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文檔簡介

1、附錄 油區(qū)巖相古地理研究辦法提綱 第一節(jié) 沉積相分析和巖相古地理基本原理第二節(jié) 陸源碎屑沉積盆地巖相古地理條件分析和制圖第1頁第1頁第一節(jié) 沉積相分析和巖相古地理基本原理 沉積相分析和巖相古地理各種沉積條件分析中必須遵循一些法則,主要有相序遞變法則、沉降補償原理和地層等時旋回對比法則等。 一、相序遞變法則 二、沉降-補償原理 三、地層旋回等時對比法則第2頁第2頁一、相序遞變法則 相序遞變規(guī)律或相變法則是指沉積相在時間和空間上發(fā)展改變有序性,稱為相序遞變。很早沃爾索(Walther,1894)就指出:“只有在橫向上成因相近且緊密相鄰而發(fā)育著相,才干在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒有間隔”。這一規(guī)律通稱為

2、相序遞變規(guī)律或相序遞變法則,是相序分析中應恪守基本法則。相序遞變主要有兩種基本類型,即因為海平面上升(或海進)所形成退積型相層序,相剖面自下而上由陸相海陸過渡相海相疊覆而成。另一類是因為海平面下降(或海退)所形成進積型相層序,相剖面自下而上由、海相海陸過渡相陸相疊覆而成。假如是由海平面上升、再次下降連續(xù)疊覆形成一個完整旋回,即為連續(xù)沉積相層序或稱為完整相層序。依據(jù)巖性、巖相改變級次,也可劃分出次一級相層序。也就是說,對早期,我國中新生代陸相含油氣盆地巖性韻律對比法、相旋回對比法,如能賦予成因?qū)有虻葧r對比標準,在識別出不同級次沉積(地層)旋回基礎(chǔ)上采取相旋回對比法有可能處理精細區(qū)域地層(砂層、或

3、砂層組)等時對比格架可能性。 第3頁第3頁二、沉降-補償原理 沉積盆地沉降和補償可概括為下述四種情況: 1)快速沉降,快速補償。起因于盆地快速沉降,侵蝕區(qū)快速上升,為地殼活動區(qū)特色,主要由分選差、厚度大粗-中碎屑沉積物構(gòu)成,顯洪積-沖積相,多為陸源沉積盆地沉降中心特點。2)快速沉降,緩慢補償。即補償速度小于沉降速度,物源區(qū)母巖風化較徹底,多以粘土及化學溶解物質(zhì)沉積為主,顯厚度較小深水-較深水相沉積,在陸源盆地中含有沉積中心(或生烴中心)特點。 3)緩慢沉降,快速補償。由于補償速度遠不小于沉降速度,水盆面積縮小,以淤積-沖積沉積為主,直至盆地填滿消亡,顯現(xiàn)巖性、巖相連續(xù),但剝蝕、沖刷現(xiàn)象明顯。4

4、)緩慢沉降,緩慢補償。由于沉降與補償均緩慢,代表穩(wěn)定結(jié)構(gòu)區(qū)特點,形成成熟度高碎屑沉積物(如石英砂巖),常為淺海陸棚區(qū)所特有。 第4頁第4頁 沉積盆地沉降和補償原理對于含油氣沉積盆地巖相古地理研究相分析含有主要意義。因此,在剖面相分析中,除應注旨在一定環(huán)境里由于沉降與補償變異所造成層序、厚度和接觸關(guān)系等改變外,還應注旨在環(huán)境和水深等條件相對不變,而是由于瞬間事件作用所引起各種改變。剖面相分析中應注意下述幾種基本原則。 1定期問題 2穿時問題第5頁第5頁1定時問題 剖面對比相分析中主要處理同一時期、不同地域沉積相改變,選擇等時對比界面就是一個首要問題。 區(qū)域剖面相分析中,很好地利用標準化石定時例子

5、很多。近廿年來,應用碳酸鹽巖中超微體化石、浮游有孔蟲鑒定,并結(jié)合古地磁測試,很好地處理了海相沉積盆地第三紀、白堊紀和侏羅紀準確定時問題。海相碳酸鹽巖中超微體生物從侏羅紀時出現(xiàn),白堊紀大量繁殖,第三紀最盛。故應用此法定時還受到時間及相類型限制。 我國東部中、新生代陸源碎屑沉積為主地域,剖面對比相分析中,利用標準生物化石“科”、“屬”能夠劃分系、統(tǒng),“種”改變能夠劃分組、段。但生物演化常不是截然突變,甚至有一些“啞層”采不到化石,因此常不易準確劃分等時界面,更多是結(jié)合巖性組合特性、沉積層序、接觸關(guān)系等標志來加以確定。第6頁第6頁2穿時問題老式群、組、段這類巖石地層單位時常存在“時侵”或“穿時”問題

