塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩结构构造类型及其形成机理

塔里木盆地寒武—奥陶系白云岩厚度大、分布广,是重要的油气储集层。根据岩石学研究并结合地球化学特征将其分为4类,其特点如下:(1)泥晶一粉晶白云岩,白云石晶体小、晶形差,有序度在4类中最低(0.73);Na、K、Sr 含量在4类中最高;δ^(13)C 值及 Z 值较高,分别为-0.94‰、122.3;Fe、Mn 含量较低;阴极发光为亮桔红色;常呈纹层状,具暴露及成化标志。这些特征表明其结晶较快,形成环境蒸发强烈、盐度较高、氧化性较强,是在萨布哈环境中由浓缩海水发生白云石化所形成。(2)藻纹层白云岩,白云石晶体小,晶形较好,有序度较高(0.85);藻纹层基本保留了其原始微细结构;Na、K、Sr 含量较低;δ^(13)C 值在4类中最高,平均为-0.50‰;含有较多黄铁矿。这些特征说明其可能形成于成岩作用的稍早期阶段且其成因与藻类活动密切相关,成岩环境盐度较低,可能是在藻类作用下,由富藻层浓集的镁与残留海水在浅埋藏环境中共同作用所形成。(3)雾心亮边白云岩,白云石普遍具雾心亮边结构,雾心含少量包裹体及灰质残余,亮边则少见或无;阴极发光下,雾心发亮桔黄色光,亮边发光暗或不发光;局部见此类白云石呈星散状分布于亮晶颗粒灰岩或泥晶灰岩中;白云石晶体较大,晶形较好。此类白云岩的δ^(13)C 及 Z 值在4类中最低,K、Na、Sr、Fe 含量相对较低,Mn 含量最高;有序度较高,均值为0.83。这些特征表明此类白云岩中白云石的雾心可能是在早期浅埋藏环境中,由富镁孔隙水交代周围灰质所形成;亮边则形成于埋藏较深的环境,其所需镁可能来源于粘土矿物的转化。(4)重结晶白云岩:白云石晶体粗大且污浊,接触紧密;局部见白云石晶体具环带结构,局部见颗粒幻影结构;阴极发光较暗;Fe 含量在4类中最高,Mn 含量较高;有序度最高,平均为0.95;包裹体均一温度平均为110.2℃。这些特征表明其可能是在还原性较强的深埋藏环境中,由早期形成的白云岩经较强的重结晶作用所形成。

塔东地区寒武-奥陶系沉积相与沉积演化模式

在地震地层学和海相碳酸盐岩沉积模式的指导下,以单井沉积相分析和地震资料为基础,结合钻井、地表露头资料分析,对塔里木盆地塔东地区寒武-奥陶系沉积相进行了详细的研究,识别出塔东地区寒武-奥陶系沉积相具有西部碳酸盐岩台地相区、东部盆地相区和中间过渡带斜坡相区的典型三分结构。在对沉积相平面展布、沉积演化等沉积体系分析的基础上,综合考虑了古地理沉积环境、沉积相平面组合规律及控制因素,建立了塔东地区寒武-奥陶系沉积演化模式。

中国大阳岔寒武-奥陶系界线地层碳酸盐岩碳、氧同位素及其与牙形类演化序列相关性

采自吉林省太阳岔小羊桥寒武－奥陶系界线层型剖面１０１块泥晶灰岩的碳、氧稳定同位素分析数据表明：寒武－奥陶纪转换期间，δ１３Ｃ值曾发生了５次涨落现象，这些现象与牙形类演化序列具密切的相关性。它们被命名如下：１）ＰＣＭ低谷；２）ＴＣＭ低谷；３）ＨＳＳ峰；４）ＣＰＦ涨落，５）ＣＬＦ涨落。相同的涨落在澳大利亚黑山同期地层得到确认。碳同位素跨洲性同步涨落显然与全球环境变化有关，因此它是寒武－奥陶系界线地层洲际对比的一种有用工具。沉积岩石学和古生物学研究表明，δ１３Ｃ谷区与海平面低位和生物生产量下降有重要相关性。氧同位素值的分布区间为－９．８４％０—－６．６９‰，呈明显亏损现象，这种亏损现象表明样品均受到成岩作用影响。与碳同位素值对比研究发现，氧同位素值涨落与碳同位素涨落成正相关，或成负相关现象，这种相关性表明氧同位素原始信息并没有因成岩作用而全部丢失。

