文章编号:1001-6112(2010)02-0101-07
南华北地区主要层系热演化特征及其油气地质意义
赵俊峰1,2
,刘池洋1,2
,何争光3
,刘永涛
3
(1.西北大学大陆动力学国家重点实验室,西安 710069;
2.西北大学地质学系,西安 710069;
3.东方地球物理公司研究院,河北涿州 072751)
摘要:南华北是我国油气勘探久攻未克的地区之一,客观评价烃源岩的热演化程度及其作用过程,是该地区勘探面临的关键问题。通过对600余组有机质镜质体反射率数据并结合其它古温标的分析,较全面评价了该地区古近系、中生界及上古生界烃源岩的热演化特征并探讨了其油气地质意义。古近系热演化多处于未成熟 低成熟阶段,平面上呈南低北高的格局;济源凹陷有机质热演化相对较高,达成熟阶段。中生界热演化程度普遍高于古近系,谭庄 沈丘凹陷中部下白垩统、济源凹陷三叠系烃源岩多数处于液态窗范围。上古生界热演化程度空间上极不均一,总体呈南低北高的格局。从热演化与保存条件分析认为,太康隆起及相邻鹿邑凹陷北部的部分地区,可作为古生界常规天然气或煤层气勘探的远景区;周口坳陷倪丘集凹陷中南部、谭庄 沈丘凹陷东部及襄城凹陷南部等具有新生代二次生烃的潜力。关键词:热演化;烃源岩;古近系;中生界;上古生界;南华北地区中图分类号:T E122.11 文献标识码:A
THERMAL EVOLUTION DEGREE AND ITS HYDROC ARBON GEOLOGICAL IMPLICATIONS OF THE MAIN STRATA SERIES
IN THE SOUTHERN NORTH CHINA CRATON
Zhao Junfeng 1,2
,Liu Chiy ang
1,2
,H e Zhengg uang 3,Liu Yong tao
3
(1.State K ey L abor ato ry of Continental D y namics (N or thw est Univer sity ),X i an,S haanx i 710069,China;
2.D ep ar tment of Geology ,N or thwest Univ er si ty ,X i an,Shaanx i 710069,China;
3.Geo p hys ical Resear ch I nstitute of Bur eau of Geop hy sical Pr osp ecting ,CN PC,Zhuoz hou,H ebei 072751,China)
Abstract:T he southern No rth China Craton is one o f the area in China ex perienced decades of explora -tion w hile no industrial reservo ir has been fo und.To objectively ev aluate the therm al status and its evo -lution pro cesses is one of the key in this ar ea.Based on more than 600suits of R o data and other g eother -m ometer data,the thermal evo lution characteristics and its hydrocarbo n g eolog ical implicatio ns of the Paleogene,Mesozoic and U pper Paleozoic ar e discussed in this paper.The values o f R o from the Paleo -g ene System are higher in the no rth and low er in the so uth.M ost of the o rganic matter in Zhoukou De -pression is immatur e and low mature,in co ntrast w ith the m ature status in Jiyuan and Zhongmo u Sags o f Kaifeng Depression.T herm al ev olution deg ree of the M esozo ic is higher than the one o f the Paleog ene in general.The Low er Cretaceous in T anzhuang -Shenqiu Sag s and the T rassic in Jiy uan sag are now in the peak liquid hydrocarbon -g enerating stage.T he thermal evolution degree of the Upper Paleozoic show s strong heterog eneity in space,ranging fr om imm ature to o vermature,and decr eased fro m no rth to south.T aikang U plift and adjacent no rthern Luy i Sag ar e inferred to w ell pro spectiv e area fo r normal natur e gas or co al bed methane exploration.Some areas such as the mid-south part of Niqiuji Sag,the east part of T anzhuang -Shenqiu Sag s and the so uth of Xiangcheng Sag in Zhouko u Depressio n have the potential o f seco ndar y hy drocarbo n generation.
Key words:thermal evo lution degree;source rock;Paleogene;M esozo ic;Upper Paleozo ic;so uther n North China Craton
收稿日期:2009-11-04;修订日期:2010-02-01。
作者简介:赵俊峰(1975 ),男,博士,讲师,从事含油气盆地沉积学与热史方面的科研与教学工作。E -m ail:z jf@n https://www.doczj.com/doc/8d5862695.html, 。
基金项目:国家自然科学基金(重大研究计划)重点项目(90814005)、西北大学大陆动力学国家重点实验室科技部专项经费项目(BJ 091354)、陕
西省教育厅自然科学专项(09JK794)与西北大学科研启动基金项目资助。
第32卷第2期2010年4月 石 油 实 验 地 质PETROLEUM GEOLOGY &EXPERIMENT
Vo l.32,N o.2
Apr.,2010
南华北地区是我国油气勘探历史较长、但仍
未取得工业性突破的地区之一。勘探证实,上古生界、三叠系、下白垩统及古近系在多个凹陷均有程度不同的油气显示,表明该地区尚具有一定的勘探潜力。南华北地区处于活动性较强的华北克拉通南缘,中新生代构造活动与改造强烈,各层系烃源岩有机质经历了复杂的成烃、成藏与改造过程。客观准确地评价烃源岩的热演化程度及其作用过程,是该地区油气资源评价和勘探目标选择面临的非常重要的科学问题。以往针对该地区烃源岩热演化特征的研究以局部凹陷或单层系(重点是上古生界)为主,或将热演化作为成藏条件综合研究的一个要素考虑[1-10],对全区主要层系热演化缺乏系统研究。
本文在较全面收集、甄别研究区以往有机质镜质体反射率(R o )数据(557组)并补测部分样品(48组)的基础上,结合T max 、孢粉色变指数等古温标参数,对研究区古近系、中生界及上古生界烃源岩热演化特征进行了较全面评价,并从热演化与保存条件等角度探讨了其油气地质意义。
1 古近系
1.1 单井变化规律
古近系R o 数据主要分布在开封坳陷和周口坳陷,共获得有效R o 数据77个,分布在15口钻井
中(图1),样品岩性主要为暗色泥岩、油页岩等。
开封坳陷济源凹陷邓2、邓5井古近系24个R o 数据[9]分布在0.58%~ 1.30%之间,深度718~3471m,R o 值随深度呈指数关系增加(图2a)。中牟凹陷仅有开深1井4个R o 值,为1.6%~ 2.4%,样品深度在4284~5526m 之间,各数值随深度略有增加,但相关性不明显(图2b)。黄口凹陷仅商1井有古近系R o 数据4个,为0.42%~0.50%之间,深度为700~1207m,R o 随深度线性增加(图2c)。
