（海洋地质专业论文）湘桂地区晚古生代沉积特征研究.pdf

t h er e at h e s i ss u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：g u o h u a s u p e r v i s o r ：p r o f c h e s h i y u e c o l l e g eo f g e o r e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n c h i n a u n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 本 果 本 油 同 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：二哞扯 日期： w 渺年 6 月6日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版和 电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送 交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和 复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其 他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名： 霎臣丝 指导教师签名： 手琶础 日期： 知o 年多月石日 日期：加，d 年月盟 本 室内化 历程， 湘 组。其 种类型 生物礁相、台缘斜坡相、浅海陆棚相、台棚相、台盆相及深水盆地相等1 2 种相类型。 湘桂地区晚古生代古地理演化表现为泥盆纪拉开，石炭纪延续，二叠纪发展。具体 来讲，泥盆纪湘桂地区发生伸展裂陷，总体古地理格局为北高南低，槽一台相间格局已 经形成，孤立台地面积较大，钦防海槽自加里东期之后连续沉积并未间断；石炭纪时浅 水碳酸盐台地范围扩大，台间深水盆地分布局限，浅滩发育，槽一台分异不明显，早二 叠世发生海侵，海水淹没全区，槽一台分异明显，孤立台地范围变小，晚二叠世东吴运 动造成钦防海槽关闭并褶皱回返，云开地区发生隆起，深水盆地收缩，槽台分异明显； 早三叠世碳酸盐台地转为以大面积鲕粒滩为特征碳酸盐缓坡，该时期至中三叠世滇黔桂 地区各坳陷合并统一为南盘江坳陷并以巨厚的浊积盆地沉积为特征，此时孤立台地均被 淹没。 湘桂地区海相油气地质条件总体表现为生、储、盖发育层位多，分布广，后期改造 破坏强。具体来看，烃源岩共发育三套( d 、c l 及p ) ，以泥盆系及下石炭统烃源岩分布 广、厚度大、有机质丰度高；储集岩发育四套( d 2 、d 3 、c 2 及p l 、) ，以下泥盆统碎屑 岩储层及上石炭统碳酸盐岩储层物性较好；盖层发育三套( d 2 3 、c l 及p ) ，以泥盆系泥 页岩分布广、封盖能力强。 关键词：湘桂地区，晚古生代，沉积特征 t h er e s e a r c ho fs e d i m e n t a r yc h a r a c t e ri nl a t ep a l e o z o i ci n h u n a na n dg u a n g x i g u o h u a ( m a r i n eg e o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f c h e ns h i y u e a b s t r a c t b a s e do nt h es u m m a 巧o fp r e v i o u sr e s e a r c 也s e d i m e n t o l o g ya st h eb a s i ct h e o r y , o u t c r o p s u r v e y sa n dl a b o r a t o r ya n a l y s i sa st h e f o u n d a t i o nd a t a , u s i n gs e d i m e n t a r yf a c i e sa n a l o g y m a p p i n gm e t h o d ，p a t t e r na n d e v o l u t i o no fl a t ep a l e o z o i cl i t h o f a c i e sp a l e o g e o g r a p h yi n h u n a na n dg u a n g x iw a sr e c o n s t r u c t e da c c o r d i n g l y i nt h ee n d , t h i sp a p e rg i v e sab r i e