岩相古地理學報格式要求
❶ 郭英海的中國礦業大學教授、博士生導師
現任：中國礦業大學資源與地球科學學院教授、博士生導師。
中國礦物岩石地球化學學會岩相古地理專業委員會委員；
《古地理學報》編委；
中國煤炭學會煤層氣專業委員會委員；
中國礦業大學教學委員會委員；
❷ 古地理學報英文版是sci嗎
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主題分類：
Earth Sciences: Geography
Earth Sciences: Paleontology
P5：地質學: P5：地質學
❸ 油藏描述技術及發展趨勢
鍾廣見
（廣州海洋地質調查局廣州510760）
作者簡介：鍾廣見（—），男，教授級高工，主要從事石油地質、海洋地質調查研究工作
摘要油藏描述主要對油藏各種特徵進行三維空間的定量描述和預測，以綜合分析地質、物探、測井、分析化驗、地層測試等各項資料為基礎，採用油藏描述的地質技術、油藏描述的地震技術、油藏描述的測井技術和油藏描述的計算機技術揭示地下油藏的規律。油藏描述軟體主要有Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等，其中Petrel應用比較廣泛。四維地震技術、高解析度層序地層學的應用及儲集層物性動態變化空間分布規律研究技術是油藏描述技術發展趨勢。
關鍵詞油藏描述四維地震高解析度層序地層學
1油藏描述的概念及特點
1.1油藏描述的定義
油藏描述，簡稱RDS技術服務，就是對油藏各種特徵進行三維空間的定量描述和表徵。油藏描述亦稱為儲集層描述，源自英文Reservoir Description一詞。早在1979以至預測[1]年，斯侖貝謝公司就已針對油藏描述這一課題設計出了一些軟體，隨後把三維地震處理、聲阻抗以及垂直地震剖面（VSP）等引用於測井研究，並結合高解析度地層傾角、岩性密度測井、能譜測井等最新技術，進行實際應用，對油藏進行綜合分析，取得了較好的效果[2]。
現代油藏描述是應用地質、物探、測井、測試等多學科相關信息，以石油地質學、構造地質學、沉積學為理論基礎，以儲層地質學、層序地層學、地震岩性學、油藏地球化學為方法，以資料庫為支柱，以計算機為手段，對油藏進行四維定量化研究並進行可視化描述、表徵及預測的技術。在不同的勘探開發階段，利用不同的信息，採用不同的技術方法和手段，描述不同的具體對象[3]。
1.2油藏描述的特點
藉助一體化綜合油藏描述軟體能把地震解釋、構造建模、岩相建模、油藏屬性建模、裂縫建模和油藏數值模擬顯示及虛擬現實於一體，為地質、地球物理、岩石物理、油藏工程工作提供一個共享的信息平台。軟體不僅可以提高研究人員對油藏內部細節的認識，精確描述透視油藏屬性的空間分布，計算其儲量和誤差、比較各風險開發模型、設計井位和鑽井軌跡、無縫集成油井生產數據和油藏數模結果、發現剩餘油藏和隱蔽油藏、降低開發成本。
闡明油氣藏的精細構造面貌，沉積體系與沉積相的類型與分布規律、儲集體的空間展布，描述儲集體參數分布規律及演化特徵、儲集體非均質性、油氣藏的流體性質和分布規律，建立油氣藏地質模型，計算油氣儲量值和進行油氣藏綜合評價，研究開發過程中油氣藏基本參數的演化特徵和規律，並為油氣藏數值模擬提供基本數據和地質體模型[4]。
油藏描述具有一大特點，兩個層次，三條支柱和四項任務。「一大特點」是指油藏描述是以綜合為本，即綜合運用了地質、物探、測井、分析化驗、地層測試等各項資料；「兩個層次」是指油藏描述按描述的階段不同，可以分為油藏描述和油藏管理；而「三條支柱」是指油藏描述是以地質理論、物探技術和油藏工程技術為基礎的，在這三條支柱中，地質理論是最重要的；最後，油藏描述的研究內容主要包括「四項任務」：即研究油藏的構造格架、地層格架、岩性分布和油氣分布。總而言之，油藏描述的本質是「精細」與「綜合」[5-8]。
2油藏描述方法及技術
構造圈閉、儲層展布及流體性質是研究油藏的三大要素，油藏描述研究即研究油藏三大要素的四維變化特徵，簡單的可以歸結為：①油氣田地質構造和儲層幾何形態的研究；②關鍵井的研究及解釋模型的確定；③油田參數轉換關系的確定、滲透率估算及測井項目不全井的評價；④單井測試評價；⑤多井處理、單井動態模擬研究及三維油藏模型的建立。因此，對油藏的描述包括靜態和動態兩部分。
油藏描述在油氣勘探與開發中具有特定地質任務，即使闡明油氣藏的精細構造面貌，沉積體系與沉積相的類型與分布規律、儲集體的空間展布，描述儲集體參數分布規律及演化特徵、儲集體非均質性、油氣藏的流體性質和分布規律，建立油氣藏地質模型，計算油氣儲量值和進行油氣藏綜合評價，研究開發過程中油氣藏基本參數的演化特徵和規律，並為油氣藏數值模擬提供基本數據和地質體模型。
提高儲層描述和預測的精度，需解決好儲層空間分布問題，而其關鍵和難點在於做好地震地質聯合反演[9-12]。
油藏定量表徵的手段主要是運用儲層反演，即通過測井地震等信息通過地質統計方法（多點地質統計）[13-21]、反演方法得到表徵儲層的波阻抗數據體，人機交互解釋儲層的空間分布規律，得到解釋成果：儲層頂面構造圖、砂體展布圖等。存在的問題是反演儲層厚度精度依賴於地震解析度，反演過程中缺少地質沉積知識等信息的控制。儲層三維模擬方法預測儲層，充分利用測井垂向高解析度，並引入沉積相控的概念，即儲層分布與沉積相的匹配關系，利用地震屬性體作為三維模擬的協約束條件加以控制[22-52]。
油藏描述要正確揭示地下油藏的規律，必須利用多種手段和多種信息，並以多學科的理論為指導，才能做好油藏的綜合研究和描述，達到預期的目的。故油藏描述的方法和技術涉及的內容很廣，概括起來說，可分為油藏描述的地質技術、油藏描述的地震技術、油藏描述的測井技術和油藏描述的計算機技術等四個方面。上述四個方面技術的目的是相同的，即對油藏進行整體或局部、宏觀或微觀、靜態或動態的研究，去揭示復雜油藏的地質問題。由於各個技術屬於不同的學科，故各自應用的原理、方法、手段和信息各不相同，所以，它們揭示油藏問題的側面也是不同的。綜合應用上述四種技術，就可以使研究人員從多個側面來認識油藏，研究油藏，必將有利於正確揭示地下復雜油氣藏的地質規律，深化對油氣藏的認識。
2.1地質綜合分析
地質綜合分析要求進行地層對比、構造特徵研究、儲層特徵研究、儲層四性關系分析、數據分析、斷層封堵性分析（圖1、2）。
圖1 地質綜合分析模式圖Fig.1 Model map of comprehensive geological analysis
圖2 地層對比分析Fig.2 Correlation analysis map of Strata
2.2地震儲層反演
在儲層特徵研究基礎上進行反演、儲層反演技術是精細油藏描述技術中不可或缺的關鍵技術（圖3）。
圖3 井約束反演Fig.3 Inversion constrained by well
2.3地震解釋技術
地震構造描述的主要任務是要確定圈閉構造特徵和構造發育史，提供油藏的空間幾何形態、斷裂展布和組合關系、圈閉類型等油藏的格架信息（圖4）。
三維地震是油藏構造模型研究的最有力技術手段，具有其他方法不可取代的優勢，主要有以下一些先進的解釋技術。
2.3.1相干體技術
濾波－振幅包絡－一階導數－相干體，這種技術的特殊之處在於突出了不連續性，比地震水平切片的地質解釋更直觀。尤其是斷層解釋更客觀、更細致。此外，對河道砂體及裂縫的預測也有獨特的作用。目前相干體技術已成為三維處理的質量控制手段，確定偏移速度場、偏移演算法、比較處理流程的合理性及三維連片效果的工具（圖5）。
2.3.2斷層自動追蹤
利用螞蟻追蹤功能自動追蹤斷層（圖6）。
2.3.3三維可視化技術
三維可視化技術是用於顯示描述和理解地下和地面諸多現象特徵的一種工具。它被廣泛地應用到地質和地球物理學及工程地質等領域，它既是描繪和了解模型物的一種手段，也是數據體的一種表徵形式。作為地震資料解釋手段的三維可視化技術主要包括：①構造可視化、②地層可視化、③振幅可視化、④信息的綜合可視化。
圖4 構造特徵研究Fig.4 Study of structural characteristics
圖5 相干體分析Fig.5 Analysis of coherent body
2.4三維構造模型建立
利用測井數據、鑽井數據和各種屬性層面趨勢圖採用序貫高斯模擬演算法進行確定性和隨機性屬性等資料建立油藏屬性模型，使用3D相模型或3D地震屬性約束屬性建模，多種方法交錯使用，建立三維物性模型（圖7）。
利用序貫指示模擬、基於目標體的建模、截斷高斯模擬、神經網路模擬、適應性河流相模擬、分級相帶多種方法建立沉積相模型。分析各時期相帶空間分布，分析沉積演化歷史。作為油藏屬性建模的相控條件如孔隙度建模、應用各種趨勢及多參數約束建模。
圖6 自動構造解釋模塊功能示意圖Fig.6 Schematic diagram of automated structural interpretation mole function
圖7 三維構造模型建立功能示意圖Fig.7 Schematic diagram of 3-Dstructure model
2.5儲層橫向預測與目標優選技術
儲層預測研究是在地震構造描述和沉積相等的研究基礎上，對儲層進行厚度展布、物性參數定量分布研究和預測。儲層預測技術包括地震屬性分析、微地震相分析技術、地震資料反演技術、油氣檢測技術等[22-52]。
2.5.1地震資料屬性分析技術
