塔里木克拉通寒武系年代框架、层序地层与沉积演化CAMBRIAN CHRONOSTRATIGRAPHY, SEQUENCE STRATIGRAPHY, AND SEDIMENTARY EVOLUTION OF THE TARIM CRATON
陈永权,潘兵,杨果,陈波,易艳,田浩男
摘要(Abstract):
塔里木克拉通寒武系发育良好的源、储、盖层,具有良好的勘探前景,是近年来油气风险勘探的重点领域之一。阐明年代框架,搞清楚地层层序及沉积演化规律,是开展油气勘探的重要基础工作之一。本文通过钻孔测井曲线对比、岩屑碳氧同位素分析及地震层序解释方法,对塔里木克拉通寒武系开展了年代地层、层序地层及沉积演化研究,取得以下3方面成果:(1)通过钻孔岩性、电性对比理清了塔里木盆地内部各相区岩石地层对比关系,在生物地层框架约束下通过同位素地层方法,厘定了塔西台地区与塔东盆地区各岩石地层单位的年代框架。(2)在年代地层框架下,建立了不同相区等时相变关系,并通过地震反射结构特征,将塔里木盆地寒武系划分为4个复合层序、10个层序,建立了各层序沉积空间堆垛模型。(3)提出寒武系经历缓坡碳酸盐岩台地沉积体系—滩边碳酸盐岩台地沉积体系—礁边碳酸盐岩台地沉积体系—无障壁碳酸盐岩台地沉积体系的演化过程,建立了各层序的沉积模式,恢复了沉积演化规律,以层序为单元编制了沉积相图。
关键词(KeyWords): 塔里木克拉通;寒武系;碳同位素地层;海平面变化;层序地层;沉积演化
基金项目(Foundation): 第二次青藏科考研究国家专项(2019QZKK0706);; 国家自然科学基金(42002024);; 中国科学院战略性先导科技专项(XDB26000000)共同资助
作者(Author): 陈永权,潘兵,杨果,陈波,易艳,田浩男
DOI: 10.19839/j.cnki.dcxzz.2024.0009
参考文献(References):
- 白玉雷.1991.塔里木盆地海相碳酸盐岩碳氧同位素地层对比[R].中国石油塔里木油田内部报告.
- 陈永权,黄金华,杨鹏飞,易艳,杨果.2020a.塔西台地寒武系碳同位素地层学与时间框架[J].地质论评,增刊,66(1):9-10.
- 陈永权,王晓雪,何皓,易艳.2022.塔里木克拉通南华纪-寒武纪隆坳格局演化[J].中国石油勘探,27(4):30-46.
- 陈永权,严威,韩长伟,闫磊,冉启贵,亢茜,何皓,马源.2019.塔里木盆地寒武纪/前寒武纪构造沉积转换及其勘探意义[J].天然气地球科学,30(1):39-50.
- 陈永权,张科,倪新锋,等.2023.塔里木盆地新元古界-下古生界超深层白云岩油气地质理论与勘探前景[M].北京:石油工业出版社.
- 陈永权,张艳秋,吴亚生,周鹏,李开开,王晓雪.2020b.塔里木盆地寒武系芙蓉统SPICE的发现与碳同位素地层学对比[J].中国科学:地球科学,50(9):1259-1267.
- 陈永权,张艳秋,周鹏,阿里木·卡德尔.2019.塔里木盆地寒武系苗岭统碳同位素地层学与等时对比[J].地层学杂志,43(3):324-332.
- 陈永权,周新源,杨海军,潘文庆,李国会.2010.塔里木盆地肖尔布拉克剖面下丘里塔格组层序地层及其油气勘探意义[J].地层学杂志,34(1):77-82.
- 成守德.1985.关于新疆寒武系的一些问题[M]//新疆地质局地质科学研究所(编).新疆地质研究论文集.乌鲁木齐:新疆人民出版社,22-35.
- 邓胜徽,张师本,卢远征.2007.塔里木盆地奥陶纪地层划分与对比研究[M].内部报告.
- 董熙平.1999.华南寒武纪牙形石序列[J].中国科学D辑:地球科学,29(4):339-346.
- 樊茹,邓胜徽,张学磊.2011.寒武系碳同位素漂移事件的全球对比性分析[J].中国科学:地球科学,41(12):1829-1839.
- 高振家,彭昌文,李永安.1984.新疆库鲁克塔格震旦纪、寒武纪地层划分和对比//高振家,朱诚顺,等(主编).新疆前寒武纪地质[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,1-105.
- 高振家,王务严,彭昌文,李永安,肖兵.1985.新疆阿克苏-乌什地区震旦系[M].乌鲁木齐,新疆人民出版社.
