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滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩沉积特征及成因机制研究:来自滦页1井全井段连续取心的证据

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地学前缘 2022年第3期29卷 340-355页

作者：王成姜在兴孔祥鑫张元福张建国袁晓冬刘晓宁中国地质大学(北京)能源学院北京100083

为了探讨陆相断陷盆地厚层砾岩的沉积特征、成因机制和控制因素,寻找有利勘探目标,以滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩为研究对象,运用沉积学理论,结合测井、录井、岩心、薄片和测试结果,对厚层砾岩的岩相及岩相组合、沉积构造和电性进行... 详细信息

为了探讨陆相断陷盆地厚层砾岩的沉积特征、成因机制和控制因素,寻找有利勘探目标,以滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩为研究对象,运用沉积学理论,结合测井、录井、岩心、薄片和测试结果,对厚层砾岩的岩相及岩相组合、沉积构造和电性进行分析。研究表明,西瓜园组中段厚层砾岩具有被黑色页岩包裹的特征,即顶、底部与黑色页岩突变接触。岩心中大量的黄铁矿和部分敏感元素指标反映了缺氧的强还原环境,表明其为深水环境中的砾岩体。基于不同成因,共识别出滑动、滑塌2种重力流类型。滑动沉积主要包括6种岩相、5种岩相组合,以主滑动面、次滑动面、高角度层理,以及层内小型正断层和逆断层为主要识别标志;滑塌沉积包括6种岩相、4种岩相组合,以滑动面、滑塌变形构造、包卷层理、泄水构造、变形砾以及部分原生层理(粒序层理)为主要识别标志。根据滑动面的发育位置、自然伽马曲线和声波曲线的幅度变化特征,可以划分出4期滑动沉积。西瓜园组时期滦平盆地的边缘坡折带、物源供给和一定的触发机制共同控制深水滑动、滑塌型重力流的形成,结合控制因素和沉积特征建立陆相断陷湖盆陡坡带滑动-滑塌型重力流的发育模式。

关键词：滑动和滑塌沉积特征成因机制西瓜园组滦平盆地

燕山构造带滦平盆地中生界油气形成条件与勘探发现

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石油学报 2022年第2期43卷 167-179页

作者：姜在兴张元福袁晓冬潘树彪中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国地质大学(北京)科学研究院北京100083 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广东广州510640

前人研究认为滦平盆地中生界烃源岩不发育、后期构造破坏严重,不利于油气藏的形成和保存,油气勘探一直没有突破。在野外露头发现大量暗色泥页岩的基础上,针对白垩系西瓜园组和侏罗系土城子组设计并完钻滦探1井、滦探2井和滦探3井,首次... 详细信息

前人研究认为滦平盆地中生界烃源岩不发育、后期构造破坏严重,不利于油气藏的形成和保存,油气勘探一直没有突破。在野外露头发现大量暗色泥页岩的基础上,针对白垩系西瓜园组和侏罗系土城子组设计并完钻滦探1井、滦探2井和滦探3井,首次在西瓜园组发现页岩油气流。综合露头、岩心、测井和试油资料,对滦平盆地中生界烃源岩、储层、保存条件和油气组分等成藏特征进行系统分析。西瓜园组深湖相黑色泥页岩的总有机碳含量最高达3.60%,干酪根类型以Ⅱ型为主,有机质热演化成熟度达1.32%,整体处于成熟阶段。页岩油气储集层岩性主要为黏土质页岩、粉砂质页岩、白云质页岩和混合型页岩,平均孔隙度为1.6%,平均渗透率为0.265 mD,属于低孔超低渗储层。分析认为,对原型盆地认识的欠缺是制约前期页岩油气研究与勘探的主要原因。滦平盆地后期构造抬升以掀斜运动为主,有利于油气保存;火山-陆源-内源相互沉积作用为盆地内寻找页岩油气甜点开辟了新思路。试采阶段,滦探1井原油平均产量为3.23 t/d、天然气产量为3600 m^(3)/d,工业化油气流的发现填补了滦平盆地乃至燕山构造带中生界油气发现的空白。研究认识和勘探突破对于深化燕山构造带石油地质基础认识和进一步开展油气勘探具有重要理论与指导意义。

关键词：页岩油气石油地质条件中生界滦平盆地燕山构造带

深源物质对滦平盆地白垩系西瓜园组古环境及油气成藏的影响

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古地理学报 2023年第6期25卷 1394-1406页

