碳酸鹽巖沉積模式

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1、文獻(xiàn)綜述引言隨著塔里木盆地哈拉哈塘地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖沉積相帶及儲層特征的不斷深入研究，在上奧陶統(tǒng)良里塔格組良一段和良三段見良好的油氣顯示，其沉積相帶（尤其是臺緣灘亞相）成為了近年來研究的重點(diǎn)之一。通過對哈拉哈塘地區(qū)大量錄井、測井、巖心、薄片及地震等資料的分析以及探討了該區(qū)上奧陶統(tǒng)良里塔格組的巖石類型、沉積特征及臺緣灘的展布規(guī)律。臺緣灘是優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，對研究區(qū)域良里塔格組潛在油氣儲量層位的確定具有指導(dǎo)意義。1沉積相的概念相這一概念是由丹麥地質(zhì)學(xué)家斯丹諾（Steno，1669）引入地質(zhì)文獻(xiàn)的，并認(rèn)為是在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)地表某一部分的全

2、貌。1838年瑞士地質(zhì)學(xué)家格列斯利（Gressly）開始把相的概念用于沉積巖研究中，他認(rèn)為“相是沉積物變化的總和，它表現(xiàn)為這種或那種巖性的、地質(zhì)的或古生物的差異”。自此以后，相的概念逐漸為地質(zhì)界所接受和使用。20世紀(jì)以來，相的概念隨著沉積巖石學(xué)和古地理學(xué)的發(fā)展而廣為流行，對相的概念的理解也隨之形成了不同的觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為相是地層的概念，把相簡單的看做“地層的橫向變化”；另一種觀點(diǎn)則把相理解為環(huán)境的同義語，認(rèn)為相即為環(huán)境；還有人認(rèn)為相是巖石特征和古生物的總和。油氣田探勘及其他沉積礦產(chǎn)勘探事業(yè)的飛速發(fā)展促進(jìn)了對相的研究，使人們對相這一概

3、念的認(rèn)識更加深入。目前較為普遍的看法是，相的概念中應(yīng)包含沉積環(huán)境和沉積特征這兩個(gè)方面的內(nèi)容，而不應(yīng)當(dāng)把相簡單地理解為環(huán)境，更不應(yīng)當(dāng)把它與地層概念相混淆。《沉積學(xué)》（姜在興，2003）把相定義為沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖（物）特征的綜合。沉積環(huán)境是在物理上、化學(xué)上和生物上均有別于相鄰地區(qū)的一塊地表，是發(fā)生沉積作用的場所。沉積環(huán)境是由下述一系列環(huán)境條件（要素）所組成的：1）自然地理?xiàng)l件，包括海、陸、河、湖、沼澤、冰川、沙漠等的分布及地勢的高低；2）氣候條件，包括氣候的冷、熱、干旱、潮濕；3）構(gòu)造條件，包括大地構(gòu)造背景及沉積盆地的隆起

4、與坳陷；4）沉積介質(zhì)的物理?xiàng)l件，包括介質(zhì)的性質(zhì)（如水、風(fēng)、冰川、清水、渾水、濁流）、運(yùn)動方式和能量大小以及水介質(zhì)的溫度和深度；5)介質(zhì)的化學(xué)條件，包括介質(zhì)的氧化還原電位（Eh）、酸堿度（pH）以及介質(zhì)的含鹽度及化學(xué)組成等。上述條件的綜合即為沉積環(huán)境。沉積特征包括巖性特征（如巖石的顏色、物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石類型及其組合）、古生物特征（如生物的種屬和生態(tài)）以及地球化學(xué)特征等。沉積巖特征的這些要素是相應(yīng)各種環(huán)境條件的物質(zhì)記錄，通常構(gòu)成最主要的相標(biāo)志。6綜上所述，沉積環(huán)境是形成沉積巖特征的決定因素，沉積巖特征則是沉積環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)。換句

5、話說，前者是形成后者的基本原因，后者乃是前者發(fā)展變化的必然結(jié)果。這就是相的概念中沉積環(huán)境和沉積巖特征的辯證關(guān)系。2沉積相的分類沉積相可根據(jù)沉積巖原始物質(zhì)的不同，分為碎屑巖沉積相和碳酸鹽巖沉積相。前者以砂、粉砂、粘土等碎屑物質(zhì)為主，沉積介質(zhì)以渾水為特征，巖性以碎屑巖為主；后者以化學(xué)溶解物質(zhì)（尤以碳酸鹽巖物質(zhì)）為主，介質(zhì)以清水為特征，巖性以碳酸鹽巖為主。目前沉積相的分類通常以沉積環(huán)境中占主導(dǎo)地位的自然地理?xiàng)l件為主要依據(jù)，并結(jié)合沉積動力、沉積特征和其他沉積條件進(jìn)行劃分。對陸源碎屑沉積相的劃分如表2-1所示。分類表中的“相組”和“相”分別為一

6、級相和二級相。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步劃分出“亞相”和“微相”。相組I.陸相組II.海相組III.過渡相組相1.殘積相2.坡積—墜積相3沙漠（風(fēng)成）相4.冰川5沖積扇相6.河流相7.湖泊相8.沼澤相1.濱岸相2.淺海陸棚相3.半深海相及深海相1.三角洲相2.扇三角洲相3.辮狀三角洲相4河口灣表2-1沉積相的分類3碳酸鹽沉積環(huán)境及沉積相模式哈拉哈塘地區(qū)上奧陶統(tǒng)良里塔格組的巖性主要是古代海洋碳酸鹽巖中的灰?guī)r類，類型主要以亮晶顆?；?guī)r類、泥晶顆?；?guī)r類、顆粒泥晶灰?guī)r類、泥晶灰?guī)r類、生物灰?guī)r類以及特殊巖類（瘤狀灰?guī)r和沉凝灰?guī)r）為主。因此對于海洋碳酸

7、鹽沉積環(huán)境和沉積相模式的研究尤為重要。3.1海洋碳酸鹽沉積環(huán)境特點(diǎn)現(xiàn)代海洋碳酸鹽沉積，主要分布于南北緯度30。的赤道溫暖的淺海地帶，如加勒比海大巴哈馬灘、波斯灣、孟加拉灣、我國的南海諸島及印度尼西亞其他陸棚等地。上述地帶鈣藻大量繁殖，珊瑚礁發(fā)育，局部有貝殼砂、鮞粒砂、葡萄狀團(tuán)塊、球粒、灰泥及造礁生物粘結(jié)巖正在堆積。而在南北緯度40。之間的的深海盆地底部，有大量的浮游生物碳酸鹽沉積。這些現(xiàn)代海相碳酸鹽產(chǎn)出環(huán)境，不僅是溫暖、淺水，而且是清水環(huán)境，這樣就會避開了大量細(xì)碎屑沉積物的注入；我國的廣西北海水域的潿洲島和海南島南端的三亞市的濱淺海域

8、，同樣袁力粘土及粉砂的供給區(qū)而沉積碳酸鹽為主。6除造鈣生物提供的骨骼，現(xiàn)代熱帶淺海碳酸鈣沉積與藻類活動有關(guān)。據(jù)金斯伯格（R.N.Ginsburg，1975）的資料，現(xiàn)代熱帶淺海小于10~15m水深的海域，所產(chǎn)生的CaCO