Retracted: The Original Organism Assemblages and Kerogen Carbon Isotopic Compositions of the Early Paleozoic Source Rocks in the Tarim Basin, China

The above article from Acta Geologica Sinica (English Edition), published online on 27 December 2018 in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com) and in Volume 92, Issue 6, pp. 2297–2309, has been retracted by agreement between the authors, the journal Editor in Chief, Professor Zengqian Hou and John Wiley & Sons Ltd. The retraction has been agreed due to major overlap with a previously published article from the same group of authors published in Chinese.     

塔里木盆地中,上奥陶统烃源岩的碳同位素宏观证据

经过十余年的勘探,已在塔里木盆地探明１３个大、中型油气田和３３个工业性含油构造,但关于塔里木盆地的古生界主力烃源岩一直有争议。本文根据两条有代表性的地表剖面和两条钻井剖面的海相碳酸盐岩碳、氧稳定同位素分析与研究,发现了中、上向陶统碳同位素组成的大幅度正向波动,认为这是当时全球范围大陆冰川作用的结果,这一时期有利于沉积有机质的保存。结合有机质丰度、成熟度指标（Ｒo）以及沉积相等地质因素综合分析,提出     

渤海湾地区下古生界碳、氧同位素地球化学研究

渤海湾地区寒武系标准剖面（山东张夏剖面）海相碳酸盐岩氧同位素δ^180值分布区间为-10.6‰～-4.8‰，碳同位素的δ^13C值为-5.8‰～ 1.6‰；奥陶系标准剖面（河北唐山剖面）海相碳酸盐的δ^180值分布区间为-15.9‰～-6.0‰,δ^13值为-7.6‰～ 1.2‰。中国华北地区奥陶系未出现（或未保存有）中国塔里木区与华南地区、北美大陆及瑞士等中-上奥陶统海相碳酸盐中碳同位素组成正向偏移现象。这表明，中国华北地区奥陶系应缺失兰代洛阶以上地层。碳同位素组成在华北地区奥陶系各组生物石带更叠之间均有异常波动，稳定同位素地层曲线可以成为大区域地层划分与对比的重要标志之一。据华北地区、塔里木区与华南地区的对比研究，海相碳酸盐岩中碳同位素组成明显地正向波动，可成为地质时期烃源岩形成期的宏观地球化学指标。     

塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征

塔里木盆地深层烃源岩主要是指埋深大于4000 m的寒武—奥陶系海相碳酸盐岩和三叠—侏罗系陆相泥岩、碳质泥岩和煤。研究表明,塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成具有母质继承效应,寒武—奥陶系海相腐泥型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般小于-28‰,而三叠—侏罗系陆相腐殖型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般大于-28‰。对于高演化的寒武—奥陶系海相深层烃源岩而言,在热力作用下,其可溶有机组分的碳同位素组成普遍发生强烈逆转,并出现饱和烃>芳烃>非烃>沥青质的完全反序分布现象,显示出深层环境下高演化烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征。      

利用干酪根热解动力学模拟实验研究塔里木盆地下古生界古地温

通过热解动力学模拟实验，对塔里木盆地塔参1井奥陶系干酪根的热演化过程进行了模拟，以此基础上利用KINETICS软件求取干酪根镜质体反射率（R0）的生成动力学参数，并结合塔参1井的沉积埋藏史，计算塔参1井寒武－奥陶系的古地温，这对于研究塔里木盆地下古生界高过成熟烃源岩的古地温是一种新方法。     