作者：赵健龙张元福袁晓冬霍艳翠葛鹏程蔡曦曜中国地质大学(北京)能源学院北京100083

火山活动或热液活动提供的深源物质可以保存在沉积岩中。在滦平盆地西瓜园组下段存在以玄武岩、泥晶碳酸盐岩纹层为代表的深源物质,可用通过薄片观察和地球化学分析手段,针对深源物质对其环境及油气成藏的影响进行分析。结果表明,西瓜... 详细信息

火山活动或热液活动提供的深源物质可以保存在沉积岩中。在滦平盆地西瓜园组下段存在以玄武岩、泥晶碳酸盐岩纹层为代表的深源物质,可用通过薄片观察和地球化学分析手段,针对深源物质对其环境及油气成藏的影响进行分析。结果表明,西瓜园组下段的深源物质主要是通过水下火山喷发和热液喷流活动进入沉积岩中的。通过环境指标(Th/U、V/Cr、V/(V+Ni)、CIW、Sr/Cu等)的变化规律,发现热液喷流活动对环境是频繁、剧烈的短暂影响,而水下火山喷发对环境是间或、较弱的长期影响。通过富有机质层与热液强度指标((Fe+Mn)/Ti、Al/(Al+Fe+Mn))的对比发现,富有机质层具有高(Fe+Mn)/Ti值、低Al/(Al+Fe+Mn)值的特点。根据以上研究表明,深源物质的参与极大地提高了古生产力,其喷发、喷流机制使得水体缺氧、分层,为有机质提供了良好的保存条件。

关键词：滦平盆地白垩系深源物质热液喷流水下火山油气成藏

湖盆扇三角洲河口坝发育程度及粒度韵律特征:以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组为例

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古地理学报 2022年第3期24卷 415-432页

作者：张可吴胜和许允杰熊绮聪高子杰余季陶中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室北京102249

扇三角洲作为重要的油气储集场所,其成因单元类型及分布特征控制着油气的差异分布及采出效率。关于扇三角洲分流河道沉积特征已有共识,但河口坝沉积特征尤其是韵律特征尚存在争议。以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组湖盆扇三角洲沉积... 详细信息

扇三角洲作为重要的油气储集场所,其成因单元类型及分布特征控制着油气的差异分布及采出效率。关于扇三角洲分流河道沉积特征已有共识,但河口坝沉积特征尤其是韵律特征尚存在争议。以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组湖盆扇三角洲沉积体为例,通过人工实测及无人机观测相结合的方法,对河口坝沉积特征、尤其是韵律特征进行研究,利用水槽模拟实验阐明河口坝韵律特征的形成机理。结果表明,河口坝在整个剖面中占砂(砾)岩体的45.27%,分流河道和席状砂分别占53.42%和1.31%。河口坝在剖面上呈底平顶凸状,通常由多期增生体组成。当增生体主要由砂岩组成时,呈粒度反韵律特征;而当增生体主要由砾岩组成时,呈粒度正韵律特征。河口坝整体韵律受控于增生体的垂向叠置样式,既可呈反韵律特征又可呈正韵律特征。当流量、沉积底形坡度等地质条件一定时,河口坝内部增生体韵律性主要受沉积物粒度控制。当沉积物粒度较细时,河口水流扩散模式为底床摩擦力主控,增生体呈现反韵律特征;而当沉积物粒度较粗时,河口水流扩散模式为惯性力主控,河口坝增生体则呈现正韵律特征。

关键词：扇三角洲河口坝增生体韵律特征西瓜园组下白垩统桑园剖面滦平盆地

晚中生代滦平盆地古气候环境演化——基于化学风化强度重建

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山东科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期41卷 10-18,29页

作者：殷艺天张来明顾雪余晨旻吴培衍中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

气候变化是影响生物群演化的关键驱动因素,因此研究陆地生态系统所处的古气候环境背景具有十分重要的意义。滦平盆地作为典型的晚中生代陆相沉积盆地,出露燕辽生物群和热河生物群的代表性化石,是开展古气候演化与生物群更替关系研究的... 详细信息

