羌塘盆地东部龙亚拉地区雁石坪群沉积环境及油气地质特征

摘要

羌塘盆地是青藏高原最大的海相盆地，其油气资源潜力巨大，被认为是青藏高原地区油气资源潜力最大和最有希望取得勘探突破的首选盆地。有关盆地沉积环境及油气地质特征的研究是油气勘探的基础，对油气勘探具有重大的指导意义。论文对位于羌塘盆地东部的龙亚拉地区雁石坪群沉积环境及油气地质特征进行了较为详细且全面的研究，以期为寻找开发该区的油气资源奠定坚实的基础。
　　论文在深入研究前人关于羌塘盆地雁石坪群沉积环境与油气地质特征资料的基础上，有针对性的对位于本次研究区的雁石坪群地层进行了野外地质调查，系统采集和分析测试了相关样品，对其岩石学、沉积学、岩石地球化学、同位素地球化学、有机地球化学等进行了系统的研究。这些研究不仅恢复和探明了该区雁石坪群地层的沉积环境与油气地质特征，而且也为后续深入研究该区雁石坪群地层的油气生、运、储、盖等规律提供了重要的科学依据。概括起来，本论文取得的主要成果与认识如下：
　　（1）通过测制雁石坪群地层剖面，系统收集的岩性、岩相、沉积构造以及双壳类、腕足类等化石资料，将研究区雁石坪群地层自下而上划分为雀莫错组、布曲组、夏里组、索瓦组和雪山组五个岩石地层单位，各组之间均为整合接触关系，其上被古近系、新近系或第四系角度不整合覆盖。
　　（2）结合建立的生物地层单位，进行了年代地层的划分，将雀莫错组的时代确定为中侏罗世中巴柔期—早巴通期，布曲组的时代确定为中侏罗世中－晚巴通期，夏里组的时代确定为中侏罗统卡洛期，索瓦组的时代确定为晚侏罗世基末里期－提塘早期，雪山组的时代确定为中提塘期—白里阿斯期。详细岩石地层、生物地层和年代地层系统研究，也为分析研究区侏罗系雁石坪群沉积环境奠定了坚实的基础。
　　（3）根据本次在研究区所获得的雁石坪群沉积岩石学特征、沉积构造特征以及沉积相标志，结合前人的研究成果，对其沉积环境进行了分析，划分出三角洲相、潮坪相、碳酸盐缓坡相、浅海陆棚相以及碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相等六大类沉积相，并划分了相应的亚相与微相。雀莫错组沉积相类型单一为三角洲相；布曲组沉积相类型较多为碳酸盐缓坡相、浅海陆棚相以及碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相；夏里组沉积相主要以潮坪相为主，三角洲相次之；索瓦组沉积相类型也单一为碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相。
　　（4）通过对雁石坪群泥质岩的地球化学特征进行了分析，查明地层的元素组成、分布特征，确定了研究区雁石坪群地层物源区原始物质为长英质岩石，表明了物源区处于大陆岛弧的地质构造背景，可能是一个温暖湿润的气候条件或为一个构造相对稳定的地区，且具有中等较强的化学风化程度，总体上雁石坪群沉积环境的氧化还原条件为弱氧化环境（不强烈的厌氧环境），这与该区的宏观地质特征证据极为吻合。
　　（5）通过对雁石坪群砂岩进行碎屑锆石 LA-ICP-MS U-Pb年代学研究，认为羌塘盆地具有前寒武纪结晶基底，其形成的主要时期大致为1974Ma~1666Ma，且结晶基底还遭受了后期地质构造作用的改造，先后经历了与 Columbia超级大陆、Rodinia超大陆演化相关的构造热事件、格林威尔—晋宁构造岩浆运动、泛非运动等一系列地质构造演化，支持了羌塘地块属冈瓦纳大陆的认识。
　　（6）依据总有机碳、干酪根镜下鉴定以及镜质体反射率等有机地球化学指标，结合有关羌塘盆地碳酸盐岩烃源岩的评价标准，总体认为研究区侏罗系雁石坪群布曲组、索瓦组、雪山组的碳酸盐岩烃源岩生烃能力属中等级别，有机质类型为为 I型，以产油为主，是较为有利的生烃区，尤其布曲组地层，是今后值得重视的石油及天然气调查评价的目标层位。
　　（7）通过对研究区多年冻土区冷泉气体样品的化学分析，其CH4平均含量为370×10-6，是青藏铁路沿线（昆仑山口—安多）多年冻土区冷泉气体中CH4平均含量的近113倍，表现出极高的地球化学异常。与国内外多年冻土区天然气水合物的形成条件相比，表明研究区具有天然气水合物形成的冻土厚度与温压、烃类气体与水源、流体运移与储集的良好条件，预示该区可能具有天然气水合物的存在，是今后值得重视的天然气水合物调查评价区。