6、,在以陸源碎屑沉積為主地層單元尤為常見。老式油區(qū)地層劃分和對比主要注重相同或相同巖性等時性,而忽略了等時界面和巖性界面不一致性,即穿時現(xiàn)象。新地層學原理-垂向加積作用和側(cè)向加積作用是在近代沉積學、地震地層學發(fā)展而建立起來。沉積盆地中沉積物沉積作用除了由于重力作用產(chǎn)生垂向加積外,尚有由于環(huán)流或湖面收縮擴張所產(chǎn)生側(cè)向和前積作用。比如曲流河體系中由凸岸(加積岸)向凹岸(侵蝕岸)側(cè)向加積作用;在沉積盆地中由于湖面收縮河流三角洲或扇三角洲向盆內(nèi)方向推動前積作用等。由此建立了不少新地層學模型和相模式,有助于建立段、亞段,乃至砂層組等時地層格架。 第7頁第7頁三、地層旋回等時對比法則 近幾年興起高分辨率層序

7、地層學中所提出地層旋回等時對比概念有其可取之處,尤其是在油區(qū)大百分比尺巖相古地理工業(yè)制圖中應加以考慮。高分辨率層序地層學(Cross,l994)是應用Walther相序定律,結(jié)合Wisdom(基準面)取代定律和采取巖石地層橫剖面及對應時空(Wheeler)圖編制,有可能處理陸相含油氣盆地勘探和開發(fā)中砂層和砂層組精細對比問題。其基本指導思想是應用沉積動力學觀點,分析沉積盆地(區(qū))沉積物堆積樣式、保留程度、相序遞變特性及不同級次相類型組合和縱橫向改變,這一切改變受控于基準面(是一個地球物理面,上下振動并橫向擺動抽象等勢面)升降改變,有效可容空間向盆地或向陸地發(fā)生遷移,從而沉積物(巖)各種性質(zhì)改變便

8、組成了時間和空間上函數(shù)。因此,以此為出發(fā)點來解釋各種層序巖性巖相改變及其沉積學特性,有可能充實和完善單純用相序遞變法則和相旋回對比法,處理高精度等時地層格架問題。第8頁第8頁地層旋回等時對比基本原理是:伴隨基準面升降改變和可容納空間增大與減小,地層統(tǒng)計能夠由完整地層旋回組成,也能夠僅由非對稱半旋回和代表侵蝕作用與非沉積作用界面組成?;鶞拭嫘剞D(zhuǎn)換點可作為時間地層對比優(yōu)選位置。轉(zhuǎn)換點在地層統(tǒng)計中一些地理位置表現(xiàn)為地層不連續(xù)面,一些位置則表現(xiàn)為連續(xù)巖石序列。巖石與界面出現(xiàn)位置和百分比是可容納空間和沉積物供應函數(shù)。高分辨率層序地層對比關(guān)鍵內(nèi)容是同時代地層與界面對比,不能簡樸地泥對泥,砂對砂,或者簡樸

9、地進行旋回對比,而要依據(jù)在一個旋回中不同地理位置上地層發(fā)育特點進行對比。對比總標準是:1)先進行較大基準面旋回對比,然后進行較小旋回對比。2)一個完整基準面旋回、向上變細半旋回及向上變粗半旋回間能夠相互對比,也能夠分別與沒有沉積一個面進行對比,即所謂巖石對比巖石、巖石對比界面或面面相對。3)在短期基準面旋回對比過程中,中期基準面由上升到下降轉(zhuǎn)換點是優(yōu)選位置中要重點考慮對比界面,以此轉(zhuǎn)換點為起點,依次向上或向下作小層對比,其結(jié)果會更趨合理。尤其是在區(qū)域范圍地層對比中,掌握這一標準十分必要,因為此轉(zhuǎn)換點是中期基準面向其幅度最大值單向移動臨界點,它在區(qū)域內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)巖石序列,即同一時間域內(nèi)不同地理位