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩储层类型与分布特征

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩是台盆区最重要的储层之一,发育4种类型:①潮坪白云岩。以含膏泥晶白云岩为主,石膏溶孔及白云岩砾间孔发育,发育于潮间-潮上坪蒸发环境。白云石表现为MgO-CaO呈线性正相关、低Mg/Ca值及高∑REE值、锶同位素值分布在0.7085～0.7100之间,略高于同期海水值0.7090、阴极发光不发光或暗色光。储层分布主要受沉积相控制,发育于中下寒武统地层;②蒸发台地白云岩。以藻丘及颗粒灰岩选择性白云石化为特征,发育铸模孔、膏溶孔和残留粒间孔,白云石Mg/Ca值变化范围大、δ13C、δ18O值相对偏正、分别大于2‰和-4‰、阴极发光发较亮红光。储层主要发育于台内靠近台缘一侧;③埋藏白云岩。发育细晶、中晶及粗晶白云岩,以晶间孔及晶间溶孔为主,δ18O值偏负在-5‰～-10‰(PDB)之间,87Sr/86Sr值相对较大,为0.7090～0.7110,阴极发光以发暗棕褐色、紫色光为主。埋藏白云岩储层发育主要受成岩相控制,但也表现出与沉积相具有相关性,这是因为物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系更有利于埋藏白云石化作用发生;④热液白云岩。以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往伴生热液矿物,白云石δ18O值异常偏负、一般小于-9‰(PDB)、阴极发光多发明亮红光、稀土元素标准化配分曲线中Eu出现正异常、出现高于地层背景值的异常高温包裹体;主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。上述四类白云岩在规模与分布上有不同,但都可预测。埋藏和热液白云岩规模较大,受原始沉积相带和成岩流体来源双重约束。潮坪和蒸发台地白云岩规模可变性较大,可由沉积环境重建,结合成岩相研究预测评价。

碓边和武山寒武-奥陶系界线剖面微量元素地球化学特征

对浙江碓边和河北武山寒武-奥陶系界线剖面进行了Co、Ni、Pb、Zn、Cu、Sr、Ba、V、Ti、Cr、Th、U、B、RE等微量元素地球化学特征分析,发现它们沿剖面呈周期性和继承性变化,其周期性变化与地层界线一致。根据微量元素含量与组合沿剖面的变化,采用数学模型分析,可以划分地层界线。

全球寒武-奥陶系界线划分对比的标志和纽带——中国北方小阳桥剖面的启示

根据对中国小阳桥剖面高精度生物、层序、化学和磁性地层学综合研究的新成果及其与绿岬全球界线层型剖面(GSSP)的详细对比,进一步厘定了加拿大绿岬“金钉子”剖面所定义的奥陶系底界划分与对比的标志,并指出:(1)与所定义的全球标准奥陶系底界相当的界线位于小阳桥剖面块状叠层石灰岩之上19.9 m处的薄层纹层灰岩中(BD-24层的底部),即Cordylodus intermedius牙形石带的上部,其上1 m则出现世界上最早的浮游笔石Rhabdinopora proparabola,其上1.5 m则是牙形石Cordylodus lindstromi的首现层位;(2)所定义的奥陶系底界位于两次全球海平面升降事件(全球巴萨尔屋(Basal House)低位和弓头虫(Acerocare)低位事件)之间;(3)奥陶纪初期最大的δ_(13)C_(carb)同位素正偏移出现在Rhabdinopora parabola笔石带的底部;(4)Cordylodus intermedius牙形石生物带内记录的、被称之为Hirsutodontus simplex峰(=HSS,简单多刺牙形石峰)的显著δ_(13)C_(carb)碳同位素正偏移和稀土元素(REE)异常,均位于这两个剖面寒武-奥陶系界线之下。以上所有这些事件记录均可作为全球不同大陆和相区识别与划分对比寒武系-奥陶系界线的标志。

塔里木盆地巴麦地区寒武-奥陶系圈闭类型及其油气勘探意义

巴麦地区寒武-奥陶系圈闭划分为构造、地层岩性和复合型三个大类和背斜、断背斜、岩溶缝洞型、构造-岩溶复合型圈闭四个亚类。圈闭的发育和分布受控于断裂、不整合面的发育分布,具有多期次、多层位特点,平面上具有明显的分带性,垂向上不同时期的圈闭相互叠置。巴楚地区的构造圈闭和麦盖提斜坡玉北地区的岩溶缝洞型圈闭是今后勘探的主要目标和方向。

乐山范店牙形石的发现及寒武-奥陶系界线——兼论牙形石色变指数与含油气关系

本文对四川乐山范店寒武、奥陶系界线上下的牙形石进行了研究,已发现有5属11种.其组合面貌与我国华北、南方地区下奥陶统最底部的牙形石组合大体一致,从而为该地寒武-奥陶系界线的重新划分提供了生物化石依据.确认该地白云岩与灰岩的界线并不是真正的寒武-奥陶系分界线,正确的分界线应在原岩性界线之下约5m的白云岩处.因此,本剖面中-上寒武统洗象池组顶部约5m的白云岩不是寒武系,应属奥陶系.最后,对界线上下牙形石的颜色进行鉴定,其色变指数低,属2级,为生成液态烃适宜的成熟度范围。

