新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

塔里木盆地西南凹陷古新统巨厚海相石膏岩沉积特征及环境意义

塔里木盆地(简称塔,下同)西南凹陷古新世阿尔塔什组发育巨厚层海相石膏岩,夹薄层泥岩、粉砂岩及灰岩,是塔西南凹陷断续海侵环境下多期次蒸发沉积的产物。野外调查显示,该层海相石膏岩出现于皮拉里、阿尔塔什、麻扎塔格及大山口地区的阿尔塔什组露头剖面。石膏岩在凹陷内分布广泛,在西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡带均有发育且沉积厚度比较稳定。石膏岩中主要盐类矿物为石膏、硬石膏。扫描电镜分析发现,石膏岩中尚含石盐、钙芒硝及含钾镁的硫酸盐等;石膏岩样品中石盐、石膏、硬石膏等多呈细晶或自形微晶,推测阿尔塔什组沉积期,古盐湖曾出现过富钾卤水;通过对皮拉里剖面石膏岩样品进行地球化学分析,揭示该地区古新世古盐湖演化过程中出现2个相对富钾峰值。在古盐湖演化过程中,由于多期次特提斯海水的侵入,凹陷内部阿尔塔时期发育了碎屑岩—巨厚层石膏岩—碎屑岩的沉积韵律,古盐湖卤水表现为淡—咸—淡的变化规律。伴随着阿尔塔时期4次大规模的海侵,石膏岩沉积从西昆仑山前扩展到麦盖提斜坡地带,海侵范围也逐渐扩大。在阿尔塔什组顶部发育中厚层灰岩,显示在阿尔塔什组沉积晚期,塔西南凹陷沉积环境从●湖相逐渐向浅海相环境演变。     

中-新生代塔里木与中亚盐湖链蒸发岩沉积及其控制因素初探

全球性的构造运动末期一般伴着海退和干旱的气候环境,而蒸发岩沉积与大地构造条件紧密相关。中亚卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地、塔里木盆地自晚侏罗世至中新世以来至少发生了3次大规模海侵_海退旋回,每次海侵_海退均受特提斯构造事件控制。卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地为晚侏罗世—早白垩世蒸发岩沉积、塔里木盆地的莎车次级盆地为晚白垩世—古新世蒸发岩沉积,库车次级盆地为古新世—中新世蒸发岩沉积,形成特提斯构造域自西向东蒸发岩沉积时代逐渐变新的盐湖链。中亚及塔里木盐湖链在海侵_海退旋回的控制下,至少发生5次大规模的蒸发岩沉积,发育2种不同的蒸发岩沉积序列,分别对应3次海退期蒸发岩沉积序列及2次断续海侵期蒸发岩沉积序列,具体为晚侏罗世晚期(海退期)卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;早白垩世—晚白垩世早期(断续海侵期)阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;晚白垩世晚期(海退期)莎车次级盆地蒸发岩沉积;古新世—中新世(断续海侵期)莎车次级盆地、库车次级盆地蒸发岩沉积;中新世晚期—上新世早期(海退期)库车次级盆地蒸发岩沉积。塔里木与中亚古盐湖发育受控于特提斯构造事件及海侵_海退旋回,而海侵_海退旋回又控制2种不同的蒸发岩沉积序列。蒸发岩沉积序列、古盐湖演化阶段、蒸发岩物质来源、沉积环境决定了盐类矿物沉积类型(单一化学岩型、陆缘碎屑岩_化学岩型),卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地盐类矿物与塔里木盆地相比,种类简单,反映了盆地化学岩与陆源碎屑_化学岩沉积的区别及后期构造运动对盐类矿物种类的主控作用。     

