羌塘盆地位于可可西里-金沙江构造带与班公错-怒江构造带之间,是我国青藏地区重要的含油气盆地,其在中生界发育了多套烃源岩。盆地三叠系地层分布较为广泛,上三叠统沉积厚度大,被认为是一套重要的烃源岩,然而对其分布、生烃潜力以及主控因素还缺乏深入认识。论文以羌塘盆地上三叠统烃源岩为研究对象,在之前研究较少的北羌塘雀莫错地区进行重点采样,依据样品的地球化学特征进行烃源岩评价,通过其生物标志物特征分析烃源岩的物源输入及沉积环境。结合前人对整个羌塘盆地上三叠统肖茶卡组烃源岩的研究成果,对羌塘盆地上三叠统有效烃源岩的分布、生烃潜力和烃源岩形成的控制因素进行了研究。北羌塘雀莫错地区上三叠统波里拉组及巴贡烃源岩分析结果表明,波里拉组灰岩TOC范围为0.03%0.53%,平均值为0.20%,巴贡组泥岩TOC范围为0.57%1.78%,平均值为1.04%,均达到有效烃源岩级别,波里拉组烃源岩达到中等烃源岩级别,巴贡组烃源岩有机质丰度要高于波里拉组,可达到中等-好烃源岩级别,烃源岩有机质类型均为Ⅱ1型有机质,Tmax值均大于455℃,所有样品RO值均在1.3%2.0%之间,达到高成熟阶段。烃源岩的母源既有低等水生生物输入,同时也有高等陆源植物的输入,为混合来源。烃源岩沉积环境应该为还原环境,水体盐度可能为咸水环境。结合前人成果对于整个羌塘盆地上三叠统肖茶卡组烃源岩进行评价,泥质烃源岩有机质丰度可达到中等-好烃源岩级别,而碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度则为差烃源岩级别。碳酸盐岩烃源岩的有机质类型以Ⅱ1型为主,个别样品表现为Ⅰ型;泥质岩烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型,另外有少量Ⅱ1型烃源岩。烃源岩成熟度表现为高成熟-过成熟阶段,少量地区表现为成熟阶段。泥质烃源岩在南北羌塘坳陷分布于土门-色哇一带、藏夏河-岗盖日和沃若山-各拉丹冬地区。碳酸盐岩烃源岩主要分布在南羌塘坳陷内。受区域构造运动的影响,羌塘盆地主要烃源层在其埋藏过程中应发生了两次油气生成的过程,上三叠统肖查卡组在早侏罗世末期至中侏罗世初期,进入第一次生油期;渐新世末-中新世早期,进入第二次生烃阶段。
韩中鹏
样品采自盆地北缘岗盖日地区藏夏河组细粒岩屑砂岩和长石石英砂岩,样品的后期处理和元素地球化学( 主量元素和微量元素) 分析工作在核工业北京地质研究院完成。碎屑岩元素地球化学特征对沉积环境、物源属性和构造背景具有十分重要的指示意义。藏夏河组是分布于羌塘盆地北缘的一套砂泥不等厚互层的地层,其时代为晚三叠世卡尼期—诺利期,是古特提斯洋消亡阶段的沉积产物,其物源及构造背景分析对晚三叠世羌塘盆地演化过程探讨具有重要意义。本文选取岗盖日地区藏夏河组碎屑岩开展元素地球化学分析,通过碎屑岩物源属性及其构造背景研究,探讨晚三叠世羌塘盆地的演化过程及性质。研究区藏夏河组砂岩样品具有低—中等的化学蚀变指数 CIA= 55. 0~ 65. 9、化学风化指数CIW= 60. 6~ 74. 3 和斜长石蚀变指数PIA= 56. 1~ 70. 6,反映物源区总体发生了弱的化学风化作用。Al2O3 / TiO2 、TiO2 / Zr、Cr/ Th、Sc / Th、Co / Th、La / Sc 值和显著的Eu负异常,表明藏夏河组物源主要来自长英质岩石,同时可能含有少量安山质物源。多重构造判别图解表明物源区主要来自于活动大陆边缘和大陆岛弧,少量来自于被动大陆边缘物源区。 结合前人研究资料,笔者认为晚三叠世早期羌塘盆地具有弧后前陆盆地的特征,而藏夏河组形成于同造山期或者造山后。
王忠伟
