库车坳陷北缘早白垩世源区特征:来自盆地碎屑锆石U-Pb年龄的信息

通过对下白垩统亚格列木组79颗碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb微区定年分析,结果表明该时期库车坳陷的物源年龄构成复杂,主要集中在427～389 Ma,379～339 Ma、321～283 Ma,266～239 Ma,162～150 Ma五组及前寒武纪基底年龄.结合对潜在的物源区天山造山带岩石属性、年龄构成调研以及以往盆地碎屑组分、重矿物研究成果,作者认为早白垩世时期库车坳陷北缘物源受南天山皱褶带和伊犁-中天山弧造山带源区共同控制,即南天山、塔里木北缘的南天山花岗岩-碱性岩带,伊犁-中天山(包括中天山南缘断裂的古生代花岗岩-火山岩带)均为潜在的物源.并且,前寒武纪基底年龄的发现反映源区剥露程度较深,天山造山带可能存在元古代-太古代结晶基底,但对此类锆石的成因机理尚需进一步研究.另外,碎屑锆石年龄162～150 Ma暗示了天山地区可能存在晚侏罗世岩浆活动,但有待进一步的证实.     

库车坳陷侏罗系砂岩碎屑组分及物源分析

库车坳陷位于塔里木盆地的北部,其侏罗系发育良好,为一套陆相含煤沉积,可分为中、下部的煤系地层和上部的杂色碎屑沉积两部分。侏罗系包括阿合组、阳霞组、克孜勒努尔组、恰克马克组、齐古组和喀拉扎组。该区砂岩碎屑成分以石英为主,其次是长石及各种岩屑,有时含少量云母及绿泥石等碎屑矿物。砂岩结构不一,粗砂、中砂和细砂状结构均有,很少一部分为含砾结构。砂岩分选性以中等为主,少量分选好或分选差。砂粒的磨圆度各层位有所差异。本文对库车坳陷侏罗纪地层的砂岩进行了骨架矿物统计分析,通过碎屑岩矿物成分与结构的变化研究了库车坳陷侏罗系沉积岩石学特征,并应用Dickinson的分析理论及结果,对库车坳陷的碎屑岩进行物源与板块构造关系的分析与探讨,重点对库车河剖面的砂岩作了系统采样和测定,显微镜下观察了砂岩的碎屑组分,并对各组分采用点记法进行整个全视域薄片的砂岩的骨架矿物成分统计工作,根据碎屑组分特征与重矿物组合特征,结合区域构造、沉积古地貌及盆地演化史,对库车坳陷的物源进行了探讨。认为侏罗系下部的碎屑岩物源区以再旋回造山带为主,已经过一段时间的风化开始隆升,遭受强烈剥蚀,反映了前陆盆地形成时的早期旋回阶段的特征,来自三叠纪古前隆的物源较少,母岩以沉积岩为主;侏罗系中上部碎屑物源仍以盆地边缘再旋回造山带为主,但三叠纪古前缘隆起提供物源已比较明显。除此之外,在盆地边缘形成的早期沉积物经水流机械破碎、改造作用的泥砾沉积物增多,受双物源区的控制,母岩为沉积岩。     

库车坳陷中一新生界碎屑组分对物源类型及其构造属性的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。天山南麓库车坳陷不同剖面的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,它们的成熟度及演变时限总体可以类比,表明其成因演化主要受控于物源区——(古)天山的构造活动与造山作用。对碎屑沉积记录的综合分析进一步指示,天山物源总体以“再旋回造山带”类型为特征,其演变细节包括五期：①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升,物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩,以“碰撞造山和褶皱冲断带”及“混合造山带”类型为特征;②中三叠世一中侏罗世构造活动较弱,代表高成熟度的“锆石一金红石一电气石”重矿物组合发育,主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩,与“弧造山带”以及“混合造山带”类型关系密切;③晚侏罗世一白垩纪,天山开始新一轮的构造挤压隆升,物源岩石类型复杂;④第三纪(特剐是中新世)构造挤压和隆升活动加强,稳定性极差的碎屑“角闪石一辉石”组合增多,物源组分东西分异明显,西部沉积岩相对较多,物源构造属性趋向“碰撞造山和褶皱冲断带”;东部结晶岩相对较多,物源构造属性复杂或以“混合造山带”类型为特征;⑤上新世南天山强烈隆升和向南推进,与前一阶段相比沉积岩物源增多,但物源构造属性基本同上。第④⑤两个阶段砾岩层和不稳定碎屑组合的发育除受控于天山强烈隆升外,可能还与气候环境的频繁变化密切相关。     

