吉木萨尔凹陷芦草沟组细粒沉积岩岩相发育规律

摘要

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组细粒沉积岩是中国致密油气勘探的重要接替领域。这类细粒沉积岩储层中矿物组分复杂，多表现为白云石、陆源碎屑、火山碎屑、黏土矿物和有机质组分的杂乱混合、有序排列和纹层组合，且在垂向上具有较强的非均质性，影响着致密油的富集程度。本次研究综合利用测录井资料、岩心、薄片阴极发光显微镜、荧光显微镜、场发射扫描电镜、X-射线衍射分析和地球化学数据对细粒沉积岩的微观组构进行精细表征，总结细粒沉积岩的岩相类型，分析不同环境中岩相的组合关系及其发育规律，从物源供应和沉积动力学角度探讨湖相细粒沉积岩的形成过程，建立细粒沉积岩岩相发育模式。论文的研究成果在一定程度上丰富和完善了湖相沉积学理论，也能为该区致密油勘探提供基础地质依据。本论文取得的主要认识如下： （1）建立了岩相划分方案。研究区岩石类型多样，湖盆边部主要发育浅灰色的碳酸盐岩和砂岩类：其中碳酸盐岩主要包括内碎屑颗粒云岩、鲕粒云岩和含泥晶砂屑颗粒云岩；砂岩类主要包括含砾砂岩、粉砂岩。湖盆中部主要发育深灰色至黑色的细粒混合沉积岩，表现为云质、凝灰质、粉砂质和有机质组分的混合。本论文以“三端元四组分”对细粒混合沉积岩进行划分，首先以TOC值1.5%和4%为界，将细粒混合沉积岩划分为贫有机质类、含有机质类、富有机质类。再以白云石（盆内化学组分）、石英+长石（陆源碎屑型组分）和凝灰质（火山组分）含量绘制三角图。以75%为界划分为碳酸岩类（白云石＞75%）、陆源碎屑岩类（石英+长石＞75%），凝灰岩类（火山组分＞75%）和混合沉积岩类（白云石、石英+长石、火山组分＜75%）。并对混合沉积岩类进一步细分，含量次高的组分以“××质”作为前缀参与命名，含量最高的组分作为基本名。在岩石类型划分的基础上结合该岩石类型发育的沉积构造，参考岩心颜色和发育的厚度进行岩相的划分。共划分出了8种岩相：砂屑-粉砂岩相、粉砂岩相、砂屑白云岩相、生物灰岩相、粉砂质白云岩相、泥晶白云岩相、凝灰岩相和富藻凝灰岩相。 （2）明确了岩相组合的发育规律。芦草沟组细粒沉积岩地层由多个向上变浅的米级高频沉积旋回组成，高频旋回中的岩相组合具有旋回性和多样性的特征。岩相组合的旋回主要受控于气候变化，多样性受控于物源和水深。研究区共发育四种类型岩相组合。由于沉积环境不同，这四种岩相组合的旋回顶部发育的岩相以及旋回底部的岩相略有差异，命名时采用“顶部岩相-底部岩相”的命名方式：滨岸带发育砂屑-粉砂岩相-凝灰岩相、粉砂岩相-富藻凝灰岩相、砂屑白云岩相-凝灰岩相和粉砂质白云岩相-富藻凝灰岩相。物源供应不充足时，滨岸带主要发育砂屑-粉砂岩相-凝灰岩相，当水体变深时发育砂屑白云岩相-凝灰岩相。当物源供应较充足，滨岸带发育粉砂岩相-富藻凝灰岩相，当水体变深时发育粉砂质白云岩相-富藻凝灰岩相，深湖发育凝灰岩相。 （3）明确了研究区岩相发育模式。研究区可以划分为三个三级层序，层序Ⅰ发育LST，TST和HST；层序Ⅱ发育TST和HST。LST时期，湖平面较低，三角洲发育，滨岸带主要发育粉细砂岩相和粉砂质白云岩相，深湖发育凝灰岩相。TST时期，湖平面上升，滨岸带主要发育粉砂质白云岩相以及少量的粉砂岩相，深湖发育重力流沉积和凝灰岩相，随着向HST发育，由深湖凝灰岩相变为粉砂质白云岩相-富藻凝灰岩相。HST时期，湖平面开始下降，多种岩相组合发育：物源供应较强的沉积区，随着水体变深，由粉砂岩相—富藻凝灰岩相，过渡为粉砂质白云岩相-富藻凝灰岩相；物源供应较弱的沉积区，随着水体变深，由砂屑-粉砂岩相—富藻凝灰岩相，过渡为砂屑白云岩相—凝灰岩相。

目录

声明

第一章 前言

1.1 研究目的及研究意义

1.2 研究现状及存在问题

1.2.1细粒沉积岩层序地层研究现状

1.2.2细粒沉积岩岩相发育规律研究现状

1.2.3研究区研究现状

1.2.4存在的主要问题

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 细粒沉积岩层序地层研究

1.3.2细粒沉积岩岩相特征与发育规律

1.3.3技术路线

1.4完成的工作量

第二章 区域地质概况

2.1 区域构造特征

2.2 区域地层特征

2.3 区域沉积背景

第三章 岩相划分与特征研究

3.1 岩相划分

3.1.1 组分特征

3.1.2 沉积构造特征

3.1.3 岩相划分方案

3.2 岩相类型

3.2.2粉砂岩相（Ⅱ）

3.2.3砂屑白云岩相（Ⅲ）

3.2.4粉砂质白云岩相（Ⅳ）

3.2.5泥晶白云岩相（Ⅴ）

3.2.6凝灰岩相（Ⅵ）

3.2.7富藻凝灰岩相（Ⅶ）

3.2.8生物灰岩相（Ⅷ）

第四章 岩相组合发育规律研究

4.1 低频层序划分与特征

4.1.1 划分原理与方法

4.1.2 地震剖面特征

4.1.3 垂向层序地层划分及特征

4.1.4 横向层序地层对比及特征

4.2高频旋回划分与岩相组合特征

4.2.1 界面的识别与划分方法

4.2.2高频旋回内岩相组合类型

4.2.3 垂向高频旋回划分与岩相组合发育特征

4.2.4 横向高频旋回划分与岩相组合发育特征

4.2.5 高频旋回的控制因素

4.3高频旋回内岩相发育规律

第五章 层序格架内岩相沉积模式

5.1 层序内岩相发育特征

5.1.1 LST时期岩相发育特征

5.1.2 TST时期岩相发育特征

5.1.3 HST时期岩相发育特征

5.2 岩相沉积模式

结论

攻读硕士学位期间取得的学术成果

参考文献

致谢