塔西地区富烃类还原性盆地流体与砂砾岩型铜铅锌-铀矿床成矿机制

The important Mesozoic-Cenozoic glutenite-type Cu-Pb-Zn-U metallogenic belts are located at the western of Tarim Basin. The large-size Sareke glutenite-type Cu deposit and Wulagen Pb-Zn deposit are in the development period. They still have high potential exploration; however, the metallogenic mechanism is not clear, so that it is difficult for metallogenic prediction and prospecting. The tectonic and geochemical lithofacies show that the basin system including foreland, intermountain and hinterland basins around Southwest Tianshan orogenic belt, has different controls on glutenite-type Cu, Pb-Zn and U deposits. Firstly, the Mesozoic intermontane pull-apart graben basin in Sarekebayi, which is a secondary basin attached to Tuoyun Mesozoic-Cenozoic hinterland basin, is located at the northern of Southwest Tianshan orogenic belt. The Sareke glutenite-type Cu deposit is hosted by amaranthine irony conglomerate in the upper part of the Upper Jurassic Kuzigongsu Formation in this basin. Secondly, Wulagen glutenite-type Pb-Zn deposit is hosted between the upper part of the Lower Cretaceous Kezilesu Group and the bottom of Palaeogene located at the foreland basin of the southern part of Southwest Tianshan orogenic belt. However, Bashibulake large-size glutenite-type U deposit is hosted in the Cretaceous Kezilesu Group of Jiashi foreland basin. Finally, the glutenite-type Cu deposit is hosted in the Oligocene-Miocene and the top of the Palaeogene in the foreland basin system. Tectonic petrography features identifying the hydrocarbon-rich basin fluid include bituminization alteration, bituminization-discolorous alteration, and multiple coupling patterns between cataclastic lithification and bituminization alteration. Nevertheless, the geochemical petrography features include the rich total organic carbon (TOC), and the hydrocarbon-bearing salt-water, gas-liquid-gas/liquid hydrocarbon, light oil and asphalt from organic matter inclusions in the mineral inclusions, and the ore-forming fluids with low and middle salinities, and the orebody of Cu-Ag-Mo intergrowth, and the oxidized facies Cu, sulfured facies Cu and Mo sulfides. Therefore, the metallogenic mechanism of glutenite-type Cu-Pb-Zn-U deposits is clear. Firstly, the hydrocarbon source rocks have given off the hydrocarbon feeders by the sny-faults after tectonic inversion from the strike-slip sag to compressional deformation. Secondly, the tectonic lithofacies zones, including tectonic inversion zones, regional uncomformity, detachment tectonic belts, conglomerates with high porosity and permeability, are the tectonic tunnels for the large-scale migration of hydrocarbon-rich basin fluid. Thirdly, the argillaceous siltstones and gypsum-bearing mudstones from the conglomerates with high porosity and permeability are the signs of tectonic petrography for lithostratigraphic traps. Finally, large-scale hydrocarbon-rich basin fluid and Cu-bearing amaranthine irony conglomerate (oxidized Cu) have multiple-phase fluids and multiple-coupling structure, and maybe the mechanism for the large-scale enrichment mineralization of glutenite-type Cu deposit; the mineralization of brine with lower temperature superimposed by hydrocarbon-rich basin fluid maybe the mechanism for the enrichment mineralization of glutenite-type Pb-Zn deposit; the multiple mixing of hydrocarbon-rich basin fluid and the reduction of oxidized U maybe the mechanism for the enrichment mineralization of glutenite-type U deposit.     