塔里木盆地北部寒武—奥陶系海相烃源岩重新认识

根据对塔北地区591块泥质源岩613块碳酸盐岩热解资料的统计分析表明，本区中上奥陶统泥质岩除柯坪地区相对较好外，其余地区普遍属一非生油岩，不可能对已发现的海相油气有实质性的贡献。而寒武系无论是碳酸盐岩还是泥岩，其有机质丰度均高于奥陶系，尤其是碳酸盐岩烃源岩厚度也较大，因而是塔里木盆地一套十分重要的海相油气源岩，现今为一套优质气源岩。其次是中上奥陶统台缘斜坡灰泥丘有机相泥灰岩，具有有机质丰度较高、成熟度适中及具有一定厚度分布的特点，是本区海相油气另一大套重要源岩。另外，平面上，本区寒武一奥陶系泥岩的有机质丰度表现为东西两端相对较高，可达到中等一很好生油岩标准，而草湖、轮南、英买力以及孔雀河斜坡与满加尔凹陷奥陶系泥岩基本上均属差一非生油岩。碳酸盐岩烃源岩则以库尔勒鼻隆及塔东（含库鲁克塔格）地区为最后，其次是哈拉哈塘凹陷。     

塔里木新元古代盆地演化与下寒武统烃源岩发育的构造背景

下寒武统优质烃源岩的分布一直是塔里木盆地油气勘探的难点问题。在区域构造演化背景分析基础上,利用露头和新的钻井、地震资料,通过地层对比、构造解释和古地貌恢复,探讨了塔里木新元古代盆地原型、古构造及下寒武统烃源岩发育的构造背景。研究认为塔里木盆地西缘的柯坪和叶城地区,新元古代经历了陆内断陷到初始被动大陆边缘的盆地演化序列,而在塔东北的库鲁克塔格地区,主要以裂谷及其衰退期的拗陷为特征。地震反射特征进一步显示在塔里木陆内也具有相似的成盆作用,南华纪断陷具有清楚的垒、堑结构,震旦纪以后以拗陷阶段的均衡沉降为主。发生在晚震旦世末的柯坪运动造成全区抬升,奠定了塔里木盆地寒武系沉积前的构造古地貌,总体表现为西高东低,南高北低,控制了下寒武统烃源岩的形成、分布。塔西台地内中-下寒武统出现大面积增厚,可能与晚震旦世以后继承性的沉降作用有关,形成有利于玉尔吐斯组类型的碳酸盐质陆棚相烃源发育的沉积环境。而西山布拉克-西大山组类型的深水陆棚-盆地相的泥质烃源岩不仅在满加尔坳陷内发育,还可能在阿瓦提坳陷内分布。尽管中央隆起带大部分地区不利于优质烃源岩发育,但不能排除局部地区仍可能存在下寒武统泻湖相烃源岩。与盆地北部高碳酸盐岩含量的烃源岩不同,塔里木南缘改造边界附近具有形成高碎屑岩含量的深水泥质烃源岩的构造-沉积环境。     

Sedimentary Environments of Cambrian–Ordovician Source Rocks and Ultra-deep Petroleum Accumulation in the Tarim Basin

The Tarim Basin is the only petroliferous basin enriched with marine oil and gas in China. It is presently also the deepest basin for petroleum exploration and development in the world. There are two main sets of marine Source Rocks (SRs) in the Tarim Basin, namely the high over-mature Cambrian–Lower Ordovician (∈–O1) and the moderately mature Middle–Upper Ordovician (O2–3). The characteristic biomarkers of SRs and oils indicate that the main origin of the marine petroleum is a mixed source of ∈–O1 and O2–3 SRs. With increasing burial, the hydrocarbon contribution of the ∈–O1 SRs gradually increases. Accompanied by the superposition of multi-stage hydrocarbon-generation of the SRs and various secondary alteration processes, the emergence and abnormal enrichment of terpenoids, thiophene and trimethylaryl isoprenoid in deep reservoirs indicate a complex genesis of various deep oils and gases. Through the analysis of the biofacies and sedimentary environments of the ∈–O1 and O2–3 SRs, it is shown that the lower Paleozoic high-quality SRs in the Tarim Basin were mainly deposited in a passive continental margin and the gentle slope of the platform, deep-water shelf and slope facies, which has exhibited a good response to the local tectonic-sedimentary environment. The slope of the paleo-uplift is the mutual area for the development of carbonate reservoirs and the deposition of marine SRs, which would be favorable for the accumulation of petroleum. Due to the characteristics of low ground temperature, the latest rapid and deep burial does not cause massive oil-cracking in the paleo-uplift and slope area. Therefore, it is speculated that the marine reservoirs in the slope of the Tabei Uplift are likely to be a favorable area for deep petroleum exploration, while the oil-cracking gas would be a potential reserve around the west margin of the Manjiaer Depression. Hydrocarbons were generated from various unit SRs, mainly migrating along the lateral unconformities or reservoirs and the vertical faults. They eventually brought up three major types of exploration fields: middle and lower Cambrian salt-related assemblages, dolomite inner reservoirs and Middle and Lower Ordovician oil-bearing karst, which would become the most favorable target of marine ultra-deep exploration in the Tarim Basin.     

