四川南充盐盆下中三叠统杂卤石形成条件及找钾意义

杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)是一种复盐,为盐类矿产中分布较为广泛的一种含钾矿物,在四川盆地三叠纪蒸发岩中广泛发育,并经常和其它钾镁盐矿物密切共生.由于杂卤石较其它钾镁盐矿物的溶解度低,易于残存保留,因此常被作为寻找钾盐矿床的重要标志和线索.其中南充盐盆嘉陵江组五段-雷口坡组一段(T1 j5-...     

试论四川盆地下、中三叠统钾盐矿物的形成

<正> 四川盆地下、中三叠统蒸发岩中,分布有较多的杂卤石和微量-少量的无水钾镁矾、硫镁矾等钾镁盐矿物,对它们的成因进行研究,一直是研究四川盆地成钾条件的重要课题。一、地层及含盐系概况下、中三叠统主要由碳酸盐岩和蒸发岩构成,局部发育有紫红色碎屑岩,地层划分及岩性如表1。其中,嘉陵江组二段、四段、五段上部和雷口坡组(或巴东组)一段下部及上部、雷口坡组三段、四段为蒸发岩系,其间为浅海石灰岩(有的夹白云岩)。上述蒸发岩系相应称为嘉     

四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及膏盐盆迁移演化与构造意义

通过详细的岩石学特征分析,结合区域分布,研究了四川盆地中三叠统雷口坡组的膏盐岩成因,进而讨论了其反映的膏盐盆迁移和演化及构造指示意义。雷口坡组总体存在两种岩性组合和分布特征的膏盐岩,一类出现于雷一段—雷三段下亚段沉积时,表现为纹层状膏盐岩夹块状膏盐岩,厚度较小,横向分布稳定,属于泻湖成因;另一类出现在雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时,以块状硬石膏岩和石盐岩为主,厚度差异巨大,横向变化较快,并且膏盐岩沉积中心出现向西、向北迁移的趋势,与早期的膏盐岩形成了鲜明对比,属于膏盐盆成因。由此反映出构造信息,四川盆地中三叠世雷口坡期的构造应力场总体处于由张应力向挤压应力转换,其中,雷一段—雷三段下亚段沉积时盆地总体处于构造平静期,为张应力向挤压应力转换的过渡期;相比而言,雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时为构造活跃期,盆内北西—南东向和北东—南西向应力挤压趋于活跃,新的沉降中心形成,强烈的蒸发作用使得膏盐岩在凹地快速沉积,并随挤压的阶段性活跃,发育向北、向西迁移趋势的雷三段中亚段、雷三上亚段、雷四段下—中亚段沉积期三期膏盐盆,川西凹陷的形成与演化从雷三段中亚段沉积期已经开始发育,并在雷四段下—中亚段沉积期已具雏形。这些认识为四川盆地雷口坡组膏盐岩成因研究提供了新基础参考信息。     

Origin of the Leikoupo Formation Gypsum-Salt and Migration Evolution of the Gypsum-Salt Pot in the Sichuan Basin, and Their Structural Significance

通过详细的岩石学特征分析,结合区域分布,研究了四川盆地中三叠统雷口坡组的膏盐岩成因,进而讨论了其反映的膏盐盆迁移和演化及构造指示意义.雷口坡组总体存在两种岩性组合和分布特征的膏盐岩,一类出现于雷一段雷三段下亚段沉积时,表现为纹层状膏盐岩夹块状膏盐岩,厚度较小,横向分布稳定,属于泻湖成因;另一类出现在雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时,以块状硬石膏岩和石盐岩为主,厚度差异巨大,横向变化较快,并且膏盐岩沉积中心出现向西、向北迁移的趋势,与早期的膏盐岩形成了鲜明对比,属于膏盐盆成因.由此反映出构造信息,四川盆地中三叠世雷口坡期的构造应力场总体处于由张应力向挤压应力转换,其中,雷—段—雷三段下亚段沉积时盆地总体处于构造平静期,为张应力向挤压应力转换的过渡期;相比而言,雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时为构造活跃期,盆内北西—南东向和北东—南西向应力挤压趋于活跃,新的沉降中心形成,强烈的蒸发作用使得膏盐岩在凹地快速沉积,并随挤压的阶段性活跃,发育向北、向西迁移趋势的雷三段中亚段、雷三上亚段、雷四段下—中亚段沉积期三期膏盐盆,川西凹陷的形成与演化从雷三段中亚段沉积期已经开始发育,并在雷四段下—中亚段沉积期已具雏形.这些认识为四川盆地雷口坡组膏盐岩成因研究提供了新基础参考信息.     

