塔里木盆地柯坪地区下寒武统吾松格尔组白云岩地球化学特征及其成因演化

以塔里木盆地柯坪地区野外出露的吾松格尔组为研究对象,通过岩相学、地球化学分析,探讨研究区吾松格尔组白云岩白云石化成因及白云石化流体来源,分析可能的白云石化模式。样品微量元素特征表明白云岩受到较小的陆源碎屑物质影响,形成于气候干旱炎热、海水咸化且氧化的沉积环境;相对较低的ΣREE值(5.51~89.10μg/g,平均值为27.32μg/g)及明显的δ13C低负值(-3.14‰~-0.73‰)、δ18O高负值(-10.45‰~-6.19‰)的特征显示其成岩过程受到明显大气淡水淋滤影响;87Sr/86Sr值以及与海水来源白云岩相似的稀土元素配分特征及高于正常海水的盐度指数(Z值)均表明白云石化流体主要来源于高盐度海水。

塔里木盆地巴楚—柯坪地区南北向断裂系统的空间对应性研究

巴楚隆起和柯坪冲断褶皱带是塔里木盆地西北部的两个构造单元。前者的断裂以南北向为主 ,这些断裂在平面上向北切入到柯坪东西走向的冲断带内部 ,并与之成近于正交的关系。对柯坪冲断褶皱带内部早期南北向断层的研究发现它们与巴楚隆起的断层存在着逐一对应的联系 ,在此基础上进一步确定出色力布亚断裂—皮羌断裂的连续对应型关系、阿恰断裂—萨拉姆布拉克背斜南部断裂叠加改造对应型关系和一间房断裂—一间房北断裂隐伏对应型关系。不同的对应关系与断裂的规模和活动性有紧密的联系。断裂对应性的研究指出巴楚与柯坪构造带早期属于塔里木盆地内部同一个构造单元。

塔里木柯坪地区奥陶系层序地层与同位素地球化学响应特征

塔里木盆地柯坪地区奥陶系发育浅水碳酸盐岩台地、深水陆棚-盆地两大类沉积体系和局限台地、开阔台地、陆棚和盆地等4种相类型。通过露头剖面的详细观察,在该区识别出局部暴露不整合和淹没不整合两类层序界面,以此为依据将该区奥陶系划分为9个三级层序。通过对层序格架内碳同位素和元素地球化学组成分析表明,不同层序界面及层序内不同体系域的δ13C和元素地球化学组成有明显的差异,并呈现出有规律性变化,反映出该区奥陶纪发生了多次海平面升降变化。研究表明同位素和地球化学特征可以作为层序地层学研究的辅助标志。

新疆柯坪地区寒武纪-奥陶纪碳酸盐岩沉积旋回的碳氧同位素研究

野外观测发现,在新疆柯坪地区蓬莱坝剖面,中寒武统阿瓦塔格组(2a)至下奥陶统蓬莱坝组(O1p)的碳酸盐岩在剖面上存在不同尺度的沉积旋回:体系域级、米级旋回级、藻纹层级。对49件样品进行微区取样,共得到98件样品,对其进行了精细的不同尺度沉积旋回碳氧同位素组成的分析研究。结果表明,碳酸盐岩样品的δ13C值(PDB)分布在-1.6‰～1.6‰之间,平均为-0.5‰,δ18O值(PDB)为-12.7‰～-4.3‰,平均-6.2‰,因此,除了明显受到后期成岩蚀变作用(退白云岩化)的藻碳酸盐岩外,其余样品的碳氧同位素组成总体位于正常的海相碳酸盐岩沉积范围内。在体系域尺度上,对于Ⅲ2旋回层序高水位体系域(2a1),海平面变化是控制碳酸盐岩碳氧同位素组成的主要因素;对于Ⅲ3旋回层序(2a2—O1p),伴随海平面的升降变化,岩石沉积微环境复杂多变。在米级旋回尺度上,米级旋回的形成除了受高频海平面变化影响外,还受到古构造、古气候的叠加影响。在藻纹层旋回尺度上,δ13C值比δ18O值更能反映藻纹层的旋回性变化特征,藻纹层的形成受控于有机质沉积速率的季节性变化。

