巴楚隆起与阿瓦提凹陷寒武系及奥陶系沉积古地理分析

根据野外露头、钻井资料分析,对塔里木盆地巴楚隆起东部和阿瓦提凹陷东南部寒武系和奥陶系进行了沉积与古地理分析。研究表明,该区寒武系和奥陶系总体上表现为从深—浅—深的沉积环境演化过程。早寒武世早期经历了短暂的深水盆地环境后,自早寒武世中晚期至中寒武世演变为局限台地——蒸发盐台地环境;晚寒武世至早奥陶世海平面开始逐渐上升,以开阔台地环境为主,至晚奥陶世中期演变为台地边缘斜坡环境。      

塔里木盆地早古生代晚期构造-沉积响应

摘要：伴随相对海平面由上升转为下降的周期变化,塔里木盆地在早古生代经历了一次大规模的扩张→挤压→隆升的开合旋回,早期(震旦纪—中奥陶世)处于拉张的构造背景下,呈现西台(碳酸盐台地)东盆(满加尔．库鲁克塔格深水盆地)的古地理格局。中西部广大地区沉积了巨厚的浅水台地相碳酸盐岩,以中晚寒武世的下丘里塔格群和早中奥陶世的上丘里塔格群为标志;东部的满加尔-库鲁克塔格则以厚度不大的远洋硅-灰泥沉积为主。盆地构造性质的转换及沉积古地理的巨大改变发生于中奥陶世中晚期,以塔中、塔北的隆起和塘古孜巴斯坳陷及阿瓦提-满加尔坳陷的形成为标志,呈近南北向隆-坳相问的盆地格局。沉积记录的响应表现为碳酸盐台地的消失、陆源物质的逐渐注入和向上变粗、火山活动和火山碎屑的出现以及巨厚砂泥质浊积岩在塔东盆地内的充填等。因此,中晚奥陶世—中泥盆世是塔里木盆地海域逐渐萎缩、盆地不断隆升和相对海平面逐渐下降的一个过程。     

塔中地良奥陶系地层格架与沉积演化

塔里木中部地区奥陶系大致以Ⅰ号断裂为界分东北和西南两个地层分区,自下而上分白云岩段、灰岩段、泥质灰岩段、泥岩夹灰岩段、泥岩夹砂岩段、砂砾岩段、泥岩夹砂岩段、泥岩灰岩互层段和砂岩段等9个岩性段。早奥陶世,塔中地区以碳酸盐岩台地相为主,自西向东为局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和深水斜坡相。中——晚奥陶世,塔中地区西部以混积陆架相为主,东部以深水斜坡相为主。中—晚奥陶世,塔中东部及塔东地区在构造上具弧后前陆盆地性质。中—上奥陶统地层完整地记录了该盆地从形成发展到消亡的过程,即早期为深水斜坡相复理石活动沉积,晚期演化为浅海陆架相稳定沉积。     

鄂尔多斯地区早古生代岩相古地理*

鄂尔多斯地区早古生代沉积了一套以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主的沉积建造,沉积厚度巨大,沉积类型多样,可以划分为海岸沉积、碳酸盐岩台地沉积、台地边缘沉积和深水斜坡—海槽沉积4大沉积类型以及数个亚相和微相,并对各个沉积相带的沉积特征和时空展布进行了归纳和总结。在此基础上,编制了早古生代岩相古地理图1套。岩相古地理研究表明,早寒武世仅在鄂尔多斯西南缘环陆发育了一套泥砂坪、泥云坪沉积;中寒武世海侵扩大,广大的鄂尔多斯中东部逐渐由砂泥坪发展为局限—开阔台地沉积,在其西缘发展为台地边缘—深水海槽沉积;晚寒武世开始海退,中东部主体演变为局限台地云坪沉积,而西侧的深水斜坡—海槽则继续发育。早奥陶世鄂尔多斯主体为一古陆,仅在东南缘形成环陆泥云坪和云灰坪相沉积;中奥陶世的大规模海侵使鄂尔多斯大部地区形成了广阔的浅水陆表海沉积,在陕北凹陷发育膏盐湖沉积,向外依次发育局限台地和开阔台地沉积,中奥陶世晚期西南侧开始发育台地前缘斜坡—深水海槽沉积;晚奥陶世的加里东运动使鄂尔多斯整体抬升为陆,仅在西南缘的狭窄海域接受沉积,由碳酸盐岩台地很快过渡为深水斜坡—海槽沉积,并在南缘发育生物礁建造,形成陆缘海型镶边台地沉积。     

