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。     

四川盆地灯影组沉积相及演化规律

通过钻井资料、野外露头、录井、测井等资料的综合应用,系统识别出陆源碎屑滨岸、混积台地、碳酸盐岩台地、斜坡-盆地是四川盆地灯影组主要的沉积相类型。盆地内灯影组二段及四段主要以碳酸盐台地沉积为特征,可细分为碳酸盐潮坪、颗粒滩、灰泥丘、局限泻湖亚相。通过建立沉积模式表明,灯影组大致经历海侵-海退-海侵的沉积旋回,一段至二段为海侵阶段,三段为海退阶段,四段为海侵阶段。     

塔里木地区早古生代海平面波动特征:来自地球化学及岩溶的证据

下古生界是塔里木盆地内最有潜力找到大油气田的层位。通过盆地内48口钻至下古生界钻井的沉积层序与沉积相分析、9800km地震剖面的地震相分析、大量Sr、C同位素及微量元素分析,并结合相关资料,开展了寒武纪—奥陶纪的以世或期为单位的岩相古地理研究,定性探讨海平面变迁。在此基础上,运用沉积地球化学定量探讨海平面的波动。分析表明,早古生代塔里木地区经历了两次大规模的海侵与海退过程,寒武纪和奥陶纪各经历了一次。每个海侵与海退过程内各包含了两个较高频的海平面升降旋回,即早寒武世早期海侵—早寒武世中期至中寒武世晚期海退、中寒武世末期海侵—晚寒武世晚期海退、早奥陶世早期至中奥陶世中期海侵—中奥陶世晚期海退、晚奥陶世早期海侵—晚奥陶世中至晚期海退。在上述2次大规模的海侵与海退以及4个较高频的海平面升降旋回中,两次大的海侵分别发育于早寒武世早期以及晚奥陶世早中期,三次较大的海退出现于中寒武世晚期、晚寒武世末期、晚奥陶世早期。岩溶在地层格架中的发育支持了上述结论。     

陆表海盆地海侵事件成煤作用机制分析

研究了含煤地层中海侵事件沉积序列,即海侵沉积与煤层直接接触的组合特点,总结了海侵事件和海侵事件成煤特点,提出了陆表海聚煤盆地海侵事件成煤作用理论及海侵事件成煤机制。研究表明,陆表海盆地充填沉积序列中,既有海退成煤作用又有海侵成煤作用发生,而且,海侵事件为陆表海盆地海平面变化的典型特色,海侵的突发性是海侵事件的基本属性,其沉积具有等时性。海侵事件导致盆地事件型聚煤作用发生。本文还深入讨论了海侵事件成煤机制及其在含煤地层层序地层界面识别、层序地层单元划分的重要意义和作用。     

四川盆地寒武纪岩相古地理特征

通过露头、岩心、钻测井资料分析建立典型沉积相序列,结合单因素分析综合作图,编制了四川盆地寒武纪各个时期的岩相古地理图件。盆地整体西高东低、西部发育陆源碎屑沉积,中东部以碳酸盐岩沉积为主。寒武纪包含两个半海侵—海退旋回:首次海侵发生在早寒武世筇竹寺期,形成巨厚的浅海陆棚相泥质烃源岩;首次海退发生在早寒武世沧浪铺期,陆源碎屑供给充足,发育三角洲和碎屑滨岸相沉积;第二次和第三次海侵发生在早寒武世龙王庙期与中晚寒武世洗象池期,为碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,在局限台地的地形较高部位发育砂砾屑滩和鲕粒滩,砂砾屑滩主要发育在盆地的中西部,鲕粒滩主要发育在盆地的中东部,在盆地西南部发育具有继承性的泻湖相沉积。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶纪沉积充填记录的关键时限及其构造意义