塔里木盆地柯坪地区寒武-奥陶系界线附近的碳同位素组成与对比

在生物地层控制下,对塔里木盆地柯坪地区乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武-奥陶系界线附近地层进行了连续的、密集的同位素采样.样品碳同位素测定结果表明,这两条剖面寒武-奥陶系界线附近碳同位素组成以负δ13C值为主.其中,乌什鹰山剖面碳同位素的演化趋势表现为交替出现的4次负漂移和4次正漂移,柯坪水泥厂剖面表现为交替出现的5次负漂移和5次正漂移.在生物地层框架下,可以将这两条剖面的碳同位素演化趋势与国际上重要的寒武-奥陶系界线剖面(1)中国大阳岔剖面、(2)加拿大Green Point剖面、(3)澳大利亚Black mountain剖面以及(4)美国Lawson Cove剖面进行良好的比对.基于碳同位素演化趋势的对比结果,确定了乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武-奥陶系界线,对界线附近的地层进行了细分和对比.

塔里木盆地中东部地区寒武系-奥陶系地震相分析与解释

塔东地区寒武、奥陶系为有效的烃源岩及储层,为研究目的层系。经塔东2井等VSP测井资料标定Tg3、Tg5、Tg5′及Tg6标注层,对地震层序进行地震相的识别和划分。对塔东寒武、奥陶系海相碳酸盐盆地沉积划分8种地震相:开阔台地相(KT)、台地边缘相(TY)、礁滩相(JT)、台缘斜坡相(QX)、陆棚相(LP)、盆底扇相(SH)、盆地相(PN)和浊积扇相(ZS)。在建立地震相带的基础上,编绘了地震相平面图,结合钻井地质及周边地质露头作了沉积相转换,可以看到塔东地区寒武-奥陶系有完整的海相碳酸盐盆地沉积序列,沉积中心位于满加尔凹陷西部。盆地东西部的台缘斜坡带特征有所差异。

碳酸盐岩沉积学的研究典范——评《北美碳酸盐岩滩——劳伦大陆寒武-奥陶系Sauk巨层序地质与经济资源》

《The Great American Carbonate Bank： The Geology and Economic Resources of the Cambrian-Ordovieian Sauk Megasequence of Laurentia》（ edited by James Derby, Richard Fritz, Susan Longacre, Willian Morgan, and Charles Stern-bach, 2012. AAPG Memoir 98, 1-504）终于问世了!从1997年James Lee Wilson和Rich Fritz开始筹划到最终出版，时隔15年之久!

塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩台地样式及其沉积响应特征

从寒武纪到奥陶纪,塔里木盆地经历了早、中寒武世缓坡型碳酸盐岩台地,晚寒武世—早中奥陶世弱镶边斜坡型碳酸盐岩台地,晚奥陶世早期孤立型碳酸盐岩台地和晚奥陶世中晚期淹没型碳酸盐岩台地四种不同台地结构型式的演变。不同类型的碳酸盐岩台地在其剖面结构、台地边缘特征、沉积相构成等方面有着显著差异,它控制了不同区域沉积相类型和特征,并决定了烃源岩、储集岩和区域盖层的发育条件和展布规律。通过地震、钻井层序地层分析,总结出了不同类型的碳酸盐岩台地结构的层序—沉积相模式。在碳酸盐岩台地演变过程中,塔里木盆地发育二期坡折带:寒武纪—早中奥陶世形成第一期坡折带,沿着库南1井—满参1井—塔东2井一线分布,呈向西凸伸的弧形带;晚奥陶世发育第二期坡折带,由库南1井—满参1井—塔中1井—塘参1井延伸,呈向东凸伸的弧形带。坡折带的迁移变化,反映着台地样式的转变。

塔里木盆地孔雀河地区东南部寒武—奥陶系稀土元素特征及其地质意义

采集了塔里木盆地孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系砂岩、泥岩及泥灰岩等沉积岩样品,对其稀土元素地球化学特征进行了系统研究,结果表明:研究区样品稀土含量总体表现正常.稀土元素配分模式轻稀土段曲线明显"右倾",重稀土段则较为"平坦",总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,且受成岩作用影响不明显.根据稀土元素组合及其比值特征,结合研究区构造运动的影响,综合分析了孔雀河斜坡东南部寒武—奥陶系沉积岩源岩,源岩以北部沉积岩为主,少部分来自构造活动导致的花岗岩侵入体.与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明,孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系源区属性为大陆边缘背景.