f e v a l u a t i o no ft h eo i la n dg a sg e o l o g i c a lc o n d i t i o n s ( s o u r c er o c k - r e s e r v o i r - c a pa s s o c i a t i o n s ) i n h u n a n - g u a n g x ir e g i o n 3f a c i e sg r o u p sa n d15k i n d so fs e d i m e n t a r yf a c i e sa r cr e c o g n i z e di nl a t ep a l e o z o i c s t r a t ai nh u n a n - g u a n g x ir e g i o n , i n c l u d i n ga l l u v i a lf a nf a c i e sa n df l u v i a lf a c i e si nc o n t i n e n t a l f a c i e s g r o u p ；d e l t af a c i e si n t r a n s i t i o n a lf a c i e sg r o u p ；s h o r ef a c i e s ，t i d a ll a g o o nf a c i e s ， r e s t r i c t e dp l a t f o r mf a c i e s ，o p e np l a t f o r mf a c i e s ，i n n e r - p l a t f o r ms h o a lf a c i e s ，b i o l o g i c a lr e e f f a c i e s ，p l a t f o r mm a r g i ns l o p ef a c i e s ，c o n t i n e n t a l s h e l ff a c i e s ，p l a t f o r m - s h e l ff a c i e s ， p l a t f o r m b a s i nf a c i e s ，d e e pb a s i nf a c i e sa n d e v e n td e p o s i t si nm a r i n ef a c i e sg r o u p e v o l u t i o no fl a t ep a l e o z o i cp a l e o g e o g r a p h yi nh u n a n - g u a n g x ir e g i o nc a l lb ed i v i d e d i n t ot h r e es t a g e s ，i n c l u d i n ge x t e n s i o n a lr i a i n gi nd e v o n i a n ，e x t e n s i o ni nc a r b o n i f e r o u sa n d d e v e l o p m e n ti np e r m i a n s p e c i f i c a l l y , i nd e v o n i a nt h ee x t e n s i o n a lr i f l i n gw h i c hr e s u l t e dt o t h ed e c l i n a t i o no fp a l e o g e o g r a p h yf o r mn o r t ht os o u t h , c h a n g e dt h ep a l a e o g e o g r a p h i c f r a m e w o r kt ot r o u g h - p l a t f o r mp a t t e r n , a m o n gw h i c ht h ei s o l a t e dp l a t f o r mi sr e l a t i v e l yl a r g e r a n dt h eq i n z h o u f a n g c h e n gt r o u g hr e c e i v e ds u c c e s s i v ed e p o s i t i o ns i n c et h ec a l e d o n i a n i n c a r b o n i f e r o u s ，s h a l l o w - w a t e rc a r b o n a t ep l a t f o r me x t e n d e da n ds h o a lf a c i e sd e v e l o p e d ，w h i l e t h e d i s t r i b