玉北地区奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及成岩环境分析.pdf

2015年 9月 西安石油大学学报 (自然科学版) Sep．2015 第30卷第5期 JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition) Vo1．30No．5 文章编号：1673-064X(2015)05-0023-08 玉北地 区奥陶系碳酸盐岩碳氧 同位素 特征及成岩环境分析 张 谦 ，黄文辉 ’ ，丁文龙 ，，张亚美 ， ，漆立新4，云 露 (1．中国地质大学 (北京)能源学院，北京 100083；2．中国地质大学 (北京)地质资源勘查国家级实验教学 示范中心，北京 100083；3．中国地质大学 (北京)海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室， 北京 100083；4．中国石化西北油田分公司 勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐830011) 摘要：基于大量碳、氧稳定同位素(6”c，818O)数据，利用岩心分析、岩石薄片单偏光、阴极发光以及 扫描 电镜等实验方法，结合玉北地区成岩环境特点，研究了该区奥陶系各类成岩环境的地球化学特 征。研究结果表明：玉北地区奥陶系碳酸盐岩都是在稳定的海相环境中形成的，且基本上保持了原 始环境的碳、氧同位素组成，其成岩埋藏深度经历了先上升后下降的过程，沉积地层由鹰山期至 良 里塔格期，对应着海平面的上升。用z值作为定量指标来解释古盐度的相对变化精确度较低。三 大类成岩环境中，近地表成岩环境的8”c和 8O普遍较高，表生淡水成岩环境的8”c和60普 遍较低 ，中一深埋藏和热液成岩环境的6C和 8 O介于前两者之间。 关键词：碳氧 同位素；成岩环境；碳酸盐岩 ；奥陶系；玉北地区 中图分类号 ：TEL22 文献标识码 ：A 塔里木盆地油气资源丰富，几十年的勘探结果 位素组成主要受大气淡水和成岩作用的影响 。 显示，古生界奥陶系是该盆地的主要含油层系 ， 大多学者仅从地球化学的角度利用碳氧同位素分析 位于塔里木盆地西南部的玉北地区有着较好的勘探 碳酸盐岩形成的古环境特征，笔者在大量碳、氧稳定 前景 。研究区碳酸盐岩主要形成于弱镶边陆棚 同位素数据的基础上，结合岩心和岩石薄片鉴定结 型碳酸盐岩台地、孤立型碳酸盐岩台地、淹没型碳酸 果，对碳酸盐岩成岩环境及其地球化学特征进行了 盐岩台地 J。构造演化包括早加里东雏形、中晚加 系统研究。旨在明确研究区古环境特征，为后续勘 里东一早海西发展、晚海西淹没；加里东中期一海西 探工作中有利储层预测提供参考。 早期，和 田古隆起持续隆升，O、S、D沉积缺失。国 内外学者利用地球化学研究碳酸盐岩形成古环境的 1 地质背景 方法 已较为成熟。Keith和 Weber等 提 出利用碳 氧同位素区分侏罗系或更新地层海相和淡水相碳酸 玉北地区位于塔里木盆地西南部，构造上位于 盐岩的公式，可用于定性判别海陆环境 。碳氧 同位 和田古隆起之上，麦盖提斜坡东部发育的单斜构造 素已被用于研究沉积环境的古盐度、古水温、古海平 总体上呈向东北方向抬升的特点，6个构造呈北东 面 以及 白云岩成岩古温度 。碳酸盐岩 中碳 同 向，1个呈近东西向(图1)。其形成和演化与阿尔 位素组成主要受大气淡水和脱气作用的影响，氧同 金造 山带和昆仑造 山带构造运动相关 。该区地质 收稿 日期 ：2015-03—18 基金项 目：中国石化西北油田分公司勘探开发研究院协作项 目“塔里木盆地玉北地区构造与沉积对奥陶系储层形成控制 与分布预测研究”(编号 ：ky2011一s一070) 作者简介：张谦 (1989一)，男，硕士研究生，主要从事油气储层地质与评价研究。E-mail：amadozhang@163．com 张谦等：玉北地区奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及成岩环境分析