• 中国出版政府奖提名奖

    中国百强科技报刊

    湖北出版政府奖

    中国高校百佳科技期刊

    中国最美期刊

    留言板

    尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

    姓名
    邮箱
    手机号码
    标题
    留言内容
    验证码

    洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律

    岳绍飞 王华 严德天 黄传炎 常大宇 李潇鹏 张静

    岳绍飞, 王华, 严德天, 黄传炎, 常大宇, 李潇鹏, 张静, 2016. 洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律. 地球科学, 41(10): 1683-1695. doi: 10.3799/dqkx.2016.506
    引用本文: 岳绍飞, 王华, 严德天, 黄传炎, 常大宇, 李潇鹏, 张静, 2016. 洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律. 地球科学, 41(10): 1683-1695. doi: 10.3799/dqkx.2016.506
    Yue Shaofei, Wang Hua, Yan Detian, Huang Chuanyan, Chang Dayu, Li Xiaopeng, Zhang Jing, 2016. The Sedimentary Characteristics and Evolution Law of Trassic, Luoyi District. Earth Science, 41(10): 1683-1695. doi: 10.3799/dqkx.2016.506
    Citation: Yue Shaofei, Wang Hua, Yan Detian, Huang Chuanyan, Chang Dayu, Li Xiaopeng, Zhang Jing, 2016. The Sedimentary Characteristics and Evolution Law of Trassic, Luoyi District. Earth Science, 41(10): 1683-1695. doi: 10.3799/dqkx.2016.506

    洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律

    doi: 10.3799/dqkx.2016.506
    基金项目: 

    国家十二五科技重大专项 2011ZX05009-002

    国家自然科学基金项目 40903032

    详细信息
      作者简介:

      岳绍飞(1988-),男,助理工程师,从事层序地层学及沉积学研究.E-mail:yueshf2@cnooc.com.cn

    • 中图分类号: TE121

    The Sedimentary Characteristics and Evolution Law of Trassic, Luoyi District

    • 摘要: 洛伊地区三叠系沉积体系是近年来研究的重点,利用岩心、录井、测井及野外露头资料,并结合前人研究成果,对其进行分析.通过研究发现:洛伊地区三叠系沉积时期主要发育3种沉积体系类型,分别是曲流河沉积体系、三角洲沉积体系及湖泊沉积体系.中下三叠统主要发育曲流河沉积,上三叠统发育湖泊三角洲沉积,且从上三叠统沉积早期到晚期伴随着湖水面的上涨和湖盆面积的扩大.三叠系的沉积体系演化主要受控与中三叠世末印支运动的影响,印支运动造成扬子板块向华北板块俯冲,使洛伊地区周边隆起成山,并在洛伊地区形成深水湖盆.在对比洛伊地区与鄂尔多斯盆地上三叠统沉积特征及圈闭特征基础上,认为洛伊地区有较大的勘探潜力.洛伊地区沉积特征及演化规律的研究,为该地区未来的勘探提供了较为有利的地质依据.
    • 图 1  洛伊地区地质背景

      Figure 1.  The geological background of Luoyi District

      1.盆地边界;2.山脉边界;3.城市;4.井位;5.伊川刘窑-孟家窑剖面;6.伊川丁留剖面;7.义马苗元-常窑剖面;A-A′为图 11剖面位置

      图 2  洛伊地区三叠系地层分布

      Figure 2.  The stratigraphy distribution of Triassic system, Luoyi District

      图 3  洛伊地区三叠系下统单井沉积相

      Figure 3.  The sedimentary facies map of lower Triassic in Luoyi District

      图 4  洛伊地区刘窑-孟家窑露头剖面

      Figure 4.  The outcrop of Liuyao-Mengjiayao, Luoyi District

      a.中三叠统曲流河沉积露头;b.河床亚相底部滞留沉积;c.堤岸亚相;d.河床滞留沉积底部交错层理;e.天然堤亚相中虫孔构造;剖面位于图 1中A点位置

      图 5  洛伊地区义马苗元-常瑶露头剖面

      Figure 5.  The outcrop of Miaoyuan-Changyao, Luoyi District

      a.上三叠统三角洲前缘露头;b.水下分流河道冲刷面;c.冲刷面之上砾岩沉积;d.冲刷面及上部细砂岩中平行层理;e.水下分流河道砂岩中植物化石;剖面位于图 1中C点所在位置

      图 6  洛伊地区三叠系上统三角州沉积测井曲线标志

      Figure 6.  The log marking of delta sedimentary of upper Triassic in Luoyi District

      a.屯2井椿树腰组箱型-水下分流河道;b.屯2井椿树腰组中高幅齿化漏斗型-河口坝;c.屯4井椿树腰组低幅齿化漏斗型-远砂坝

      图 7  洛伊地区三叠系湖相及湖泊内重力流沉积构造特征

      Figure 7.  The sedimentary structure of lake facies in Luoyi District

      a.3001孔球枕状构造;b.屯2井包卷层理;c.屯2井变形层理;d.屯2井水平及交错层理;e.屯2井水平层理;f.伊川3001孔谭庄组882 m鲍马序列,砂岩底冲刷面构造;g.屯4井厚层暗色泥岩;h.3001孔厚层暗色泥岩

      图 8  洛伊地区三叠系沉积体系演化

      Figure 8.  The evolution of sedimentary system in Triassic, Luoyi District

      图 9  洛伊地区三叠系上统沉积演化连井剖面

      Figure 9.  The well-tie ecolution of sedimentary system in upper Triassic, Luoyi District

      连井剖面位置位于图 1

      图 10  洛伊地区三叠纪所处区域构造背景

      Figure 10.  The tectonic background of Luoyi District during Triassic system

      修改自杨明慧(2012)