u t i o no fd e e p - w a t e rb a s i nb e t w e e np l a t f o r m sw a sr e l a t i v e l y l i m i t e d t h e d i f f e r e n t i a t i o no ft r o u g ha n dp l a t f o r mw a sn o to b v i o u s i ne a r l yp e r m i a n ，t r a n s g r e s s i o n o c c u r r e d ，a n dt h ew h o l er e g i o nw a ss u b m e r g e di n t ot h es e a a n dt h es c o p eo fi s o l a t e d p l a t f o r mb e c a m es m a l l e ra c c o r d i n g l y a n dt h et r o u g ha n dp l a t f o r md i f f e r e n t i a t e ds i g n i f i c a n t l y i nl a t ep e r m i a n , q i n z h o u - f a n g c h e n gt r o u g hb e c a m eu p l i f ta c c o r d i n gt ot h ec o m p r e s s i o n a l u p l i f t i n go fd o n g w um o v e m e n t a n dt h ed e e p - w a t e rb a s i nc o n t r a c t e da c c o r d i n g l y t h et r o u g h a n dp l a t f o r md i f f e r e n t i a t e ds i g n i f i c a n t l y i ne a r l yt r i a s s i c ，c a r b o n a t ep l a t f o r mt r a n s f e r r e dt o c a r b o n a t er a m pw h i c hi sc h a r a c t e r i z e db yt h ed e v e l o p m e n to fa l a r g ea r e ao fo o l i t i cs h o a l f r o me a r l yt r i a s s i c t om i d d l et r i a s s i c ，a l lt h ed e p r e s s i o n si ny u n n a n - g u i z h o u - g u a n g x i r e g i o nm e r g e di n t oa u n i f i e dd e p r e s s i o na sn a n p a n j i a n gd e p r e s s i o n , w h i c hi sf e a t u r e db ym i c k t u r b i d i t ed e p o s i t i o n a n da tt h i sv e r yt i m e ，a l lt h ei s o l a t e dp l a t f o r m sw e r es u b m e r g e d o i la n dg a sg e o l o g i c a lc o n d i t i o n so fh u n a n g u a n g x ir e g i o ni sf e a t u r e db yt h ew e l l d e v e l o p e d ，w i d e l y d i s t r i b u t e da n dl a t e r s e v e r e l yd a m a g e s o u r c e r o c k - r e s e r v o i r - c a p a s s o c i a t i o n s s p e c i f i c a l l t h e r ea r e 3s e t so fs o u r c er o c k s ( d 、c ia n d p ) a m o n gw h i c h , t h e d e v o n i a na n dl o w e rc a r b o n i f e r o u ss o u r c 2r o c k sa r eb e t t e r , a n da r ew i d e l yd i s t r i b u t e d ，w i t h l a r g