碎屑金红石地球化学特征对库车坳陷中生代沉积物源的启示

本文主要对库车坳陷的库车河流域和巴音布鲁克盆地中生代砂岩样品进行了碎屑金红石微量元素电子探针分析。结果显示,巴音布鲁克地区侏罗纪砂岩中的碎屑金红石来自变质泥质岩和来自基性变质岩的比例大致相当,而库车坳陷中生代砂岩中碎屑金红石则主要来自变质泥质岩。两地金红石的变质级别以角闪岩相/榴辉岩相为主,并有一定比例麻粒岩相变质的金红石。库车坳陷中生代砂岩中麻粒岩相金红石的含量,从三叠纪至白垩纪呈现出低—高—低的特点,说明侏罗纪时期物源方向有所变化,可能有东南部物源的参与。白垩纪时期,库车河地区砂岩中麻粒岩相变质金红石含量减少,可能与南天山再度抬升隆起成为优势物源区有关。     

库车坳陷中-新生界碎屑组分对物源类型及其构造属性的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径.天山南麓库车坳陷不同剖面的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,它们的成熟度及演变时限总体可以类比,表明其成因演化主要受控于物源区--(古)天山的构造活动与造山作用.对碎屑沉积记录的综合分析进一步指示,天山物源总体以"再旋回造山带"类型为特征,其演变细节包括五期:①早三叠世古天山继承石炭纪以来的构造挤压和隆升,物源岩石类型主要为沉积岩、中高级变质岩,以"碰撞造山和褶皱冲断带"及"混合造山带"类型为特征;②中三叠世-中侏罗世构造活动较弱,代表高成熟度的"锆石-金红石-电气石"重矿物组合发育,主要物源岩石类型包括变质岩和酸性火山岩,与"弧造山带"以及"混合造山带"类型关系密切;③晚侏罗世-白垩纪,天山开始新一轮的构造挤压隆升,物源岩石类型复杂;④第三纪(特别是中新世)构造挤压和隆升活动加强,稳定性极差的碎屑"角闪石-辉石"组合增多,物源组分东西分异明显,西部沉积岩相对较多,物源构造属性趋向"碰撞造山和褶皱冲断带";东部结晶岩相对较多,物源构造属性复杂或以"混合造山带"类型为特征;⑤上新世南天山强烈隆升和向南推进,与前一阶段相比沉积岩物源增多,但物源构造属性基本同上.第④⑤两个阶段砾岩层和不稳定碎屑组合的发育除受控于天山强烈隆升外,可能还与气候环境的频繁变化密切相关.     

新疆塔里木盆地库车坳陷北缘白垩系储层沉积相研究

库车坳陷北缘白垩系储层主要分布在巴西盖组和巴什基奇克组。白垩纪时期,库车坳陷发育了不同类型的三角洲沉积体系,巴西盖期为湖泊三角洲沉积体系;巴什基奇克早期主要为扇三角洲沉积体系;巴什基奇克中晚期主要为湖泊-辫状三角洲沉积体系。垂向上,巴西盖组下部砂岩段总体表现为加积序列,上部泥岩段整体表现为向上砂质增多的进积序列;巴什基奇克组下部第Ⅲ岩性段表现为进积-加积演化序列特征;巴什基奇克组中上部Ⅱ-Ⅰ段总体上构成一个向上变粗的进积序列。平面上,从巴西盖期至巴什基奇克晚期,库车坳陷北缘沉积相总体上呈近东西向展布,南北相带变化明显的特点。在沉积相研究的基础上,结合构造活动和成岩作用分析认为,研究区内白垩系巴什基奇克组中上部辫状三角洲前缘砂体为优质储层,以克拉2井区最好,向西至克拉1井,向东至克拉3井储层均变差。     