样品为羌科-1井、羌地-17井和羌资-16井。分析测试工作在中国科学院地质与地球物理研究所氩氩、铀—钍—氦年代学实验室完成,测试方法见吴林等(2016)。取得成果如下:青藏高原内部羌塘地块三个钻孔岩芯中9件样品的锆石(U—Th)/He年龄,除始新统两件样品的锆石(U—Th)/He热史信息尚未重置外,其余样品年龄均集中在白垩纪,且年龄值随高程变化较小,指示存在白垩纪剥蚀—冷却。 羌塘地块西部 QD-17 井记录了早白垩世(约127~114Ma)的剥蚀—冷却,东部QZ-16井记录了晚白垩世(约92~64Ma)的剥蚀—冷却。 白垩纪剥蚀—冷却得到区域上低温热年代学数据统计和构造—沉积事件的响应。 羌塘地块、拉萨地块和喜马拉雅地块的低温热年代学数据统计结果显示,拉萨地块北部和羌塘地块(高原内部)广泛分布白垩纪—早始新世的低温热年代学年龄,拉萨地块南部至喜马拉雅地块(高原南缘)则广泛分布晚中新世以来的低温热年代学年龄,这种年龄分布格局暗示高原内部和南缘经历了明显不同的剥蚀—冷却历史。参考高原南缘晚中新世以来的快速剥蚀—冷却过程,推测高原内部也存在白垩纪快速剥蚀—冷却事件。 拉萨地块北部、羌塘地块及其以北区域广发出现早白垩世沉积间断及沉积不整合,也指示白垩纪期间的快速剥蚀。结合区域构造演化分析,该白垩纪剥蚀—冷却可能是早白垩世班公湖—怒江洋关闭后拉萨地块与羌塘地块碰撞的结果,指示在新生代印度—欧亚大陆碰撞之前,高原内部的地壳可能已经存在明显的缩短、加厚变形以及相应的剥蚀—冷却。
郑波
本数据集展示了青藏高原羌塘盆地雀莫错地区上三叠统波里拉组—巴贡组下部地层的高分辨率无机碳同位素((δ13Ccarb)和有机碳碳同位素(δ13Corg)记录和矿物学的数据资料。样品采集自羌塘盆地雀莫错地区上三叠统波里拉组—巴贡组下部地层。锆石U-Pb定年是通过LA-MC-ICP-MS进行,采用侯可军等人(2009)的方法。取得如下成果:巴贡组钙质细砂岩层碎屑锆石最大沉积年龄232.5 ±3.3 Ma,结合前人菊石、双壳类等生物地层学研究,将巴贡组地层时代归为卡尼期。在该剖面中,硅碎屑供应增强,方解石和伊利石含量急剧下降,表明CPE期间古气候由干旱向温暖湿润转变。在该剖面中,无机碳同位素((δ13Ccarb)和有机碳碳同位素(δ13Corg)均出现了负偏,这可能与全球碳循环的扰动和富含12C的二氧化碳的释放有关。在CPE开始时期,雀莫错地区C同位素负偏的程度相比其他地区较轻。同期Wrangellia大火成岩省的喷发和甲烷的释放是造成δ13C显著负偏移的最可能原因。
付修根
样品采集自北羌塘盆地西南部长梁山油页岩及其下伏和上覆的泥灰岩,总有机碳含量(TOC)分析在中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所完成,分析采用国标GB 17378.5-2007。主量元素采用AB104L, Axios-max波长色散X射线荧光光谱仪测试,测试标准为GB/T 14506.14-2010。微量元素采用DRC-E等离子体质谱仪进行测试,标准为GB/T 14506.30-2010。主微量测试均在核工业地质分析测试研究中心内完成。重点是研究残留海湾这种过渡相环境下油页岩中有机质富集的机理。结合剖面的岩性、沉积相古生物等特征,对油页岩及泥灰岩的氧化还原条件、沉积期表层水体的初始生产力、气候特征和沉积速率等进行分析,综合得到北羌塘盆地西南部的早白垩油页岩有机质富集的主控因素并非常见的良好的保存条件或高的古生产力,而是温暖潮湿的气候条件、相对较快的沉积速率和高的陆源有机质输入。从而对有机质富集的原因提供了新的思路。
林飞
