中亚内陆地区晚侏罗世气候干旱化,准噶尔盆地发育风成沉积,该风成沉积的分布范围和共存的沉积体系还有待研究。为探究该问题,作者对准噶尔盆地南缘上侏罗统进行了详细的沉积学考察,发现喀拉扎组风成沉积位于侏罗系—白垩系不整合面之下,沉积记录范围东西向可达100 km,最厚处约250 m,其中建功煤矿剖面的风成沉积砂体厚度十余米,受到多期砾质辫状河的冲刷。风成沙具有较好的成分成熟度和结构成熟度,以跳跃组分为主。风成沙丘具有大型高角度交错层理和反粒序层理,风成沙席发育平行层理和低角度交错层理,侧向延续性好。河流沙和同期的风成沙具有相似的粒度组成和沉积物源,古风向与河流古流向正交,这说明了风成物源来自于附近河流沙,河流沙来自于风成沙地。晚侏罗世风成—冲积沉积体系受到气候干旱化和天山构造活动的控制,气候干旱导致沉积物供给减少,基准面上升,辫状河转换为季节性曲流河; 天山的构造活化导致基准面下降,在准噶尔盆地南缘风成沉积扩大,且形成广泛分布的冲积扇砾岩。准噶尔盆地南缘侏罗纪至早白垩世沉积环境发生了从沼泽遍布的河流—三角洲体系演化到风成—冲积沉积体系、再到湖泊—三角洲沉积体系的2次重要变化,记录了中亚地区晚侏罗世气候变干和早白垩世气候转为半湿润的气候变化,可能与侏罗纪真极移事件和古天山水汽阻隔有关。
四川盆地中二叠统茅口组二段滩相白云岩储集层近期获得天然气勘探重大发现,而该滩相白云岩的分布主要受茅口期沉积演化和构造-沉积分异的动力学背景控制。本研究综合野外露头、钻录测井以及牙形刺化石等资料,梳理川中—川北地区茅口组岩石地层和生物地层的对应关系,讨论峨眉山地幔柱活动与茅口期沉积演化的耦合关系,限定构造-沉积分异时间。研究认为: (1)峨眉山地幔柱火山喷发前的地壳隆升控制了茅一段—茅二下亚段沉积期南西高、北东低的碳酸盐岩缓坡沉积格局,茅二上亚段沉积期地幔柱活动驱动碳酸盐岩缓坡演化为碳酸盐岩台地,发生构造-沉积分异,形成绵竹—蓬溪台洼、广元—开江陆棚以及近400 km长的剑阁—丰都大型台缘带; (2)构造-沉积分异始于J. altudaensis牙形刺带,时间为263—262 Ma;之后地幔柱活动增强,广元—开江盆地相向北扩张; (3)川西南地区茅口组沉积期可能存在火山水下喷发事件,都江堰—简阳一带可能发育近东西向的台洼; (4)晚二叠世长兴期绵阳—武胜陆棚以及开江—梁平海槽最晚在茅二上亚段沉积期开始出现雏形。
下寒武统牛蹄塘组页岩是中上扬子地区重要的烃源岩。目前,对中上扬子地区下寒武统牛蹄塘组层序地层划分和层序地层格架建立等方面还存在较大分歧,尤其针对牛蹄塘组页岩的层序地层学研究相对较少。综合利用野外露头、钻井岩心、常规和能谱测井以及地球化学参数,对鄂西地区下寒武统牛蹄塘组页岩的层序地层格架及沉积演化进行了系统分析。研究表明,鄂西地区牛蹄塘组页岩可识别出2个三级层序,其中牛蹄塘组一段(牛一段)和牛蹄塘组二段(牛二段)分别为1个三级层序,均由海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)组成。以体系域为单元,通过层序地层对比,分析了牛蹄塘组页岩沉积时的沉积环境演变与海平面变化,提出了早寒武世海平面变化的4个阶段,即波动上升期、波动下降期、快速上升期和逐步下降期,最后提出了系统的牛蹄塘组页岩沉积演化模式,为进一步开展中上扬子地区页岩气勘探的有利储集层评价及预测提供理论依据。
