塔里木盆地震旦纪-寒武纪构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用

强烈改造盆地的构造格局研究对盆地原型恢复及其油气勘探具有重要意义。通过塔里木盆地井下新的年代学资料、地震资料结合野外露头与区域构造分析,探讨震旦纪-寒武纪构造转换期的构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用。结果表明:(1)塔里木盆地前寒武系发育大型区域不整合,寒武系与震旦系不是连续沉积;(2)寒武系沉积前具有几近夷平的宽缓地貌背景,有利于寒武纪早期陆表浅海环境与缓坡型台地的发育,并制约台地的内部分异;(3)塔里木板块边界外延更广,寒武纪台地的范围超出现今盆地边界;(4)寒武纪-早奥陶世塔里木盆地为克拉通内弱伸展背景,没有裂陷槽发育;(5)寒武纪塔西南地区不是台槽,而是台内低隆起,板块边缘没有大面积古隆起;(6)寒武纪具有台地-斜坡-洋盆的宽缓构造-古地理格局。塔里木板块寒武纪发育范围广阔的、东西分区的统一碳酸盐岩台地,台内具有南北分带的凸起-凹陷结构,并以宽缓的斜坡与洋盆过渡。多旋回叠合盆地古地理恢复需要重视古构造的恢复。     

塔里木地区寒武纪早期海陆格局

寒武纪早期(基本相当于纽芬兰世和第二世)是塔里木地区海相烃源岩层的重要沉积期。对这一时期塔里木地区海陆格局的研究将有助于其海相油气资源潜力的评价。本文在前人研究的基础上,野外调查和收集分析地质露头剖面13条、钻井柱状剖面10条,并参考部分地震剖面资料,构建了塔里木地区寒武纪早期海陆环境格局,编制了海陆格局与构造-沉积环境图。在研究结果中,明确了铁门关一带的微陆块性质,并认为它与北库鲁克塔格台地同属塔里木北部被动陆缘;在塔里木陆表海盆地内,依据新的资料,划分了不同沉积环境区。     

俄罗斯北极地区前寒武纪岩相古地理特征

本文基于大量文献资料,系统研究俄罗斯北极地区前寒武纪的岩相古地理。俄罗斯北极地区前寒武纪共识别出半深海-深海区、浅海区、滨海区、冲积区和隆起剥蚀区5种古地理单元,其中,隆起剥蚀区沉积记录缺失;冲积区以砾岩+砂岩+泥岩和变质碎屑岩+碳酸盐岩为主;滨浅海区沉积则以变质碎屑岩+碳酸盐岩、蒸发岩+碳酸盐岩、砂岩+泥岩+碳酸盐岩3种岩性组合为主,局部有蒸发岩、砾岩+砂岩+泥岩发育;而半深海-深海区为大洋。俄罗斯北极地区前寒武纪古地理以滨浅海区为主,主要分布在东西伯利亚台地、西西伯利亚盆地、鄂霍茨克地块、楚科奇板块和巴伦支海北部地区;半深海-深海区的分布仅次于滨浅海区,此时西西伯利亚盆地尚未完全形成,其东侧为半深海-深海区;隆起剥蚀区分布范围小于半深海-深海区,主要分布在波罗的地盾及其周缘地区,以及东西伯利亚台地的阿纳巴尔地块和阿尔丹地盾地区;冲积区分布范围最为局限,仅在蒂曼-柏朝拉盆地中部发育。研究表明,俄罗斯北极地区广泛发育前寒武纪地层,岩性以碳酸盐岩和变质碎屑岩为主,部分构造单元中的前寒武纪地层已成为陆壳基底,前寒武纪岩相古地理特征研究可为前寒武纪地质研究提供依据,为其余地质时期的岩相古地理研究奠定基础。     