周口坳陷舞阳凹陷舞3、舞5、舞钾1井的17个数据[7,11]均分布在0.24%~0.60%,深度为864~3403m,R o 值随深度变化线性增加(图3a)。此外,该凹陷舞10井2个R o 值,均为1.684%,深度分别为2640和2645m 。二者在深度上仅相差5m,单凭该数据难以辨别其热演化成因或测试结果的正误。襄城凹陷襄参1、襄9两口井18个数据[11]主要分布在0.24%~0.61%之间,深度2020~3596m,R o 随深度线性增加(图3b);襄1井只有1个R o 高值,为1.0%,深度为3325m,与该凹陷其他井R o 变化趋势不一致。周口坳陷中部凹陷带谭参1、周20、周22、南9共4口井7个R o 值在0.34%~0.68%之间,深度为1571~3877m,R o 值随深度基本呈线性增加趋势,与舞阳、襄城热演化程度一致(图3c )。1.2 区域演化特征
已获得的古近系R o 值普遍较低,
目前多处于未
图1 南华北地区主要层系R o 数据资料点分布
1.古近系样品井位;
2.上古生界样品煤矿;
3.中生界样品井位;
4.上古生界样品井位;
5.地名;
6.凹陷边界
Fig.1 M ap sho wing the data locatio n o f the R o data fr om main strata in the southern N ort h China Craton
102 石 油 实 验 地 质 第32卷
图2 开封坳陷R o 深度关系
F ig.2 R o -depth r elation gr aphs of the source r ock in t he K aifeng Depressio
n
图3 周口坳陷古近系R o 深度关系图
F ig.3 R o -depth r elatio n gr aphs of the Paleog ene system in the Zhouko u Depr essio n
成熟 低成熟阶段。周口坳陷、黄口凹陷R o 值大多数小于0.60%;济源凹陷相对较高,在0.58%~1.30%之间。各凹陷R o 值随埋藏深度线性增加趋势明显,表明该层系烃源岩大多经历了较简单的深埋增温热史演化过程。少数井R o 测值较高,可能与局部构造热演化有关。如,与开深1井同处东吴次凹的开参3井在沙河街组二、三段钻遇5层累计厚91.5m 的玄武岩[12]
,据地震资料反映该套玄武岩分布范围较大,故开深1井较高的R o 测值可能与喜山期岩浆侵入活动有关。舞10和襄1井所在舞阳、襄城凹陷相邻井的古近系R o 值均小于或等于0.6%,若这2口井测试无误,其热演化程度较高显然应属局部异常较高热源所致。
古近系R o 值平面上大体呈南低北高的格局。在埋深相近的条件下,开封坳陷济源、中牟凹陷R o 值整体较周口坳陷高,均达到低 高成熟阶段。黄
口凹陷热演化程度相对较低,但与周口坳陷相同深度段相比,R o 值仍偏高。南华北地区古近系R o 值平面分布与现今地温场南低北高的分布格局基本一致[13]
,反映古近系烃源岩热演化受新生代地温场的控制作用明显。
2 中生界
2.1 单井变化规律
南华北地区已获得的中生界镜质体反射率,主要来自三叠系、下白垩统,共有15口井162个数据。主要分布在北部济源、黄口凹陷及南部的周口坳陷谭庄 沈丘凹陷[14-15],样品岩性主要为暗色泥岩。开封坳陷济源凹陷济参1井4042~4908m 井段8个R o 值变化在1.6%~ 2.2%之间,R o 随深度线性增加,与同凹陷邓2、邓5井古近系R o 值在深度剖面上基本可上下衔接。豫深2井2759~
103 第2期 赵俊峰,等.南华北地区主要层系热演化特征及其油气地质意义
3137m井段的5个R o值变化在1.76%~1.98%之间,远高于相邻的邓2、邓5井同深度古近系R o 值,由于取样井段较集中,R o随深度线性增加趋势不显著(图2a)。黄口凹陷丰参1井1330~1540 m有4个R o值为0.67%~0.85%,随深度线性增加;2951m深度左右有2个测值,分别为0.81%, 0.92%(图4)。黄口凹陷商1井3700~3900m 井段7个R o值为1.09%~1.44%(图2c),R o值与深度关系不明显,可能与取样段较集中有关。
周口坳陷谭庄 沈丘凹陷(11口井136个数据)大多数井(10口)R o值在0.50%~ 1.30%之间,深度2000~4200m;且单井R o随深度变化的
线性关系均比较明显;只有南9、周参10及周参
11
图4 开封坳陷黄口凹陷丰参1井R o-深度关系F ig.4 R o-depth r elation gr aph of t he source
r ock in Well Fengcan l,the Huangkou Sag
o f the K aifeng D epr essio n 较高,R o在1.50%~3.80%之间。
2.2 区域演化特征
中生界R o值普遍较古近系高,除8个数据小于0.5%外,多数在0.5%~ 1.3%之间,处于低 中等成熟阶段。周口坳陷各井及济源凹陷济参1、丰参1井R o均随埋藏深度线性增加(图2a,图4);表明中生界烃源岩大多经历了较简单的深埋增温热史演化过程。其热演化特征和热演化程度,在区域上应有一定代表性。
局部地区的有机质R o大于1.3%,经历了高异常热演化作用。盆地内井下中生界R o值大于1.3%的井有5口,为豫深2(图2a)、南9、周参10和周参11井,反映这些地区源岩已达高成熟阶段。南9、周参10和周参11井的R o值多数大于1.5% (图5a),在空间上集中分布在沈丘凹陷南缘约30 km2范围内。在该区之北约12km的周参19和南2井,其热演化程度明显要低得多。显然,以周参11井为代表的高热演化区,分布较局限,应属局部较高异常热源成因,并不能代表区域热演化面貌。该区处于燕山晚期较强烈逆冲推覆构造的前缘,挤压变形强烈,基底抬升幅度大,较高的热演化应与此特殊的构造背景有成因联系。
3 上古生界
共获得石炭 二叠系代表性镜质体反射率数据366个(含本次补测46个),其中钻井样品共19口井144个数据,涵盖了河淮盆地(包括开封坳陷、周口坳陷和太康隆起3个一级构造单元)钻至古生界的绝大多数井(图1);露头样品数据222个,分布在盆地周邻的徐淮、豫西、豫北地区和盆地内的济源、平顶山、禹县等诸煤田及露头区;
样品岩性主
图5 周口坳陷中南部凹陷R o-深度关系
Fig.5 R o-depth relat ion g raphs o f the sour ce r ock in mid-so uther n sag s o f the Zho uko u Depressio n
104
石 油 实 验 地 质 第32卷
要为暗色泥岩、煤岩。
3.1 河淮盆地
开封坳陷黄口凹陷丰参1井的18个石炭 二叠系R o值,来自江苏油田、西北大学(1991)和本次补测(图4)的3组数据所反映的趋势总体吻合。其中17个R o值均小于1.2%,平均为0.92%,反映了较低的热演化状态(图4);仅1个样品(2.35%)数值明显偏大,分析认为此测值不具代表性或测试可能有误。
太康隆起3口井23个R o数据在1000~3000m 取样段内R o变化在1.31%~3.90%之间。其中太参3、南3井R o值随深度有线性增加的趋势,但其斜率( R o)大于1.5%/km,超过正常埋深增温作用引起的R o增加幅度(研究区中、新生界 R o一般为(0.2~ 0.8)%/km)。另收集到太参1井(山西组,R o>5%)、太参2(下二叠统,R o为1.86%)2个深度不详的上古生界R o数据。太参3井1700~1800m左右的T max 值达到515~537 ;1200~1800m深度段奇偶优势指数(OEP)值为1.1~ 1.3;南3井下石盒子组OEP值为1.02~ 1.19。多种温标参数均反映该地区较高的热演化程度,该地区仅太参1井见到燕山期岩浆侵入现象。
周口坳陷鹿邑凹陷6口井在1500~3900m 深度段42个R o数据在0.72%~ 2.61%之间,平均1.70%。另获得南4井1个测值为3.42%(深度不详)。本次实测的南7井5个R o值,周参7井1个R o值与以往所测同深度段R o数值一致;同层位烃源岩孢粉颜色指数为褐黑色。该凹陷R o值分布呈南低北高之势,与上古生界现今埋深南深北浅的格局相反,且整个凹陷的R o数据与埋深不在一个趋势线上,表明新生代以来地热场对上古生界热演化不具控制作用。此外,单井 R o也比较高,在(1.7%~ 2.0%)/km之间,指示该凹陷总体热演化特征与太康隆起具相似性和过渡性。
