北羌塘胜利河地区布曲组优质烃源岩形成环境与有机质富集机制

羌塘盆地是我国陆上新区油气勘探程度最低的中生代海相含油气沉积盆地,其主力烃源岩一直认识不清。本文以胜利河地区中侏罗统布曲组烃源岩为研究对象,开展了有机地球化学和元素地球化学的系统研究,探讨了布曲组烃源岩的形成环境和有机质富集机制,为预测北羌塘坳陷中侏罗统布曲组优质烃源岩的分布提供了理论依据。胜利河地区布曲组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟阶段,综合评价为优质烃源岩。布曲组沉积时期,气候干旱炎热,研究区初级生产力水平较高,属于弱局限盆地,具有浅水、高盐度、贫氧—缺氧的沉积环境。布曲组沉积时期,羌塘盆地发生大规模海侵,研究区邻近中央隆起,陆源输入和热液活动携带大量营养物质磷、铁等进入海洋,导致较高的初级生产力,是北羌塘坳陷布曲组优质烃源岩有机质富集的主控因素。研究区位于北羌塘坳陷的最小含氧带区域,有利于大量浮游生物在此缺氧死亡埋藏保存。通过有机质富集机制的分析,北羌塘坳陷的近岸陆棚斜坡带可能是中侏罗统布曲组优质烃源岩分布的有利区域。

北羌塘坳陷南部胜利河油浸白云岩

北羌塘坳陷南部胜利河上游出露油浸白云岩,层位为中侏罗统布曲组上部,近水平产状,下伏TOC含量高的黑色泥页岩。油浸白云岩呈灰黑色,原岩为生物碎屑灰岩,经历了白云岩化作用;表面覆盖烟灰状沥青,内含易于挥发的轻质油;地表样品含油率为765×10^(-6),远高于南羌塘坳陷隆鄂尼—昂达尔错古油藏地表出露的白云岩油砂(含油率(12~236)×10^(-6))。胜利河油浸白云岩裂隙发育,孔隙度为6.49%、渗透率为3.81 mD,属于羌塘盆地有利储层。油气地球化学及油源对比结果显示,胜利河油浸白云岩原油来源于中下侏罗统富有机质泥页岩。胜利河油浸白云岩对北羌塘坳陷油气勘查评价具有重要指示意义。

青藏高原北羌塘地区古近纪火山岩中埃达克岩的地球化学特征及其构造意义

为了研究青藏高原北羌塘地区分布的新生代火山岩形成的时代、物质来源和构造环境，通过各种年代学和地球化学测试方法获得的资料进行综合研究，结果表明该地区的火山岩主要形成时代为古近纪，常量、微量和稀土元素特征显示该区发育一定比例的标准埃达克岩（adakite），代表地区的12件埃达克岩样品，其SiO2含量≥56％（59.05％～67.80％），Al2O3≥15％（15.43％～16.63％），MgO〈3％（0．47％～2.98％，1件样品3．21％），Mg#〉20（21．2～56．5），Na2O／K2O〉1（1.03～1．76），Sr〉400×10^-4（609．6×10^-6～3008．0×10^-6），Y≤18×10^-6（4．53×10^-6～13.76×10^-6），Yb≤1．9×10^-6（0．44×10^-6～1．35×10^-6），Sr／Y≥40（44．3-314．68），La／Yb≥20（20．11-69．26），δSr正异常（1．02～7.66，3件样品0．82、0．93、0.97），δEu正异常或微弱的负异常（0.77～1．36），LREE富集，HREE亏损，高场强元素HFSEs（Nb、Ta、Ti）明显亏损^87Sr／^86Sr〉0．704（0．707101-0.707923），^143Nd／^144Nd〈0．5126（0.512382-0.512448）^40K-^40Ar、^40Ar-^39Ar测定时代分别为28．2～32.2Ma，38．1～46．8Ma．上述特征除表明该套古近系埃达克岩岩浆源处于加厚的下地壳环境外，可能还代表了在高原演化过程中，北羌塘地区滞留在下地壳和上地幔的“洋壳残片”部分熔融并在地表喷发的构造过程．