四川盆地三叠纪蒸发岩特征、盐盆迁移及其构造控制

四川盆地早、中三叠世共有六次成盐期,形成二十多个大小不等的盐盆。通过统计大量含盐钻井的盐岩层位、厚度、分布及含钾情况,圈定了各成盐期次盐盆的分布范围和成盐中心。盐盆范围与成盐中心清晰地显示:四川盆地早三叠世嘉陵江期末至中三叠世雷口坡期初(T1j5~T2l1-1),和中三叠世雷口坡期末(T2l4),分别在盆地东北部和西部,进入高盐度化成盐环境,具备成钾条件。盐盆的这一时空格局是印支运动江南古陆和龙门山之间差异性推覆、挤压下,补偿盆地的轴线不断向西方向迁移的结果,同时表明盆地迁移演化过程中,成钾环境发生于盐化旋回中嘉四段、嘉五段和雷四段等时段持续干旱的"气候窗"与潮坪上一些小"盐盆窗"的耦合。     

川东北黄金口背斜三叠系深部杂卤石特征及成因探讨

川东北早中三叠纪具备成盐成钾条件,黄金口背斜地区发现深部富钾卤水已经有近40年的历史,但是尚无对深层杂卤石的系统研究。近年,四川省启动了新一轮的找钾工作,并在黄金口背斜地区施工了钾盐探井,文章依托钻孔编录及测井资料,对该孔含盐系地层沉积特征进行了研究,并系统采集了3500 m以深的杂卤石、石盐、硬石膏等蒸发岩样品进行了分析测试。该孔杂卤石主要赋存于嘉陵江组五段二亚段与雷口坡组一段一亚段含盐地层中,可细分为4个成盐旋回,共发现杂卤石矿层8层,累计厚度33.5 m。该孔杂卤石主要呈薄层状产于硬石膏中,部分呈斑点状、团块状、薄层状产于石盐中,镜下呈半自形-他形粒状、板状、柱状结构,结合粉晶X衍射及扫描电镜观察,初步认为该孔杂卤石为原生沉积成因。     

四川盆地东部垫江盐盆三叠系海相钾盐成钾有利区圈定： 地球物理和地球化学方法综合应用

垫江盐盆是四川盆地三叠纪时期重要的一个成盐成钾次级盆地,在早三叠世嘉陵江组四段岩盐中发现了大量含钾矿物,具备成钾潜力,但海相钾盐成矿有利区还需要进一步研究.本文通过系统收集垫江盐盆内已有钻孔资料,对嘉陵江组四段岩盐厚度进行统计,对嘉陵江组四段钻井岩盐样品进行化学成分分析,结果表明在双龙地区和五洞地区岩盐厚度大,岩盐钾含量较高,可能是古盐湖蒸发浓缩中心;对垫江盐盆内3条地震剖面进行重新解译,并开展了7条大地电磁测深剖面测量工作,结果显示早三叠世嘉陵江期在垫江盐盆北段的五洞地区和南段的双龙地区可能存在有利于钾盐沉积的凹地,地球物理和地球化学结果较为一致.综合分析认为,早三叠世嘉陵江期,垫江盐盆北段的五洞镇一带和南段的双龙一带是海相钾盐成矿的有利区,研究结果可为进一步开展钻孔验证提供科学依据.     