塔西陆内红层盆地中盆地流体类型、砂砾岩型铜铅锌-铀矿床的大规模褪色化围岩蚀变与金属成矿

在塔里木盆地西部—北部地区中—新生代陆内红层盆地中,具有铜铅锌-铀-煤-石油天然气同盆共存富集规律。采用地球化学岩相学和构造岩相学研究方法,对盆地流体类型、褪色化围岩蚀变机制和金属富集成矿关系进行了研究。本区盆地流体可划分为天然气型、油气型、卤水型、热水沉积型、富烃类还原型、富CO₂非烃类流体型、构造流体型、岩浆热液型和层间水-承压水型等9种。其热水沉积型、高盐度卤水型、富Fe-Mn-CO₂流体型、岩浆热液型和富烃类还原型等5种成矿流体在盆地后期变形过程与碎裂岩化相之间,发生了强烈的构造-岩相-岩性物性多重耦合作用和大规模水岩耦合反应。在地球化学岩相学机制上,大规模低温围岩蚀变机制为强烈的成矿流体蚀变作用,地球化学岩相学标志为“一黑(沥青化蚀变相)二白(碳酸盐化蚀变相)三褪色(褪色化-绿泥石化蚀变相)”。沥青化蚀变相可划分为黑色强沥青化蚀变带、灰黑色中沥青化蚀变带和灰色弱沥青化 褪色化蚀变带。碳酸盐化蚀变相可划分为强碳酸盐化蚀变带、中碳酸盐化蚀变带和弱碳酸盐化蚀变带。这些围岩蚀变作用将大量Fe³⁺还原为Fe²⁺,使紫红色铁质碎屑岩类发生了大规模的褪色化-变色化蚀变作用,而且形成了砂砾岩型-砂岩型铜铅锌-铀矿床。在上述多重耦合机制过程中,含烃盐水-液烃-气烃-气相CO₂、含烃盐水-气烃-液烃-气液烃-轻质油-沥青等多相态流体不混溶作用导致矿质沉淀富集。气相CO₂逃逸与热水解作用导致带状碳酸盐化蚀变带形成和矿质沉淀富集。富烃类还原型成矿流体和Ca-Mg-Fe-Mn-CO₃酸性还原型成矿流体、以赤铁矿-铁辉铜矿为标志的地球化学氧化-还原相作用界面导致矿质沉淀。强酸性氧化相Ca-Sr-Ba-SO₄型热水沉积作用形成了含铅锌石膏天青石岩等,为砂砾岩型铜铅锌-铀矿床矿质大规模沉淀富集成矿机制。     

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LA-ICP-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275~290 Ma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280~290 Ma的碎屑锆石外,还含有11粒年龄介于270~279 Ma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。     

塔中地区早古生代单源三位油气成藏体系

以油气成藏体系先进理论为指导,对塔里木盆地塔中地区下古生界油气成藏条件进行了研究。发现塔 中地区早古生代成藏体系的油气来源于塔中北坡的烃源岩,油气沿不整合面和志留系砂岩作侧向运移,再沿断 裂向上运移,最后在适合油气聚集的场所成藏。结果表明,塔中早古生代成藏体系的烃源岩、输导体系和圈闭均 为分离状,油气来源单一,为塔中早古生代单源三位成藏体系。     

塔里木盆地寒武—奥陶系石油地质特征

塔里木盆地是在古生代地台基础上发展起来的中──新生代叠合型含油气盆地。由于盆地长期处于相对稳定的大地构造环境，这就为油气的生成、聚集、保存提供了有利的地质条件。从盆地内发现的多处地面油气显示和目前钻井获得的高产油气流，都证实了塔里木盆地的油气资源是非常丰富的。特别是在盆地内发现的多套生油层系中，寒武──奥陶系为最佳。为此，本文就从寒武──奥陶系的石油地质特征入手，来探讨油气的分布规律。     

塔里木盆地沙雅隆起北部三道桥潜山结构与储层特征

综合钻井、测井、地震及分析化验等资料,对塔里木盆地沙雅隆起北部新发现的三道桥潜山气藏的潜山结构和储层进行研究。结果表明:三道桥潜山为晚古生代末期—中生代早期由断层控制形成的断块潜山,发育多组断层和断片结构,长轴为NE—SW向,上覆中生界侏罗系—白垩系。三道桥潜山是由下部古元古界花岗岩结晶基底和上部的一套滨海—浅海相陆源碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积地层、以及之上的新元古界阿克苏群共同组成,其中滨海—浅海相陆源碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积地层经历过埋藏成岩改造;三道桥潜山气藏的储层岩性主要为粉晶白云岩、泥晶白云岩,储层基质物性较差,储集空间为裂缝和溶蚀孔洞;优质储层主要受后期断裂和岩溶作用控制。三道桥潜山气藏的发现进一步证实塔里木盆地沙雅隆起北部潜山构造裂缝和岩溶作用发育,具备形成优质储层和油气藏的条件,因此,该区带类似的潜山具有较大的油气勘探潜力。     

