古盐度对塔北隆起泥岩中粘土矿物组合和绿泥石成分的影响

粘土矿物组合和绿泥石成分常被用来讨论盆地沉积物的成岩作用和埋藏古温度。许多沉积盆地的研究结果显示,泥 岩和页岩中的粘土矿物组合和绿泥石的成分与埋藏深度/温度有关。但也见有例外的现象存在。文中主要探讨了新疆塔北隆 起泥岩中的粘土矿物组合和绿泥石成分的特征,以及与盆地古盐度的关系。研究结果表明：（1）在塔北隆起泥岩中,埋藏 深度2777.37~4604.41m,地层单位为J1-N2的粘土矿物组合为I+Chl和I+Chl+Ka; 埋藏深度5071.52~5299.37m,地层单位为 T1的粘土矿物组合为R0I/S+I+Chl和R0I/S+Chl。（2）研究区的成岩绿泥石为Ⅱb型铁镁绿泥石,其成分特征主要表现为： ①配位八面体中阳离子的占位数为11.532(总平均值);②ⅥAl含量明显大于ⅣAl含量;③（Fe+Mg）为4.016（总平均值）;④ Si/Al比值>1。（3）根据研究区盐类矿物的分布范围以及古盐度的数据,讨论了古盐度对该区粘土矿物组合和绿泥石成分的 影响,指出古盐度是影响本区粘土矿物组合和绿泥石成分变化的主要因素。用古盐度解释了<5000m深度的粘土矿物组合 中不含无序伊/蒙混层（R0I/S）矿物,而>5000m深度粘土矿物组合中含有无序伊/蒙混层（R0I/S）矿物的异常现象。揭示了 在一定的深度范围（2777.37~4405.27m）,一定的古盐度条件下（Sr/Ba比值≥0.4,并有盐类矿物出现）,绿泥石成分受到 古盐度的制约,并且随着古盐度的增高,绿泥石成分中的Al、ⅣAl、Na、Na2O、Al/Si随之增高,而Si/Al则随之降低。由 绿泥石成分温度计获得的温度值也伴随着古盐度的增高而增高。因此,由绿泥石成分温度计所计算的温度不能代表本区实 际埋藏的古温度。（4）研究区内绿泥石成分中的SiO2和FeO与母岩的对应成分之间有一定的相关性,其SiO2绿泥石与SiO2岩石、 FeO绿泥石与FeO岩石呈负相关的线性关系,并且这种关系在古盐度的干扰下也未受到影响。     

塔里木盆地塔北隆起奥陶系-侏罗系泥岩稀土元素地球化学特征

分析了塔里木盆地塔北隆起奥陶系、三叠系和侏罗系泥岩的稀土元素丰度。不同时代泥岩都表现出轻稀土富集、重稀土含量均一和具有Eu负异常特征;但它们∑LREE/∑HREE、LaN/YbN、(La/Yb)UCC、Eu/Eu和Ce/Ce等参数则显示这些泥岩形成时的物源和环境有差别。奥陶纪时,研究区处于相对稳定的沉积环境,物源为成熟度高的大陆上地壳;二叠纪到三叠纪构造-火山活动强烈,部分沉积物来自火山岩的风化;侏罗纪塔北隆起区则进入稳定构造沉降阶段。这一差别对认识塔里木盆地及周边造山带形成演化研究有指示意义。     