      图 11  洛伊地区地震测线剖面

      Figure 11.  The profile map of seismic line in Luoyi District

      图 1A-A′剖面位置

      图 12  洛伊地区三叠系上统总有机碳(a)及镜质体反射率(b)柱状图

      Figure 12.  The histogram of total organic carbon (a) and vitrinite reflectance (b) of upper Triassic, Luoyi District

      横轴对应该区钻井

      图 13  豫西及邻区上三叠统原始沉积边界及岩相古地理(a),洛伊地区岩相古地理(b)

      Figure 13.  The original sedimentary boundary and lithoficies paleographic map of western Henan Province and adjacent area (a), the lithofacies paleographic of Luoyi District (b)

    • [1] Du, J.B., Tian, J.C., Hu, J.Q., et al., 2013.Geological Characteristics of the Triassic Tight Sandstone Oil and Gas Reservoirs in Luoyang-Yichuan Area.Oil &Gas Geology, 34(2):174-178(in Chinese with English abstract).
      [2] Du, X.D., Li, H.G., Lu, K.Z., 1999.The Discussion on the Distribution of Prototype Basin and Basin Model in Eastern North China Craton in Mesozoic.Petroleum Exploration and Development, 26(4):5-10(in Chinese with English abstract).
      [3] Enkelmann, E., Weislogel, A., Ratschbacher, L., et al., 2007.How was the Triassic Songpan-Ganzi Basin Filled? a Provenance Study.Tectonics, 26(4):TC4007.doi: 10.1029/2006tc002078
      [4] He, B., Du, J.B., Li, Q.D., et al., 2012.The Fracture Reformation and Reservoir Assessment of Well-T1, Yichuan Sag.Petroleum Geology and Engineering, 26(2):93-96(in Chinese with English abstract).
      [5] He, M.X., Wang, M., Qiu, R.H., et al., 2012.The Multi-Superimposed Basin and Hydrocarbon in Southern North China.Geology Press, Beijing(in Chinese).
      [6] Jiang, Z.X., Xing, H.Q., Li, R.W., et al., 2005.Research on Provenance and Paleocurrents in the Meso-Cenozoic Hefei Basin.Geoscience, 19(2):247-252(in Chinese with English abstract).
      [7] Li, H.W., Mi, L.H., 2009.Oil Controlling Structures and Exploration Prospect Analysis on the Petroleum in the Yichuan Mesozoic Basin, Henan Province.Journal of Henan Polytechnic University(Natural Science), 28(4):441-445(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-JGXB200904007.htm
      [8] Li, S.Z., Liu, X., Suo, Y.H., et al., 2009.The Fold-Trust Structure and Dynamic Background of the Eastern North China Craton and Dabie-Sulu Fold Belt.Journal of Rock, 29(9):2031-2049(in Chinese with English abstract).
      [9] Li, W.Q., Wu, Y.L., 1984.The Analysis of Indosinian Movement in North China.Petroleum Geology, 6(3):192-202(in Chinese with English abstract).
      [10] Liu, G.S., Zhu, G., Niu, M.L., et al., 2004.Meso-Cenozoic Evolution of the Hefei Basin (Eastern Part) and Its Response to Activities of the Tan-Lu Fault Zone.Chinese Journal of Geology, 41(2):256-269(in Chinese with English abstract).
      [11] Liu, S.H., Liu, X.N., Li, P.H., 2003.Characterisics of Tectonic Evolution and Assessment of Oil and Gas Potentiality of the Luoyang-Yichuan Basin.Geology and Resourecs, 12(4):228-232(in Chinese with English abstract).
      [12] Liu, S.L., 1986.The Existence of a Large Scale Triassic Sedimentary Basin in North China.Acta Geological Sinica, (2):128-138(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DZXE198602002.htm
      [13] Liu, X.P., Liu, T.C., Jiang, L.H., et al., 2000.The Tectonic Evolution and Hydrocarbon Potential of Huangkou Sag, Southern North China Basin.Petroleum Exploration and Development, 27(5):8-11(in Chinese with English abstract). doi:  10.1007/s12583-010-0006-3
      [14] Mingjie, L., Liu, Z., Jingjing, L., et al., 2014.Coupling Relationship between Sandstone Reservoir Densification and Hydrocarbon Accumulation:A Case from the Yanchang Formation of the Xifeng and Ansai Areas, Ordos Basin.Petroleum Exploration and Development, 41(2):185-192.doi: 10.1016/s1876-3804(14)60021-5
      [15] Peng, Z.M., Peng, S.M., Wu, Z.P., et al., 2009.The Evolution and Structure of North China in Triassic.Journal of Xi'an Petroleum University(Natural Science), 24(4):34-39(in Chinese with English abstract).
      [16] Su, B.X., Chen, Y.L., Liu, F., et al., 2006.Geochemical Characteristics and Significance of Triassic Sandstones of Songpan-Ganze Block.Acta Petrologica Sinica, 22(4):961-970(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-YSXB200604019.htm
