咸寧實習報告(最終).doc

指導老師： 團隊編號：31小組成員： 實習路線：通山-咸寧-江夏-武漢 實習時間：2013年12月8日中國地質大學（武漢）資源學院石油系目錄第一章 區(qū)域地質概況1第二章 實習區(qū)出露地層3第三章 實習路線描述53.1 揚子海相盆地53.2 斷陷盆地83.3 前陸盆地11第四章 實習區(qū)域構造演化144.1 加里東運動144.2 印支-燕山運動144.3 喜山運動14第五章 研究區(qū)石油地質條件155.1 烴源巖155.2 儲集條件155.3 蓋層條件155.4 圈閉條件16第六章 問題及建議18主要參考文獻19第一章 區(qū)域地質概況實習區(qū)位于揚子板塊中揚子區(qū)塊江漢盆地南部，如圖1-1所示，為江漢盆地南部構造單元劃分圖。實習路線穿崇陽-通山?jīng)_斷背斜帶和土地堂復向斜帶，尚未到達巴洪沖斷復背斜帶。其中崇陽-通山?jīng)_斷背斜帶和土地堂復向斜帶以咸寧斷層為界，土地堂復向斜帶與北部巴洪沖斷復背斜帶以烏龍泉斷層為界。圖1-1 江漢盆地南部構造單元劃分圖（引自實習指導書）圖1-2為實習區(qū)平面構造圖和南北向剖面圖，從中可見實習路線所穿過的構造單元及各構造單元的界限。在崇陽-通山?jīng)_斷背斜帶中，可見很多基本是東西走向的逆沖斷層的發(fā)育，土地堂復向斜帶則少見。這是因為受印支-燕山運動南北向的擠壓造山作用，使得本區(qū)崇陽-通山?jīng)_斷背斜帶和北部巴洪沖斷復背斜帶強烈褶皺造山，土地堂復向斜處于南北兩個構造單元的對沖帶中。自晉寧運動華北板塊基底形成后，本區(qū)經(jīng)歷四期構造運動的影響，包括加里東運動、印支運動、燕山運動、喜馬拉雅山運動。華北板塊基底形成后，本區(qū)進入揚子海相盆地沉積時期，沉積了寒武系、奧陶系、志留系地層后，在志留系晚期受加里東運動影響發(fā)生垂向的抬升和沉降運動，導致本區(qū)缺失下中泥盆統(tǒng)地層。在揚子海相沉積盆地繼續(xù)沉積了上泥盆統(tǒng)、石炭系、二疊系和下中三疊系地層后，本區(qū)經(jīng)受印支運動的影響，發(fā)生南北向的擠壓造山作用，發(fā)育大量的逆沖斷層，本區(qū)開始進入前陸盆地沉積時期。在沉積了上三疊統(tǒng)、侏羅系地層后，受燕山運動影響，繼續(xù)南北向擠壓造山運動，使得早期逆沖斷層進一步活動，本區(qū)的構造格局基本形成。燕山運動晚期，受拉張應力的影響，早期的逆沖斷層發(fā)生構造反轉，本區(qū)進入斷陷盆地沉積時期，發(fā)育了白堊系和第三系的地層，并在第三系晚期的喜馬拉雅山運動中抬升接受剝蝕。圖1-2 實習區(qū)平面構造圖及南北向剖面圖（引自實習指導書）實習區(qū)地層發(fā)育比較齊全，僅缺失中下泥盆統(tǒng)的地層（如表1-1）。地層從中元古界冷家溪群，震旦系的南沱組、燈影組，早古生界的寒武系、奧陶系、志留系，晚古生界的上泥盆統(tǒng)、石炭系、二疊系，中生界的三疊系、侏羅系、白堊系，新生界第三系、第四系均有發(fā)育。中元古界冷家溪群組成大幕山及坑口背斜核部，新元古界南華系、震旦系和古生界寒武系二疊系，在區(qū)內廣為分布，往往組成背、向斜翼部。