塔北古隆起的三维地质结构及相关问题探讨

盆地深层构造地质学的研究可以揭示沉积盆地早期的物质记录,揭示盆地深层地质结构、构造样式及其变化特点,还原构造-古地理环境等。塔北古隆起是塔里木盆地油气最富集的构造单元之一,是研究板块内部变形的理想场所。对塔北古隆起地质结构的精细解析有利于加深对古隆起控油气理论的理解,对深层海相油气勘探具有指导意义。文中基于整个塔北地区的地震资料以及大量钻井资料,建立其三维地质结构,通过Petrel软件实现三维可视化。塔北古隆起存在12个不整合面,可划分为五大构造层:基底(AnZ)、震旦系—下古生界(Z-S)、上古生界(D3d-P)、中生界(T-K1)、新生界(E-Q)构造层。塔北古隆起的地质结构受其深层主干断裂系统控制,依据深层主干断裂发育模式的差异,可将古隆起分为4段:(Ⅰ)温宿凸起段;(Ⅱ)英买力低凸起段;(Ⅲ)哈拉哈塘凹陷与轮南低凸起段;(Ⅳ)草湖凹陷与库尔勒鼻状凸起段。哈拉哈塘凹陷-库尔勒鼻状凸起(甚至包括孔雀河斜坡)的古生界构造层保留了NE-SW向的古生代构造形迹,与近E-W向深层主干断裂系统斜交,可能指示塔北古隆起在晚古生代处于右旋压扭性或NW-SE向主应力环境,直到侏罗纪—早白垩世才发生改变。     

甘肃兰州盆地古近系泥岩的古盐度分析

兰州盆地位于青藏高原东北部,祁连山以东,黄土高原以西,古近纪出露地层为细柳沟组、野狐城组和咸水河组下段。作为青藏高原寒区、东部季风区及西北干旱区的交汇地带,兰州地区新生代环境研究受到越来越多的关注,因此有必要对其沉积环境进行研究。本文通过对兰州盆地黄羊头地区古近系进行分段采样,并对泥岩样品的主量元素、微量元素及X射线衍射进行测定,运用硼法、B/Ga值及Sr/Ba值等方法定量—半定量分析兰州盆地古近系沉积时的古盐度特征,同时结合风化指数CIA值的变化特征,综合分析古近系的沉积环境。研究结果表明兰州盆地古近系细柳沟组、野狐城组及咸水河组下段Adams法古盐度值为9.5‰～14.0‰,平均值为11.8‰;Couch法古盐度值为8.2‰～12.8‰,平均值为10.8‰,为内陆半咸水—淡水湖泊。Adams法古盐度值与B/Ga值具有良好的正相关关系,而Adams古盐度值与Sr/Ba值相关性不明显,主要由于地层中生物对Sr的富集作用,导致Sr/Ba值偏大,表明Sr/Ba值不适用于生物富集地层的古盐度恢复。环境研究认为细柳沟期,气候湿润,以冲积扇沉积为主,水体较浅,盐度值较大;到野狐城中期水体加深,变为湖相沉积,气候温暖湿润,盐度值降低,同时存在明显的干冷气候间隙,该间隙期湖盆蒸发量大于补给量,盐度值升高;从野狐城晚期开始湖盆逐渐萎缩,以滨湖相沉积为主,到韩家井期变为河流相沉积,至甘家滩期再次转为湖相沉积,盐度值先升高后降低,但整体风化程度明显降低,表明从野狐城组晚期开始气候逐渐变冷变干。     

塔里木盆地石炭系泥岩沉积时的古盐度分析

通过对塔里木盆地巴楚、塔中、塔河地区井下及巴楚小海子露头、阿克苏四石厂露头的石炭系泥岩中黏土矿物、微量和常量元素的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式、Walker相当硼判定法及锶钡比值法定量—半定量地分析了该区石炭系泥岩沉积时的古盐度特征,结果表明古盐度在4.7‰~33.9‰,大部分为半咸水沉积,其次为淡水—微咸水沉积,个别为咸水沉积;且古盐度变化明显,平面上巴楚组泥岩段泥岩总体具有从塔东北向塔西南古盐度变大的趋势;卡拉沙依组砂泥岩段泥岩在塔中古盐度最小,塔西南最大,塔北居中。由于沉积物中泥岩沉积时的古盐度特征是沉积环境的判别标志之一,因此它对有争议的卡拉沙依组砂泥岩段及巴楚组角砾岩段沉积环境的判定提供了沉积水体性质方面的依据。石炭系泥岩沉积时的古盐度与该时期海平面升降及沉积相演化有关,该泥岩形成于石炭纪海平面相对下降或上升缓慢、古盐度相对较低的沉积环境。     