塔里木盆地柯坪地区奥陶系鹰山组台内滩储层地层特征对比研究:以石灰窑和大湾沟剖面为例

塔里木盆地碳酸盐岩礁滩体储层已经成为当前油气勘探的热点。以塔里木盆地柯坪地区石灰窑和大湾沟露头剖面为例,对奥陶系鹰山组台内滩地层的岩相组成及层序地层特征两个方面进行深入对比研究,并在此基础上分析了碳酸盐岩台内滩地层发育的控制因素。结果表明:(1)石灰窑地区和大湾沟地区鹰山组地层发育特征存在差异,石灰窑剖面以薄层颗粒灰岩与泥岩互层为主,大湾沟剖面为厚层状颗粒灰岩沉积;(2)石灰窑剖面层序特征表现为退积序列,而大湾沟剖面呈加积沉积样式,反映了海平面变化对不同微地貌区碳酸盐岩发育的控制作用不同,海平面的上升不利于地貌低处石灰窑地区灰岩的发育,而促进了地貌高点大湾沟地区灰岩的发育;(3)柯坪地区鹰山组沉积期的这两类台内滩地层沉积样式都有可能成为塔里木盆地油气勘探的有利目标。

新疆柯坪地区志留系柯坪塔格组的遗迹化石

通过对柯坪地区剖面志留系的研究,在柯坪塔格组中已识别出遗迹化石15属20种,它们是:Asterichnus lawrencensis,Cochlichnus anguineus,Cruziana ichnosp.,Cruziana qinlingensis,Cruziana rouaulti,Diplichnites bipartibilis,Gordia molassica,Helminthopsis abeli,Helminthopsis isp.,Lockeia siliquaria,Monocraterion cf.teataculatum,Palaeophycus tubularis,Planolites isp.,Planolites montanus,Planolites punctatus,Rusophycus ramellensis,?Scolicia ichnosp.,Sagittichnus lincki,Spirophycus bicornis,Taenidium cameronensis。根据这些遗迹化石的组成、产状、分布规律及其围岩的沉积特征,可以划分为两种不同沉积环境条件下的遗迹组合,即①Hel minthopsis-Gordia遗迹组合,主要组成分子有Asterichnus,Diplichnites,Gorida,Hel minthopsis,Planolites,Rusophycus,?Scolicia和Spirophycus等,被解释形成于低能的滨外远岸浅海陆棚环境;②Cruziana-Rusophycus遗迹组合,常见组成分子有Cochlichnus,Cruziana,Lockeia,Palaeophycus,Rusophycus,Monocraterion,Sagittichnus,和Taenidium等,解释它们形成于滨外近岸浅海陆棚环境。

塔里木盆地柯坪地区寒武系玉尔吐斯组沉积环境分析

塔里木盆地柯坪地区出露的寒武系底部玉尔吐斯组为层状硅质岩—黑色泥页岩—白云岩沉积组合。在露头实测的基础上,通过层序地层、岩石学、成烃生物组合及地球化学研究,剖析其沉积环境,为盆地内部早寒武世早期岩相古地理和烃源岩预测提供依据。玉尔吐斯组下部层状硅质岩与中部黑色泥页岩构成三级层序SQ1,受控于早寒武世早期海侵和上升流作用,准层序为退积式叠置;上部中薄层白云岩与肖尔布拉克组下部白云岩构成另一三级层序SQ2,是海退背景下进积型沉积组合。2个三级层序的沉积环境经历了浅水陆棚—深水陆棚—浅水陆棚的演变,其中SQ1黑色泥页岩段为深水陆棚缺氧环境沉积,是烃源岩发育的有利相带。