      [17] Sun, X.M., Zhang, M.S., Long, S.X., et al., 2004.Overthrust Tectonic in Northern Qinling-Dabieorogenic Belt and Basin-Controlling Faults in Zhoukou Depression and Hefei Basin.Oil &Gas Geology, 25(2):191-198(in Chinese with English abstract).
      [18] Wang, Y.J., Zhao, G.C., Xia, X.P., et al., 2009.Early Mesozoic Unroofing Pattern of the Dabie Mountains (China):Constraints from the U-Pb Detrital Zircon Geochronology and Si-In-White Mica Analysis of Synorogenic Sediments in the Jianghan Basin.Chemical Geology, 266(3-4):231-241.doi: 10.1016/j.chemgeo.2009.06.012
      [19] Wang, B.J, Lin, C.S., Chen, Y., et al., 2006.Episodic Tectonic Movement and Its Evolution Characteristics of the Jianghan Basin.Oil Geophysical Prospecting, 41(2):226-231(in Chinese with English abstract).
      [20] Wang, Y, 1998.Evolution and Dynamics of Orogenic Belts and Basins in North China since the Mesozoic.Geology Press, Beijing(in Chinese).
      [21] Weislogel, A.L., Graham, S.A., Chang, E.Z., et al., 2006.Detrital Zircon Provenance of the Late Triassic Songpan-Ganzi Complex:Sedimentary Record of Collision of the North and South China Blocks.Geology, 34(2):97.doi: 10.1130/g21929.1
      [22] Wu, S.T., Zou, C.N., Zhu, R.K., et al., 2015.Reservoir Quality Characterization of Upper Triassic Chang 7 Shale in Ordos Basin.Earth Science, 40(11):1810-1823(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/288230011_Reservoir_quality_characterization_of_upper_triassic_Chang_7_Shale_in_Ordos_Basin
      [23] Xu, H.L., Zhao, Z.J., Lü, F.L., et al., 2004.Tectonic Evolution and Hydrocarbon Potential of the Southern North China.Tectonics and Mineralization, 28(4):450-463(in Chinese with English abstract).
      [24] Yang, M.H., Liu, C.Y., Ceng, P., et al., 2012.Prototype of Late Triassic Sedimentary Basins of North China Craton and Deformation Pattern of Its Early Destruction.Geology Review, 58(1):1-18(in Chinese with English abstract).
      [25] Zhang, S.C., Mi, J.K., Liu, L.H., et al., 2009.Geological Features and Formation of Coal-Formed Tight Sandstone Gas Pools in China:Cases from Upper Paleozoic Gas Pools, Ordos Basin and Xujiahe Formation Gas Pools, Sichuan Basin.Petroleum Exploration and Development, 36(3):320-330(in Chinese with English abstract). doi:  10.1016/S1876-3804(09)60129-4
      [26] Zhao, J.Z., Bai, Y.B., Cao, Q., et al., 2012.Quasi-Continuous Hydrocarbon Accumulation:A New Pattern for Light Tight Sand Oilfields in Ordos Basin.Oil & Gas Geology, 33(6):811-827(in Chinese with English abstract).
      [27] Zhao, J.Z., Wang, Y.D., Meng, X.Z., et al., 2007.Law of Petroleum Accumulation and Distribution in Triassic Chang 2 Oil-Bearing Formation in Eastern North Shaanxi Slope, Ordos Basin.Petroleum Exploration and Development, 34(1):23-27(in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-SKYK200701005.htm
      [28] Zhao, W.Z., Wang, X.M., Guo, Y.R., et al., 2006.Restoration and Reconstruction of the West Ordos Basin in Late Triassic.Petroleum Exploration and Development, 33(1):6-13(in Chinese with English abstract).
      [29] 杜建波, 田景春, 胡俊卿, 等, 2013.洛伊地区三叠系致密砂岩油气藏地质特征.石油与天然气地质, 34(2):174-178. doi:  10.11743/ogg20130205
      [30] 杜旭东, 李洪革, 陆克政, 1999.华北地台东部及邻区中生代(J-K)原型盆地分布及成盆模式探讨.石油勘探与开发., 26(4):5-10. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK199904001.htm
      [31] 何斌, 杜建波, 李群德, 等, 2012.伊川凹陷屯1井储层评价及压裂改造.石油地质与工程., 26(2):93-96. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYHN201202029.htm
      [32] 何明喜, 王敏, 邱荣华, 等, 2012.南华北多期复合叠合盆地与油气.北京:地质出版社.
      [33] 姜在兴, 邢焕清, 李任伟, 等, 2005.合肥盆地中-新生代物源及古水流体系研究.现代地质, 19(2):247-252. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XDDZ20050200C.htm
      [34] 李宏伟, 米利华, 2009.河南伊川中生代盆地控油构造及石油勘探前景分析.河南理工大学报(自然科学版), 28(4):441-445. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JGXB200904007.htm
      [35] 李三忠, 刘鑫, 索艳慧, 等, 2009.华北克拉通东部地块和大别-苏鲁造山带印支期褶皱-逆冲构造与动力学背景.岩石学报, 29(9):2031-2049. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200909001.htm
      [36] 李维谦, 吴玉兰, 1984.华北地区印支运动初析.石油实验地质, 6(3):192-202. doi:  10.11781/sysydz198403192
      [37] 刘国生, 朱光, 牛漫兰, 等, 2004.合肥盆地东部中-新生代的演化及其对郯庐断裂带活动的响应.地质科学, 41(2):256-269. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKX200602008.htm
      [38] 刘绍龙, 1986.华北地区大型三叠纪原始沉积盆地的存在.地质学报, (2):128-138. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE198602002.htm