周口坳陷中南部凹陷除少数测值(周17井4值,南14井1值及南6井新测1值)在1.66%~ 2.0%之间外,其余R o值介于0.65%~1.4%之间(图5b)。单井R o值与取样深度相关性不强,或表现为随深度轻微变化(如南6,南11),或在相近深度段内变化剧烈(如襄5,南14),也有的井由于取样深度段太短,难以体现相关性。南11、南14井上古生界T max值分别为435~448,440~466 ;孢粉颜色为黄色、黄红色[16];与同深度R o反映的变质程度一致。总体而言,周口坳陷中部各凹陷热演化程度较低,在液态窗范围;而位于坳陷南端的汝南、东岳凹陷热演化程度可达高成熟晚期阶段,主要与燕山期岩浆活动有关(周17、周浅1井钻遇中酸性火山岩及花岗岩)。
3.2 周邻煤田及露头区
河淮盆地东邻自南到北淮南、淮北、徐州、枣庄和兖州矿区石炭 二叠系的R o值主要变化在0.35%~ 1.24%之间,与周口中部凹陷内井下石炭 二叠系的R o值基本一致,二者可相互补充、彼此印证。淮北矿区刘桥和朔里煤矿R o值普遍较高,在1.55%~ 2.27%之间,已证实为岩浆侵入所致。淮北矿区之西的永城矿区石炭 二叠系煤岩R o值均大于2%,多处已为天然焦和无烟煤,表明经历了高的热演化过程,亦主要是岩浆活动所致。在煤田内,闪长岩类和基性辉绿岩类以较大岩株、岩墙或岩脉侵入到煤系及煤层顶底板。与岩浆侵入体接触部位的煤全变成天然焦,其外侧则为无烟煤[6,17]。
盆地北部主要是济源、荥巩及焦作等煤田大多经历了异常高、但又不均匀的差异热演化过程。济源地区克井矿区,山西组下部煤层(二1煤)R o值高达6.0%~7.0%,已为超级无烟煤;向西不到20km 的下冶矿区,R o减小为1.89%~ 2.5%,达贫、瘦及无烟煤阶段。偃龙煤田10个地点的反射率都在5.0%以上,到诸葛矿R o又降到2.91%。由东向西逐渐变低的煤变质趋势十分明显。荥巩煤田R o 在4.2%~ 5.7%之间[18]。焦作煤田各矿R o值在3.27%~4.90%之间。盆地北部诸煤田虽热演化程度很高,但少见岩浆侵入煤系的直接证据。
盆地西部平顶山矿区及向西北延伸的宜阳李沟矿热演化程度较低,14个R o值变化在0.38%~ 1.04%之间。西北部的郑州米村矿、登封8903矿和禹县矿的上石炭统热演化程度较高,7个R o值在1.25%~ 2.64%之间[19]。这3个矿区位于太康隆起的西延部位,其较高热演化特征与太康隆起具相似性。
位于盆地南部汝南凹陷之南的确山吴桂桥井田,山西组、下石盒子组含煤30余层,煤类有肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤、天然焦等。勘探与研究表明,该区煤变质作用主要受燕山、喜山期岩浆作用控制[20-21]。
3.3 区域演化特征
总体而言,南华北地区上古生界热演化具如下特征:(1)R o在空间上变化幅度极不均一,不同地区的热演化程度差别很大,R o值变化范围在0.38%~7.0%之间。(2)R o值平面分布总体呈南低北高的格局。开封坳陷东部(丰参1井)样品R o值相对较低,为中成熟阶段;济源、焦作地区、太康隆起及西延露头
105
第2期 赵俊峰,等.南华北地区主要层系热演化特征及其油气地质意义
区普遍高,达高成熟 过成熟阶段;周口坳陷近太
康隆起的鹿邑凹陷较高,亦达到高成熟 过成熟阶段;周口西部、中部凹陷带相对较低,多数处于低 中等成熟阶段,南部凹陷和中部深凹可达高成熟 过成熟阶段。(3)上古生界较高热演化的地区,在空间上分布主要表现为点、带2种形式。为详细刻画上古生界R o 平面分布特征,依据实测数据和深度趋势外推方法编制了上古生界山西组R o 等值线图(图6)。由图可知,呈点状分布的主要是受岩浆侵入接触变质影响的地区,如永城、淮北、确山等;济源 郑州 太康 鹿邑凹陷北部则构成NW 向分布的带状高热演化区,其R o 值在2.5%以上。(4)不同于本区新生界、中生界R o 深度之间的简单线性关系,上古生界R o 与埋深之间的关系复杂,线性关系不显著或变化幅度大,反映其有别于简单深埋增温作用的特点。(5)上古生界高热演化区与现今高地温场分布区[13]不一致,反映热演化总体上不受后者控制。
4 油气地质意义
与相邻的渤海湾盆地古近系普遍在低 中等成熟度的热演化程度相比,南华北古近系R o 值明显偏低,主要受控于新生代以来华北南部总体较低的地温场作用。周口坳陷各凹陷、黄口凹陷古近系有机质多处于未成熟 低成熟阶段。以往勘探在襄城凹
陷襄5、襄7、襄9及襄参2井古近系核桃园组发现油斑、油迹砂岩等不同级别的油气显示,油源对比表明原油来自核一段和核二段的未熟烃源岩[21],说明该套烃源岩尚具有一定的生烃能力,起始生油门限深度在2400~3200m 左右。济源、中牟凹陷古近系有机质热演化相对较高,均达到低 高成熟阶段,正处于生烃高峰,起始生油门限深度在1000~1300m 左右。如邓2井古近系曾出油8.36m 3
;开参2井古近系沙河街组曾出油0.162m 3,指示这些地区古近系具有较好的勘探潜力。
中生界热演化程度普遍高于古近系,除局部地区外,多数处于低 中等成熟阶段,正值液态烃生烃高峰。从烃源岩的发育程度和热演化状态分析,谭庄 沈丘凹陷中部下白垩统、济源凹陷三叠系烃源岩大部分进入液态窗范围,具有良好的生烃潜力。如周参10、周参12井均获少量原油。
南华北地区上古生界经历了多期差异性改造,不同地区埋藏史有别。在印支期末区域性深埋增温作用基础上,中生代晚期,太康 济源地区又经历了区域构造热事件作用,使上古生界热演化程度显著增高[22],新生代以来的差异沉降又对上古生界热演化产生不同程度的影响。深埋增温、构造热事件以及岩浆接触变质、动力变质作用等共同造就了上古生界空间上极不均一、总体南低北高的热演化面貌。对于上古生界的油气勘探,
应针对不同地
图6 南华北地区上古生界山西组R o 等值线
1.地名;
2.井位;
3.上古生界残存边界;
4.R o 等值线/%;
5.推测R o 等值线/%;
6.边界断裂
F ig.6 Conto ur map o f the R o v alues fro m Shanx i Fo rmatio n o f the U pper P aleo zo ic in so ut her n N o rth China Cr aton
106 石 油 实 验 地 质 第32卷
图7 太康隆起南7井R o -深度关系F ig.7 R o -depth r elation gr aph of t he main strata fr om W ell Nan 7in t he T aikang U plift
区的热演化史结合保存条件等进行评价。济源凹陷 太康隆起 鹿邑凹陷北部整体热演化程度达高 过成熟阶段,烃类相态已处于干气 高变质沥青。其中济源凹陷中新生代以来以深埋作用为主,为持续生烃型;太康隆起及相邻鹿邑凹陷北部新生代以来未得到热补偿(图7),生烃作用主要发生在中生代晚期,属早期生烃型,若上覆三叠系封盖条件好,可作为常规天然气或煤层气勘探的远景区,这一地区周参7、南3井在上古生界均显示气测异常。周口坳陷西部及中部凹陷带热演化程度整体处于低 中等成熟阶段,古近纪以来接受2000~6000m 不等的深埋热作用。在埋深较浅、地温场偏低的地区如谭庄凹陷西部,上古生界仍未得到热补偿(图8);但在埋深较大,地温场较高的地区,可以发生二次生烃。剥蚀厚度恢复基础上进行的热史模拟表明,倪丘集凹陷中南部、谭庄 沈丘凹陷东部及襄城凹陷南部等具有新生代二次生烃的潜力[22]
,若烃源岩丰度与规模、储盖、保存条件等具备,可能形成中等或小型油气聚集,如南12井、周16井等分别见源自上古生界的油流和二叠系油砂。
致谢:文中使用的热演化数据,除实测和来源于公开发表的文献外,还有部分来自中国石化河南油田分公司、华北分公司、中原油田分公司、江苏油田分公司,中国石油华北油田及有关煤田单位、高
校等的分析测试报告,谨向上述单位表示谢忱。
图8 周口坳陷周16与邻井R o -深度关系F ig.8 R o -depth relatio n g raph of the main str ata fro m Well Zhou16and its adjacent
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下60m以内发育,局部受断裂沟通可发育较深;平面上加里东中期古地貌高部位或岩溶残丘、断裂和裂缝密集带与高能礁滩体的复合部位储层发育较好,主要分布在托甫台中、北部地区。
致谢:感谢宋海明博士、周波博士、张仲培博士在论文写作过程中的帮助,感谢中国石油化工股份有限公司西北分公司勘探开发研究院提供了宝贵的基础资料。
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石 油 实 验 地 质 第32卷