- 金值民,谭秀成,唐浩,沈安江,乔占峰,郑剑锋,李飞,张世轩,陈雷,周成刚.2020.浅水超覆沉积富有机质细粒沉积物沉积环境与岩石学特征:以塔里木盆地西北部寒武系玉尔吐斯组为例[J].石油勘探与开发,47(3):476-489.
- 景秀春,邓胜徽,赵宗举,卢远征,张师本.2008.塔里木盆地柯坪地区寒武-奥陶系界线附近的碳同位素组成与对比[J].中国科学(D辑):地球科学,38(10):1284-1296.
- 林焕令,陈挺恩,袁金良,袁文伟,张允白,袁训来,章森桂.2001.寒武系[M]//周志毅(主编).塔里木盆地各纪地层.北京:科学出版社,12-38.
- 林焕令,王宗哲,张太荣,乔新东.1990.寒武系[M]//塔里木生物地层和地质演化.北京:科学出版社.
- 倪新锋,陈永权,王永生,熊冉,朱永峰,朱永进,张天付,俞广,黄理力.2020.塔里木盆地轮南地区深层寒武系台缘带新认识及盐下勘探区带--基于岩石学、同位素对比及地震相的新证据[J].海相油气地质,25(4):289-302.
- 潘文庆,陈永权,熊益学,李保华,熊冉.2015.塔里木盆地下寒武统烃源岩沉积相研究及其油气勘探指导意义[J].天然气地球科学,26(7):1224-1232.
- 王大锐,白玉雷,贾承造.1994.新疆柯坪地区前寒武系-寒武系界线处碳同位素组成异常及意义[J].科学通报,39(11):1008-1010.
- 王务严,肖兵,章森桂,朱兆玲.1985.新疆阿克苏-乌什地区寒武系划分与对比[J].新疆地质,3(4):59-74.
- 杨犇,刘鹏举,尚晓冬,蔡习尧,周元.2023.新疆阿克苏地区寒武纪幸运期早期小壳化石[J].地质学报,97:4044-4051.
- 杨海军,吴亚生,黄智斌,赵锐,杨芝林,刘丽静,陈永权.2015.新疆柯坪寒武系露头剖面自然伽马曲线的建立及其应用[J].地层学杂志,39(4):433-442.
- 雍天寿.1997.塔里木盆地库南1井寒武-奥陶系[J].新疆石油地质,18(4):348-355.
- 章森桂.1985.新疆库鲁克塔格寒武纪地层划分与动物群特征[M]//新疆地质局地质科学研究所(编).新疆地质研究论文集.乌鲁木齐:新疆人民出版社,36-58.
- 张太荣.1981.三叶虫纲[M]//新疆地质局区域地质调查大队(编).西北地区古生物图册:新疆维吾尔自治区分册(一).北京:地质出版社,134-212.
- 张太荣.1990.新疆库鲁克塔格寒武纪三叶虫动物群序列[J].新疆地质,8(2):185-192.
- 赵文智,沈安江,乔占峰,潘立银,胡安平,张杰.2018.白云岩成因类型、识别特征及储集空间成因[J].石油勘探与开发,45(6):923-935.
- 赵治信,张桂芝,肖继南.2000.新疆古生代地层及牙形石[M].北京:石油工业出版社.
- 赵宗举,张运波,潘懋,吴兴宁,潘文庆.2010.塔里木盆地寒武系层序地层格架[J].地质论评,56(5):609-620.
- 赵宗举,赵治信,黄智斌.2006.塔里木盆地奥陶系牙形石带及沉积层序[J].地层学杂志,30(3):193-203.
- 郑剑锋,陈永权,黄理力,严威,倪新锋,李保华,郭晓燕.2019.苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组储层建模研究及其勘探意义[J].沉积学报,37(3):601-609.
- 中科院南京地质古生物研究所.2023.塔里木盆地震旦系-寒武系古生物地层研究[R].中国石油塔里木油田内部报告.
- 周志毅,陈丕基.1990.塔里木生物地层和地质演化[M].北京:科学出版社.
- 朱光有,陈斐然,陈志勇,张颖,邢翔,陶小晚,马德波.2016.塔里木盆地寒武系玉尔吐斯组优质烃源岩的发现及其基本特征[J].天然气地球科学,27(1):8-21.
- 朱光有,胡剑风,陈永权,薛楠,赵坤,张志遥,李婷婷,陈志勇.2022.塔里木盆地轮探1井下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学特征与形成环境[J].地质学报,96(06):1-16.
- 朱茂炎,孙智新,杨爱华,袁金良,李国祥,周志强,张俊明.2021.中国寒武纪岩石地层划分和对比[J].地层学杂志,45(3):223-249.
- 朱茂炎,杨爱华,袁金良,李国祥,张俊明,赵方臣,Soo-Yeun Ahn,苗兰云.2019.中国寒武纪综合地层和时间框架[J].中国科学:地球科学,49(1):26-65.