10、置均產(chǎn)生了沉積響應。 第9頁第9頁第二節(jié) 陸源碎屑沉積盆地巖相古地理條件分析和制圖 應用統(tǒng)計分析法或百分比法恢復陸源碎屑沉積盆地巖相古地理條件,所包括方面較多。在陸源碎屑沉積為主含油氣盆地,巖相古地理條件恢復包括沉積物起源、水體深度及古地形、水動力條件、古氣候和水介質(zhì)物化條件等方面分析。 第10頁第10頁一、沉積物起源分析 物源分析主要任務是擬定物源方向、侵蝕區(qū)或母巖區(qū)位置、搬運距離及母巖性質(zhì),最后應落實處理砂層和砂體分布規(guī)律。 1砂礫巖成份及其分布 2碎屑重礦物組合及其分布 3物源綜合分析 4編制物源綜合圖 第11頁第11頁1砂礫巖成份及其分布查明砂礫巖粒度、成份、厚度及其百分含量改變,是擬

11、定物源方向基本手段。礫巖主要分布在盆地邊沿,靠近于物源區(qū)。礫石成份可直接反應物源區(qū)母巖成份。依據(jù)礫石規(guī)律排列可恢復搬運介質(zhì)類型和水流方向。物源方向與古水流方向經(jīng)常是一致。砂巖分布雖與礫巖有相同之處,盆地邊沿靠近主要物源區(qū)砂巖最發(fā)育,向盆地內(nèi)部變薄減少,但其分布遠比礫巖廣泛,實際意義更大。砂巖中碎屑組分及其含量改變研究是故意義。其中最多是石英,次為長石,統(tǒng)計和分析長石和石英含量改變,對恢復物源方向、鑒定儲集性能,都有一定作用。依據(jù)石英包裹體、消光類型、形態(tài)和多晶現(xiàn)象等標志來綜合推斷其起源,仍是一個主要路徑。酸性火山巖中長石主要是透長石;酸性侵入巖中為正長石和微斜長石;條紋長石闡明緩慢冷凝過程,是

12、侵入巖特性。陰極發(fā)光法對于人們結(jié)識碎屑石英起源及母巖性質(zhì)又進了一步。它是一個值得使用新辦法,尤其是對處理粒度細、以石英顆粒為主粉細砂巖或含粉細砂級石英顆粒較少砂質(zhì)碳酸鹽巖類物質(zhì)起源問題。應用巖屑類型及含量改變,恢復母巖性質(zhì)及物源方向較有成效。綜合應用砂巖中各種組分,編制砂巖類型分區(qū)圖,也有助于恢復母巖性質(zhì)及物源方向。近母巖區(qū)長石和巖屑增長,石英相對減少,為巖屑砂巖和長石砂巖類,向盆內(nèi)漸過渡為石英砂巖類,明顯改變方向即為物源方向。 第12頁第12頁2碎屑重礦物組合及其分布 利用碎屑重礦物組合及其含量改變,追索物源及其母巖早已被廣泛應用。尤其對第三紀盆地是最有效。尤其是電氣石和鋯石在各時代砂巖中都

13、有分布,只要細心研究一定能夠提供母巖和物源方向資料。還有ZTR指數(shù),即鋯石、電氣石、金紅石總數(shù),可作為重礦物組合成熟度一個度量。穩(wěn)定重礦物抗風化能力強,分布廣,遠離母巖區(qū)含量相對升高;不穩(wěn)定重礦物抗風化能力弱,分布不廣,遠離母巖區(qū)含量相對降低。經(jīng)過度析穩(wěn)定和不穩(wěn)定組分在平面上分布和改變,進而恢復物源方向和母巖性質(zhì),還能夠搞清各河流沉積體系分布范圍、擴散方向。同一河流體系所控制沉積范圍,其重礦物含量等值線作連續(xù)改變。利用碎屑重礦物中穩(wěn)定組分與不穩(wěn)定組分含量比值,即所謂穩(wěn)定系數(shù)或古地理系數(shù),經(jīng)過對該系數(shù)改變規(guī)律分析,更有利于查明物源,明確古地理條件,比用單一礦物含量改變效果更加好些。區(qū)域研究結(jié)果表