西藏南羌塘盆地侏罗系烃源岩地球化学特征

依据剖面露头样品的实验测试资料,通过Rock-Eval岩石评价、显微镜下观察、镜质体反射率、烃源岩可溶有机质特征、单体烃碳同位素等分析方法,对南羌塘盆地侏罗系烃源岩地球化学特征进行综合研究。研究结果表明:南羌塘盆地侏罗系烃源岩有机质丰度较低,总体上夏里组泥质烃源岩要好于布曲组和索瓦组碳酸盐岩烃源岩;烃源岩的有机质类型较好,主要为Ⅱ1型,并且反映出烃源岩形成于具一定盐度的较强还原环境,其有机质以海相低等水生生物为主;烃源岩的热演化程度总体较高,达到高成熟阶段。正构烷烃单体烃碳同位素分析表明,侏罗系各组烃源岩之间在母质输入上可能存在较大差异,该地区白云岩油苗与夏里组泥质烃源岩有很强亲缘关系。     

塔里木盆地白云岩储层类型划分、测井模型及其应用

根据白云岩中溶蚀孔、针状孔和晶间孔等主要孔隙的发育特征,可将塔里木盆地下古生界白云岩分为致密型、针孔型和孔洞型.3类白云岩在测井响应上有明显的差异,主要表现在常规测井值及曲线形态上.致密型储集性能最差,具有高电阻率、低中子孔隙度和高密度;针孔型一般具有低电阻率、高中子孔隙度和低密度,曲线形态一般呈"左凸"形;孔洞型比针孔型具有更好的储集性能,具有低自然伽玛值、低电阻率、高中子孔隙度和低密度,曲线形态一般呈"弓"形,而且双侧向电阻率曲线具有一定的幅度差.通过这些特征,建立塔里木盆地白云岩段孔洞识别测井模型.将该模型应用于巴楚和塔中地区的一些钻孔,取得了较好的效果不仅确定针孔型和孔洞型白云岩(储层)在纵向上的发育特征,还揭示了储集空间的发育程度,为进一步勘探开发提供了依据.     

Sequence Stratigraphy of Paleozoic in North Tarim Basin

Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｈａｓｇｒｏｗｎｉｎｔｏａｎｅｗｓｕｂｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅｏｆｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍａｎｙａｕｔｈｏｒｓ（Ｊｅｒｖｅｙ,１９８８;ＰｏｓａｍｅｎｔｉｅｒａｎｄＶａｉｌ...     

塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态

近年来的研究证明,中新生代未熟—低熟海相富有机质泥质烃源岩中有机质是通过溶解在水中的分子规模的碳有机质以化学吸附的形式被吸附到矿物表面上和蒙脱石结构层内。然而,对于高熟海相泥质烃源岩中有机质的赋存状态却少有报道。通过对塔里木盆地下寒统底部高熟海相泥质烃源岩的有机碳含量、矿物表面积、扫描电镜和透射电镜的综合分析,得到了其有机质以细小的颗粒状保存于沉积物颗粒之间的结论。同时,通过高熟海相烃源岩与现代未熟海相烃源岩有机质赋存状态的对比,提出了值得进一步研究的有关科学问题。     