et h i c k n e s sa n dh i g ha b u n d a n c eo fo r g a n i cm a t t e r t h e r ea g oa l s o4 s e t so fr e s e r v o i r s ( d 2 、 d 3 、c 2a n dp oa n dc a pr o c k s ( d e 3 、c 1a n d p ) t h el o w e rd e v o n i a nc l a s t i cr e s e r v o i ra n dt h e u p p e rc a r b o n i f e r o u sc a r b o n a t er e s e r v o i ra r eo fb e t t e rp h y s i c a lp r o p e r t i e s a n dt h ed e v o n i a n s h a l e sa r ew i d e l yd i s t r i b u t e da n dh a v eb e t t e rs e a l i n ga b i l i t y k e yw o r d s ：h u n a n - g u a n g x ir e g i o n , l a t ep a l e o z o i c ，s e d i m e n t a r yc h a r a c t e r i s t i c s 第一章引言。 1 1 研究目的及意义 1 2 研究现状 1 2 1 岩相古地理 1 2 2 地层 1 2 3 生物礁的研究现状4 1 3 研究主要内容及技术路线5 第二章区域地质背景7 2 1 区域构造演化7 2 1 1 中一新元古代盆地基底形成阶段9 2 1 2 震旦纪一早古生代被动大陆边缘发育阶段9 2 1 3 晚古生代中三叠世被动大陆边缘再次发育阶段。1 2 2 1 4 晚三叠世新生代陆相挠曲盆地发育阶段1 7 2 2 地层系统与划分2 0 2 3 残留地层展布2 4 2 3 1 泥盆系残留地层一2 4 2 3 2 石炭系残留地层2 6 2 3 3 二叠系残留地层2 7 第三章沉积体系特征31 3 1 典型相标志。3 1 3 2 沉积相类型3 4 3 2 1 陆地边缘相3 5 3 2 2 台地相3 8 3 2 3 台地边缘3 9 3 2 4 台棚相4 0 3 2 5 台盆相4 0 3 2 6 事件沉积4 1 3 3 沉积相发育模式4 3 3 3 1 湘桂地区总体发育模式4 3 3 3 2 孤台台间海槽沉积体系模式4 4 第四章岩相古地理演化4 7 i v 4 1 泥盆纪岩相古地理4 7 4 2 石炭纪岩相古地理5 0 4 3 二叠纪岩相古地理5 2 第五章湘桂地区油气地质特征5 6 5 1 泥盆系油气地质特征。5 6 5 1 1 下泥盆统5 6 5 1 2 中泥盆统。6 0 5 1 3 上泥盆统6 6 5 2 石炭系油气地质特征6 7 5 2 1 下石炭统6 7 5 2 2 上石炭统7 4 5 3 二叠系油气地质特征7 6 5 3 1 下二叠统。7 6 5 3 1 上二叠统7 9 5 4 生、储、盖组合特征及组合8 4 5 4 1 湘桂地区生、储、盖特征8 4 5 4 2 南盘江坳陷生、储、盖组合8 4 5 4 3 十万山盆地生、储、盖组合8 7 5 4 4 桂中坳陷生、储、盖组合8 8 5 4 5 湘中坳陷生、储、盖组合。9 1 结论9 5 参考文献9 7 致谢。9 9 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 1 1 研究目的及意义 第一章引言 晚古生代时期湘桂地区发育大量的海相碳酸盐岩沉积。目前世界日产排名最高的几 口井都是位于碳酸盐岩沉积之上。甚至有的日产很高的井就打在珊瑚礁上，但产油量极 其丰富。在我国的南方湘桂地区晚古生代也发育着良好的海相碳酸盐岩沉积。这无疑是 促进我们对南方湘桂地区晚古生代古海洋的沉积特征研究的最大动力和希望。 通过开展湘桂地区晚古生代沉积特征研究，在收集和总结前人研究成果基础上，充 分利用野外采集的岩石样品和收集的二维地震资料、测井资料。仔细研究浅水碳酸盐岩、 生物礁、生物碎屑灰岩、泥页岩、硅质岩等，进一步深化认识湘中坳陷、桂中坳陷、黔 西南坳陷、南盘江坳陷和十万山盆地的古地理环境、生、储、盖组合等。藉此希望对以 下研究有所贡献：研究沉积特征和生、储、盖特征等基本油气地质条件，分析油气成藏 过程、成藏模式、成藏规律与保存条件，明确湘中坳陷、桂中坳陷、黔西南坳陷、南盘 江坳陷和十万山盆地等各构造单元内油气成藏的主控因素，优选有利的勘探区带，将对 南方海相层系近中期油气勘探战略具有重要的现实意义和理论指导作用。 