塔里木盆地北缘奥陶系古溶洞和古岩溶沉积中包壳砾石和包壳砾岩的发现及特征

塔里木盆地北缘奥陶系发育典型的古岩溶,笔者在其中发现了一种非常特殊的沉积物或沉积构造:包壳砾石和包壳砾岩,且这种包壳砾岩之前从未见报道。该包壳砾石和包壳砾岩的结构类似鲕粒或核形石,可分为核心和包壳2部分,大部分呈近圆形或扁圆形,少数形态不规则,直径为数厘米到数十厘米。核心可分为4种,分别是:(1)与溶洞围岩相同的灰岩砾石;(2)由砂岩形成的核心;(3)由砾岩构成的复合核心;(4)由古钙华碎块形成的核心。包壳也可分为4种类型,分别是:(1)具有圈层的包壳;(2)颗粒状包壳;(3)均质包壳;(4)由颗粒状包壳和圈层状包壳组合形成的复合包壳。包壳砾石和包壳砾岩是溶洞和岩溶沉积中的典型产物,其不仅可以作为识别溶洞和岩溶的标志之一,而且具有一定的储集能力,是一种有效的油气储集体。

塔北硫磺沟奥陶系含油古溶洞的发现及意义

溶洞是一个受到多方关注的课题,但是到目前为止人们对古溶洞的认识还非常有限.塔北硫磺沟下奥陶统一间房组中发育一个典型的古溶洞.该溶洞呈近直立长条状,主体部分宽近4.8m,可见部分高6～10m,可测高20m左右,延伸方向135°～315°.该溶洞已被充填,按成因和性质分为三种:碎屑充填,化学充填和混合充填.其中主要充填了古钙华和砾石,古钙华呈黄褐色或黑色,薄层状.层状古钙华中普遍含油,含油的古钙华新鲜面呈黄褐色或黑色,呈黑色者石油呈饱和状态.在显微镜下观察,石油主要保存在方解石晶体之间的缝隙中.该溶洞是经过三期充填完成的.溶洞的一侧裂缝非常发育,最大宽度可达40余厘米,最大可见延伸长度数十米,向外最远可以延伸40余米.多期多尺度的裂缝交织成网络,均被方解石脉充填.方解石脉均含油.化学充填中含硫磺.硫磺的存在说明了溶洞受到了岩浆热液的影响,也说明了塔北硫磺沟溶洞是一个古溶洞,而不是现代或近现代形成的新溶洞.碳氧同位素揭示硫磺沟溶洞古钙华具有强烈的同位素分馏,重碳重氧强烈亏损,与一般的碳酸盐岩明显不同.该溶洞的形成受北西-南东近直立的走滑剪切断层控制,本质上是一个直立的受溶蚀的断层带.