湖底扇是近年来鄂尔多斯盆地油气勘探的热点目标之一,具有重要的油气勘探价值。湖底扇发育受到多种因素的影响,不同地质背景下的湖底扇沉积演化特征差异性明显。本次研究以鄂尔多斯盆地延长组7段湖底扇为研究对象,综合利用岩心、测井及地震等资料,在高精度层序格架内对庆北地区长71层序单元的湖底扇展开沉积演化分析。研究表明,依据四级层序长71内部岩性突变面,长71层序单元可划分出5个五级层序单元,重点五级层序单元71-5及71-4可进一步划分出10个六级层序单元。本次研究识别出重力流水道、水道天然堤复合体、天然堤、朵体和朵体边缘等不同的湖底扇沉积单元。研究表明,研究区湖底扇主要由辫状河三角洲前缘供源,在湖平面持续下降及温暖潮湿的气候背景下,陆源碎屑输入量高,辫状河三角洲前缘物源供给增强,湖盆可容纳空间下降,湖底扇向东北方向进积,朵体范围变大,具有横向连片、纵向叠置的沉积特征。
为明确鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组73亚段细粒沉积岩相分布和沉积模式,以陇东地区长73亚段细粒沉积岩相及沉积序列特征为例,开展了水槽模拟实验。该模拟实验总计13个实验轮次,可划分为3个沉积期,实验过程中借助3D扫描仪、4K高清摄像仪和流速测量仪等测量手段,完成了长73亚段细粒沉积过程的定量表征。实验结果表明: (1)陇东地区长73亚段主要发育4种岩相,分别为凝灰岩相、粉—细砂岩相、粉砂岩相和泥页岩相,且根据沉积环境特征共识别出9种岩相组合类型; (2)自物源区到深湖区,岩相组合的粒度呈变细的趋势,即随着向湖盆方向的推进,水动力由高动能向低动能转化,凝灰岩、细砂岩和粉—细砂岩沉积厚度变小,而泥岩沉积厚度变大; (3)受古地貌、水动力及物源控制,陇东地区长73亚段细粒沉积岩相分布具显著规律性,即斜坡区距离物源近、水动力多处于高动能阶段,主要发育厚层凝灰岩夹薄层泥岩和厚层粉—细砂岩夹薄层泥岩,古脊—沟道区主要发育泥岩与凝灰岩互层、厚层粉砂岩夹薄层泥岩、粉砂岩与泥岩互层、粉—细砂岩与泥岩互层和厚层泥岩夹薄层粉—细砂岩,深湖区典型岩相为厚层泥岩夹凝灰岩和厚层泥岩夹薄层粉砂岩。依据上述实验结果,认为陇东地区长73亚段沉积时期,水动力条件的变化控制着细粒沉积岩相组合发育类型,物源供给的强弱影响着细粒沉积岩相组合发育规模,古地貌单元类型直接影响了水体能量变化和细粒沉积物的搬运沉积,三者共同作用,决定了细粒沉积岩相组合的空间分布。本次水槽沉积模拟实验建立的深水细粒沉积模式,对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长73亚段页岩油油气勘探与开发具有重要的指导意义。
干旱型分支河流体系规模较大、砂体发育,可形成大规模油气储集层,是国内外学者关注和研究的热点领域。文中以干旱型分支河流体系为研究对象,通过水槽沉积模拟实验研究了其动态演化过程、沉积特征及内部构型样式。研究表明: 在干旱型分支河流体系中,朵体是基本的沉积单元,其沉积演化在整个体系的形成和发展中占据核心地位。根据形成过程,可以将朵体划分为侧积型、摆动型、加积型3种类型,其构型特征在剖面上分别呈侧向、无序和垂向堆叠,朵体的发育位置、规模与形态也具有明显差别。其中,侧积型朵体主要发育于扇体侧缘,其面积、长度、宽度均较大,长宽比和宽厚比也较大,形态偏扇形; 摆动型朵体主要发育于扇体前缘,其面积、长度、宽度及其长宽比和宽厚比同样较大,平面上呈扇形; 加积型朵体主要发育于扇根两侧,其面积与长度、宽度均相对较小,长宽比及宽厚比也相对较小,呈舌型。干旱型分支河流体系演化过程中存在“水道下切→朵体前积→朵体侧向迁移→朵体溯源迁移→水道再次下切”的自旋回过程,该过程在分支河流体系演化的不同阶段表现出一定的规律性和周期性。研究结果对分析干旱型分支河流体系的沉积过程、沉积特征、内部构型等具有一定的参考意义。