1 2 研究现状 1 2 1 岩相古地理 在研究区域范围内，从寒武纪至中奥陶世的相变方向大致是从北西至南东由深变 浅，寒武纪末期的郁南运动对这种古地理格局造成了一定的影响，在研究区域的中心地带 形成了“滇黔桂古陆 的雏形；中奥陶世末期的都匀运动是一个重要的地质事件，它使 研究区域内的大片地区上升成陆，形成范围较大的“滇黔桂古陆 ( 刘宝君等，1 9 9 4 ) 。 从晚奥陶到志留纪，海水主要从北而南海侵，与晚古生代形成明显的区别。志留纪末期 的广西运动更是一次重要的地质事件，不但使华南板块最终与扬子板块对接，而且在晚 古生代于研究区域内形成极为特殊的“滇黔桂盆地 ( 槽一盆一丘一台格局) 和钦州盆 地( 残留海槽) 。寒武纪末期的郁南运动、中奥陶世末期的都匀运动以及志留纪末期的 广西运动综合作用的结果，在广西大部、滇东南和黔西南形成一个大规模的不整合面， 即泥盆纪地层直接超覆在寒武纪地层之上，该不整合面统称为加里东运动不不整合面 第一章引言 【5 6 】；实际上，这些地区的不整合面是贵州南部和滇东地区三个不整合面的叠加。因此， 从早古生代到晚古生代，伴随着大规模的构造运动即寒武纪末期的郁南运动、中奥陶末 期的都匀运动和志留纪末期的广西运动，研究区域古地理面貌发生了巨大变化，这些变 化较为形象地反映在系列古地理图之中。 在寒武纪时大片海域，寒武纪末期的郁南运动在晚古生代南盘江坳陷的中心地带形 成了“滇黔桂古陆”的雏形；中奥陶世末期的都匀运动，除了在钦州一防城一带形成一 个“残留海槽 外，研究区域总体抬升形成大片古陆“滇黔桂古陆 ，志留纪末期的广 西运动加剧了这种格局的发展。广西运动之后，研究区域进入了一个海域逐渐增大的过 程，特别是早泥盆世晚期的埃姆斯期，较大规模的海侵作用造成了一个特别的“台一盆 一丘一槽 的古地理格局，进入了滇黔桂盆地的发育阶段，此时海水从南而北海侵，正 好与晚奥陶世至志留纪相反；二叠纪阳新世，海侵达到高潮，研究区域古陆几乎消失而 形成一个又可以与寒武纪相比拟的大片海域；二叠纪与三叠纪之交的淹没事件之后，研 究区域进入了统一浊积盆地的发展阶段。晚三叠世强烈的印支运动，结束了研究区域自 震旦纪以来长期发育的海相沉积历史。 志留纪末期的加里东运动使扬子板块与华夏板块基本上连接成一个统一的华南板 块，自早泥盆世晚期开始，陆壳在拉张机制作用下，开始逐步形成一系列主要为长形的 沉积盆地( 赵自强等，1 9 9 6 ) ，包括上扬子盆地、扬子南缘盆地、扬子西缘盆地、滇黔 桂盆地、湘桂盆地和钦州盆地。研究区域主要以滇黔桂盆地为中心，邻区涉及了扬子南 缘盆地、湘桂盆地和钦州盆地。滇黔桂盆地属于被动大陆边缘裂谷盆地，泥盆纪拉开， 石炭纪延续，二叠纪发展。其范围包括滇东南、黔南、桂西及桂西南地区，西部和北部 为扬子南缘盆地，东部为湘桂盆地，南部为钦州盆地。从扬子南缘盆地经滇黔桂盆地到 钦州盆地。在研究区域内，受北西向和北东向两组断裂活动的影响和控制，从早泥盆世 晚期到二叠纪于深水盆地中发育大小不等的孤立碳酸盐台地，孤立台地之间为深水台棚 相及台盆相沉积，与连陆台地形成明显的沉积相分异；由于断裂活动强度的差异，连陆 台地边缘礁滩相带从泥盆纪到二叠纪产生了明显的空间迁移；强烈的东吴运动不但使钦 州盆地关闭，而且使南部的孤立台地，如南宁孤立台地和靖西孤立台地上的二叠系乐平 统发育不全( 刘宝君等，1 9 9 3 ，1 9 9 4 ；陈宏明等，1 9 9 4 ；王立亭等，1 9 9 43 梅冥相等， 2 0 0 1 ) 。复杂而有序的空间相变与时间相变，形成了一个上文所描述的复杂的盆地充填 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 序列，表现出许多特别之处：如地层记录中的两种相变面和两种穿时性静态相变面及 其相变面穿时、动态相变面及其间断面穿时1 5 6 1 ；在石炭系和二叠系中，连陆台地上三套 煤系地层的发育，连陆台地边缘和孤立台地上两套海绵生物礁的发育，表明了研究区域 形成了一个与欧美地区存在较大差异的层序地层序列等等。 这个复杂的沉积盆地演变过程形成了极为复杂的沉积盆地充填序列，表现出从晚古 生代至三叠纪这一漫长的地质历史时期若干重要地质事件的综合。归结起来，这些重要 的地质事件和地质作用主要有：第一、四次成煤时期，其中三次为海相成煤而一次为陆 相成煤，即石炭系祥摆组煤系地层、二叠系梁山组煤系、二叠系龙潭组煤系、三叠系火 把冲组煤系，三叠系的火把冲组煤系组成第一套陆相磨拉石地层；第二、四次主要的造 礁期，分别是早泥盆世晚期至晚泥盆世早期、二叠纪阳新世茅口亚世、二叠纪乐平世长 兴期、中三叠世；第三、经历了三次生物群集灭绝事件，分别是泥盆纪弗拉斯期与法门 期之交的f f 事件、二叠记阳新世末期的前乐平统事件、二叠纪与三叠纪之交的大规 模生物灭绝事件；第四、主要的海侵事件包括了泥盆纪埃姆斯期的海侵事件、石炭纪与 二叠纪过渡时期期的慢速大幅度海侵、二叠纪与三叠纪之交的快速海侵事件、晚三叠世 卡尼期的海侵事件( 盆地性质发生转变的产物) ；第五、重要的海退事件形成了明显的 构造不整合面而成为划分二级构造层序的界面，分别为海口运动、紫云运动第二幕、黔 桂运动第一幕和第二幕、东吴运动第一幕、印支运动第一幕至第三幕，从而把晚古生代 至三叠纪的3 5 个三级沉积层序归为8 个二级构造层序；第六、沉积相分异明显的时期 大致与生物礁藻礁期对应，形成了研究区域较为优越的原始石油地质条件；第七，沉积 相分异不明显的时期是石炭纪至二叠纪船山世，主要与黔桂运动第一幕和第二幕存在成 因关联。 