塔里木盆地巴麦地区石炭系低速异常碳酸盐岩的解释

巴麦地区即塔西南巴楚隆起-麦盖提斜坡,具有台地边缘-斜坡的古构造和古地理背景,这种台地边缘和典型的浅滩沉积暗示了该区具有发育生物礁的环境特征。区内先巴扎（XBZ）600 km²三维地震探区石炭系发育了巴楚组（C₁b）生屑灰岩及标准灰岩、小海子组（C₂x）3套灰岩,其中小海子组发现特殊响应碳酸盐岩,主要表现为厚度增大、频率增高、多出一条波峰同相轴的地震响应特征。通过差异厚度法、底面拉平法、地震属性法、正反演模型法,结合野外露头、岩心、镜下观察、录井、沉积相等综合分析,可初步推测该低速异常体为厚度增加、孔隙度增大的近东西向台地边缘障壁礁所致。礁体东西走向延伸超过25 km,礁核区小海子组灰岩最厚62 m,礁外的小海子组50 m。台缘斜坡南倾,坡度陡,水平宽度1~2 km。礁后生屑滩北倾,坡度缓,水平宽度3~6 km。受色力布亚断裂带遮挡,该生物礁储层可以形成有利圈闭,面积约为42 km²,厚约45 m。     

塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨

巴楚小海子水库南闸附近出露的橄榄二辉岩岩墙SiO_2含量平均为42%,Na_2O K_2O<1%,Mg~#=0.67～0.69,Fe_2O_3为16.29%～19.37%,具高镁富铁型原生玄武质岩浆的地球化学特征。橄榄二辉岩稀土元素标准化值呈LREE富集的右倾平滑曲线,轻重稀土元素分馏明显,微量元素配分曲线呈大隆起型,指示板内拉斑玄武岩系列的地球化学特征。Eu异常很不明显,可能由于斜长石的弱分离结晶作用所致,Sr、K等大离子亲石元素的相对亏损缘于热液蚀变和流体交代。该超基性脉岩与其附近发现的基性脉岩具有相同的产状,相似的地球化学特征,指示它们来源于同一岩浆源区,并在相同的构造环境下产出。其Th/Ta、Nb/U、Nb/La和Zr/Ba等微量元素比值均显示岩浆源区可能为亏损的软流圈地幔,岩浆的侵位根源于深部地幔物质上涌,以及二叠纪板内区域拉张环境的有利配合。     

Origin of high-An plagioclase in the early Permian (~280 Ma) Xiaohaizi wehrlite,Northwest China: insights from melt inclusions in clinopyroxene macrocrysts and zircon oxygen isotopes

ABSTRACT

The Xiaohaizi wehrlite intrusion in the early Permian Tarim Large Igneous Province, Northwest China, is characterized by unusual high-An (up to 86) plagioclases. It has been suggested that H₂O may have exerted a major control on their formation, but this interpretation requires further direct evidence. Moreover, it remains unclear where the water came from. In order to unravel these questions, we present electron microprobe analyses of minerals and melt inclusions in clinopyroxene macrocrysts in the dikes crosscutting the Xiaohaizi wehrlite intrusion and in situ oxygen isotope data of zircons from the Xiaohaizi wehrlite. The homogenized melt inclusions have restricted SiO₂ (45.5–48.7 wt.%) and Na₂O + K₂O (2.4–3.8 wt.%) contents, displaying sub-alkaline affinity. This is inconsistent with the alkaline characteristic of the parental magma of the clinopyroxenes, suggesting significant modification of melt inclusions by contamination of the host clinopyroxene due to overheating. Nevertheless, the Ca/Na ratios (2.9–4.7) of melt inclusions are the upper limit of the parental magma of the clinopyroxenes due to high CaO (21.5–23.0 wt.%) and very low Na₂O (0.22–0.34 wt.%) contents in the host clinopyroxenes. Thermodynamic calculation suggests that under fixed P (2.7 kbar) and T (1000°C), and assumed H₂O (~1.5 wt.%) conditions, the Ca/Na ratio of the parental magma cannot generate high-An plagioclase in the wehrlite. The results confirm that H₂O exerts a major control. Zircon δ¹⁸O (VSMOW) values (2.99–3.71‰) are significantly lower than that of mantle-derived zircon (5.3 ± 0.6‰). Such low zircon δ¹⁸O values may be due to incorporation of large amounts of low-δ¹⁸O, hydrothermally altered oceanic crust. However, geochemical and Sr-Nd-Pb isotopic data do not support recycled oceanic crust in the mantle source of the Xiaohaizi intrusion. Alternatively this can be explained by incorporation of meteoritic water in the magma chamber. This will increase the H₂O content of the liquid that finally crystallize high-An plagioclases.     