四川盆地及邻区寒武纪古地理与构造-沉积环境演化

四川盆地寒武纪台地滩相储集体是一套重要的油气勘探目的层,准确预测其发育部位、储集性能与分布规律是其油气勘探的重要基础,其中,寒武纪不同地质历史时期古地理与构造-沉积环境的研究是储集体预测的关键。根据野外实测剖面、钻井和测井分析、地震资料,应用活动论构造-古地理思想,在沉积地质条件、区域连井地层剖面,地层厚度与沉积相等分析的基础上,综合编制了寒武纪各个时期的构造-沉积环境图件,反映了四川盆地寒武纪的古地理特征及盆地演化。四川盆地寒武纪整体呈现西高东低、北高南低的古地理格局,西部发育潮坪和滨岸等碎屑岩沉积相,中东部发育缓坡相、台地相及台地边缘浅滩相等。沉积相在时空上的响应为由早寒武世梅树村期局限台地→筇竹寺期碎屑岩台地和深水盆地→早寒武世沧浪铺期滨岸-混积台地→早寒武世龙王庙期碳酸盐岩缓坡→中寒武世陡坡寺期蒸发局限镶边台地→中晚寒武世洗象池期成熟镶边台地的演化过程。其中,筇竹寺期为巨厚的烃源岩生成期;龙王庙期和洗象池期,为碳酸盐岩储集层发育的有利时期;龙王庙期及陡坡寺期发育的蒸发岩可形成良好的盖层。     

膏盐岩对碳酸盐层系油气成藏的影响及勘探领域分析

世界范围内碳酸盐岩盆地油气勘探实践证明,其油气藏的形成多与膏盐岩有重要联系。通过论述膏盐岩对碳酸盐岩层系油气不同成藏要素的控制作用,认为与膏盐岩形成的环境(局限泻湖和台地边缘咸化洼地)有利于优质海相烃源岩的发育,且膏盐岩本身对有机质生烃具有催化作用。萨布哈蒸发潮坪和局限泻湖是膏盐-白云岩共生发育的主要沉积环境,膏盐岩的存在能够有效改善白云岩的储集物性。膏盐岩作为优质盖层,能够有效保护经历多期构造运动的深层碳酸盐岩油气藏,是大型海相油气田形成的关键。膏盐岩可以为油气运移提供通道,以及形成的盐相关构造为油气聚集提供场所。盐上和盐下油气成藏的控制因素不同,盐下比盐上具有更优越的油气成藏条件,更容易大规模成藏,且都可以作为有利油气勘探领域。     

川北秦岭地区震旦—寒武纪岩相古地理研究新认识

前人研究多认为四川盆地北缘及秦岭地区震旦纪—寒武纪为深海斜坡或台地边缘斜坡,而在该区古地理编图过程中发现,本区碳质泥岩、石煤为地表或近岸浅水滞留环境如沼泽、澙湖的沉积产物,非深水或深海环境的沉积产物。为此,通过对川北野外剖面精细观察和实测、钻井资料深刻分析和对比,并结合地震剖面的解释和控制,对研究区进行了综合剖面相分析、剖面对比相分析及平面剖面相分析;同时参考前人有关该区的构造层序古地理、定量古地理和生产古地理编图资料,通过优化编制震旦纪—寒武纪以世或段(期)为单元的古地理图,认为四川盆地北缘秦岭地区震旦纪—寒武纪的古地理格局主要由潮坪、澙湖、泥碳沼泽、滨岸、局限台地等相带或古地理单元所构成,而非深海盆地、斜坡或台地边缘斜坡。     

中国西部海相盆地地质结构控制油气分布的比较研究

中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地的中、下组合是我国油气勘探的重点领域,深化研究油气分布规律是优化勘探部署、提高勘探效益与持续获得勘探发现的关键。本文从盆地地质结构控制油气分布的学术思路出发,立足于近年来的勘探新进展、新发现,应用比较分析方法,揭示油气分布的构造控制规律。研究表明,塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地位于古亚洲洋构造域、特提斯构造域的复合作用区,是在前寒武纪克拉通基础上发展起来的多旋回叠合盆地;它们经历了Z-D_2、(D_3-)C_2-T、J-Q等三个伸展-聚敛旋回的演化;每一伸展-聚敛旋回发育了独立的生-储-盖组合,伸展期因差异沉降发育好的烃源岩,聚敛期发育大规模展布的储集体与圈闭组合;盆地的基底分区对后期原型盆地的发育和沉积盖层的分布具有明显的制约作用,盆地多旋回叠合,形成了"垂向分层、横向分块"的地质结构,叠合结构样式控制了油气聚集层系与富集区带,普遍存在加里东中期与印支期等两期原生油气成藏期,及燕山中期(J_3-K_1)与喜马拉雅晚期(N_2-Q)等两期油气调整成藏期,新构造运动期油气成藏较为普遍。海相叠合盆地含油气层系多,原型盆地的叠合界面常是重要的油气富集部位,隆起带、断裂带、台缘带(或岩相带)是重要的油气富集区(带),叠合盆地的中下部组合是下一步油气勘探持续突破的有利方向。     