鄂尔多斯盆地南缘上、下古生界呈现明显的角度不整合,标志着该区卷入了加里东造山带变形。本文以盆地内奥陶纪沉积充填记录为线索,利用地层序列中沉积凝灰岩的锫石U-Pb同位素测年,结合秦岭造山带岩体年代学研究成果,探讨了秦岭加里东期构造事件的发生与发展过程。研究表明:1)奥陶系沉积时期,沉积序列经历了海侵至海退的完整旋回,中奥陶世马五期海退序列开始,晚奥陶世背锅山期海水自鄂尔多斯盆地西南缘完全退出;2)晚奥陶世平凉期至背锅山期,地层序列中凝灰岩、滑塌构造、滑塌角砾岩普遍发育,滑塌构造和滑塌角砾岩的直接触发因素是构造活动引发的地震,构造活动性明显加强;3)中奥陶世马五期海退序列的开始,孕育着秦岭洋壳板块开始向北俯冲,时限大约为475~463 Ma;4)晚奥陶世平凉期,沉积序列中重力流、滑塌构造和凝灰岩普遍发育,孕育着秦岭洋向北的俯冲碰撞进入了高峰阶段,其时限大约为454~450 Ma。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

豫西晚元古代洛峪群沉积作用及环境演化

洛峪群本身构成一个完整的海侵-海退沉积序列。早期海侵使得洛峪群底部滨岸沉积逐渐被陆棚沉积所超覆,并造成典型的海绿石砂岩凝缩层。随后的海退导致明显的海岸进积,在垂向上形成外陆棚-内陆棚-滨岸/障壁岛-泻湖沉积序列。洛峪群中的硅质碎屑岩沉积主要受风暴控制,形成各种特征的丘状和洼状交错层砂岩以及浅海浊积岩。洛峪群是华北地块南缘中、晚元古代裂谷期的产物,并可能处于裂谷热沉降阶段的后期。     

塔里木古海湾新生代海退时限及方式的初步探讨

对库车盆地新生代84个石膏或硬石膏进行硫同位素分析, 用以划分该时期内海侵—海退旋回以及最终海退时限的标定。石膏δ34S值演化特征显示, 库车盆地新生代经历了两次明显的海侵, 其分别为古新世中期和始新世中后期。库车盆地新生代最终海退时限与西部塔里木海湾在天山山前带的退缩时限相一致, 表明至少在渐新世中晚期塔里木海湾才完全消失。通过区域对比, 本文将新生代塔里木海湾的海退时限和方式概括为: ①始新世早期塔里木海湾在昆仑山前带的西段最先发生海退; ②之后, 海退向昆仑山东段开始迁移, 至始新世晚期海退延伸至盖孜、阿尔塔什等地; ③最终, 海退由南向北迁移至天山一带, 至渐新世末期特提斯海水完全退出塔里木地区。塔里木盆地新生代海退时限、方式进一步指示了印度—亚洲大陆碰撞所产生的构造作用具有明显的距离效应; 塔里木海湾新生代不同地区在海退时限上的不同步性说明, 塔里木盆地新生代海侵—海退旋回不是单一地受全球海平面升降的控制, 而是全球海平面变化以及区域构造活动等多种因素共同作用的结果。     

前寒武纪地质发展中构造演化的几个主要地质问题

地质作用的演化和旋回性地质旋回和大旋回前寒武纪的周期是以地质发展的自然阶段为基础划分的,换句话说,每一个大的地质旋回是由相对构造静止持续期和其后续的几个较短的变动期组成。第一阶段以地壳下降运动为主,伴有碎裂和拉伸,在坳陷中形成沉积堆积层,同时在很多地方发生熔岩喷发和伴生的同源岩浆侵入体。在某些海退最末期出现被逐渐增大的海侵所代替,结果形成     

对中国海相盆地油气资源战略选区的思路

中国古大陆的地质构造演化、盆地性质和盆山转换过程以及资源分布，决定了我国油气勘探战略方针应为两个并举：海域区勘探和陆上区勘探同时并举；陆上区应为古生代海相盆地和陆相盆地同时并举。中国陆地上的海相油气盆地主要分布在特提斯构造域中，具克拉通基底的塔里木、鄂尔多斯和四川盆地三大海相盆地是当前我国油气资源重要勘探开发区，具有巨大的资源潜力。中国古大陆发育有两个构造层次的海相盆地，早古生代海相盆地沉积了海侵和海退序列两套烃源岩。晚古生代一早印支期的早期海侵序列以储集层为主、烃源岩次之；海平面下降期的盆地具生储双重性。油气勘探开发的实践证明，三大海相盆地在生烃、储集、成藏上具有三个共性：(1)原型盆地演化和沉积序列相同，具五个层系的烃源岩；(2)加里东构造运动形成夭折前陆盆地，造就了古隆起和构造掀斜，形成浅海深水盆和古暴露面；(3)古岩溶碳酸盐岩与上覆晚古生代海侵地层组成了储集成藏体系。     