1 2 2 地层 研究区域内晚古生界发育齐全，出露完整，生物群落丰富，并具有多种沉积类型， 是研究中国南方晚古生界地层的理想地区。对本区晚古生代地层研究历史悠久。自1 9 1 4 年起我国地质界的老前辈们做了很多工作。侯鸿飞曹宣铎，王士涛等编著的中国地层典 ( 泥盆系) 中详细阐述了泥盆纪的地层划分。钟铿，吴诒，殷保安等所著的广西的泥盆系 也对湘桂地区地层划分做出了贡献。 3 第一章引言 1 2 3 生物礁的研究现状 生物礁是由固着生物所建造的本质上是原地沉积的碳酸盐建造。生物礁内部孔隙和 空洞非常发育，从而成为油气和多种矿藏资源的有利富集场所，所以生物礁的研究具有 重要的实际意义，而且越来越受到人们的关注。生物礁成分、构造以及形态复杂多样， 研究历史非常久远并且充满了争论。在以前的研究中非常依赖于一些非常主观的特点， 如抗浪性等来判断是否为生物礁，因此在生物礁1 0 0 多年的研究中始终都存在着礁与非 礁的尖锐争论。这一问题实际上涉及到生物礁的基本概念、定义以及各种术语的含义。 这些方面的混乱严重的影响了生物礁的研究与发展。经过最近2 0 年的研究，生物礁的 国内外研究取得了很大的进展。对生物礁的判断现在主要根据生物礁客观和固有的特 点，如生物礁内部的构造支撑以及构造支撑所决定的内部成分。这在很大程度上扩展了 生物礁研究的广度和深度。对最新的研究成果的总结和介绍必将推动我国生物礁研究的 发展。 生物礁的分类方案( h e c k e l ，1 9 7 4 ；w i l s o n ，1 9 7 5 ；r i d i n g ，1 9 7 7 ) 在此不做详细介绍。传统 生物礁的分类主要是根据造礁生物的种类，如微生物、藻类、古杯动物、层孔虫和珊瑚 等。这种分类方法比较明确而且客观。但是这种划分生物礁的方法忽略了由不同的生物 所建造的具有相同构造特征的生物礁类型，以及相关生物建造的构造上完全不同的生物 礁这一实际情况。这些共同的特征主要体现在生长的过程、构造形态和生成环境方面。 由于生物礁本身的定义都充满了争议，所以生物礁的分类也和定义一样没有确切的令人 满意的分类案。 生物礁的构造特征是一个根本性的特征。构造特征可以从其主要成分的形状和分布 上确定，而且具有客观和简单的特点。另外，构造反映出的生物礁的形成过程，反过来 又决定了沉积组分，所以构造在生物礁的表征中具有关键性的作用。综合生物礁的构造 特征、具体的造礁生物以及生物礁的形态就以较完整的刻画生物礁的各种生态、沉积和 构造特点，并且推断与沉积环境之间的关系。 现在比较有代表性的分类方案是r i d i n g 在1 9 7 7 年所提出的分类方案，后来又经过 了进一步的修改( r i d i n g ，2 0 0 2 ) 。这种分类方案将生物礁的组分分为3 种：基质( m ) ，原 地形成的骨架( s ) ，以及孔隙和胶结物( c ) 。这些组分都可以为生物礁提供构造上的支持。 根据构造支撑方式的不同，生物礁主要分为3 大类：基质支撑的生物礁( 凝集微生物 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 礁( a g g l u t i n a t e dm i c r o b i a lr e e f ) ，簇( c l u s t e r r e e f ) ，节状礁( s e g m e n tr e e f ) ； 骨 架支撑的生物礁( 骨架礁，f r a m er e e f ) ；胶结物支撑的生物礁( 胶结礁，c e m e n tr e e f ) 。 在地史中，生物礁的发育变化很大，有时发育良好，有时则无。k e i s s l i n g 等( 2 0 0 2 ) 和 s t a n l e y ( 2 0 0 1 ) 系统总结了地质历史中这些生物礁生长的纪录，显示了生物礁繁盛的时 期，礁体交替生长与消失的时期，相当长的生物礁发育全的时期，以及生物礁在不同地 质时期的地域分布。这种变化部份是由于地理与气候因素，但是最重要的影响因素是生 物性的。所有生物礁体以及造礁生物的消逝都是与主要的5 次大灭绝事件紧密相关的。 很显然，全球生物灭绝使关键性的造礁生物消失。因而除了最近一次的灭绝( 白垩纪末 期) ，要重新演化发展出造礁生物需要数千万年的时间，并且内部构造也会因此而发生 变化。 1 3 研究主要内容及技术路线 本论文包括以下研究内容： 1 、岩石地层划分与对比 在前人研究的基础之上，充分利用野外资料并结合地球物理等资料，对湘桂地区晚 古生代岩石地层进行了划分与对比。 