中生界三疊系主要分布在西部與東南部，構成向斜核部。第四系分布于壟丘、河谷等地。實習區(qū)內發(fā)育多套烴原巖，并且有機地化指標良好，具有很好的生烴潛力，加上本區(qū)蓋層層系多而厚，區(qū)域性蓋層發(fā)育，確保了本區(qū)油氣資源勘探具有潛力。但由于勘探程度較低,總體處于區(qū)域評價階段,江漢平原南部處于區(qū)帶評價與圈閉評價階段。受復雜地表結構和地下地質條件影響,大部分地區(qū)地震資料品質不高,地質結構及構造展布特征研究有待于深化。 第二章 實習區(qū)出露地層實習區(qū)地層出露比較齊全，從遠古界到新生界均有分布。從元古代到第四紀，古地理在時空演變上的總趨勢是：次深海陸棚淺海大陸。各地質時期古地理特點和巖相組合的差異，是由于三種不同的沉積盆地環(huán)境所造成的。（1） 揚子海相盆地沉積：震旦紀中三疊世（2） 前陸盆地：晚三疊世至侏羅紀。（3） 斷陷盆地：早白堊世及晚白堊世新近紀。除此之外，實習區(qū)還出露前震旦系、第四系，以及燕山期火山巖。 震旦系南沱組：由灰黑色塊狀冰磧礫砂質泥巖，無層理構造，礫石表面常見擦痕、刻痕、壓坑等，礫石大小懸殊，分選差，混雜堆積。 震旦系燈影組：主要的巖石類型有灰黑色泥晶灰?guī)r，藻疊層石云巖，內碎屑灰?guī)r及透鏡狀硅質巖，中厚層狀，見變形層理，揉皺構造等，具結核。裂縫發(fā)育，方解石充填。 寒武系東坑組：底部為炭質頁巖，含黃鐵礦，結核硅質粉砂質頁巖，泥質粉砂巖，局部見石英砂巖，中上部含炭質灰?guī)r夾炭質頁巖，頂部含白云質鮞狀灰?guī)r，為一套淺海相沉積。 寒武系高臺子組：一套灰至淺灰色中厚層至巨厚層白云巖夾鮞礫，上部夾不穩(wěn)定的白云質石英砂巖及頁巖，底部夾泥質灰?guī)r及硅質結合白云巖。屬臺緣斜坡相。 寒武系婁山關組：下部灰至淺灰色厚至巨厚層細粒白云巖，表面有刀砍紋，上部灰至淺灰色厚至巨厚層微?；?guī)r夾中厚層細粒白云巖，白云質灰?guī)r。 志留系高家邊組：上段以黃綠、灰綠、灰黃色粉砂質頁巖、粉砂巖為主，時夾石英細砂巖、細砂巖，偶夾灰質粉砂巖，具波痕層理，下段為黑、灰黑色炭質頁巖，硅質頁巖，時夾泥質粉砂巖。 志留系墳頭組：上段以黃綠、灰綠、灰黃色時夾紫紅色泥質粉砂巖、粉砂巖、粉砂質頁巖為主，夾石英細砂巖，有蠕蟲狀構造，下段為黃綠，灰綠色夾紫紅色泥質粉砂巖。 石炭系黃龍群：中上部：淺灰色、灰白色泥狀灰?guī)r，微?；?guī)r，生物碎屑灰?guī)r，下部：淺灰、淺灰、灰白色白云巖。 二疊系棲霞組：灰黑色灰色燧石結核、條帶灰?guī)r，含白云質生物灰?guī)r，局部有硅質巖，底部為灰黑色薄層透鏡狀炭質灰?guī)r及炭質泥巖。 二疊系茅口組：西北部為硅質巖，往東南變?yōu)榛規(guī)r，、含燧石條帶灰?guī)r。表2-1 實習區(qū)發(fā)育的地層簡表二疊系地層孔隙、裂縫發(fā)育，裂縫被方解石充填，屬于濱海相沉積。含螺類化石。 三疊系大冶組：中薄層灰?guī)r，鮞粒灰?guī)r，產(chǎn)狀抖。實習區(qū)出露不多，屬潮坪相沉積。 