现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (02): 349-364.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.033
江维1,2(), 高志前1,2, 胡宗全3, 赵永强4, 储呈林4
收稿日期:
2020-10-08
修回日期:
2020-12-16
出版日期:
2021-04-25
发布日期:
2021-05-25
作者简介:
江维,男,硕士,1994年出生,地质工程专业,从事碳酸盐岩层序地层及烃源岩相关研究。Email: 1926663901@qq.com。
基金资助:
JIANG Wei1,2(), GAO Zhiqian1,2, HU Zongquan3, ZHAO Yongqiang4, CHU Chenglin4
Received:
2020-10-08
Revised:
2020-12-16
Online:
2021-04-25
Published:
2021-05-25
摘要:
结合9个野外剖面和17口井,对塔里木盆地玉尔吐斯组沉积演化及其对烃源岩的制约作用进行了系统研究和分析。在精细对比后发现,塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组可分为2个三级层序(SQ1、SQ2)、5个四级层序(sq1—sq5),其中三级层序SQ1可分为3个四级层序,SQ2可分为2个四级层序。SQ1发生在寒武纪初期,海进速度较慢,影响范围相对局限,而SQ2的海进则相对迅速,影响范围较大。四级层序sq1发生在第一次海侵初期,水体浅,主要沉积紫红色白云岩、灰黑色砂屑白云岩,起填平补齐的作用;sq2、sq4发生在海侵—海退的转换时期,是两套深水的沉积,岩性以黑色泥岩、硅质泥岩和硅质岩为主,局部发育泥岩与条带状白云岩互层;sq3、sq5是海退过程中的浅水沉积,主要发育灰色白云岩和藻白云岩,局部有泥质夹层。利用Mn、Fe、Ti、Rb、K、Sr、Ba、Cu、U、V、Mo等元素及其比值进行沉积环境分析表明,sq2时期,水体深度大、盐度低、气候温暖湿润,有利于生物发育,并且其硫化缺氧的环境极其有利于有机质的保存;sq4时期,水体深度较大,盐度相对较小,气候相对温暖湿润,较为适合生物生存,并且其硫化缺氧夹次氧化的环境,较为适合有机质保存。高频海平面变化与沉积环境演化影响着玉尔吐斯组的烃源岩分布与品质,sq2时沉积的烃源岩品质优于sq4,但是其分布范围小于sq4。
中图分类号:
江维, 高志前, 胡宗全, 赵永强, 储呈林. 塔里木盆地玉尓吐斯组高频层序沉积充填演化特征及控烃作用[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 349-364.
JIANG Wei, GAO Zhiqian, HU Zongquan, ZHAO Yongqiang, CHU Chenglin. Sedimentary Filling Evolution and Hydrocarbon Control of High Frequency Sequence in Yurtus Formation, Tarim Basin[J]. Geoscience, 2021, 35(02): 349-364.
图1 塔里木盆地玉尔吐斯组厚度分布特征及主要井位、露头点分布图(据顾忆[12]2020修改)
Fig.1 Thickness distribution characteristics, main well locations and outcrop points of Yurtus Formation in Tarim Basin
图2 塔里木盆地玉尔吐斯组典型野外照片 (a)肖尔布拉克剖面震旦系—寒武系界面;(b)肖尔布拉克剖面sq1的紫红色白云岩;(c)肖尔布拉克剖面sq2泥岩;(d)昆盖阔坦剖面sq2下部黑色泥岩;(e)昆盖阔坦sq2上部泥岩与白云岩互层;(f)昆盖阔坦sq3巨厚白云岩;(g)肖尔布拉克剖面sq4泥岩与白云岩互层;(h)昆盖阔坦sq4泥岩与白云岩互层;(i)昆盖阔坦sq5白云岩及玉尔吐斯组/肖尔布拉克组界面
Fig.2 Typical field photos of Yurtus Formation in Tarim Basin
[1] |
CAI C F, ZHANG C M, WORDEN R H, et al. Application of sulfur and carbon isotopes to oil-source rock correlation: A case study from the Tazhong area, Tarim Basin, China[J]. Organic Geochemistry, 2015,83/84:140-152.
DOI URL |
[2] |
LI S M, AMRANI A, PANG X Q, et al. Origin and quantitative source assessment of deep oils in the Tazhong Uplift, Tarim Basin[J]. Organic Geochemistry, 2015,78:1-22.