14、明,穩(wěn)定系數(shù)從盆地邊緣至盆內(nèi)由小變大。不同氣候和古地現(xiàn)條件下沉積物,穩(wěn)定系數(shù)改變較大。風化不徹底快速堆積區(qū),穩(wěn)定系數(shù)較??;反之,則比較大。普通來說,海相沉積比陸相沉積古地理系數(shù)大。即使同一沉積區(qū),因不同時期水進和水退改變造成穩(wěn)定系數(shù)也有較大差異。 第13頁第13頁3物源綜合分析依據(jù)資料完善程度,將物源類型分為下列三種類型: 1)主要物源:幾種資料符合程度好,影響范圍大,連續(xù)時間久; 2)次要物源:幾種資料基本符合,少數(shù)不甚一致,影響范圍小,連續(xù)時間較短;3)推測物源:幾種資料符合差或資料不足,或依據(jù)不足。4編制物源綜合圖物源綜合圖是物源分析總結(jié)性圖件。重點是選擇樣品多、分布廣、能闡明問題、有代

15、表性幾種主要資料疊加后編制。 第14頁第14頁二、古水動力條件分析 古水動力條件系指沉積時期波浪和水體運動情況,此項研究是重建古地理主要內(nèi)容和有效手段之一。 1依據(jù)定向結(jié)構(gòu) 2依據(jù)結(jié)構(gòu)及成份改變 3依據(jù)孢粉資料 4依據(jù)厚度改變 5編制水流體系圖第15頁第15頁1依據(jù)定向結(jié)構(gòu)不同類型交織層理能夠用來測量古水流方向。只有一個優(yōu)選方向系單向水流所致,有兩個優(yōu)選方向系有周期性改變所致。波浪情況較為復雜。震蕩波痕走向大致與岸線一致;不對稱波痕與水流方向垂直,其傾斜方向與水流一致。普通認為濁流成因底面印模結(jié)構(gòu)(溝模、槽模等)在區(qū)域上是穩(wěn)定。槽模不但能可靠地指示古水流方向,而且說明它是濁流沖刷侵蝕作用形成。

16、溝槽與槽模伴生時,能愈加可靠地指示古水流方向。它們指示水流方向常與結(jié)構(gòu)線一致。利用礫石優(yōu)選方位分析古水流已取得很好效果。在砂巖中用定向薄片測定長形砂粒定向性,亦可用來推斷水流方向。這主要是依據(jù)測定長形砂粒定向分布而確定??紤]到砂粒小,方位穩(wěn)定性差,普通應測300400個顆粒以上。泥巖中長形碳化植物莖或葉碎屑,沿層面密集定向分布,這也是定向古水流所致。 第16頁第16頁2依據(jù)結(jié)構(gòu)及成份改變利用碎屑粒度、圓度、球度和成份改變恢復古水動力條件,通常與物源分析是同時進行。利用這方面資料恢復古水力系統(tǒng)普通規(guī)律是:碎屑顆粒粒度隨搬運距離加大而變小,圓度隨搬運距離增長而增大。碎屑組分(尤其是重礦物組分)分散

17、暈不但有溯源價值,并且也是恢復古水流方向標志。3依據(jù)孢粉資料孢粉含量改變可作為搬運距離標志。同種孢粉等值線與沉積走向一致,其含量遞減方向即為古斜坡方向。這種辦法對于缺乏水流標志泥質(zhì)沉積物通常更故意義。孢粉帶入水盆主要營力是流水和風,河口處孢粉濃度大,無河口沿岸地域則很低。 第17頁第17頁 4依據(jù)厚度改變 普通情況下,地層厚度改變是沉降幅度指標,與古水流方向關(guān)系不甚密切,但是碎屑巖單層厚度改變往往與粒度改變相一致,而有批示古水流意義。我國一些中-新生代沉積盆地砂層等厚線改變普通都能反應古河流體系范圍和主要擴散方向。 5編制水流體系圖 編制古水流圖主要應用重礦物組分、輕礦物組分、標志特性、粒度參