文章编号:100020550(2006)0320387207 ①国家“973”计划项目“多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律”(编号2003CB214607)和国土资源部“十五”重大项目“鄂尔多斯盆地 地下水勘查”(专题号1212010331302ZT121)共同资助. 收稿日期:2005210224;收修改稿日期:2006202220 鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征 与岩相古地理 ① 杨友运1 常文静1 侯光才2 王永和2 张蓬勃 1 (1.西安石油大学 西安 710065; 2.西安地质矿产研究所 西安 710054) 摘 要 鄂尔多斯白垩系盆地是一特大型自流水盆地,发育洛河、环河华池和罗汉洞三个含水岩组。通过分析早白垩世的盆地古构造、古地理、沉积环境和岩石特征、划分含水岩组沉积相类型,探讨沉积相与含水岩组发育分布规律以及含水性之间的关系,认为岩相古地理是控制含水岩组分布特征、含水性以及水质变化的重要因素,受其影响,在盆地边缘,含水岩组由多期冲积扇、河流和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩组成,不同沉积期次的砂砾岩层叠置,形成巨厚含水层,泥岩隔水层不发育,地下水循环系统性好,矿化度低;在盆内,洛河和罗汉洞组风成相砂岩,产状稳定、组份和结构成熟度高、易溶组份少,顶底板及边界隔挡岩性匹配合理,是最理想的含水岩组。环河华池组含水砂体,由三角洲水下分流河道以及滨湖滩坝相长石石英细砂岩组成,呈孤立透镜体状,含水性差,孔喉结构复杂,水溶蚀作用强,矿化度高;早白垩世形成的鄂尔多斯东西不对称湖盆结构既控制当时含水层的发育和分布,又是现今自流水盆地结构形成的基础。 关键词 鄂尔多斯 白垩系 自流水盆地 古地理 地下水 第一作者简介 杨友运 男 1961年出生 硕士 副教授 沉积学、石油地质及沉积盆地分析中图分类号 P512.2 文献标识码 A 鄂尔多斯盆地白垩系地下含水系统是目前世界上仅次于澳大利亚大自流盆地的又一特大型自流水 盆地[1] ,盆地含水岩组的岩性分布规律,水资源量、水化学以及循环运动状态与早白垩世时盆地沉积环境、成岩作用、岩相古地理以及含水岩组岩层的沉积特征密切相关。然而长期以来,由于白垩系地层没有发现重要能源和其它矿产资源,所以与地下水勘查有关的研究成果很少。加之早白垩世时,盆地外围区域构造和古地理背景复杂,盆内地层分布范围广、层系厚度大,沉积相类型多,岩性组份、岩相组合及层序变化复杂,致使人们至今对盆地的形态、水文地质结构特征、含水岩组的发育特征、地下水矿化度成因及分布规律认识不清,这不仅影响了对盆地内含水层沉积范围和特征的系统了解,更重要的是制约了对白垩系地下水资源的正确评价和认识。基于此,本文试图通过盆地沉积环境、岩性、沉积相古地理变化和砂体展布等特征进行系统分析,研究含水层、隔层以及顶底板的分布与组合规律,探讨岩相古地理演化与地下水质之间的关系,进而为查明白垩系地下水赋存运动状 态,正确评价水资源奠定坚实的地质理论基础。 1 地层发育特征及主要含水岩组沉积 相 1.1 地层格架及含水岩组划分 鄂尔多斯自流水盆地地层由白垩系下统组成,分布范围西起桌子山—贺兰山—六盘山,东以清水河—榆林—延安—宜君为界,北抵杭锦旗—东胜一线,南 到渭北的陇县—千阳—彬县—铜川[2] ,面积约13×104k m 2。根据研究区岩石地层划分方案[4,5],并依据区域性沉积间断面、沉积相突变面以及韵律旋回等标志,自下而上可分为洛河组、环河华池组、罗汉洞组和泾川组六个岩石地层单位(图1),其中洛河组、环河华池组、罗汉洞组是鄂尔多斯白垩系自流水盆地系统中的三个主要含水岩组。在层序剖面上它们形成两个沉积旋回:下旋回由洛河组下段“宜君砾岩”—洛河上段风成砂岩—环河华池组湖相及三角洲砂泥岩组成;上旋回由罗汉洞组砂岩—泾川组湖相杂色砂泥岩以及泥灰岩组成。区域上受沉积环境影响,下旋回 第24卷 第3期2006年6月沉积学报 ACT A SE D I M E NT OLOGI CA SI N I C A Vol .24 No 13 June 2006
图1阿拉伊盆地大地构造位置 收稿日期：2008-12-01；修订日期：2009-01-04 作者简介：郇玉龙，男，工程师，1997年毕业于中国地质大学石油地质勘查专业，现主要从事石油地质综合研究工作。联系电话：（0546）8793985，通讯地址：（257022）山东省东营市北一路210号物探研究院区域勘探研究室。 油气地球物理 2009年1月 PETROLEUM GEOPHYSICS 第7卷第1期 中亚地区阿拉伊盆地位于中亚地区吉尔吉斯斯坦共和国南部，长约250km ，宽约25～40km ，面积约 6000km 2，为一近东西向展布的山间盆地（图1）。与其较邻近的含油气盆地有东侧的塔里木盆地（中国），西南侧的阿富汗—塔里克盆地（主体位于塔吉克斯坦），北侧的费尔干纳盆地（跨吉尔吉斯斯坦3个国家）。 在大地构造位置上，阿拉伊盆地为欧亚板块南部边缘天山褶皱带中的一个中新生代的山间盆地，夹持于帕米尔—昆仑山与南天山褶皱带之间，由于 受印度板块向欧亚板块陆—陆碰撞挤压并持续向北推覆的影响而形成现今的盆山构造格局。 该区油气勘探始于1928年，前苏联对其先后开展了地质调查与油气勘探工作，盆内及周缘地区完成1∶20万的地质调查；1984—1989年在盆地中部 累计完成二维地震562km ； 1987—1991年钻探参数井阿参1井。后因前苏联解体而中断勘探。2003年， 我国胜利油田获阿拉伊盆地的勘探许可，已在盆地 内完成重力勘探1720km 2、 三维地震220km 2、二维地震748.4km ，为深入评价该盆地积累了丰富的资料。 阿拉伊盆地构造地质特征与油气条件分析 郇玉龙1,2）刘国宏1）刘志勇1）张桂霞1 ） 1）胜利油田分公司物探研究院；2）中国石油大学（北京）资源与信息学院 摘要：中亚地区阿拉伊盆地位于特提斯构造带北缘,是在古生界基底之上发展起来的山间盆地，紧邻我国西部塔里木盆地。自中生代至新生代经历了陆表海沉积期、类前陆盆地期、山间盆地发育期、拗陷期、定形期5个演化阶段，具有海陆交互、 沉积多变、多期叠加、断—拗转换的性质。油气地质条件与相邻的费尔干纳盆地相似，生储盖匹配良好；烃源岩为古近系、 白垩系和中—下侏罗统的海相与湖相泥岩、石灰岩和泥灰岩；主要油气储集层为碳酸盐岩裂缝性储层和砂砾岩储层；多套泥岩、膏岩和泥灰岩为区域性和局部盖层；褶皱构造发育，以背斜、断块、断鼻等构造为主。具有一定的油气勘探前景。 关键词：地质构造；构造演化；生油岩；含油气层系；勘探前景；阿拉伊盆地；中亚地区
第二章水文地质测绘 水文地质测绘（水文地质填图）––––是以地面调查为主，对地下水和与其相关的各种现象进行现场观察、描述、测量、编录和制图的一项综合性工作（一种调查手段）。 目的：为地区规划或专门性生产建设提供水文地质依据。 提交成果：图件––––水文地质图；报告––––水文地质测绘报告等。 水文地质测绘是水文地质调查的基础，在水文地质普查阶段，主要是进行水文地质测绘，在勘探阶段，测绘则是退居次要地位。 通常在相同比例尺的地质图上填水文地质图。 若没有地质底图，则要同时进行地质图，水文地质图的填图，这时称为综合性地质—水文地质测绘。此种测绘所用的地形底图比例尺，一般要求比最终成果图的比例尺大一倍。 §1 水文地质测绘的任务 一、水文地质测绘的主要任务 水文地质测绘的主要任务是解决下列问题： （1）测区内地下水的基本类型及各类型地下水的分布状态、相互联系情况； （2）测区内的主要含水层、含水带及其埋藏条件；隔水层的特征与分布； （3）地下水的补给、径流、排泄条件； （4）概略评价各含水层的富水性、区域地下水资源量和水化学特征及其动态变化规律；（5）各种构造的水文地质特征； （6）论证与地下水有关的环境地质问题。 二、水文地质测绘的主要内容 为完成上述任务，水文地质测绘一般应包括下述调查内容： （1）基岩地质调查； （2）地貌及第四纪地质调查； （3）地下水露头的调查； （4）地表水体的调查； （5）地表植物（即地下水的指示植物）的调查； （6）与地下水有关的环境地质状况的调查。 也就是说，水文地质测绘是综合性的调查研究工作。 三、水文地质测绘的主要成果 水文地质测绘的成果主要有：①水文地质图（包括具代表性的水文地质剖面）；②水文