陕北奥陶纪盐盆厚层钾石盐高矿化段的发现及其找钾启示

位于陕北奥陶纪盐盆东二盐凹东部的钾盐科学勘查井——绥钾1井,揭示了奥陶系马家沟组马五6亚段厚度为118.17 m,其中岩盐厚度累计100.38 m。本次工作将该井马五6亚段划分为4个成盐韵律,并利用示钾微化反应和岩盐样品溴、氯、钾元素分析为主要分析手段对绥钾1井岩盐段的含钾性进行评价,结果表明:该井马五6亚段发育累计厚度达64.7 m的厚层钾石盐高矿化段,发育4套成盐韵律,含钾石盐分布在相对完整的韵律Ⅱ和韵律Ⅲ中大部分的褐红色和褐色石盐中,以韵律Ⅱ含钾性最好,石盐顶部的泥质夹层起到了保护作用;本井整体K+含量在0.08%~1.24%之间,一般在0.1%以上,平均为0.23%,局部井段钾含量接近边界工业品位;Br-含量在90×10-6~400×10-6之间,平均为242×10-6;Br-×103/Cl-(溴氯系数)在0.17~0.98之间,平均为0.45。溴值和溴氯系数绝大部分达到钾石盐-光卤石沉积阶段。利用绥钾1井和盐盆内其他地区9口盐探井的平均钾含量数据编制了陕北奥陶纪盐盆马五6亚段K+含量(%)变化趋势图,该图指示东南部的东二盐凹是研究区较有利的含钾盐凹。绥钾1井马五6亚段厚层钾石盐高矿化段的发现,不仅揭示了该盐盆巨大的找钾前景,也为今后钾盐勘查工作部署指明了方向。     

论鄂尔多斯盆地陕北盐洼镇钾1井奥陶系马四段的重复

陕北奥陶纪盐洼区钻探的镇钾1井"马五6盐层段"(奥陶系马家沟组五段6分段)出现了异常的岩性组合序列,盐岩厚度大幅度减薄,代之以厚度100 m以上的纯碳酸盐岩地层,这一变化单从沉积学角度无法解释。为了弄清该井异常岩性段的层位归属,开展了岩性组合、测井旋回、碳氧同位素对比和地震剖面多种资料的综合分析。纵向地层岩性、测井旋回特征、碳氧同位素对比分析表明,这套地层是构造复杂化了的异常地层序列,并非原地沉积,厚度超过100 m的碳酸盐岩地层实为马四段(马家沟组四段),与下伏原地正常沉积的马四段重复。地震剖面显示马四段重复可能与塑性盐岩卷入复杂化了的逆断层有关。因此,镇钾1井钻前预测的"马五6盐层段"实际上是以马四段为主的逆冲断片,该井地层存在重复。镇钾1井马四段重复的确认,有助于正确认识陕北盐洼区马五6地层充填序列,推动局部构造—沉积相关研究工作的进一步开展。     

四川盆地东部垫江盐盆早三叠世嘉陵江组四段杂卤石成因及对成钾的指示

四川盆地三叠纪是主要的成钾期,目前发现的主要含钾矿物为杂卤石,有关早三叠世嘉陵江组四段石盐岩中杂卤石成因一直存在争议.采用薄片鉴定、扫描电镜、稀土元素和锶同位素等手段,分析了四川盆地东部垫江盐盆长寿地区嘉陵江组四段石盐岩中杂卤石矿物形态特征,初步探讨了该杂卤石成因及对寻找海相钾盐的指示意义.扫描电镜下与石盐岩共生的杂卤...     

川东北早-中三叠世聚盐环境及海水浓缩成钾模式

川东北地区中下三叠统海相含蒸发岩地层是近十年来油气勘探开发的重点区域,但对其中的蒸发岩沉积序列研究较少,对含钾蒸发岩系的分布规律还不清楚。本文以气钾兼探为指导思想,在钻井岩心、野外露头和大量钻测井资料的基础上,开展了川东北中-下三叠统层序岩相古地理、蒸发岩分布特征和成钾条件研究,结果显示:嘉陵江组沉积时期,蒸发岩明显受三级海平面升降变化的控制,主要发育于高位体系域,即层序SQ1高位期沉积的嘉二段和层序SQ2高位期沉积的嘉四、五段;雷口坡组沉积时期则主要受上扬子区域构造体制转换的控制,盆地整体抬升及周缘古陆或古隆起的形成,造成该时期总体为相对局限的沉积环境,海侵体系域和高位体系域的蒸发岩分布没有明显差别,都有膏盐层发育,且厚度都较小;川东北早-中三叠世在克拉通浅水环境碳酸盐岩局限台地、低纬度温暖干旱气候、海平面下降的联合控制下,海水向中心浓缩咸化,在宣汉-达州地区形成浓缩咸化中心,是最有利的找钾地区。     