地震屬性是對地震波幾何學、運動學、動力學或統計學特徵的具體測量。目前用於儲層預測中主要是地震波動力學信息，且對地震反射波振幅、相位、頻率和吸收系數等參數的研究和應用最多。這些都與地層的岩性、物性、厚度及其含油氣性有關系，通過地震處理手段分別從地震反射信號中提取地震反射波動力學信息，並結合井下資料進行綜合解釋，即可不同程度地達到儲層橫向預測的目的。
2.5.2微地震相分析技術
微地震相分析技術是對某一目的層所對應的反射波同相軸的物理參數（振幅、頻率、極性）和幾何特徵進行分析，並與已知井下目的層岩性與儲層物性相結合，以建立反射波特徵與目的層岩性及其儲層空間展布特徵之間的關系，進而指導對研究區內目的層岩性及其儲集體空間分布的預測。
2.5.3地震反演技術
地震反演是根據地表地震觀測資料，用已知地質和鑽井、測井資料為約束條件，藉助各種數學方法對地下岩層物理參數求解的過程。波阻抗和速度反演是地震反演的核心，在儲層預測中得到了廣泛的應用，並且有較好的預測效果。
2.5.4目標優選
地震屬性的聚類分析進行儲層預測、通過地震體透視功能優選目標、提取目標體的包絡，產生目標體、對優選出的目標體進行重采樣、基於模型中的有利目標設計靶點及井軌。
2.6油藏描述的主要軟體
油藏描述軟體系統主要由Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等油藏描述軟體及計算機工作站或微機組成。
Petrel—綜合利用了地質學、地球物理學、岩石物理學和油藏工程學等學科來實現全三維環境下的地震解釋、地質解釋、建模和油藏工程研究等工作，實現油藏的優化管理。綜合了地震資料解釋、測井分析、地質綜合研究、地質建模、數值模擬的一體化平台，適用於各種油藏類型。利用多資料綜合分析，可以精確描述油氣藏及其孔滲飽等屬性參數的空間分布，計算其儲量、定量估算風險性、優選模型、設計井位和鑽井軌跡、無縫集成生產數據和數值模擬器，發現剩餘油藏和隱蔽油藏，從而降低開發成本，提高效益。Petrel應用了各種先進技術：強大的構造建模技術、高精度的三維網格化技術、確定性和隨機性沉積相模型建立技術、科學的岩石物理建模技術、先進的三維計算機可視化和虛擬現實技術。提高了對油藏內部細節的認識，精確描述透視油藏屬性的空間分布，計算其儲量和誤差、比較各風險開發模型、設計井位和鑽井軌跡、無縫集成油井生產數據和油藏數模結果、發現剩餘油藏和隱蔽油藏，從而極大地降低開發成本。
Discovery—微機一體化油藏描述軟體，是美國Landmark公司在Windows環境下開發的產品，無論地質情況簡單還是復雜，Discovery能提供一整套有效的工具，把地質研究、地震解釋、測井分析、開發生產動態管理集成到一個完整的解釋系統中，形成微機一體化油藏描述平台。具有以下特性：
新的地層柱管理，用戶可以根據需要選取所需要的地層名稱建立適用於本工區需要的地層柱；批量修改WellBase圖層，增加了OpenWorks常用的井符號；多次完井數據輸入，進行地層名稱與其他生產數據匹配時可以參考興趣區域，曲線數據也可以用GXDB進行資料庫管理。生產數據分析功能，可以進行產量預測，並且可以生成以下三種圖件：生產油、氣、水隨時間變化圖、生產油、氣、水與累計產量變化圖、P/Z與累計產氣量變化圖，並將生產曲線落到平面圖上。
可以製作測井曲線圖層，用戶自定義顯示井段、模版等；增強的繪圖工具；增強的數字化功能：可以讓用戶使用數字化桌，在GeoAtlas的圖層中直接進行斷層、等值線、數據點等線條的數字化；在GeoAtlas增加了一個井信息工具，可以通過移動滑鼠來觀察在WellBase、Prizm、Zonem anager、GMA等中存儲的井信息；新增了一個圖層檢查修改功能，它允許用戶通過網路修改編輯在伺服器上較大的圖層；增強隱閉圖層，在以前版本中也可隱閉圖層，但是一張圖上有多個隱閉圖層會使系統運行速度降低，在新版本中有多張隱閉圖層也不會使系統運行速度下降；在IsoMap中的一些新功能，如Zmap格式數據輸入直接生成AOI圖層；強制數據點等值線；可以用數據點進行圖層運算等。
根據井曲線進行井間顏色（或岩性）充填的功能；新增了井位索引圖和曲線上浮的功能；新增用戶自定義的光柵文件或第三方軟體提供商提供的光柵文件的輸入輸出介面；增強智能選擇工具，可對層位、斷層、注釋等任意選擇；其他的功能增強：如在井間的界線上添加斷層名和地層名、注釋可任意旋轉、在投影剖面上劃彎曲的虛線等。
TVDSS井深顯示方式，在新增的測井顯示道上可以顯示Zonemanager中的屬性；在Prizm曲線模版中新增了一個礦資道（Minerals Track），這個道用來顯示礦物之間的比例（如3＆4礦物模型）；新增加了一個曲線編輯菜單，這個菜單包括曲線拷貝、曲線刪除、剪切曲線最大值或最小值、給曲線改比例、曲線濾波（平滑曲線、方波化曲線、三角化曲線）以及內插曲線等。並且每項功能可以應用於一口或多口井，也應用於全井段或指定井段；在二維地震解釋中新增一個層位多Z值，這樣可以很好地進行逆斷層的層位解釋；新的時深選項。
二維地震解釋中成圖與等值線的增強；修改了工作流程，增強了易用性；在MapView、Isolmap、Quick Map中的炮點上顯示速度和深度。在二維工區中進行層位深度網格化，新的等值線管理器可以進行；易用性增強：可以生成、存貯以及恢復測線閉合差校正的流程，擴展了快捷鍵，自動二維測線排序，斷層、層位滾動，建立斷層面圖層，輸出層拉平的SEGY數據，給二維地震數據加EBCDIC數據頭，在自動追蹤時確定追蹤的振幅最大/最小范圍值。
SeisVision地震模塊中對應於WellBase中多地層柱功能，在SeisVision中也可以選擇相應的地層柱進行顯示。簡化了增加井位和分層的導向操作。增加了變面積剖面覆蓋波形顯示的方式。增加了生成深度域地震數據體的功能。在底圖上可以高亮顯示用於時深轉換的參考井。
3油藏描述技術發展趨勢
3.1四維地震技術
在油藏開采過程中，儲集層孔隙流體的溫度、壓力及組分會產生變化，影響儲集層的體積密度及地震速度，從而影響反射波的振幅及傳播時間。在油田開發過程中，隔一定時間進行一次三維地震觀測，每次觀測的測試位置、野外參數、處理參數都不相同，然後比較前後的地震記錄，就可以知道地下油、氣、水分布的變化，得到流動體系、油氣運移比較精確的空間圖像。四維地震正在成為當前和今後監測油藏動態和描述油藏的一項新技術：①監測油田注水開發過程中氣頂變化、底水推進以及油、氣、水分布范圍。②監測熱采等人工措施的作用范圍。熱蒸汽到達的部位地層溫度升高，地震波傳播速度變慢，引起地層反射系數、透射系數以及地震波的振幅和到達時間改變，根據這些標志可以監測熱蒸汽推進的前緣[54]。
3.2儲集層物性動態變化空間分布規律研究技術
通過研究儲集層沉積相與物性關系，分析儲集層在三維空間中的連續性和物性變化特徵，對各種分析化驗資料，特別是注水開發後的密閉取心資料以及開發動態資料進行研究，結合吸水剖面、產液剖面和C/O 比等測試資料，從儲集層基本特徵、注入水與地層流體的物理化學作用、地層溫壓變化、油水滲流機理及影響因素等方面，可研究注水開發後儲集層結構的變化規律和油水分布特徵[2]。
3.3高解析度層序地層學的應用
多學科交叉是未來石油工業發展的方向，也是解決石油勘探開發中各種技術問題的必由之路。作為一項成功的工業技術，高解析度層序地層學運用於油藏描述也促進了油藏描述的完善和發展[38]。層序地層學的核心在於確定等時地層格架以及時間地層框架內沉積地層的分布類型。在一個基準面旋迴變化過程中形成的岩石單元是一個成因地層時間單元，通過基準面旋迴的識別和等時對比，分析不同級次的陸相地層內部結構特徵，建立高解析度的地層框架，根據低級次旋迴特徵進行局部地層精細對比，可以為精細油藏描述提供基礎[53～56]。隨著鑽井、地震、測井技術的發展，運用高解析度層序地層學將地質、測井、地震進行一體化處理解釋來解決油藏問題將是未來的發展方向[55]。
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Technology and Its Development In Reservoir Description
Zhong Guangjian
（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）
Abstract:Reservoir description technology is used to descript and predict the 3-dismention characteristic of reservoir.This technology is based on analyzing geological data,geophysical data,well data,test data,including geological technology,seismic technology,logging technology and computer technology Petrel,Discovery,RMS,Earth Vision and SMT are the main softwares,Petrel is the most popular soft ware of them Dseismic technology,the application of high resolution sequence stratigraphy and the study of reservoir dynamic variation are the tendency of reservoir description technology.