侏羅系武昌群：一套陸相碎屑巖，主要為石英砂巖，粉砂巖，泥巖、炭質頁巖及煤層。侏羅系的巖性特點，早期的粗碎屑巖，表明河流邊灘相到河漫灘相。中晚期細碎屑巖和泥質巖的一系列向上變細的基本層序，反映了湖泊相，泥炭沼澤相的多次交互。其中湖泊相中也可能包括濱湖相和辮狀河三角洲前緣沉積。新近紀白堊系地層：上部磚紅色巨厚層含鈣質粉砂巖夾含礫粗砂巖，角礫巖；下部灰白色細粒石英砂巖與紫紅色鈣質粉砂巖，粉砂巖泥巖互層，底部夾一組礫長石砂巖。發(fā)育斜層理，交錯層理。16第三章 實習路線描述 3.1 揚子海相盆地揚子地臺，是和華北地臺相對應的中國南方前寒武紀克拉通，東至南黃海，西至龍門山，南至大巴山，北以秦嶺大別山為界。實習區(qū)揚子地臺受晉寧運動影響，形成了揚子海相沉積盆地的基底前震旦紀冷家溪群淺變質巖（千枚巖、板巖），如圖3-1所示為前震旦系的板巖基底。震旦系沉積早期為冰川期，沉積了震旦系的南沱組的冰磧礫巖，如圖3-2所示。 圖3-2-3 前震旦系基底板巖 圖3-2-4 震旦系南沱組冰磧礫巖加里東運動前該區(qū)接受穩(wěn)定碎屑巖沉積，出露志留系高家邊組灰黃色、灰綠色粉砂巖、頁巖，劈理十分發(fā)育。加里東運動時期該區(qū)地殼垂直抬升，使研究區(qū)缺失泥盆系地層，后續(xù)印支運動該區(qū)開始南北向擠壓，燕山運動繼續(xù)活動，導致研究區(qū)震旦系與志留系地層發(fā)生倒轉，巖層近直立。志留系地層與上覆石炭系地層平行不整合接觸。 圖3-1-1志留系高家邊組直立砂巖巖層 圖3-1-2 飛仙關組直立灰?guī)r巖層揚子地臺發(fā)育多組良好儲層和烴源巖，其中烴源巖以寒武系牛蹄塘組灰黑色頁巖、志留系高家邊組粉砂巖、五峰組黑色頁巖以及二疊系棲霞組、茅口組灰黑色頁巖為主；儲集層則以震旦系燈影組碳酸鹽巖、中上寒武系婁山關組灰?guī)r、石炭系黃龍組白云巖以及三疊系飛仙關組鮞粒灰?guī)r為代表。 圖3-1-3近直立的牛蹄塘組頁巖 圖3-1-4飛仙關組灰?guī)r火焰狀節(jié)理被方解石填充灰?guī)r中的節(jié)理和球粒等結構構造可以改善灰?guī)r的儲集性能，說明這些地層可以作為儲集層考慮。 圖3-1-5婁山關組內碎屑灰?guī)r及縫合線構造 圖3-1-6黃龍組白云巖實習區(qū)可見到二疊系棲霞組的暗色灰?guī)r夾燧石團塊，暗色灰?guī)r標本污手并且有油味，證明南方海相地層形成過古油藏。3.2 前陸盆地中三疊世末，印支運動導致?lián)P子地臺與華北板塊發(fā)生碰撞，研究區(qū)轉變?yōu)榇箨懎h(huán)境，山地之間發(fā)生內陸坳陷盆地。即南北對沖的平緩地帶沉湖土地堂一帶發(fā)育前陸盆地，主要發(fā)育河流相、淡水湖泊和湖泊沼澤相，夾少量煤層和菱鐵礦層，反映氣候濕潤。其中，晚三疊世期間有幾次短暫的海泛時期，夾13層含海相雙殼類的海侵湖泊沉積，中侏羅世發(fā)育河流相，濱湖三角洲亞相和淡水咸水湖泊相夾少量泥灰?guī)r和膏泥巖，反應氣候干熱。晚侏羅世開始轉向斷陷盆地性質。圖3-2-1侏羅系武昌群砂巖透鏡體研究區(qū)早侏羅世繼承了晚三疊世的古地理格局，主要受秦嶺大別逆沖推覆，前緣撓曲形成前陸盆地，同時形成NW向和NEE-EW向兩組斷裂，從而奠定盆地棋盤格網(wǎng)構造體系。