俯冲的活动大陆边缘时期,晚石炭世进入哈萨克斯坦板块和西伯利亚板块碰撞造山时期,早二叠世为碰撞后伸展转换时期。从晚二叠世以后,盆地进入发育阶段。晚二叠世为造山后伸展断陷时期,三叠纪末为挤压隆升时期,侏罗纪-早白垩世盆地进入拗陷时期,早白垩世末期为挤压逆冲时期。从第三纪以来,盆地进入了后期的改造阶段。在整个盆地演化过程中,晚二叠世盆地处于张性成盆环境,并沉积发育了上二叠统芦草沟组泥灰岩、上三叠统小泉沟群和下-中侏罗统水西沟群以暗色泥岩为主的三套烃源岩。受其区域性挤压构造背景影响,早白垩世末期和晚始新世是盆地两个油气成藏关键时刻,特别是新生代晚期盆地的改造对油气能否进入成熟生油阶段具有重要意义。     

中国南方大地构造演化及其对油气的控制

按照板块构造理论及活动论、阶段论的思想，大致以中晚三叠世为界，将中国南方自震旦纪以来大地构造演化历史划分成海相盆地演化阶段（Z－T2）及陆相盆地演化阶级（T3－Q）两大阶段；又可进一步细分为扬子克拉通及其周缘裂谷盆地（Z－1q)、裂谷－克拉通－被动大陆边缘盆地（1c-O1）、被动陆缘－克拉通－前陆盆地（O2－S）、加里东运动（S末）、裂谷－克拉通盆地（D－T1）、克拉通残留海盆－弧后（浊积）盆地（T2）、印支运动（T2－T3）、华北－华南板块焊合、古特提斯封闭与前陆盆地的形成（T3－J2）、压扭背景下的改造作用及拉分盆地的形成（J3－K1）、伸展－裂陷盆地的形成（K2－E）、喜马拉雅运动（E末－N初）及披盖性构造层的形成（N－Q）12个阶段。特别是对南方自中晚三叠世以来的大地构造演化及其对现存油气的控制作用进行了系统研究，提出了晚侏罗世－早白垩世燕山运动对南方中生界、古生界原生油气藏的保存与破坏起到了决定性作用及燕山、喜马拉雅运动控制了现今南方原生、次生及再生烃（二次生烃）油气藏分布的新观点。     

下扬子地区盆地的"四层楼"结构及其动力学机制

下扬子地区震旦纪以来经历了不同的大地构造与地球动力学背景 ,盆地演化相应地经历了震旦纪—中三叠世海盆→晚三叠世—中侏罗世沿江前陆盆地→晚侏罗世—早白垩世火山岩盆地→晚白垩世—早第三纪陆相伸展盆地。下扬子地区震旦纪—中三叠世海盆发育于伸展性被动大陆边缘。沿江前陆盆地形成于扬子与华北板块碰撞活动中的前陆变形带上。火山岩盆地出现于区域性走滑剪切和环太平洋岩浆弧背景下。库拉—太平洋板块高角度、高速正面向东亚大陆下的俯冲 ,造成了岩石圈上拱拉张 ,从而产生了晚白垩世—早第三纪的陆相伸展盆地。随着西太平洋边缘弧后盆地的出现及印度与欧亚板块的碰撞 ,中国东部遭受近东西向挤压 ,从而结束了下扬子地区的盆地演化历史。     

博格达山西缘三葛庄凸起多期构造变形及其对博格达山隆升的响应

三葛庄凸起位于准噶尔盆地东南缘柴窝堡盆地,夹持于博格达构造带与伊连哈比尔尕构造带之间,因其地理位置特殊,三葛庄凸起的构造演化对区域构造的研究有积极作用。通过二维地震资料解释、演化剖面制作,结合前人研究成果,揭示了三葛庄凸起构造特征及演化过程。认为三葛庄凸起的形成经历了多期构造抬升,与前人对博格达山的多期隆升研究有较高的匹配。结果表明:三葛庄凸起经历三期构造运动,受构造运动控制,三葛庄凸起形成三个明显的角度不整合,包括三叠系底部不整合,侏罗系底部不整合以及古近系底部不整合。三葛庄凸起是博格达山向西的延伸段,其演化受到博格达山的控制。晚二叠世博格达山初次隆升,三葛庄凸起随之抬升,造成三叠系底部不整合。受到印支运动的影响,博格达地区晚三叠世又遭受了强烈的挤压运动,在三葛庄凸起表现为三叠系与侏罗系之间的角度不整合。新生代时期博格达山及北天山的持续隆升导致三葛庄凸起南部发生挤压沉降,沉积新生界将博格达山的西段掩盖。     