鄂尔多斯盆地中南部上古生界层序与岩相古地理演化*

为明确鄂尔多斯盆地中南部上古生界层序特点与岩相古地理演化规律,利用周缘野外露头和盆地钻井测井相特征,分析层序界面、体系域界面的岩性、古构造及海侵方向变化特征,总结层序发育特点与岩相古地理演化规律。结果表明: 不同风化序列的区域性不整合面及海侵方向转换面为二级层序界面,区域性海退面、下切冲刷面及陆上暴露面为三级层序界面; 潮间带砂坪及近岸相海侵含砾砂岩顶为海侵面,最大海侵面发育灰岩、泥页岩及煤层,是海侵体系域与高位体系域分界面; 上古生界包括二级层序2个: MSQ1、MSQ2,三级层序6个: SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6,其中SQ1—SQ2发育水进体系域与高位体系域,不发育低位体系域,SQ1为潟湖—障壁海岸沉积体系,SQ2为泥炭坪—泥坪相潮坪沉积;SQ3—SQ6发育完整的低位—海侵—高位体系域,SQ3发育区域性海退进积海陆过渡相三角洲沉积,SQ4早期为低位体系域下切冲蚀砂体,晚期沉积古环境由温暖湿润还原环境演变为炎热干燥的氧化环境,SQ5—SQ6早中期为氧化环境三角洲沉积,SQ6晚期为高位体系域具海侵夹层的潮坪相沉积。研究为鄂尔多斯盆地及其他盆地层序与岩相古地理演化提供理论依据。     

样子哨盆地构造演化特征

样子哨盆地基底为龙岗地块,盖层以晚元古代地层、古生代地层为主。基底构造变形以韧塑性变形和塑性纵弯柔流褶皱及固态流变剪切变形为主,发生片理、片麻理、褶皱及条带状构造。盖层经历多次挤压隆升和拉张断陷运动,屡次遭受海侵—海退,沉积了典型的地台型沉积建造。后经断块运动,改造或继承先期断裂,形成盆地—山岭式构造。     

对中国海相盆地油气资源战略选区的思路

中国古大陆的地质构造演化、盆地性质和盆山转换过程以及资源分布，决定了我国油气勘探战略方针应为两个并举：海域区勘探和陆上区勘探同时并举；陆上区应为古生代海相盆地和陆相盆地同时并举。中国陆地上的海相油气盆地主要分布在特提斯构造域中，具克拉通基底的塔里木、鄂尔多斯和四川盆地三大海相盆地是当前我国油气资源重要勘探开发区，具有巨大的资源潜力。中国古大陆发育有两个构造层次的海相盆地，早古生代海相盆地沉积了海侵和海退序列两套烃源岩。晚古生代一早印支期的早期海侵序列以储集层为主、烃源岩次之；海平面下降期的盆地具生储双重性。油气勘探开发的实践证明，三大海相盆地在生烃、储集、成藏上具有三个共性：(1)原型盆地演化和沉积序列相同，具五个层系的烃源岩；(2)加里东构造运动形成夭折前陆盆地，造就了古隆起和构造掀斜，形成浅海深水盆和古暴露面；(3)古岩溶碳酸盐岩与上覆晚古生代海侵地层组成了储集成藏体系。     

鄂尔多斯盆地西缘晚石炭世沉积体系与高频层序旋回--以呼鲁斯太剖面例析

鄂尔多斯盆地西缘呼鲁斯太剖面上石炭统包括靖远组、羊虎沟组和太原组,发育有堡岛、堡岛-台地和潮控三角洲三种沉积体系,自下而上可以划分出16个海进－ 海退层序旋回,每个层序旋回的时限为1.1 ～ 3.3Ma, 平均 1.9Ma,相当于四级相对海平面变化旋回,属高频层序旋回。每个层序由海侵体系域和早期高位体系域、晚期高位体系域组成,偶发育有强制海退体系域。晚石炭世早期海侵来自祁连海,太原晚期,祁连海与华北连通。研究区古海平面变化表现为先慢速后快速海侵和快速海退,少数为正常海退,并由此建立了古海岸平原的层序地层模式。     