實習區(qū)早期的粗碎屑巖沉積，表明河流邊灘相到河漫灘相。中、晚期細碎屑巖和泥質巖的一系列向上變細基本層序，反映了湖泊相，泥炭沼澤相的多次交互。其中湖泊相中可能也包括了濱湖相和辮狀河三角洲前緣沉積。圖3-2-1為侏羅系武昌群厚層狀石英砂巖、粉砂巖，屬河流相沉積，底礫巖、透鏡狀層理、斜層理等發(fā)育；野外還可觀察到多條斷層，通過地層錯動關系、擦痕等分析斷層性質及斷層發(fā)育期次關系。圖3-2-2石英砂巖平行層理圖3-2-2為侏羅系武昌群的石英砂巖，砂巖中石英含量大于95%，膠結致密，砂巖中長石呈灰白色、扁而少，以石英為主要砂粒，主要發(fā)育平行層理，指示其在較高能沉積環(huán)境中形成。此巖石還表明當時環(huán)境變化明顯，間隔時間為氧化環(huán)境。 3.3 斷陷盆地研究區(qū)早白堊紀由于受燕山運動的影響，斷裂由原來的逆沖或逆沖走滑轉變?yōu)檎龜嘈再|，且控制盆地沉積中心，同時盆地發(fā)生逆時針旋轉，巖漿活動強烈，早白堊世初期，形成了一系列北北東展布的斷陷盆地。上白堊統(tǒng)新近系為一套紫紅色、磚紅色陸相砂礫巖，地層平緩、正斷層發(fā)育。下白堊統(tǒng)，下伏地層：侏羅系黃龍組白云巖，成角度不整合接觸。下白堊統(tǒng)地層主要為一套灰黃、黃綠及紫紅色內陸湖泊相碎屑沉積，斷層發(fā)育，為正斷層，擦痕、階步明顯。圖3-3-1 上白堊統(tǒng)內陸盆地碎屑 地層為白堊系-新近系灰色細、中礫巖、深灰色巨礫巖，礫石分選差、次圓、次棱狀，礫石不定向排列，礫石大小懸殊，判斷不出水流方向，屬混雜快速堆積的沖積扇、泥石流作用下形成，成分結構混雜，無層理，物源來自二疊系和中、上三疊統(tǒng)，為陡坡近源沉積。在209省道桃花尖山下是地層巖性及冰磧礫巖觀察點，該處多出露石英細砂巖，成分成熟度高，有少量粘土。冰磧礫巖是物理風化作用后的角礫巖在冰川搬運到沉積區(qū)，由于氣候等原因，冰川融解，礫石沉積在沉積區(qū)形成的。觀察此處冰磧礫巖礫石表面有丁字形擦痕，礫石大小懸殊，分選差，混雜堆積。 一般情況下，冰磧礫巖磨圓較差，但此處冰磧礫巖磨圓很好，推測原因是礫石本是河道或濱岸發(fā)育的，磨圓已經(jīng)很好，由于氣候突變，被冰川搬運形成冰磧礫巖。巖層較陡，產(chǎn)狀是19545 。該點位于斷陷盆地的北緣。此外泥巖及粉砂巖經(jīng)過變質作用形成的板巖或片巖，具有擠壓片理，且有一定的定向性。第四章 實習區(qū)域構造演化 4.1加里東運動中、上志留統(tǒng)實習區(qū)以濱海、陷害相碎屑巖沉積為主，加里東運動是該區(qū)地層一度垂直抬升，志留系部分被剝蝕且確實泥盆系沉積。 4.2 印支-燕山運動早印支時期，實習區(qū)經(jīng)歷數(shù)次以抬升剝蝕為主的構造運動，形成了上石炭統(tǒng)黃龍組和下二疊統(tǒng)頂部風化殼。中上泥盆統(tǒng)下石炭統(tǒng)為盆地初始沉積階段，以濱岸碎屑沉積為主；中晚石炭統(tǒng)早三疊為實習區(qū)主要沉降階段，以碳酸鹽沉積為主，夾薄層暗色泥頁巖。