塔里木盆地塔北隆起叠加构造分析

对叠加构造变形构造,变形时序、叠加构造形成的地球动力学背景及其与油气关系的综合研究表明,塔北隆起的叠加构造可以划分出：以二叠纪为形成高峰期的北西－南东走向的挤压构造,以三叠纪为形成高峰期的北东－南西走向的挤压构造,主要形成于渐新世－中新世的拉张构造,这三期构造在空间上、时间上复合叠加,从而在塔北隆起形成了轮南构造带、南喀－英买力叠加褶皱带以及羊塔克－提尔根负反转构造带等叠加构造变形区。上述叠加构造变形区均是有利的油气勘探区。     

塔北隆起侏罗系阳霞组沉积特征

塔北隆起侏罗系阳霞组下粗上细的沉积特征显示其为典型的河流相沉积,东部普惠1井序列发育最全,向轮南隆起方向具有明显的顶剥底超特征。河流沉积体系中,颗粒普遍偏粗,物源主要来自东河塘以北、英买力以西及跃南地区,英买力西部、东河塘北部以北以及跃南1、2井以南发育近源小型冲积扇,由西向东发育辫状河沉积体系。根据沉积相的空间展布模式,可预测低位域三角洲及湖泊相发育于草湖及其以东地区;阳霞组砂体分别向北部的轮台凸起、南部的中央隆起尖灭,是寻找岩性地层圈闭的有利地区。     

塔北隆起雅克拉油气田原油成因特征

针对雅克拉油气田多个含油气层位的原油,进行了一系列的地球化学测试分析,对雅克拉油气田原油的地球化学特征、成因特征进行了解剖。研究结果表明,雅克拉油气田深浅不同层位原油轻烃组成与轻烃单体烃碳同位素、类异戊二烯烷烃组成以及原油与馏分碳同位素组成具有明显的海相原油特征;深浅层原油三环萜烷、C₂₈甾烷、三芳甾烷和甲基三芳甾烷以及原油与馏分碳同位素组成皆具有典型上奥陶统来源油的特征,与寒武-下奥陶统来源油特征差异明显,暗示雅克拉油气田原油来源于上奥陶统烃源层。     

重新划分塔里木盆地塔北隆起的次级构造单元

塔北隆起位于塔里木盆地北部,是塔里木盆地油气最富集的构造单元之一.其在古生代克拉通内古隆起的基础上,于二叠纪末-三叠纪早期定型为库车周缘前陆盆地的前缘隆起.新生代,其整体沉降,成为埋藏于北塔里木陆内前陆盆地前渊下的一个残余古隆起.目前通用的塔北隆起构造单元划分方案不能准确反映其真实的构造格局.根据最新的研究成果,我们建议重新划分塔北隆起构造单元:(1)取消哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷,重新定义轮南低凸起.重新定义的轮南低凸起包括原轮南低凸起、哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷北部,是一个下古生界大型鼻状背斜构造,形成于前石炭纪;原草湖凹陷南部划归北部坳陷.(2)以中奥陶统顶面海拔约-6500m的等高线作为塔北隆起的南部边界,该等高线较好地反映了塔北隆起南部的构造轮廓,特别是轮南大型鼻状背斜构造的轮廓.(3)以羊塔1-英买8断裂和英买4-英买1背斜组成的一条较清晰的古生界构造线划分轮台凸起和英买力低凸起.此界线两侧,古生界各反射层存在陡然、明显的落差,岩浆作用、地层发育、构造变形和演化历史存在明显差异.重新划分的塔北隆起包括库尔勒鼻状凸起、轮台凸起、轮南低凸起、英买力低凸起和温宿鼻状凸起五个次级构造单元.本文给出了塔北隆起及其各次级构造单元清晰的定义和范围,并简单论述了其形成演化过程.     