延长油田石油地质特征 1 概述 延长油田是我国石油勘探开发最早的油田之一，距今已有近百年的勘探开发历史，中国大陆第一口油井“延1井”即位于此。截止2003年底延长油田累计探明地质储量11206×104t，含油面积215.5km2（图1）。近年来，随着地质工作的深入和油层改造工艺的进步，油田勘探开发步伐稳步加快，进入了一个新的历史发展阶段，2003 年原油产量达25×104t。其特-超低渗、浅埋藏油层的储集特征与油气富集规律引起人们的广泛关注。 2 区域地质条件 延长油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部，区域构造为一平缓的西倾单斜，地层倾角小于1°，千米坡降为7~10m，内部构造简单，局部具有差异压实形成的低幅度鼻状隆起（图2）。区内第四系直接不整合覆盖在三叠系延长组之上，钻井资料仅揭示了三叠系延长组中、上部地层。其中，延长组长1油层组残留厚度变化很大（0~200m）其它层段厚度比较稳定。勘探开发目的层为延长组长6油层组，自上而下划分为长61、长62、长63、长64四个油层亚组。 鄂尔多斯盆地晚三叠世时为大型内陆湖泊。晚三叠世中—早期（T3y2沉积期）是湖泊发育的全盛时期，沉积了广泛分布的油页岩，是盆地内的主要生油岩，为中生界油气藏的形成提供了充分的物质基础；晚三叠世中—晚期，随着湖盆的不断萎缩，湖泊外围以河流与三角洲沉积为主，北东部斜坡上以河控三角洲为主体的沉积物呈裙边状分布，平面上相带分布明显，由东北向西南依次为冲积平原相，三角洲平原相，三角洲前缘相，前三角洲相和半深湖—深湖相。三角洲平原和前缘相带内砂体发育，为上三叠统延长组油气藏的形成提供了必要的储集条件。沉积环境是影响本区储层特征的重要因素。 3.3.1长63 长63沉积相以三角洲前缘水下分流河道沉积为主，从沉积微相图上可以清楚地看到有4个砂岩主体带呈北东—南西向延伸，形态与指状砂坝相似，主体带的砂岩厚度大于15m，砂地比大于0.4。4支水下分流河道之间为分流间湾相隔，其砂地比为0.20~0.39。 建设型三角洲向湖推进时，由于堆积速度较快，各种微相沉积可以互相连接组合，所谓的指状砂坝就是水下分流河道，水下天然堤，河口砂坝等组合成的指状砂体，因此，砂岩主体带和较薄地带之间没有一条界线把两种微相截然分开。 3.3.2长62 长62沉积相展布对长63具有一定的继承性，由水下分流河道、分流间湾及河口砂坝沉积构成，河道总体向西迁移。有3支河道砂体由东北向西南延伸。3支分流河道之间砂地比较低（0.2～0.3），为分流间湾沉积。长62河道砂体的带状特征没有长63典型，表现出向席状砂过渡的趋势（图5）。
盆地油气地质特征 盆地位于省东部及市，为一具有明显菱形边框的构造盆地，同时也是四周高山环抱的地形盆地，其围介于北纬28°～32°40′，东经102°30′～110°之间，面积约18×104km2。是世界上最早发现和利用天然气的地方。从汉代“临邛火井”的出现，到隋朝（616年）“火井县”命名；从凿井求盐到自流井气田“竹筒井”·“盆”·“笕”钻采输技术的发展，都无不例外的证明天然气的开采源远流长。但是，天然气的发展，经历了近代被欺凌的衰落，直到20 世纪中叶，古老的中国重新崛起，伴随工业化的进程，才得到真正的发展。截止2004 年，经过半个多世纪的勘探，全盆地已经探明114 个气田，14 个油田，获得天然气地质探明＋控制＋预测储量约15000×108m3，3 级储量之和约占2002 年盆地资源评价总量的1/4。伴随新区、新层、新领域的勘探发现，盆地的总资源量还将继续增长，为川、渝天然气能源发展锦上添花。 1.构造特征 盆地属扬子准地台西北隅的一个次级构造单元，是古生代克拉通盆地与中新生代前陆盆地的复合型盆地。从晋宁运动前震旦系基地褶皱回返，使扬子板块从地槽转向地台发展，直到喜山运动盆地定型，共经历了9 期构造运动，但对盆地构造、沉积地层发展演化有明显影响的有4 期：一是加里东期，形成加里东期～龙女寺古隆起；二是东吴期，拉断裂活动，引发玄武岩喷发（峨嵋山玄武岩厚达1500m）；三是印支期，形成印支期、开江、天井山古隆起，且具盆地雏形；四是喜山期，盆地全面褶皱定型。纵观盆地的发展，受欧亚、太平洋、印度板块活动的影响，盆地应力场的变化经历了古生代拉为主，中生代三叠纪反转（由拉向挤压过渡），中生代侏罗纪以来的挤压过程。这一拉－过渡反转－压挤的地应力场，控制了油气生成、运移、聚集、保存与破坏以及晚期成藏的全过程，尤其对复合型盆地更为明显。 1.1基底特征 盆地的基底岩系为中新元古界，其结构具3 分性。盆地中部的磁场特征显示为一宽缓的正异常区，多为中性及中基性岩浆岩组成的杂岩体，变质程度深，硬化强度大，构成盆地中部刚硬基底隆起带。基岩埋深一般4～8km，地史中较稳定，沉积盖层厚度较薄，褶皱平缓带。盆地东南和西北侧为弱磁场区，组成基底的岩石是浅变质沉积岩，属柔性基底，是褶皱带。基岩埋深8～11km，沉积盖层厚度较大，褶皱较强烈。 1.2区域构造特征 盆地的发生、发展，形成菱形边框和不同组系、不同方向的褶皱构造，大体可以追溯到8.5×108年的地史发展过程，是受基底、周边古陆、深大断裂以及地应力作用方式等诸种因素相互作用的综合反映，也是多次构造旋回叠加的产物，使盖层褶皱出现形式多样，交织复杂化的局面。 1.2.1褶皱构造的展布特点 盆地最早形成的褶皱构造可上溯到印支期，但围仅局限于川西龙门山前，如矿山梁～天井山～海棠铺等北东向背斜构造。整个盆地的现今构造主要形成于喜山期，包括震旦系在的全部沉积盖层都被卷入，出现了众多成群成带分布的褶皱构造。 1）川东南坳褶区 系指华蓥山以东的川东与川南区，包括川东高陡构造带和川南低陡构造带，是盆地褶皱最强烈的地区。一般陡翼倾角＞45°，甚至直立倒转。高、低陡构造之分，在于构造核心出露地层的新老，前者出露中下三叠统及其以老地层，后者出露上三叠统及其以新地层。构造线走向主要由北东向高陡构造带和断裂带组成的隔挡式褶皱，背斜紧凑，向斜宽缓，成排成带平行排列。北部受大巴山弧的的影响向东弯曲，局部呈近东西向；南部逐渐低倾呈帚状撒开，除北东向为主外，还有受边界条件干扰的南北向、东西向等多组构造线。
华北地区地质调查需求分析 华北地区地质调查需求分析 华北地区地质调查需求分析 按照大地构造单元划分，在原华北行政区划的基础上，山东和河南两省被归入华北地区，辖北京、天津两个直辖市，内蒙古自治区（除东三盟和赤峰地区），河北、山西、山东和河南四省，作为规划、部署和实施国家地质调查工作的区域单元。辖区是我国的政治、经济和文化中心。国土面积139万平方公里，约占全国面积七分之一；人口3.2亿，约占全国人口四分之一；20xx年国内生产总值（GDP）32931亿元，约占全国GDP三分之一。人口密度最大、经济相对发达。首都经济圈、环渤海经济带均处于华北地区，人口、资源、环境矛盾日益突出。因此，研究和分析华北地区的自然地理特点和社会经济发展对地质调查的需求，对于搞好地质调查规划，服务社会经济，发挥地质调查的基础作用具有重要的意义。第一、华北地区社会经济构成 尽管华北地区国内生产总值（GDP）总量较大，但分布不均匀。据20xx年统计年鉴（下同），京津地区（首都经济圈）的人均GDP已经超过20xx美元，北京为2696美元，天津为2165美元；山东超过1000美元，达到1143美元；其余各省依次为：河北918美元、内蒙古711美元、河南652美元、山西606美元。 华北地区的国民经济产业构成平均为：第一产业15，第二产业为48，第三产业为37，第三产业接近第二次产业，表明华北地区的经济发展整体处于工业阶段。北京的第三产业超过第二和第一产业的总和，达到58（第一产业为4，第二产业为38），表明北京的经济发展已经初步具备了后工业经济发展阶段的特征。天津的第三产业为39，比第二产业51低12个百分点，尽管天津的第一产业较低为7，但产业构成表明，天津的经济仍然具有典型的工业阶段的特点。山东、山西、河北三省的产业构成有相似之处，第一产业在11-16之间，第二产业50-51，第三产业33-39，正处于工业化发育时期；河南与内蒙古的产业构成表明，尚处于工业经济的早期，第一产业仍然是经济构成的主要部分（23-25），而第三产业在30-35之间，接近二次产业的规模。 华北地区的采掘与原料工业在整个国民经济中仍占有举足轻重的地位，占华北地区国内生产值的33，表明在华北地区的工业仍然是主导产业。北京的采掘业产值仅占GDP的0.8，不足1，但是原材料工业规模仍有671亿元，说明尽管北京市已进入后工业化经济发展阶段，但带有工业阶段的色彩。河北省仍以矿业大省而著称，采掘业在国内生产总值所占比重达到44.23，相反，原材料工业仅为245亿元。山东、山西、河南、内蒙古、天津五省、市、区的采掘工业产值比重总体保持在6.58-9.63之间。统计数据表明，华北地区除北京以外，国民经济对资源的依赖程度较高，无论是采掘业对资源地质储量的需求，还是原材料工业对矿产品的需求，均显示出强劲的趋势。而在这一产业链中，资源储量的增加与地质勘查呈正相关关系，也就是说，华北地区矿产资源对地质勘查的需求，在今后一定的时期内，不是降低的、而是增长的趋势，其中还没有考虑已建矿山资源枯竭对地质勘查的需求。 第二、华北地区资源经济分区 华北地块以及周边造山带所形成的华北地区大地构造单元格架，奠定了华北地区自然地貌的基础。以地貌单元为基础，参考资源特点、经济特征，把华北地
