塔里木盆地早古生代构造古地理演化与烃源岩

塔里木陆块为一具前寒武系基底的克拉通盆地,早震旦世—寒武纪陆块内和边缘发生裂解,至中奥陶世转为被动大陆边缘,组建塔北和塔中两个遥相对应的碳酸盐台地和边缘斜坡,其间的阿瓦提—满加尔地区为克拉通内浅海—深水盆。满参1井以东至满加尔为欠补偿的深海槽盆,早期沉积了富生物营养链的烃源岩,晚奥陶世克拉通转为前陆碎屑岩沉积,满加尔坳陷反转为浊流盆地。碎屑岩由东向西、由南东向北西迁移,造成向塔北和塔中海侵上超,结束碳酸盐台地演化的同时,沉积了局限台地型和台缘斜坡灰泥丘相的烃源岩。奥陶纪时塔里木盆地演化和沉积相的配置,是加里东期盆山转换的重要反响,形成多个沉积-构造转换面。早加里东运动,造成下早奥陶统与寒武系的假整合;中加里东运动即晚奥陶世始,塔里木转为前陆盆地,塔北和塔中分别为前陆隆起,阿瓦提—满加尔为复合隆间盆地;晚加里东运动(始于早志留世)发生了大规模的海退。     

四川盆地东部海相下组合油气勘探领域与有利勘探方向

四川盆地是一个大型叠合含油气盆地,经历了多期伸展-聚敛旋回,资源潜力巨大。近年来,盆地中部下组合天然气勘探在震旦系灯影组和下寒武统龙王庙组获得重大突破,但盆地东部尚未获得实质性进展,有利勘探方向尚待明确。以构造-沉积演化分析为基础,将盆地东部及邻区海相下组合划分为伸展分异台地(震旦纪至早寒武世沧浪铺期)、稳定统一台地(早寒武世龙王庙期至中奥陶世宝塔期)和挤压前陆坳陷(晚奥陶世至志留纪)三个演化阶段;根据油气成藏要素和运聚特征,划分出寒武系盐下碳酸盐岩、寒武系盐上碳酸盐岩和志留系致密碎屑岩等三个油气勘探领域,不同勘探领域制约油气成藏和富集的关键因素差异较大;指出了川东南震旦系灯影组四段台缘带、川东寒武系洗象池群碳酸盐岩浅滩和志留系小河坝组大型三角洲砂体等,为盆地东部海相下组合的有利勘探方向,同时明确了重点突破地区。     

渤海及周边地区早古生代岩相古地理

根据古郯庐断裂两侧地块分布特征,渤海及周边地区早古生代具有南北高、中间低的古地理格局,以清水碳酸盐沉积为主。基于钻井岩心、薄片及露头观察,总结了典型沉积相标志,认为区内发育近岸潮坪相、局限台地相和开阔台地相等3类沉积相,台内洼地、灰泥丘、台内滩、潟湖、台坪等5类沉积亚相,以及9类沉积微相。在寒武系和奥陶系沉积相划分与精细对比的基础上,刻画了渤海及周边地区早古生代4个典型沉积时期的岩相古地理:受二级海平面升降、构造沉降和古地形的影响,早寒武世靠近(水下)古隆起区发育近岸潮坪相,中部局限台地—开阔台地发育;中寒武世厚层鲕粒滩广泛发育;晚寒武世—早奥陶世广泛发育局限台地白云岩坪、石灰岩坪;中奥陶世广泛发育开阔台地相台内洼地泥晶灰岩沉积。     