Key words:Reservoir description;4D seismic;High Resolution Sequence Stratigraphy
❹ 沉積學及古地理學在中國的發展
1949年前，中國的沉積學和沉積古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後，尤其近二十年來已得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展，地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地，而且結合沉積礦產的研究，在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學、現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
陸續出版了一批沉積學和古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖《中國古地理圖》（1955）。王鴻禎編著了我國第一本與沉積古地理學相關的高等學校教材《地史學教程》（1956），並領導了中國第二代沉積古理圖《中國古地理圖集》（1985）和《中國層序地層研究》（2000）等研究總結工作。劉寶珺和曾允孚等編著了《沉積岩石學》（1980）、《岩相古地理基礎和工作方法》（1985）、《中國南方岩相古地理圖集》（1994）。曾允孚和夏文傑編著了《沉積岩石學》（1986）。余素玉和何鏡宇編著了《沉積岩石學》（1989）和《化石碳酸鹽岩》（1982）。孫永傳和李蕙生編著了《碎屑岩沉積相和沉積環境》（1986）。何鏡宇和孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》（1987）。賈振遠和李之琪編著了《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》（1989）。
20世紀90年代以來出版的有關著作和教材主要有：孟祥化等編著的《沉積盆地與建造層序》（1993）和《內源盆地沉積研究》（1993）；馮增昭等編著的《中國沉積學》（1994）、《沉積岩石學》（1993）、《碳酸鹽岩岩相古地理學》（1989）、《華北地台早古生代岩相古地理》（1990）、《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》（2000）、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》（2001）；鄧宏文等編著的《沉積地球化學與環境分析》（1993）；梅志超編著的《沉積相與古地理重建》（1994）；王良忱和張金亮編著的《沉積相和沉積環境》（1996）；趙澄林編著的《沉積學原理》（2001）；陸克政等編著的《含油氣沉積盆地分析》（2001）；於興河編著的《碎屑岩系油氣儲層沉積學》（2002）；姜在興編著的《沉積學》（2003）。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果，而且也豐富了沉積學和古地理學的理論研究內容。有關的刊物有《岩相古地理》（1981年創刊）、《沉積學報》（1983年創刊）和《古地理學報》（1999年創刊）等。
如上所述，近20年來，我國的沉積古地理研究與編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20世紀70年代以前的沉積古地理圖，主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70年代以來，在現代沉積學理論指導下，以沉積相分析為基礎，編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來，由於板塊構造學說的發展，許多學者提出編制第三代岩相古地理圖，即要恢復不同地區和不同時期的古地理位置，把大陸變形和古板塊的位移表示出來，這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件，編制這樣的圖件難度較大。
1979年成立的中國沉積學會進一步促進了我國沉積岩石學和沉積古地理學的發展，學會相繼召開了多次專題學術討論會，並於1983年創刊了《沉積學報》，對提高我國沉積學研究水平起到了積極的推動作用。
總之，沉積學和古地理學已發展成為一門綜合性學科，在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天，其重點和前沿正在發生轉移，研究范圍進一步擴展，並圍繞資源、環境、災害和全球變化等4個主題展開，這就使沉積學及古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系，定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點，因此沉積學及古地理學的發展潛力還很大，在沉積礦產和能源越來越緊缺的21世紀，沉積學及古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
❺ 塔里木盆地台盆區海西期地質事件及其油氣成藏效應
張仲培王毅雲金錶吳茂炳張衛彪
（中國石化石油勘探開發研究院，北京100083）
摘要 塔里木盆地海西期發生了一系列地質事件，包括發生在中泥盆世末期與二疊紀末的兩次關鍵構造運動事件、晚泥盆世—石炭紀的海平面上升與海侵事件，以及早二疊世的岩漿事件，它們對海西期油氣成藏條件的形成和成藏過程都起到一定作用。尤其是海西期內的斷褶隆升-岩溶作用與碳酸鹽岩岩溶-裂縫型儲集體的發育和早晚古生代盆地的疊合與優質儲蓋組合的形成至關重要，為中下奧陶統烴源岩在海西期末大量生成的油氣提供了運聚條件和富集場所。要加強台盆區海相油氣藏的勘探，在考慮印支期和燕山-喜馬拉雅期的調整與破壞的前提下，圍繞古隆起及圍斜部位，尋找早、晚古生代盆地疊置界面上、下的優質碳酸鹽岩岩溶-裂縫型儲集層和向隆起上超的志留系—東河砂岩海相碎屑岩儲集層仍將是重要方向。
關鍵詞 塔里木盆地 海西期 地質事件 油氣成藏
Hercynian Geological Events and Their Effects on Hydrocarbon Accumulation in Tarim Basin
ZHANG Zhong-pei，WANG Yi，YUN Jin-biao，WU Mao-bing，ZHANG Wei-biao
（Exploration ＆ Proction Research Institute，SINOPEC，Beijing 100083）
Abstract A series of geological events took place in Tarim Basin in Hercynian period，including two structural events in the end of middle Devonian and late Permian，the rise of sea-level and transgression in early Carboniferous，and magmatic activity in early Permian.The events had various effects on hydrocarbon accumulation in Hercynian period.The most important events were the formation of carbonate karst-fractured reservoirs e to regional uplifting and weathering and the development of reservoirs-cap sets e to the superposition of the early and late Paleozoic Tarim Basin.The two aspects of geological event result in the migration channel and accumulation space for discharged hydrocarbon from the middle-lower Ordovician source rock in the end of Hercynian period.Thus，exploration on the carbonate karst-fractured reservoirs and the S-D clastic reservoirs overlapped along uplift slop between the early and late Paleozoic sedimentary rock is still the key direction，if always considering on the destruction and adjustment in the Indosinian and Yanshan-Himalayan period.