塔里木盆地新生代海相沉积问题

基于前人文献,对塔里木盆地新生代海相沉积问题进行梳理,进而探讨该盆地新生代海侵的次数和范围以及海退的时限、原因。研究表明,新生代,塔里木盆地至少经历古近纪的阿尔塔什晚期至齐姆根早期(古新世早期至古新世晚期)、卡拉塔尔期—乌拉根期(始新世中期)、巴什布拉克中期(始新世晚期至早渐新世)等三期海侵;塔里木盆地中新世仍有海相地层这一认识获得广泛认可仍需更多的地质证据来支持。塔里木盆地海侵范围在卡拉塔尔—乌拉根组沉积时期达到最大,向东可达玛扎塔格地区,在盆地北缘和南缘分别可以到达库尔勒以东地区和洛浦县阿其克以东地区。由于受到全球海平面变化和构造运动的共同影响,副特提斯海新生代从塔里木盆地退却的沉积记录包括齐姆根组顶部、乌拉根组顶部、巴什布拉克组第四段和第五段,时间上分别对应于古新世晚期、始新世中晚期和早渐新世。     

塔西南坳陷古新统阿尔塔什组蒸发岩沉积旋回特征及控制因素探讨

塔西南坳陷古新世初期广泛发育厚层蒸发岩沉积。阿尔塔什组蒸发岩为断续海侵环境下的产物,依据海侵范围扩大时蒸发岩系地层中出现的多套泥岩、泥灰岩沉积为标志,选取了坳陷内8口钻孔剖面进行沉积韵律划分及沉积旋回的识别和对比,在古新世阿尔塔什组沉积期共识别出4期次级蒸发岩沉积旋回,每个旋回基本呈现蒸发岩-泥灰岩的岩性变化,这种沉积韵律的交替转变可能与4次小规模的海侵-海退事件密切相关。钻孔剖面对比结果显出,次级沉积旋回在各钻孔中的发育情况有所不同:研究区西部钻孔多发育完整的4期沉积旋回,至Ks101井附近识别出3期,麦盖提斜坡只圈定出Ⅱ3、Ⅱ4期旋回,普遍缺失了前两期沉积旋回。在沉积旋回发育状况及厚度方面同样显示出东西向差异。研究表明,坳陷内蒸发岩沉积分布具有自西向东拓展的趋势,其沉积中心逐渐由西昆仑山前的Wx1、Wb1井一带迁移至坳陷东部麦盖提斜坡的Tc2井附近。前陆盆地基底形态和海侵-海退旋回的综合作用是造成这种变化的主要原因。最后,结合各钻孔位置及蒸发岩分布迁移特征,指出阿尔塔什期海侵过程具有阶段性,海域分布范围自西昆仑山前向东南逐渐扩展,最终遍及整个塔西南坳陷。     

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian-Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian-Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。     

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/ Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian-Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian-Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34 Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物-环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。     

我国东部晚白垩世和早第三纪海侵与油气关系

本文综合我国有关沉积和古生物资料，尤其对有孔虫的研究和对各门类化石资料的综合分析，认为我国东部晚白垩世和早第三纪各受过两期海侵，晚白垩世海侵主要发生在松辽盆地，，与早期海侵相应的半咸水沉积为青山口组一段，晚期相应的半咸水沉积如嫩江组一，二段，早第三纪古新世到始新世早期，与其相应的半咸水沉积，如：苏北－南黄海盆地泰州组二段和阜宁组，三水盆地布心组，江汉盆地洞庭坳隐沅江组。始新世晚期到渐新世，与其相应     

塔里木盆地西部乌拉根多金属矿床

该矿床位于南天山与西昆仑山脉的山间地带的塔里木盆地西部边缘、赋生于由中、新生界构成的库什维克复向斜的东端(图1)的乌拉根向斜的下第三系阿尔塔什组和白垩系依格孜牙组中。     

塔西南坳陷古新统蒸发岩沉积条件及成因模式初探

基于近期野外地质调查及钻井资料整理,对塔西南地区古新统蒸发岩沉积特征、展布规律及成因模式进行了初步探讨。研究表明,塔西南古新统吐依洛克组蒸发岩以石盐岩为主,为海退过程中的产物;阿尔塔什组蒸发岩以石膏岩或者硬石膏岩为主,为缓慢海侵的产物。吐依洛克组石盐岩沉积是海退背景下、多级盆地卤水回流的结果,其受控于同时期区域性构造运动和海平面变化等多种因素。古新世早期,从卡拉库姆盆地向东至费尔干纳-阿富汗-塔吉克盆地再到塔西南地区,在空间上表现为一个自西向东水体盐度逐渐升高的湖链系统。在塔西南与最西部特提斯海之间,以石膏相为主的预备盆地的出现,是导致塔西南地区吐依洛克组蒸发岩以石盐岩为主而显著缺乏石膏岩的主要原因。这种多级次级盆地中卤水的回流作用对盐类物质向后期分异具有积极意义,指示了塔西南古新统具有较好的成钾远景。     