中国三叠纪钾盐沉积——以四川为例

中国三叠系蒸发岩分布于华南,面积超过100×10⁴km²,发现硫酸钾盐及富钾卤水,钾盐矿物有杂卤石、无水钾镁矾、硫锶钾石及多钙钾石膏等,富钾卤水矿化度255~382g/l,含钾量4~49g/l。蒸发盆地的发展受控于古构造及古地理,经历了开放台地一局限台地一堰塞湖一盐湖的发展阶段。钾盐沉积后,经历多阶段的复杂演变。富钾卤水中的钾主要来自硫酸钾盐的深滤,其次来自蒸发浓缩卤水及火山灰吸附钾的释放。杂卤石与富钾卤水的钾同位素测年值分别为210~150Ma及264~150Ma,说明固液相钾盐同源。从地质背景及成矿环境预测,三叠系的钾盐类型只能是硫酸钾盐,主要目的层为T₁j^5~2及T₂l^4~2,主要成矿带为构造分异及钾异常明显的四川盆地东、西部,富钾卤水的储集取决于蒸发岩地层的含钾性、碳酸盐夹层的裂隙发育程度及构造控矿条件。找矿模型应是油气钾卤兼探。     

宣达地区中、下三叠统含杂卤石蒸发岩测井响应及岩性识别

钾盐主要用于农业中钾肥的生产,中国是钾盐消费和进口大国,但中国钾资源少、产量低,因此钾盐勘探对中国粮食安全有重要意义。四川盆地是中国找钾的重要区域,文章运用岩芯样品、测井等资料,通过X射线粉晶衍射、元素含量测试等实验对宣达地区中、下三叠统嘉陵江组-雷口坡组含盐系典型矿物特征及岩石测井响应特征进行分析,并基于测井解释方法原理对杂卤石进行识别。结果表明,研究区钾盐矿物包括氯化盐矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物3类,固态钾盐矿物主要为杂卤石,常与石盐、硬石膏共存,具有高电阻率、高密度、高伽马、高K的特征,主要分布于T₁j^4-2、T₁j^5-2层段。     

四川盆地三叠纪古盐湖已达钾石盐析出阶段——来自石盐流体包裹体化学组成的约束

石盐的流体包裹体成分可提供古流体组成的物理化学信息,用以探查卤水组成变化及环境演化规律等。四川盆地位于上扬子地台,其中的早-中三叠纪沉积建造是中国海相找钾的有利层位之一。获取石盐沉积时期的卤水成分信息,是深刻认识四川盆地古海水蒸发浓缩程度的重要途径。文章利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法,对采自川东地区长平3井嘉陵江组的石盐流体包裹体开展了化学组成分析,结果显示古卤水化学类型为Mg_SO4型;流体包裹体中的ρ(K~+)与现代海水浓缩到钾石盐析出阶段的ρ(K~+)基本一致,可能揭示了盆地三叠纪时期古卤水已达到钾石盐析出阶段,对四川盆地沉积环境演化及钾盐成矿规律研究等具有重要的理论意义。     

澜沧江南带三叠纪火山岩岩石学、地球化学特征、Ar-Ar年代学研究及其构造意义

滇西三江地区澜沧江南带广泛发育三叠纪火山岩。在北部云县一带,中晚三叠世火山岩出露齐全,自下而上可划分为中三叠统忙怀组(T₂m),上三叠统小定西组(T₃x)和上三叠统芒汇河组(T₃mh)。忙怀组以酸性火山岩为主,为一套流纹岩夹火山碎屑岩组合;小定西组发育为中基性火山熔岩夹火山碎屑岩;芒汇河组具有流纹质火山碎屑岩与玄武岩共存的"双峰式"火山岩特征。地球化学特征表明,南澜沧江带三叠纪火山岩具有弧火山岩与大陆板内火山岩的双重属性,推测其形成环境为过渡型的大陆边缘造山带环境。对南澜沧江带南部景洪附近采集到的石英安山岩样品进行Ar-Ar年龄测试,得到的坪年龄为236.7±2.2Ma,为中三叠世。结合火山岩年代学结果,推测澜沧江洋主碰撞期为早三叠世,中三叠世与晚三叠世早期分别为碰撞后的应力松弛阶段与洋盆继续俯冲期,到晚三叠世末期,俯冲作用结束,澜沧江洋关闭。     

