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首次详细划分出塔里木盆地寒武系发育了5期白云

文章作者:4858美高梅网址 上传时间:2019-09-20

560-550 Ma年前,地球产生了最大的海相碳酸盐岩碳同位素负漂事件,其δ13C值变化范围从-12‰至+5.9‰。对于Shuram事件的成因学术界一贯存有龃龉(Grotzinger et al., 2013):由于在全世界三个地点都意识了记录Shuram事件的地层,由此大多数大方以为那代表了海洋厌氧事件;然则由于不能够模拟获得全世界性的Shuram碳同位素漂移事件,以及碳氧同位素具很好的相关性,有个别专家提议其很恐怕是大气水和掩埋成岩成效改造所致。其余,自生碳酸岩假说(Schrag et al., 二零一三)也被用来疏解新元辽朝广大产生的碳同位素负漂事件(包含Shuram事件),由于贫乏地质实例补助,其忠实有待寓目。

白云岩的成因机制一如既往都以国际研讨的看好与困难。近来,深层-超深层碳酸盐岩地层,主假若白云岩地层,已改为本国油气勘查的关键。碳酸岩盐地层孔隙度随埋藏深度的扩充广泛具有孔隙度减小的规律。近些日子满世界的探矿结果证明深埋碳酸盐岩地层中白云岩孔隙度显著优化相同的时间代灰岩地层。因而白云岩效用对深埋碳酸盐岩储层的发育是生死攸关的。然则这么些古老的碳酸岩地层往往经历了遥不可及、多期次成岩流体的更动,一般生长了不独有一期的白云岩化效能。因而决断沉积盆地深埋碳酸盐岩储层白云岩类型与白云岩化流体来源,分明白云岩化功用时间与形式,厘清储层发育与相应白云岩化成效的涉嫌等,皆有利于深层白云岩储层布满预测,进而减弱勘查危机与花费。

中科院地质与地球所油气能源探讨珍视实验室副研究员讨员姜磊,与加州理工科业大学学NoahPlanavsky等协作,通过对青海盆地中三叠统雷口坡组泻湖相碳酸盐岩与蒸发岩的打桩样品的高精度C/O/U同位素深入分析,发掘了大千世界首例类似Shuram事件在显生宙的地质实例,并证实早成岩阶段细菌硫酸盐还原反应促使的碳酸岩自生进程,导致了碳酸盐岩的大幅δ13C和δ238U负漂。

时向下探底明塔里木盆地寒武系具异常的大勘查潜在的力量,其代表性呈今后:1.区内储层主要布满于五千-捌仟m范围内;2.区内寒武系地层主要为白云岩;3.生长多期次、差异档期的顺序白云石;4.储层发育,且近来截至已表达局地有油气展现。中科院地质与地球所油气财富研商室副切磋员姜磊等将目前塔里木寒武系深部钻井岩心及露头区寒武系样品作为切磋对象,以详尽的沉积学与岩石学为底蕴,并结合流体包裹体及碳、氧、锶同位素等剖析测验手腕,第三遍详细划分出塔里木盆地寒武系发育了5期白云岩化功能,同不常候规定了各期次白云岩化作用的变成温度、流体性质及白云岩化方式。5期白云岩化功效按成岩先后顺序分别为:原生生物白云岩化功效,萨布哈与渗透回流白云岩化功用,海水白云岩化效率,埋藏白云岩化成效,及热液白云岩化功能。白云岩储层中的晶间孔、铸模孔及角砾岩中的孔隙首要系渗透回流白云岩化的产物。而区内遍布发育的溶蚀扩展孔及裂缝溶孔则与深部溶蚀效率及片段的热液效用紧凑相关。结合油气藏发育的次第要素,切磋并提议塔里木盆地中下寒武统高能礁、滩相包蕴溶蚀孔的粗晶白云岩及蒸发泻湖相中与膏岩伴生的泥晶白云岩具非常的大的勘察潜在的能量。

她俩开掘的断面具有不小的δ13C(-11.5‰至+5.9‰)、δ18O(-9.2‰至+1.2‰)、δ238U(-0.33‰至+0.76 ‰)负漂,其在拉长率、空间几何样子、有机碳和无机碳解耦及碳氧同位素正相关性上存有类似Shuram事件的碳同位素漂移特征(图1,图2A、图2B),由此估算导致该剖面中碳、氧同位素漂移的案由很大概与Shuram事件类似。该剖面保存了整机的蒸发系列,碳酸盐岩显示的泥微晶结构,因此排除大气水和掩埋成岩功效的改换。

以上钻探成果这两天刊载在国际沉积学期刊Sedimentology(Jiang et al. Multiphase dolomitization of deeply buried Cambrian petroleum reservoirs, Tarim Basin, north-west China. Sedimentology, 2016, 63: 2130 – 2157)上。

雷口坡组所代表的三叠纪中期,并未有产生过大洋厌氧事件,由此小说以为剖面中的碳、氧同位素负漂很也许是准同生期或埋藏开始时期成岩作用改变的产物,即前期成岩效用进度中,在厌氧孔隙水中的细菌硫酸盐还原反应成效下,由于碳酸岩自生进度中有机质被氧化形成了小幅度面δ13C和δ18O负漂。与此同期,由于238U优先进入矿物相,沉淀的碳酸盐矿物也尤为富235U,进而导致了U同位素负漂。文章通过成岩功能模拟进而帮助了上述观点。

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虽说该剖面不是当真的新元古界Shuram事件剖面,但因为其碳同位素负漂的机制(水体缺氧、生物扰动弱、碳酸岩饱和度高)与新元古界海水基本特征高度吻合,由此小说估算:Shuram事件极大概也是早成岩功效的产物。

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钻探成果发布于Geology(Jiang L, Planavsky N, Zhao M, et al. Authigenic origin for a massive negative carbon isotope excursion[J]. Geology, 2019, 47: 115-118.DOI: 10.1130/G45709.1)。

图1塔里木盆地沉积相空间布满及其岩性组合关系

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图2塔里木盆地寒武系地层中5期白云岩化功效:白云岩化格局及流体性质

图1海南盆地三叠统雷口坡组尾巴部分富蒸发岩碳酸盐岩地层的碳、氧、锶和铀同位素及有机碳同位素特征

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图3塔里木盆地寒武系白云岩储层储集空间特点:先前时代白云岩化功用产生的晶间孔与角砾间夹缝深埋藏情形下产生的溶蚀裂隙(A, D, E, F, H)

图2 雷口坡组尾部富蒸发岩碳酸盐岩地层的碳同位素漂移的急剧与空间演变特征。碳氧同位素的相关性特征与Shuram事件非常相似;成岩模拟注明了所测验的δ238U和δ13C值可以在pH=7.40-7.43,TOC=2.5-一成标准化下碳酸盐自生进程发生。

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