Key words Tarim Basin Hercynian period Geological event Hydrocarbon accumulation
塔里木盆地經歷的多種構造體制的更迭、多期構造體系的疊加、多幕次的海（湖）水進退以及多次抬升剝蝕與沉積間斷［1，2］，決定了它具有多個油氣成藏期［3，4］。油藏地球化學綜合分析與研究表明，塔里木盆地台盆區海相油氣藏具有晚加里東（—早海西）期、晚海西期和喜馬拉雅期3期成藏以及燕山-喜馬拉雅期調整再成藏的特點。其中，晚加里東（—早海西）期形成的油氣藏普遍認為被嚴重破壞，喜馬拉雅期是早期油藏調整再成藏的主要時期，也是台盆區氣藏的主要形成時期；而只有晚海西期是塔里木盆地已發現海相原生油藏的主要形成時期［3］。因此，要深入認識塔里木台盆區油氣的規模、聚集規律和進一步尋找海相原生油氣藏，分析海西期的油氣成藏條件顯得至關重要。
一個構造期內油氣成藏條件的形成與該期主要地質事件有著密切關系。盡管塔里木台盆區海西期成藏過程中烴源岩為加里東期寒武-奧陶系的海相碳酸鹽岩沉積建造，但其生成的烴類最主要的有效聚集期在海西晚期。正確利用油藏地球化學分析手段固然可以確定油氣成藏較為准確的年代和時期，但是並不能確定地質事件造就的油氣成藏要素是否具備，且能否良好配置。本文從盆地分析角度出發，在綜合前人研究成果的基礎上，通過盆地地震資料解釋和地層接觸關系地質編圖，著重闡述海西期主要地質事件及其與油氣成藏的關系。
1 海西期主要地質事件
受加里東晚期SN向構造擠壓的影響，塔里木盆地台盆區在晚奧陶世—志留紀期間經歷了從台、盆的東西分異格局向南北分帶構造格局的重大轉變，盆地內形成了南、北對峙的兩個碳酸鹽岩台地隆起（塔北和塔中古隆起）［1］。進入海西期，由於繼續受塔里木板塊南北緣聚斂活動的控制，尤其是受天山運動的影響，盆地內發生了一系列地質事件。其中發生在中泥盆世末期與二疊紀末期的兩次關鍵構造事件、晚泥盆世—石炭紀的海平面上升與海侵事件，以及早二疊世的岩漿事件對海西期油氣成藏條件的形成和成藏作用過程最為重要（圖1）。
1.1 關鍵構造事件
海西期，受南天山洋盆從東向西以剪切式閉合和中天山島弧對塔里木大陸板塊的斜向A型俯沖，塔里木盆地經歷了兩次重要的構造事件，即海西早期構造運動和海西晚期構造運動。
1.1.1 海西早期構造事件
海西早期運動是指發生在中泥盆世末至石炭紀初的一次構造運動，即天山早期運動［8］。在塔北隆起，受此次運動影響，石炭系—上泥盆統與其下伏地層之間的反射界面存在清晰的下削上超現象，其下的泥盆系、志留系、中-上奧陶統以及下奧陶統均遭受強烈剝蝕，石炭系角度不整合在下伏不同時代的地層之上，中-上奧陶統、志留系和泥盆系剝蝕尖滅線層層往南遷移（圖2）。此次構造事件在中央隆起區表現為強烈的隆起、剝蝕和斷裂（塊斷）活動，志留系—泥盆系遭受大范圍剝蝕，局部地區中-上奧陶統也被剝蝕殆盡，石炭系角度不整合在下伏不同時代地層之上。海西早期運動使塔北隆起進一步抬升，並使中央隆起中段最終定型。根據鑽井、地震和地面露頭等資料分析，趙靖舟等［5］認為早海西運動在滿加爾凹陷西部地區乃至整個塔里木盆地有兩幕，形成了兩個重要的不整合，一幕是發生在中泥盆世末的早海西I幕運動，形成東河砂岩底不整合；另一幕是東河砂岩沉積後發生的早海西Ⅱ幕運動，形成石炭系巴楚組底不整合。
圖1 塔里木盆地台盆區古生代盆地演化與主要地質事件簡表
（據文獻［6～8］編）
海西早期運動是塔里木盆地地史上最重要的構造運動之一，它使得塔里木盆地出現第一次準平原化過程，之後石炭系—東河塘組披覆在下伏地層之上。石炭系構造面貌和變形特徵與前石炭系相比發生了重大變化，一個最顯著的標志就是石炭紀時阿瓦提-滿加爾坳陷已不再像早期那樣醒目，盆地沉積中心開始往西南遷移。
1.1.2 海西晚期構造事件
海西晚期構造運動也有兩幕。第一幕發生在早二疊世末期，即天山晚期運動，在天山地區稱新源變動，在塔里木盆地北部稱沙西運動［8］。在南天山山前地帶和柯坪隆起上，廣泛可見上二疊統造山期後碎屑岩角度不整合在下二疊統安山岩夾碎屑岩之上。天山晚期運動在塔里木盆地北部表現明顯，地殼強烈抬升遭受剝蝕，並伴有強烈的斷裂、褶皺作用和岩漿活動，上二疊統展布范圍進一步往西南方向退縮。第二幕為天山末期運動，發生在二疊紀末期。在南天山山前可見下三疊統俄霍布拉克群平行或微角度不整合在上二疊統比尤勒包穀孜群之上，在塔里木盆地北部特別是塔北隆起上，三疊系角度不整合在古生代不同層位地層之上。由於古生代地層遭受強烈剝蝕，在塔北隆起北部可見這兩幕構造運動造成的不整合面疊合在一起。其中前者以斷裂、褶皺和岩漿活動為特徵，後者則以抬升和強烈剝蝕為標志。第二幕構造運動在塔北隆起表現最為強烈，是塔北隆起的定型期，往南有逐漸減弱的趨勢。在這一階段，由於各種外動力地質作用對地表的剝蝕，使地表起伏幅度逐漸縮小，從而使塔里木盆地出現第二次準平原化過程。
圖2 塔里木盆地上泥盆統—石炭系與其下伏地層接觸關系圖
（據文獻［9］編）
通過構造解析與沉積分析，筆者認為，在塔北地區，海西晚期兩次構造活動中，早二疊世末期運動，使地層大范圍出露地表、遭受剝蝕，但並未對構造格局造成大的改變，只是隆起區范圍擴大和向西遷移過程的加劇。晚二疊世末期運動，由於南天山強烈隆升和擠壓作用，使三疊紀沉積明顯呈EW向展布，而且在兩個沉積區中部發育EW向隆起帶，對兩個沉積區具有明顯的分隔作用，改變了沉積中心和隆起從東向西遷移的歷史。
海西末期運動在塔里木盆地影響較為廣泛。其主要影響地區在塔里木盆地北部，表現為北強南弱，以塔北隆起最為強烈。之後，塔里木盆地開始進入前陸盆地發展階段。
1.2 晚泥盆世—石炭紀海平面上升與海侵事件
塔里木盆地的主體在晚泥盆世至石炭紀時正處於穩定克拉通內部，西南緣呈現出被動大陸邊緣的特徵，海陸交互相和淺海相的碎屑岩及碳酸鹽岩沿海進上傾方向呈楔狀自西向東廣泛分布於盆地內。
中泥盆世末期發生的早海西運動，導致了塔里木盆地整體隆升成陸，並遭受不同程度的剝蝕和夷平作用，形成了全盆地性質的區域角度不整合面。晚泥盆世法門期開始，伴隨著全球性海平面的上升，塔里木地區又經歷了一次大規模的海侵。晚泥盆世東河塘期至石炭紀共發生過4次較大的海侵，海侵范圍逐漸增大，至晚石炭世小海子期海侵規模最大。東河塘期海侵開始，海水由西而東侵入，此時周緣碎屑物質供應充分，主要為無障壁海岸和障壁海岸沉積，西南緣為淺海相沉積。海水自西向東推進，沉積了分布穩定、具有填平補齊特點且分布廣泛的東河塘組濱海灘壩相石英砂岩。由於整個盆地此期在地形上表現為總體呈西低東高的地貌格局，東河塘組沉積自西而東超覆［10］。此時台盆區為三角洲沉積體系、河口灣沉積體系、濱岸沉積體系及陸棚沉積體系所佔據。沉積格局從東部至西部依次為古陸-濱岸-淺水陸棚-深水陸棚沉積。向西由於地勢平坦，海水連通性好，依次形成了淺水陸棚-深水陸棚沉積。巴楚期晚期，海侵范圍進一步擴大，物源向北或北東方向退卻，陸源碎屑物質注入急劇減少，形成了一套富含生物碎屑的碳酸鹽岩地層，發育了開闊台地和局限台地亞相沉積。卡拉沙依期中期，海侵規模比巴楚期更大，海水深度加大，西部為開闊台地亞相沉積，其餘地區為局限台地亞相沉積。卡拉沙依期晚期和小海子期海侵達最大，向東擴展，大部分地區為開闊台地亞相沉積，東部地區為局限台地亞相沉積，塔里木北部大部分地區地層缺失［11］。
1.3 二疊紀岩漿事件
二疊紀是塔里木盆地演化過程中一個十分重要的轉折時期，在此期間塔里木板塊結束了海相沉積，進入了陸相沉積階段。與此同時，塔里木盆地發生了大規模的玄武質岩漿作用，這兩者在時間上是相關聯的。二疊紀的岩漿噴發事件（噴發玄武岩）是塔里木盆地內部最為強烈的地質熱事件，幾乎遍及整個盆地中部。據陳漢林等［12］的研究，早二疊世玄武岩40Ar/39Ar坪年齡值集中在（264.3±1.3）Ma至（282.3±1.4）Ma，是本區火山活動最為強烈、分布范圍最廣的一期。可以分為兩個亞區，盆地內部以基性火山作用為主，噴發（溢）大量的玄武岩，超淺成侵入的輝綠岩岩牆，並有同期的鹼性侵入岩發育，是盆地內部受到拉張作用的產物；盆地北部地區以中酸性火山作用為主，岩石類型有安山岩、粗安岩、英安岩和流紋岩，具有岩漿弧特徵，是早二疊世中天山弧向南擠壓並發生A型俯沖的結果。
綜合塔中地區岩漿岩剖面與平面分布，結合單井地震解釋剖面分析，朱毅秀等［13］認為早二疊世末岩漿岩以岩被、岩床、岩蓋、岩牆及岩脈等形式產出。早二疊世末噴出岩具有順層分布的特徵，順層分布的小型岩床在該地區較為發育，特別是在遠離火山通道的地區。岩牆發育在二疊系以下的地層中，多分布於西部地區，離火山口越遠，岩牆在垂向上的數目越少；中深成和淺成侵入岩多以岩牆形式產出。
2 地質事件與油氣成藏的關系
前述發生的地質事件無疑與海西期內的油氣成藏條件和成藏過程有著緊密的關系。
2.1 海西早期構造事件與早期油氣成藏的破壞
中下寒武統烴源岩於志留紀末期，其Ro在大部分地區就已經達到1.0%左右，處於高峰期前後［14］。其生成的油氣在下古生界內首次聚集，形成奧陶系灰岩裂縫油藏和志留系砂岩油藏。然而，海西早期（東河塘組沉積之前）的構造運動事件對盆地形成了一次全面的改造。因此，早期油氣聚集大部分在本次構造運動過程中被抬升破壞成為瀝青灰岩和瀝青砂岩。這次運動強烈地改造了塔北隆起上的地層，局部地區出露下奧陶統，塔中隆起中央斷壘帶也多出露下奧陶統。早期油氣藏當然也遭到強烈改造和破壞，現今的奧陶系淺部瀝青灰岩和志留系瀝青砂岩就是部分古油藏遭到破壞的最好佐證［15］。而且志留系瀝青砂岩的面積之大足以反映早期油氣聚集的規模。但是，隆起的圍斜低部位，巨厚的中-上奧陶統泥岩蓋層之下內幕油氣聚集有可能在深部保存較好，可能存在完好的早期原生油氣藏。
2.2 海西晚期的斷褶作用與油氣運聚條件的再次形成