海拉尔盆地得尔布煤田区域水文地质特征分析 得尔布煤田位于额尔古纳市境内，属于海拉尔盆地群中的次级凹陷盆地，盆地平面发育范围近400km2，赋煤层位为白垩系大磨拐河组地层，煤质为呼伦贝尔地区较为奇缺的长焰煤，现查明煤田煤炭资源储量6.2亿吨，预计整个得尔布煤田煤炭资源储量达20亿吨。文章以近几年来得尔布煤田的勘查资料为基础，通过分析研究，对得尔布煤田区域水文地质特征进行详细的分析。 标签：海拉尔盆地；得尔布煤田；水文地质 得尔布煤田位于根河和得尔布干河河谷冲积平原及高平原之上，南、北、东三面环山，为地势较高的低山丘陵区，盆地中部地形较为平缓，为一呈北东向的狭长盆地，以侏罗系上统白音高老组为基底，发育有白垩系下统大磨拐河组含煤地层。盆地内有根河及得尔布干河自东向西流过，盆地内地面高程518-650m之间，外围高程在650-812m之间。由于构造形态、地貌条件的影响，为地表水及地下水的汇集、赋存与排泄创造了有利条件。 1 地形地貌 本区属大兴安岭西坡的低山丘陵区，地势南、北、东三面环山，向西开口，中间为较为开阔的河漫滩。海拨高程最高812m ，最低518m，相对高差294m。根据区内地貌成因类型及形态特征划分为三个地貌单元。 1.1 构造剥蚀地形 该地貌分布在本区外围地势较高的中低山区，由于缓慢上升和强烈的剥蚀形成的中低山地形，标高570-812m，沟谷较为发育，山间沟谷呈“U”字型，山顶呈馒头状，地形起伏不平，上部较陡，下部较缓，大部分被第四系堆积物所覆盖，山顶部见基岩出露。 1.2 侵蚀堆积地形 一部分为由于周围山谷洪流、洪积作用和山坡面流坡积作用形成的山间凹地地形，分布在山角及群山之间，形成山间凹地及坡积裙，标高520-600m，地形起伏较缓；另一部分为由于长期风积作用形成的山前倾斜平原地形，分布在得尔布干河及根河南岸，地势由与河漫滩分界处向残积低山山脚缓慢升高。 1.3 堆积地形 由于根河、得尔布干河及哈乌鲁河冲积、洪积作用形成的河漫滩，河漫滩地形，宽度1-15km，漫滩中河流弯曲不直，有牛轭湖、水泡子和沼泽湿地分布，生长有茂盛的喜水性植物。河漫滩沿河流两岸分布，地势平坦，海拔高程518-550m，漫滩后缘呈陡坎，高差3-18m，局部界限不明显。
文章编号:1000-0550(2006)04-0549-06 ①中国科学院资源环境领域知识创新工程重要方向项目资助(编号:KZCX3-SW-128-04). 收稿日期:2005-08-23;收修改稿日期:2005-12-13 鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积相 特征与层序地层分析 ① 李凤杰 1、2 王多云3 张庆龙1 徐旭辉 2 (1.南京大学 南京 210093;2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所 江苏无锡 214151; 3.中国科学院地质与地球物理所兰州油气资源研究中心 兰州 730000) 摘 要 晚三叠世鄂尔多斯盆地是一个东缓西陡的不对称坳陷盆地。通过岩心、录井、测井等资料综合研究,识别出陇东地区延长组发育河流、三角洲、浊积扇和湖泊等4种沉积相类型,其中河流沉积和浊积扇发育在湖盆的西缘陡坡带,三角洲则在西缘和东部缘坡均有发育。根据层序地层学原理,将延长组划分出5个三级层序;延长组地层经历过5次大的湖泛,在层序演化上具有早期形成、中期鼎盛、晚期衰退的特点。利用恢复后的原始地层厚度,绘制的陇东地区延长组地层的F i scher 图解,与本区5次显著的湖平面上升)下降旋回之间有很好的对应关系,这不仅证实了上述层序地层分析的正确性,同时揭示了F ische r 图解在划分地层层序方面的潜在意义。关键词 层序地层 F ischer 图解 延长组 鄂尔多斯盆地 第一作者简介 李凤杰 男 1973年出生 博士后 沉积学和层序地层学中图分类号 P539.2 文献标识码 A 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组地层,为一套坳陷 型湖盆河流)三角洲)湖泊沉积体系,是盆地中生界两个主力产油气层位之一,油气储量占一半以上,因此,一直是研究的重要层位。近年来随着层序地层学方法成功地应用到陆相沉积体系的研究中[1~5] ,我国 地质学家也把该方法应用到鄂尔多斯盆地上三叠统 延长组地层的研究中 [6~9] ,然而对延长组层序,尤其 是三级层序划分、层序形成演化的控制因素等几方面存在着明显分歧,并且这些研究主要集中在盆地东北部,而对盆地西南)))陇东地区的研究尚未见报导。 陇东地区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡带的西南部(图1),该区上三叠统延长组地层为典型的河流)三角洲)湖泊发育区,沉积了厚达千米的生、储、盖组合。环湖发育的三角洲沉积体系分布范围广,对油气富集有明显的控制作用,有高达6@108 t 的石油资源量 [10] ,尤其近两年在陇东地区发现的西峰油田,是受 沉积相分布控制的、以岩性油藏为主的油田,是鄂尔多斯盆地油气勘探中又一重大突破。开展陇东地区沉积相的研究,建立本区精细的层序地层格架和油气成藏规律,对于本区油气勘探有着重要的指导意义。根据河流)三角洲)湖泊沉积体系的结构特征,运用 层序地层学原理,结合Fischer 图解[11] 所反应的可容 空间变化曲线[12] ,综合分析钻井、岩芯、测井曲线和邻区地表露头资料建立了陇东地区延长组陆相碎屑岩的层序地层格架,识别出5个Ⅲ级层序。 图1 鄂尔多斯盆地构造分区及研究区位置示意图F i g .1 T ecton i c div i s i on o f O rdos basi n and t he l oca tion o f the st udy a rea 第24卷 第4期2006年8月沉积学报 ACTA SED I M ENTO LOG ICA SI N I CA V o.l 24 N o 14 A ug.2006
内蒙古自治区赤峰市乌克盆地水文地质特征浅析 摘要；乌克盆地位于内蒙古自治区赤峰市，盆地内赋存第四系松散岩类孔隙水和第三系碎屑岩类孔隙裂隙水，本文主要通过对盆地的地质概况、水文地质特征分析，为以后的找水工作提供依据。 关键词 乌克盆地水文地质特征含水层特征富水性分析 Abstract:The Wukependi is located in Chifeng city in Inner Mongolia autonomous region, the occurrence of 4 basins in loose rocks of pore water and tertiary clastic rock class pore fracture water, this paper mainly through the basin of geological information, hydrogeological characteristics analysis, for the following for water to provide the basis. Key words: basin, hydrological geology characteristics of aquifer feature rich water analysis 正文 一、自然地理概况 乌克盆地位于赤峰市百灵庙镇南部乌克忽洞镇，地势总体上南高-北低，海拔为1428～1702m，相对高差270m。北部塔苏日阿以东一带地形最低，海拔高度为1428m，东南部的东毛忽洞一带地形最高，海拔高度为1702m。四周为起伏不平的丘陵地形，丘陵区内发育有冲沟，中间为盆地，地势较为平坦，由南向北地势渐低，海拔高度1428—1608m。 二、地质概况 1、下元古界二道洼群（Pter） 岩石类型为：黑云母角闪斜长片麻岩、混合岩化斜长角闪片麻岩、二云片岩、混合岩、长石石英岩，多呈绿色、灰绿色，黑色矿物定向排列明显，片麻状构造，花岗变晶结构。其厚度大于2000m，下线不清。 2、第三系上新统（N2） 据前人资料和本次施工的钻孔中均有揭露。地层岩性上部为红色、棕黄色、