第5届国际遗迹学大会于2024年4月14日至19日在巴西佛罗里亚诺波利斯顺利召开。此次会议共收集摘要128篇,结合口头报告、展板、野外地质考察及专题讨论等,认为遗迹学研究的新进展及其应用主要集中于5个方面: (1)基于遗迹化石的精细研究及遗迹相分析、生物造迹行为的探究,来恢复古环境和古生态; (2)多学科交叉的遗迹化石定量分析; (3)南美洲等地区四足动物及恐龙脚印的研究; (4)生物扰动对油气储集层的改造; (5)新遗迹学技术得到进一步的发展。
川东地区平桥1井在寒武系洗象池群获得工业气流,揭示该层位具有一定的勘探前景。基于野外露头、岩心、薄片、录井与测井资料,应用储层地质学方法,研究了洗象池群颗粒滩储集层发育分布,结果表明: (1)川东地区洗象池群可识别出台坪旋回、潮缘旋回和潮下旋回,颗粒滩主要发育在潮缘和潮下旋回,潮缘旋回颗粒滩形成于水体变浅的高位体系域中上部高能量带,与周期性暴露的台坪旋回交互,发生准同生溶蚀作用; 而潮下旋回颗粒滩发育于海侵体系域与高位体系域下部高能带,与深潮下低能带交互,未经历暴露溶蚀作用。(2)川东地区颗粒滩发育于台洼东侧边缘,储集层主要岩性是残余砂屑白云岩和粉—细晶白云岩,储集空间为粒间(溶)孔和晶间(溶)孔; 平均孔隙度与渗透率分别为3.24%、1×10-3 μm3,具有低孔低渗的特点。(3)潮缘旋回颗粒滩的发育受古地貌的影响,其是否受到准同生期大气淡水溶蚀是储集层形成的关键。
页岩储集层物性是页岩油气富集机理的关键,为确定陆相页岩不同岩相类型的储集层物性及其主控因素,以川东地区侏罗系东岳庙段页岩为研究对象,在岩相划分的基础上,利用扫描电镜、低温氮气吸附等手段,研究其储集空间类型、储集层物性及主控因素。研究结果表明: (1)川东地区东岳庙段陆相页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,方解石次之,并含少量长石、白云石、黄铁矿和菱铁矿。研究区页岩主要为高—中碳黏土质页岩(Ⅰ2)、含—中碳混合质页岩(Ⅱ1)、中—低碳粉砂(黏土)质混合质页岩(Ⅱ2)和含—低碳泥质粉砂岩(Ⅲ2)4类岩相。(2)页岩的储集空间主要为微孔隙和微裂缝。前者主要为黏土矿物晶间孔,次为有机质孔以及局部岩相中发育的介壳溶蚀孔; 后者主要为页理缝和介壳边缘缝。(3)川东地区页岩中高有机质丰度(>1%)、高黏土矿物含量(>40%)和适量的碳酸盐矿物含量(8%~12%)有利于页岩孔隙的发育,而高石英+长石矿物含量(>50%)和过高或过低的碳酸盐矿物含量(>12%或<8%)不利于页岩孔隙的发育。(4)含—中碳粉砂(黏土)质混合质页岩(Ⅱ2)是最有利的储集层发育岩相,高—中碳黏土质页岩(Ⅰ2)次之,中—低碳混合质页岩(Ⅱ1)较差,含—低碳泥质粉砂岩(Ⅲ2)最差。结合东岳庙段岩相纵向分布规律,认为东二亚段中上部是川东地区储集层优选层位。
以四川盆地南部长宁地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例,通过对各井的矿物组分、总有机碳(TOC)含量、孔隙度、含气性和沉积古地貌特征研究,对海相富有机质页岩的储集层成因机制进行分析。研究发现: (1)五峰组主要发育碳酸盐矿物和硅质矿物,页岩TOC含量、孔隙度和含气性均相对较低/较差; 龙马溪组龙一1亚段下部页岩以硅质矿物为主,TOC含量、孔隙度和含气性均表现最好; 龙一1亚段上部主要以黏土矿物为主,TOC含量、孔隙度和含气性均较低/较差。