本数据包含早侏罗世托儿期黑色页岩的地球化学和矿物学的数据。样品采集自南羌塘盆地长梁山地区的黑色页岩。有机碳总量在中石化无锡所应用LECO CS-200碳硫分析仪测得。中国核工业集团公司(CNNC)北京铀地质研究所用x光衍射法对块状岩石矿物进行了测试。我们对位于东特提斯域羌塘盆地中-晚托尔期贫有机质的沉积物进行了地球化学和矿物学的研究。结合前人的研究,我们调查了控制羌塘盆地托尔期有机质富集的因素。研究表明:早托尔期富含有机质的沉积物沉积于具有缺氧底层水的分层水体中,这种环境有利于有机质的保存。该时期的暖湿气候有利于浮游生物的生长,从而提高表层水的初级生产力。中-晚托尔期贫有机质沉积物沉积于氧化的水体中,氧化的环境不利于有机质的保存。丝状黄铁矿的平均直径和标准偏差分别大于12mm和大于5mm。这些结果进一步支持了调查沉积物是在有氧条件下沉积的。该时期冷干的气候限制了浮游生物的生长,从而使得表层水的初级生产力较低。索布查剖面的磷钛比从0.16到0.34不等,这些磷/钛比接近于PAAS (0.13)和远洋粘土(0.33),远低于以1990年生产力提高为特征的赤道地区的现代太平洋磷/钛比(~ 2–8)。在整个托尔期,陆地碎屑输入都是受限制并且均匀的,碎屑输入对有机质的稀释作用是很小的。此外,早托尔期页岩和泥灰岩有机质的差异性富集应该归因于碳酸盐的稀释作用。最后,我们认为氧化还原条件和古气候条件是托尔期有机质富集的主控因素。
付修根
样品采集自西藏羌塘盆地南羌塘凹陷温泉地区索布查剖面,在中核北京铀矿地质研究所使用Thermo Finnigan MAT-253 碳同位素质谱仪测得碳同位素数据。取得成果如下:首次提出了东特提斯域跨越三叠——侏罗系(T/J)界线海相地层的高分辨率无机碳同位素曲线。该曲线记录了两次明显的碳同位素负向偏移:较小的一次负偏移位于剖面下部的生物碎屑砂屑灰岩层附近;较大的一次负偏移位于剖面中上部的泥微晶灰岩中;两次负偏移之间间夹一段明显的正向恢复。这样的特征与跨越T/J界线的全球层型剖面点中所记录的碳同位素特征完全一致,具有全球可对比性。结合研究剖面的沉积岩石学特征、无机碳同位素记录、先前的古生物化石特征和U-Pb锆石测年数据,本文将三叠——侏罗系界线置于剖面中粒屑灰岩层所代表的最浅水体沉积环境的顶部,此法还可见Felber等人对该界线的研究中。通过研究整个剖面中生物化石的数量和种类的分布情况,本文认为在剖面中上部20米处的位置可能存在过生物危机。这可能与剖面中的碳同位素异常记录有关,可能与晚三叠世的大规模火山爆发导致的大量轻碳同位素组分快速释放到大气和海洋中造成的环境变化和温室效应有关。具体原因尚不清楚,有待进一步的研究。
胡芳知
早白垩世巴雷姆期和阿普特期大气-海洋系统发生了显著变化,该时期可以提供关于全球构造运动有价值的信息。在文章中,我们提供了位于东特提斯构造域的羌塘盆地早白垩世阿普特期大洋缺氧事件(OAE 1a)之前的胜利河剖面沉积物的高分辨率无机碳同位素和地球化学数据。根据无机碳同位素曲线,我们识别出了10个小的部分,这是特征性的巴雷姆期-早阿普特期碳同位素变化模式,可以进行较好的国际对比。在巴雷姆期-阿普特期,无机碳同位素最显著的特征就是出现多次负偏移,每一次偏移可能都与气候变化有关。在晚巴雷姆期,我们发现了两个无机碳同位素的峰值,这一般与增加的初级生产力和伴随增加的生产力产生的厌氧条件有关。我们的数据表明:页岩沉积时期的缺氧环境是在半封闭的泻湖环境中形成的。虽然较高的生产力和缺氧环境有利于有机质的富集,然而这些条件可能是局部的,并不是控制胜利河剖面富含有机质沉积物沉积的原始机制。我们认为富含有机质页岩的沉积极有可能是全球/区域变暖造成的。温度增加和水温循环加剧有利于提高初级生产力,从而导致水体中氧气最小空间的扩张。
付修根
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