上扬子地区寒武纪岩相古地理：对中国小陆块海相盆地演化特点及其控藏效应的启示

岩相古地理重建对认识盆地的沉积环境演化、沉积建造时空分布和油气勘探具有重要意义。为揭示上扬子地区寒武纪古地理背景这一先决条件对新发现的安岳巨型气田的控制作用及其对碳酸盐岩油气勘探的启示,本文综合油气勘探的地震、钻井资料及盆地周缘的露头剖面地质调查成果,重建了寒武纪两个构造层序的岩相古地理,分析了寒武系生储盖组合发育的特征。结果表明：早寒武世早期,伸展背景形成了破碎型克拉通盆地,近南北向的深水槽切割了上扬子克拉通,充填了丰富的富有机质沉积物,成为深层巨型生烃灶;早寒武世晚期—晚寒武世,上扬子板块转变为准稳定的构造背景,盆地性质转换为陆表海型克拉通坳陷盆地,沉积建造以发育潮坪楔及伴生的膏盐为特征,陆表海潮汐作用和古隆起控制了储层宏观分布;构造活跃期的裂陷沉积之上叠加以准稳定期的克拉通内坳陷沉积,形成了类似裂陷盆地的由裂谷层序和后裂谷层序组成的剖面形态像牛头的牛头型沉积建造结构;与大板块若即若离的亲缘过程中,构造活跃期和构造准稳定期交替叠合的盆地古地理特点是我国前晚三叠世小陆块离散演化阶段的一大特色,在沉积建造上形成良好的生-储-盖空间配置,是克拉通油气勘探的两大重要领域。     

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。     

扬子地区晚二叠世吴家坪期沉积环境及烃源岩发育的控制因素

在系统收集研究区资料和前人研究的基础之上,对扬子地区晚二叠世吴家坪期的沉积环境及烃源 岩发育的控制因素进行了探讨。扬子地区吴家坪期沉积环境包括陆地、海陆过渡环境、滨岸、碳酸盐岩台地和 盆地,其中碳酸盐岩台地包括碳酸盐潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、深水陆棚和台盆。对扬子地区晚 二叠世吴家坪期的沉积古地理进行了总结,绘制了沉积古地理图,主要的古地理单元包括古陆、冲积平原、滨 岸平原、碳酸盐岩台地和次深海。研究区内烃源岩类型多样,包括煤系、碳质页岩、泥岩、泥灰岩和硅岩等, 主要发育在沼泽、湖、深水陆棚和台盆等环境。有机质的来源包括陆源、底栖藻类和浮游藻类。扬子地区晚 二叠世吴家坪期烃源岩的发育主要受当时气候条件、洋流模式和沉积环境的控制。热带潮湿气候和洋流模式有 利于有机质的生产,而局限的沉积环境有利于有机质的保存。     

准噶尔盆地南缘侏罗纪沉积相演化与盆地格局

通过对准噶尔盆地南缘侏罗系5条剖面的沉积特征对比,结合钻井资料和地震资料,确定了准噶尔盆地南缘侏罗纪盆地边界、沉积相演化及盆地格局。头屯河剖面和后峡剖面的沉积相对比及古流向测量表明二者在早、中侏罗世形成于同一沉积体系。在早、中侏罗世,沉积相逐渐从以辫状河-三角洲-湖泊相为主过渡到以河流相-湖泊相为主,沉积水体逐渐变浅;其中三工河组沉积时期盆地沉积范围达到最大,西山窑组沼泽相发育,车排子-莫索湾凸起自西山窑组沉积时期开始形成;早、中侏罗世的盆地边界至少位于后峡以南附近,此时不存在地理分割明显的天山山脉。晚侏罗世－早白垩世早期,沉积相从辫状河-滨浅湖相为主迅速演变为以辫状河-冲积扇相为主。在此期间盆地边界明显向北迁移,天山山脉明显隆升并造就天山南北沉积环境的巨大差异,博格达山构成盆地南缘的又一重要物源体系。     

The unconformity-related palaeokarst in the uppermost Ediacaran carbonate rocks in the northwestern Tarim Block,NW China: implication for sedimentary evolution during the Ediacaran–Cambrian transition