气候变化是影响生物群演化的关键驱动因素,因此研究陆地生态系统所处的古气候环境背景具有十分重要的意义。滦平盆地作为典型的晚中生代陆相沉积盆地,出露燕辽生物群和热河生物群的代表性化石,是开展古气候演化与生物群更替关系研究的理想场所。然而,前人研究主要聚焦于热河生物群演化中晚期阶段,这限制了对热河生物群早期演化的理解。本研究对滦平盆地晚中生代地层开展沉积学和元素地球化学研究,重建化学风化强度、古温度和古降水等多个古气候环境记录。研究结果表明,滦平盆地在侏罗纪和白垩纪之交为相对干旱的气候,可能驱动了该地区燕辽生物群与热河生物群的交替。基于火山灰层位与热河生物群生物多样性联系,研究发现白垩纪火山活动的增强与古气候逐渐转向暖湿导致湖泊古生产力显著提高,推测热河生物群的早期演化可能受到火山活动与气候演化的双重驱动。

关键词：滦平盆地晚侏罗世—早白垩世热河生物群化学风化古气候重建

滦平盆地陡坡带下白垩统西瓜园组水下粗碎屑岩沉积特征及搬运机制

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地球科学 2021年第9期46卷 3258-3277页

作者：杨保良邱隆伟杨勇强董道涛周士博刘兆雯白立科中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学深层油气重点实验室山东青岛266580 中国石化石油物探技术研究院江苏南京211100 中国石化胜利油田分公司东辛采油厂山东东营257061

为探讨陆相断陷湖盆陡坡带构造活动控制下水下粗碎屑岩沉积特征、搬运机制及其演化规律,以滦平断陷盆地陡坡带下白垩统西瓜园组为研究对象,采用无人机倾斜摄影、实测剖面、砾石定向性定量表征等技术方法,从沉积背景、岩相类型、沉积单... 详细信息

为探讨陆相断陷湖盆陡坡带构造活动控制下水下粗碎屑岩沉积特征、搬运机制及其演化规律,以滦平断陷盆地陡坡带下白垩统西瓜园组为研究对象,采用无人机倾斜摄影、实测剖面、砾石定向性定量表征等技术方法,从沉积背景、岩相类型、沉积单元及相序特征等方面开展野外露头解剖工作.滦平盆地西瓜园组沉积时期,近岸水下扇沉积于构造沉降速率大、湖平面上升、深水、古地貌陡峭环境,洪水携带粗碎屑沉积沿陡坡带入湖,底部发育与地震活动相关的砾质碎屑流,伴随发育滑动‒滑塌沉积,上部发育高密度浊流.随着沉积物不断供给,斜坡坡度逐渐减小;随着粗碎屑沉积搬运距离不断增加,砂砾质碎屑流中砾石表现出明显定向性,高密度浊流所占厚度比例增加;末端以低密度浊流为主.扇三角洲沉积于构造沉降速率相对较低、水深相对较浅、古地貌相对平缓的环境,发育相对成熟的供源体系,汇水系统长度较长,扇三角洲前缘粗碎屑岩由碎屑流向高密度浊流、牵引流、低密度浊流转换.

关键词：滦平盆地陡坡带西瓜园组粗碎屑岩近岸水下扇扇三角洲沉积特征搬运机制沉积学

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滦平盆地白垩系陆相页岩油储层特征

石油学报 2020年第10期41卷 1197-1208页

作者：袁晓冬姜在兴张元福姜洪福中国地质大学(北京)能源学院北京100083 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453

滦探1井首次在滦平盆地白垩系发现页岩油,填补了燕山构造带中生界油气发现的空白。综合岩心、镜下薄片、测井资料、录井资料和X射线衍射等分析化验资料,对滦平盆地白垩系西瓜园组页岩油储层特征展开研究。研究区西瓜园组页岩油储层主要... 详细信息

滦探1井首次在滦平盆地白垩系发现页岩油,填补了燕山构造带中生界油气发现的空白。综合岩心、镜下薄片、测井资料、录井资料和X射线衍射等分析化验资料,对滦平盆地白垩系西瓜园组页岩油储层特征展开研究。研究区西瓜园组页岩油储层主要包括泥页岩、粉砂岩、白云岩、长英质混合细粒岩、碳酸盐型混合细粒岩和黏土型混合细粒岩6种岩石类型。储集空间类型以孔隙和裂缝为主,裂缝包括构造缝、异常高压裂缝和层间缝,孔隙以晶间孔和溶蚀孔为主。页岩油储层孔隙度平均为1.6%,渗透率平均为0.265 mD,整体为低孔超低渗储层。根据岩性组合和录井显示,垂向上识别出2套页岩油储层。下部页岩油储层为火山—湖泊沉积,主要包括泥页岩、粉砂岩、白云岩、长英质混合细粒岩和碳酸盐型混合细粒岩等岩石类型,储集空间以孔隙为主,油气显示以黄绿色轻质油为主,见天然气产出;上部页岩油储层属于正常湖泊沉积,岩石类型以泥页岩、粉砂岩、碳酸盐型混合细粒岩、黏土型混合细粒岩和长英质混合细粒岩为主,储集空间以裂缝为主,见黑色重质油和天然气析出。分析认为,沉积环境、成岩作用、构造背景和总有机碳含量是西瓜园组页岩油储层发育的主要控制因素。