      [39] 刘司红, 刘西宁, 李平和, 2003.洛阳/伊川盆地构造演化特征及含油气远景评价.地质与资源, 12(4):228-232. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GJSD200304005.htm
      [40] 刘小平, 刘太成, 蒋礼宏, 等, 2000.南华北盆地黄口凹陷构造形成演化及油气勘探前景.石油勘探与开发, 27(5):8-11. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK200005002.htm
      [41] 彭兆蒙, 彭仕宓, 吴智平, 等, 2009.华北地区三叠纪盆地格局及演化分析.西安石油大学学报(自然科学版), 24(4):34-39. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XASY200902010.htm
      [42] 苏本勋, 陈岳龙, 刘飞, 等, 2006.松潘-甘孜地块三叠系砂岩的地球化学特征及其意义.岩石学报, 22(4):961-970. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200604019.htm
      [43] 孙晓猛, 张梅生, 龙胜祥, 等, 2004.秦岭-大别造山带北部逆冲推覆构造与合肥盆地、周口坳陷控盆断裂.石油与天然气地质, 25(2):191-198. doi:  10.11743/ogg20040213
      [44] 王必金, 林畅松, 陈莹, 等, 2006.江汉盆地幕式构造运动及其演化特征.石油地球物理勘探, 41(2):226-231. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYDQ200602023.htm
      [45] 王瑜, 1998.中生代以来华北地区造山带与盆地的演化及动力学.北京:地质出版社.
      [46] 吴松涛, 邹才能, 朱如凯, 等, 2015.鄂尔多斯盆地上三叠统长7段泥页岩储集性能.地球科学, 40(11):1810-1823. http://earth-science.net/WebPage/Article.aspx?id=3188
      [47] 徐汉林, 赵宗举, 吕福亮, 等, 2004.南华北地区的构造演化与含油气性.大地构造与成矿学, 28(4):450-463. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DGYK200404012.htm
      [48] 杨明慧, 刘池洋, 曾鹏, 等, 2012.华北克拉通晚三叠世沉积盆地原型与破坏早期构造变形格局.地质评论, 58(1):1-18. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP201201001.htm
      [49] 张水昌, 米敬奎, 刘柳红, 等, 2009.中国致密砂岩煤成气藏地质特征及成藏过程——以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例.石油勘探与开发, 36(3):320-330. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK200903011.htm
      [50] 赵靖舟, 白玉彬, 曹青, 等, 2012.鄂尔多斯盆地准连续型低渗透-致密砂岩大油田成藏模式.石油与天然气地质, 33(6):811-827. doi:  10.11743/ogg20120601
      [51] 赵靖舟, 王永东, 孟祥振, 等, 2007.鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部三叠系长2油藏分布规律.石油勘探与开发, 34(1):23-27. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK200701005.htm
      [52] 赵文智, 王新民, 郭彦如, 等, 2006.鄂尔多斯盆地西部晚三叠世原型盆地恢复及其改造演化.石油勘探与开发, 33(1):6-13. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SKYK200601001.htm
    • [1] 安显银, 张予杰, 朱同兴, 张以春, 袁东勋, 李俊.  西藏聂拉木三叠系土隆群-曲龙共巴组稳定碳同位素组成及对比 . 地球科学, 2020, 45(8): 2964-2977. doi: 10.3799/dqkx.2020.085
      [2] 李增学, 宋广增, 王东东, 张功成, 陈莹, 吕大炜, 刘海燕.  琼东南盆地渐新统煤系(扇)辫状河三角洲特征 . 地球科学, 2018, 43(10): 3471-3484. doi: 10.3799/dqkx.2018.280
      [3] 赵鹏飞, 杨香华, 张会来, 卜范青, 武静.  深海浊积扇朵叶复合体的沉积构成特征与油气水系统:以尼日尔三角洲前缘深水区K油田为例 . 地球科学, 2017, 42(11): 1972-1983. doi: 10.3799/dqkx.2017.125
      [4] 曾灿, 尹太举, 宋亚开.  湖平面升降对浅水三角洲影响的沉积数值模拟实验 . 地球科学, 2017, 42(11): 2095-2104. doi: 10.3799/dqkx.2017.134
      [5] 张青青, 操应长, 刘可禹, 杨田, 王艳忠, 贾光华, 刘鑫金.  东营凹陷滑塌型重力流沉积分布特征及三角洲沉积对其影响 . 地球科学, 2017, 42(11): 2025-2039. doi: 10.3799/dqkx.2017.129
      [6] 秦祎, 朱世发, 朱筱敏, 贾光华, 唐东, 陈涛, 张维, 高子颉.  东营凹陷南缓坡浅水三角洲沉积特征与源-汇过程 . 地球科学, 2017, 42(11): 2081-2094. doi: 10.3799/dqkx.2017.133
      [7] 曾智伟, 杨香华, 朱红涛, 夏晨晨, 牛杏, 陈莹, 韩银学.  白云凹陷恩平组沉积晚期大型三角洲发育特征及其意义 . 地球科学, 2017, 42(1): 78-92. doi: 10.3799/dqkx.2017.006
      [8] 童金南, 殷鸿福.  三叠纪年代地层与中国建阶 . 地球科学, 2015, 24(2): 189-197. doi: 10.3799/dqkx.2015.014
      [9] 杨帅, 刘晓峰, 陆永潮, 杨素举.  古陆架砂脊沉积特征及其石油地质意义:以塔里木盆地志留系柯坪塔格组下段为例 . 地球科学, 2014, 23(7): 858-870. doi: 10.3799/dqkx.2014.080
      [10] 陈彬滔, 于兴河, 王天奇, 杨丽莎, 潘树新, 李顺利.  岱海湖盆沿坡流与顺坡流相互作用的沉积响应 . 地球科学, 2014, 23(4): 399-410. doi: 10.3799/dqkx.2014.038
      [11] 于水, 程涛, 陈莹.  尼日尔三角洲盆地深水沉积体系特征 . 地球科学, 2012, 21(4): -.
      [12] 王家豪, 陈红汉, 唐振兴, 赵宝峰, 徐东浩.  松辽盆地新立地区浅水三角洲水下分流河道砂体结构解剖 . 地球科学, 2012, 21(3): -.
      [13] 王家豪, 陈红汉, 云露, 蒋华山, 蔡希饶, 徐东浩.  塔里木盆地台盆区三叠纪大型挤压坳陷湖盆层序地层及构造响应 . 地球科学, 2012, 21(4): -.
      [14] 田建锋, 刘池洋, 王桂成, 邱欣卫.  鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩的碱性溶蚀作用 . 地球科学, 2011, 20(1): 103-110. doi: 10.3799/dqkx.2011.011
      [15] 黄传炎, 王华, 周立宏, 任培罡, 刘军, 白云风.  北塘凹陷古近系沙河街组三段物源体系分析 . 地球科学, 2009, 18(6): -.
      [16] 廖远涛, 张世民, 夏鹏远, 何汉坤, 王家豪.  东濮凹陷文东地区沙三段层序地层学特征 . 地球科学, 2005, 14(2): -.
      [17] 梁斌, 王全伟, 冯庆来, 钟长洪, 郭建秋, 李振江.  川西鲜水河断裂带三叠系如年各组〖KH*4D〗放射虫硅质岩的地球 化学特征 . 地球科学, 2004, 13(1): -.
      [18] 梁斌, 王全伟, 冯庆来, 钟长洪, 郭建秋 , 李振江.  川西鲜水河断裂带三叠系如年各组放射虫硅质岩的地球 化学特征 . 地球科学, 2003, 12(4): -.
      [19] 殷鸿福, 童金南.  关于中国的海相三叠系建阶及下三叠统分阶界线 . 地球科学, 2002, 11(5): -.
      [20] 徐世球 佘继完.  四川省剑门关一带晚侏罗世沉积体系与古环境演化 . 地球科学, 2001, 10(3): -.
    • 加载中
    图(13)
    计量
    • 文章访问数:  2493
    • HTML全文浏览量:  1009
    • PDF下载量:  9
    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2016-03-22
    • 刊出日期:  2016-10-03

