南盘江盆地中三叠统复理石中的同沉积挤压构造——一类新的沉积构造的归类、命名和构造意义探讨

南盘江盆地在中三叠世时接受了厚达5000m的复理石沉积,而该复理石中保存有丰富的原生沉积构造。笔者等在这些沉积构造中识别并命名了一类新的构造——同沉积挤压构造,并用简单的实验定性地模拟了该类构造的形成机理。这些同沉积挤压构造包括:挤压皱纹、挤压岩枕、挤压裂隙和挤压皱脊,发育于复理石砂岩层的底面或泥岩层的顶面,是相关砂层或泥层沉积后到成岩前复理石盆地遭受挤压收缩的动态记录。根据这些同沉积挤压构造的方向初步判断,南盘江盆地在中三叠世接受复理石沉积的同时受到了SSW—NNE方向的挤压作用,盆地处于挤压收缩阶段。这些构造为复理石盆地的动态演化研究提供了新的证据。

南盘江盆地中三叠统复理石的物源和沉积构造背景分析

利用数据统计分析方法,对岩石薄片数据、古水流数据、岩石化学数据等进行了统计分析,在此基础上研究了南盘江盆地中三叠统物源和沉积构造背景。结果表明:中三叠统南盘江盆地古水流方向为北西西方向;沉积物主要来源于盆地一侧的再旋回造山带;再旋回造山带应该在盆地的东南方向;沉积构造背景以大陆岛弧为主,兼有活动陆缘的性质。

南盘江盆地及邻区早中三叠世层序地层格架及其古地理演化——兼论从“滇黔桂盆地”到“南盘江盆地”的演变过程

二叠纪与三叠纪之交的大规模台地淹没事件使二叠纪时期的一些孤立台地被淹没而消亡,其后,研究区在三叠纪经历了从滇黔桂盆地到南盘江盆地的演化过程;在空间上,从连陆台地到浊积盆地以及发育在浊积盆地中的孤立碳酸盐台地,相分异特别明显,特别是南宁和靖西一带孤立台地上早三叠世的鲕粒滩以及连陆台地边缘的礁滩相灰岩更是引人注目。尽管不同相带的三级沉积层序相序组构千差万变并且它们的形成时限也不尽相同,但是由其所表征的相对海平面变化则具有大致的同步性,从而在早中三叠世地层中可以识别出6个三级沉积层序;以地层记录中的两种相变面和两种穿时性为基本要素,即可以建立南盘江盆地早中三叠世的层序地层格架。早、中三叠世层序地层格架及相应的古地理特征,代表了统一的南盘江盆地的形成演化过程;晚三叠世的古地理特征,反映了南盘江盆地的消亡过程。

南盘江盆地主要烃源岩地球化学特征研究

通过对烃源岩发育的沉积环境研究认为，中下泥盆统盆地相沉积的黑色泥质岩类是南盘江盆地最主要的烃源岩，石炭系、二叠系和中下三叠统为次要烃源岩。6个浅井的120个样品表明．南盘江盆地中下泥盆统烃源岩有机碳含量为0．37％～3．63％．平均值为1．65％；为腐泥型有机质，热演化已经处于过成熟阶段。南盘江盆地中下泥盆统烃源岩的生标分布总体上反映了古生界海相烃源岩特征，但是由于其成熟度很高，使得低碳数的孕甾烷和三环萜烷系列含量很高，且总体生标特征具有很强的趋同性。

南盘江盆地海西-印支期沉积构造演化

南盘江盆地在早古生代加里东造山作用基础上,于海西-印支期经历了一个完整的威尔逊旋回,即由早期裂谷(D-P_1)、晚期裂谷和被动大陆边缘(P_2-T_1)、前陆盆地(T_2-T_3)。通过对该盆地南部早三叠世初期玄武岩的稀土元素分析,证实在盆地演化过程中确实有过洋壳生成。该盆地在中晚三叠世发展为前陆盆地表明,扬子板块与印支板块曾沿黑水河断裂带发生过碰撞造山。