塔里木盆地柯坪地区中上寒武统白云岩沉积微相

在塔里木盆地西北缘柯坪地区的蓬莱坝剖面发现一套完整的寒武系白云岩地层,对其进行了系统的野外测量、岩性描述、样品采集和镜下观察,作出了完整的地层岩性沉积相综合柱状图,并对其进行沉积相、亚相和微相的分析。在该剖面中,识别出1种相——碳酸盐岩台地相,并进一步分为3种亚相和6种微相,分别为:开阔台地亚相(开阔潮坪、颗粒滩)、局限台地亚相(局限潮坪、潟湖)、蒸发台地亚相(蒸发潮坪、膏盐湖)。提出了适合该地区的3种碳酸盐岩台地模式:开阔台地亚相模式、局限台地亚相模式和蒸发台地亚相模式。这3种台地中发育的2种微相都交互沉积,呈现一定的韵律。研究区寒武系各组的沉积相在纵向上的演化反映了海平面先升后降再升的趋势。

新疆柯坪地区志留系依木干他乌组的遗迹化石

通过对塔里木盆地柯坪露头志留系依木干他乌组中遗迹化石的研究,鉴别出6属7种。化石分子有Chondrites isp.,Gordia.isp.,Helminthopsis aff.abeli,Ophiomorpha nodosa,Planolites beverleyensis,Planolites montanus,Thalassinoides isp.。这些遗迹化石具有较高的分异度和较低的丰度。按古生态或造迹生物的行为习性分类,可分为3种生态类型:(1)居住迹(Domichnia),Ophiomorpha nodosa,Thalassinoides isp.;(2)进食迹(Fodinichnia),Planolites beverleyensis,Planolites montanus,Chondrites isp.;(3)觅食迹(Repichnia),Gordia isp.,Helminthopsis aff.abeli。根据遗迹化石的古生态特征、沉积序列上的分布特点及围岩和沉积构造特征,依木干他乌组的遗迹化石可归为Planolites-Chondrites遗迹组合,属于Cruziana遗迹相,形成于泥坪沉积环境。

柯坪地区下志留统储层性质及控制因素

野外露头浅钻取样分析发现,柯坪地区志留系下统柯坪塔格组的储层性质与塔北及塔中地区差别较大.柯坪地区的砂岩储层以粉细粒岩屑砂岩为主,处于晚成岩A2期,孔隙度主要为2%～6%,平均4.47%,渗透率主要为(0.01～0.1)×10-3μm2,平均0.06×10-3μm2,属于特低孔特低渗储层,而塔北及塔中地区以低孔低渗和中孔中渗为主.研究表明柯坪地区成岩压实、石英次生加大是储层物性的主控因素,储层经历长期深埋藏和短期浅埋藏,使成岩压实减孔率达30.4%;胶结作用所减少的孔隙量一般为1.5%～8%,致密胶结段可达10%～11%,石英次生加大所减少的孔隙量一般2%～4%,致密胶结段可达6%～8%;溶蚀作用及次生裂缝对储层物性改善不大,一般增孔量4%左右;成岩中后期强烈挤压构造运动对储层性质有重要影响.储层演化史表明晚二叠世、晚白垩世一早第三纪是油气聚集成藏期,随后遭后期构造运动破坏,油气逸散或发生氧化作用,柯坪塔格组含沥青砂岩即是这一过程的产物.

塔里木盆地柯坪地区奥陶系层序地层研究

以露头层序地层学和沉积学为指导,对塔里木盆地西北缘柯坪地区奥陶系3个剖面进行了深入研究,建立了柯坪地区奥陶系层序地层格架。柯坪地区奥陶系由6个三级层序组成,横向对比表明四石厂剖面发育最完整,同古四布隆和苏巴什剖面有地层缺失,只能识别出下部3个三级层序。碳酸盐岩磁化率测量结果表明,磁化率的变化趋势与相对海平面升降曲线之间呈负相关,并且与层序界面、层序内部各体系域之间有着较好的对应关系,可以作为划分层序的一个辅助性的定量化指标。