    洛伊地区三叠系沉积体系特征及演化规律

      作者简介: 岳绍飞(1988-),男,助理工程师,从事层序地层学及沉积学研究.E-mail:yueshf2@cnooc.com.cn
    • 1. 中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057
    • 2. 中国地质大学资源学院,湖北武汉 430074
    • 3. 中国石化河南油田分公司勘探开发研究院,河南郑州 450046
    基金项目:  国家十二五科技重大专项 2011ZX05009-002国家自然科学基金项目 40903032

    摘要: 洛伊地区三叠系沉积体系是近年来研究的重点,利用岩心、录井、测井及野外露头资料,并结合前人研究成果,对其进行分析.通过研究发现:洛伊地区三叠系沉积时期主要发育3种沉积体系类型,分别是曲流河沉积体系、三角洲沉积体系及湖泊沉积体系.中下三叠统主要发育曲流河沉积,上三叠统发育湖泊三角洲沉积,且从上三叠统沉积早期到晚期伴随着湖水面的上涨和湖盆面积的扩大.三叠系的沉积体系演化主要受控与中三叠世末印支运动的影响,印支运动造成扬子板块向华北板块俯冲,使洛伊地区周边隆起成山,并在洛伊地区形成深水湖盆.在对比洛伊地区与鄂尔多斯盆地上三叠统沉积特征及圈闭特征基础上,认为洛伊地区有较大的勘探潜力.洛伊地区沉积特征及演化规律的研究,为该地区未来的勘探提供了较为有利的地质依据.

    English Abstract

      • 洛伊地区指洛阳-伊川地区,位于河南省中西部,包括洛阳盆地和伊川盆地,是经历多期构造运动叠合形成的残余内克拉通盆地的一部分,洛伊地区南部紧邻秦岭造山带.目前,秦岭造山带周缘盆地已进行过系统的沉积、构造研究的主要有松潘-甘孜盆地(苏本勋等, 2006; Weislogel et al., 2006; Enkelmann et al., 2007)、江汉盆地(王必金等,2006Wang et al., 2009)、鄂尔多斯盆地(赵文智等,2006张水昌等,2009;赵靖舟等, 2009, 2012; Liu et al., 2014; 吴松涛等,2015)及合肥盆地(刘国生等,2004孙晓猛等,2004姜在兴等,2005)等,尤其是近年来对于鄂尔多斯盆地的研究取得突破性进展,主要的目标层位为中生代三叠系.洛伊地区的勘探起步较晚,始于20世纪70年代,虽钻遇多口钻井,但均未发现有工业价值的油流.直至2011年,河南油田钻井屯1井三叠系上统椿树腰组获日产天然气7 200 m3.屯1井的突破虽未能持续稳产,但却打破了该地区油气资源长期不克的现状.屯1井取得突破后新钻的几口钻井均有良好的油气显示,说明洛伊地区有较好的勘探前景.前人的研究中多认为洛伊地区在三叠系沉积时期与鄂尔多斯盆地均为统一的大型坳陷型盆地(刘绍龙,1986杨明慧等,2012杜建波等,2013),现今鄂尔多斯上三叠统延长组致密砂岩气获得的巨大突破也为洛伊地区的研究提供了动力.