鄂尔多斯盆地西缘晚石炭世沉积体系与高频层序旋回--以呼鲁斯太剖面例析

鄂尔多斯盆地西缘呼鲁斯太剖面上石炭统包括靖远组、羊虎沟组和太原组,发育有堡岛、堡岛—台地和潮控三角洲三种沉积体系,自下而上可以划分出１６ 个海进－ 海退层序旋回,每个层序旋回的时限为１ ．１ ～３ ．３ Ｍａ ,平均１ ．９ Ｍａ ,相当于四级相对海平面变化旋回,属高频层序旋回。每个层序由海侵体系域和早期高位体系域、晚期高位体系域组成,偶发育有强制海退体系域。晚石炭世早期海侵来自祁连海,太原晚期,祁连海与华北连通。研究区古海平面变化表现为先慢速后快速海侵和快速海退,少数为正常海退,并由此建立了古海岸平原的层序地层模式。     

库鲁克塔格地区奥陶系层序地层与海平面变化

出露于新疆库鲁克塔格地区的奥陶系揭示出一个完整长周期(Ⅰ级周期)的海侵-海退沉积序列。这个沉积序列由9个Ⅲ级层序和3个Ⅱ级层序构成,反映了短周期(Ⅲ和Ⅱ级周期)的海平面变化。下奥陶统是在长周期海侵背景下形成的,为一套主体在次深海环境下形成的层序组合———Ⅱ级层序A;中奥陶统是长周期海平面波动的背景下形成的,为一套主体在次深海-浅海陆棚环境下形成的层序组合———Ⅱ级层序B;上奥陶统是长周期海退背景下形成的,为一套主体在浅海-滨海环境下形成的层序组合———Ⅱ级层序C。库鲁克塔格地区奥陶系层序地层特征及其揭示的海平面变化是盆地形成与转变的构造机制的响应。奥陶纪是早古生代盆地发生盆地类型转化的关键时期,即从寒武纪-早奥陶世的裂陷盆地,经中奥陶世的过渡,转化为晚奥陶世-志留纪的前陆盆地。由于后期的构造变动本区现已成为塔里木盆地东北边缘隆起。     

南羌塘盆地羌资-2井中侏罗统色哇组和布曲组沉积特征

通过对南羌塘盆地羌资-2井石油地质浅钻的岩心录井和样品测试分析表明:中侏罗世阿林期-巴柔期,南羌塘盆地处于被动大陆边缘演化阶段,沉积了一套向上变粗变浅的三角洲相进积序列的色哇组,粒度分析概率累计曲线主要以跳跃和悬浮次总体为主,粒度C-M图反映了辫状河三角洲沉积特点,孢粉分析揭示了热带-亚热带干热气候特征:中侏罗世巴通期,盆地过渡为相对稳定的坳陷盆地发展阶段.沉积了以富含鲕粒、砂砾屑和生屑等颗粒灰岩为特征的碳酸盐台地浅滩化沉积序列的布曲组.从中侏罗世阿林期至巴通期,整个南羌塘盆地经历了一次完整的海侵-海退沉积旋回,从下至上依次出现前三角洲亚相→三角洲前缘亚相→台前缓坡亚相→开阔台地亚相→局限台地亚相的沉积序列.     

新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

黔西水城—紫云地区晚古生代裂陷槽盆充填和演化

研究了贵州西部古生代发育起来的北西向水城-紫云裂陷槽盆的充填序列和演化.根据地层的岩性特征、接触关系、垂向序列和形成的构造背景等,将该槽盆的充填过程划分为3个序列:深水盆地非补偿沉积到浅海陆棚沉积,是以张裂作用为主的构造作用的产物;槽盆→槽盆边缘→槽盆边缘斜坡(下斜坡)→台缘斜坡,为张裂兼走滑复合构造机制作用下的产物;台缘斜坡环境的海进序列到海退序列,受走滑作用影响明显.根据影响和控制盆地的构造、沉积和岩浆作用等多种因素,将该槽盆的发展演化分为4个阶段:隆起剥蚀阶段、地壳拉伸变薄阶段、断裂沉陷阶段和地幔柱作用阶段.