川中—川西北加里东期古隆起对比研究

四川盆地加里东期经历了桐湾、郁南、都匀、广西等多期次构造运动,于盆地中西部和西北部分别形成了川中古隆起和川西北古隆起。重建加里东期川中古隆起和川西北古隆起形成演化过程及其关联性可以为四川盆地中西部和西北部深层海相层系下一步油气勘探部署提供新思路。本文通过对四川盆地已有钻井和地震资料的分析,开展了不同构造区的震旦系—早古生代地层对比分析,识别出四川盆地加里东期古隆起各套地层尖灭点分布范围、不整合削截点和上超点。利用地震、连井剖面相结合的方法,重塑了川中和川西北地区古隆起的形成演化过程。综合研究认为,加里东期古隆起的构造形态在晚奥陶世—早志留世初步形成,在晚志留世广西运动中经历了细微调整,古隆起在早志留世达到最大展布范围,于二叠纪沉积前定型,郁南运动和都匀运动对加里东期古隆起的变形起着重要作用;二者总体经历了“隆-凹”分异阶段（Z—∈₁m）、隆起定型阶段（∈₁q—S₁）、联合隆升阶段（S₂—C）、稳定埋藏阶段（P—T₂）等4个阶段。

     

塔里木盆地塔北隆起碳酸盐岩油气成藏特点

塔北隆起自早古生代以来经历了长期的挤压隆升剥蚀过程,结合寒武系膏盐的塑性上拱,形成了两种基本的碳酸盐岩圈闭类型,即风化壳潜山和内幕背斜圈闭。塔北隆起南临古生代满加尔凹陷、北临中新生代库车坳陷,具有捕获南北两侧海陆两相油气来源的条件,经历了海西期、燕山期和喜马拉雅山期3期成藏。储集空间主要靠溶蚀孔洞和裂缝。石炭系中—上泥岩段和白垩系卡普沙良群泥岩两套区域性盖层对碳酸盐岩风化壳潜山油气聚集起着至关重要的作用。不整合面和断裂是控制塔北隆起油气成藏的两个最关键的因素,不整合面既控制着岩溶储层的发育分布又是油气侧向运移的优势通道;断裂活动形成破碎带、裂缝带进而改善储层性能,同时断裂也是油气垂向运移的优势通道。     

塔北隆起西部东河塘油气来源及分布

东河塘油田位于塔北隆起西部,其周缘多个构造带均获得油气,是一个重要的富油气区带,泥盆系东河砂岩和侏罗系地层是两套最为重要的储集层。原油主要来自于中、上奥陶统海相烃源岩,晚海西期和晚喜山期是两个重要的充注期,其中早期形成的油气藏普遍遭受降解破坏,现今发现的正常原油以晚期注入为主。侏罗系还包括晚喜山期库车坳陷生成的陆相油气的注入,白垩系卡普沙良群之下的不整合面是重要的油气运移通道,与之相接触的层位均有机会捕获陆相油气。综合油气地球化学特征与及横向、纵向地质对比,东河砂岩深部的奥陶系、志留系可成为潜在的勘探目的层,而东河塘地区侏罗系陆相油气的存在,进一步拓宽了塔北隆起陆相油气的勘探领域。     

塔里木盆地塔北隆起英买力地区侏罗纪地层探讨

英买力地区以往划分出侏罗系,但因证据不足而引发争论。通过对英买1、4、5、6、10等井相关井段岩芯、岩屑观察及古生物样分析,确定该段地层属侏罗系,岩性主要为灰、灰白色砂砾岩,深灰、灰黑色粉砂质泥岩、泥(页)岩夹煤线(层),主要分布在马纳3、英买5、英买10一线及其以东地区,厚度在60-110m之间。     