        前人对洛伊地区三叠系地层的构造、沉积、储层等进行了初步的研究(刘司红等,2003李宏伟等,2009;何斌等,2012;何明喜等,2012),但因为洛伊地区三叠系沉积后经历过印支、燕山、喜马拉雅运动等多期构造运动的影响(杜旭东等,1999;刘小平等,2009),造成现今残余面貌与原始的沉积面貌有了较大的变动,且洛伊地区三叠系残余地层分布范围零散面积较小,因此对于洛伊地区三叠系地层沉积时期的沉积体系及岩相古地理的研究一直较为模糊.且研究区钻井较为稀少,仅有的5口钻遇三叠系地层的钻井均集中分布在伊川盆地,二维地震资料品质较差.因此本文充分利用在研究区所取得的所有钻井、测井及露头剖面资料,在室内综合研究和编图基础上,对研究区中生代三叠系沉积体系、古地理演化及分布规律做了进一步的研究,分析了三叠系沉积体系发育发展的区域动力学背景,并将洛伊地区和鄂尔多斯盆地三叠系沉积特征进行了对比,综合研究认为三叠系沉积时期洛伊地区和鄂尔多斯盆地同属一个大型坳陷型盆地,具有较大的勘探潜力.

      • 洛伊地区面积约为5 100 km2,构造上地处豫西隆起带,是印支期末在华北地台基础上形成的中新生代盆地,总体呈北东向展布.西南部的伏牛山隆起和东南部的嵩山隆起为该盆地的边界,盆地的发育主要受控于这两大隆起.三叠系是现今洛伊地区的重点勘探层位,中下三叠统是以河流相为主的粗砂岩及细砂岩与泥岩互层沉积,上三叠统为以湖泊-三角洲相为主的细粒砂、泥岩互层,上三叠统顶部沉积厚层的暗色泥岩.三叠系沉积时期,洛伊地区为华北地台上大型坳陷盆地的一部分,中三叠世末的印支运动对盆地的形成产生一定的影响,后期的构造活动,对三叠系的油气运聚也产生极大的影响(图 1图 2).

        图  1  洛伊地区地质背景

        Figure 1.  The geological background of Luoyi District

        图  2  洛伊地区三叠系地层分布

        Figure 2.  The stratigraphy distribution of Triassic system, Luoyi District

        早三叠世洛伊地区沉积厚度较薄,伊川盆地钻井揭示下三叠统厚度为213.00 m,中三叠统厚度为972.00 m;伊川盆地刘窑-孟家窑露头揭示中三叠统厚度为967.67 m,下三叠统为295.90 m,与钻井厚度有较好的响应;义马地区苗元-许沟露头揭示中三叠统厚度为844.85 m,下三叠统厚度为552.10 m,济源地区西承留剖面揭示中三叠统厚度为1 112.44 m,下三叠统为555.89 m.

      • 结合岩心、露头、钻井资料进行沉积特征的分析,认为研究区三叠系主要发育3种沉积体系类型,分别为曲流河沉积体系、三角洲沉积体系及湖泊沉积体系,且三叠系不同沉积时期发育的沉积体系类型不同,曲流河沉积体系主要发育于早中三叠世,三角洲沉积体系及湖泊沉积体系主要发育在晚三叠世.

      • 洛伊地区中下三叠统的岩石类型主要为含砾细砂岩、砾状砂岩和细砂岩,粒度较粗,岩石颜色主要为强氧化环境下形成的紫红色(图 3),含少量的灰绿色和浅灰色,为气候干旱炎热环境下的沉积,早中三叠世主要继承了二叠世末干旱炎热的气候(何明喜等,2012).沉积构造特征为见河床底部滞留沉积、冲刷面、平行层理、板状交错层理等,见较多的虫孔发育,综合分析认为中下三叠统主要发育曲流河沉积,识别出河床、堤岸及河漫亚相,河床亚相主要发育粗粒的碎屑岩,堤岸对应的岩性粒度较河床亚相细,河漫亚相主要为紫红色的泥岩沉积.中下三叠统的曲流河在洛伊地区刘窑-孟家窑(图 4)及义马谢洼-李庄露头上有较好的特征显示.

        图  3  洛伊地区三叠系下统单井沉积相

        Figure 3.  The sedimentary facies map of lower Triassic in Luoyi District

        图  4  洛伊地区刘窑-孟家窑露头剖面

        Figure 4.  The outcrop of Liuyao-Mengjiayao, Luoyi District

      • 洛伊地区上三叠统的沉积岩性粒度较细,主要为中-细砂岩及粉砂岩,未见粗粒砂岩,岩石类型主要为浅灰色、灰黑色细砂岩、泥质粉砂岩及灰黑色泥岩.识别出一些典型的沉积构造特征,如大套暗色泥岩上部的冲刷面、冲刷面上部的平行层理、植物碎屑化石等(图 5),认为上三叠统主要为曲流河三角州沉积,洛伊地区物源方向主要来自伊川地区西南部及义马地区的北部,因此三角洲主要发育于这两个地区.三角洲沉积主要识别出的亚相类型为三角洲平原、三角洲前缘及前三角洲,其中三角洲前缘亚相的水下分流河道、河口坝及远砂坝等微相类型为该地区较为有利储集体.洛伊地区上三叠统地层包含早期的椿树腰组和晚期的谭庄组,其中椿树腰组从露头及钻井识别岩性主要为细砂岩与泥岩互层,底部为厚层的砂泥岩互层,向上砂岩含量减少,泥岩含量增多,整体为倒粒序旋回.谭庄组继承了椿树腰组的沉积环境,下部主要为砂泥岩互层的三角洲沉积,向上湖平面上涨水体加深,演化为大面积的湖相沉积.

        图  5  洛伊地区义马苗元-常瑶露头剖面

        Figure 5.  The outcrop of Miaoyuan-Changyao, Luoyi District

        通过对研究区几口钻井的岩心测井曲线分析,识别出不同钻井之间三角洲前缘测井相标志特征,其中三角前缘水下分流河道对应的岩性为厚层细砂岩,该层段对应自然伽马值较高而电阻率值较低的箱型曲线特征,河口坝对应的倒粒序的中高幅赤化漏斗型曲线,远砂坝沉积对应低幅齿化化漏斗型(图 6).