- 朱兆玲,林焕令,1983.新疆库鲁克塔格早寒武世西大山组的三叶虫[J].古生物学报,22(1):21-30.
- Brasier M D,Rozanov A Y,Zhuravlev A Y,Corfield R M,Derry L A.1994.Acarbon isotope reference scale for the Lower Cambrian succession in Siberia:report of IGCP Project 303[J].Geological Magazine,131(6):767-783.
- Brasier M D,Sukhov S S.1998.The falling amplitude of carbon isotopic oscillations through the Lower to Middle Cambrian:northern Siberia data[J].Canadian Journal of Earth Sciences,35:353-373.
- Chen Y Q,Zhang Y Q,Wu Y S,Zhou P,Li K K,Wang X X.2020.Discovery of SPICE and carbon isotope stratigraphic correlation of the Cambrian Furongian Series in Tarim Craton,NW China[J].Science China Earth Sciences,63:1330-1338.
- Ishikawa T,Ueno Y,Shu D G,Y Li,Han J,Guo J F,Yoshida N,Maruyama S,Komiya T.2014.The δ13C excursions spanning the Cambrian explosion to the Canglangpuian mass extinction in the Three Gorges area,South China[J].Gondwana Earth and Planetary Science Letters,25:1045-1056.
- Li D,Ling H F,Jiang S Y,Pan J Y,Chen Y Q,Cai Y F,Feng H Z.2009.New carbon isotope stratigraphy of the Ediacaran-Cambrian boundary interval from SW China:implications for global correlation[J].Geological Magazine,146(4):465-484.
- Li G X,Zhao X.,Gubanov A,Zhu M Y,Na L.2011.Early Cambrian mollusc Watsonella crosbyi:a potential GSSP index fossil for the base of the Cambrian Stage 2[J].Acta Geologica Sinica‐English Edition,85(2):309-319.
- Maloof A C,Ramezani J,Bowring S A,Fike D A,Porter S M,Mazouad M.2010.Constraints on early Cambrian carbon cycling from the duration of the Nemakit-Daldynian-Tommotian boundary δ13C shift,Morocco[J].Geology,38(7):623-626.
- Peng S,Babcock L E.2008.Cambrian Period[M]//Ogg J G,Ogg G,Gradstein F M (eds.).The Concise Geologic Time Scale.Cambridge:Cambridge University Press,37-46.
- Peng S,Babcock L E,Cooper R A.2012.The Cambrian Period[M]//Gradstein F M,Ogg J G,Schmitz M,Ogg G (eds.).The Geologic Time Scale 2012.Oxford:Elsevier’s Science&Technology,489-507.
- Wang X F,Stouge S,Maletz J,Bagnoli G,Qi Y P,Raevskaya E G,Wang C S,Yan C B.2019.Correlating the global Cambrian-Ordovician boundary:precise comparison of the Xiaoyangqiao section,Dayangcha,North China with the Green Point GSSP section,Newfoundland,Canada[J].Palaeoworld,28(3):243-275.
- Wang X L,Hu W X,Yao S P,Chen Q,Xie X.2011.Carbon and strontium isotopes and global correlation of Cambrian Series 2-Series 3 carbonate rocks in Keping area of northwestern Tarim Basin,NW China[J].Marine and Petroleum Geology,28:992-1002.
- Wu G H,Chen X,Ma B S,Chen Y Q,Tian W Z,Huang S Y,Feng X J.2021.The tectonic environments of the Late Neoproterozoic-Early Paleozoic and its tectono-sedimentary response in the Tarim Basin[J].Acta Petrologica Sinica,37(8):2431-2441.
- Zhu G Y,Chen F R,Wang M,Zhang Z Y,Ren R,Wu L.2018.Discovery of the Lower Cambrian high-quality source rocks and deep oil and gas exploration potential in the Tarim Basin,China[J].AAPG (American Association of Petroleum Geologists) Bulletin,102(10):2123-2151.
- Zhu G Y,Yan H H,Chen W Y,Yan L,Zhang K J,Li T T,Chen Z Y,Wu G H,Santosh M.2019.Discovery of Cryogenian interglacial source rocks in the northern Tarim,NW China:Implications for Neoproterozoic Paleoclimatic reconstructions and hydrocarbon exploration[J].Gondwana Research,80:370-384.
- Zhu M Y,Babcock L E,Peng S C.2006.Advances in Cambrian stratigraphy and paleontology:Integrating correlation techniques,Paleobiology,taphonomy and paleoenvironmental reconstruction[J].Palaeoworld,15:217-222.
- Zhu M Y,Zhang J M,Yang A H,Li G X,Steiner M,Erdtmann B D.2003.Sinian-Cambrian stratigraphic framework for shallow-to deep-water environments of the Yangtze platform:an integrated approach[J].Progress in Natural Science,13(12):951-960.