塔里木盆地西部寒武——奥陶系储层分布特征

塔里木盆地西部在寒武—奥陶纪大体经历了两次一定规模的海侵-海退沉积,并相应形成了由4个三级旋回层序和2个二级旋回层序构成的层序地层格架.它不仅控制着不同沉积相的平面展布特征,而且控制着生储盖组合的时空分布规律.下寒武统肖尔布拉克组与吾松格尔组的高水位体系域局限台地相沉积,早期普遍经历了白云岩化作用,及后期大气淡水淋溶的综合改造,形成了平面上展布非常稳定的优质针孔状碳酸盐岩储集层段.奥陶系储层主要形成于高水位体系域开阔台地相、台地边缘相和藻滩相中,由于受海水成岩和埋藏成岩环境影响,胶结作用发育,致使储层整体面貌呈Ⅳ类差储集层.

河北唐山—卢龙地区寒武－奥陶系界线地层的牙形刺及其重要属种的演化

本文对唐山和卢龙地区寒武－奥陶系界线地层中的牙形刺再次进行研究，厘定了过去报道的一些重要属种，并对最具地层意义的Ｃｏｒｄｙｌｏｄｕｓ的几个种的演化进行了分析。指出了该属的两个进化系列，第一支进化系列是Ｅｏｃｏｎｏｄｏｎｔｕｓｎｏｔｃｈｐｅａｋｅｎｓｉｓ－Ｃｏｒｄｙｌｏｄｕｓｐｒｉｍｉｔｉｖｕｓ－Ｃ．ｐｒｏａｖｕｓ－Ｃ．ｃａｂｏｔｉ－Ｃ．ｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｓ－Ｃ．ａｎｇｕｌａｔｕｓ；而另一支则是Ｅｏｃｏｎｏｄｏｎｔｕｓｎｏｔｃｈｐｅａｋｅｎｓｉｓ－Ｃ．ｃａｂｏｔｉ－Ｃ．ｐｒｏｌｉｎｄｓｔｒｏｍｉ－Ｃ．ｌｉｎｄｓｔｒｏｍｉ－Ｃ．ｐｒｉｏｎ。

浅谈塔河外围地区寒武—奥陶系储层成岩作用

由于碳酸盐沉积物对成岩作用十分敏感,所以它们在沉积后阶段容易发生一系列重大的成岩变化。区内寒武-奥陶系碳酸盐岩储层经历了漫长的地质演化过程,由于本身岩石结构致密,成岩作用对碳酸盐岩储层储渗性的影响具有双重性,既有充填和破话孔隙、降低储渗性的一面,又有改善原有孔隙或形成新孔隙、提高孔隙一面,所以对于进行其后期成岩作用的研究就非常有必要。其成岩作用现象复杂多样,主要有胶结作用、重结晶作用、白云石化和去白云石化作用、硅化作用、压溶作用、溶蚀作用及岩溶作用、破裂作用、缝洞充填以及油气的充注等。

塔里木盆地-C-O碳酸盐岩碳同位素组成特征

研究了塔里木盆地巴楚地区寒武至奥陶系海相碳酸盐岩的碳、氧同位素组成特征 ,分析了影响碳酸盐岩碳同位素变化的原因 .结果表明 ,寒武 -奥陶系海相碳酸盐岩的碳同位素的变化可能与海平面变化有密切联系 ,在早寒武世至中寒武世海退期 ,有机质产率及有机碳埋藏速率的下降导致了碳酸盐岩δ13 C值的降低 ;而在早奥陶世海侵期 ,有机质产率及有机碳埋藏速率的增加导致了碳酸盐岩 δ13 C值的增高 ;中寒武世海水中的硫酸盐含量高 ,硫酸盐细菌的还原作用使有机质氧化 ,从而导致碳酸盐岩δ13 C值降低 ;部分样品过低的δ13 C值可能与岩浆活动或火山活动释放的 CO2

塔里木盆地塔中地区晚寒武世—奥陶世碳酸盐岩碳、氧同位素特征

为了探讨塔里木盆地塔中地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩碳同位素变化的原因,对取自塔中地区中3、中4、中12和中13等井的49块碳酸盐岩样品进行了分析,结果显示δ13C值的变化曲线与同时期该区海平面的升降变化一致,说明寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的碳同位素变化可能与海平面变化有密切联系。在晚寒武世—早奥陶世晚期为一海退期,有机质产率及有机碳埋藏速率的下降导致碳酸盐岩δ13C值的降低;而在早奥陶世晚期—中奥陶世为一海侵期,有机质产率及有机碳埋藏速率的增加导致了碳酸盐岩1δ3C值的增高;晚寒武世—早奥陶世海水中的硫酸盐含量高,硫酸盐细菌的还原作用使有机质氧化,从而导致碳酸盐岩δ13C值降低。