18、數(shù)等,結(jié)合微量元素、有機碳、還原硫、三價鐵等項資料。 總之,即使古水流局部改變是復雜,但從總體來看又是有規(guī)律可循。由于結(jié)構(gòu)運動繼承性,古斜坡或古水系也有一定穩(wěn)定性和繼承性。 第18頁第18頁三、水體深度及古地形分析 判斷古水盆相對深度手段有下列幾種: 1依據(jù)沉積物分布規(guī)律 2依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)特性 3依據(jù)古生物標志 4依據(jù)地層厚度改變 5依據(jù)地層接觸關(guān)系 6古地形與相特性第19頁第19頁1依據(jù)沉積物分布規(guī)律 湖盆,正常沉積情況下,粗碎屑為淺水沉積,由淺水至深水,砂礫沉積減少,粘土質(zhì)沉積遞增,較深和深水區(qū)主要是粘土質(zhì)沉積。 一些自生礦物(如海綠石、結(jié)核狀磷礦、鮞狀赤鐵礦、鋁土礦等)都主要是較淺水沉積礦

19、物。2依據(jù)巖石結(jié)構(gòu)特性 沉積結(jié)構(gòu)是反應水體深度及機械性質(zhì)良好標志。概括起來,盆地深水、較深水區(qū)主要形成微細水平層理,連續(xù)韻律發(fā)育;深湖濁積巖含有復理石結(jié)構(gòu),槽模、溝模是它沉積標志;淺水地域?qū)永眍愋投鄻?,間斷韻律發(fā)育,波痕、攪混結(jié)構(gòu)以及侵蝕沖刷現(xiàn)象均較發(fā)育:干裂、雨痕、細流痕等層面結(jié)構(gòu)主要是濱海(湖)相標志。3依據(jù)古生物標志 缺乏遺體化石砂泥巖為主地層,應用遺跡化石,如潛穴、足跡、爬痕,以及其它生物擾動結(jié)構(gòu),對擬定古湖盆地相對深度效果是良好。第20頁第20頁4依據(jù)地層厚度改變 依據(jù)沉降補償原理,以地層厚度(如為殘厚要進行恢復)改變反應湖底沉降幅度和古地形基本輪廓,以黑色泥巖百分含量改變反應水體相

20、對深度,也間接定性地表示古地形起伏情況,其結(jié)果是劃分沉積相基本依據(jù)。當然這種分析辦法主要適合用于沉降與補償較為適應沉積盆地。5依據(jù)地層接觸關(guān)系 古地形低凹處,多為深水區(qū),普通為連續(xù)沉積,地層間為整合接觸。古地形隆起部位帶水淺,常處于波基面之上,易遭受水下沖刷,地層間出現(xiàn)沖刷面或沉積相不連續(xù),地震剖面中出現(xiàn)局部不整合接觸,也往往反應盆地內(nèi)地形起伏,或有古隆起存在。第21頁第21頁6古地形與相特性 歸納我國中新生代盆地古地形與沉積相特性,含有以下幾個關(guān)系: 1)湖盆結(jié)構(gòu)較對稱、古地形較平坦者,巖性由濱湖至深水區(qū)由粗變細規(guī)律顯著,相帶呈環(huán)狀,且較對稱,沉積中心與沉降中心較一致,多位于湖盆中央。2)湖

21、盆結(jié)構(gòu)不甚對稱、古地形不對稱,亦不甚平坦者,巖性粗細和相帶改變忽然,水體深淺改變顯著,如一些單斷箕狀凹陷,陡岸一側(cè)洪積相礫巖可直接與深湖相泥巖相接,平緩一側(cè)相帶寬且平緩。3)盆地內(nèi)部古隆起,及以由盆地邊緣向內(nèi)延伸古鼻狀隆起附近,因為水下沖刷及機械分異作用,在深水及較深水相帶中可出現(xiàn)巖性較粗淺水相沉積。總之,湖盆結(jié)構(gòu)復雜,古地形改變大,湖底切割較甚,巖性和巖相類型多樣,相帶間界線顯著;反之,湖盆結(jié)構(gòu)簡樸,古地形較平緩,沉積物及相類型簡樸,相帶之間也是過渡。在油氣勘探中,掌握上述分布和改變規(guī)律,進而認識不同成因類型砂體分布,對預測含油有利相帶至關(guān)主要。第22頁第22頁四、古氣候條件分析 當前恢復沉

