塔里木盆地古近系层序地层研究

运用露头、钻井岩心及测井层序地层学的有关理论方法,对塔里木盆地周边露头及盆地内钻井剖面的古近系进行了详细的沉积学和层序地层学研究,共识别出6个三级层序界面,把塔里木盆地古近系划分为5个三级层序。其中,古新世-始新世早期（库姆格列木群沉积期）发育3个层序,从下到上为S1,S2和S3。S1大致相当于库姆格列木群底部的砾岩段、膏泥岩段到白云岩段,在塔西南地区相当于土依洛克组。S2和S3大致相当于库车坳陷库姆格列木群上部两套膏盐岩段以及塔西南坳陷阿尔塔什组-齐姆根组及卡拉塔尔组-乌拉根组的两套膏盐岩段。始新世晚期-渐新世（苏维依组沉积期）发育1~2个三级层序,即S4和S5。S4相当于库车坳陷的苏维依组和塔西南坳陷巴什布拉克组的主体,S5仅在部分钻井中见到,以苏维依组顶部局部发育的扇三角洲相砂砾岩为代表。在这些层序中,低位体系域往往以发育扇三角洲分流河道及辫状河道相砂砾岩以及咸化潟湖或蒸发台地相厚层膏盐岩为特征,而水进体系域多以滨浅湖相泥岩和粉砂岩为主,高位体系域则主要为碳酸盐岩及富泥质的沉积序列。     

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。     

塔西南坳陷中新生代蒸发岩沉积初探

通过资料搜集、蒸发岩野外露头地质调查、石盐岩沉积特征分析及盐类矿物学研究,对塔里木盆地塔西南坳陷中新生代蒸发岩的分布、层位、盐类矿物组合、成因进行了初步探讨。塔西南坳陷石盐岩沉积呈透镜体状,主要沿西昆仑山前分布,常含有褐红色、灰绿色泥砾,泥砾岩性与吐依洛克组下段岩性一致,推测应为吐依洛克组沉积晚期海退期成盐,其层位应归属于吐依洛克组上段。石盐岩透镜体在横向分布上不连续,反映了当时塔西南坳陷内部可能存在多个古盐湖次级凹地,其在干旱气候条件下经浓缩蒸发成盐。蒸发岩矿物除石盐、石膏外,还见有杂卤石、钙芒硝等,其中杂卤石可能为后期富钾卤水交代原生石膏的产物,而乌泊1井石盐表面大量的次生钙芒硝可能为盐湖后期石盐析出阶段含钙地下水缓慢持续补给盐湖的产物。     

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。     

库车坳陷羊塔4井岩屑钾盐矿化层特征及资源量预测

通过库车坳陷羊塔4井盐岩岩屑含钾异常特征,参照钾盐矿一般工业指标,拟定了该井岩屑代表的矿化和工业矿层指标,然后对古近系库姆格列木群(E1-2k)含钾盐层进行划分,共划分三个矿化段和四个钾盐矿层.矿化段累计厚度为50m,矿石KCl平均含量7.11%.预测钾石盐矿石远景资源量7.22亿t.羊塔4井钾盐矿层的发现,使塔里木盆地找钾工作取得突破性进展.     

库车前陆盆地第三系沉积相配置及演化研究

以塔里木盆地库车前陆坳陷第三系的重点油气储层段—下第三系库姆格列木群和苏维依组,以及上第三系吉迪克组为主要研究对象,识别出区内主要发育了扇三角洲、三角洲、湖泊和潮坪—泻湖相等沉积相类型。结合对前陆构造运动和沉积古地理的综合分析,指出了库车坳陷第三系的沉积演化特点:北部山前带以发育扇三角洲相为典型特征,南部出现正常三角洲相,中部以湖泊相占优势,且沉积和沉降中心从库姆格列木群沉积时期至吉迪克组沉积时期有由西向东迁移的特点。      

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。     

库车坳陷古近系库姆格列木组高精度层序地层分析及其油气勘探意义

库车坳陷古近系库姆格列木组是盆地内重要的含油气层段。本文应用高精度层序地层学的理论和方法，在库车坳陷古近系库姆格列木组地层中划分出3个三级层序、14个四级层序和数十个五级层序(准层序)。四级层序中发育有冲积扇、辫状河、曲流河、辫状河三角洲和滨浅湖等沉积体系，局部地区发育下切水道、干旱盐湖、泻湖—海湾、半深湖、浊流—重力流等沉积。该组下部四级层序：Psk1、Psk5和中上部四级层序Psk7、Psk12等的砂质沉积形成区内的主力储层，主要分布在盆地北—西北缘和东—东南缘，与其上覆的泥岩、膏泥岩形成有利的储盖组合。     