藏北羌塘中部戈木日榴辉岩的岩石学、矿物学及变质作用pTt轨迹

羌塘中部榴辉岩位于龙木错-双湖缝合带中段,改则县古姆乡片石山地区。榴辉岩的主要矿物成分为石榴子石、绿辉石、多硅白云母、金红石、角闪石等,围岩为石榴白云母片岩和蓝片岩,石榴白云母片岩主要由石榴子石、多硅白云母和石英构成,蓝片岩由石榴子石、角闪石(含蓝闪石)、多硅白云母等构成。岩石学和矿物学研究显示,榴辉岩主要经历了3期变质作用:①峰期榴辉岩相变质作用阶段,以石榴子石、绿辉石和多硅白云母为特征,变质温度和压力分别为500℃和2.3GPa;②绿帘角闪岩相变质作用阶段,以后期形成的冻蓝闪石、镁红闪石、绿帘石、钠长石等交代早期矿物为特征;③绿片岩相变质作用阶段,以毛发状阳起石等为特征。榴辉岩的变质演化过程代表了青藏高原北部古特提斯洋俯冲消减和冈瓦纳与劳亚大陆碰撞造山的过程。

藏北羌塘地区侏罗纪颗石藻化石的发现及其意义

藏北羌塘地区出现了两套代表深水相沉积的黑色岩系,成为该区研究中的又一热点。最近通过扫描电镜,首次发现黑色岩系中含有数量丰富但属种比较单一的钙质超微化石——颗石藻(Cocco-lithophore)。经鉴定,主要是Ellipsagelosphaera sp.(椭圆晶球颗石藻未定种),结合菊石化石,认为其时代归属于侏罗纪。这一重大发现标志着在西藏特提斯最东部侏罗纪地层中颗石藻化石的存在。文中初步识别了Ellipsagelosphaera sp.及其分布、时代。地球化学分析表明:含颗石藻的烃源岩有机质丰富,认为这两套深水相黑色岩系的出现特别是以颗石藻输入为主的烃源层可能是因为颗石藻的勃发。颗石藻的发现,对研究区烃源岩的空间分布可能提供了一种新的研究思路和研究方法。

藏北羌塘中部吉瓦地热田的特征及其资源评价

吉瓦温泉位于西藏尼玛县绒马乡吉瓦村北。温泉出露于一个新生代断陷盆地之中,受江爱藏布活动断裂带的控制。地下热水矿化度为5.54×103～5.58×103mg/L,水化学类型属Na-Cl·HCO3型。温泉水中H2SiO3、Li+、F-等含量较高,这3项指标满足医疗矿水的标准。热水系统的热源来自于地壳中的部分熔融层,热水的补给来源主要为大气降水,伴有深部热液加入。混合模型研究显示,温泉水为地下热水和冷水的混合物,冷水占的比例介于77%～95%之间,混合水的循环年龄约31a,利用SiO2温标法计算出浅部热储温度为120℃,深度为832m。混合前热水温度为215～280℃,对应深部热储深度为1466～1900m。吉瓦热田面积约6km2,天然放热量为7.53×1013J/a,地热资源量为32606×1014J。

藏北羌塘中部果干加年山早古生代堆晶辉长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄--兼论原-古特提斯洋的演化

位于羌塘中部龙木错-双湖缝合带中的果干加年山早古生代堆晶岩,主要由辉石橄榄岩、堆晶辉石岩、堆晶辉长岩、斜长岩等岩石类型组成。对堆晶辉长岩中锆石的矿物学与年代学研究表明,堆晶辉长岩中发育3种内部结构特征的锆石晶体,锆石Th、U含量和Th/U值揭示了同一岩浆系统中结晶形成的岩浆锆石。获得堆晶辉长岩SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄461Ma±7Ma(MSWD=1.3)、431.7Ma±6.9Ma(MSWD=0.54),分别代表了青藏高原中部地区原-古特提斯洋扩张过程中早期(中奥陶世Darriwilian阶晚期)、晚期(早志留世Telychian阶中期)的岩浆作用事件。果干加年山早古生代堆晶岩具有MORB的特征,代表了龙木错-双湖缝合带中残存的早古生代蛇绿岩,也是青藏高原中南部地区目前为止认知时代最早的原-古特提斯洋壳的残迹。羌塘中部早古生代蛇绿岩的确定及其年代学的约束,使得龙木错-双湖特提斯洋盆的形成时代至少可以追溯到中奥陶世—早志留世,并推论龙木错-双湖缝合带、南羌塘古生代增生楔及其中生代盆地和班公湖-怒江缝合带共同构成了青藏高原特提斯大洋最终消亡的巨型缝合带,晚古生代原-古特提斯洋向南的俯冲消减导致了冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧型火山岩、二叠纪花岗闪长岩和大洋俯冲型榴辉岩的形成。

