简介:本文研究了在挪威大大陆边缘一线长2000km区域内分布的上侏罗统富有机质硅质碎屑岩的地震成像资料。这些岩石被视为北海和挪威海大部分大油气田的主力烃源岩。我们研究了富有机质地层围限的薄皮重力滑脱构造的典型地震响应。最典型的构造是铲状断层,它们在富有机质地层的上段出现分支并旋转,而在其底部附近则滑脱。这种现象可能在较大范围内可见(10,000km^2),但更常见的情况是仅限于掀斜地区。断层的走向与沉积物质下倾移动方向垂直,因此断层的走向可用于指示古倾向。我们观察到了几类收缩构造,其埋深最大只有几百米。尽管它们不仅限于富有机质页岩,但这些地层围限的构造可能有助于确定盆地中是否存在富有机质层段。我们认为,粘土中有机质含量的增加会减少渗透率。与压实作用有关的垂向流体流动可能在埋藏早期在渗透性较差的富有机质层的底部形成流体超压。这样的超高流体压力层构成了低摩阻拆离面,拆离面上覆沉积层滑动形成了典型的薄皮变形构造。
简介:元素化学特征的变化已在油气盆地井间地层对比中得到运用。但很少有公开发表的文献明确地将化学地层与物理对比(physicalcorrelations)联系起来,更没有人在河流沉积体系的研究中将这二者相联系。本文将化学地层学方法用到南非卡鲁盆地(KarooBasin)二叠系博福特群(Beaufort)河流相沉积地层研究中,对三个测量剖面进行了地层对比。利用基于直升机载激光雷达(Heli-LIDAR)数据开展的年代地层对比结果,对化学地层对比结果进行了验证,以便对相距7公里的两个剖面进行高分辨率地层对比,此外还参照基于GoogleEarth绘制的地层图进行了验证,以便对相距25.5公里的两个剖面进行对比。利用细粒岩性研究成果开展了化学地层学表征,在厚度约为900米的地层段内划分出了8个化学地层组合,厚度在50米和250米之间。在该地层段内观察到较粗粒岩性(河道沉积带)的地球化学组分出现过两次明显的变化。在相距7公里的两个剖面上开展了更高分辨率的化学地层组合细分,划分出了4个相关的地球化学单元(厚30~60米),用于高分辨率地层对比。间距为7公里和25.5公里的两对剖面的化学地层对比和年代地层对比的结果都高度一致。所研究地层段的厚度和剖面间距与公开发表的地下层序的化学地层学研究成果相似;因此地下河流沉积体系化学地层对比的地面验证,在某种程度上来说与本文的博福特群沉积地层相似。
简介:在沉积盆地中,断层可以充当流体流动的阻挡层,也可以充当流体通道。但断层的性质取决于断层带变形及随后成岩过程中的应力条件和岩石性质。近期的一些出版物认为,受第四纪冰川加载所产生的应力的影响,挪威中部海域北海和哈尔腾浅滩地区的油藏沿断层发生了渗漏。而这些地区的侏罗系油藏被晚侏罗世断层作用形成的断层围限,发生断层作用时这里的沉积地层仍然是松软且大部分未胶结。这些断层带并不代表着脆弱带。受砂岩应变硬化和后期成岩作用以及泥岩胶结作用的影响,断层带通常比周围的岩石更坚硬。因此,这些断层带不可能因构造运动而活化。此外,这些油田的上覆第四纪沉积地层中极少有冰川变形的证据。有人提出,非常大的水平应力(据推测与冰川加载期有关)在低于破裂压力的孔隙压力条件下引起剪切破裂,并导致油气随后沿着这些剪切带发生渗漏。我们认为,这种机理在沉积盆地渐进埋藏期间是不可靠的。哈尔腾浅滩约3km深处的水平有效应力高达60MPa,这样高的应力所产生的机械压实和颗粒破碎程度,应当高于地下的观测结果。外应力[即洋脊扩展(洋脊推进)所产生的板块构造应力]将主要通过基底而不是可压缩性更强的上覆沉积岩传递。在盆地逐渐沉降期间,石英胶结所引起的化学压实作用会导致岩石收缩,从而使应力差减小。这种情况会导致脆性变形(剪切破裂),因此在低于破裂压力的应力条件下不可能出现开启裂缝。在逐渐压实的沉降沉积盆地中,在正常情况下水平应力不会超过垂向应力,但下伏基底明显缩短的情况除外。