库车盆地古-新近纪蒸发岩沉积对喜马拉雅构造运动期次的响应

库车盆地在古—新近纪时期发育巨厚的蒸发岩沉积,自下而上蒸发岩沉积地层主要有:古近系的库姆格列木组、苏维依组;新近系下部的吉迪克组,依据部分钻井剖面资料,可识别出5个蒸发岩沉积旋回。库姆格列木时期巨厚的蒸发岩沉积（Ⅰ1、Ⅰ2沉积旋回期）是燕山后期相对宁静的大地构造环境反映;苏维依时期蒸发岩沉积（Ⅰ3沉积旋回期）在岩性、沉积范围上发生明显改变,反映了早喜马拉雅构造环境下的不稳定沉积,吉迪克早期巨厚的盐、膏沉积（Ⅰ4沉积旋回期）及沉积区域的继续迁移则反映了早喜马拉雅构造影响仍然存在但已经减弱;吉迪克中期（Ⅰ5沉积旋回期）蒸发岩沉积结束,盐湖沉积转变为陆源碎屑岩夹薄层石膏沉积,以砂、砾为主的山麓相沉积指示了当时山体抬升、遭受剥蚀、快速堆积的沉积环境,反映了相对活动的大地构造环境,是中喜马拉雅构造运动时期的开始。可见,库车盆地的蒸发岩沉积与喜马拉雅构造运动有较好的对应关系,是大区域的构造运动在小区域范围内的地质事件反映。     

新疆库车盆地古近系—新近系蒸发岩沉积旋回识别及对比

库车盆地古近纪—新近纪发育巨厚的蒸发岩沉积,根据蒸发岩沉积旋回的变化,即由于盐湖水体由淡—咸—盐—咸—淡的旋回变化,相应地沉积物发生由碎屑岩—膏岩—盐岩—膏岩—碎屑岩的变化。考虑钻井的分布位置及其剖面在时代上的完整性,选取盆地中13口井的钻井剖面进行沉积旋回识别和对比,共识别出5个蒸发岩沉积旋回,其中库姆格列木群两个,苏维依组一个,吉迪克组两个。通过对比,确立了以东秋8井剖面为库车盆地蒸发岩沉积旋回对比的标准剖面。初步分析认为,盆地蒸发岩沉积旋回的沉积区迁移特征,应受盆地基底控制和南北向构造挤压应力变化的影响。古近系蒸发岩主要分布在盆地西部,新近系吉迪克组沉积时期,盆地西北部转为陆源碎屑岩沉积(西南部发育少量蒸发岩),而东部发育巨厚的蒸发岩,显示出东西分带的特点。在始新世末印度板块和欧亚板块碰撞的远距离效应影响下,库车盆地自苏维依组沉积时期蒸发岩沉积中心就已经开始迁移,迁移中心一分为二,自盆地北西分别向南、向东移动,形成两个沉积区,吉迪克组沉积时期在上述两个沉积区继续发育盐岩、膏岩沉积。     

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。     

库车盆地古近纪和新近纪构造环境与蒸发岩沉积

库车盆地分布有沉积广厚、层数众多的古近纪和新近纪石盐岩,是我国最有找钾希望的内陆成盐盆地之一。盆地自形成以来一直处于稳定的沉降状态,在古近纪和新近纪成盐期,盆地经历了强-弱-强3个构造演化阶段,其沉降中心由北而南逐渐迁移,沉积中心由北西逐渐向东、南东方向迁移,盆地内的构造分异渐趋明显,形成了一系列次级凹陷。古近纪和新近纪成盐卤水的迁移和聚集、成盐作用的强弱以及整个含盐系的沉积发育明显受到上述构造活动的控制:含盐系的厚度随时间由北西向东、向南逐渐增厚,且厚度分布逐渐趋于复杂化;石盐岩的沉积规模和范围也逐渐向东扩大;古近纪早期和新近纪强烈的构造活动对于成盐作用而言是一种干扰因素,而古近纪中、晚期相对较弱、导致盆地缓慢持续沉降的构造活动对成盐,尤其对成钾作用则极为有利。从盆地的构造分异结果及其控制的含盐系和其中石盐岩的发育特征来看,古近纪和新近纪库车盆地已具备钾盐蒸发岩形成的构造条件。     

