银额盆地哈日凹陷下白垩统湖相热水沉积岩特征及形成机理

论文摘要

银额盆地的矿产资源十分丰富,是目前国内油气勘探的热点区域。近年来,银额盆地的在哈日凹陷和拐子湖凹陷相继获得重要油气突破。其中位于银额盆地北部的哈日凹陷在下白垩统发现了连续分布、沉积厚度大、油气显示丰富的页岩油气层。岩心观察显示该套地层发育独特的沉积构造和矿物组成,指示其可能存在特殊成因机制。本文在前人研究的基础上,利用光学显微镜、阴极发光、扫描电镜、电子探针、X衍射分析等岩矿鉴定技术和主量元素、微量元素及稀土元素、碳氧同位素、流体包裹体等地球化学测试技术研究了下白垩统特殊岩类的岩石矿物学及地球化学特征,确定其为热水沉积成因,并分析热液的来源和性质。利用热液喷流指标定量分析了研究区下白垩统热水沉积岩的分布,并结合火山岩分布和断裂活动历史,探讨了的热液喷流特征和控制因素。结合研究区下白垩统油气分布特征,分析了热水沉积作用对页岩油气生成和聚集的影响。论文在上述研究的基础上,取得以下成果及认识:1、研究区早白垩世在区域伸展作用下,发育多条沟通基底的深大断裂,存在多期岩浆喷发,并具有异常高的地热背景,为深部热液与湖水混合沉积的湖相热水沉积岩的形成奠定了基础。2、岩石矿物学研究表明,哈日凹陷下白垩统热水沉积岩发育铁白云石、方解石、方沸石、钠沸石、重晶石、菱铁矿和黄铁矿等低温热液矿物;具有纹层构造、斑点构造、角砾构造、斑块构造、网脉构造、条带构造和同生变形的构造特征和泥晶结构、热液内碎屑和团块结构的结构特征。3、地球化学研究表明,下白垩统热水沉积岩普遍具有Fe、Mn、Ba元素富集和∑REE含量高、LREE/HREE强烈分异、Eu负异常等湖相热水沉积岩的典型地球化学特征,且均落在成因判别图版的热水沉积区,指示研究区早白垩世长期受到热液活动影响。4、研究表明热液流体的温度介于131.8~193.0℃,盐度介于5.4~18 wt%NaCl,密度介于0.93~1.06g/cm~3,表现为中低温度、中盐度和低密度的流体性质。热液流体和湖水混合后的平衡温度介于44.84~103.90℃,整体上表现为“白烟囱”型陆相低温热液喷流沉积。5、研究区下白垩统热水沉积岩在时空分布在具有强烈的非均一性,与火山岩和断裂平面分布密切相关。与银根期相比,巴音戈壁期和苏红图期的热水沉积岩厚度更大,热液影响强度更大。6、研究区早白垩世热液流体可划分为周期性瞬态热液流体和连续性稳态热液流体。两种热液流体在温压条件、驱动力条件、流动通道、喷流形态、沉积构造和伴生矿物上均表现出明显的差异。两种流态的热液流态往往是共同存在,并在特定条件下相互转化。7、研究区相对低温的热液流体对烃源岩的有机质富集有促进作用,而相对高温的热液流体可能破坏烃源岩有机质的保存。此外,热水沉积区的高地温场对加速烃源岩成熟生烃、提高生烃量起到了重要的促进作用。热液活动对储层既有建设性的重结晶和溶蚀作用,也有破坏性的胶结和交代作用。考虑到热水沉积作用对油气影响的两面性,在对研究区热水沉积岩进行油气勘探时应优选裂缝发育区及高成熟烃源岩分布区为主要油气勘探目标。

论文目录

摘要

ABSTRACT

第一章引言

1.1 论文的选题

1.1.1 选题的来源

1.1.2 选题依据及研究意义

1.2 热水沉积岩研究现状

1.2.1 岩石矿物学的研究进展

1.2.2 地球化学的研究进展

1.2.3 热液流体流动研究进展

1.2.4 热水沉积模式研究进展

1.2.5 热水沉积对油气影响研究进展

1.3 研究内容及技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

1.4 完成的主要工作量

1.5 主要创新点

第二章研究区地质概况

2.1 区域地质背景

2.2 构造特征及演化

2.2.1 构造特征

2.2.2 构造演化

2.3 地层及沉积特征

2.3.1 地层特征

2.3.2 沉积特征

2.4 与热水沉积相关的地质条件

2.4.1 断裂活动特征

2.4.2 岩浆活动特征

2.4.3 古地热背景

第三章热水沉积岩岩石矿物学特征

3.1 岩矿分析及测试

3.1.1 岩心观察

3.1.2 显微结构鉴定

3.1.3 电子探针

3.1.4 扫描电镜

3.1.5 阴极发光

3.1.6 岩心X衍射分析

3.1.7 岩屑X衍射分析

3.2 银根组热水沉积岩

3.3 苏红图组热水沉积岩

3.4 巴音戈壁组热水沉积岩

3.5 小结

第四章热水沉积岩地球化学特征

4.1 热水沉积岩的地球化学分析测试

4.1.1 主量元素

4.1.2 微量元素

4.1.3 稀土元素

4.1.4 碳氧同位素

4.1.5 流体包裹体分析

4.2 地球化学方法判别热水沉积成因

4.3 热液来源和性质

4.3.1 微量元素对比判断热液来源

4.3.2 流体包裹体分析热液性质

4.4 地球化学方法判别沉积环境

4.4.1 氧化还原条件

4.4.2 古盐度

4.4.3 水体开放程度

4.4.4 古水体温度

第五章热水沉积岩形成机理

5.1 数据采集及分析方法

5.1.1 自然伽马能谱测井

5.1.2 热液喷流指标

5.2 热液活动时间及强度分析

5.3 热液流动方式

5.3.1 热液周期性瞬态流体

5.3.2 热液连续性稳态流体

5.3.3 热液流体流态对比

5.4 哈日凹陷热水沉积模式

第六章热水沉积对油气的影响

6.1 主要油气地质特征

6.2 热水沉积对油气成藏的影响

6.2.1 热水沉积对烃源岩的影响

6.2.2 热水沉积对储层的影响

结论与认识

参考文献

攻读博士学位期间取得的科研成果

致谢

文章来源

类型: 博士论文

作者: 陈志鹏

导师: 任战利

关键词: 热水沉积特征,热液来源,热液活动强度,周期性瞬态喷流,银额盆地

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 西北大学

基金: 西北大学承担的陕西延长石油股份有限公司的重点研究项目“银额盆地哈日凹陷延哈参1井单井综合评价”(编号:KT2015SFW0023)和“银额盆地延长探区勘探潜力研究及目标优选”(编号:KT2016SFW0001)

分类号: P618.13

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银额盆地哈日凹陷下白垩统湖相热水沉积岩特征及形成机理

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