石炭系—下二疊統沉積之後，塔中隆起已基本定型，處於穩定升降階段，石炭系及其以上地層披覆在斷褶隆起之上，形成潛山構造和披覆背斜構造。塔北隆起在經歷了長期持續的隆升之後，上奧陶統、志留系—泥盆系嚴重剝蝕缺失，中下奧陶統遭受長期淋濾之後，被石炭系—二疊系覆蓋，形成了大型潛山-被覆構造。受海西晚期構造運動事件的影響，塔北隆起沿早期的斷裂進一步斷褶隆升，形成許多與斷層和褶皺相關的局部構造；塔中隆起受影響很小，只有少量斷裂活動。因此，斷層的發育（包括早期斷裂的再活動）和大型構造圈閉的形成為油氣的運聚提供了通道和場所。
2.3 斷褶隆升、岩溶作用與碳酸鹽岩岩溶-裂縫型儲集體的發育
海西期構造活動對下古生界尤其是奧陶系碳酸鹽岩層系儲集體的形成起著重要的控製作用，主要體現在兩個方面：①構造隆升剝蝕與地表水淋濾共同作用形成孔洞發育的岩溶儲集體；②構造應力作用於岩層，發生斷裂褶皺，誘發各種構造裂縫，形成孔滲性較好的裂縫型儲層。二者相互作用，並對加里東期的岩溶進一步疊加。由於古構造運動強度不同，古地貌、古水文以及岩相差異，使岩溶作用的強度存在明顯差異。塔中隆起區域性地缺失部分中奧陶統和上奧陶統恰爾巴克組，意味著在中奧陶世該區曾處於暴露剝蝕狀態，下奧陶統碳酸鹽岩長時間接受岩溶改造。頻繁的構造升降造成塔中奧陶系岩溶改造強烈，岩溶儲層發育。泥盆紀末塔中隆起及其外圍區的斷褶構造進一步抬升。與奧陶紀末的加里東中期構造運動相比，該期構造運動的規模較小，塔中的大部分區域，特別是中部、西部和北部地區構造活動強度低，未能將志留紀—泥盆紀地層剝蝕，碳酸鹽岩的暴露區范圍較之加里東中期風化殼大大縮小。而塔北隆起上，尤其是塔河地區，岩溶作用主要發生於海西早期，並進一步促進了加里東中期岩溶的發育。從區域構造演化、地震反射結構、牙形石、地球化學特徵及鑽井等資料看，該區海西早期、加里東中期形成的兩個不整合面出現重合，加里東中期岩溶作用形成的洞穴被海西早期岩溶作用進一步改造，使塔河岩溶儲層更為發育，岩溶儲層分布的深度和范圍更廣［16］。總之，海西期和加里東期都是塔里木台盆區岩溶-裂縫型儲層發育的重要時期。
2.4 早晚古生代盆地的疊合與優質儲蓋組合的形成
塔里木台盆區在早晚古生代形成的疊合界面，是指在海西早期形成的東河塘組—石炭系的底部不整合面。這一大型區域不整合面既是不同時代不同性質盆地上下疊置的關鍵構造面，又是盆地構造轉換的標志面，也是不同岩相沉積物上下復合的岩性界面。
油氣勘探實踐證明，早古生代下超盆地與晚古生代上超盆地的疊合界面附近是塔里木盆地最為重要的油氣聚集部位。主要原因為這一界面是有利儲層疊置和優質儲蓋組合形成的部位。從中奧陶世始，海平面處於下降過程，盡管各岩石地層間有不同程度的海侵超覆，但海侵面總體上向外海方向遷移。恰爾巴克組和桑塔木組沉積時期，塔北和塔中隆起曾經兩次成為淹沒台地，但海侵沉積物均未達到鷹山組之上，說明處於進積式、海平面主體下降過程，每個層序界面均暴露不整合［6］。晚古生代時，由於東河塘組和巴楚組是海平面上升過程，克拉通上連續的海侵上超，地層為連續沉積，造成儲集層在空間上具有上、下疊置的位置關系。下部為加里東古隆起周邊早古生代沉積物的海退尖滅帶，發育風化殼岩溶儲層，上部為海西期各階段如泥盆-石炭系海侵上超沉積物的邊界，儲集層正好位於二者的復合部位。碳酸鹽岩風化殼儲集體分布在奧陶系碳酸鹽岩與石炭系巴楚組界面下的溶蝕帶內，內幕式儲層則是奧陶系碳酸鹽岩內部的層序界面，而石炭系的碳酸鹽岩儲層則分布在海侵沉積體的上超點、線帶上，所以，有利儲集體分布在古生代的海退尖滅帶和上覆盆地的海侵上超帶的復合部位。再加之石炭系海侵上超形成的多個泥岩段的大面積（局部有鹽岩層）覆蓋，形成了台盆區已發現油氣藏最優質的儲蓋組合。總之，這種疊合界面是海西早期構造隆升剝蝕作用與晚泥盆世—石炭紀海侵事件共同作用的產物，無論是油氣運移通道，還是儲蓋組合，都有利於台盆區海西晚期油氣聚集，必然成為地層、岩性和復合圈閉油氣藏勘探的重要領域。
2.5 二疊紀岩漿活動對油氣成藏的影響
二疊紀岩漿活動對塔里木台盆區油氣成藏的影響主要表現在以下3個方面：①岩漿的侵入烘烤和高熱體制可能加速了寒武-奧陶系烴源岩熱演化，促進了其在海西晚期大規模生烴並廣泛聚集與成藏；②形成了與岩漿烘烤及熱液溶蝕有關的優質碳酸鹽岩儲層，如TZ45井碳酸鹽岩儲層；③形成了以TZ47井為代表的特殊圈閉。首先，此次事件對於奧陶系烴源岩的成熟可能起到積極作用，而對於寒武系烴源岩生烴和保存不利。有機地球化學的研究也表明，滿加爾凹陷的寒武系烴源岩在石炭紀以前已達到相當高的成熟度。其次，與強烈的岩漿-火山作用相關的熱液流體沿著斷裂、裂縫以及不整合面活動，並與所經碳酸鹽岩圍岩發生反應，使其發生不同程度的溶蝕改造。對典型鑽孔碳酸鹽岩儲層的研究表明［17］，無論灰岩還是白雲岩，在熱液作用下都會產生大量的微小溶蝕孔洞，儲層物性得到明顯的改善。最後，岩漿活動形成了大量特殊的構造圈閉。岩漿穹窿構造因岩漿岩體侵位形成，以侵入體為核部，圍岩地層傾斜呈穹窿狀，亦可稱岩體刺穿構造。岩漿活動期在早二疊世，對早海西期及其以前的油氣藏，岩漿沿斷裂侵位會起到破壞作用。但是，侵入體的空間佔位也會對油氣側向運移起到隔擋作用，有利於海西晚期的油氣成藏，如TZ47井油藏。TZ47井區發育了二疊紀火成岩，與伴生的斷裂形成一個反沖斷塊。斷層和火成岩體共同作為封堵條件，在志留系下砂岩段、東河砂岩形成油氣藏。
3 海西期油氣聚集與勘探領域
海西晚期，石炭系-二疊系的沉積疊加，以及二疊紀火山活動的加溫作用，大大促進了有機質的熱演化，寒武系的下部烴源岩進入過成熟階段，開始生成干氣。主要分布在盆地北部阿瓦提-滿加爾坳陷帶的中下奧陶統烴源岩逐漸趨於成熟，並在晚二疊世達到高成熟階段，處於生排烴的高峰期後，生成凝析油和濕氣。同時，早期的古油藏遭受破壞形成的殘留瀝青也可能成為次生烴源。
所以，在海西期末，對寒武系—中下奧陶統形成的油氣來說，下伏在石炭-二疊系之下的塔中隆起、塔西南和田隆起，以及進一步抬升並遭受一定程度剝蝕的塔北隆起與塔東北地區，作為當時的正向構造單元，是當時油氣運移的指向區。再加上前石炭紀不整合面和斷裂帶作為油氣運移通道，及石炭系鹽膏-泥岩層這一套台盆區最重要蓋層的封蓋作用，最後在石炭系和下伏的東河砂岩或奧陶系和寒武系碳酸鹽岩儲層中形成了一次台盆區內最重要的油氣聚集（圖3）。據分析，巴什托普、亞松迪及和田河氣田，TZ4井、TZ10井、TZ11井石炭系油藏，輪南、東河塘地區石炭系、奧陶系潛山油氣藏，YM1井、YM2井奧陶系油氣藏都是在這一時期開始聚集成藏的。
圖3 塔里木盆地台盆區海西期原生油氣藏形成與油氣富集部位模式圖
（據文獻［6］編）
可見，晚海西期是塔里木台盆區海相油藏一次極為重要的成藏期。此期形成的油藏在後期的多次構造活動中有破壞，也有保存。特別是塔中地區，該期形成的古油藏保存較好。塔河和輪南地區的此期油藏則主要在後期發生調整再成藏。因此，要加強台盆區海相油氣藏的勘探，在考慮印支期和燕山-喜馬拉雅期的調整與破壞的前提下，位於古隆起及圍斜部位上的早、晚古生代盆地疊置界面上下的碳酸鹽岩岩溶-裂縫型儲集層和向隆起上超的志留系—東河砂岩海相碎屑岩儲集層仍將是重點領域。
參考文獻
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❻ 岩相古地理學的特點與發展
0. 1. 1 本書的特色
本書的特色是始終貫穿 「岩相分析與古地理分析」這一主線，一切內容服務於岩相古地理分析。最新的岩相古地理學應該是融沉積學、地層學，以及盆地分析思路和層序地層學新思路、新理論及新方法於一體的綜合性學科。岩相古地理學的發展，應體現劉寶珺院士倡導的統一地質場、構造控盆、盆控相帶、相控資源等學術思路，以服務於能源和資源研究，為國家建設和社會發展服務。本書以 「古地理分析」為主線，每章內容都突出為 「恢復古地理」服務這一目標，而不是將 「沉積環境、相分析」與 「古地理分析」分割開來。在沉積環境分析中體現每種環境所處的 「地理特點、在總背景中的位置」，使得學習者能從 「點、線、面」全面地了解古地理特點與演化，也可以 「以個別了解整體」，使零散的 「相與相區」能夠在整體地理背景中體現出來。這樣，岩相古地理學的體系也應該與時俱進、不斷完善。
同時，本書介紹了近年發展起來的 「層序 － 古地理分析」、 「盆地構造 － 古地理分析」、「事件古地理」等新領域、新思路與新方法。
0. 1. 2 岩相古地理學的發展
( 1) 早期孕育階段
古地理學的形成經歷了比較漫長的歷史階段。地史學作為地質科學的基礎學科，其發展的啟蒙時期主要是關於地殼不斷升降和海陸變遷、地層疊覆律、水成論、火成論等概念和思想，實際上已經有了古地理的初始概念。大致經歷了從公元 300 年至 18 世紀歐洲工業革命前長達 1500 年的歷史。在這個階段形成的最重要的科學思想是由火成論學派代表赫頓 ( J. Hutton，1726 ～1797) 開創的 「現實主義」( actualism) 研究方法。
地史學的學科體系已經孕育了對於古地理恢復的基本思想，這是隨著 18 世紀歐洲工業革命浪潮的興起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在開鑿運河的土地測量工作中發現不同岩層中所含的化石各不相同，可以根據相同的化石來對比地層並證明其屬同一時代，這就是著名的化石層序律。萊伊爾 ( Lyell，1797 ～ 1875) 發展了赫頓的現實主義學術思想。1905 年蓋基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明確地提出了 「現在是打開過去的鑰匙」這一著名的表述，使將今論古的思想成為地質學各分支學科研究的理論依據和指導思想，對岩相分析和古地理研究尤為重要。總的來看，地史學的早期思想和概念也是沉積岩石學、沉積學和岩相古地理學的早期思想。