ABSTRACT

The unconformity between the Ediacaran and Cambrian and its associated palaeokarst was well preserved within the Aksu area of the northwestern margin of the Tarim Block and provides new insights into the sedimentary evolution of the Tarim Basin during the Ediacaran–Cambrian transition. In this contribution, the typical palaeokarst features in the uppermost Ediacaran dolostones at nine outcrops in the Aksu area were documented, including palaeocaves, cave-sediment infills, solution vugs, and pores. Large-scale collapsed breccia assemblages in palaeocaves indicate that strong karstification had occurred in the south belt from the Xiaoerburak to Kule sections. Karst characterized by small-scale caves and solution vugs at the Chigebrak and Kakebashi sections suggests that the karstification in the north belt was not stronger than that in the south belt. Whereas sparse solution pores and small vugs can only be observed at the Sugetbrak and Yuermeinak sections, demonstrating that the karstification was weak in the middle belt. Combined with the thickness of sediments in the base of the Cambrian which subsequently overlay on the Ediacaran–Cambrian unconformity, it is speculated that the palaeo-upland was probably located in the middle belt from the Sugetbrak to Yuermeinak sections and the slope was developed in the south and north belts during the Ediacaran–Cambrian transition. The palaeokarst documented in the uppermost Ediacaran dolostones in the Aksu area illustrates an important sedimentary hiatus of the Tarim Block during the Ediacaran–Cambrian transition, which might be due to the sea-level fall at the end of the Ediacaran.     

新疆库车坳陷晚白垩世沉积的地球化学特征及意义

库车坳陷广泛发育的晚白垩世巴什基奇克组是新疆塔里木盆地北部地区克拉苏大型气田的主要储层,其沉积环境一直存在争议。本文依据塔里木盆地北部地区库车坳陷巴什基奇克组地球化学资料,对塔北地区晚白垩世时期发育海侵沉积进行了分析。结合野外露头剖面和钻井剖面巴什基奇克组上段新发现的大量海相钙质超微化石和沉积相特点,认为塔北地区晚白垩世时期曾发生明显的海侵作用,海水分布范围向东可达库车河地区,但沉积环境比较闭塞,古盐度指数反映水介质为咸水,古气候以干旱高温为特点。这一研究为塔西南地区和塔北地区晚白垩世地层对比奠定了基础,对本区的油气勘探和远景分析具有重要意义。     

塔里木盆地下志留统塔塔埃尔塔格组沉积体系及沉积模式

通过对塔里木盆地众多野外剖面详细观测及钻井岩心的详细观察,研究区下志留统塔塔埃尔塔格组主要沉积一套以砂、泥岩为主的碎屑岩,根据岩性特征、生物标志和地球物理特征,将塔里木盆地塔塔埃尔塔格组划分为滨岸和陆棚沉积体系,滨岸沉积体系进一步划分为无障壁海岸和有障壁潮坪沉积,陆棚沉积体系以浅水陆棚沉积为特征,并就各微相的岩石类型、粒度分布和沉积构造特征进行了详细的研究。在此基础上,分析了塔塔埃尔塔格沉积期的平面展布特征,总体格局为南北向分带,东西向展布为特征。同时建立了塔里木盆地塔塔埃尔塔格组滨岸、潮坪和滨岸－潮坪的沉积模式,在研究区以滨岸－潮坪的沉积模式为主。     

塔里木板块早—中二叠世玄武质岩浆作用的沉积响应

塔里木板块内部发育了大量由早—中二叠世板内岩浆作用所形成的、以玄武岩类为主的基性岩浆岩,包括玄武岩、辉绿岩、玄武安山岩等,残余分布面积约20万km2。而二叠纪时期是塔里木板块演化过程中一个非常重要的转折时期,从早二叠世晚期开始塔里木板块结束了海相沉积,进入了陆相沉积阶段。通过对塔里木板块的岩浆作用特征和石炭纪—二叠纪沉积相的分析,笔者讨论了这一大规模的岩浆作用对板块晚石炭世—二叠纪的沉积作用所起的控制作用,提出了塔里木板块早—中二叠世巨量玄武质岩浆作用的沉积响应过程模式。     

塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系鹰山组—恰尔巴克组地层划分对比研究

塔里木盆地奥陶系是重要的烃源岩和储集层,建立顺托果勒地区奥陶系鹰山组、一间房组及恰尔巴克组等时地层格架是开展地质研究和发现油气资源的基础.本文基于岩电特征,建立碳同位素对比标准,完善了奥陶系台地到斜坡相区牙形石化石带,确立顺托果勒地区奥陶系鹰山组-恰尔巴克组划分对比格架,并阐明鹰山组-恰尔巴克组特征及展布规律.研究表明...     