巴麦地区晚石炭世碳酸盐岩台内滩储层综合评价

碳酸盐岩台内滩是重要的油气勘探目标,但关于台内滩储层的形成与评价研究相对薄弱。以巴麦地区先巴扎区块上石炭统小海子组作为研究碳酸盐岩台内滩的典型实例,“露头-岩心-镜下-测井-地震”五位一体综合分析表明,小海子组发育-蜓-类生屑滩、藻核形石滩、生屑滩、砂屑滩和薄皮鲕粒滩等5种碳酸盐岩台内滩,形成于海侵背景下、内缓坡台地中的微低古隆起环境,受控于构造变形和海平面变化。优质储层受开阔台地浅滩沉积作用和（准）同生期成岩作用控制;纵向上小海子组下亚段的储层物性比上亚段好;平面上Ⅰ类储层自Bt8井沿北东东向至西南向呈条带状展布,与台内古地貌较高区域相对应;Ⅱ类储层主要发育在台内古地貌较低区域,呈零散的片状分布。     

新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值（67.9~72.5）指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w（TiO₂）更高的原因。小海子岩体虽然w（TiO₂）较低（3%~4%）,但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。     

碳酸盐岩中地开石的分布特征及其成因

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区石炭系小海子组碳酸盐岩中存在大量地开石,利用X射线粉晶衍射对该矿物进行了鉴定,利用阴极发光显微镜和扫描电镜对地开石的形态与分布进行了研究。地开石晶体为短柱状,晶体大小约3~13 μm,分布在溶蚀孔、白云石晶间孔和缝合线的溶解段中。经岩石薄片和阴极发光观察,发现在地开石出现的岩样中存在萤石。地开石与萤石组合的出现,表明该地区小海子组存在着热液活动。经统计,地开石和萤石通常富集于某一层,可追踪热液流体来源的深度。由于地层中未见地开石的前身矿物,并且在温度低于100℃的地层中也出现了地开石,推断该区地开石为热液成因。热液流体不仅为地开石形成创造了条件,还导致了小海子组碳酸盐岩产生大量溶蚀孔隙。热液与岩石间的水岩反应导致萤石交代白云石,溶孔壁白云石重结晶。通过对储层物性数据的分析,表明热液溶蚀能明显增加孔隙度,但萤石和地开石的形成对孔隙度起破坏作用。热液溶蚀是小海子组碳酸盐岩储层形成的重要机理,对指导该区油气勘探具有实际意义。     

巴麦地区石炭系小海子组储层特征及控制因素分析

在岩心观察、铸体薄片、扫描电镜资料分析的基础上,结合孔隙度、渗透率等物性资料,分析巴麦地区石炭系小海子组储层特征及控制因素.结果表明:该组的储集层岩石类型中,白云岩储层物性较灰岩好,而颗粒灰(云)岩物性也较非颗粒灰(云)岩好;储集空间类型以粒间溶孔、粒内溶孔和晶间溶孔为主;沉积相带、成岩作用及构造作用等是影响研究区储层物性的重要条件,其中高能的台地滩相储集岩是有利储层的发育地带,大气淡水暴露溶蚀作用和白云岩化作用改善了储集空间,构造破裂作用所产生的裂缝使储层物性得到进一步改善.该研究对认识巴麦地区小海子组储层特征及主控因素有参考意义.     

塔里木巴楚小海子正长岩杂岩体的岩石成因探讨

巴楚小海子正长岩杂岩体是二叠纪塔里木大火成岩省的重要组成部分.SIMS锆石U-Pb定年显示其形成于279.7±2.0Ma,与本区辉绿岩脉和石英正长斑岩岩脉近于同时侵位.根据矿物学特征,小海子正长岩体可分为铁橄榄石正长岩和角闪正长岩两类.前者主要由碱性长石、铁橄榄石、单斜辉石、角闪石和少量石英、斜长石组成,后者主要由碱性长石、角闪石、黑云母和少量的石英、斜长石组成.小海子正长岩体为铁质、碱性系列,轻稀土相对富集,重稀土亏损,具有明显的Eu正异常,无Nb、Ta负异常,相对低的(87Sr/86Sr);(0.7033 ～0.7038)和正的εNd(t)值(+3.1～+3.8),暗示它们来自亏损的地幔源区,没有地壳物质的加入.主微量和同位素地球化学分析,暗示巴楚小海子正长岩的母岩浆为碱性的幔源玄武质岩浆经橄榄石、单斜辉石分离结晶后的残余熔体,并且含有堆晶的碱性长石.这种含有碱性长石堆晶的熔体,在相对还原的条件下结晶,形成铁橄榄石正长岩;在相对氧化的条件下结晶,并经过不同程度斜长石的分离结晶形成角闪正长岩.