( 2) 形成學科階段
這一階段大致從 19 世紀至 20 世紀 50 年代，主要是學科體系的建立和完善，相關分支學科之間還沒有明顯的界限。地史學的開始是以史密斯的 「化石層序律」的提出為標志的; 沉積岩石學的開始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 開始使用顯微鏡研究沉積岩石為標志的; 岩相古地理學的開始則是以瓦爾特 ( J. Walther，1894) 的 「相對比定律」的提出為標志的。此時，岩相的概念已經形成。
19 世紀 70 年代到 20 世紀初期，以地史學為主的研究已經擴展到世界各地，不同地區之間沉積環境不同、岩相類型各異，促進了人們對岩相橫向變化的認識。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 這個術語。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 對深海沉積物進行了描述和分類。瓦爾特提出了岩相類型在時空分布上存在內在聯系的相對比定律，為岩相古地理學的發展奠定了基礎。華萊士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了動物地理分區概念。卡爾賓斯基 ( 1889) 編制了俄國歐洲部分不同時代的古地理圖。
在 19 世紀末至 20 世紀 20 年代期間，國外學者對沉積岩開展了大量工作，積累了豐富的資料，出版了一批沉積岩石學專著。例如美國的默里和 A. F. 勒納爾 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉積物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰爾 ( R. H. Rastall) 合著的《沉積岩石學》( 1913) ，米爾納 ( H. B. Milner) 的 《沉積岩石學引論》( 1922) ，美國的特溫霍費爾 ( W. H. Twenhorel) 主編的 《沉積作用論文集》 ( 1926) ，法國卡耶 ( LucienCayeux) 主編的 《法國沉積岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅質岩部分。這些專著的問世表明，沉積岩石學和沉積古地理學日趨成熟和專業化，遂從地史學中分出成為一門獨立的學科。「沉積學」術語最早由特羅布里奇 ( 1925) 提出。沃德爾 1932 年提出 「沉積學」是研究沉積物的學科。
20 世紀 30 ～ 50 年代沉積學繼續得到了發展，更多的沉積岩石學專著相繼出版。如特溫霍費爾的 《沉積岩石學原理》( 1939) ，佩蒂庄約翰的 《沉積岩石學》( 1949) ，納利夫金的 《相論》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉積岩石學》( 1940) ，什韋佐夫的 《沉積岩石學》( 1932) 等。此外，美國的克里寧、巴格諾爾德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，並出版有專著。這些著作內容不僅對沉積岩本身的研究有大大深化，標志著岩相古地理學已進入成熟的成長期，而且也開始了沉積作用和沉積過程的分析。因此，沉積學的形成與發展為岩相古地理學帶來了新的生機，沉積學成為古地理分析的主要理論與方法。
( 3) 豐富發展階段
岩相古地理學的豐富發展階段主要從 20 世紀 50 年代至今。在經歷了第一次世界大戰( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大戰 ( 1939 ～ 1945) 後，世界各國在 20 世紀 50 年代尚處於恢復時期，60 年代隨著人類整體科學技術水平的提高，各國對礦產資源的需求日益增加，促進了地球科學的繁榮，新技術方法和邊緣學科的不斷出現，將地球科學研究推上了新的階段。60 年代末板塊構造學說 ( Plate Tectonics) 的誕生，帶動了眾多學科相互結合、滲透。岩相古地理學也是在 20 世紀 50 年代以後得到迅速發展的，尤其是近十幾年來，由於現代沉積研究的廣泛開展，比較沉積學的興起，相關學科新技術、新方法的應用，相關科學領域新成就的引進和滲透，以及模擬實驗的大量工作，促使岩相古地理學得到了全面迅速的發展，成為地質學中非常活躍且發展很快的學科之一。
沉積學的發展帶動了古地理學的發展，沉積學的若干理論成為古地理學的主要支撐理論。如國際沉積學會會議在 1967 ～1982 年期間相繼召開了第七次至第十一次會議，蘇聯也於 1968 ～1979 年期間召開了第八屆至第十一屆全蘇沉積岩石學會議。國際性和地區性的沉積學專業刊物和總結性專著也大量出版。最早出版的刊物是美國經濟古生物和礦物學家學會 ( SEPM) 的 《沉積岩石學雜志》 ( 1931 年創刊) ，其後有國際沉積學會刊物 《沉積學》( 1962 年創刊) ， 《沉積地質學》 ( 1967 年創刊) ，蘇聯的 《沉積岩石學和沉積礦產》( 1963 創刊) ，《美國石油地質學家協會會志》，加拿大的 《海洋沉積》，英國的 《黏土和黏土礦物》和 《黏土礦物》，日本的 《黏土科學》，中國的 《岩相古地理》 ( 1981 年創刊) ，《沉積學報》 ( 1983 年創刊) 和 《古地理學報》 ( 1999 年創刊) 等。有關沉積學的專著更是層出不窮、不勝枚舉，僅荷蘭埃爾塞維爾出版公司出版發行的 《沉積學進展》叢書就已達 35 卷之多。
20 世紀 50 年代末至 60 年代初，由於引入了泥沙運動力學的理論，碳酸鹽岩機械沉積的觀點得到公認，使沉積學的理論進一步發展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在「Paleocurrents and Basin Analysis」 一 書 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 術 語 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 「Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin」。板塊學說的崛起使古地理研究不得不考慮移動的大陸和陸塊對沉積作用的影響，特別是古地理的再建。盆地充填作用中的構造因素、沉積動力學、成岩成礦理論、碳酸鹽沉積和重力流的理論都成為科學的沉積學的理論支柱。
板塊構造研究對沉積作用及古地理演化方面的研究有著深刻的影響，因此，出現了沉積地質學和盆地分析等新興分支學科。20 世紀 80 ～ 90 年代，地震地層學與沉積學的交叉，出現了影響巨大的層序地層學。許多國際組織和國家都組織實施了有關沉積盆地的研究課題，沉積盆地的構造學、地層學、沉積學、沉降史、充填史、熱史及其與油氣等資源關系的研究都取得了顯著進展，出版了一系列專著，代表性的專著有 A. D. Miall ( 1984，1990，2000) 所著的 「Principle of Sedimentary Basin Analysis」，P. A. Allen 和 J. R. Allen( 1990) 的 「Basin Analysis: Principle and Applications」，Gerhard Einsele ( 1992，2000)的 「Sedimentary Basin」等。
這個階段，許多國家也都非常重視沉積古地理圖的編制工作，如編制全國或地區性的沉積古地理圖。1986 年提出的全球沉積地質計劃 ( GSGP) ，也把編制沉積古地理圖列入研究計劃之中。在中國，由中國石油化工集團公司組織的新一輪全國岩相古地理研究與編圖工作已全面展開，也推動了岩相古地理學科的發展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉積作用機理的研究
20 世紀 50 年代初在地質學中極為重要的濁流沉積的發現，以及 60 年代中期等深流沉積和近年來風暴岩沉積的提出，不僅豐富了海洋沉積的知識，而且改變和充實了對沉積物流體的認識，表明自然界存在有牽引流和重力流兩大類沉積物流體。大量水槽實驗的資料和流體力學基本原理的引進，使得人們對沉積物流體的力學性質和機械作用機理獲得了很好的運動學和動力學的解釋，從而使各類沉積構造得到了很好的成因解釋。大量鹵水和稀釋溶液的實驗研究，以及熱力學和化學動力學新成果的引進，使得人們對化學和生物化學沉積作用機理的了解日益深入。尤其是低溫低壓下的沉積礦物與沉積水體之間的熱力學平衡的研究，成岩過程中礦物的轉化和自生礦物的形成條件及形成機理的研究，孔隙溶液遷移機理及其對孔隙度 － 滲透率的控製作用的研究，都有不少可喜的進展。
( 2) 出現了一系列新技術和新方法
沉積模式的應用對沉積體加強了時間和空間分布和變化規律的研究。此外，在環境分析標志的研究方面，不僅傳統方法日趨完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不斷出現 ( 如地球化學方法) 。更值得注意的是，地球物理資料 ( 如各種測井資料、地震資料) 直接用來解釋沉積環境將是很有前途的研究領域。
( 3) 對沉積盆地或大區域進行綜合性的研究
大地構造對沉積盆地及沉積作用控制的研究，建立和完善了沉積盆地分類，這些是宏觀沉積學和沉積地質學研究的任務，近十年來這方面已做了不少工作，但仍是今後研究的重要課題。