DOI URL |
[3] | 朱光有, 陈斐然, 陈志勇, 等. 塔里木盆地寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩的发现及其基本特征[J]. 天然气地球科学, 2016,27(1):8-21. |
[4] | 朱光有, 曹颖辉, 闫磊, 等. 塔里木盆地8000 m以深超深层海相油气勘探潜力与方向[J]. 天然气地球科学, 2018,29(6):755-772. |
[5] | 樊奇, 樊太亮, 李一凡, 等. 塔里木地台北缘早寒武世古海洋氧化-还原环境与优质海相烃源岩发育模式[J]. 地球科学, 2020,45(1):285-302. |
[6] | 杨宗玉, 罗平, 刘波, 等. 塔里木盆地阿克苏地区下寒武统玉尔吐斯组两套黑色岩系的差异及成因[J]. 岩石学报, 2017,33(6):1893-1918. |
[7] | 杨程宇, 李美俊, 倪智勇, 等. 塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组硅质岩成因及石油地质意义[J]. 沉积学报, 2016,34(4):653-661. |
[8] | 贾承造. 塔里木盆地构造特征与油气聚集规律[J]. 新疆石油地质, 1999,20(3):177-183. |
[9] |
YU B S, DONG H L, WIDOM E, et al. Geochemistry of basal Cambrian black shales and cherts from the Northern Tarim Basin, Northwest China: Implications for depositional setting and tectonic history[J]. Journal of Asian Earth Sciences, 2009,34(3):418-436.
DOI URL |
[10] | 李江海, 周肖贝, 李维波, 等. 塔里木盆地及邻区寒武纪—三叠纪构造古地理格局的初步重建[J]. 地质论评, 2015,61(6):1225-1234. |
[11] | 胡广, 刘文汇, 腾格尔, 等. 塔里木盆地下寒武统泥质烃源岩成烃生物组合的构造—沉积环境控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2014,35(5):685-695 |
[12] | 顾忆, 黄继文, 贾存善, 等. 塔里木盆地海相油气成藏研究进展[J]. 石油实验地质, 2020,42(1):1-12 |
[13] | 关平. 塔北西部—柯坪地区寒武系沉积储层研究野外考察指南[R]. 北京: 北京大学科技开发部, 2015. |
[14] | 陈强路, 储呈林, 胡广, 等. 塔里木盆地柯坪地区寒武系玉尔吐斯组沉积环境分析[J]. 石油实验地质, 2017,39(3):311-317. |
[15] | 张春宇, 管树巍, 吴林, 等. 塔西北地区早寒武世玉尔吐斯组热液作用及沉积模式[J]. 地学前缘, 2019,26(1):202-211. |
[16] | 邓鑫, 康志宏, 彭媛媛, 等. 四川盆地南部五峰组页岩元素对古生产力及古水深的指示意义[J]. 煤炭技术, 2018,37(3):122-124. |
[17] | 马中豪, 陈清石, 史忠汪, 等. 鄂尔多斯盆地南缘延长组长7油页岩地球化学特征及其地质意义[J]. 地质通报, 2016,35(9):1550-1558. |
[18] | 李明龙, 陈林, 田景春, 等. 鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化: 来自细碎屑岩元素地球化学的证据[J]. 地质学报, 2019,93(9):2158-2170. |
[19] | 石军, 邹艳荣, 余江, 等. 准噶尔盆地阜康凹陷芦草沟组高有机碳页岩发育的古环境[J]. 天然气地球科学, 2018,29(8):1138-1150. |
[20] |
DAS B K, HAAKE B G. Geochemistry of Rewalsar Lake sediment, Lesser Himalaya, India: Implications for source-area weathering, provenance and tectonic setting[J]. Geosciences Journal, 2003,7(4):299-312.
DOI URL |
[21] |
JIN Z D, LI F C, CAO J J, et al. Geochemistry of Daihai Lake sediments, Inner Mongolia, North China: Implications for provenance, sedimentary sorting, and catchment weathering[J]. Geomorphology, 2006,80(3/4):147-163.