湖南奥陶纪沉积演化特征

提要：根据湖南地区奥陶纪沉积地层的野外考察和室内分析,并总结吸收前人对该区的研究成果,将湖南奥陶纪的构造沉积演化划分成了早奥陶世镶边型碳酸盐台地-陆棚-深水盆地、中奥陶世碳酸盐缓坡-陆棚-深水盆地、晚奥陶世早期碳酸盐缓坡-陆棚-深水盆地-陆棚边缘、晚奥陶世晚期局限浅海-深水盆地-陆棚边缘4个沉积阶段。处于扬子克拉通内的湘西北地区经历了镶边型台地-碳酸盐缓坡-局限浅海的演化阶段,沉积岩性也由碳酸盐岩逐渐被黑色泥页岩沉积所替代。位于克拉通边缘及华夏陆块之上的湘中、湘南地区则始终处于碎屑浅海沉积环境,盆地中心由南东向北西不断迁移。     

十万山盆地演化过程中的油气资源效应

十万山盆地位于广西西南部，大地构造位置属于华南板块的西北缘，是在华南板块与杨子板块拼接的加里东运动之后，早古生代华南洋再一次打开形成被动大陆边缘。晚二叠世末，该地区变成孤后盆地，进一步转化成前陆盆地。在盆山转换过程中，经历了三次沉积－构造盆山转换过程：泥盆纪－二早叠世分地新生与被动大陆边缘拉张裂谷；晚二叠世与中三叠世间盆地构造性质转换与前陆盆地；晚三叠世至侏罗纪的晚期前陆磨拉石沉积。在碎屑岩陆架沉积阶段，生成碎屑岩烃源岩层。在碳酸盐台地沉阶段，发育硝屑灰岩、藻灰岩、礁灰岩和暴露作用生成的白云岩储集岩。因而其早期被动大陆边缘阶段构了古生新储组合。前陆盆地早期在前渊盆地内沉积了一套碎屑岩烃源岩。它与早期的储集层构成了新生古储组合。同时也对下伏地层起到了封闭作用。沉积地层逐层向克拉通斜坡上超覆，发育地层圈闭。前渊阶段中期快速沉积的巨厚的复理石沉积和晚期快速沉积形成的磨拉石沉积有利于早期沉积的迅速埋藏、成熟和保存。     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

塔里木盆地顺托果勒-满加尔地区寒武系、奥陶系沉积特征

顺托果勒－满加尔地区勘探程度相对较低,通过对地震资料的解释分析,结合钻井、地表露天资料初步查明了寒武－奥陶系的沉积特征及与烃源岩发育的关系。其中寒武系－下奥陶统主要为欠补偿的半深海盆地－斜坡－台地边缘－碳酸盐台地沉积,有利于烃源岩发育,特别是半深海盆地及斜坡相沉积。中上奥陶统刚为超补偿的半深海盆地（以厚度巨大的浊积岩为特征）－混职陆棚沉积,总体不利于烃源岩发育。     

湘西地区古生代地层特征及沉积体系研究

通过湘西地区的地层发育特点及构造演化过程的研究,揭示其沉积体系演化特征。湘西地区古生代沉积了寒武系—二叠系。其中,寒武系纽芬兰统发育浅海陆棚碎屑岩相,寒武系第二统下部发育浅海陆棚碎屑岩—碳酸盐岩混合相,寒武系第二统中部—奥陶系发育海相碳酸盐岩台地相,志留系发育前陆盆地碎屑岩—生物礁相,泥盆系发育滨岸砂岩相,二叠系发育海相碳酸盐—潮坪相。依据岩性、岩相组合将湘西地区古生界划分为:深水滞留盆地、浅海陆棚、开阔碳酸盐岩台地—斜坡、浊积扇、三角洲、生物礁、潟湖—潮坪、滨岸等多种沉积体系类型。每种沉积体系类型形成受控于盆地的构造运动。     

Distribution of Palaeozoic tectonic superimposed unconformities in the Tarim Basin,NW China: significance for the evolution of palaeogeomorphology and sedimentary response