沉积盆地热演化史研究方法 盆地热演化史研究方法很多，主要有地球动力学模型法及古温标法两类。 一、地球动力学模型法 地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造（伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等）及相应热效应的模拟（盆地定量模型），获得岩石圈热演化史（温度和热流的时空变化）。不同类型的盆地，具有不同的热史模型，根据已知或假定的初始边界条件，通过调整模型参数，使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合，从而确定盆地底部热流史；进而结合盆地埋藏史，恢复盆地内地层的热演化历史。 不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异，导致盆地演化过程的不同。因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的，P．A．Allen和J．R．Allen（1990）在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。 （一）伸展盆地 伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型，裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成，其主要的构造热作用过程包括：岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。裂谷是地壳中的拉张区，现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征，表明在深部存在某种热异常。裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。 1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后，提出了瞬时均匀伸展模型。该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的（即均匀伸展）；伸展作用是对称的，不发生固体岩块的旋转作用。因此，这是纯剪切状态。构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数（β）以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。该模型可概括如下：①拉张盆地的总沉降量由两部分组成：其一是由初始断层控制的沉降，称为初始沉降，它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β；其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰，从而引起的热沉降，热沉降只取决于伸展量的大小；②模拟结果表明，断层控制的沉降是瞬时性的，而热沉降的速率随时间呈指数减小，这是由于热流随时间减小的结果。McKenzie（1978）提出了计算初始沉降、热沉降和地表垂直热传递的数学表达式，奠定了伸展盆地定量模型和模拟研究的理论基础。该模型已成功地应用于北海盆地和各种大陆架。但是Slater等（198）在有些地区发现：实际 地壳伸展和初始沉降量要比McKenzie。模型预测的小得多，同样热沉降值要比根据
油气藏开发地质 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
1.石油、天然气的概念 石油：地下天然产出的气态（天然气）、液态（石油）、固态（沥青）的烃类混合物。 原油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。 2.石油的元素组成与化合物组成 组成石油的化学元素依次为：碳、氢、硫、氮、氧、微量元素。 微量元素：（构成石油的灰分），含量极微（万分之几），但可多至30余种，如：Fe、Ca、Mg、Si、Al、V、Ni……其中钒、镍含量及比值（V/ Ni）已用于石油成因及运移研究。 石油的化学组成按其化学结构可分为烃类和非烃两大类，其中烃类包括烷烃、环烷烃和芳烃，石油非烃组成—S、N、 O化合物。 异戊间二烯型烷烃是由叶绿素的侧链-植醇演化而成,因此作为石油有机成因的标志化合物—“指纹”化合物。 3.石油的主要馏分和组分 馏分：根据沸点范围的不同切割而成的不同部分。 轻馏分：碳数低，分子量小的烷烃、环烷烃组成。 中馏分：中分子量和较高碳数的烷烃、环烷烃，含有一定数量的芳烃及少量含N、S、O化合物。 重馏分：大分子量和高碳数环烷烃、芳烃、环烷芳烃和含N、S、O化合物。 组分：对不同有机溶剂的溶解、吸附性质不同而分离出来的产物。 油质：饱和烃＋芳香烃，溶于有机溶剂，硅胶不吸附，荧光天蓝色。
胶质：芳香烃＋非烃化合物，部分有机溶剂溶解，硅胶吸附，含量与石油密度有关，荧光黄色、棕黄色、浅褐色。 沥青质：脆性固体物质，稠环芳烃＋烷基侧链的高分子，少数有机溶剂溶解，硅胶吸附，荧光呈褐色。 荧光性：石油在紫外光照射下产生荧光的特性。 4.天然气的主要赋存形态 气藏气（干气，贫气）：烃类气体单独聚集成藏，不与石油伴生。 气顶气（湿气，富气）：与油共存于油气藏中呈游离态气顶产出的天然气。 溶解气（dissolved gas）：地层条件下溶解在石油和水中的天然气。 凝析气（condensate gas）：当地下温度压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发形成凝析气。----湿气，采出过程中反凝析出凝析油。 天然气水合物：甲烷水合物，高压、一定温度下：甲烷分子封闭在水分子所形成的固体晶格中----冰冻甲烷。 水溶气：天然气在水中溶解度很小；但地层水大量存在，水溶气资源不可忽视。 5.干酪根的概念和化学分类 干酪根：沉积物或沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有机质。 Ⅰ型干酪根：单细胞藻类（海藻）残体组成，富含脂类化合物，H/C高，O/C 低，含大量脂肪族烃结构（链式结构为主），少环芳烃和含氧官能团，生成液态石油潜力大，油页岩属此类。典型腐泥质类型（sapropelic）。最大转化率 80％。
浅谈延长油田的地质特性 摘要：延长组长6油层组是延长石油油田的勘查目的油层，主要石油地质特点为：沉积微相控制储层岩性；成岩作用的控制物性，以及缺乏局部构造等。本文基于储层沉积相研究，对研究区域的储层砂体的岩石特征与成岩作用以及孔隙结 构特点进行探讨。 关键词：延长油田；地质特征；岩性油藏 延长油田是我国开发较早的大型油田之一，从开发到现在已经有将近一百年的历史，随着地质探测技术飞速发展以及探油技术的进步，油田勘测开发速度也随之大幅度的增长，并进入历史发展新阶段，原油产量逐年走高，时至2003年，年产能量突破250万吨. 一、延长油田的地质条件 延长油田坐落在内蒙古鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部，该盆地在三叠纪晚期是大陆型湖泊，晚三叠纪中早期是该湖泊发育最盛时期，并沉积了大量的油页岩，并成为了该盆地内的主要生油岩质，为中生界石油形成与储存提供了良好的条件，再晚三叠纪中晚期时，湖泊面积不断缩小湖泊外围逐渐变为河流与三角洲交界沉积，东北部斜坡上的分布形式以河控三角洲为主体。平面上想带分布十分明显，由东北向西南方向依次表现为冲积平原；三角洲平原；三角洲前缘；前
三角洲相与半深湖泊。三角洲平原与前缘相带内砂的同时发育为油气储藏提供了必然条件。 二、延长油田的储存岩层特征 本区域的储藏层为上三叠统延长组灰黑色细粒长石砂岩为主，主要为中细粒，中粒等，长6岩层主要具备以下几点特征： 1、矿物成熟度较低。砂岩矿物的主要成分及比例有：长石，其平均比例为44%-56%，石英22%-27%，岩屑7.0%-9.0%，黑云母5.4% 。岩屑主要为变质岩石，火成岩石以及微量的沉积岩组成。砂岩中重矿物质含量为0.8%，其中成分十分复杂，既有稳定性较差的磷灰石、榍石、绿帘石又有稳定性较强的锆石、石榴子石等等。缝隙填充物质以自生矿物为主要组成部分，品均含量在8.5%左右。 2、结构成熟度较高。砂岩颗粒是比较均一的细颗粒，其分选性质量良好，主要粒级的比例在80%以上，平均直径在0.2到0.25毫米之间，极少数粒径能够得到0.3毫米，主要形状为次棱状，从而形成了稳定的沉积环境。 3、成岩作用强烈。长6储存层的成岩作用较强烈，程岩的主要作用有压实、压溶以及对自生矿物的填充与溶解作用等，由于其成岩作用的强烈性，导致长6储存岩层成了孔隙度较低以及超低渗透率的致密砂岩储存层。由于沉积环境的演变与相关的成岩作用之间的差别导致长6岩层矿物组在在纵向出现规律性转变。
华北油田（岔河集油田） 一、油田储层特征 二、油气藏类型 三、地层特征 冀中坳陷霸县凹陷鄚州构造带位于淀北洼槽以东、文安斜坡以西、任西洼槽以北地区。区域地层西倾，区内构造由一系列北东向、反向断裂构造带，是断裂潜山与第三系挤压构造复合迭置的断裂构造带。在断裂潜山背景上，第三系发育了一组轴向北西，雁行式排列构造，自西向东有七间房、鄚西、李庄、于庄等背斜构造。这些构造被北东向断层切割，形成诸多的断鼻、断块、端背斜圈闭，该 地区沙一下段为滨浅湖相沉积，砂体发育。沙一段、沙二段、沙三段沉积了大套深灰色泥岩