渤海湾盆地中、新生代构造演化研究

根据中生界上侏罗统和下白垩统地层和控盆断裂分布分析,中生代晚期晚侏罗—早白垩世郯庐断裂带的左旋走滑平移导致郯庐断裂带以西自北向南发育了3个北西向断堑系,即北部的渤海断堑系、中部的济阳断堑系和南部的鲁西南断堑系。从区域资料综合分析,渤海湾盆地的基本格局是早第三纪以来的新生代盆地格局。渤海湾盆地的形态、构造和沉积特征及热流值分布表明该盆地在新生代为拉分盆地。根据渤海湾盆地的各个坳陷内新生代各时期的地层分布、沉积厚度和控盆边界断裂在各时期的空间位置以及活动性质综合分析,恢复了盆地新生代以来的构造演化格局。中、新生代盆地构造和沉积分布特征表明渤海湾盆地是一个中、新生代叠合盆地。     

大港探区中生代原型盆地恢复及成盆模式

对大港探区中生代残留盆地进行原型盆地恢复．原型盆地可分为：早中侏罗世坳陷型盆地,晚侏罗至早白垩世断坳共存盆地及晚白垩世热坳陷盆地．中生代原型盆地分布方向为ＮＥ－ＮＮＥ向,分布范围有限,且沉积厚度较小,这与中生代中国东部受伊泽奈崎板块斜向俯冲和华北与扬子板块碰撞所致的挤压环境有关     

中新生代天山及其两侧盆地性质与演化

天山两侧中新生代盆地中的沉积记录、沉积中心展布及其迁移特征反映了盆地演化特征,天山地区的年代学数据则是构造活动的响应。这些沉积学记录、年代学记录及山前构造变形与天山地区的构造演化、天山快速隆升和区域地壳缩短相对应,反映晚侏罗世晚期—早白垩世早期、晚新生代是天山快速隆升的2个时期,也是盆地性质发生转变的重要时期。综合分析认为,天山两侧盆地早中侏罗世为陆内断陷坳陷盆地阶段,晚侏罗世—早白垩世早期盆地开始进入挤压背景下的陆内坳陷盆地阶段,晚新生代开始发育再生前陆盆地。天山晚新生代构造变形总体显示西强东弱的特点,这种变形差异可能与帕米尔构造结的向北推挤有关。     

巴彦浩特盆地沉降史分析

运用回剥分析技术对巴彦浩特盆地的沉降史作了定量方面的研究，认为巴彦浩特盆地是在早古生代的古隆起基础上发育起来的，共经历了两个隆升期和三个沉降期，两个隆升期是：三叠纪—早侏罗世、晚白垩世；三个沉降期是：志留纪—二叠纪、中侏罗世—早白垩世及第三纪—第四纪．相应地形成了四种类型的盆地，即志留纪—二叠纪前陆盆地（南部坳陷带）、石炭纪—二叠纪裂陷槽（东部坳陷带及其以东地区，为贺兰裂陷槽的一部分）、中侏罗世—早白垩世断陷盆地及新生代的坳陷盆地．晚古生代时，沉降主要发生在盆地的南部坳陷带及东部坳陷带内，侏罗纪时，南部坳陷带隆起，西部坳陷带及东部坳陷带为主要沉降区，受断陷活动控制，其间为中央隆起带分隔．早白垩世盆地全面下沉，成为统一盆地     

华北东部侏罗—白垩纪原型盆地及其演化

在残留盆地展布、地层发育特征以及控盆因素分析的基础上,恢复了华北东部侏罗—白垩纪的原型盆地格局。研究表明,早—中侏罗世,华北东部处于古亚洲构造域向滨太平洋构造域演化的过渡阶段,为弱挤压成盆期,发育中小型山间盆地,早期盆地走向以近EW向为主,晚期NNE向盆地更为发育;盆地早期的沉积表现为对印支期造成的低洼地区的充填,晚期则表现为披覆式沉积。晚侏罗—早白垩世,华北东部构造演化主要受滨太平洋构造域的控制,进入大规模裂陷或断陷盆地发育阶段,火山活动强烈,原型盆地的展布具有明显分区性,受NW/NWW向、NE/NNE向断裂系统的控制,拉张断陷、拆离断陷、反转断陷及走滑拉张型盆地在不同的地区分布。晚白垩世,华北东部隆起剥蚀,仅少数地区沉积充填。