Seismic and drilling well data were used to examine the occurrence of multiple stratigraphic unconformities in the Tarim Basin, NW China. The Early Cambrian, the Late Ordovician and the late Middle Devonian unconformities constitute three important tectonic sequence boundaries within the Palaeozoic succession. In the Tazhong, Tabei, Tadong uplifts and the southwestern Tarim palaeo‐uplift, unconformities obviously belong to superimposed unconformities. A superimposed unconformity is formed by superimposition of unconformities of multiple periods. Areas where superimposed unconformities develop are shown as composite belts of multiple tectonic unconformities, and as higher uplift areas of palaeo‐uplifts in palaeogeomorphologic units. The contact relationship of unconformities in the lower uplift areas is indicative of truncation‐overlap. A slope belt is located below the uplift areas, and the main and secondary unconformities are characterized by local onlap reflection on seismic profiles. The regional dynamics controlled the palaeotectonic setting of the Palaeozoic rocks in the Tarim Basin and the origin and evolution of the basin constrained deposition. From the Sinian to the Cambrian, the Tarim landmass and its surrounding areas belonged to an extensional tectonic setting. Since the Late Ordovician, the neighbouring north Kunlun Ocean and Altyn Ocean was transformed from a spreading ocean basin to a closed compressional setting. The maximum compression was attained in the Late Ordovician. The formation of a tectonic palaeogeomorphologic evolution succession from a cratonic margin aulacogen depression to a peripheral foreland basin in the Early Caledonian cycle controlled the deposition of platform, platform margin, and deep‐water basin. Tectonic uplift during the Late Ordovician resulted in a shallower basin which was followed by substantial erosion. Subsequently, a cratonic depression and peripheral or back‐arc foreland basin began their development in the Silurian to Early–Middle Devonian interval. In this period, the Tabei Uplift, the Northern Depression and the southern Tarim palaeo‐uplift showed obvious control on depositional systems, including onshore slope, shelf and deep‐water basin. The southern Tarim Plate was in a continuous continental compressional setting after collision, whereas the southern Tianshan Ocean began to close in the Early Ordovician and was completely closed by the Middle Devonian. At the same time, further compression from peripheral tectonic units in the eastern and southern parts of the Tarim Basin led to the expansion of palaeo‐uplift in the Late Devonian–Early Carboniferous interval, and the connection of the Tabei Uplift and Tadong Uplift, thus controlling onshore, fluvial delta, clastic coast, lagoon‐bay and shallow marine deposition. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

塔里木盆地中-上奥陶统浊积岩物源分析及大地构造意义

通过地表露头及钻井取心的浊积岩沉积特征观察及古流向分析、砂岩主量元素化学成分分析及地震相分析,提出塔里木盆地奥陶系陆源碎屑浊积岩主要发育于塔东地区及塘古兹巴斯坳陷的上奥陶统之中,其浊流沉积物源主要来自盆地东南侧的阿尔金岛弧、其次来自盆地西南侧的库地活动陆缘隆起;仅盆地东北缘却尔却克山地区出露的中奥陶统顶部的却尔却克组下部陆源碎屑浊积岩的物源区,主要来自其北侧的库鲁克塔格被动陆缘隆起(台地隆起剥蚀区)。综合分析认为,晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地活动陆缘隆起与塔里木板块的碰撞挤压运动产生的大量陆源碎屑物源,导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。     

塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期构造-沉积环境与原型盆地特征*

盆地原型研究有助于恢复盆地构造-岩相古地理和揭示盆山耦合,对油气勘探具有重要的指导意义。文中利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆-山结合的思路,由点→线→面进行分析,重建了塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期的构造-沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。一间房组沉积时期,巴楚—塔中和塘南台内隆起为暴露剥蚀区;顺南—塘古巴斯—玉东台内洼地区发育低能的泥晶灰岩相;塔北和古城台地区发育大面积的台内颗粒滩相;柯坪台盆区发育深水瘤状灰岩—黑色页岩相;塔东深水盆地区经历了黑色页岩相→陆源碎屑浊积岩相的演变;库鲁克塔格—罗西台地区为继承发育的开阔台地相。该时期塔里木盆地构造-沉积格局具有由早奥陶世东西分异的台盆格局向晚奥陶世南北分异的隆坳格局过渡的特征,表现为塔西台地古地貌的分异和塔东深水盆地沉积性质的反转。该时期塔里木盆地整体具有克拉通内拗陷与边缘拗陷复合的性质,但在塔西克拉通内坳陷的南部叠加了前陆盆地的性质(塘南前隆和顺南—塘古巴斯—玉东后隆坳陷),在其西北部叠加了裂陷盆地的性质(柯坪克拉通边缘裂陷)。该时期塔里木盆地构造-沉积环境与原型盆地特征是其对周缘大地构造运动的响应。     

塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区寒武纪-奥陶纪沉积特征及演化

库鲁克塔格地区保存了相对完整的寒武纪-奥陶纪沉积地层,其沉积特征及演化规律的研究,对塔东地区寒武系-奥陶系油气勘探具有重要意义。通过库鲁克塔格地区详细的野外地质调查,结合前人相关研究成果,对该区寒武系-奥陶系沉积体系、沉积模式及演化规律的研究表明,寒武纪时期,库鲁克塔格地区经历了一次大的海侵-海退旋回,南、北两区沉积具有相似性。寒武纪早期的快速海侵导致南、北两区均发育陆棚相-深水盆地相沉积;寒武纪晚期,在逐渐海退的背景下,南、北两区开始出现沉积分异。奥陶纪,经历了新一轮大的海侵-海退旋回,南北两区沉积差异显著。北区从早奥陶世到晚奥陶世,发育台地边缘斜坡相-广海陆棚相-缓斜坡相-台地边缘礁滩相-开阔台地相相序,构成整体向上变浅的碳酸盐岩沉积层序;而南区发育深水盆地相-陆棚斜坡相-浊流盆地相-碎屑陆棚相相序,形成一套巨厚的深水复理石建造。库鲁克塔格地区寒武纪时期发育缓坡型碳酸盐岩台地,因台地不断向南构筑以及断裂活动,导致奥陶纪晚期台地边缘快速变陡,并在经历斜坡相快速堆积填平补齐之后,重新演变为缓坡型碳酸盐岩台地。晚奥陶世,由于周缘构造活动影响,却尔却克山-雅尔当山一带下沉,逐渐向远端变陡缓坡型碳酸盐岩台地演化。     

塔里木盆地古生代重要演化阶段的古构造格局与古地理演化

塔里木盆地在古生代经历了中-晚奥陶世、晚奥陶世末、中泥盆世末等多个重要的盆地变革期,形成了多个重要的不整合,盆地构造古地理发生了重要的变化。中、晚奥陶世盆地的变革形成了由巴楚古斜坡-塔中隆起-和田河隆起构成的大型古隆起带、相对沉降的北部坳陷带以及由于挤压挠曲沉降形成的塘古孜巴斯坳陷带。中部古隆起带制约着晚奥陶世东窄西宽的弧立碳酸盐岩台地体系的发育,而开始形成于震旦纪的满加尔拗拉槽及东南侧的塘古孜巴斯坳陷接受了巨厚的中、晚奥陶世重力流沉积。奥陶纪末的盆地变革形成了北东东向展布的西南-东南缘和西北缘的强烈隆起带,总体的古构造地貌控制着早志留世北东东向展布的滨浅海陆源碎屑盆地的沉积格局。中泥盆纪世末期的盆地强烈隆升并遭受了夷平化的剥蚀作用,形成了大范围分布的角度不整合面,并以塔北隆起和塔东隆起的强烈抬升为显著特征。盆地古构造地貌从东低西高转为东高、西低,制约着晚泥盆和早石炭世由东向西南方向从滨岸到浅海的古地理分布。中、晚奥陶世主要不整合及其剥蚀量的分布反映出北昆仑向北碰撞和挤入是造成盆地南缘、东南缘及盆内隆起的主要原因。南天山洋的俯冲、碰撞在奥陶世末至早志留世已对盆地西北缘产生影响,导致塔北英买力隆起的抬升和遭受剥蚀。     