简介:中新世威特马塔盆地沉积在北部外来岩体构成的活动基底之上,该活动基底侵位在晚渐新世地层中,并成为新西兰北部会聚板块的一条新边界。威特马塔盆地经历了构造和重力驱动弱变形的复杂相互作用。所形成构造的典型实例出露在奥克兰以北50kin处的阿帕劳阿半岛东部,这是一个世界级的弱成岩变形构造——介于软沉积变形与硬沉积变形之间,是一种被忽略的变形构造。石英含量较少的浊积岩层序为一套增厚的沉积序列:D1期滑动同沉积下降;I)2期大型深层滑移及大范围低角度剪切作用,伴随有香肠构造及碎裂地层的产生;D3期逆冲断裂及褶皱反映了以南东向为主的构造迁移;D4期反方向的冲断裂与褶皱;D5期叠加褶皱和左旋剪切作用;D6期大角度断层。变形层序显示出,伴随着沉积物及构造埋深的增加,构造单元的连续或间断向东南方向的迁移。到D3期,松软的沉积物变成了低强度的固结岩。但是,由于压实强度仅约5MPa,所以,直至现今,这套岩层还是弱固结岩,其它沉积盆地中,类似这样的弱固结岩的变形作用肯定也很重要,尤其是那些伴生主动汇聚板块边界和具有未成熟烃源岩的地区。
简介:在阿拉斯加北极野生动物保护区内,沿着1002评估区的东南部边缘,通过岩相学、流体包裹体和裂隙胶结物的稳定同位素分析与锆石裂变径迹相结合所提供的证据表明,布鲁克斯山脉褶皱断裂带内气体的产生和形变之间有着明显的联系。所采集的三叠系和侏罗系岩石样品中石英胶结裂隙包括堵塞裂隙结构、闭合微裂隙、弯晶和流体包裹体群。这表明,胶结作用分别发生在形变之前、之中和之后。裂隙样品中流体包裹体的均一温度(175-250℃)和温度变化趋势说明了胶结物形成于地层由埋深到抬升的过渡阶段以及地层抬升的早期。在Shublik组和Kingak组的页岩中,富甲烷(干气)包裹体所获得的物质具有很高的热成熟度。通过对这些富甲烷包裹体进行压力模拟得知,在裂隙被胶结的过程中,孔隙流体具有异常高压。该地区的锆石裂变径迹数据记录了64±3百万年前沉积期后的剥蚀作用,这与布鲁克斯山脉早期的构造变形有关。闭合温度为225-240℃,与Shublik组和Kingak组的地层中富含水和干气包裹体的均一温度相重叠。这种时温关系表明了裂隙的胶结作用发生在布鲁克斯山脉发生构造变形的早期,富干气包裹体则证明了这个时期Shublik组和Kingak组的烃源岩已经超过了油气生成的最高温度,构造圈闭已经形成。因此,烃类生成期与构造变形相关,给这个地区的天然气的勘探工作造成了很大风险。然而,有机质高的热成熟度又表明了可能已经有大量的气体生成。
简介:尼克(Nyk)隆起位于挪威海域沃灵盆地的西部,是一个近北东向的晚白垩世至早第三纪的构造隆起。该隆起由厚层的上白垩统至下第三系沉积层序构成,这些层序倾向南东,被垂直断距达1500m的正断层切割。根据断层两侧沉积厚度的变化以及地层超覆关系判断,在大约55Ma的挪威与格陵兰分离之前,也就是在坎佩尼期至早古新世的拉张作用期间,这些断层处于活跃状态。两组褶皱使这些保存在与断陷有关的正断层上盘的沉积地层产生了变形。一组褶皱位于断层走向的顺时针方向,另一组与断层走向平行。根据地层关系判断,这两组褶皱都形成于古新世末至始新世初的断陷作用之后。我们认为,这些褶皱是在小规模左旋扭压过程中发育的。这一左旋扭压已分解为正断层的北东一南西向左旋走滑复活和这些断层上盘的北西一南东向共轴缩短作用(褶皱作用)。尼克隆起处于推断的大陆分离线的逆时针方向。我们推测这次扭压作用是由北北西向作用力推动的,力源是初始板块边界的差异地形和这一抬升的轴部区域的热浮力物质。这种变形作用不一定会对烃源岩的成熟度或储集砂体的分布产生明显影响,但有可能形成独特的构造圈闭形态。它还可能增强圈闭边界断层的连通性。