塔里木盆地库车坳陷东部早-中侏罗统沉积物源分析

根据岩心观察、重矿物特征、单井岩性剖面及相关指数的综合研究,认为早-中侏罗世期间,库车坳陷东部主要接受南天山物源区提供的碎屑物,而塔北隆起提供的碎屑物则比较有限。根据下-中侏罗统碎屑岩中重矿物和碎屑组分的差异,进一步将各期物源区在东西方向上划分成4个物源补给亚区。此外,从下侏罗统阿合组、阳霞组到中侏罗统克孜勒努尔组,南天山物源区逐渐向南天山造山带的腹部扩展,反映夷平作用进一步加强,构造活动性相对比较稳定。     

碎屑锆石对班公湖地区晚侏罗世-早白垩世沉积物源的制约

本文对班公湖地区中生代沙木罗组（J3—K1s）和日松组（J3r）地层的碎屑锆石进行了形态学及U-Pb年代学的研究。结果表明：锆石颗粒粒径约为100～150 μm,内部结构清晰,晶体为长柱状,自形程度较高,多数锆石不含暗色包体及浑圆形内核; 有些锆石颗粒有扇型分带结构。Th/U比值较大,多数大于0.1,均值约为0.86,说明岩浆的成因以锆石为主体,部分颗粒或晶体可能为变质成因; 锆石年龄主要分布在6个区间范围内： 1）180～100 Ma, 2）350～180 Ma, 3）600～450 Ma, 4）1100～600 Ma, 5）1800～1400 Ma, 6）2200～1800 Ma。锆石U-Pb年龄谱对应了羌塘地块经历的几次构造热事件,验证了晚侏罗世—早白垩世班公湖地区的物源主要来自其北部的羌塘地块。     

库车坳陷库车河剖面重矿物分布特征及其地质意义

沉积物中的重矿物分布受物源、构造背景和古气候、古环境等多种因素影响,是盆山演化研究的良好指示剂.本文通过对库车坳陷库车河剖面中新生代地层的野外观察和重矿物分析,将库车坳陷中生代沉积与南天山隆升的分异作用分为4个阶段,即早中三叠世、晚三叠世至早白垩世、第三纪古新世至中新世、上新世(5 Ma)以来,并认为最后一个阶段南天山隆升作用最强烈.将库车坳陷中新生代古气候演化分为3个阶段,即早三叠世(干旱-半干旱)、中晚三叠世-中晚侏罗世(湿润-半湿润)、晚侏罗世以来(半干旱-干旱).     

库车坳陷北部白垩系沉积速率分析

库车坳陷白垩纪经历了一个相对独立的一级构造旋回,结合坳陷北部库车河白垩系剖面详细的磁性地层学结果,应用地层回剥分析方法恢复了库车坳陷白垩系时期的沉降历史,计算得到亚格列木组、舒善河组、巴西盖组、巴什基奇克组沉积速率,分别为11.5 cm/ka、2.5 cm/ka、2.9 cm/ka、1.7 cm/ka。结合裂变径迹资料和岩相古地理特征,将库车坳陷白垩系沉降历史分为四个演化阶段:（1）Berriasian中期（141.9141.2 M a）:极快速沉降;（2）Berriasian中晚期至A lb ian中晚期（141.2101 M a）,持续缓慢沉降;（3）A lb ian末期至Campan ian早期（10179.1 M a）:构造隆升,沉积剥蚀;（4）Campan ian中晚期—M aastrichtian期（79.165.6 M a）:极慢速沉降,接受沉积。早白垩世早中期沉降曲线呈“上凹”特征,反映了构造活动由早期剧烈沉降到后期减弱,最后趋于稳定的过程。该沉降过程与典型的前陆盆地挠曲沉降过程并不一致。      

塔里木盆地库车坳陷古近纪沉积相与沉积演化特征

以剖面和测井资料为依据,在研究了库车地区古近系地层的岩性组合、相序特征、沉积构造等岩性特征基础上,认为该区古近纪时期总体上为河流--湖泊沉积环境.库车地区构造运动、海平面变化、气候条件和物源供给等因素相互作用,共同控制了该区的沉积演化格局,分别发育了冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲、曲河流三角洲、滨浅湖和海湾、泻湖等沉积...     