而后，印支運動的繼續(xù)活動室實習期開始南北向擠壓，燕山期擠壓盈利格局繼續(xù)維持，構造線方向為近南北方向展布，呈一頂點向北北西凸出的弧形構造，主要形成一系列斷彎折皺。 4.3 喜馬拉雅山運動 晚燕山喜山運動時期是該區(qū)拉張改造和定型期。早白堊世默契，由于受太平洋板塊向NW方向俯沖作用的加劇以及印度板塊向N俯沖作用的介入，造成該區(qū)應力環(huán)境的轉換和構造的反轉，原來的壓扭性構造行跡向張扭性轉化，并發(fā)育一系列伸展構造，形成斷陷盆地。該期，實習區(qū)遭受強烈剝蝕，剝蝕后的構造面貌保持了白堊紀古新世的基本構造格局，同時使正斷層構造轉變?yōu)榉忾]性。 圖4-1 實習區(qū)構造演化示意圖第五章 研究區(qū)石油地質條件 5.1 烴源巖楊子海相生油層系多，厚度大，烴源巖以寒武系牛蹄塘組灰黑色頁巖、志留系高家邊組粉砂巖、五峰組黑色頁巖以及二疊系棲霞組、茅口組灰黑色頁巖為主，其中碳酸鹽巖生油層以棲霞茅口組最好，泥質生油巖以下寒武最好。生油總厚度為16354944m，其中碳酸鹽巖類751.82756.8m，泥質巖類883.982188.6m。表5-1 實習區(qū)主要生、儲、蓋巖層 5.2 儲集條件 實習區(qū)儲集層類型多，分布廣，以震旦系燈影組碳酸鹽巖、中上寒武系婁山關組白云巖、石炭系黃龍組白云巖以及三疊系飛仙關組鮞?；?guī)r為代表，各儲層孔滲條件不平衡，其中中上寒統(tǒng)系砂糖狀白云巖、上石炭統(tǒng)黃龍群灰?guī)r儲集空間以晶間孔和晶間溶孔為主，物性較好；上震旦統(tǒng)燈影組、上石炭統(tǒng)黃龍群、下二疊統(tǒng)茅口組以及下三疊統(tǒng)嘉陵江組由于遭受地表水的淋濾和溶解作用，儲集空間以溶蝕孔為主；中寒武統(tǒng)高臺組、石炭系黃龍群等儲集空間以粒間孔和粒間溶孔為主；震旦系燈影組和石炭系黃龍群以裂隙溶孔為主要儲集空間。 5.3 蓋層條件 區(qū)域蓋層主要有三套：下寒武統(tǒng)頁巖，中上寒武統(tǒng)膏鹽巖以及志留系泥灰?guī)r、頁巖等。 5.4 圈閉條件 如圖5-1所示，在揚子海相沉積盆地中，受印支-燕山運動兩期南北向擠壓造山作用的英雄，海相沉積地層發(fā)生了強烈的褶皺作用，容易發(fā)育背斜、背斜-斷層型的圈閉。在前陸盆地沉積階段，主要是河流和湖泊相的沉積作用，容易在緩坡帶發(fā)育地層型圈閉，而且?guī)r性圈閉比較發(fā)育。在斷陷盆地期，主要的圈閉類型是受邊界斷裂控制下的滾動背斜型圈閉以及斷層圈閉。圖5-1 實習區(qū)發(fā)育的圈閉類型第六章 問題及建議 通過本次實習，我們加深了對南方海相地質背景的認識。從沉積相上，作為基底的震旦系的冰磧礫巖為大陸冰川沉積，從寒武紀到中三疊紀南方海相一直是淺海相沉積環(huán)境，到中三疊世末，揚子與華北板塊發(fā)生碰撞，產(chǎn)生區(qū)域性南北向擠壓應力場，研究區(qū)退出了揚子海相沉積環(huán)境，開始進入陸相沉積。實習區(qū)可見到二疊系棲霞組的暗色灰?guī)r夾燧石團塊，暗色灰?guī)r標本污手并且有油味，證明南方海相地層形成過古油藏