        图  6  洛伊地区三叠系上统三角州沉积测井曲线标志

        Figure 6.  The log marking of delta sedimentary of upper Triassic in Luoyi District

      • 上三叠统的上部沉积的岩性及构造特征均有别于上三叠统的中下部,岩性特征在露头处及钻井上均显示出大套的深灰黑色泥岩,岩石类型主要为灰色细砂岩、深灰色泥岩及黑色碳质泥岩,厚层泥岩中间包卷层理、变形层理、平行层理及小型交错层理,并见典型的浊流沉积特征,可识别出鲍马序列的A、B、C段(图 7),综合分析认为是湖泊沉积体系,并见少量的重力流沉积,湖湘主要在晚三叠世发育,且从晚三叠世早期椿树腰组沉积到晚期谭庄组沉积期间伴随有湖水面逐渐上涨的过程.晚三叠世末,洛伊地区湖盆面积及湖水深度达到最大,整个地区主要为湖相沉积,仅在伊川地区及义马地区发育较小规模的三角洲.湖泊沉积主要发育浅湖及半深湖亚相.

        图  7  洛伊地区三叠系湖相及湖泊内重力流沉积构造特征

        Figure 7.  The sedimentary structure of lake facies in Luoyi District

      • 洛伊地区三叠系沉积以曲流河-三角洲-湖相沉积的演化为特征,其中中下三叠统主要为以紫红色的含砾细砂岩、砾状砂岩、泥岩为特征的曲流河相沉积;上三叠统主要为以深灰色、灰黑色泥岩及细砂岩为特征的湖泊三角洲相沉积;三叠系地层经历了较为明显的由氧化环境向还原环境、由干旱炎热的气候环境向温暖潮湿的气候环境的转变(图 8).

        图  8  洛伊地区三叠系沉积体系演化

        Figure 8.  The evolution of sedimentary system in Triassic, Luoyi District

      • 早中三叠世时期,洛伊地区处于整个华北地块大型陆内坳陷盆地中,继承了晚二叠世的沉积环境特征且延续了当时的干热气候,主要发育陆相红色碎屑沉积(彭兆蒙等,2009).曲流河沉积体系主要在当时“北高南低”的构造格局下发育,为早中三叠世的主要沉积体系类型.

      • 中三叠世末,由于受印支运动的影响(李维谦等,1984),扬子板块向北漂移俯冲至华北克拉通下部,早中三叠世的大型陆内坳陷型盆地演化为华北板块南缘内前陆盆地镶边的内克拉通盆地,华北克拉通东部地区率先抬升并逐渐向西扩展,出现东部隆升早、剧烈,西部抬升晚的微弱差异(夏邦栋等,1996; 万天丰等,2002),发育一套还原环境下,主要沉积岩性为暗色泥岩及细砂岩的湖泊三角洲沉积.物源方向主要来自洛伊地区西南部的伏牛古陆及洛伊地区北部的中条古陆,三角洲主要发育在研究区伊川盆地的西南部及北部的义马-渑池一带.晚三叠世早期到晚期伴随着湖平面不断上涨的过程.

        晚三叠世早期椿树腰组沉积时期伊川及义马地区主要发育三角洲前缘-浅湖相沉积,钻井揭示地层未见半深湖-深湖相沉积,晚三叠世谭庄组沉积时期,湖水面积明显扩大,钻井及露头均见厚层暗色泥岩沉积,为半深湖-深湖相沉积提供了较好的证据.

        晚三叠世洛伊地区沉积厚度较大,伊川盆地4口钻井显示上三叠统厚度分布在1 318~1 519 m之间(图 9);义马苗元-许沟剖面厚度为1 534 m;济源西承留上三叠统厚度为1 283 m.有研究人员认为晚三叠世洛伊地区主要的沉积、沉降中心位于义马-渑池、洛阳地区.洛伊地区处于华北地块大型陆内坳陷盆地之内,在整个盆地范围内未见边缘相沉积出现,因此当时的盆地边界范围远超出目前残留的范围.

        图  9  洛伊地区三叠系上统沉积演化连井剖面

        Figure 9.  The well-tie ecolution of sedimentary system in upper Triassic, Luoyi District

      • 洛伊地区位于华北板块克拉通的内部,其受到的构造应力场与华北板块一致,三叠纪期间华北地区的主应力方向为南北向.早三叠世—中三叠世(230~210 Ma),随着古特提斯关闭, 华北板块南缘挤压造山作用渐强,华北南部为秦岭-大别造山带由南向北的挤压应力,华北地区北部受内蒙古-燕山造山带的挤压,挤压应力方向由北向南.除了鄂尔多斯盆地及洛伊地区隶属的南华北有沉积盆地形成外,这一时期华北大部分地区剥蚀隆起(王瑜,1998).华北板块的挤压造成盆地南部的抬升,沉积中心逐渐向北迁移,在洛伊地区中下三叠统沉积了一套河湖相紫红-黄绿色砂泥岩建造,由下往上组成了多个由粗变细的旋回,表明地壳活动性大大加强(徐汉林等,2004).