塔里木柯坪地区下志留统碎屑锆石U-Pb年代学特征及其地质意义

柯坪地区物源及演化与塔里木盆地的古地理位置密切相关。通过对下志留统碎屑锆石的形态特征和U-Pb年龄分布特征进行分析,系统研究了柯坪地区下志留统的物源及其演化。结果表明:柯坪地区下志留统锆石均为岩浆锆石,锆石U-Pb年龄反映的是成岩年龄或结晶年龄,可有效指示物源区;下志留统柯坪塔格组的物源区主要为沙雅隆起西部、塔中隆起及塔西南前缘隆起,之后受海侵的影响,塔中隆起被海水淹没,下志留统塔塔埃尔塔格组的物源区演变为沙雅隆起西部、塔西南前缘隆起及塔中隆起的南部于田、康西瓦地区;满加尔凹陷的存在使得柯坪地区与塔中、塔东地区的物源具有很大的差异;900～700Ma的锆石年龄谱表明,塔里木地块与冈瓦纳大陆具有一定的亲缘关系。

塔里木盆地西北缘柯坪地区二叠纪玄武岩喷发时限:来自碎屑锆石的证据

塔里木盆地西北缘柯坪地区玄武岩由夹于二叠纪沉积岩系中的两套玄武岩组成,被普遍认为是塔里木大火成岩省的组成部分。对其喷发时限,目前有270~290 Ma和290 Ma前后两种认识。这些认识不仅在时限上存在明显差别,也与该区现在被广泛接受的地层划分方案不协调。针对这一问题,采用碎屑锆石定年方法,对采自3个剖面不同层位7个砂岩样品的碎屑锆石进行了LAICP-MS U-Pb定年,结合已有其他资料,试图通过限定夹有玄武岩的碎屑岩沉积时代,间接探讨该区玄武岩喷发时限。采自下部玄武岩之下的3个碎屑岩样品都含有数量可观的年龄介于275~290Ma的碎屑锆石,指示其沉积时代不早于早二叠世晚期;采自下部玄武岩中陆源碎屑岩夹层的1个砂岩样品,除了含有20粒年龄介于280~290Ma的碎屑锆石外,还含有11粒年龄介于270~279Ma的碎屑锆石;采自两套玄武岩之间陆源碎屑岩的3个砂岩样品都含有大量年龄介于260~280 Ma的碎屑锆石。这些碎屑锆石的年龄表明,柯坪地区夹有玄武岩的二叠纪地层沉积时代不会早于早二叠世晚期,很可能是中二叠世至晚二叠世早期。因此,该区的这些沉积岩所夹玄武岩不可能是在早二叠世期间喷发的。考虑到这些碎屑锆石从结晶经过隆升剥蚀搬运再到沉积需要一定的时间,以及两套玄武岩之间和上部玄武岩之上的沉积岩中所含的古生物化石,推测柯坪地区玄武岩喷发时限可能为中—晚二叠世。这些资料揭示出,塔里木盆地西北缘柯坪地区玄武岩的喷发时限有可能与峨眉山玄武岩是大致相同的。

塔里木盆地柯坪地区奥陶系高丰度海相烃源岩成因探讨

柯坪地区中-上奥陶统萨尔干组与上奥陶统印干组海相烃源岩是塔里木盆地重要的烃源岩组成部分,对其特征及其成因机制的研究具有重要的科学意义和经济价值。在通过岩石热解分析对比研究萨尔干组与印干组海相烃源岩现今地球化学特征的基础上,通过微量和稀土元素从地球生物学的角度对其特征差异性成因机制进行了探讨。结果表明,萨尔干组和印干组黑色页岩现今均处于成熟-高成熟阶段,萨尔干组的有机质丰度和古生产力水平都比印干组高,而古氧相和埋藏效率均较差。与印干组相比,Caradoc早期大洋缺氧事件使得柯坪地区同时期沉积的萨尔干组页岩古生产力水平得到了显著提高,在埋藏效率低、氧化还原条件差的情况下仍为高有机质丰度烃源岩。

塔里木盆地西北缘柯坪地区油气前景

丰富的地面油气显示及奥陶系、志留系普遍含沥青的事实，表明本区曾有过大规模的油气运聚过程。柯坪断隆实际上是上新世库车期形成的逆掩推覆带，其下尚隐伏着与巴楚断隆连为一体的古隆起。地面油气显示并不能证明地下已无油气藏存在。推测上覆推覆带中有聚集油气的可能性，而下伏古隆起形成大油气田的可能性更大。