塔北地区寒武系白云岩储层裂缝充填特征与有效性

塔里木盆地寒武系白云岩储层具有年代老、埋深大、成岩作用强烈的特征,原生孔隙几乎被破坏殆尽,有效裂缝的发育程度是决定储层优劣的关键因素。根据岩芯描述、薄片鉴定、FMI成像测井、扫描电镜、阴极发光、电子探针以及流体包裹体分析等研究手段,开展了塔里木盆地北部地区(简称“塔北地区”)寒武系白云岩储层的裂缝充填特征及有效性分析。塔北地区整体裂缝发育,天山南地区与塔河地区裂缝在产状、线密度、形态以及充填特征上存在差异。天山南地区裂缝线密度与有效性均低于塔河地区,充填矿物主要为自形白云石与石英,其次为方解石、石膏与黄铁矿。充填白云石分为3期,对应的温度区间分别为70 ℃～90 ℃、90 ℃～110 ℃及110 ℃以上,均为地层内的成岩流体成因;充填石英分两期,第一期为黏土矿物转化蚀变形成,第二期可能为热液成因。塔河地区裂缝线密度高,有效性较好,溶蚀作用发育,是有利的勘探地区,其充填物以热液矿物组合形式出现,主要为方解石,其次为石膏、鞍状白云石、黏土矿物、沥青等,重晶石以交代白云石的形式出现。充填方解石分为4期,对应的温度区间分别为70 ℃～100 ℃、100 ℃～130 ℃、130 ℃～180 ℃及180 ℃以上,前3期充填为不同埋深时期地层内成岩流体成因,最后一期充填为自下部运移而来的高温热液流体成因。     

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 参与分馏作用有关     

塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源特征及其地质意义

根据砂岩岩石薄片、石英阴极发光和重矿物组合分析,结合沉积构造及地震解释成果,对塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源体系及其演化进行详细分析,确定了物源方向及母岩性质。结果表明:塔里木盆地库车坳陷东部上三叠统—中侏罗统物源主要来自北部南天山造山带物源区,以岩浆岩和变质岩母岩为主,兼有少量沉积岩物源的影响。其中,塔里奇克组砂岩中陆源碎屑岩岩屑含量较高,阴极发光条件下不发光石英含量较高,重矿物组合具有高锆石、白钛矿和磁铁矿含量以及低石榴子石含量的特征,母岩可能为上奥陶统—上三叠统早期沉积; 阿合组及阳霞组砂岩中岩浆岩岩屑含量升高,重矿物组合以较高的石榴子石含量为特征,阴极发光条件下石英主要为蓝紫色及棕褐色发光,其母岩主要来自二叠系及其下伏地层; 克孜勒努尔组及恰克马克组砂岩中变质岩岩屑含量明显升高,石榴子石含量极高,阴极发光条件下棕褐色发光石英含量增多,表明变质岩母岩的影响增强。晚三叠世—中侏罗世,研究区物源区母岩演化具有明显规律性,即晚三叠世受较多沉积岩母岩影响,早侏罗世岩浆岩母岩供给增多,中侏罗世以变质岩母岩为主。晚三叠世,库车坳陷东部南天山造山带大幅抬升,导致大量变质岩母岩卷入造山带遭受剥蚀; 早—中侏罗世,南天山造山带中段构造活动具有东西分段的特点,吐格尔明30团剖面以东早侏罗世砂岩率先具有高石榴子石含量的特点,而西部地区中侏罗世砂岩才大量出现石榴子石,表明南天山造山带中段的虎拉山及额尔宾山在早侏罗世隆升-剥蚀强烈,而哈尔克山在中侏罗世才进入强烈抬升期。     

柴达木盆地西部新生界油气分布规律

以柴达木盆地西部多年的勘探成果及取得的地质认识为基础,剖析了该区新生界油气成藏的主控因素.得到了本区新生代油气分布的几点规律:下干柴沟组上段(E23)和上干柴沟组(N1)作为本区的主力烃源岩是形成油气田的先决条件;深大断裂控制了油气藏在横向上和纵向上的分布;构造发育史、圈闭和生烃条件的匹配是油气成藏的关键;通过构造运动、圈闭和生烃史匹配关系研究发现新近纪的构造圈闭是最有利的油气圈闭;新构造运动以来形成的浅层滑脱断层对原生油气藏具有较大的破坏作用.