新疆西克尔地区下奥陶统鹰山组岩溶分带性研究

塔里木盆地岩溶缝洞型储层作为重要的油气储层备受关注,而目前预测此类型储层的方法较有限。在新疆伽什县西克尔野外露头区地表岩溶现象丰富,志留系地层以填平补齐的方式充填在一系列的溶沟和溶槽中,部分洼地中还有志留系地层残留,表明该区发育加里东中期岩溶。在本区岩溶古地貌的基础上,基于排泄基准面的分析,划分出3级岩溶台面并对应发育3期岩溶。据现代地貌学和岩溶学理论,按照水动力条件的不同并结合本区岩溶发育特征,运用岩溶旋回的观点将第二期岩溶剖面分为表层岩溶带、垂直渗滤带和水平潜流带,认识到西克尔地区古岩溶地下水发育规律及洞穴发育程度。构造运动是垂向岩溶分带性的主控因素;因此,在大的构造背景的前提下,可以有效地预测巴楚地区的缝洞型储层。

新疆西克尔碧玄岩中的地幔橄榄岩包体

在新疆西克尔地区发现了尖晶石相橄榄岩包体。这些包体的寄主岩石为碧玄岩,其K-Ar同位素年龄为19.76～21.90 Ma。岩相学和矿物化学研究表明西克尔橄榄岩包体具有典型的岩石圈地幔橄榄岩包体的特征。利用矿物温压计对包体的平衡温压进行估算,发现西克尔地幔橄榄岩包体的平衡温压为736～1017℃和1.7～2.2GPa,与西南天山托云地区晚白垩纪火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体(平衡温压为818～1113℃和1.5～2.0GPa)相比,具有温度明显偏低,而压力明显偏高的特点。这说明西克尔地区的地幔橄榄岩包体没有受到地幔热异常事件的影响,因此可以代表塔里木板块岩石圈地幔的原始性质。这对于研究塔里木盆地岩石圈地幔的热结构和地球化学特征以及塔里木盆地内大量幔源岩浆的成因具有重要意义。

塔里木西克尔基性麻粒岩捕虏体的发现及其地质意义

在塔里木西部新生代碧玄岩中新发现了基性麻粒岩捕虏体。其原生矿物组合为Cpx+Opx+Pl(An=30～50)+Sp+Ilm+Tim,次生矿物组合为Ol+Pl(An>50)+alkaline feldspar+glass。原生矿物组合的温度和压力分别为1005～1059℃和0.6～1.1GPa;次生矿物组合形成于近等温减压过程和固相线上熔融以及之后的近地表快速冷却。这些麻粒岩捕虏体代表了早期底侵到塔里木板块下地壳的幔源岩浆。

塔里木西克尔新生代碧玄岩中辉石岩捕虏体的发现及其地质意义

首次在塔里木西克尔地区新生代碧玄岩中发现了辉石岩捕虏体。其主要矿物为ol+opx+cpx+pl+sp,含少量次生amp和phl。辉石岩中单斜辉石和斜方辉石普遍发育出溶结构。尖晶石明显分为晶形和产状不同的两个世代。变质成因的斜长石包裹大量高度自形的微小尖晶石颗粒。通过结构分析,出溶成份恢复,矿物温压计投图和P-T视剖面图分析确定:辉石岩捕虏体最初可能为无斜长石的尖晶石二辉岩,在降压至～1.5GPa,温度为1100～1200℃的过程中新生变质斜长石包裹了第二世代的自形尖晶石微晶;进一步的降温降压过程导致单斜和斜方辉石出溶和斜长石、橄榄石的生长,最终斜方辉石所记录的压力为～0.9GPa,温度为800～900℃。该变质作用过程说明辉石岩从尖晶石二辉岩稳定深度(>45km,A'点)抬升至斜长石二辉岩稳定深度(～28km,B点)并发生冷却,该过程可能代表了塔里木板块的壳幔过渡带曾发生了较大幅度的抬升,可能与地幔上涌造成的大陆岩石圈伸展、减薄有关。

