2018年04月21日 星期六

GPC:塔里木盆地晚震旦世-早寒武世构造沉积演化与黑色页岩

作者:吴林 发布时间:2022-04-12
  距今6-5亿年的晚震旦世-早寒武世之交,全球各克拉通完成了从隐生宙向显生宙的跨越,发生着深刻的变革,多数经历了大陆裂解、全球性海侵、泛非造山运动、生命大爆发等重大地质事件(Hoffman et al., 1998,1999; Deynoux et al., 2006; Li et al., 1999,2008,2013),深刻地影响了克拉通内盆地的构造-沉积过程(Hoffman and Schrag, 2002; Zhao et al., 2011; Zhao and Guo, 2012)。全球广泛发育下寒武统黑色页岩,包括东西伯利亚盆地、四川盆地在内的诸含油气盆地已经对该黑色页岩实现商业开采。近年来,塔里木盆地超深层古老层系油气勘探也取得巨大突破,已建立数个亿吨级油气产能基地(如塔北地区、顺北地区、富满地区等)。但作为我国最大含油气盆地,塔里木盆地震旦系、寒武系由于埋藏深度大(平均>6000 m)、钻遇少(仅10口钻井揭示),其构造-沉积过程认识程度低、黑色页岩分布不清,影响勘探决策部署。
  聚焦晚震旦世-早寒武世构造-沉积演变及其控制黑色页岩形成的关键问题,本研究利用盆地周缘野外露头和最新钻井、地震等数据,系统解析震旦系-寒武系残余厚度与下寒武统烃源岩分布,分析区域背景下的构造沉积演化过程及黑色页岩形成模式。
  
  图1  塔里木盆地上震旦统-下寒武统构造解析与地层分布
  
  图2  塔里木盆地北部新元古代-早古生代构造-沉积演化
  
  图3  塔里木盆地北部下寒武统黑色页岩发育模式
  研究认为:(1)受罗迪尼亚超大陆裂解影响,处于超大陆边缘的塔里木克拉通发生大规模裂谷作用,南华纪-早震旦世裂谷盆地充填巨厚碎屑岩,晚震旦世-早寒武世发生大规模海侵,中塔里木古陆南北两侧广泛沉积了海相碳酸盐岩和硅质页岩。(2)受震旦纪晚期泛非运动构造改造影响,构造-沉积格局改造程度呈南强北弱的特征,北部表现为“大继承、小改造”的演化模式。(3)在早寒武世同沉积构造控制下,塔里木北部披覆式发育早寒武世黑色页岩,呈三段式超覆充填,中下部黑色页岩因地化和生物环境优越,TOC含量高,勘探潜力巨大。
  研究成果不但可以为超大陆重建提供盆地响应证据,而且指导超深层古老层系优质烃源岩分布预测,具有重要的理论和现实意义。该成果发表于国际知名期刊Global and Planetary Change (IF=5.1),该成果得到了国家自然科学基金(41902158)资助。
  Lin Wu, Guangyou Zhu, Lei Yan, Xueqian Feng, Zhiyao Zhang. 2021. Late Ediacaran to Early Cambrian tectonic–sedimentary controls on Lower Cambrian black shales in the Tarim Basin, Northwest China. Global and Planetary Change 205, 103612. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2021.103612

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