塔里木盆地下古生界白云岩类型及成因*

塔里木盆地下古生界白云岩勘探潜力巨大。在下古生界构造演化、沉积背景分析的基础上, 结合前人的白云岩分类方案, 首先根据形成时期将塔里木盆地下古生界白云岩分为准同生白云岩和准同生后白云岩两大类。在此基础上, 综合运用岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、碳氧稳定同位素资料, 对上述两类白云岩进一步细分。其中准同生白云岩, 可进一步分为云坪型准同生白云岩、潟湖型准同生白云岩与微生物白云岩, 云坪型、潟湖型准同生白云岩是在准同生阶段由蒸发泵白云化形成的;本次研究首次在膏模孔内发现完整哑铃状白云石, 拓宽了微生物白云岩的存在范围。准同生后白云岩包括浅埋藏白云岩、中—深埋藏白云岩和热液白云岩3类, 浅埋藏白云岩由调整白云化及渗透回流白云化形成;中—深埋藏白云岩主要为埋藏白云化的产物;热液白云岩由沿断裂或裂缝的热液白云化所形成。     

四川盆地海、陆相烃源岩有机质稳定碳同位素组成变化及其地球化学意义

采用质谱和色谱-同位素质谱技术,测定了500余个干酪根及饱和烃、芳烃组份、正构烷烃的δ13C值,以此揭示了四川盆地海、陆相烃源岩有机碳同位素组成随地质时代的变化特点及其在高成熟阶段的演化特征,并结合其他相关分析资料,应用碳同位素剖析了不同类型海、陆相烃源岩的有机质生源及沉积环境。研究结果表明,该盆地从震旦系灯影组到中三叠统雷口坡组的海相地层中,干酪根的碳同位素组成随层位变新呈逐渐变重的趋势,可能的原因之一是浮游植物的进化作用;而上三叠统须家河组至中侏罗统千佛崖组的陆相有机质碳同位素组成则有反向的年代变化,主要与生源构成和沉积环境性质有关。这些海、陆相烃源岩的有机源难以用干酪根δ13C值进行区分,而可用饱和烃与芳烃组份的δ13C及其CV值来区别。海洋和湖泊不同沉积相带烃源岩的干酪根具有明显不同的δ13C值,结合其他相关资料可识别其有机质来源。煤系地层中煤与泥岩在干酪根碳同位素组成上没有可区分性,而两者有不同的正构烷烃碳同位素分布曲线。从成熟晚期到高-过成熟阶段,海、陆相干酪根的碳同位素均变重1~2‰,煤系泥岩的正构烷烃碳同位素分布曲线由负向线型分布向平直型演变。这些碳同位素的变化特征为油气源对比和烃源识别提供了依据。     

The Formation and Distribution of the Marine Hydrocarbon Source Rock in the Tarim Basin, NW China

There are significant differences in type and distribution between marine source rock and continental source rock. According to the iithology, the Cambrian-Ordovician source rock in the Tarim basin is divided into two types： the carbonate source rock and the mud source rock. The two sets of source rocks are developed mainly in three sets of formations, Lower-Middle Cambrian carbonate source rock and mud source rock, Lower-Middle Ordovician mud source rock and Upper Ordovician lime mud source rock. The stratigraphic and areal distributions of the source rocks are controlled by the altitude and the sedimentary facies respectively. The mud source rock is developed in slope-semi deep sea environment. The source rock developed in the slope sedimentary environment is related with the anoxic environment and the one developed in semi deep sea has a close relationship with the up-flowing sea water. The carbonate source rock is developed mainly in platform slope of highstand systems tract and it is usually intimately associated with the salt rock. The Lower-Middle Cambrian carbonate source rock is developed mainly in the Bachu, Tazhong, Tangguzibasi and Yingmaili areas. The Lower-Middle Cambrian mud source rock is mainly developed in the areas east of the line of Kunan 1-Tadong 1. The Lower-Middle Ordovician mud source rock is developed mainly in the east slope of the Manjiaer depression. The carbonate source rock of Early Ordovician is developed mainly in the platform slope of highstand systems tract, such as the south margin of Tabei, the north slope of Tazhong, the Bachu area and Keping area.     