2 、沉积相与沉积体系研究 本次沉积相的研究主要通过野外实际资料，结合研究区大量的古地理研究成果，总 结出湘桂地区各坳陷( 盆地) 的沉积相类型。同时采用岩石学、地球物理以及地球化学 等综合相标志分析和相比法分析，由点( 单剖面相分析) 到线( 连井剖面相分析) 再及 面( 岩相古地理分析) ，来综合分析研究湘桂地区晚古生代岩相古地理演化及沉积体系 特征以。 3 、生、储、盖分析 结合前人在各个坳陷的分析，综合评价湘桂地区生、储、盖的展布及特征。论文研 究的技术路线流程如图1 1 所示。 5 第一章引言 图1 - 1 技术路线图流程图 6 2 1 区域构造演化 第二章区域地质背景 图2 1 中国南方盆地构造一沉积域单元划分图( 马力, 2 0 0 4 ) 中国南方前震旦系基底是格林威尔造山运动后，从罗迪尼亚大陆中分裂出的多个洋 中碎块，根据重、磁、电、震和地表露头资料综合分析，这些碎块的特点是：块体小、 变质程度不同、一般具有结晶和褶皱双重基底。结晶基底形成时间早晚不同，主要为新 太古代一古元古代，形成时间依次为华北、扬子、下扬子，褶皱基底形成时间从中元古 代加里东期，如湘桂块。 根据图2 1 所示，中国南方海相中、古生界的沉积范围，北以秦岭造山带为界，东 止郯庐断裂和东南沿海，南至越北逆掩体( 滇东南八布) ，向东至海南的儋县一屯昌( 古特 提斯缝合线) ，在东南沿海为粤海造山带，向西止龙门山以西的川西边缘海盆，并包括 三江构造带三个单元。南方各地块是超大陆( r o d i n i a ) 解体后的碎块，其中较大的、并有 陆壳基底支托的有扬子地块和华夏块体，两者均形成克拉通盆地和两个大陆边缘沉积盆 地，在古地理上为浅海一深海( 图2 1 ) 。湘桂地块位于扬子与华夏两个地块之间，归属于 7 第二章区域地质背景 亲扬子型，可能为早古生代褶皱基底，它与扬子地块问的关系可能为陆内俯冲。古华南 洋归属于扬子地块与华夏块体之间两个大陆边缘的深海洋盆。除上述三个地块和古华 南洋盆地外，西部“三江构造带 分为兰坪一思茅、昌宁一孟连海盆和腾冲块体。在新 元古代可能存在粤海地块，西段由云南文山以南的沉积域线，向东通过广西的那坡与海 南相连，再向东经广东的茂名，在闽奥一代入海。可见，中国南方海相盆地的构造古 地理的总体格架，以扬子、华夏两个地块和湘桂块体及其边缘的沉积盆地为纽带，块体 与小洋盆间的拼合、重组，导致了地质历史中盆地古地理的演化。 滴鐾产蘧 畜仑j 1 仍式义 i 一珑 、 石 j 。 j a 蹩 0 4 的烃源岩样品 井号层位 样品数范围均值样品数范围均值 丰度 浅2 井d i 9 90 0 8 1 7 20 4 04 00 4 2 一1 7 2o 6 24 0 4 0 浅5 井 d 1 1 6 40 0 7 1 6 00 2 31 70 4 1 1 6 00 7 21 0 3 7 灰岩、灰白色白云岩和深灰色砂屑灰岩。通过有机碳含量分析看出十万山盆地南、北缘 的下泥盆统总体上以差烃源岩为主，好烃源岩数量较少( 图5 3 ) 。又具岩石热解生烃潜 力分析( 表5 1 ) 可以看出，浅2 、5 井的热解生烃潜量极低，氯仿沥青和总烃的含量也是 很低的，表明这些源岩已经大量生烃，现在的烃源岩生烃潜力已经枯竭，基本不具备生 烃能力。 2 、储集岩空间展布及评价 a 、储集岩空间展布 该时期海侵砂岩储层主要分布于桂中坳陷及南盘江坳陷( 图5 4 ) 。桂中盆地的储层 厚度由中西部向西北部、东北部及东南部增厚，中部地区宜州、都安、忻城、柳州等区 域厚度较薄，约为2 0 0 - - 4 0 0 m 左右。向西北至环江荔波等地区，厚度达到了4 0 0 - - - 7 0 0 m 之间，由北部罗城一融水的2 0 0 - - 4 0 0 m 向东北部的永福临桂厚度迅速变厚，最厚的永福 地区厚度达到了1 0 8 8 m 。桂中坳陷东南部也是储层厚度较厚的地区，最厚的如象州、金 秀地区厚度达到了8 0 0 - - , 1 2 0 0 m 左右。南盘江盆地储层主要分布中东部的广泛地区，如 广南、平果及武鸣等地区，厚度约为2 0 0 m 左右。同时，十万山盆地北部及南部也发育 部分海侵砂岩储层，但厚度均不大，黔西南坳陷地表覆盖巨厚三叠系地层，下泥盆统砂 岩储层数据较少，厚度不详。该时期湘中地区还未接受沉积。 b 、储集类型评价 5 8 如 如 加 。 谭巡卅po 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 对于该套海侵砂岩本次研究主要采用南丹罗富、上林明亮及隆林祥播等地样品进行研 究。分析表明，该套石英砂岩比较致密，物性较差，孔隙度均值达到8 1 2 ，渗透率均 值达到0 1 1 1 0 弓l im s ( 图5 5 、图5 6 ) 。早泥盆世早期储层历经成岩演化的各个阶段， 现今处于表生阶段，经历长期埋藏成岩环境的压实、压溶作用、胶结作用及裂缝充填作 用后，虽经埋藏及表生条件下的溶蚀作用岩石仍很致密。