( 4) 成礦理論研究的不斷深入和新型沉積礦床的發現
對各種火山沉積類型礦床、紅海的熱鹵水、現代含銅沼澤、濁積岩中的石油、黑色頁岩中的多金屬礦床等的研究發現，經典的岩漿期後熱液成礦理論業已證明並不全面，因而出現了很多新的成礦學說，如礦源層論、固結水成礦說、熱水沉積學、側分泌說及鹵水成礦說等。
( 5) 數理統計和計算機技術的應用
數理統計和計算機技術在沉積古地理學中的應用開始於 20 世紀 30 年代，但長期以來只是些零星研究。從 60 年代開始，電子計算機和控制方法在地質學中得到廣泛應用，這才有效地利用數學分析方法來解決沉積學中的各種復雜問題。如今各種數學分析方法已在沉積學中廣泛應用，數據的電子計算機處理 ( EDP) 的普遍使用將是現代沉積學研究的重要標志。
0. 1. 4 中國岩相古地理學的發展
1949 年前，中國的沉積學和岩相古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後，尤其是近 30 年來得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展，地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地，而且結合沉積礦產的研究，在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學和現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
新中國成立後陸續出版了一批岩相古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖 《中國古地理圖》 ( 1955) ; 王鴻禎編著了我國第一本與古地理學相關的高等學校教材 《地史學教程》( 1956) ，並領導了中國第二代岩相古理圖 《中國古地理圖集》( 1985) 和 《中國層序地層研究》 ( 2000) 等研究總結工作; 劉寶珺、曾允孚等編著了 《沉積岩石學》( 1980) 、《岩相古地理基礎和工作方法》( 1985) 、《中國南方岩相古地理圖集 ( 震旦紀—三疊紀) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文傑編著了 《沉積岩石學》( 1986) ; 余素玉、何鏡宇編著了 《沉積岩石學》 ( 1989) 和 《化石碳酸鹽岩》 ( 1982) ;孫永傳、李蕙生編著了 《碎屑岩沉積相和沉積環境》 ( 1986) ; 何鏡宇、孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》( 1987) ; 賈振遠、李之琪編著了 《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》( 1989) 等等。20 世紀 90 年代以來出版的有關著作和教材主要有: 孟祥化等編著了 《沉積盆地與建造層序》( 1993) 和 《內源盆地沉積研究》 ( 1993) ; 馮增昭等編著了《中國沉積學》 ( 1994) 、 《沉積岩石學》 ( 1993) 、 《碳酸鹽岩岩相古地理學》 ( 1989) 、《華北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》( 2000) 、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》 ( 2001) ; 鄧宏文等編著了 《沉積地球化學與環境分析》( 1993) ; 梅志超編著了 《沉積相與古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、張金亮編著了 《沉積相和沉積環境》( 1996) ; 趙澄林編著了 《沉積學原理》( 2001) ; 陸克政等編著了 《含油氣沉積盆地分析》 ( 2001) ; 於興河編著了 《碎屑岩系油氣儲層沉積學》( 2002，2008 第二版) ; 姜在興編著了 《沉積學》( 2003) 。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果，而且也豐富了沉積學和岩相古地理學的理論研究內容。
近 20 年來，我國的沉積學與岩相古地理研究以及編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20 世紀 70 年代以前的岩相古地理圖，主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70 年代以來，在現代沉積學理論的指導下，以沉積相、沉積體系分析為基礎，編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來，由於板塊構造學說的發展，許多科學家提出編制第三代岩相古地理圖，即恢復不同地區和不同時期的古地理位置，把大陸變形和古板塊的位移表示出來，這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件，但是，編制這樣的圖件難度較大。
總之，岩相古地理學在融入盆地分析與層序地層學新的思路與方法後，已發展成為一門綜合性學科，在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天，其重點和前沿領域正在發生轉移，研究范圍進一步擴展，並圍繞資源、環境、災害和全球變化等 4 個主題展開，這就使沉積學、岩相古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系，定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點，因此沉積學及岩相古地理學的發展潛力還很大，在沉積礦產和能源資源越來越緊缺的 21 世紀，沉積學及岩相古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
❼ 古地理學報英文版屬於ESI資料庫收錄嗎
《古地理復學報》(英文版)被SCIE資料庫制收錄--《古地理學報》2017年...
集團SCI)的通知:由中國石油大學(北京)和科學出版社共同主辦的英文科技期刊《古地理學報》(英文版)正式被SCIE(Science Citation Index-Expanded)資料庫檢索系統收錄。
❽ 杜遠生的個人介紹
杜遠生，博士 ，教授 ，古生物學與地層學和海洋地質學專業博士生導師。 1982 年畢業於武漢地質學院地質系留校任教 。 1989 年獲中國地質大學古生物學與地層學專業碩士學位， 1994 年獲中國地質大學沉積學博士學位。曾任 2001 — 2005 教育部地球科學教學指導委員會秘書， 中國地質大學（武漢）地球科學學院院長（ 2000 — 2008 ）。現任中國地質大學（武漢）科技處處長， 中國礦物岩石地球化學學會岩相古地理專業委員會委員、湖北省古生物學會理事、 《古地理學報》副主編、《地質科技情報》副主編、《地球科學》雜志編委、國務院學位委員會學位點評審專家 等職務。 長期從事沉積地質學的教學和科學研究工作，先後獲得 5 項自然科學基金和 20 余項其他項目資助，獲湖北省自然科學一等獎 1 項，國家教學成果二等獎 2 項，湖北省教學成果一等獎 3 項、二等獎 1 項。主要研究方向：
1. 造山帶古海洋學與盆山相互作用（秦嶺—大別造山帶、北祁連造山帶、華南造山帶）
2. 碳酸鹽沉積學及烴源岩的地球生物學（華南泥盆紀、三疊紀等）
3. 事件沉積學（風暴岩、震積岩、海嘯岩、濁積岩、 F-F 事件等）
4. 含油氣盆地沉積學
現已出版專著、教材 5 部，公開發表論文 150 篇，包括 SCI 檢索論文 10 篇， Ei 檢索論文 14 篇。
❾ 發展階段
該階段主要從20世紀50年代至今。在經歷了第一次世界大戰（1914～1918）和第二次世界大戰（1939～1945）的困擾後，世界各國20世紀50年代尚處於恢復時期，60年代隨著人類整體科學技術水平的提高，各國對礦產資源的需求日益增加，促進了地球科學的繁榮，新技術方法和邊緣學科的不斷出現，把地球科學推上了新的階段。60年代末板塊構造學說（Plate Tectonics）誕生，帶動眾多學科相互結合滲透。
沉積古地理學也是在20世紀50年代以後得到迅速發展的，尤其是近十幾年來，由於現代沉積研究的廣泛開展，新技術、新方法的應用，相關科學領域新成就的引進和滲透，以及模擬實驗的大量工作，促使沉積古地理學得到了全面迅速的發展，成為地質學中非常活躍、發展很快的學科之一。
沉積古地理學研究十分活躍的表現，首先是國際性和區域性的學術討論會相當頻繁，如國際沉積學會會議在1967～1982年期間相繼召開了第七次到第十一次會議，前蘇聯也於1968～1979年期間召開了第八屆到第十一屆全蘇沉積岩石學會議。其次是國際性和地區性的沉積學專業刊物和總結性專著大量出版。最早出版的是美國經濟古生物和礦物學家學會（SEPM）的《沉積岩石學雜志》（1931年創刊），國際沉積學會刊物《沉積學》（1962年創刊），《沉積地質學》（1967年創刊），前蘇聯的《沉積岩石學和沉積礦產》（1963創刊），《美國石油地質學家協會會志》，加拿大的《海洋沉積》，英國的《粘土和粘土礦物》和《粘土礦物》，日本的《粘土科學》，中國的《岩相古地理》（1981年創刊），《沉積學報》（1983年創刊）和《古地理學報》（1999年創刊）等。有關沉積學的專著更是不勝枚舉，僅荷蘭埃爾塞維爾出版公司出版發行的《沉積學進展》叢書就已達35卷之多。