塔里木克拉通寒武纪—奥陶纪原型盆地、岩相古地理与油气

寒武系—奥陶系是塔里木盆地最重要的海相碳酸盐岩含油气层系。基于板块构造环境、深部构造背景、沉积充填、构造演化、火山活动等分析,对塔里木克拉通寒武纪—奥陶纪原型盆地和岩相古地理进行了恢复,并研究其与油气的关系。根据盆地所受主要构造应力,对寒武纪—早奥陶世伸展构造背景阶段和中、晚奥陶世聚敛挤压构造背景阶段原型盆地及岩相古地理演化进行了分析。重点关注对油气聚集有重要控制作用的盆地内古隆起形成演化、碳酸盐岩台地演化与消亡过程、开阔及局限台地相及台缘相带展布等;总结了寒武系—奥陶系主要烃源岩和储集层发育模式。根据烃源岩发育所处的盆地类型及构造部位,认为塔里木盆地发育3种类型的优质烃源岩;储层主要划分为沉积型礁滩储层以及岩溶储层两大类。沉积型礁滩储层按照发育位置以及形成的控制因素可以分为4种类型,岩溶型储层按照发育部位及形成机理也可以划分为4类。综合考虑盆地构造演化、烃源岩和储层的发育等因素,提出了塔里木盆地海相碳酸盐岩未来的有利勘探领域。     

塔里木地区早古生代海平面波动特征:来自地球化学及岩溶的证据

下古生界是塔里木盆地内最有潜力找到大油气田的层位。通过盆地内48口钻至下古生界钻井的沉积层序与沉积相分析、9800km地震剖面的地震相分析、大量Sr、C同位素及微量元素分析,并结合相关资料,开展了寒武纪—奥陶纪的以世或期为单位的岩相古地理研究,定性探讨海平面变迁。在此基础上,运用沉积地球化学定量探讨海平面的波动。分析表明,早古生代塔里木地区经历了两次大规模的海侵与海退过程,寒武纪和奥陶纪各经历了一次。每个海侵与海退过程内各包含了两个较高频的海平面升降旋回,即早寒武世早期海侵—早寒武世中期至中寒武世晚期海退、中寒武世末期海侵—晚寒武世晚期海退、早奥陶世早期至中奥陶世中期海侵—中奥陶世晚期海退、晚奥陶世早期海侵—晚奥陶世中至晚期海退。在上述2次大规模的海侵与海退以及4个较高频的海平面升降旋回中,两次大的海侵分别发育于早寒武世早期以及晚奥陶世早中期,三次较大的海退出现于中寒武世晚期、晚寒武世末期、晚奥陶世早期。岩溶在地层格架中的发育支持了上述结论。     

柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块早古生代岩相古地理

通过对柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块的野外地质调查及精细观察,根据剖面中发育的岩石组合关系、沉积构造特征以及地层接触关系,对该区早古生代寒武纪—早奥陶世沉积及岩相古地理特征进行了详细研究。认为早古生代欧龙布鲁克微地块处于火山岛弧弧后区域,柴北缘洋俯冲及陆陆碰撞控制了该时期的盆山格局与沉积充填演化。欧龙布鲁克微地块下古生界主要发育一套海相碳酸盐岩建造,仅在寒武系底部以及下奥陶统存在陆源碎屑沉积。从岩石组合来看,沉积相类型大致可划分为蒸发潮坪相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和复理石盆地沉积5大类及相应的亚类。研究区早古生代整体处于海侵状态,欧龙布鲁克微地块早寒武世经历蒸发潮坪沉积,中、晚寒武世海侵范围逐步扩大,研究区接受了一套以浅海碳酸盐岩建造为特点的局限台地—开阔台地沉积。早奥陶世基本继承了寒武纪海侵范围,欧龙布鲁克微地块沉积环境向台地边缘浅滩—前缘斜坡转变,直至早奥陶世晚期台地相向中南方向迁移而形成于高海平面下的台缘斜坡—欠补偿深水陆棚沉积环境。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系沉积相与沉积演化模式

在塔里木盆地玉北地区奥陶系层序地层格架建立的基础上,通过对岩心、钻井、测井、地震及古生物等相关资料分析,以地震地层学和海相碳酸盐岩沉积模式为指导,对玉北地区奥陶系沉积相进行详细的研究,结果表明研究区奥陶系可划分为台地潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、陆架内缘斜坡和陆棚等6种沉积相,并明确了研究区奥陶纪各期沉积相平面展布特征,总结了纵向上的沉积演化规律为:早奥陶世早期发育台地潮坪相;早奥陶世晚期随着海平面的持续缓慢上升,过渡为局限台地相;中奥陶世演化为开阔台地相;晚奥陶世早期演变为斜坡相,至晚奥陶世中晚期则发育陆棚相沉积体系。综合考虑古地理沉积环境、沉积相平面组合规律及控制因素,建立了玉北地区奥陶系沉积演化模式。     