Potash–Forming Regularity of the Ordovician Marine Northern Shaanxi Salt Basin: Insight from Review and Prospect of the Deep Geology of the Ordos Basin

The Ordovician Northern Shaanxi Salt Basin(ONSSB), located in the east–central Ordos Basin, western North China Craton(NCC), is one of the largest marine salt basins yet discovered in China. A huge amount of halite deposited in the Mid-Ordovician Majiagou Formation, and potashcontaining indication and local thin layer of potash seam were discovered in O2 m65(6 th submember, 5 th member of the Majiagou Formation). This makes ONSSB a rare Ordovician potash-containing basin in the world, and brings new hope for prospecting marine solid potash in this basin. However, several primary scientific problems, such as the coupling relationship between ONSSB and the continent nucleus, how the high-precision basement fold controls the ONSSB, and how the basement faults and relief control ONSSB, are still unclear due to the limitations of the knowledge about the basement of the Ordos Basin. This has become a barrier for understanding the potash-forming regularity in the continental nucleus(CN) area in marine salt basin in China. Up to now, the material accumulation has provided ripe conditions for the answers to these questions. Latest zircon U-Pb ages for the basement samples beneath the Ordos Basin reveal that there exists a continental nucleus(Yi-Meng CN) beneath the northern Ordos Basin. And this brings light into the fact that the ONSSB lies not overlying on the YiMeng CN but to south Yi-Meng CN. Both do not have superimposed relationship in space. And borehole penetrating into the basement reached Palaeoproterozoic meta-sedimentary rocks, which suggests the ONSSB is situated in the accretion belt of Yi-Meng CN during geological history. Basement relief beneath the ONSSB area revealed by seismic tomography and aeromagnetic anomaly confirms the existence of basement uplift and faults, which provides tectonic setting for sedimentary center migration of the ONSSB. Comparative research with various data sources indicates that the expanding strata in the ONSSB adopted the shape of the basement folds. We found that the orientations of the potash sags showed high correlation with those of several basement and sedimentary cover faults in the ONSSB. The secondary depressions are also controlled by the faults. Comparative research between all the global salt basins and continental nuclei distribution suggests that distribution of the former is controlled by the latter, and almost all the salt basins developed in or at the margin of the continental nucleus area. The nature of the tectonic basement exerts a key controlling effect on potash basin formation. And on this basis we analyzed in detail the geological conditions of salt-forming and potash-forming in the ONSSB.     

楚雄盆地油气资源亟待勘查发现

中国南方（四川盆地除外）海相中、古生界油气勘查已有半个世纪的历史,其中的楚雄盆地因具备形成大中型油气区的物质基础和有利的构造环境而成为油气勘探的突破口。楚雄前陆盆地烃源岩主要发育在€₁、O_1-2、D_1-2、T₃y、T₃l、T₃g、T₃s及J_1-2中,盆地内2个重要的储盖组合分别为中上泥盆统-上三叠统下部海相层和三叠统上部陆相层-中下侏罗统。中国南方油气勘探战略思路是绕着地台边缘走,因为地台上生烃条件不好,加之后期改造变形复杂、抬升强烈、演化程度高等,不利于油气藏形成。      