塔里木盆地柯坪地区烃源岩评价

对柯坪地区的烃源岩进行的综合定性研究表明 ,烃源岩可分为寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系四套主要源岩层系。其中二叠系烃源岩发育较好、有机质丰度也相对较高 ,但演化程度低 ,使其生油量受到了限制 ;石炭系发育厚度最大 ,但有机质丰度低、类型差 ,其生油能力最低 ;奥陶系源岩虽发育厚度较薄 ,但其中有机质丰度很高、有机质类型很好 ,又正处于生油高峰演化阶段 ,尤其是萨尔干组和印干组生油层是本区最优生油岩 ,因此奥陶系烃源岩是研究区内的最优生油层系 ;最下部的寒武系地层虽发育厚度较大、类型较好 ,但由于有机质丰度低、成熟度过高 ,导致其生油量低于奥陶系源岩 。

新疆柯坪地区志留系—泥盆系砂岩粒度分布特征及沉积环境

为了系统研究柯坪地区志留系—泥盆系沉积环境演化特征,采用沉积学、地层学的方法,重点以粒度分析为研究手段,对砂岩进行详细分析。通过研究识别出河控三角洲、扇三角洲、潮坪和滨岸4种沉积环境,每种环境都具有独特的粒度特征及概率累积曲线:河控三角洲主要为典型两段式、一跳一悬夹过渡式、低斜多段式;扇三角洲主要为上拱弧形式;潮坪主要为典型三段式和多段式;滨岸环境主要为高斜两段式、高斜多段式。从志留纪—泥盆纪,沉积环境由湿润的河控三角洲逐步转变为干燥的滨岸沉积,砂岩的成熟度也逐渐增加,表明柯坪地区逐渐远离物源区,逐步处于构造稳定的背景。

新疆柯坪地区早二叠世箭石

1957年夏,张日东、俞昌民、陆麟黄、张遴信等与新疆第十三地质大队在新疆柯坪一带进行古生代地层研究,在晚古生代剖面一层中采得丰富的早二叠世箭石,共有70余块标本.1980年,梁希洛将这批标本转赠给笔者研究.这是迄今为止我国所发现最早的箭鞘类化石.国际上亦很少报道过三叠纪之前的如此丰富的箭石材料.因而研究这批化石,不仅填补了我国箭石研究领域中的空白,对探讨箭鞘亚纲的起源及早期演化也有重要意义.

柯坪地区构造弱信息提取及左行走滑断层证据

通过对柯坪地区TM数据、航天飞机SIR A数据以及高光谱数据的综合处理和野外调查研究 ,充分利用雷达图象对地面结构信息的表现能力 ,采用多种数据源复合的方法 ,增强低序次构造信息和浅覆盖物下的地质体界面信息 ,从图象上提取有用的构造弱信息。这些信息显示的一系列证据确定了该区强烈左行走滑活动特征 ,从而揭示本区地质体在外力作用下产生的变形格局和运动学过程。

微生物结构对微生物白云岩孔隙特征的影响--以塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组为例

微生物结构是微生物白云岩区别于常规碳酸盐岩的重要特征,研究微生物结构与孔隙特征的关系是研究微生物白云岩储层成因和分布的关键。以塔里木盆地西北缘柯坪地区典型野外剖面肖尔布拉克组为例,选取凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩及泥粉晶白云岩样品,通过实验测试表征其物性特征和孔隙结构特征,并与相应的微生物结构相关联,以分析微生物结构对孔隙特征的影响。根据成岩改造强度和性质的不同将样品分为3组,对比其孔隙特征来分析成岩作用的改造。结果显示,微生物结构与孔隙特征关系密切,沉积作用通过控制微生物结构来控制微生物白云岩的孔隙特征,而成岩作用则主要在沉积作用的基础上进行叠加改造,并受微生物结构的制约。