塔里木盆地寒武纪构造演化研究

对塔里木盆地寒武纪早、中、晚3个时期的古水深、沉积速率、构造沉降速率和拉伸系数计算结果表明,塔里木盆地在早寒武世为深度裂陷阶段,中寒武世为裂陷迁移阶段,晚寒武世为台内裂陷阶段,早寒武世与中-晚寒武世的构造差异性十分明显。早寒武世伸展引起的裂陷作用发生在塔东地区,伸展促使该区构造沉降速率远远大于台地相区,形成半深海盆地相环境。中-晚寒武世伸展向台地内部迁移,使台地内部的构造沉降速率远大于盆地相区,而台地内部较高构造沉降速率被更高的沉积速率所补偿,使得这里始终未能出现地貌上的凹地。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

塔里木盆地巴麦地区寒武—奥陶纪碳酸盐岩台地演化

通过对塔里木盆地巴麦地区寒武—奥陶系地震、沉积特征研究,运用地震、钻井岩心资料,对该区层 序特征分析,巴麦地区经历了由碳酸盐岩缓坡型台地向镶边斜坡型台地演化,主要控制因素是构造活动和海平面变化早— 中寒武世为缓坡型台地演化阶段,由于海平面频繁升降变化,台地边缘经历3次迁移;晚寒武世该区处于拉张环境形 成被动大陆边缘,海平面开始上升,发育镶边斜坡型台地,海平面相对上升速率小于沉积物供应速率,台地边缘向 盆地方向迁移;早奥陶世,海平面上升速率加快,大于沉积速率,台地以追补型叠加形式向台地方向迁移.     

湘鄂地区晚寒武世末至早奥陶世特马豆克期层序地层与岩相古地理

从寒武纪末至早奥陶世特马豆克期（牙形类Cordylodus intermedius 带至Serratognathus 带）,地处扬子陆块的湘鄂地区分为三个沉积区：浅水碳酸盐台地、台地东南缘碳酸盐岩、泥质岩混合沉积区和较深水细碎屑岩沉积区。前二个沉积区的层序地层分为4个正层序,在同一陆块内不同沉积区这四个三级层序相互可对比,代表了四次三级海侵、海退旋回。其中牙形类Paltodus deltifer 带中、下部是特马豆克期最大的海侵时期。特马豆克早期（Glyptoconus quadraplicatus 带）和晚期（Serratognathus带中、上部）分别发生过大的海退事件。各正层序的体系域岩相古地理格局能更客观地反映该地区特马豆克期古地理演化特征。特马豆克初期（C.lindstromi 带至C.angulatus带下部）自鄂西北至湘中地区依次为潮坪、潮间泻湖白云岩相、开阔碳酸盐台地、台地边缘浅滩、碳酸盐岩台地边缘斜坡、黑色碳质页岩盆地的古地理格局。特马豆克早期（Glyptoconus quadraplicatus 带）缓慢海退时期海水普遍变浅,自北向南依次为潮坪、潮间泻湖白云岩相、局限台地相、台地边缘浅滩相和较深水碳酸盐外陆架。特马豆克中期海进时期,生屑灰岩和页岩沉积向北超覆,扩展至青峰襄广断裂。湘鄂浅水碳酸盐沉积区为开阔碳酸盐台地,混合沉积区为较深水碳酸盐外陆架,湘中地区为深水泥质下外陆架。特马豆克晚期缓慢海退时期海水再度变浅,在湖北、湘西北开阔碳酸盐台地上,出现台内生屑浅滩、台地边缘生屑浅滩,浅滩上发育有海绵、苔藓虫礁丘。     

鄂尔多斯地块早古生代构造格局及演化

本文通过沉积、构造和沉降历史的综合分析，揭示了鄂尔多斯早古生代碳酸盐岩台地演化历史，恢复了不同演化阶段的古构造格局，并探讨了古构造的演化机制。     

Cambrian–early Ordovician volcanism across the South Armorican and Occitan domains of the Variscan Belt in France: Continental break-up and rifting of the northern Gondwana margin