南盘江盆地早—中三叠世层序地层格架及相对海平面变化研究

南盘江盆地的早—中三叠世地层中 ,沉积相形成复杂而有序的空间变化和时间变化。二叠纪与三叠纪之交的大规模台地淹没事件之后 ,三叠纪碳酸盐台地从缓坡型演化为镶嵌陆架型 ;空间上 ,从连陆台地到浊积盆地相分异特别明显 ,而且在盆地中发育若干的孤立台地 ,特别是南宁和靖西一带 ,孤立台地上早三叠世的鲕粒滩以及连陆台地边缘的礁滩相灰岩更是引人注目。尽管不同相带的三级沉积层序相序组构千差万变 ,并且它们的形成时限也不尽相同 ,但是由其所表征的相对海平面变化则具有大致的同步性 ,因此在早—中三叠世地层中可以识别出 6个三级沉积层序。以地层记录中的两种相变面和两种穿时性为基本要素 ,可以建立南盘江盆地早—中三叠世的层序地层格架。

南盘江盆地首次发现早三叠世海生爬行动物化石

首次在南盘江盆地望谟地区下三叠统罗楼组灰岩中发现了海生爬行动物化石,爬行动物化石层位相伴产出大量菊石、腕足、双壳、牙形石等,其时代属早三叠世奥伦尼克期的Spathian亚期。该发现对于研究早三叠世海洋生态复苏、海生爬行动物类群起源、早期演化具有十分重要的科学意义。

南盘江盆地主要烃源岩热演化史及油气生成史

南盘江盆地过成熟烃源岩经历了多期构造运动,因此恢复该地区油气生成过程将十分困难。应用化学动力学的2种方法开展了南盘江盆地主要烃源岩的热演化过程和油气生成、演变过程的研究。烃源岩热演化史研究表明,南盘江盆地中下泥盆统烃源岩总体上在海西晚期—印支早期就已经进入了过成熟阶段,但是不同地区的热演化过程存在差异。同时油气生成史表明,南盘江盆地东部地区大致在晚二叠世末期或早三叠世初期,中泥盆统烃源岩生成的原油完全裂解成甲烷天然气;西部地区则在晚三叠世,中泥盆统烃源岩生成的原油才彻底裂解成甲烷天然气。

南盘江盆地古油藏沥青地球化学特征及成因

南盘江地区生物礁古油藏的储层沥青主要分布在上二叠统和中上泥盆统。古油藏的储集层均为生物礁滩灰岩,沥青的主要储集空间以洞、缝为主,其次为基质孔隙和生物体腔内。南盘江古油藏沥青的成熟度很高, H／C原子比小于0．4,主要由残碳构成,这是沥青的非极性和极性抽提无抽提物的直接原因。在古油藏沥青地球化学特征研究的基础上,综合分析认为南盘江古油藏沥青主要源自泥盆系烃源岩,其次可能与下二叠统烃源岩有关。南盘江古油藏沥青与生物降解沥青和沉淀沥青质有很大的区别,其成因是油藏深埋时在高温、高压的作用下原油裂解成气后的焦沥青。

南盘江盆地二叠系高频沉积旋回的测井响应及海平面变化趋势

利用Fischer图解旋回分析技术识别碳酸盐岩沉积层序、反演长周期海平面变化趋势仍然以露头剖面为对象,人工识别其中的高频沉积旋回.在地下深部,由于旋回识别技术手段的欠缺还未见应用.本文以自然伽玛测井曲线为研究对象,将旋回分析技术首次引入深部地层,利用一阶差分法,在南盘江盆地二叠系测井曲线中共识别出431个高频沉积旋回,旋回厚度变化于0.25 m～4.25 m之间,旋回平均厚度为1.5 m;根据费希尔图解,认为早二叠世南盘江盆地至少经历了6次三级海平面升降变化,最大海泛期出现在栖霞组顶部茅口组底部沉积期.