DOI URL |
[22] | 王随继, 黄杏珍. 泌阳凹陷核桃园组微量元素演化特征及其古气候意义[J]. 沉积学报, 1997,15(1):65-70. |
[23] | 王峰, 刘玄春, 邓秀芹, 等. 鄂尔多斯盆地纸坊组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义[J]. 沉积学报, 2017,35(6):1265-1273. |
[24] | 林春明, 王兵杰, 张霞, 等. 渤海湾盆地北塘凹陷古近系湖相白云岩地质特征及古环境意义[J]. 高校地质学报, 2019,25(3):377-388. |
[25] | 李浩, 陆建林, 左宗鑫, 等. 长岭断陷南部断陷层湖相优质烃源岩发育控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2015,36(2):209-218. |
[26] |
HATCH J R, LEVENTHAL J S. Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistry of the Upper Pennsylvanian (Missourian) Stark Shale Member of the Dennis Limestone, Wabaunsee County, Kansas, U.S.A.[J]. Chemical Geology, 1992,99(3):65-82.
DOI URL |
[27] |
JONES B, MANNING D A C . Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones[J]. Chemical Geology, 1994,111(4):111-129.
DOI URL |
[28] |
BARNES C E, COCHRAN J K. Uranium removal in oceanic sediments and the oceanic U balance[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1990,97(2):94-101.
DOI URL |
[29] |
KLINKHAMMER G P, PALMER M R. Uranium in the oceans: Where it goes and why[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1991,55(7):1799-1806.
DOI URL |
[30] |
CRUSIUS J, CALVERT S, PEDERSEN T, et al. Rhenium and molybdenum enrichments in sediments as indicators of oxic, suboxic and sulfidic conditions of deposition[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1996,145(1/2/3/4):65-78.
DOI URL |
[31] |
ZHENG Y, ANDERSON R F, VAN GEEN A, et al. Authigenic molybdenum formation in marine sediments: A link to pore water sulfide in the Santa Barbara Basin[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2000,64(2):4165-4178.
DOI URL |
[32] |
MORFORD J L, RUSSELL A D, EMERSON S. Trace metal evidence for changes in the redox environment associated with the transition from terrigenous clay to diatomaceous sediment, Saanich Inlet, BC[J]. Marine Geology, 2001,174(1/2/3/4):355-369.
DOI URL |
[33] |
CHAILLOU G, ANSCHUTZ P, LAVAUX G, et al. The distribution of Mo, U, and Cd in relation to major redox species in muddy sediments of the Bay of Biscay[J]. Marine Chemistry, 2002,80(1):41-59.
DOI URL |
[34] |
MCMANUS J, BERELSON W M, KLINKHAMMER G P, et al. Authigenic uranium: Relationship to oxygen penetration depth and organic carbon rain[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2005,69(1):95-108.
DOI URL |
[35] |
ALGEO T J, MAYNARD J B. Trace-element behavior and redox facies in core shales of Upper Pennsylvanian Kansas-type cyclothems[J]. Chemical Geology, 2004,206(3/4):289-318.
DOI URL |
[36] |
ZHENG Y, ANDERSON R F, GEEN VAN A, et al. Preservation of particulate non-lithogenic uranium in marine sediments[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2002,66(17):3085-3092.
DOI URL |
[37] |
SUNDBY B, MARTINEZ P, GOBEIL C. Comparative geochemistry of cadmium, rhenium, uranium, and molybdenum in continental margin sediments[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2004,68(11):2485-2493.
DOI URL |
[38] | 常华进, 储雪蕾, 冯连君, 等. 氧化还原敏感微量元素对古海洋沉积环境的指示意义[J]. 地质论评, 2009,55(1):91-99. |
[39] |
CALVERT S E, PIPER D Z. Geochemistry of ferromanganese nodules from DOMES site a, Northern Equatorial Pacific: Multiple diagenetic metal sources in the deep sea[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1984,48(10):1913-1928.
DOI URL |
[40] |
WEHRLI B, STUMM W. Vanadyl in natural waters: Adsorption and hydrolysis promote oxygenation[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1989,53(1):69-77.
DOI URL |
[41] |
BREIT G N, WANTY R B. Vanadium accumulation in carbonaceous rocks: A review of geochemical controls during deposition and diagenesis[J]. Chemical Geology, 1991,91(2):83-97.
DOI URL |
[42] |
EMERSON S R, HUESTED S S. Ocean anoxia and the concentrations of molybdenum and vanadium in seawater[J]. Marine Chemistry, 1991,34(3/4):177-196.