The Cambrian–lower Ordovician volcanic units of the South Armorican and Occitan domains are analysed in a tectonostratigraphic survey of the French Variscan Belt. The South Armorican lavas consist of continental tholeiites in middle Cambrian–Furongian sequences related to continental break-up. A significant volcanic activity occurred in the Tremadocian, dominated by crustal melted rhyolitic lavas and initial rifting tholeiites. The Occitan lavas are distributed into five volcanic phases: (1) basal Cambrian rhyolites, (2) upper lower Cambrian Mg-rich tholeiites close to N-MORBs but crustal contaminated, (3) upper lower–middle Cambrian continental tholeiites, (4) Tremadocian rhyolites, and (5) upper lower Ordovician initial rift tholeiites. A rifting event linked to asthenosphere upwelling took place in the late early Cambrian but did not evolve. It renewed in the Tremadocian with abundant crustal melting due to underplating of mixed asthenospheric and lithospheric magmas. This main tectono-magmatic continental rift is termed the “Tremadocian Tectonic Belt” underlined by a chain of rhyolitic volcanoes from Occitan and South Armorican domains to Central Iberia. It evolved with the setting of syn-rift coarse siliciclastic deposits overlain by post-rift deep water shales in a suite of sedimentary basins that forecasted the South Armorican–Medio-European Ocean as a part of the Palaeotethys Ocean.     

鄂尔多斯盆地西南缘岐山地区中奥陶统沉积特征及沉积环境研究

本文通过野外剖面实测、样品采集、薄片鉴定等手段,收集地球化学数据及前人研究材料,对岐山地区岩性组合、沉积构造进行了研究,分析其中奥陶统沉积环境演化过程。结果表明,岐山地区在中奥陶统下马家沟组早期沉积白云岩,为局限海台地环境;下马家沟组中、晚期沉积中厚层状灰岩,为开阔海台地环境;上马家沟组沉积厚层的纹层状灰岩夹碎屑流、浊流等深水沉积建造,水体逐渐加深,并进入台地前缘斜坡沉积环境;峰峰组发育厚层的纹层状灰岩,为台地前缘斜坡环境并向深水海盆靠近。由此判断岐山地区应为南缘凹陷上,除淳化-旬邑次级凹陷以外的另一个水体更深、坡度更大的次级凹陷。     

An Early Paleozoic Inter‐Platform Shelf in the Southwest of Tarim Basin,NW China and its Significance for Petroleum Exploration

An early Paleozoic inter‐platform, platform, slope and shelf succession comprised of five Cambrian to mid‐Ordovician seismic sequences, has been identified in the southwestern part of the Tarim Basin. A previously unknown, elongate shelf succession that extends from east to west transects the Taxinan area of the southwestern Tarim Basin. It was flanked by carbonate platforms and platform margins, and by peri‐platform margin slopes on its north and south sides. The Markit platform margin and slope, located along the northern side of the shelf, extended nearly linearly west to east with some headlands and embayments towards the east. The Tangnan platform margin and slope, located along the southern side of the shelf, extended southwest to northeast and was more sinuous with pronounced northwest‐directed headlands flanked by embayments. Differentiation of these settings began in earliest Cambrian time during continental breakup. Initially, broad gentle slopes flanked an open shelf seaway in Cambrian time. In Early Ordovician time, the Markit and Tangnan platform margins became more distinct and rimmed, and were flanked by slightly steeper, but still very gentle slopes. During their deposition, these platform margins and their adjoining slopes exhibited some lateral migration, with a slight overall widening of the open shelf seaway between them from Cambrian to Ordovician time. The presence of these platform margin and slope successions in the southwestern area of the Tarim basin provides another focus for petroleum exploration and discovery of additional carbonate reef‐shoal reservoirs in the Markit and Tangnan areas. The adjoining deep‐water shelf shale and mudstone shelf succession itself is an additional prospective petroleum source rock in close proximity to these potential reef‐shoal reservoirs.     