库车坳陷第三系泥岩地球化学特征及其对构造背景和物源属性的指示

利用碎屑岩地球化学特征判断沉积盆地的构造背景和物源属性是盆地分析的重要手段，也是对利用粗碎屑沉积岩的组分统计判断盆地源区背景的有益补充和验证。对库车坳陷第三系36件泥岩样品的地球化学特征分析表明，主量元素中CaO的含量很高，对其他主量元素以及微量和稀土元素有稀释作用，一些可靠的物源分析指标主要指示了非碳酸盐沉积物的源区性质；REE分布模式与上地壳相似，轻稀土元素富集，Eu负异常，微量元素比值显示源岩以长英质岩石为主。通过K2O／Na20-SiO2以及La-Th-Sc和Th-Sc-Zr／10判别图分析，认为源区的构造背景具有类似于岛弧的特征。这一结果与前人所做的砂岩组分的研究结果存在差异，说明板内造山带与其前陆盆地之间在沉积与构造耦合上具有特殊性。     

锆石裂变径迹年龄对济阳坳陷新生界源区构造背景的指示意义

沉积物中的锆石裂变径迹分析可以用于示踪沉积盆地的源区性质及其构造演化信息。济阳坳陷新生界9块砂岩样品的锆石裂变径迹中值年龄介于183.1±15.0 Ma～100.0±5.6 Ma之间,锆石单颗粒年龄均大于其地层沉积年龄。对没有通过χ2检验的6块样品进行了多组分年龄分离分析,表明多数样品主要由2个年龄组分组成。总体上,砂岩锆石裂变径迹单组分年龄具有较好的一致性,主要介于389.1±5.1 Ma～272.7±14.6 Ma(P1)、238.1±7.8 Ma～203.6±6.6 Ma(P2)、179.3±13.9 Ma～96.8±17.8 Ma(P3)、80.3±15.7 Ma～55.3±6.0 Ma(P4)之间。这4组年龄组分分别记录了晚古生代、三叠纪、晚侏罗—早白垩世及晚白垩世—古新世时期内锆石裂变径迹完全退火时的年龄。结合区域地质背景认为,济阳坳陷新生界的主要物源是燕山运动中期强烈的构造岩浆活动期内发育的上侏罗统—下白垩统的火山岩和火山—碎屑岩系; 海西期、印支期以及燕山晚期—喜马拉雅山早期过渡时期的构造岩浆活动也对坳陷有少量物源贡献。     

碎屑重矿物分析对库车坳陷白垩—第三纪物源变化的指示

碎屑沉积是山脉隆升和盆地沉积的直接记录，包括碎屑重矿物研究在内的碎屑沉积物的分析是开展盆山耦合研究的必要手段。对库车坳陷白垩系—第三系砂岩中重矿物含量特征进行了系统的研究，并应用电子探针技术分析碎屑石榴石和钛铁矿的化学组成，研究表明库车坳陷白垩—第三系源区主要由沉积岩、变质岩和酸性火山岩组成。白垩系砂岩中的石榴石来自西南天山蓝片岩和低级变质岩的比例较大，而第三系砂岩中的石榴石中富铁铝榴石组分，多来自高级变质岩。白垩系砂岩中的钛铁矿多来自变质岩，上第三系砂岩中来自火成岩的钛铁矿比例增加。由此可以认为南天山的大规模隆升和剥蚀发生在第三纪以来，由于它的隆升遮挡了南天山北缘古生代增生杂岩体对库车坳陷的物质贡献，并且随着剥蚀的加深，高级变质岩和火成岩的出露越来越多。     

库车坳陷大北克深井区白垩系储层含盐特征与分布规律#br#

塔里木盆地库车坳陷盐下深部储层是天然气勘探的重要领域,白垩系储层岩盐广泛发育,储层含盐特征的精细表征和评价对该区勘探区带优选具有重要意义.以库车坳陷大北克深井区白垩系砂岩储层７２件岩心样品为研究对象,通过薄片、扫描电镜、能谱分析与QEMSCAN(岩石矿物定量分析)等技术手段,对研究区白垩系砂岩储层的含盐特征、分布规律、形成条件及来源等进行研究.结果表明:岩盐晶体主要赋存在碎屑颗粒间、碎屑颗粒表面和溶蚀孔与裂缝中,呈格架状、晶粒状和团块状集合体等３种赋存状态,不同状态岩盐晶体Na和Cl等元素的原子分数存在差异;岩盐分布规律为,平面上表现出西高东低的特点,垂向上距上覆膏盐岩层越近,岩盐体积分数越高;不同的盐源供给条件、储层埋藏深度、砂岩粒级、分选性等制约岩盐晶体的集合体形态;岩盐来源主要为古近系膏盐类沉积物的溶蚀渗流,也可能与含盐流体沿构造断裂的侧向渗入有关.     