DOI URL |
[43] |
MORFORD J L, EMERSON S. The geochemistry of redox sensitive trace metals in sediments[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1999,63(11/12):1735-1750.
DOI URL |
[44] |
WANTY R B, GOLDHABER M B. Thermodynamics and kinetics of reactions involving vanadium in natural systems: Accumulation of vanadium in sedimentary rocks[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1992,56(4):1471-1483.
DOI URL |
[45] |
BRUMSACK H J. Geochemistry of recent TOC-rich sediments from the Gulf of California and the Black Sea[J]. Geologische Rundschau, 1989,78(3):851-882.
DOI URL |
[46] |
FRANCOIS R. A study on the regulation of the concentrations of some trace metals (Rb, Sr, Zn, Pb, Cu, V, Cr, Ni, Mn and Mo) in Saanich Inlet Sediments, British Columbia, Canada[J]. Marine Geology, 1988,83(4):285-308.
DOI URL |
[47] | HELZ G R, MILLER C V, CHARNOCK J M, et al. Mechanism of molybdenum removal from the sea and its concentration in black shales: EXAFS evidence[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996,60(19):3630-3642. |
[48] | 戈一伟, 李坤. 塔里木地区下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学特征[J]. 重庆科技学院学报(自然科学版), 2014,16(1):8-12. |
[1] | 可行, 赵青芳, 吴飘, 杨传胜, 廖晶, 龚建明. 胶莱盆地东北部白垩系烃源岩特征与评价[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1358-1368. |
[2] | 杨雄兵, 王宏语, 苏玉山, 关超. 南大西洋下刚果盆地烃源岩特征与成藏贡献[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1369-1384. |
[3] | 甘军, 季洪泉, 梁刚, 何小胡, 熊小峰, 李兴. 琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1242-1253. |
[4] | 张迎朝, 胡森清, 刘金水, 蒋一鸣, 陈忠云, 覃军, 刁慧, 王超. 东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1382-1390. |
[5] | 郑庆华, 刘行军, 张小龙, 王洪君, 廖永乐, 安二亮, 刘涛, 张建娜, 左琴. 再论鄂尔多斯盆地延长组长73砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1087-1094. |
[6] | 樊妍, 王绪龙, 向才富, 王千军, 刘嘉, 廖健德, 徐怀民. 准噶尔盆地东部二叠系平地泉组烃源岩富集规律与主控因素[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1105-1117. |
[7] | 高阳东, 林鹤鸣, 汪旭东, 邱欣卫, 阙晓铭, 李敏, 赵泽颖, 陈艳. 珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积地球化学特征及古环境意义[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 118-129. |
[8] | 李燕, 邓运华, 李友川. 河流-三角洲体系微相控烃及机理研究:以珠江口盆地恩平组煤系烃源岩为例[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1065-1077. |
[9] | 祁鹏, 郭刚, 任亚平, 崔敏, 王欣. 西湖凹陷始新世平湖运动的地质表征及其油气地质意义[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1098-1105. |
[10] | 沈华, 刘震, 史原鹏, 徐泽阳, 李拥军, 陈树光, 王会来, 王志成, 王标, 刘畅. 河套盆地临河坳陷油气成藏过程解剖及勘探潜力分析[J]. 现代地质, 2021, 35(03): 871-882. |
[11] | 赵彦德, 邓秀芹, 齐亚林, 邵晓洲, 杨斌, 鲁新川, 罗安湘, 谢先奎. 鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源[J]. 现代地质, 2020, 34(04): 800-811. |
[12] | 张贺, 姜正龙, 李雅君, 梁爽, 付文凯. 塔里木盆地瓦石峡凹陷下侏罗统康苏组生烃条件及与邻区的对比[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1241-1251. |
[13] | 齐玉林, 张枝焕, 夏东领, 张慧敏, 黄彩霞, 郑铎, 金霄, 曹永乐, 朱雷. 鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 863-871. |
[14] | 席胜利, 刚文哲, 杨清宇, 陈果, 刘亚洲, 王宁, 刘兰. 鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 890-901. |
[15] | 陈湘飞, 李素梅, 张洪安, 徐田武, 张云献, 万中华, 纪红, 郭振乾. 东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义[J]. 现代地质, 2018, 32(06): 1125-1136. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||