青藏高原沱沱河地区晚泥盆世高铝玄武岩的发现及意义

在青藏高原腹地的沱沱河—开心岭地区的区域地质调查中新发现的高铝玄武岩,利用激光等离子体质谱法(LA-ICP-MS)测试的锆石206Pb-238U年龄(380.1±5.6)Ma(MSWD=0.21),表明其形成时代为晚泥盆世。玄武岩具有高Al2O3(平均20.16%)和低SiO2(平均48.32%)、低Na2O(平均2.29%)、低K2O(平均0.39%)、低TiO2(均值0.754%)、低Alk(均值2.68%)的特点,并有(低钾)拉斑玄武系列向钙碱性系列过渡的特征,CIPW标准矿物属石英拉斑玄武岩(Q含量2.77%～9.32%),高铝、低钾、贫碱的特点与典型的高铝玄武岩一致。岩石的稀土总量均一且总体偏低,ΣREE含量为32.69×10-6～41.01×10-6,稀土配分模式近水平,δEu为1.12～1.28,均值为1.2,具有较强的正Eu和Ce异常。岩石富集亲石元素LILE,亏损高场强元素,具有较高Sr、Ba、Ce正异常和Nb负异常,岩石化学特点及相关的一系列岩石化学图解均表明其为岛弧玄武岩,表明分布于昌都—兰坪地块的晚泥盆世高铝玄武岩形成于岛弧环境,它的发现为三江地区古生代火山地层的确定、古特提斯洋的演化提供了丰富的资料。

羌塘北缘开心岭—乌丽冻土区水溶烃组分及甲烷碳、氢同位素特征研究

羌塘北缘开心岭-乌丽冻土区沿隐伏断层发育多处冷泉含水溶解烷烃,采用水溶烃组分和甲烷的稳定碳、氢同位素特征对其成因开展了分析研究。结果表明,开心岭-乌丽冻土区水溶烃组分中甲烷含量比例高达99.83%~99.96%,同时伴随有少量乙烷、丙烷,另含微量的乙烯和丙烯。开心岭一带水溶烃甲烷δ13CPDB值介于-46.5‰^-55.1‰,δDVSMOW值为-281.0‰^-342.0‰;乌丽一带水溶烃甲烷δ13CPDB值介于-47.8‰^-58.9‰,δDVSMOW值为-339.0‰^-346.0‰,指示水溶烃甲烷为有机成因,但气源较复杂,利用δ13CCH4-δDCH4、δ13C1-C1/(C2+C3)等成因图解判别,得出甲烷主要属微生物气,次之为热解成因气,混有少量原油伴生气。推断甲烷主要为有机质在微生物作用下分解的烃类气体或次生生物气,与晚二叠世那益雄组含煤烃源岩有关,气源条件暗示该地区冻土带200~500 m深度内有利于微生物成因气为主的甲烷天然气水合物形成。

西藏羌塘盆地———中国油气资源战略选区的首选目标

研究表明羌塘盆地在油气资源的许多方面可与中东特提斯油气集聚区相类比,因而成为中国油气资源战略选区的首选目标之一。羌塘盆地的构造部位相当于中东特提斯构造域的北亚带和中亚带,羌塘盆地晚古生代是一个被动大陆边缘盆地,中生代是一个复合式前陆盆地,新生代叠置成为第三纪走滑断陷盆地;羌塘盆地内发育有极为良好的生储盖组合,生油岩主要为三叠系—侏罗系的泥岩、灰岩和油页岩,烃源层处于成熟 过成熟阶段,生油高峰期为晚侏罗世—古近纪,局部发现厚达70余米的油页岩,初步估计油气资源总量为50亿吨左右;盆地内发育有孔渗极佳的碎屑岩、白云岩以及生物礁(滩)岩等储集层,其次生孔隙的形成期与烃岩的生油高峰期一致;盆地内发育泥岩、泥灰岩和石膏等多套盖层,累计厚度可达3000多米,尤其是发育中东油田最好的石膏储层,累计厚度达177m,其中,仅中侏罗统布曲组最大单层厚度达93m;盆地内发育数十个形态好、保存完整的大中型背斜和穹隆圈闭构造,它们均定型于侏罗纪末期,为油气运移和圈闭创造了良好的条件;盆地内共发现油气显示190余处,其中包括5处液态油苗,数处见厚达数厘米的板状沥青,并发现面积约10km2的古油气藏一个;藏北高原的抬升属整体的均一抬升,剥蚀强度不大,岩浆活动广泛,但除盆地东南部外,规模小,对油?