黔东湘西寒武纪碳酸盐台地边缘和斜坡沉积特征及大陆边缘构造性质讨论

本文研究了寒武纪台地边缘和斜坡沉积特征、沉积模式演化及与扬子板块东南缘构造演化的关系,认为该区从寒武纪到早奥陶世为长期发育以加积和推进为主的碳酸盐台地;该区长期处于稳定下沉的构造背景,说明扬子板块东南缘已进入成熟被动陆缘阶段。在台地和斜坡上形成向上变浅或向上先变粗后变细的沉积旋回。并着重论述了斜坡碎屑流沉积类型、特征和成因机制;其碳酸盐碎屑流主要为复合支撑机制,其流动过程中普遍存在脉动性或波动性及流动转化现象;系统建立了寒武纪台地边缘模式及演化序列;探讨了板块构造演化与成矿作用关系,指出湘黔汞矿带、铅锌矿带可能与逆冲席有关。     

阿尔金断裂两侧早古生代沉积建造与构造演化

阿尔金断裂两侧地质体能否对比,是中国西部地质领域里的重大科学问题,长期存在争议。以沉积建造和地质构造为基础,结合古生物和古地磁资料,对比分析早古生代阿尔金断裂两侧地质特点,认为早古生代阿尔金断裂两侧的岩相古地理及其他地质特征都具有很大差别:1）早寒武世塔里木陆块主要是伸展环境,缺少火山活动,祁连地区主要是收缩环境,发育火山活动;中寒武世塔里木北缘深水盆地里普遍出现含磷钒铀沉积,祁连地区主要形成火山岩及蛇绿岩;寒武纪中晚期柴达木北缘出现红色泥岩建造,而塔里木无论是盆地区还是盆地边缘,均缺少这套沉积;奥陶纪,祁连地区继承寒武纪构造特点,塔里木则转化为收缩环境;志留纪,塔里木南北两侧形成弧后扩张盆地,祁连地区俯冲作用基本消失,南祁连形成弧后海相前陆盆地。2）寒武纪至奥陶纪塔里木、柴达木、祁连地区生物分别具有亚—奥生物区、华北生物区和华北与华南型混生特点;中晚志留世塔里木和祁连地区分别为温带和亚热带—温带生物特点。3）寒武纪塔里木、柴达木—中祁连及阿拉善等陆块位于南半球低纬度地区;奥陶纪塔里木明显南移,阿拉善、柴达木徘徊在赤道附近;志留纪到泥盆纪,塔里木北移大于33°,柴达木与阿拉善分别北移约5°和10°;各陆块有明显不同的运动轨迹。4）寒武纪阿尔金地块漂浮于阿尔金洋中,寒武纪晚期开始阿尔金洋向两侧陆块俯冲后消亡。因此,早古生代阿尔金断裂两侧具有完全不同的岩相古地理特征,应当使用不同的思路和方法进行资源勘查。     

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩台地样式及其沉积响应特征

从寒武纪到奥陶纪,塔里木盆地经历了早、中寒武世缓坡型碳酸盐岩台地,晚寒武世—早中奥陶世弱镶边斜坡型碳酸盐岩台地,晚奥陶世早期孤立型碳酸盐岩台地和晚奥陶世中晚期淹没型碳酸盐岩台地四种不同台地结构型式的演变。不同类型的碳酸盐岩台地在其剖面结构、台地边缘特征、沉积相构成等方面有着显著差异,它控制了不同区域沉积相类型和特征,并决定了烃源岩、储集岩和区域盖层的发育条件和展布规律。通过地震、钻井层序地层分析,总结出了不同类型的碳酸盐岩台地结构的层序—沉积相模式。在碳酸盐岩台地演变过程中,塔里木盆地发育二期坡折带:寒武纪—早中奥陶世形成第一期坡折带,沿着库南1井—满参1井—塔东2井一线分布,呈向西凸伸的弧形带;晚奥陶世发育第二期坡折带,由库南1井—满参1井—塔中1井—塘参1井延伸,呈向东凸伸的弧形带。坡折带的迁移变化,反映着台地样式的转变。