22、積區(qū)古氣候條件大體有下述一些路徑: 1依據(jù)巖性特性 2依據(jù)古生物及古生態(tài) 3依據(jù)碳、氧穩(wěn)定同位素 4依據(jù)黃土及湖泊沉積第23頁第23頁1依據(jù)巖性特性 特殊巖石類型,如冰磧巖、冰川紋泥是嚴寒氣候標志,蒸發(fā)巖是干旱氣候產(chǎn)物,煤系地層是溫暖潮濕氣候標志等。 盆地氣候分析適宜采用綜合標志劃分氣候類型。以暗色碎屑巖為主,煤層及碳質(zhì)泥、頁巖廣泛發(fā)育,粘土礦物以高嶺石為主,大量出現(xiàn)菱鐵礦、鋁土礦及沉積錳礦等,綜合起來是潮濕氣候可靠標志;沉積巖系中既不含石膏、石鹽,又不含煤層、菱鐵礦,粘土礦物以水云母、蒙皂石為主,紅色巖層較為廣泛,綜合起來是半干燥氣候類型標志;剖面中有煤層、煤線,粘土礦物多為高嶺石,紅色巖層

23、缺乏或較少,綜合起來是半潮濕氣候標志;邊沿相帶為紅色沉積,向盆地內(nèi)過渡為蒸發(fā)巖為主沉積類型,為干燥氣候標志。 鹽類假晶、干裂、雨痕等普通是干燥氣候標志,風棱石、沙漠漆、霜面等是沙漠干燥氣候標志。第24頁第24頁2依據(jù)古生物及古生態(tài) 陸生植物群分帶性和分區(qū)性更為明顯,如古生代節(jié)蕨植物、石松植物,中生代真蕨植物、蘇鐵植物;新生代棕櫚和樟樹都是熱帶氣候批示性植物。應用抱子花粉再造古地理和恢復古氣候是卓有成效。剖面中旱生植物和喜濕水生植物各類孢粉百分含量改變,可較好地反應古氣候演變規(guī)律。平面上由盆地邊沿至內(nèi)部,喜干植物孢粉減少,水生喜濕孢粉增長,圍繞盆地呈環(huán)狀分布。 研究第四紀氣候改變現(xiàn)采用草原指數(shù)(

24、Steppeindex)這一概念:SI草本植物孢粉(草本植物孢粉木本植物孢粉)。草本主要是寒帶草原植物,冰期沉積時其含量可達90100左右,間冰期沉積時則很少,而以溫帶木本植物(如橡樹、松樹)孢粉為主。用統(tǒng)計資料編制曲線可準確地反應第四紀古氣候改變,并可恢復冰期和間冰期次數(shù),此法在研究歐洲第四紀冰川時已被廣泛應用。第25頁第25頁3依據(jù)碳、氧穩(wěn)定同位素 利用海水中氧含量改變,判斷各時期古水盆絕對溫度,是一個行之有效辦法。利用碳、氧同位素綜合判斷水體鹽度公式是:Z2.048(13C50)0.498(18O50)當Z120時,為海相石灰?guī)r;當Z120時,為淡水石灰?guī)r,如黃驊拗陷沙一段碳酸鹽巖Z值最

25、高為125.7,反應了海相性特性。4依據(jù)黃土及湖泊沉積依據(jù)對第四紀冰川研究,用古地磁擬定期間,用孢粉恢復氣候改變,尤以用湖泊紋層狀淤泥沉積物所獲效果最好。黃土剖面中許多風化層為間冰期產(chǎn)物,黃土層為冰期產(chǎn)物。由于用古地磁定期準確性,處理氣象周期是有效。 第26頁第26頁五、水介質(zhì)物化條件分析 水盆中介質(zhì)物化條件包含氧化還原電位(Eh值)、氫離子濃度(pH值)和含鹽度等。這些指標不同程度地影響有機質(zhì)保留和油氣生成,也直接控制水體溶解物質(zhì)化學沉積分異作用及沉積礦產(chǎn)形成。 1確定還原程度標志 2確定堿度標志 3古鹽度確實定第27頁第27頁1擬定還原程度標志 慣用標志是含鐵自生礦物,由氧化環(huán)境至還原環(huán)境

26、依次為:褐鐵礦-赤鐵礦-海綠石-鮞綠泥石-菱鐵礦-白鐵礦和黃鐵礦。含鐵礦物分散在巖石中主要顯現(xiàn)在顏色上,尤以粘土巖顏色判斷還原程度更為直接。 鑒定含油巖系還原程度慣用指標:還原硫(S2-)、三種鐵離子(Fe3+HCl, Fe2+HCl,F(xiàn)e2+FeS2),以及Fe2+Fe3+比值和鐵還原系數(shù)(KFe2+HCl0.236Fe2+FeS2FeO)。在湖泊沉積中,水體由淺變深,依次為氧化相-弱還原相-還原相。2擬定堿度標志 酸堿度劃分主要依據(jù)水介質(zhì)中氫離子濃度:pH7為酸性介質(zhì),pH7為中性介質(zhì),pH7為堿性介質(zhì)。 直接標志是依據(jù)常見批示礦物,如碳酸鹽礦物、含鐵礦物和粘土礦物等。 普通認為粘土礦物與

