黔西北晚二叠世含煤岩系高分辨率层序地层与聚煤模式研究

论文摘要

本研究针对黔西北晚二叠世龙潭组含煤岩系进行研究,在利用黔西北丰富的测井、岩芯数据等资料的基础上结合沉积学及高分辨层序地层学基本理论对黔西北晚二叠世含煤岩系进行深入剖析,并建立起了黔西北晚二叠世含煤岩系的等时层序地层格架。最后在等时地层格架下探讨了黔西北晚二叠世的聚煤模式。认为黔西北聚煤受控于地体旋转与海平面升降叠加引起的聚煤环境的非均一性变化。（1）依据晚二叠世含煤岩系岩芯和测井曲线所反映出来的沉积旋回性特点对晚二叠世含煤岩系共识别出3个三级复合层序。从重点钻孔剖面的解析及等时地层格架下的连井沉积相所反映出研究区的沉积环境及其在垂向上组合特征的综合分析中,归纳出研究区东部复合层序Ⅰ主要为碳酸盐台地沉积,以西为障壁潟湖、上三角洲沉积组合。复合层序Ⅱ在研究区东部继续发育碳酸岩盐沉积,以西则发育下三角洲沉积。复合层序Ⅲ在研究区以东碳酸盐岩沉积范围扩大,以西的障壁-潟湖的沉积范围缩小,而发育局限潮下沉积。（2）黔西北晚二叠世沉积环境主要为滨外碳酸盐台地沉积体系、障壁型碎屑岸线沉积体系、三角洲沉积体系及曲流河—湖泊沉积体系。其富煤带的形成与分布直接受控于古地理环境,富煤带与三角洲沉积组合关系最为密切。其次为障壁型碎屑岸线沉积组合。（3）研究区晚二叠世含煤岩系的形成经历了龙潭期—长兴期持续海进的过程。总体来说,在复合层序Ⅰ沉积阶段,聚煤中心在南部水城一带;在复合层序Ⅱ沉积阶段,聚煤中心则沿北东方向北迁移至金沙仁怀;在复合层序Ⅲ沉积阶段,由于陆地顺时针方向的旋转下切幅度偏大,研究区金沙、仁怀、桐梓等地区为碳酸岩盐台地沉积环境,使得聚煤中心发生向南的回迁。（4）聚煤环境的变迁及聚煤中心迁移的动力机制,在很大程度上认为与研究区陆地在晚二叠世发生的顺时针方向的旋转运动叠加相对海平面的变化引起的可容纳空间的非均一性变化有关,并在旋转旋回沉积的作用下发生聚煤中心的逆时针方向的迁移。旋转旋回沉积也能较好解释邵龙义教授提出的幕式聚煤中一次聚煤可以横跨不同的相区甚至不同的聚煤盆地的聚煤模式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 论文选题依据及意义
• 1.2 层序地层学研究现状
• 1.2.1 层序地层学发展历程
• 1.2.2 高分辨率层序地层学研究现状
• 1.2.3 含煤岩系层序地层学研究状况
• 1.2.4 黔西北含煤系岩层序地层学研究状况
• 1.3 主要研究内容及技术路线
• 1.3.1 主要研究内容
• 1.3.2 研究技术路线
• 1.4 完成工作量
• 1.5 主要研究成果
• 2 区域地质概况
• 2.1 区域构造背景
• 2.1.1 构造位置及区划
• 2.1.2 构造演化
• 2.1.3 研究区的同沉积期断裂
• 2.2 区域地层特征
• 2.2.1 岩石地层
• 2.2.2 沉积演化特征
• 3 黔西北上二叠统沉积体系及沉积相
• 3.1 沉积体系及其沉积相特征
• 3.1.1 河流沉积体系及沉积相
• 3.1.2 三角洲沉积体系及沉积相
• 3.1.3 三角洲沉积体系组合类型
• 4 黔西北晚二叠系层序地层格架
• 4.1 旋回界面的识别
• 4.1.1 三级复合层序边界
• 4.1.2 四级层序边界
• 4.1.3 初始海泛面与最大海泛面
• 4.1.4 测井微相识别与模式建立
• 4.2 含煤岩系地层测井曲线特征
• 4.2.1 岩性地球物理特征
• 4.2.2 煤、岩层定性特征解释
• 4.3 重点剖面点（井）高分辨率层序地层分析
• 4.3.1 织金珠藏剖面高分辨率层序地层分析
• 4.3.2 水城汪家寨04 钻孔高分辨层序地层分析
• 4.3.3 威宁蜈蚣岭矿区01 钻孔高分辨率层序地层分析
• 4.3.4 金沙白坪102 钻孔高分辨率层序地层分析
• 4.3.5 桐梓花秋1602 钻孔高分辨率层序地层分析
• 4.4 晚二叠系层序地层划分对比
• 4.4.1 晚二叠世曲流河湖泊沉积组合（复合层序ⅠⅡⅢ）特征
• 4.4.2 晚二叠世三角洲沉积组合（复合层序Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）沉积特征
• 4.4.3 晚二叠世障壁岸线沉积组合(复合层序Ⅰ
• 4.5 等时层序地层格架下的岩相古地理及其演化特征
• 4.5.1 岩相古地理编图思路与步骤
• 4.5.2 黔西北晚二叠世复合层序的岩相古地理特征
• 5 聚煤模式研究
• 5.1 旋转旋回沉积
• 5.1.1 旋转旋回沉积—可容纳空间变化的非均一性
• 5.1.2 旋转旋回沉积—构造的动力机制
• 5.2 旋转旋回沉积的聚煤模式
• 5.2.1 沉积体系配置及演化
• 5.2.2 旋转旋回沉积聚煤模式
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录