广西钦防海槽迁移与沉积-构造转换面

广西的钦州－防城－带，素以钦防海槽称之，系指加里东期构造运动后，扬子与华夏陆块间的“残留海”。其两侧为古隆所夹持，西为大明山古隆起，东为云开大山古隆起，其间划分为四个构造单元，由东向西依次为：博白坳陷，六万大山隆起，钦州坳陷和十万大山坳陷。现构造形迹的排列，反馈防海槽在早古生代至中生代间深海盆或浅海深水盆地在构造和沉积上有自东向西迁移的特点。晚古生代盆地迁移过程至少有八个沉积－构造转换面可记录盆地的构造演化：第1转换面为早奥陶世与晚寒武世间的沉积界面；第2转换面为早志留世与晚奥陶世间的沉积界面；第3转换面为早泥盆世早期与晚志留世间的海侵上超面；第4转换面为中泥盆世的海侵上超面；第5转换面为中二叠世与晚二叠世间的沉积界面；第6转换面为早三叠世的海侵面；第7转换面为中晚三叠世与早三叠世间的沉积界面；第8转换面为早侏罗世与晚三叠世间的沉积界面。前两个界面为盆山转换面，与华南加里东构造运动过程相耦合，为挤压的构造背景；第3界面为水下间断面，下泥盆统与上志留统为不连续沉积，在构造上应是挤压机制下的破裂不整合，也是加里东期构造运动的响应；第4界为海西期的海侵上超面，与盆地走滑拉张同步；第5界面则反馈于印支期造山的初始阶段，第6界面为中生代盆地迁移转换面；第7界面为印支期造山过程的盆地转换面；第8界面为燕山期造山造盆转换面。其转换面性质的转化，代表钦防海槽可能是个复杂大陆边缘前陆盆地演化史。     

加里东运动构造古地理及滇黔桂盆地的形成--兼论滇黔桂盆地深层油气勘探潜力

中国南方的滇黔桂地区,早古生代与晚古生代之交曾经发生过较为强烈的加里东运动,包括三个幕:寒武纪末期的郁南运动,中、奥陶世末期的都匀运动以及志留纪末期的广西运动;奥陶系与志留系的残留不全和晚奥陶世至志留纪大片古陆———滇黔桂古陆的展布是加里东运动的重要体现。志留纪末期的广西运动之后,在大致相当于早古生代“滇黔桂古陆”分布的地区形成一个特殊的“滇黔桂盆地”,而且在滇黔桂盆地的主体部位常常是泥盆系直接覆盖在寒武系之上。寒武系,特别是下寒武统,由于寒武纪初期的快速海侵作用而在研究区域普遍发育烃源岩系;研究区域的泥盆系,特别是中泥盆统,在台间盆地中发育优质烃源岩。因此,巨大的构造古地理演变和海陆变迁,形成了一个晚古生代的泥盆系优质烃源岩与早古生代的下寒武统优质烃源岩的空间叠合区域,该叠合区域的加里东运动不整合面上、下的储集体即成为该地区的深层油气勘探对象,预示着滇黔桂盆地的深层存在较大的油气勘探潜力。     

Intra-platform tectono-sedimentary response to geodynamic transition along the margin of the Tarim Basin,NW China

The Tarim Basin has experienced three tectonic evolutionary phases from the Cambrian to Ordovician: (1) Regional extension from the late Neoproterozoic to Mid-Early Cambrian, (2) Relatively weak regional compression from the Late Cambrian to Mid-Early Ordovician, and (3) Regional compression during the Late Ordovician. Intra-platform tectonic and sedimentary characteristics indicate a clear linkage to the tectonic evolution of the basin margin during early Paleozoic time. During the Cambrian, small intra-platform rift-related depressions formed during an extensional setting. During the Mid-Early Ordovician, a transition from extension to compression caused formation of the Tazhong and Tabei paleo-uplifts and major unconformities T₇⁴ (base of the Late Ordovician). The evolving paleo-geomorphology led to differentiation of sedimentary facies, and numerous intra-platform shoals formed during deposition of the Early Ordovician Yingshan Formation. During the Late Ordovician, regional compression began, which changed the platform margin slopes into four slopes that surrounded the three isolated island uplifts of Tabei, Tazhong, and Tangnan in the Late Ordovician. Simultaneously, the basin margin dynamic conditions also changed the relative sea level and filling pattern of the basin. In the Early and Middle Cambrian, the Tarim Basin mainly developed a progradational ramp-type platform due to relative sea level fall. From the Late Cambrian to Early Ordovician the relative sea level began to rise, resulting in an aggradational—retrograding rimmed margins-type platform. In the Late Ordovician, along with a further rise in relative sea level, the basin mainly developed isolated platform.