27、同生期水流介質(zhì)環(huán)境關(guān)系密切:由湖盆邊沿至盆地內(nèi)部,依次為高嶺石-拜來石-蒙皂石。生油層粘土礦物為蒙皂石類,另一方面為水云母和拜來石類,高嶺石很少或不存在。由陸相至海相(pH值由低變高),依次出現(xiàn)高嶺石-單熱水云母-拜來石-蒙皂石。粘土礦物是良好pH批示礦物。物源區(qū)氣候條件對粘土礦物形成也是影響原因。 粘土礦物在古代沉積中,不但受物源區(qū)氣候、介質(zhì)物化條件影響,也受成巖后生改變改造,故粘土礦物指相性應因時因地而異,不能一概而論。3古鹽度確實定 利用碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、鹵化物,以及粘土礦物是恢復古湖泊含鹽度主要手段,另一方面是微體化石,碳、氧同位素等。 第28頁第28頁六、巖相古地理條件基本控制

28、原因 沉積盆地巖相古地理條件千變?nèi)f化,它基本控制原因有兩個方面,即地殼活動和全球性古氣候周期性改變。 這些原因決定或影響各種沉積條件演變和改變。如沉積盆地中侵蝕區(qū)和沉積區(qū)別布、沉降與補償互相關(guān)系,水體深度改變,古地形改變,古氣候改變以及水介質(zhì)物化條件改變等,甚至包括水盆地中生物繁殖和發(fā)育,都是在地殼運動影響下發(fā)展和改變。也就是說,在某一生油時期,當盆地中連續(xù)接受沉積,并匯集了大量有機物質(zhì)時,就存在了生烴內(nèi)在原因。而盆地中含有還原條件深水較深水區(qū),則是有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣必不可少外部條件。只有在這種條件下,大量有機物質(zhì)才干得以堆積和保留,并在適當溫度、壓力下轉(zhuǎn)化為油氣。而湖盆能否保持長期穩(wěn)定存在,

29、這主要受盆地所處大地結(jié)構(gòu)位置和地殼活動性質(zhì)所決定和控制。只有在地殼運動能保持以較大面積連續(xù)下沉,并伴隨有良好沉積補償條件(即沉降速度不小于或等于補償速度),水體保持一定深度,沉積不斷加厚,最后才干形成較厚生油巖系。溫濕古氣候條件、適當水介質(zhì)物化條件亦是主要影響原因,但它們也均受地殼活動影響。第29頁第29頁 盆地周緣塊斷活動,造成物源區(qū)上升,盆地下沉,母巖遭受侵蝕而源源不停供應碎屑物質(zhì)。在水動力條件影響下,形成了不同類型砂體,尤其是湖泊三角洲及濱岸淺水地帶形成各種砂體,是油氣聚集良好相帶。 在結(jié)構(gòu)運動背景上,適宜古氣候條件,有利于陸上和水體中生物繁殖與生長,為生成油氣提供物質(zhì)基礎(chǔ)。因此,不論水

30、盆大小,也不論海盆或湖盆,只要具備上述古地理條件及結(jié)構(gòu)條件,就可能生成大量油氣。油區(qū)巖相古地理研究,任務就是要查明這些條件,為油氣預測提供理論依據(jù)并指明勘探方向。 第30頁第30頁七、陸源碎屑沉積盆地巖相古地理圖編制 依據(jù)統(tǒng)計分析法進行巖相古地理研究,最終是經(jīng)過編制巖相古地理圖來完成?;蛘哒f,巖相古地理圖編制是相分析及古地理研究總結(jié)。 怎樣編制巖相古地理圖,要搜集和整理哪些資料,先作哪些基礎(chǔ)圖件,怎樣進行分析,對于不同地域、不同層段以及不同相,也不盡相同。 陸源碎屑沉積盆地巖相古地理圖編制大致有這么三個基本階段,即基礎(chǔ)資料搜集和整理、主要基礎(chǔ)圖件編制和分析、巖相古地理圖編制和使用。 1基礎(chǔ)資料