青藏高原西北缘晚新生代的隆升特征——来自西昆仑山前盆地的沉积学证据

对西昆仑北缘山前盆地新生代沉积特征的研究结果表明,沿西昆仑山前发育的各沉积序列的垂向特征相似:古新世—中新世早期为石膏层、含瓣腮化石的石灰岩和紫红色较细粒的碎屑岩沉积,指示了海相和海陆过渡相较平静的沉积环境;中新世晚期—上新世初期开始出现陆相磨拉石,指示了陆相非平静的沉积环境,砾石的直径由下至上呈增大趋势,可能反映了西昆仑山体不断隆升,其间相对稳定的层段可能是构造运动间歇期或平稳期的沉积,指示了脉动式的隆升模式;磨拉石底部砾石的成分以沉积岩为主,向上火成岩和变质岩砾石逐渐增多,表明剥蚀程度不断加深。根据磨拉石建造的特征,判断剥蚀量和剥蚀强度自西向东有减小和变弱的趋势,可能暗示了西昆仑山晚新生代隆升有自西向东由强变弱的过渡特征。该结论与本区构造地貌学的研究结果一致。     

库车坳陷古近系原型沉积盆地层序地层格架及沉积演化

基于库车坳陷大北—克深地区古近系原型沉积盆地地层沉积相精细研究结果,将古近系库姆格列木群划分为5个岩性段,苏维依组划分为3个岩性段。研究认为库姆格列木群砂砾岩段为扇三角洲沉积,膏泥岩段为局限泻湖沉积,白云岩段为局限泻湖—潮坪沉积,膏盐岩段为半局限泻湖—强蒸发膏盐湖沉积,泥岩段为滨浅湖沉积;按照层序地层学基本原理和五级层序划分方案对库车坳陷中东部古近系原型沉积盆地进行研究并建立了层序发育演化实体模型,研究认为该原型沉积盆地可以划分为两个二级超层序和3个三级层序,古近纪海侵是从大北—克深地区的河流下切谷开始的,3个三级层序均为海侵体系域和高位体系域旋回组合层序,海侵—高位体系域之间的转换界面发育最大或次级海泛面。     

苏北盆地晚白垩世-古新世海侵湖泊的证据及其地质意义

通过对苏北盆地钻井岩心分析研究总结得出,在晚白垩世、古新世苏北盆地曾与海相通,并遭受海侵影响。海侵的原因,可能是从晚白垩世晚期起,中国东部的地应力条件以引张力占优势,并在华北—渤海湾、苏北—南黄海和东海陆架区,发育了一系列为早第三纪巨厚沉积物所充填的半地堑箕状盆地,海水由东海向黄海海侵,造成陆架上箕状盆地在短时期内与海水相通。苏北盆地在晚白垩世泰州组—古新世阜宁组沉积形成了以全盆地阜二段、阜四段为主,局部泰二段的富含介形虫的暗色泥岩,成为该盆地的主力烃源岩。古生物以及岩矿、地球化学等方面的证据可以确定苏北盆地晚白垩世—古新世发育的湖盆环境可统称“近海湖泊”或将海侵层段称“海侵湖泊”,而至始新世戴南和三垛组沉积时则可统称内陆湖泊和河流冲积平原环境。通过对苏北盆地晚白垩世—古新世海侵湖泊的确切与充分的认识分析,不仅对苏北盆地晚白垩世—古新世时期的湖盆古地理重建,而且对烃源岩的发育与分布以及生油气潜力评价都具有重要的意义。     