        中晚三叠世,由于印支运动的影响,扬子板块强烈的向华北板块下俯冲(李三忠,2009),华北克拉通两侧发生大规模的南北向挤压构造,大致形成“对冲”格局,华北地区全面抬升.扬子板块强烈的俯冲使得秦岭-大别造山带强烈隆起,同时造山运动使得华北地区大规模隆升,豫皖块体发生翘曲.靠近郯庐断裂带的东部地区首先隆起并逐渐向西扩展,这种作用与区域隆升运动相结合,使得华北地区东部抬升早,抬升幅度大,上三叠统大多数缺失;西部抬升晚,抬升幅度小,沉积中心不断向西迁移,沉积盆地的范围向西发生退缩.在东、西部之间存在一个沉积-构造的“缓冲”过渡区.从盆地原型恢复角度看,晚三叠世华北克拉通表现为南北两缘陆内前陆盆地镶边的内克拉通盆地格局(图 10).华北克拉通腹地的盆地原型是叠覆在早-中三叠世盆地之上的继承性内克拉通盆地(彭兆蒙等,2009杜建波等,2013).早中三叠世的曲流河沉积向晚三叠世湖相三角洲沉积转化的主要动力机制为中三叠世末开始的印支运动,华北板块向扬子板块下俯冲,洛伊地区四周抬升隆起,而在洛伊地区洛阳-伊川-义马一带形成深水湖盆.

        图  10  洛伊地区三叠纪所处区域构造背景

        Figure 10.  The tectonic background of Luoyi District during Triassic system

      • 前人的研究中多认为洛伊地区三叠纪的沉积边界要远超出目前的残存边界,认为三叠纪洛伊地区与鄂尔多斯盆地处于同一大型坳陷湖盆中(刘绍龙等,1986徐汉林等,2004杨明慧等,2012杜建波等,2013).

        通过对洛伊地区三叠系地震测线层位的划分及野外露头的识别(图 11),笔者发现洛伊地区东部及南部现今残存地层横向分布稳定,未出现楔状减薄直至尖灭的现象,且在洛伊地区现今残存地层范围内未见到边缘相沉积;洛伊地区现今周缘各隆起如渭北隆起、熊-崤隆起、嵩-箕隆起及中条山,大规模隆升的时限出现均较晚,主要发生在燕山中期以来.对洛伊地区济源及义马地区物源方向进行分析,显示物源方向主要来自于北方.一系列的证据显示三叠纪时期,洛伊地区为大型坳陷盆地的一部分.

        图  11  洛伊地区地震测线剖面

        Figure 11.  The profile map of seismic line in Luoyi District

        从生储盖的角度分析,洛伊地区晚三叠世大面积湖盆的分布形成厚层的暗色泥岩提供了较好的烃源岩,对几口钻井的镜质体反射率分析得Ro为0.5%~1.3%,平均值为0.9%,总有机碳主要为0.7%~4.0%,有机质达到成熟阶段(图 12).另外椿树腰组及谭庄组砂岩含量较高,且砂岩中油气显示良好.杜建波认为洛伊地区的油气成“倒置关系”,即上油下气,作为烃源岩的泥岩同时对生成的油气起到了封盖作用,储层致密,生成油气大多就近聚集,保持了原有油气生成的状态.

        图  12  洛伊地区三叠系上统总有机碳(a)及镜质体反射率(b)柱状图

        Figure 12.  The histogram of total organic carbon (a) and vitrinite reflectance (b) of upper Triassic, Luoyi District

        结合华北三叠纪时期的区域构造动力学分析,作者认为,三叠纪时期,虽然构造运动对整个华北板块造成较大的影响,但洛伊地区及鄂尔多斯盆地仍同为扬子板块向华北板块俯冲所形成的华北古陆南缘陆内前陆盆地镶边的内克拉通盆地,对应于被动大陆边缘盆地的类弧后前陆盆地地带(图 13).

        图  13  豫西及邻区上三叠统原始沉积边界及岩相古地理(a),洛伊地区岩相古地理(b)

        Figure 13.  The original sedimentary boundary and lithoficies paleographic map of western Henan Province and adjacent area (a), the lithofacies paleographic of Luoyi District (b)

        目前鄂尔多斯盆地三叠系在致密砂岩油气藏勘探中获得巨大的成功,洛伊地区的三叠系时期的沉积特征及烃源岩特征与鄂尔多斯盆地有较好的相似性,且河南油田2011年在伊川盆地完钻的探井屯1井获得日产天然气7 200 m3,钻遇层位为上三叠统致密砂岩储层,近几年在伊川盆地新钻的几口探井均发现较好的油气显示,这些不断涌现的证据均表明洛伊地区有较大的勘探潜力.

      • (1) 通过对三叠系沉积构造、测井相、野外露头等资料的详细研究,结合研究区的地质背景和大地构造,确定了洛伊地区三叠系主要发育3种沉积体系:曲流河沉积体系,三角洲沉积体系和湖相沉积体系.

        (2) 对洛伊地区三叠系沉积体系演化规律的研究表明:三叠系地层以曲流河-三角洲-湖相沉积的演化为特征,早中三叠世主要发育干旱环境下的曲流河沉积,晚三叠世发育湖泊三角洲沉积,且晚三叠世由于印支运动的影响,从晚三叠世早期到晚三叠世晚期有湖水面上涨、三角洲退缩的趋势,晚三叠世晚期洛阳盆地和伊川盆地主要为半深湖-深湖相沉积.较有利的油气储集砂体主要为三角洲前缘水下分流河道砂体、河口坝、远砂坝砂体,晚三叠世沉积的厚层暗色泥岩提供了较好的烃源岩.

        (3) 三叠纪早中期主要继承了二叠纪晚期的沉积,中三叠世-晚三叠世由于受印支运动的影响,扬子板块向华北板块下部俯冲,洛伊地区发育成为华北克拉通南北两缘陆内前陆盆地镶边的内克拉通盆地格局.结合前人的研究成果,认为洛伊地区在三叠纪时期与鄂尔多斯盆地同为华北大型坳陷盆地的一部分,并通过对洛伊地区生储盖的分析认为洛伊地区三叠系有较大的勘探潜力.

    参考文献 (52)

    目录

      /

      返回文章
      返回