柴达木盆地东北部石炭系沉积相和沉积体系分析
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摘要
本文选取石炭系发育较好的柴达木东北部地区(简称柴东北)为主要研究靶区,在大量收集前人资料基础上,结合野外露头实测与观察,采用沉积学、古生物地层学、构造学等综合研究方法,利用优势相古地理编图的研究思路,深入研究该区石炭系沉积相类型及其空间分布规律,揭示其沉积相平面分布特征。
通过对相标志的识别和对反映沉积相纵向演化的重点单剖面的详细分析,总结出柴东北发育了障壁海岸、无障壁海岸(滨岸)、碳酸盐岩台地、浅海陆棚、三角洲等5种沉积体系和10种沉积相类型。其中区内石炭系广泛发育滨岸相和台地相沉积。在此基础上,进行了两条横向沉积相剖面对比分析,认为柴东北地区石炭系沉积格局呈“马鞍”式一东西两侧发育局限隆起,中部持续接受沉积。初步揭示了柴东北石炭系沉积演化规律:早石炭世初期,海侵开始,但规模较小。该时期总体处于填平补齐阶段;早石炭世中晚期沉积环境由滨海向正常浅海过渡;晚石炭世继承了早石炭世中晚期沉积相格局,该期沉积环境经历了滨岸—潮坪—台地相沉积演化的过程,出现了小规模海退事件。
在综合收集分析区域地质资料和有关地化分析等资料的基础上,结合沉积相研究发现在柴东北石炭系生、储、盖配套发育较好:下石炭统发育以泥质灰岩和生物礁灰岩为主的开阔台地相碳酸盐岩烃源岩,上石炭统烃源岩以局限台地、沼泽相相暗色泥岩为主。在柴东北较广泛发育,综合评价分别为差、中等—好烃源岩类型;该区发育以下石炭统阿木尼克组、上石炭统克鲁克组三角洲—滨岸相砂岩为代表的碎屑岩储层和以下石炭统城墙沟组台地相颗粒碳酸盐岩为代表的碳酸盐岩储层;且区内发育的泥页岩和泥灰岩既可为烃源岩层也可为良好的盖层。研究区石炭系的上覆中生界和新生界等陆相地层中发育多套条件较优越的盖层。
Based on field geology, sedimentation, stratigraphic paleontology, structure geology of the Qaidam basin, this paper focus on the Carboniferous sedimentation and distribution pattern in the northeastern Qaidam basin.
Through sedimentation discrimination and systemic analysis of key section, which can reflect the vertical change of sedimentation, five sedimentation systems(i.e.,barrier bank; perezone, shallow sea, delta) and ten sedimentary ficies have been distinguished in the northeastern part of Qaidam basin. Carboniferous perezone platform sedimentation are well developed. Based on these features and two key section analysis, a "saddle model" , with two side rifted and continue sedimentation in the center, can be used to describe the distribution pattern of Carboniferous sedimentation in the northeastern part of Qaidam basin. These features indicate that a limited marine invasion in Early Carboniferous time, which is characterized by fill and level up. From Middle Carboniferous to Late Carboniferous time, the Qaidam basin experience a sequence of perezone, tidal platform, and platform with limited marine regression.
Geological and sedimentation data of the Carboniferous system in the Qaidam basin indicate a good combination of hydrocarbon-source rocks, reservoir and cap rocks, Early Carboniferous argillaceous limestone and hermatbiolitho are good hydrocarbon source rocks, Late Carboniferous platform and marsh facies dark pelite is also good hydrocarbon source rocks. Early Carboniferous Amunike formation and Late Carboniferous Keluke formation constitutes a delta-perezone clastic reservoir, Early Carboniferous pelleted limestone constitute carbonate reservoir. Argillutites and argillaceous limestone in the study area constitute good cap rocks. Good cap rocks developed in overlying Mesozoic and Cenozoic layers.