天山东段地区二叠系芦草沟组沉积特征与古环境对比

天山东段地区二叠系芦草沟组的沉积时代、沉积环境和构造背景存在争议。根据芦草沟组中发现的标准化石桃树园吐鲁番鳕、托姆介介形虫和孢粉化石组合,结合沉积地层中大量碎屑锆石最年轻峰值年龄261 Ma,认为芦草沟组的沉积时代为瓜德鲁普世(中二叠世)而非乌拉尔世(早二叠世)。近年来,在芦草沟组中发现典型海相指示矿物海绿石、海相或海陆交互相托姆介介形虫,加之超高盐度咸化湖盆的证实,认为芦草沟组主体为湖相沉积,但部分沉积时段受到海侵(泛)事件影响。天山东段地区准噶尔盆地、三塘湖盆地、吐哈盆地二叠系芦草沟组具有相似的岩石组合、动物群面貌和构造特征,但不同盆地古盐度、古气候、古氧化还原条件、古水深、初级生产力及热液输入强度等具有差异,分析认为芦草沟组形成于相似的伸展裂谷构造背景,但不同盆地之间沉积特征具有差异、不具备统一的沉积中心,为一系列弥散性裂谷盆地群。     

塔里木盆地西南缘中生代沉积古环境恢复

对塔里木盆地西南缘中生代沉积相和沉积环境的研究,不仅可以了解晚三叠世—晚白垩世塔里木板块南缘活动大陆边缘的历次碰撞事件,也为研究新生代中亚地区强烈的陆内变形活动提供了重要信息。本文利用野外地质调查结果和地球物理资料,在沉积相和地震相分析基础上,重建中生代沉积体系和沉积环境。结果表明:塔里木盆地西南缘中生界的原始分布受晚三叠世弧后前陆冲带冲断作用和造山后伸展作用形成的古地形控制。早侏罗世发育了一系列独立分割的小断陷,以巨厚的冲积扇、辫状河三角洲沉积为特征,其受控于NWW—SEE走向的正断层,而非NW—SE走向的古塔拉斯-费尔干纳右旋走滑断裂;早侏罗世晚期—中侏罗世广泛发育滨浅湖和河流-沼泽相沉积,可能存在一个连通了塔里木盆地南缘、吐拉以及柴达木盆地西缘的统一沉积坳陷;至晚侏罗世,冲积环境再次出现,发育的粗粒碎屑岩为早白垩世湖盆扩张前的产物;早白垩世,丰富的陆源碎屑在古昆仑山前形成多个相互叠置的冲积扇—扇三角洲—扇三角洲平原沉积体;晚白垩世,随着海水自西向东侵入,塔里木盆地西南缘陆相碎屑沉积向东逐渐退却,海相沉积占有优势。     

塔里木盆地古近纪岩相古地理

古近纪是塔里木盆地由海向陆转化的时期。当时该区的海侵来自研究区西侧的古地中海分支,物源则主要是盆地北部的南天山以及南部的昆仑山,沉积中心在库车坳陷西部以及塔西南坳陷带的西部。古新世-始新世早期（库姆格列木群沉积期）在盆地北部库车坳陷发育砾岩、砂岩、碳酸盐岩及膏盐岩,沉积环境有滨岸、漏湖、潮坪及扇三角洲等,塔西南坳陷以碳酸盐岩和膏岩为特征,从东到西发育开阔台地、近岸局限台地、蒸发盐台地、辫状河三角洲环境等,二者之间即在塔北隆起及北部坳陷带位置为宽阔的古隆起区。始新世晚期-渐新世（苏维依组沉积期）整个盆地以滨浅湖为主,发育粉砂岩与泥岩互层沉积,塔西南坳陷虽然仍发育多个海相层,但海水的影响明显比始新世早期弱,当时主要古地理单元有海湾渴湖、滨浅湖、扇三角洲和辫状河三角洲。总体上,塔里木盆地在古近纪经历了早期以扇三角洲为主的浅水环境到晚期的滨浅湖及海湾溻湖环境,古近纪研究区的古气候以热带-亚热带的干旱气候为主。