南盘江盆地中三叠统碎屑锆石地质年代学:物源及其地质意义

南盘江盆地的物源及其构造性质至今尚未取得较为一致的认识。目前主要的观点认为其物源主要来自盆地东南面的云开大山地区,盆地的性质为古太平洋板块俯冲所形成的前陆盆地。本文采用碎屑锆石年代学方法,首次报道该盆地中三叠统碎屑锆石年龄组成,分析了该盆地的沉积物源,并基于物源分析探讨了成盆机制和板块间动力学关系。该盆地中三叠统碎屑锆石年龄组成最主要的特征性的年龄分布在320～250Ma之间,此区间内存在280Ma和250Ma两个峰值。通过与相邻各块体锆石年龄谱对比,本研究认为:(1)南盘江盆地的主要物源区应为古特提斯北缘(华南一侧)的石炭-二叠纪岩浆弧,SongMa构造带可能是三叠纪的缝合线,而不是因Sibumasu板块增生到印支板块而导致的板内活化带;(2)该盆地三叠纪时为古特提斯闭合在华南形成的前陆盆地,与古特提斯沿SongMa带向北俯冲闭合有关,前人认为的南盘江盆地形成于古太平洋板块向西北俯冲作用的观点值得商榷。

南盘江盆地油气成藏过程及天然气勘探前景分析

本文采用多种研究手段探讨了南盘江盆地的多期成藏、破坏过程。根据有机质成油、成气和油成气的化学动力学模型,计算了南盘江盆地主要烃源岩的油气演化过程;并通过对沥青充填期次、包裹体研究和胶结物期次与沥青的关系,研究了古油藏经历的多期次充注、破坏过程,据此初步建立了南盘江盆地古油藏演化模式。从南盘江盆地古油藏演化过程来看,南盘江盆地油气勘探应以原油裂解的天然气为主,但是由于该地区具有聚气早、破坏时间长的特征,尤其是三叠系沉积之后的巨厚剥蚀使原油裂解气保存的可能性变小,因此在该地区形成大中型天然气藏的难度很大,天然气勘探前景需要进一步研究。

南盘江盆地含烃非烃气藏的发现及意义

讨论了近年南盘江盆地勘探发现的两个含烃非烃类气藏的成因地质特征。根据天然气组分和同位素组成特征的分析认为,它们的形成条件非常相似,主要由来自壳源的无机成因非烃气与来自沉积地层的有机烃混源成藏。区域地质与成藏因素的分析认为,较强的区域构造变动、火成岩体的发育为非烃气藏的形成提供了区域地质背景条件和气源,大断裂的通源条件、大型穹状背斜的聚源和控气条件以及埋藏地腹一定深度的良好保存条件是形成这类含烃非烃气藏的主控因素。

南盘江盆地中三叠世浊流沉积模式初探

南盘江盆地中三叠世广泛发育一套浊流沉积,为海底扇模式:(1)具一般浊积岩特征;(2)水道沉积明显;(3)浊积岩剖面结构为推进型浊积扇剖面序列。不仅是海底扇,面且是多物源、多个浊积扇的堆积体。

南盘江盆地西南缘麻栗坡八布地区碎屑岩时代的厘定及其构造意义

南盘江盆地处于特提斯构造域和滨太平洋构造域的交汇部位。盆地西南缘的麻栗坡八布地区发育一套巨厚碎屑岩,因与八布蛇绿岩直接接触而意义重大,但目前还没有准确的同位素年代学依据,属性还存在争议。本文首次报道了碎屑岩上段中沉凝灰岩夹层的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄,结果为226±1Ma (n=17,MSWD=1.1)。结合古生物和接触关系,证实这套碎屑岩是中-上三叠统安尼阶到卡尼阶的板纳组-兰木组-平寨组。首次从上部层位厘定出一套滨岸-潮坪相石英质细砾岩、石英砂岩、细砂岩沉积,发育平行层理、浪成交错层理、透镜状层理、干涉波痕等。从中三叠世的巨厚海相陆源碎屑浊流沉积到晚三叠世卡尼末期滨岸-潮坪相沉积的演化,代表了南盘江前陆盆地中-晚三叠世的充填序列,卡尼阶平寨组与拉丁阶个旧组的平行不整合代表了印支运动第Ⅱ幕。

南盘江盆地秧1井天然气地球化学特征

在南盘江盆地秧坝凹陷秧1井二叠系茅口组-栖霞组2573～2594 m发现了低产二氧化碳气藏.该井是南盘江盆地第一口区域探井,查明该气藏的成因对该地区天然气勘探具有重要的指导意义.在分析天然气地球化学特征的基础上,对秧1井岩心和周边露头样品进行了有机地球化学和有机岩石学分析以及二氧化碳气源岩热模拟试验,研究了该气藏天然气的成因和来源.综合分析认为,秧1井天然气中烃类组分是过成熟煤型裂解气,来源于二叠系煤系烃源岩;天然气稀有气体He、Ar同位素特征指示了天然气主要为壳源;而二氧化碳主要为岩石化学成因,形成于石炭二叠系碳酸盐岩的低温(300 ℃以下)水解作用.