塔里木盆地塔北隆起中-新生界伸展构造及其成因探讨

中-新生代伸展构造一直是中亚地区地质研究的薄弱环节.作为中亚地区的一个重要的中新生代沉积盆地,塔里木盆地也不例外.精细的地震资料解释发现,塔里木盆地塔北隆起发育大量中-新生代伸展构造.这些伸展构造由一系列规模不大的正断层组成.这些小型正断层往往构成左阶或右阶式雁列束,平面上,组成多条张扭性正断层带;剖面组合形态则是小型堑-垒构造或阶梯状正断层束.根据伸展构造的空间展布、构造样式、组合关系、形成演化时间和成因分析,可以划分出侏罗纪-白垩纪早期和白垩纪晚期-新近纪两期伸展构造.前者是南天山碰撞造山后应力松弛阶段的产物,后者的成因是喜马拉雅碰撞造山作用远程效应引起的塔里木相对于南天山向东偏南方向的构造逃逸.     

塔北隆起古生代构造样式和构造反演

塔北隆起是塔里木盆地的主要含油气区,笔者利用地震剖面解释和平衡剖面技术对塔北隆起构造变形和构造演化进行了研究.塔北隆起构造变形存在明显的构造差异,西部英买力地区主要发育盖层滑脱式逆冲断层褶皱和"y"型压扭断层,而其东部主要发育基底卷入式逆断层及断层传播褶皱和反冲断层构造.造成塔北隆起东、西构造样式差异的机理主要有两点:一是东部地区对震旦纪一早奥陶世正断层在后期挤压作用下反转,二是英买力地区中寒武统盐层的发育.塔北隆起地区古生代构造演化也存在着一定的差异,塔北隆起东部震旦纪一早奥陶世发育大型正断层构造,而英买力地区为稳定碳酸盐岩台地;晚奥陶世至泥盆纪,塔北隆起东部牙哈断层发生反转,轮台凸起隆升,而英买力地区位于隆起的斜坡部位;石炭纪至二叠纪,塔北隆起东部大规模抬升,剥蚀严重,出露变质基底,英买力地区接受强烈的变形作用,主要发育盖层滑脱式逆断层和褶皱构造.     

塔北西部早白垩世卡普沙良群沉积期古隆起演化及其对沉积的控制作用

古隆起是含油气盆地重要的构造单元,研究古隆起的分布及演化,并阐明其对沉积的控制作用,对于油气勘探具有重要的研究意义.通过岩心、测井资料、地震资料和野外露头的综合研究,建立了塔北西部层序地层格架,卡普沙良群内部划分为4个三级层序,在此基础上再造了卡普沙良群各层序发育时期古隆起的分布及其演化,SQ1沉积时期古隆起呈近东西向展布,横跨整个工区,由中部向东、西两侧加宽,隆起剥蚀面积为1 946 km2,SQ2时期隆起范围缩小,中部隆起被淹没,东部残余2个小的剥蚀区,西部剥蚀区范围较大,总面积约为1 365 km2,SQ3时期隆起范围进一步缩小,东部整体被淹没,西北部残余古隆起面积为899 km2,至SQ4时期古隆起消失.立足于岩心观察,结合岩矿组合、测井等资料,识别出辫状河三角洲、氧化型浅水三角洲、滨浅湖滩坝和滨浅湖4种主要的沉积体系类型.最终充分运用地震、测井、岩心及分析化验等资料,采用盆地分析的思想,综合研究了构造、古隆起、沉积古地理等要素,揭示了古隆起及源-汇体系的配置关系,研究区发育自古隆起向南北两侧供源及南部远源供源两套物源体系,北部临近隆起剥蚀区的两侧发育短物源形成的辫状河三角洲沉积,随着隆起面积的减小,辫状河三角洲分布范围逐渐减小,而南部长轴物源形成氧化型浅水三角洲沉积体系,呈现由SE向NW向逐步进积的趋势,范围逐步扩大.古隆起的发育除为区域提供物源外,还有利于岩性圈闭和地层圈闭的发育,南部的滨浅湖滩坝砂体也具有作为岩性圈闭的良好潜力.      