新疆库车盆地东秋里塔格构造带新生代的构造演化

东秋里塔格构造带位于库车前陆盆地的南缘,新生代经历了强烈的构造挤压和构造沉降。平衡剖面分析、生长地层识别和重点井沉降史的数值模拟表明:古新-始新世库姆格列木群沉积期间构造活动微弱并沉降缓慢。渐新世苏维依组沉积期间,构造活动开始加强,沉降速度加快,并形成了一些小断距的逆断层。中新世构造活动进一步加强,沉降加速,沉积了厚层的吉迪克组膏盐层;康村组沉积时期,构造挤压使得膏盐层发生塑性流动,形成盐枕,康村组发育生长地层。随后的上新世库车组沉积期间,研究区先发生快速沉降,然后,随着南天山急剧隆升,冲断作用迅速向南扩展。约在早更新世,库车褶皱冲断带前锋到达东秋里塔格构造带,并最终定型,使得该区发生强烈的构造变形,形成大量的逆冲断裂构造带,膏盐层表现出明显的塑性流动,形成盐推覆构造。     

中上扬子寒武系蒸发岩岩相古地理

中上扬子区寒武系蒸发岩层位上属龙王庙阶和毛庄阶至张夏阶,分布在成都以东、贵州遵义以北和武陵山以西,形成四川长宁、重庆永川-江津、湖北利川、武汉4个沉积中心,是早古生代海相油气的重要盖层。经深井揭露,寒武系蒸发岩为石膏和石膏夹石盐,有三种岩石类型:粉砂质白云岩、白云岩与石膏互层、石膏夹石盐。地表以盐溶角砾岩、石盐假晶、次生石膏为标志,川东有少量盐泉出露。寒武纪时中上扬子区蒸发岩沉积具有构造和古地理障壁及岩相障壁,西部除龙门山前分布有岛链状的古陆外,早寒武世末川中古隆起已具雏形,并由西向东迁移扩大;黔中古隆起至中晚寒武世可能为水下无沉积区,具有局限障壁作用。早中寒武世碳酸盐浅滩分布在构造障壁的东侧。构造、古地理和沉积相展布,使中上扬子区转化为局限、封闭或半封闭构造古地理环境,是该区沉积蒸发岩的关键条件。     

柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖280 ka以来沉积特征

以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩6个钻孔岩芯为研究对象,从岩性特征、成盐期、沉积类型、沉积结构、沉积幅度等方面探讨尕斯库勒盐湖沉积特征。研究表明,自280 ka以来尕斯库勒盐湖经历相对湿润-干旱的气候波动和气候演化,在距今43.6 ka左右进入最干旱时期,可能属于柴达木盆地第二次成盐期;沉积结构层分异现象不明显;各成盐期平均沉积速率变化不大,平均沉积速率比新疆和内蒙古地区高; 该湖沉积中心在盐湖的西北部。     

Palynology and stratigraphy of the thick evaporate-bearing Shashi Formation in Jiangling Depression,Jianghan Basin of South China,and its paleoclimate change

In the greater inland Jianghan Basin of South China, three salt depressions are lacking accurate geological times, of which Jiangling Depression is the largest. Evaporites are important records of paleoclimate, however, the geological ages of evaporates are very difficult to be determined because often evaporates have scare macrofossils and microfossils. Nonmarine Cretaceous to Tertiary halite deposits interbedded with mudstones are widely distributed in China. Paleocene-Eocene Thermal Maximum had very high temperatures and attracted strong interests of geologists because these times can be compared with future climate change because of global warming. However, previous studies focused on marine sediments found that during the Paleocene-Early Eocene, massive evaporate deposits formed in Jiangling depression of the Jianghan Basin. In this paper, the authors show that the Shashi Formation halite deposits formed in the Paleocene according to palynology. Most of these palynology fossils are arid types, so the massive evaporites in the Jiangling depression could be closely related to the hot Paleocene climate. High temperatures during the Paleocene contributed to the formation of the massive evaporates in the Jiangling Depression, until sylvite was the result.     