南盘江盆地晚古生代盆地充填序列特征及生储盖组合划分

以米级旋回层序为基本工作单元 ,米级旋回层序在长周期三级层序中的有序叠加形式为基础 ,在南盘江盆地晚古生代地层中共识别出 2 5个三级层序 (沉积层序 ) ;以构造不整合面为准 ,又可进一步归为 4个二级层序 (构造层序 )。根据地层、沉积特征及构造地质涵义 ,把层序界面归纳为 4种类型 :构造不整合面、沉积不整合面、淹没不整合面以及它们的相关面 ,其中构造不整合面类似于类型 界面 ,沉积不整合面类似于类型 界面。晚古生代南盘江盆地存在两个明显的造礁期。于三级海平面上升阶段主要发育礁滩相灰岩构成的储层 ;而在与三级海平面下降相关的强迫型海退过程中则发育白云岩构成的储层。因此 ,可把南盘江盆地区域性的潜在生储盖组合拟定为 3个 :以孤立台地上泥盆系生物礁和加里东运动不整合面为主要勘探对象的下组合 ;以石炭系大埔组白云岩为主要勘探对象的中组合 ;以茅口组上部和长兴组生物礁及礁顶相白云岩。

南盘江盆地秧1井天然气地球化学特征及成因分析

经测试,南盘江盆地秧1井天然气可分为2类:一类为高含N2天然气,N2含量为54.92%~73.89%;另一类为高含CO2天然气,CO2含量大于96%。认为高N2天然气是秧1井乃至南盘江地区具有地质意义的天然气。指出该类天然气甲烷含量一般小于2.5%,几乎不含大于乙烷的烃类组分,CO2含量2.2 7%~9.5 4%;1δ3C1值为-3 3.1 9‰^-3 3.9‰,CO2的1δ3C值为-2 9.3‰^-30.93‰。认为该类天然气不是原油裂解气,也不是源自上二叠统龙潭组的煤成气,而主要是源自中泥盆统泥质烃源岩的干酪根裂解气;中泥盆统泥质烃源岩的“晚期阶段聚气”是造成该地区天然气高含N2、烃类组分碳同位素偏重的主要原因。

南盘江盆地南缘富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成环境

南盘江盆地南缘发育大量早—中三叠世岩浆岩和巨厚三叠系,为研究沿中越边界一带是否发生洋盆俯冲消亡过程提供了重要的岩浆-沉积证据。选取中越边界地区出露面积最大的富宁—那坡地区早—中三叠世火山岩及相关沉积作为研究对象,通过系统的地质填图和剖面测量,查明这套火山-沉积组合具有下部玄武安山岩,上覆碳酸盐岩质砾岩、含砾粗砂岩和钙质砂岩的沉积序列,与岛弧环境火山-沉积序列相似。玄武安山岩SHRIMP锆石U-Pb定年结果为247±1 Ma和246±3 Ma,与野外产于中三叠统碎屑岩之下的地质事实相符。结合前人研究成果,确定这套火山岩形成于早—中三叠世(247~242 M a)。全岩地球化学分析结果显示,玄武安山岩富集大离子亲石元素(LILEs,R b、T h和U)和轻稀土元素(LR EE),其具有明显的Nb、Ta和Ti负异常。火山-沉积序列和火山岩地球化学特征表明,富宁—那坡地区早—中三叠世火山-沉积组合形成于与俯冲相关的弧环境。中越边界地区早—中三叠世弧火山岩与蛇绿混杂岩带的时空展布特征表明,该地区晚古生代洋盆发生了向北的俯冲消减。

南盘江盆地构造样式及运动学特征分析

通过对南盘江盆地进行基干构造剖面测制、平衡剖面建立以及地震剖面解释等技术手段分析,认为:南盘江盆地主体构造样式是挤压构造,同时也发育伸展构造、走滑构造和反转构造;深、浅层构造总体缩短率一般为19%～33%,具有多层次滑脱构造特征,深、浅层构造不吻合,但有一定相关性.