关键词：页岩油岩石类型储集空间控制因素西瓜园组滦平盆地

基于多环境介质氮素和同位素的滦平盆地地下水硝酸盐来源示踪

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环境科学 2020年第11期41卷 4936-4947页

作者：孙厚云卫晓锋贾凤超李多杰李健李霞殷志强中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083 北京矿产地质研究院北京100012 中国地质环境监测院北京100081

选择密云水库上游承德市滦平盆地为研究区,通过不同土地利用类型地下水"三氮"含量、土壤全氮含量和包气带可溶硝态氮含量,结合水体硝酸盐氮氧双同位素、硫酸盐硫氧双同位素多种环境同位素特征和地下水放射性碳同位素测年示踪硝酸盐来源... 详细信息

选择密云水库上游承德市滦平盆地为研究区,通过不同土地利用类型地下水"三氮"含量、土壤全氮含量和包气带可溶硝态氮含量,结合水体硝酸盐氮氧双同位素、硫酸盐硫氧双同位素多种环境同位素特征和地下水放射性碳同位素测年示踪硝酸盐来源.结果表明,滦平盆地水体氮形态以硝态氮为主,地下水NO^-3质量浓度与居民用地、旱地土地利用类型显著相关,硝酸盐污染主要集中于居民建设用地和农用地区域浅层地下水中.13.79%地下水样品NO^-3质量浓度超过国标(GB/T 14848-2017)地下水硝酸盐限值Ⅲ类标准,超标范围为1.04~3.86倍;37.93%地下水样品NO^-3质量浓度超WHO饮用水硝酸盐浓度限值,超标范围为1.08~6.83倍.地下水NO^-3质量浓度、土壤全氮和浅层土壤可溶硝态氮空间变异受结构性因素和人为因素共同作用影响.地下水硝酸盐来源主要为家畜粪尿和生活污水混合污染,其次为化学肥料淋滤;盆地山前地下水径流区包气带-地下水氮循环主导过程为硝化作用.以盆地系统作为独立单元研究水环境硝酸盐污染来源和归趋规律,对流域整体地下水污染防治和修复具有重要意义.

关键词：地下水硝酸盐污染同位素土壤全氮地统计滦平盆地

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滦平盆地下白垩统西瓜园组震积软沉积变形

地球科学 2020年第11期45卷 4198-4206页

作者：郑宁宋天锐程木伟中国地质科学院地质研究所北京100037 中国石油勘探开发研究院亚太研究所北京100083

为完善对滦平盆地西瓜园组地震引发的软沉积变形构造的认识,综合利用野外观测与室内分析相结合、宏观沉积体系与微观软沉积变形构造等分析相结合的方法,对研究区震积成因的软沉积变形构造进行了研究.结果表明,在盆内主、次控盆断层夹角... 详细信息

为完善对滦平盆地西瓜园组地震引发的软沉积变形构造的认识,综合利用野外观测与室内分析相结合、宏观沉积体系与微观软沉积变形构造等分析相结合的方法,对研究区震积成因的软沉积变形构造进行了研究.结果表明,在盆内主、次控盆断层夹角位置的两处剖面中,可见枕状构造、液化砂岩脉、液化砂岩侵位、液化角砾岩、液化卷曲变形、砂岩滴落体、火焰构造、球枕构造、枕状层、负荷构造和震积不整合的组合发育,且同一剖面具有垂向多次震积作用的连续发育特点,这些震积作用均被识别在扇三角洲前缘相带内.根据这些软沉积变形发育的位置、彼此组合伴生、连续发育和区域分布的特点,可识别出连续2次大地震的发生.

关键词：滦平盆地西瓜园组软沉积变形地震沉积学