新疆西克尔地区下奥陶统鹰山组岩溶古地貌与古水系的关系

在塔里木盆地中,为了有效预测岩溶储层的分布,前人已总结出一些方法,其中运用最广、最有效的方法是利用恢复后的古水系的发育特征来预测岩溶储层.因此,恢复古水系并掌握其发育规律是工作的核心.许多地区岩溶现象丰富,众多学者对岩溶区的实地考察形成了系统现代岩溶理论.西克尔野外露头区发育鹰山组岩溶,岩溶地貌表现为溶丘、垄岗、岩溶洼地、嶂谷和侵蚀-溶蚀沟谷组合,利用GPS沿现存河谷定位,综合地貌特征和河谷发育的继承性规律,实现对鹰山组古水系的恢复.运用现代岩溶理论,认识到岩溶古地貌与古水系有着密不可分的关系,即:洼地控制了岩溶水系的汇流方向;岩溶水系汇流方向形成三期岩溶地貌.

塔里木西北缘奥陶系-志留系界线地层西克尔层的建立及其意义

本研究在塔里木盆地西北缘新发现奥陶系-志留系界线地层,并将该段地层命名为西克尔层,时代为晚奥陶世赫南特晚期至志留纪兰多维列世鲁丹早期,并指定伽师县西克尔镇西克尔服务区北剖面为其正层型,柯坪县印干村西北的大湾沟剖面为其副层型。在正层型上,西克尔层厚1.5 m,下部为灰绿色泥质粉砂岩,上部为灰色砂屑灰岩,产腕足类、珊瑚、苔藓虫、层孔虫等多门类化石。在副层型上,西克尔层厚2.5 m,为灰绿色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,产隐孢子、腹足类、植物、藻类碎片等化石。西克尔层盛产以华夏正形贝(Cathaysiorthis)为代表的腕足类动物群,属于埃吉伍德-华夏动物群(Edgewood-Cathay Fauna)。在时代上,西克尔层与华南板块的五里坡层、石阡层、尾坝层一致或相近,均属于赫南特冰期结束后全球大海侵的产物,都保存晚奥陶世生物大灭绝后的第一个以腕足类占优势的海洋底栖动物群。本区不发育赫南特贝动物群(Hirnantia Fauna),从而确认缺失赫南特早—中期地层。西克尔层在柯坪—伽师地区广泛分布,出露稳定,易于识别,与下伏地层铁热克阿瓦提组(凯迪阶上部)呈平行不整合接触,与上覆地层柯坪塔格组(志留系鲁丹阶)整合接触,是今后开展相关地层划分与对比的重要标志层。受全球奥陶纪末冰川气候事件的影响,柯坪—伽师地区在全球海平面骤降之时遭受剥蚀,直至赫南特晚期冰川气候结束、海平面迅速上升才开始再次接受沉积。对比研究发现,该区域赫南特期的沉积过程、所缺失的地层、冰期之后第一个壳相生物群组合,均与扬子区黔北、滇东北、浙赣边区等地相似,这为研究塔里木盆地的沉积演化和生物古地理背景提供了新的依据。

塔里木盆地西部西克尔兰多维列统珊瑚动物群

提要描述的珊瑚化石采自塔里木盆地西部伽师县西克尔地区,含珊瑚的地层是兰多维列统的柯坪塔格组。柯坪塔格组是目前塔里木盆地唯一有珊瑚的志留纪地层,西克尔又是塔里木盆地仅知有柯坪塔格组珊瑚动物群的地区,对我国志留纪古生物地理区系研究有重要意义。文内描述的柯坪塔格组珊瑚动物群包含床板珊瑚2属3种,日射珊瑚1属2种和皱纹珊瑚1属1种,属种名单是Paleofavosites schmidti Sokolov,P.schmidti borealis Sokolov,Schedohalysites raregonopora sp.nov.,Mcleodea jiashiensis sp.nov.,M.xikeerensis sp.nov.和Kodonophyllum cf.undulatun He and Huang。