镜下研究表明，石英颗粒压实 作用明显，硅质胶结紧密，孔缝连通性差，毛细管压力曲线同时也表明石英砂岩孔隙细 小，分选中等，排驱压力p c l o 为1 1 9 8 2 8 m p c ，中值吼道r 5 0 为0 0 2 0 0i lm ，表明d l 石 英砂岩的孔隙结构属细孔微喉型，但具备一定储渗能力。( 图5 7 ) 图5 - 4 湘桂地区下泥盆统储层分布图 第五章湘桂地区油气地质特征 根据中石油颁布的s y t 5 7 1 7 - - 9 5 对碎屑岩天然气储层评价标准，综合评价认为该 套下泥盆统砂岩孔隙细小，连通性差，储渗条件较差，为中等一差的孔隙一裂缝型储层， 该类储层必须伴随裂缝充分发育的情况下才能生具备储集性能。 5 1 2 中泥盆统 早泥盆世埃姆斯期到中泥盆世晚期新盆 地拉张裂陷强烈，海侵进一步扩大。古陆面积 减小，海相沉积向湘中凹陷方向发展，湘中坳 陷开始接受浅海潮坪一开阔台地相沉积，其北 部的江南隆起南缘则为混积的前滨一开阔台 地相为主的沉积，跳马涧组的底部则有短暂的 海侵初期的磨拉石沉积建造。在古陆边缘发育 2 0 0 o 8 1 9 2 2 0 勰 5 1 2 0 1 2 8 0 o 3 2 0 1 0 0 5 0o 图5 7 南丹罗富下泥盆统砂岩储层 毛管压力曲线( 引自前人资料) 以石英砂岩系为特征的滨岸相沉积体系，包括潮坪、泻湖、前滨及近滨等。与此同时同 生断裂的活动加强，使得湘桂地区西南部位南盘江坳陷及周围形成了明显的沉积相分 异，即湘桂地区特殊的台一槽一丘一盆格局。在较深水的地区形成槽盆相，发育深灰色 及灰黑色泥页岩系，可作为烃源岩；在浅水台地发育了台地相灰岩、白云岩及生物礁等， 可作为有利的储层。十万山盆地在该时期则发育了深海槽的深水环境。 1 、烃源岩空间展布及评价 a 、烃源岩空间展布 南盘江坳陷烃源岩主要为台盆相纳标组和罗富组灰黑色、黑色，深灰色泥页岩，发 育的厚度不均一。分布如图5 8 所示，沉积中心位于坳陷南部的峨劳一达良一罗富一带， 发育区最厚大于7 0 0 m ，由发育中心向北部减薄，整体上南厚北薄。碳酸盐岩烃源岩， 全区均有分布，深灰色一黑色泥灰岩、泥晶灰岩发育，沉积中心位于德峨一隆林，中心 碳酸盐岩厚度大于7 0 0 m ，大部分地区1 0 0 - - 4 0 0 m 。由西北向东南厚度减薄，如图5 - 9 所 示。 桂中坳陷碳酸盐岩类烃源岩不发育，泥岩类烃源岩比较发育，也是该段地层的主力 烃源岩。泥岩类烃源岩的沉积中心位于宾县一柳江一带，厚度在1 5 0 - - - 6 0 0 m 之间，向东 南和向西方向逐渐变薄，厚度在2 0 , - - 2 0 0 m ，至永福向坳陷的东南边缘，烃源岩不发育， 如图5 8 所示。湘中坳陷中泥盆统泥岩不发育，烃源岩以泥灰岩、灰岩为主。烃源岩在 6 0 图5 - 8 湘桂地区中泥盆统泥质岩类烃源岩分布图 图5 - 9 湘桂地区中泥盆统碳酸盐岩类烃源岩分布图 冷水江、隆回和娄底地区比较发育，厚度都在10 0 2 5 0 m 之间，隆回地区的烃源岩厚度 6 1 第五章湘桂地区油气地质特征 超过3 0 0 m ；而在祁阳地区周边的烃源岩仅在1 0 0 m 左右，如图5 - 9 所示。十万山盆地和 黔西南坳陷中泥盆统烃源岩不发育。 b 、烃源岩类型评价 本次研究采用秧1 井和双1 井资料分析研究南盘江坳陷烃源岩评价。秧1 井和双1 井是秧坝地区的两口重点井，钻遇中三叠到中泥盆的地层，有利于烃源岩评价的进行。 从地化剖面的数据可以看出，南盘江坳陷的秧坝凹陷中泥盆统烃源岩有机质丰度在 0 1 7 1 3 之间，已经达到好烃源岩的标准，为好的烃源岩。但有机质热演化程度偏高( 大 于1 5 5 ) 达到过成熟阶段，为干气生成阶段( 表5 2 ) 。 表5 - 2 秧坝凹陷地面剖面泥盆统有机碳和热解分析 层 岩性 t o c t m a x ( 烃指类型指 r o s l ( m g g )s 2 ( m g g )s 3 ( m g g )s 1 + s 2 ( m g g ) 位1 数数 炭质灰岩 o 5 81 7 45 0 1o 0 10 0 3o 1 30 0 41 7 20 2 3 d i炭质灰岩 1 75 0 40 0 1o 0 10 3 40 0 20 5 90 0 3 炭质灰岩 2 8 25 1 3o 0 2 o 0 10 4 6o 0 3o 7 1o 0 2 生物灰岩 0 1 71 6 54 8 90 0 l0 0 1o 1 70 0 25 8 80 0 6 d 2炭质灰岩 1 1 31 5 55 1 1o 0 10 0 l0 1 70 0 20 8 80 0 6 炭质灰岩 1 31 7 55 5 40 0 20 o lo 1 20 0 31 5 40 0 8 而在湘中凹陷中泥盆统灰岩类烃源岩有机质含量和丰度优于泥岩类。如表6 3 所示， 泥盆系泥质岩类烃源岩有机碳含量0 4 9