和油页岩，是主要的生油层系同时也具备了自生自储和下生上储的有利条件，形成了多种类型的油气藏。 本地区钻遇的地层自上而下依次为：平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙一段、沙二上段、沙二下段、沙三段。 冀中地区低阻油层多为细粒结构及粉砂质细粒结构,含油饱和度和电阻率受泥质和粉砂 含量影响较大?表现在随粒度中值的减小束缚水饱和度增大、电阻率下降。从测井观点来看?泥质含量或细砂含量的多少将直接影响地层的自然放射性和导电性?表现为自然伽马值增大?电阻率降低?而自然电位只受泥质的影响?受砂岩颗粒大小的影响却非常小?当泥质含量增大时?表现为自然电位值显著减小。因此可通过计算自然伽马相对值(岩性系数)与自然电位相对值分析储集层岩性粗细和判别储集层性能。 四、常用录井技术 （1）定量荧光录井 定量荧光仪用紫外光作为激发光，用异丙醇或正己烷、环己烷作溶剂浸泡岩心、岩屑或井壁取心样品，激发光透过样品室后经滤光装置或分光系统进行处理，再由检测器进行检测、光电倍增管进行信号放大，最终显示出荧光波长值和荧光强度（荧光光谱）的录井方法。 定量荧光仪是在传统箱式荧光灯的基础上针对其在油气层检测方面的不足作了较大改进而研制成功的，主要应用于现场快速准确发现油气层 ?（2）钻时录井 在钻进过程中，根据钻时的变化和钻具的反应情况，分析、判断所钻地层性质和钻头磨损情况的录井方法。 1.客观因素有岩石的可钻性；钻井方式（涡轮钻比旋转钻快）；钻头类型与新旧程 度；钻井参数；钻井液性能。 2.主观因素有司钻的钻井技术水平(司钻水平）和录井人员记录的准确性（录井人员 责任心）。 （3）岩屑录井 指依照地质设计，按迟到时间录取返到地面上来的岩屑，并系统地整理、加工制作、观察描述、选样分析、编制剖面综合研究，弄清楚地下地层及油气水的全部工作。 也有人称之为砂样录井或岩样录井。碳酸岩盐的基本描述：主要是成分（方解石和白云石）、含有物（硅、膏、泥、砂、生物化石）、结构（晶粒、生物碎屑、鲕、
第四节水文地质、工程地质特征 一、水文地质特征 海南岛赋存有松散岩类孔隙潜水、松散－半固结岩类孔隙承压水、火山岩孔洞裂隙水、碳酸岩类溶洞水和基岩裂隙水等五大类（图2－9）。 （一）松散岩类孔隙潜水 主要分布于海南岛四周沿海沙堤沙地、滨海平原和南渡江、万泉河、昌化江、陵水河、宁远河、望楼河等主要河流中下游河流阶地和出海口地区，分布范围广。含水层岩性主要为粉细砂、中粗砂、含砾粗砂、粉砂等，含水层厚度、渗透性、富水性等变化较大。 （二）松散－半固结岩类孔隙承压水 主要分布于琼北承压水盆地和琼西南承压水盆地（斜地）。琼北承压水盆地分布于王五－文教断裂以北、东寨港以西的琼北地区，自上而下分布有8个含水层，岩性为贝壳碎屑岩、贝壳砂砾岩、粉细砂、中粗砂等；各个含水层的水质、富水性变化较大；第1、2、3承压水为常温水，是优质的矿泉水和生活饮用水；第5、6、7、8层承压水是低温热水。琼西南承压水盆地（斜地）主要包括莺歌海－九所自流盆地、崖城自流盆地、三亚自流盆地、藤桥－林旺自流盆地，不同承压水盆地的含水层个数不同，一般为4－5个，含水层岩性为粉细砂、细砂、中粗砂、含砾粗砂等，含水层厚度、富水性变化较大。
图2－9 海南岛水文地质简图 （三）火山岩类裂隙孔洞水 主要分布于海南岛北部第四纪火山岩，含水层岩性以微孔状、气孔状玄武岩为主，凝灰岩、集块岩、火山角砾岩次之。 （四）碳酸岩类裂隙溶洞水 零星分布于儋州市的八一农场、兰洋农场，三亚的大茅、红花，昌江石碌、王下，东方江边等地。三亚大茅、红花凹谷等地为第四系覆盖，其它地区出露于地表。 （五）基岩裂隙水 分布于海南岛中部山地丘陵区，根据岩类成因与水文地质条件不同，可分为红层（局部层间）裂隙水、层状岩类（网状层状）裂隙水、块状岩类（网状脉状）裂隙水。 二、工程地质特征 （一）岩体工程地质
四川盆地油气地质特征
四川盆地油气地质特征 四川盆地位于四川省东部及重庆市，为一具有明显菱形边框的构造盆地，同时也是四周高山环抱的地形盆地，其范围介于北纬28°～32°40′，东经102°30′～110°之间，面积约18×104km2。四川是世界上最早发现和利用天然气的地方。从汉代“临邛火井”的出现，到隋朝（616年）“火井县”命名；从凿井求盐到自流井气田“竹筒井”·“盆”·“笕”钻采输技术的发展，都无不例外的证明四川天然气的开采源远流长。但是，四川天然气的发展，经历了近代被欺凌的衰落，直到20 世纪中叶，古老的中国重新崛起，伴随工业化的进程，才得到真正的发展。截止2004 年，经过半个多世纪的勘探，全盆地已经探明114 个气田，14 个油田，获得天然气地质探明＋控制＋预测储量约15000×108m3，3 级储量之和约占2002 年盆地资源评价总量的1/4。伴随新区、新层、新领域的勘探发现，盆地的总资源量还将继续增长，为川、渝天然气能源发展锦上添花。 1.构造特征 四川盆地属扬子准地台西北隅的一个次级构造单元，是古生代克拉通盆地与中新生代前陆盆地的复合型盆地。从晋宁运动前震旦系基地褶皱回返，使扬子板块从地槽转向地台发展，直到喜山运动盆地定型，共经历了9 期构造运动，但对盆地构造、沉积地层发展演化有明显影响的有
4 期：一是加里东期，形成加里东期乐山～龙女寺古隆起；二是东吴期，拉张断裂活动，引发玄武岩喷发（峨嵋山玄武岩厚达1500m）；三是印支期，形成印支期泸州、开江、天井山古隆起，且具盆地雏形；四是喜山期，盆地全面褶皱定型。纵观盆地的发展，受欧亚、太平洋、印度板块活动的影响，盆地应力场的变化经历了古生代拉张为主，中生代三叠纪反转（由拉张向挤压过渡），中生代侏罗纪以来的挤压过程。这一拉张－过渡反转－压挤的地应力场，控制了油气生成、运移、聚集、保存与破坏以及晚期成藏的全过程，尤其对复合型盆地更为明显。 1.1基底特征 四川盆地的基底岩系为中新元古界，其结构具3 分性。盆地中部的磁场特征显示为一宽缓的正异常区，多为中性及中基性岩浆岩组成的杂岩体，变质程度深，硬化强度大，构成盆地中部刚硬基底隆起带。基岩埋深一般4～8km，地史中较稳定，沉积盖层厚度较薄，褶皱平缓带。盆地东南和西北侧为弱磁场区，组成基底的岩石是浅变质沉积岩，属柔性基底，是褶皱带。基岩埋深8～11km，沉积盖层厚度较大，褶皱较强烈。 1.2区域构造特征 四川盆地的发生、发展，形成菱形边框和不同组系、不同方向的褶皱构造，大体可以追溯到8.5×108年的地史发展过程，是受基底、周边古陆、深大断裂以及地应力作
区域地质概况 一、区域地层 新安县位于华北地层豫西分区渑池—确山小区内，出露地层如下： （一）元古界 仅出露中、上元古界。 1、中元古界熊耳群（Pt2xn） 分布在曹村乡瓦村一带，区内出露面积很小，岩性为紫灰色绿色杏仁状玻璃质安山岩及辉石安山岩，厚约1000m。 2、中元古界汝阳群（Pt2xy） 主要分布在区内西北部山区，其岩性下部为灰紫色、紫红色中厚层状石英砂岩及砂质页岩、砂砾岩、砾岩；中部为薄层状石英砂岩与紫戏色页岩互层；上部为灰白色、肉红色石英砂岩夹少量绿色页岩。厚约187-394m，与下伏地层呈角度不整合接触。 3、上元古界洛峪群（Pt2ly） 仅在方山及曹村乡杨扒一带零星出露，其岩性下部为灰绿色、紫红色页岩、杂色矿质页岩、石英砂岩等；上部为灰白色、紫红色石英砂岩、海绿石砂岩等。厚140~200m，与下伏地层平行不整合接触。 （二）古生界 1、寒武系（∈） 主要分布在曹村——黄河岸边及方山等地，新安城南也有出露，该系下统出露不全。 下统：岩性主要为紫红、黄绿色页岩、铝质页岩，灰黄色灰岩及泥质灰岩，底部为厚层状灰岩、白云质灰岩。厚32~215m，与下伏地层平行不整合接触。
中统：中下部主要为鱼鲕状灰岩、泥质条带灰岩、竹叶状灰岩夹紫红、黄绿色页岩、砂质页岩、海绿石砂岩等；上部为深灰色鲕状灰岩等。厚50~650m。 2、奥陶系（O） 该系在本区缺失上、下统沉积，中经近平行分布于寒武系之东部，岩性主要为深灰色、泥质灰岩、白云灰岩及白云岩。底部有时为硅质岩、页和砂砾岩。厚42~125m，与下伏寒武系平行不整合接触。 3、石灰系（C） 该地层在本区缺失上统，中、下统，主要出露在石寺——西沃一带。厚度较小，主要岩性下部为铝土页岩、粘土岩夹泥灰岩；上部为灰黑色灰岩、燧石团块灰岩、石英砂岩、砂质粘土岩等。厚50~180m，与下伏奥陶系中统不整合接触。 4、二叠系（P） 二叠系出露于石寺镇以东畛河两岸，向北至黄河。 下统：下部为灰、深灰色砂质页岩、炭质页岩及可采煤层，底部为长石石英砂岩；上部为灰白、深灰色砂质页岩夹薄层可采煤。厚53~227m，与下伏石炭系平行不整合接触。 上统：下部为灰色及杂色粘土岩、页岩、细砂岩、石英砂岩、粉砂等。厚580~1844.7m。 （三）中生界 三叠系（T）零星出露于涧河南岸。 中下统：主要岩性为紫红色、黄绿色长石石英砂岩、紫红色钙质粉砂岩，砂质页岩、泥质页岩互层。厚322~609m，与下伏地层整合接触。 上统：岩性上部为黄绿色、紫红色砂岩、砂质页岩夹炭质页岩，