内陆湖盆"深水成盐"形成条件和识别标志:以东濮凹陷与现代盐湖为例

位于我国东部的许多新生代盆地,在地质历史时期发育了巨厚的岩盐沉积。尽管这些盆地的成盐模式研究已经历了40多年,但由于缺乏“深水成盐”的现代沉积模式,到底是“深盆-深水”还是“深盆-浅水”成盐,一直难以定论。为了理解“深水成盐”的控制因素,很多现代盐湖开展了水文学和水化学调查,然而这些湖盆的矿物组合各不相同,“深水成盐”的形成条件和控制因素尚不清楚。本文对死海、佛瑞湖等“深水成盐”的现代盐湖以及我国东濮凹陷沙三段的成盐特征进行了解剖,从盐度、水深、湖平面波动以及卤水分层等角度探讨了“深水成盐”的形成条件,对比分析了“深水成盐”的相对位置以及沉积物特征,总结了“深水成盐”的识别标志。研究表明,盐岩层系在岩心和测井资料上显示出多尺度的旋回性。“深水成盐”为水深较大的洼陷中心成盐,与盆缘的“浅水成盐”同盆共存。沉积相对岩盐层系的结构和组成有明显的控制作用,其中洼陷带的“深水成盐”,主要在洼陷带的卤水-湖底沉积物界面附近,析出和增生粗晶的盐类矿物,常与富含有机质和黄铁矿的暗色泥岩共存;而湖滨附近的“浅水成盐”,单层厚度薄,结晶粒度细小,通常含有较多的陆源碎屑。死海为代表的现代盐湖以及东濮凹陷等古代成盐盆地的沉积特征表明,“深水成盐”发生于湖平面的下降期,而且卤水剖面的厚度对蒸发岩的形成分布有明显的控制作用,同时具有“深水”和“深盆”特征的内陆盐湖更容易形成单层厚度大、横向稳定的岩盐沉积。本研究有助于改变人们以往对内陆湖盆成盐机理的认知,尤其是现代盐湖的卤水分层析盐特征,对解读地质历史中的其他成盐事件具有重要启示。基于现代沉积实例的“深水成盐”识别标志,可以为古代岩盐沉积模式的建立提供限定条件。     

东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式

东营凹陷下第三系沙四段广泛发育的蒸发岩类与暗色泥、页岩和深水浊积砂体呈现明显韵律层,为厚度达千米的盐湖沉积。通过分析了该地区蒸发岩地层的沉积特征和沉积条件,认为东营凹陷沙四段蒸发岩类的物质基础是深层卤水 深部古老地层中的盐类物质是其盐源 凹陷中北部的同沉积深大断裂是沟通凹陷与地壳深部盐类物质的通道。在此基础上提出东营凹陷沙四段盐湖的深水成因模式,可与东非裂谷基伍湖和东濮凹陷下第三系深水成因盐湖对比。     

库车坳陷盐相关构造与有利油气勘探领域

野外露头、钻井和地震资料证实,库车坳陷古近系库姆格列木组(西部)和新近系吉迪克组(东部)沉积有较厚的膏盐层。在浮力、重力、沉积差异负载和挤压应力等因素综合作用下,盐体发生明显的塑性流动,围绕拜城凹陷呈环带状分布,并在克拉苏构造带和秋里塔格构造带聚集增厚,最厚可达4000m以上。盐体的塑性变形影响了含盐层系和上覆层的构造变形过程,形成了数量众多、类型丰富的盐相关构造,主要包括盐枕、盐墙、盐推覆、鱼尾、盐焊接(断层焊接)、盐垛、突发构造和盐撤凹陷等。库车坳陷盐相关构造变形影响了油气运移、聚集和成藏过程。盐构造运动形成的丰富圈闭可为油气聚集提供良好的空间,断裂可为油气运移提供良好通道,巨厚的膏盐层还可作为封闭性能良好的盖层。受盐相关构造变形影响,库车坳陷盐下、盐间和盐上存在三种不同的成藏模式。综合分析表明,库车坳陷较为有利的油气勘探领域主要包括有盐下的背斜圈闭、断层遮挡下盘圈闭、地层-岩性圈闭、盐间的构造-地层圈闭和盐上的背斜圈闭等。