31、搜集和整理 2制圖單位劃分和百分比尺選擇 3主要基礎(chǔ)圖件第31頁第31頁1基礎(chǔ)資料搜集和整理 在地層劃分和對比基礎(chǔ)上,對露頭剖面、巖心錄井(包括取心及井壁取心)、巖屑錄井、古生物及古生態(tài)鑒定、分析化驗(包括薄片、重礦物、粒度分析、地化指標、油氣水分析等)、電測井及地球物理等方面資料進行系統(tǒng)搜集和整理,并認真審查與核對,注意準確性與代表性,以確保編圖基礎(chǔ)資料扎實可靠。 整理原始資料,普通先建立相分析剖面和巖相古地理卡片,再逐井進行分項統(tǒng)計,如砂巖類型、重礦物、粒度參數(shù)、層理特性、古生物、泥巖顏色和地化指標等。第32頁第32頁2制圖單位劃分和百分比尺選擇 制圖單位劃分和百分比尺選擇當前尚無統(tǒng)一要求

32、,主要依據(jù)研究課題需要、資料豐富程度和地質(zhì)條件復雜情況而決定。大、中、小三種百分比尺普通劃分下列所述。(l)小百分比尺巖相古地理圖 百分比尺普通小于1:300萬,甚至1:1000萬下列,這種圖件是全國或大區(qū)域性,是在大地結(jié)構(gòu)單元劃分基礎(chǔ)上進行編制,制圖單位時間間隔為代或紀或世。這類圖件能夠作為大區(qū)域油氣預測基礎(chǔ)圖件。(2)中百分比尺巖相古地理圖 百分比尺普通為1:300萬1:50萬,這類圖件包括范圍較小,普通為一個沉積盆地。制圖單位間隔為世或期。這類圖件可作為指明進一步勘探方向,提供巖性、巖相方面依據(jù)。(3)大百分比尺巖相古地理圖 百分比尺普通為1:50萬以上,通常是為盆地內(nèi)某一凹陷或地域進一

33、步勘探而編制。制圖單位為段、亞段或砂層組。 總之,沉積剖面或鉆孔越多,資料越豐富,制圖百分比尺能夠越大。制圖單位分得越詳細,圖件精度也越高。在我國一些含油盆地勘探過程中,經(jīng)常編制是中大百分比尺巖相古地理圖。第33頁第33頁3主要基礎(chǔ)圖件 以油氣勘探為目的時,經(jīng)常要編制下述一些基礎(chǔ)圖件: 1)綜合柱狀剖面圖(地層劃分和對比依據(jù)); 2)巖相剖面圖(顯示劃相依據(jù)及相共生組合): 3)巖相對比剖面圖(反應相縱橫向改變); 4)地層厚度圖(反應盆地輪廓、隆起和拗陷、凸起和凹陷,以及物源方向及河流流向等); 5)粒度分布曲線圖(累積曲線、頻率曲線、概率曲線、CM圖和粒度參數(shù)平面改變圖等); 6)砂巖厚度

34、圖(反應砂體、砂巖富集區(qū),砂巖尖滅界線,以及古水流方向、物源方向和三角洲位置等); 7)砂巖層數(shù)圖(推斷碎屑沉積與水位改變關(guān)系,反應結(jié)構(gòu)性質(zhì)等); 8)砂泥比圖(判斷岸線位置、古水深度和主要物源方向); 9)泥巖顏色圖(反應陸上、過渡與水下三種沉積環(huán)境大體范圍,是劃分湖盆相帶和有利生油相帶主要依據(jù)); 10)重礦物圖(反應物源方向和沉積體系);第34頁第34頁 11)巖石類型圖(反應物源方向和分布趨勢,是劃分相帶依據(jù)); 12)有機碳、還原硫、三價鐵和二價鐵等值線圖(反應不同沉積環(huán)境地球化學特性,并指示陸上或水下沉積標志); 13)鰓鋇比值圖(反應古鹽度改變,間接判斷盆地封閉情況); 14)化石分布圖(是劃分相帶和判別環(huán)境標志): 15)地層水礦化度圖(反應古氣候條件); 16)電測曲線劃相圖(利用自然電位、電阻率、微電極以及地層傾

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