塔里木盆地北部库车坳陷白垩系层序地层与体系域特征

结合露头和钻井资料对库车坳陷白垩系进行了层序地层划分,共分出1个一级层序、3个二级层序、8个三级层序,对其体系域的构成及其纵、横向变化特征进行了讨论.结果表明,沉积物主要来自北部的天山造山带;盆地及其充填层序的南北不对称性,反映了白垩纪库车坳陷的性质具有前陆盆地的特征.在苏善组的2个层位发现了厚度达 10~20 m的暗色泥岩,反映本区白垩纪的干热型气候曾间歇性出现过短暂的潮湿时期.     

库车坳陷白垩系储层的形成环境及成因分析

近年来 ,在中国新疆库车前陆盆地中发现了克拉 2等大型、特大型气田 ,并显示出良好的油气勘探前景。白垩系巴什基奇克、巴西盖组地层是克拉 2等气田的主力储层 ,研究其成因并建立科学合理的预测机制具有重大的理论和现实意义。在对库车盆地的构造背景、沉积物质来源、岩石结构特征、古生物、微量元素地球化学特征、粒度分析、沉积构造、沉积体系等多侧面进行综合研究的基础上 ,认为该区在下白垩系储层沉积时处于干旱氧化的古气候环境 ,储层岩石具低成分成熟度和结构成熟度的特征 ,储层自下而上具典型的沉积构造和完整的沉积序列 ,应属扇三角洲—辫状河三角洲—湖泊沉积体系。特别是粒度资料分析表明该区的储层多呈一个过渡性的特征 ,它既不同于典型的浊流 ,又不同于典型的曲流河特征 ,形成了该区以辫状河为主的显著沉积特点。     

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。     

川西坳陷中段中侏罗统沙溪庙组碎屑组分特征对物源的约束

为了深入探讨川西坳陷中段中侏罗统沙溪庙组的物源及其源区属性,应用碎屑岩碎屑组分特征及其Dickinson三角投点特征对研究区物源及其源区属性进行了深入讨论。结果表明,研究区东北部的中江、新都等地具有低石英、高长石特征,属于切割岛弧、基底隆起、过渡大陆的构造背景,而研究区西部的鸭子河、孝泉等地区具有高石英、低长石特征,且具有相对高的变质岩岩屑,属于再旋回造山带的构造背景。结合沙溪庙组沉积时期周缘造山带的演化特征,认为研究区东北部的中江、新都等地区物源主要来自北部的米仓山-大巴山,而西部的鸭子河、孝泉等地区物源主要来自西部的龙门山。     

砂岩碎屑组份变化对库车坳陷和南天山盆山演化的指示

为研究库车坳陷中-新生代物源变化与南天山构造演化的关系,对该坳陷中-新生界砂岩进行了系统取样,应用Dickinson砂岩分析方法详细研究了其沉积背景和物源变化。库车坳陷中-新生代沉积物源始终为再造山旋回带,自老到新砂岩中不稳定岩屑组份的含量有规律地变化:从三叠系到侏罗系,岩屑组份中沉积岩岩屑含量最高;白垩系中变质岩岩屑增多;新生界特别是新近系,碳酸盐岩岩屑所占的比例很大。岩屑组份的这种变化反映了天山地区隆升和剥蚀的一个历史过程。随着山脉隆升幅度和剥蚀强度的加大,古生界变质岩和碳酸盐岩逐步接受剥蚀,并在白垩纪以后成为盆地沉积物的主要物源。根据风化指数半定量计算的结果,结合前人古气候的研究成果,早-中三叠世该区沉积物风化程度低,推测此时地形高差较大;在晚三叠世至晚侏罗世该区风化程度较高,地形起伏较低;白垩纪是一个转折期,沉积物风化程度由强转变为弱,地形高差在该期也有所增大;古近纪延续了这种趋势。新近纪以后地形高差显著加大,沉积物风化程度明显降低,说明此时南天山的隆升速率和库车坳陷的沉积速率都很快,源区与沉积区的距离很近。