(2)将五峰组—龙马溪组海相页岩储集层划分为3个大类: 基质孔隙型储集层、黏土裂缝型储集层和有机孔型储集层,其中基质孔隙型储集层主要发育在五峰组,有机孔型储集层主要发育在龙一1亚段下部,龙一1亚段上部则以发育黏土裂缝型储集层为主,研究表明有机孔型储集层孔隙度高、含气性好,是最优质的海相页岩气储集层。 (3)依据残留厚度和补偿厚度印模法, 以下二叠统梁山组底界面为依据绘制出龙马溪组沉积前古地貌格局,通过对龙一1亚段下部储集层特征与古地貌格局对比, 表明古隆起控制优质烃源岩、斜坡区控制优质储集层, 古隆起与陆源输入联合控制脆性矿物分布。研究提供了一种新的海相富有机质页岩储集层勘探新思路,结果将有助于丰富中国南方海相页岩气富集理论。
渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷埕岛—桩海地区侏罗系三台组近年来成为油气勘探重点层系,但受构造演化复杂、沉积类型多样、岩性多变的影响,储集层非均质性极强,储集层质量预测难度大,而成岩相类型的精确识别与划分对储集层的评价起至关重要的作用。传统利用有监督学习识别全井成岩相的方法在学习样本数目较少的情况下实用性有限,本研究开展基于单因素约束的无监督全井成岩相测井识别方法研究。结合视压实率、胶结物含量、面孔率和裂缝率将研究区成岩相划分为致密压实相、碳酸盐胶结相、溶蚀与裂缝相和不稳定成分弱溶蚀相。确定了GR(自然伽马)、AC(声波时差)、DEN(密度)、RD(深侧向电阻率)4条对成岩作用敏感的测井曲线作为成岩相测井识别的依据。分别对4条曲线聚类范围进行约束,确保了无监督学习方法与成岩相良好的映射关系。基于无监督学习划分的测井相种类,利用铸体薄片等资料实现测井相与成岩相的标定,完成地区成岩相的识别与划分。划分结果表明,溶蚀与裂缝相、不稳定成分弱溶蚀相为研究区储集层有利成岩相,2类成岩相对应较高的孔渗度,溶蚀与裂缝主要分布在含砾砂岩等粗粒岩中,不稳定成分弱溶蚀相主要分布在粉砂岩等细粒岩中。通过盲井成岩相对比,验证学习方法的准确性,进而为缺乏取心井段的储集层成岩相识别提出新的预测方法,对有利储集层的评价及预测具有一定意义。
页岩岩相的识别与预测对于分析确定页岩油气甜点层段非常重要。在缺乏岩心信息进行单井岩相研究时,测井数据扮演着十分重要的角色,而基于XGBoost算法可以充分挖掘多维测井数据所揭示的页岩岩相信息,从而达到预测单井页岩岩相的目的。本研究应用具有监督学习算法的XGBoost机器学习方法,利用常规测井数据作为变量数据集,建立了可预测页岩岩相类型的计算模型。首先建立适合具体研究区的页岩岩相划分标准,该标准应能体现研究区页岩岩相的辨识差异性,再统计不同矿物含量,确定不同岩相的具体矿物含量和TOC含量界限。在建立计算模型时,相关变量可能会提供相似的信息,导致模型过于依赖这些特征,需注意去除相似信息。XGBoost算法在参数优选方面,其网格搜索具有全面性,在网格搜索过程中应该进行多次优选,不断缩小搜索范围以求取最优值。以松辽盆地松南地区赞字井区块为例,采用矿物组分含量、沉积构造及TOC含量建立页岩岩相划分标准,青山口组可划分出5类主要页岩; 在应用XGBoost算法进行变量优选时,对于具有较高相关性的深侧向电阻率(LLD)和浅侧向电阻率(LLS)曲线,保留一条即可,结果表明模型准确率可提高4%左右; 经过变量选择及参数调优后,最终模型预测岩相的准确率可达90.03%。