川东盆地长寿地区三叠系杂卤石的发现及其成因研究

笔者先后2次对川东盆地盐矿实地考察,并系统采集了样品。水溶化学分析结果表明,长寿地区T1j4-2地层中岩盐w(K+)较高,最高可达3.25%,明显高于其他盐矿点(合川盐矿、云阳盐矿及万州高峰盐矿)。岩盐Br-含量也较高;Br×103/Cl值相对较高,一般为0.26~0.36,最大可达0.41,已达到晚期石盐沉积,甚至是钾镁盐早期沉积阶段。而后又对K+含量较高的样品(不含KCl)进行配矿分析,同时结合岩矿鉴定及XRD分析验证,首次发现和确定长平3井的主要含钾矿物为杂卤石,样品中不含钾石盐(KCl)。通过对样品薄片镜下观察,杂卤石为自形-半自形的板状和柱状及叶片状形态,结合杂卤石与石盐的接触关系及Br×103/Cl值分析,认为长平3井杂卤石为原生沉积成因,而非如前人所认为的四川盆地其他地区的杂卤石成因——后期含钾镁较高的热卤水交代硬石膏而形成。这一认识对该区寻找可溶性钾盐具有一定的启示作用。     

Gas genetic type and origin of hydrogen sulfide in the Zhongba gas field of the western Sichuan Basin, China

Natural gases and associated condensate oils from the Zhongba gas field in the western Sichuan Basin, China were investigated for gas genetic types and origin of H₂S by integrating gaseous and light hydrocarbon geochemistry, formation water compositions, S isotopes (δ³⁴S) and geological data. There are two types of natural gas accumulations in the studied area. Gases from the third member of the Middle Triassic Leikoupo Formation (T₂l³) are reservoired in a marine carbonate sequence and are characterized by high gas dryness, high H₂S and CO₂ contents, slightly heavy C isotopic values of CH₄ and widely variable C isotopic values of wet gases. They are highly mature thermogenic gases mainly derived from the Permian type II kerogens mixed with a small proportion of the Triassic coal-type gases. Gases from the second member of the Upper Triassic Xujiahe Formation (T₃x²) are reservoired in continental sandstones and characterized by low gas dryness, free of H₂S, slightly light C isotopic values of CH₄, and heavy and less variable C isotopic values of wet gases. They are coal-type gases derived from coal in the Triassic Xujiahe Formation.The H₂S from the Leikoupo Formation is most likely formed by thermochemical SO₄ reduction (TSR) even though other possibilities cannot be fully ruled out. The proposed TSR origin of H₂S is supported by geochemical compositions and geological interpretations. The reservoir in the Leikoupo Formation is dolomite dominated carbonate that contains gypsum and anhydrite. Petroleum compounds dissolved in water react with aqueous SO₄ species, which are derived from the dissolution of anhydrite. Burial history analysis reveals that from the temperature at which TSR occurred it was in the Late Jurassic to Early Cretaceous and TSR ceased due to uplift and cooling thereafter. TSR alteration is incomplete and mainly occurs in wet gas components as indicated by near constant CH₄ δ¹³C values, wide range variations of ethane, propane and butane δ¹³C values, and moderately high gas dryness. The δ³⁴S values in SO₄, elemental S and H₂S fall within the fractionation scope of TSR-derived H₂S. High organo-S compound concentrations together with the occurrence of 2-thiaadamantanes in the T₂l reservoir provide supplementary evidence for TSR related alteration.     

塔里木盆地沙雅隆起托甫2井志留系划分对比

托甫2井志留系发育不全,仅残存下统(兰多维列统)柯坪塔格组与塔塔埃尔塔格组,柯坪塔格组分为三段:上下为砂岩段,中间为泥岩段,颜色以灰色、灰绿色为基调.塔塔埃尔塔格组为褐色、棕红色细砂岩与泥岩.在柯坪塔格组中下段获丰富的笔石、几丁石与疑源类化石,详细地讨论了这些属种的时代分布与地理分布,根据生物群特征,可将其归入3个化石组合(带),即Parakidograptus acuminatus,Belonechitinacf.postrobusta-Spinachitina sp.nov.与Dactylofusa cabottii-Cymatiosphaera densisepta-Leiosphaeridia组合,首次为主要勘探目的层之一的柯坪塔格组划分与对比提供了多门类的化石依据.托甫2井志留系可划分为1个Ⅱ级层序,4个Ⅲ级层序;Ⅱ级层序的顶、底界分别为区域不整合面T06与T07,具有明显的下削、上超特征.并以岩石地层为基础,生物地层为依据,结合测井地层与层序地层,厘定了托普2井志留系地层层序及组段的岩电特征,同时建立了覆盖区井下柯坪塔格组下段与上奥陶统桑塔木组的划分标准.