塔北南坡差异构造隆升及其对古岩溶发育的影响

利用平衡剖面恢复法,研究了塔北南坡各次级单元构造演化的时空差异性,结合寒武系-奥陶系储层不整合面的发育特征,进一步探讨差异隆升过程对古岩溶尤其是表生岩溶发育的影响。研究结果表明：英买力凸起和库尔勒鼻凸形成于加里东中期早幕,至燕山晚期基本定型;构造隆升对应了加里东中期早幕-燕山中期的岩溶作用,岩溶持续时间长、溶蚀作用强烈,但古岩溶也在长期暴露过程中遭到剥蚀。阿克库勒凸起和草湖凹陷则形成于加里东中期Ⅰ幕,定型于印支期;构造隆升时间与加里东中期Ⅰ幕-海西晚期的岩溶作用相对应,抬升暴露适度,有利于大规模岩溶的形成和保存。哈拉哈塘凹陷形成于加里东中期Ⅰ幕,海西晚期已基本定型,对应加里东中期Ⅰ幕和Ⅲ幕的岩溶作用,表生岩溶作用的影响相对较弱。     

泥岩埋藏成岩过程中绿泥石的演化途径及意义

粘土矿物是泥质沉积岩重要的组成部分。在温度、压力、阳离子及水/岩比值等多种因素的共同作用下,埋藏成岩过程常常伴随着不同粘土矿物间的相互转化:蒙脱石、伊利石、高岭石和磁绿泥石等矿物均可发生绿泥石化。但各种矿物发生绿泥石化条件及反应机制不同,形成的绿泥石在化学成分及构型方面也有很大差异,通过X-射线衍射(XRD)、电子探针(EMPA)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段可识别出不同类型的绿泥石,区分不同转化序列并分析其转化机制。不同转化序列形成的绿泥石,不仅受温度的控制,还受阳离子类型和浓度的控制,在利用绿泥石作为地温计时需慎重;不同转化序列绿泥石化过程中都有水的参与,并伴有氢离子释放或消耗,这将会对有机质生烃产生影响。因此,关注泥岩埋藏成岩过程中绿泥石演化途径的差异,对拓宽绿泥石化的地质应用领域,特别是粘土矿物—有机质的协同作用具有重要的意义。     

塔北隆起深层碎屑岩优质储层形成主控因素

近几年,在塔里木盆地塔北隆起深层碎屑岩储层中发现了一定规模的油气资源,研究深层优质储层形成主控因素及分布,一直是本区深层油气勘探的关键问题。本文应用岩芯观察、粒度分析、普通薄片、铸体薄片、阴极发光薄片等技术方法,通过对塔北隆起英买力地区深层白垩系巴西改组优质储层特征的研究,结果表明巴西改组具有沉积水动力强、杂基含量少、砂岩压实不充分、胶结物主要为方解石胶结物及溶蚀作用发育等特点。在沉积条件和成岩条件对深层储层物性发育控制作用分析的基础上,认为形成现今深层优质储层的原因主要有三个方面:①好的原始沉积条件为深层优质储层发育提供基础;②压实作用不充分保存了较高的粒间体积百分比(IGV),为深层高孔隙储层发育提供条件,而压实不充分的原因是早期发育的胶结物抵御了一部分上覆垂向有效应力和深埋时间短;③大量方解石胶结物的溶蚀对深层优质储层形成具有重要作用。     

苏南地区鲕绿泥石泥岩的发现及其意义

苏南地区自六十年代开展煤田地质工作以来,一直把二叠系龙潭组上含煤段中的几层含有小球形聚集颗粒（以下简称“小球粒”）的铁灰色泥岩定名为“鲕状泥岩”或“鲕状铝土岩”。