通过对相标志的识别和对反映沉积相纵向演化的重点单剖面的详细分析,总结出柴东北发育了障壁海岸、无障壁海岸(滨岸)、碳酸盐岩台地、浅海陆棚、三角洲等5种沉积体系和10种沉积相类型。其中区内石炭系广泛发育滨岸相和台地相沉积。在此基础上,进行了两条横向沉积相剖面对比分析,认为柴东北地区石炭系沉积格局呈“马鞍”式一东西两侧发育局限隆起,中部持续接受沉积。初步揭示了柴东北石炭系沉积演化规律:早石炭世初期,海侵开始,但规模较小。该时期总体处于填平补齐阶段;早石炭世中晚期沉积环境由滨海向正常浅海过渡;晚石炭世继承了早石炭世中晚期沉积相格局,该期沉积环境经历了滨岸—潮坪—台地相沉积演化的过程,出现了小规模海退事件。
在综合收集分析区域地质资料和有关地化分析等资料的基础上,结合沉积相研究发现在柴东北石炭系生、储、盖配套发育较好:下石炭统发育以泥质灰岩和生物礁灰岩为主的开阔台地相碳酸盐岩烃源岩,上石炭统烃源岩以局限台地、沼泽相相暗色泥岩为主。在柴东北较广泛发育,综合评价分别为差、中等—好烃源岩类型;该区发育以下石炭统阿木尼克组、上石炭统克鲁克组三角洲—滨岸相砂岩为代表的碎屑岩储层和以下石炭统城墙沟组台地相颗粒碳酸盐岩为代表的碳酸盐岩储层;且区内发育的泥页岩和泥灰岩既可为烃源岩层也可为良好的盖层。研究区石炭系的上覆中生界和新生界等陆相地层中发育多套条件较优越的盖层。
Based on field geology, sedimentation, stratigraphic paleontology, structure geology of the Qaidam basin, this paper focus on the Carboniferous sedimentation and distribution pattern in the northeastern Qaidam basin.
Through sedimentation discrimination and systemic analysis of key section, which can reflect the vertical change of sedimentation, five sedimentation systems(i.e.,barrier bank; perezone, shallow sea, delta) and ten sedimentary ficies have been distinguished in the northeastern part of Qaidam basin. Carboniferous perezone platform sedimentation are well developed. Based on these features and two key section analysis, a "saddle model" , with two side rifted and continue sedimentation in the center, can be used to describe the distribution pattern of Carboniferous sedimentation in the northeastern part of Qaidam basin. These features indicate that a limited marine invasion in Early Carboniferous time, which is characterized by fill and level up. From Middle Carboniferous to Late Carboniferous time, the Qaidam basin experience a sequence of perezone, tidal platform, and platform with limited marine regression.
Geological and sedimentation data of the Carboniferous system in the Qaidam basin indicate a good combination of hydrocarbon-source rocks, reservoir and cap rocks, Early Carboniferous argillaceous limestone and hermatbiolitho are good hydrocarbon source rocks, Late Carboniferous platform and marsh facies dark pelite is also good hydrocarbon source rocks. Early Carboniferous Amunike formation and Late Carboniferous Keluke formation constitutes a delta-perezone clastic reservoir, Early Carboniferous pelleted limestone constitute carbonate reservoir. Argillutites and argillaceous limestone in the study area constitute good cap rocks. Good cap rocks developed in overlying Mesozoic and Cenozoic layers.
引文
1.冯乔,周鼎武.柴达木区块构造-岩相古地理研究与编图研究报告.(内部资料)2008
2.刘宝君,曾允浮主编.岩相古地理基础和工作方法[M].北京:地质出版社,1985.
3.青海省区域地质志[M],北京:地质出版社.1991.
4.陈世悦,徐凤银,彭德华.柴达木盆地基底构造特征及其控油意义[J],2000,21(3).
5.陈世悦,西北大学博士后研究工作报告,西北大学出版社 1997,5.
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7.党玉琪,胡勇,余辉龙,宋岩,杨福忠.柴达木盆地北缘石油地质[M],地质出版社 2003年2月第一版.
8.甘贵元,严晓兰,赵东升,熊德明.柴达木盆地德令哈断陷石油地质特征及勘探前景[J],石油试验地质2006,10.28(5).
9.翟光明,徐凤银,李建青.重新认识柴达木盆地力争油气勘探获得新突破[J],石油学报,1997,4 18(2).
10.柴达木盆地及其周缘石炭系远景评价,青海油田公司勘探开发研究院,(内部资料)2007.
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13.汤良杰,金之钧,张明利等.柴达木盆地构造古地理分析[J],地学前缘(中国地质大学,北京).2000,10.7(4).
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15.赵澄林,朱筱敏.沉积岩石学(第三版)[M],石油工业出版社 2001.
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43.程裕淇(主编).中国区域地质概论[M],北京:地质出版社.1994.
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47.冯益民,何世平.祁连山大地构造与造山作用[M],北京:地质出版社:1996.
48.《柴达木盆地石炭-二叠系划分对比,古环境研究及含油气远景评价》,青海油田公司勘探开发研究院.(内部资料)2005.
49.《柴达木盆地德令哈断陷油气远景评价》,青海油田分公司勘探开发研究院,中国石油勘探开发研究院 西北分院.(内部资料)2006.
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61.Tucker M.E.:Wright V.P.:Carbonate sedimentology.in:Sedimentology Recent Development and Applied Aspects.Blackwell Scientific Publications,! 990.
62.Willson J.L.:Carbonate facies in Geologic History.Springer-Verlag Berlin Heidberg New York.1975.