云南东部和贵州西部(滇东—黔西)地区上二叠统龙潭组煤系底部,赋存着累计厚度达数米、以高自然伽马(GR)异常为特征的Nb-Zr-REY-Ga型关键金属矿层(简称矿层)。利用地震工作手段及传统波阻抗反演,可有效地区分砂岩和泥岩,但受限于波阻抗差异微小却无法识别矿层。为了构建对该矿层的精细地球物理勘探技术,论文基于测井和地震数据,以该矿层中镓(Ga)元素为例(临界工业品位50μg/g时自然伽马值>2.0 API),利用信息统计加权方法和矿层自然伽马数据重构了纵波速度曲线,使计算后得到的波阻抗曲线矿层信号增强了约120%,并将矿层约束在大于16 000 g/cm3·m/s的重构后波阻抗数值范围内,解决了利用波阻抗曲线识别关键金属矿层的技术难题。在利用重构波阻抗数据反演的地震剖面上,矿层边界清晰、横向可追索性好。经钻井验证,地震反演预测的矿层厚度误差介于-18.1%~16.7%之间。说明利用重构后波阻抗数据进行地震反演可以有效识别和追踪矿层,达到了对矿层精细探测的目的。该技术方法对有测井异常的煤系关键金属矿层精细勘探具有较好的应用价值和前景。
地应力对深层-超深层致密砂岩储集层品质控制明显,厘清应力控储效应对深层-超深层致密砂岩储集层综合评价与预测至关重要。通过岩心、薄片等分析化验资料揭示了库车坳陷中秋地区白垩系巴什基奇克组储集层基本特征,实现了地应力大小测井评价,并阐明地应力对储集层品质控制。结果表明,储集层岩性主要为中细砂岩,以原生粒间孔隙为主,次生孔隙较少,偶尔可见裂缝。通过成像测井实现了裂缝面形态拾取,同时实现了裂缝参数测井计算,在此基础上通过测井资料完成了地应力大小评价,并揭示了地应力对基质孔隙及裂缝参数耦合控制关系。综合物性参数以及地应力大小实现了巴什基奇克组储集层分类评价,优质储集层主要发育在裂缝发育段以及低水平两向应力差区域。通过地应力测井评价结合储集层参数计算,可实现储集层品质分类评价以及优质储集层测井预测。研究成果可为深层-超深层致密砂岩储集层综合评价与有利区带预测提供技术支撑。
新质生产力概念自提出以来得到多个学科从不同角度的阐释,它与基础学科的古地理学也有着密切的联系。数智时代下,新质生产力与古地理学的发展具有双向驱动作用。新质生产力的发展为古地理学研究提供了新的手段和方法。古地理学研究服务于紧缺性矿产资源调查,在能源资源安全保障等方面为战略性新兴产业和未来产业的发展提供支持; 古地理大数据数智化的整合、分析和应用,可提高地质工作者的工作效率和决策水平,同时也为新质生产力的发展提供人才储备。
基于地方志、汇编资料、公开史料检索平台等多源资料,提取陕西省明代(1368—1644年)饥荒发生的县次、时间特征、灾害因素等信息,采用语义量化、统计分析、指数构建等方法分析饥荒发生的时空分布特征,构建饥荒指数序列,并捕捉引发饥荒的灾害因素。结果表明: (1)陕西省明代饥荒呈现出显著的阶段性及月份季节变化特征,可以划分为1368—1420年、1421—1600年、1601—1644年 3个阶段,第3阶段饥荒发生的程度最重、范围最广泛,在季节上分布相对分散且集中发生于七月、二月等月份,周期性分析显示饥荒发生与太阳活动存在关联。(2)饥荒呈现出广泛性、聚集性和显著正空间自相关性,各区域间饥荒分布特征存在明显差异,关中饥荒频次高但陕北、陕南受灾更重,陕南饥荒分布聚集性尤为突出。(3)旱灾、旱灾—虫灾分别是单灾害因素(SF)、双灾害因素(DF)中最为显著的灾害因素,DF引发的饥荒程度较SF更重,旱灾、虫灾(蝗灾为主)、涝灾是引发饥荒最关键的灾害因素。各区域引发饥荒的关键灾害因素存在差异,陕北饥荒受旱灾主导,关中饥荒原因多为虫灾,陕南饥荒多由涝灾引发,这与各区域截然不同的自然环境有关。
