沙特阿拉伯下白垩统（阿普第阶）舒艾拜组综合高分辨率化学地层学和基于岩相的地层结构研究

摘要

本文把高分辨率碳同位素特征与岩心描述及伽马测井资料相结合，并将之作为对比工具，在实现更精确定年的同时，对沙特阿拉伯舒艾拜组（Shu’aiba）的层序地层格架进行了细化。舒艾拜组浅水碳酸盐岩碳同位素变化与古地中海深海记录有很好的相关性，表明该组的下白垩统源自海相c”特征。舒艾拜组碳同位素值介于1．5‰到6‰之间，成岩作用的影响很少甚至没有；氧同位素值介于-2．7‰至-6．7‰之间，但在成岩过程中发生过变化，不能用于化学地层学分析。舒艾拜组锶同位素记录介于0．707356到0．707454之间，因成岩作用影响而与标准的阿普第阶记录略有不同。舒艾拜组台地是一个大型复合居序（约7m．Y．），由下阿普第阶7个高频层序和上阿普第阶另外2个进积层序构成。根据岩心描述和伽玛测井资料对碳同位素数据进行了标定，建立了两个详细的高分辨率地层剖面。碳同位素数据有助于细化舒艾拜组内部地层结构，特别是在陆坡和开阔海环境中沉积的横跨上、下阿普第阶界面的这套地层。舒艾拜组底部的Hawar“致密”地层单元的碳同位素值记录了与全球天然气水合物选出事件相关的重要衰减过程，其后为与全球海洋缺氧事件1a同期的层松藻（Lithocodium）和似核巴契藻（Bacinella）相沉积有关的重要正向偏移。在大多数井中，台地上厚壳蛤建造底部的炭同位素值约为4．5‰，而且表现出一致的碳同位素变化趋势，向舒艾拜组项部则呈逐渐衰减之势。虽然碳同位素值也存在与侧向沉积相变化（从泻湖相、边缘相、斜坡相、开阔海相到台盆相）有关的一定变化，但仍具有相似性且全油田可进行对比。没有太多证据支持与大气淡水成岩作用有关的碳同位素值衰减。但氧同位素记录可能受到与近地表暴露有关的大气淡水成岩作用的影响，但未受晚阿普第期沉积间断的影响，尽管在岩心中观察到了大规模喀斯特岩溶作用的痕迹。原始碳同位素变化与舒艾拜组三级层序格架间具有很好的相关性，而这种相关性与已建立的用于反映早白垩世全球海平面变化的碳同位素曲线具有很高的吻合度。本研究还表明，小规模副层序（五级或更高层序）可用碳同位素曲线进行标定，但其可能仅代表具有局部影响的相对海平面变化，而不能反映全球的海平面变化。高分辨率碳同位素地层在舒艾拜组中的应用明显约束了地层格架，可更精确地建立地质和模拟模型，有利于油气藏描述和开发。