塔里木盆地乌什地区上震旦统奇格布拉克组地球化学特征及其地质意义*

塔里木盆地寒武系盐下地层资源量巨大,上震旦统奇格布拉克组是该领域风险勘探的重要层系之一,但当前该层系勘探尚未取得重大突破,其中岩相古地理格局及储集层主控因素认识不深是制约勘探突破的重要因素之一。文中以乌什地区昆盖阔坦剖面为研究对象,通过地层精细描述和104块岩石薄片分析,并优选样品开展常微量元素、稀土元素、碳氧锶同位素、白云石有序度及U-Pb同位素年龄测试,分析了奇格布拉克组沉积环境及白云岩成因。结果表明: (1)塔里木盆地乌什地区昆盖阔坦剖面奇格布拉克组厚约141 m,主要发育叠层石、凝块石、泡沫绵层石3种微生物白云岩和鲕粒、粘结颗粒2种与微生物作用相关的颗粒岩,并根据相序组合可以划分为4个段,自下而上构成碳酸盐缓坡背景下的内缓坡潮坪—微生物丘滩沉积序列;(2)地球化学分析表明,奇格布拉克组沉积时期研究区整体处于温暖、干旱气候条件下的近岸浅水环境,海水具有较高盐度、较高水温和氧化—弱氧化特征,海平面先逐渐上升后快速下降;(3)奇格布拉克组白云岩形成于准同生—浅埋藏期,白云石化流体为具有较高盐度的海水。该研究成果不仅可以为塔里木盆地晚震旦世岩相古地理研究提供依据,还可以为储集层主控因素分析提供依据。     

新疆库鲁克塔格地区奥陶纪岩相古地理

库鲁克塔格地区在西北地层区划上属塔里木地层区的库鲁克塔格地层分区。其沉积特点受塔里木盆地的影响，但是又不同于塔里木盆地，区内研究程度低。依据野外露头资料，本地区奥陶系南北分区明显，北区岩性为碳酸盐岩建造，生物以三叶虫、头足类、腕足类及珊瑚等浅海生物为主；南区岩性为复理石建造，生物以深海相笔石为主。从岩性、古生物、沉积构造、沉积序列、指相矿物等沉积特征可以看出，本地区奥陶纪古地貌具南低北高的特点。本地区奥陶系发育台地海相、广海陆棚相、盆地边缘斜坡相、深海盆地相、半深海相和浅海相等类型。依据各时期沉积相及其展布特征，总结出４种沉积相模式，即①台地海-广海陆棚沉积相模式；②盆地边缘海陆棚-深海盆地沉积相模式；③海陆过渡-浅海沉积相模式；④冲积扇-三角洲沉积相模式。本次研究对鲁克塔格地库区进一步的研究及找油工作打下了理论基础。     

中国北方地区二叠纪岩相古地理

主要以实地踏勘和测量建立的87个标准剖面及529个辅助剖面为基础，通过对二叠系分布格局、岩石学特征、沉积构造特征、古气候、古生态、古环境等分析，来恢复中国北方地区二叠纪的古地理面貌。早二叠世：主要存在额尔古纳和佳木斯古陆，塔里木-敦煌-祁连-内蒙古古陆；海域主要分布在松辽海相区，华北残留海湾相区，柴西残留海湾相区和南准噶尔-吐哈-北山残留海湾相区；此外还有塔里木西部碳酸盐台地相区和准噶尔腹部河湖相区。中二叠世：早二叠世的古陆依然存在，但华北北部古陆范围明显缩小，而准噶尔南缘-吐哈地区已上升成为陆地；海域只局限在东北和南祁连地区，华北地区-北祁连地区大面积为河湖相发育区；塔里木盆地主要为陆相碎屑岩沉积；准噶尔地区发育河湖相沉积，北山残留海盆火山碎屑岩发育。晚二叠世：仅在南祁连地区有海相沉积，其他地区均为陆相沉积，东北地区陆相和湖泊相沉积占主导地位；华北地区-北祁连地区主体为河湖相沉积；塔里木盆地整体为河湖相沉积；准噶尔-吐哈盆地主体为河湖相沉积。