藏北南羌塘盆地曲瑞恰乃地区中侏罗世色哇组、莎巧木组、布曲组的生物地层特征

对藏北南羌塘盆地曲瑞恰乃地区的晚三叠世—侏罗纪地层进行了研究,自下而上划分为晚三叠世日干配错群,晚三叠世—早侏罗世索布查组,早侏罗世曲色组,中侏罗世色哇组、莎巧木组、布曲组、夏里组和晚侏罗世索瓦组。其中,对中侏罗世色哇组、莎巧木组、布曲组生物地层的研究为本文的主要内容,研究成果为该区中侏罗世地层层序的建立和详细对比提供了重要的依据。

藏北草地资源及其演化趋势——以申扎地区为例

申扎地区属青藏高原南羌塘高寒草原区,具有典型的高原植被。根据水体条件、植被组成和地貌特征等,划分了7种草地植被类型和2个木本植物分布区。藏北地区生态系统十分脆弱,高原植被面临严峻的破坏、退化和沙漠化环境,生物链严重失调,高原鼠兔由于几乎没有天敌而大量繁殖。对高原草地的破坏因素进行分析认为:高寒、冻融作用、地下水位下降、雪线上升和冰川萎缩、猖獗的鼠害、超载过牧是高原植被(草地)退化的主要因素,其中高寒、缺水、鼠害和超载过牧是最重要的原因。藏北申扎地区年降水量与年蒸发量比例为约1∶9,湿地和植被供水系统受到严重损害,造成大面积草场萎缩,形成了环状草地退化带。藏北草地向恶化方向发展是不可逆的,根治鼠害,改良牲畜品种,提高经济效益,可以减缓草场退化速度。

藏北羌塘丁固—加措地区康托组的时代

自西藏区域地质调查大队创建康托组以来,康托组岩石地层单位广泛应用于羌塘地区,普遍认为其时代为新近纪。笔者于丁固—加措地区的康托组地层中采获古近纪轮藻化石Obtusocharasp.,O.lanpingensis,Gyrogonaqinajiangica和部分孢粉化石,并在康托组底部安山岩中获K-Ar年龄65.1～66.5Ma。上述轮藻组合与同位素年龄指示的地层时代为古新世—始新世,据此将测区康托组的时代确定为古近纪。由于测区康托组之上被唢纳湖组或鱼鳞山组角度不整合覆盖,因此康托组时代的确定不仅进一步完善了测区新生代地层系统,还指示测区在康托组与唢纳湖组或鱼鳞山组之间发生了一次强烈的构造运动。

北羌塘沙土湾湖鼻状构造的发现及油气地质意义

北羌塘光明湖区块是羌塘盆地最有油气资源勘探潜力的地区之一。2012年在该地区进行1∶5万石油地质调查过程中,于沙土湾湖一带发现一大型鼻状构造,控制面积达305 km2。组成沙土湾湖鼻状构造地表出露的地层为白龙冰河组,岩层在边界断层走滑作用力下,发生了扭曲,形成了这个向北北东倾伏、南南西抬起的大型鼻状构造。构造解析认为,该构造形成定型于燕山运动晚期,与盆地布曲组主力烃源岩排烃期同步,十分有利于该地区油气的聚集。综合评价认为,沙土湾湖鼻状构造具有良好的油气地质条件和构造保存条件,该构造的发现,对于确定光明湖地区为有利的油气勘探目标具有重要意义。

藏北南羌塘盆地毕洛错地区下侏罗统曲色组石膏岩层

对西藏自治区北部南羌塘盆地毕洛错地区下侏罗统曲色组石膏岩层进行了研究。根据岩石地层和生物地层资料,确认毕洛错地区的石膏岩层和油页岩为曲色组的一部分,地质时代为早侏罗世,并确认下侏罗统曲色组在区域上可能是寻找油气、油页岩资源的重要层位之一。