泥岩/页岩:中国元古宙—古生代海相沉积盆地主要烃源岩

在中国元古宙—古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古宙—古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古宙—古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中新元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

鄂尔多斯盆地下古生界石灰岩岩相及碳、氧稳定同位素特征

鄂尔多斯盆地下古生界石灰岩的岩相及碳、氧稳定同位素组成变化大,具有多种成因类型。通过薄片鉴定、岩石及矿物微区碳、氧稳定同位素测试以及包裹体测温资料研究,发现正常海水成因的泥晶灰岩及颗粒灰岩具有较高的δ18O、δ13C;受淡水淋滤、溶蚀的颗粒灰岩、角砾泥晶灰岩、豹斑含云灰岩或灰云岩的δ13C随淡水淋滤及溶蚀程度升高而明显降低,但其δ18O变化较小;去膏化成因的巨晶次生灰岩在阴极发光下具环带结构,并具有较低的δ18O、δ13C,去云化成因的中-细晶次生灰岩多呈麦粒或蚕蛹结构,其δ18O、δ13C相对较高;早期及表生淡水方解石胶结物的δ18O、δ13C均为低值,Mn离子含量低,阴极发光暗淡;晚期热液方解石胶结物具异常低的δ18O、δ13C,包裹体均一温度介于100~150℃,富含Mn离子,阴极发光明亮。研究结果表明,岩相特征、碳、氧稳定同位素组成以及包裹体测温数据是确定石灰岩沉积、成岩环境以及成因类型的重要指标。     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩生成甲烷的动力学参数及其应用

根据压力下黄金管封闭体系热模拟实验结果 ,应用 Kinetics和 GOR- Isotope Kinetics专用软件 ,获得了塔里木盆地库车坳陷三叠系—侏罗系烃源岩的生烃动力学参数及碳同位素动力学参数。库车坳陷侏罗系煤、煤系泥岩及三叠系泥岩热解生成甲烷具有各自的活化能分布范围 ,分别是 197～ 2 6 8k J/ mol、180～ 2 6 0 k J/ mol、2 14～2 89k J/ m ol,频率因子各为 5 .2 6 5× 10 1 3s- 1、9.76 1× 10 1 1 s- 1、2 .2 70× 10 1 4s- 1 ,反映它们的生烃行为有所差异 ;其相应的碳同位素动力学参数也有差别 ,平均活化能分别是 2 2 8k J/ mol、2 0 5 k J/ mol、2 31k J/ mol。在此基础上 ,应用这些动力学参数 ,并结合地质背景 ,进一步探讨了依南 2气藏天然气的成因和运聚成藏模式。研究表明 ,依南 2气藏天然气主要来源于库车坳陷阳霞凹陷中心侏罗系煤系烃源岩 ,主要聚气时间为 5～ 0 Ma,对应 Ro 为 1.2 5 %～ 1.95 % ,天然气散失率为 2 5 %～ 30 %。该研究对塔里木盆地 ,乃至我国其他地区天然气藏的成因评价与成藏过程研究具有参考和借鉴意义。     

塔东地区下古生界天然气成藏主控因素及勘探领域

利用岩心、分析化验及地球物理资料对塔东地区下古生界烃源岩和储集层进行了综合分析。研究认为寒武系—奥陶系烃源岩已处于高—过成熟阶段,原油裂解气是主要气源,并圈定裂解气有效供气范围主要集中在古城以北的地区。储层主要为颗粒灰岩和白云岩,颗粒灰岩的孔隙类型主要为裂缝及与之伴生的溶蚀孔洞,分布在古城台地边缘带和罗西台地边缘带的奥陶系中;白云岩主要发育溶蚀孔,在塔东地区广泛分布。结合区域构造演化史分析,指出古城鼻隆及其西北地区是最有利的勘探区带,其次为英东构造带及满加尔凹陷、英吉苏凹陷内的其他隆起区。