20世紀50年代末至60年代初，由於引入了泥沙運動力學的理論，碳酸鹽岩機械沉積的觀點得到公認，使沉積學的理論進一步發展。1963年P.E.Potler和F.J.Pettijohn在《Paleocurrents and Basin Analysis》一書中首先提出了盆地分析的術語和概念。C.E.B.Conybeare（1979）出版了《Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin》。板塊學說的崛起使古地理研究不得不考慮移動的大陸和陸塊對沉積作用的影響，特別是古地理的再建。盆地充填作用中的構造因素、沉積動力學、成岩成礦理論、碳酸鹽沉積和重力流的理論都成為科學的沉積學的理論支柱。
板塊構造對沉積作用及古地理演化有深刻的影響，因此，出現了沉積地質學和盆地分析等分支學科。20世紀80年代至90年代，地震地層學與沉積學的交叉，出現了影響巨大的層序地層學。許多國際組織和國家都組織實施了有關沉積盆地的研究課題，沉積盆地的構造學、地層學、沉積學、沉降史、充填史、熱史及其與油氣等資源關系的研究都取得了顯著進展，出版了一系列專著和論文，代表性的專著有 A.D.Miall（1984，1990，2000）所著的《Principle of Sedimentary Basin Analysis》，P.A.Allen和 J.R.Allen（1990）的《Basin Analysis：Principle and Applications》，Gerhard Einsele（1992，2000）的《Sedimentary Basin》等。
這個階段，許多國家也都非常重視沉積古地理圖的編制工作，如編制全國或地區性的沉積古地理圖。1986年提出的全球沉積地質計劃（GSGP），也把它列入研究計劃之中。
隨著沉積學各個領域研究的深入和大量資料的積累，沉積古地理學正在逐漸形成一系列沉積學的分支學科：「陸源碎屑沉積學」、「碳酸鹽岩沉積學」、「物理沉積學」、「化學沉積學」、「沉積相和古地理學」、「沉積建造學」、「宏觀沉積學」，以及「沉積地貌學」、「沉積地球化學」、「環境沉積學」等。
概括來說，沉積學各個領域的重要進展有6個方面。
（1）對各類沉積岩成因的研究大為深入
以碳酸鹽岩最為突出，對其成分、結構構造、沉積和成岩作用、沉積環境等方面的認識與傳統的認識已大不一樣：現已確認機械作用在其形成過程中起著極其重要的作用，生物的作用也比原來估計的大得多，成岩作用的研究不再停留在階段分析上，而已深入到成岩序列和成岩環境的分析上。碳酸鹽岩的新認識也促進了其他內源岩研究的發展。
（2）沉積作用機理的研究有很大的發展
20世紀50年代初在地質學中極為重要的濁流沉積的發現，以及60年代中期等深流沉積和近年來風暴岩沉積的提出，不僅豐富了海洋沉積的知識，而且改變和充實了對沉積物流體的認識，表明自然界存在有牽引流和重力流兩大類沉積物流體。大量水槽實驗的資料和流體力學基本原理的引進，使得人們對沉積物流體的力學性質和機械作用機理獲得了很好的運動學和動力學的解釋，從而對各類沉積構造得到了很好的成因解釋。大量鹵水和稀釋溶液的實驗研究，以及熱力學和化學動力學新成果的引進，使得人們對化學和生物化學沉積作用機理的了解日益深入。尤其是低溫低壓下的沉積礦物與沉積水體之間的熱力學平衡的研究，成岩過程中礦物的轉化和自生礦物的形成條件及形成機理的研究，孔隙溶液遷移機理及其對孔隙度-滲透率的控製作用的研究，都有不少可喜的進展。
（3）出現了一系列新技術和方法
重要的是沉積模式的應用，對沉積體加強了時間和空間分布和變化規律的研究。此外，在環境分析標志的研究方面，不僅傳統方法日趨完善（如粒度分析），而且新方法不斷出現（如地球化學方法）。更值得注意的是地球物理資料（如各種測井資料、地震資料）直接用來解釋沉積環境將是很有前途的研究領域。
（4）對沉積盆地或大區域進行綜合性的沉積地質學研究
大地構造對沉積盆地及沉積作用控制的研究，建立和完善了沉積盆地分類，這些是宏觀沉積學和沉積地質學研究的任務。近十年來這方面已做了不少工作，但仍是今後研究的重要課題。
（5）新型沉積礦床的發現和成礦理論研究的不斷深入
對各種火山沉積類型礦床、紅海的熱鹵水、現代含銅沼澤、濁積岩中的石油、黑頁岩中的多金屬礦床等的研究，經典的岩漿期後熱液成礦理論業已證明並不全面，因而出現了很多新的成礦學說，如礦源層論、固結水成礦說、熱水沉積學、側分泌說及鹵水成礦說等。
（6）數理統計和計算機技術的應用更加廣泛和深入
數理統計和計算機技術在沉積古地理學中的應用開始於20世紀30年代，但長期以來只是些零星研究。從60年代開始，電子計算機和控制方法在地質學中得到廣泛應用，這才有效地利用數學分析方法來解決沉積學中的各種復雜問題。如今各種數學分析方法已在沉積學中廣泛應用，數據的電子計算機處理（EDP）的普遍使用將是現代沉積學研究的重要標志。
❿ 四川盆地北部棲霞組-茅口組熱液白雲岩特徵與成因
張軍濤1 龍勝祥1 李國蓉2 李宏濤1 吳世祥1
（1.中國石化石油勘探開發研究院，北京 100083；2.成都理工大學，成都 610059）
摘 要 熱液白雲岩形成機制及其油氣儲層地質研究是當前白雲岩研究領域的重要科學問題。本文以四川盆地北部的廣元峽溝煤礦剖面白雲岩為研究對象。該剖面由下部地層向上，白雲岩化程度逐漸增強，顏色由深到淺，岩性由生屑灰岩逐漸過渡到斑狀白雲岩，然後再到中粗晶白雲岩，上部覆蓋茅口組泥灰（雲）岩。中粗晶白雲岩，發育於棲霞組頂部和茅口組底部，由中晶到粗晶的半自形-自形白雲石組成，其中可見鞍狀白雲石。岩石中溶蝕孔洞發育，孔隙內有瀝青充填。微晶灰岩的δ13CVPDB值為3.23‰，δ18OVPDB值為-5.03‰；白雲石樣品的碳氧同位素具有一定的差異，但明顯低於灰岩樣品值，δ13CVPDB值為3.29‰～4.14‰，δ18OVPDB值為-6.07‰～-6.75‰。流體來源可能為經歷了深循環的大氣降水。在斷裂活動時，深部熱液流體沿斷裂向上運移，當運移到棲霞組和茅口組時，由於有吳家坪組泥灰岩和泥雲岩的封堵，流體的運移被減緩甚至停滯，促使圍岩發生白雲岩化，溶蝕作用也同時發生，產生溶蝕孔隙。由此在棲霞組頂部和茅口組底部可能形成熱液白雲岩儲層，具有一定的儲集意義。
關鍵詞 熱液白雲岩 形成機理 儲集意義 中二疊統 四川盆地
Characteristics and Origin of Hydrothermal Dolomite of the QixiaFormation and Maokou Formation in northern Sichuan Basin
ZHANG Juntao1，LONG Shengxiang1，LI Guorong2，LI Hongtao1，WU Shixiang1（1.SINOPEC Exploration ＆ Proction Research Institute，Beijing 100083，China；2.Cheng University of Technology，Cheng 610059，China）
Abstract The forming mechanism of hydrothermal dolomite reservoir is a scientific problem in geology.In this paper the dolomite from Xiagou Coal Mine in Guangyuan，northern Sichuan Basin was studied，which dolomitization degree enhanced graally，color changed from shallow to deep while from down to up.Coarse dolomite developed both in the top of Qixia Formation and the bottom of Maokou Formation，which is composited by coarse-euhedral dolomite，and a little saddle dolomite.Caverns and asphalt filling are developed in the rock.δ13CvPDB of microcrystalline limestone is 3.23‰，δ18 OVPDB is -5.03‰，the carbon and oxygen isotopes of different dolomite samples have certain difference，but are significantly lower than the limestone samples，δ13 CVPDB are3.29‰～4.14‰，δ18 OVPDB are -6.07‰～ -6.75‰ .A fluid source may be magmatic hydrothermal fluid，or experienced a deep circulating meteoric.When the faults activited，deep hydrothermal fluid migrated up along faults.When they migrated to Qixia Formation and Maokou Formation，because of resisting of Wujiaping Formation，the migration of fluid flow is slow down even stopped，which caused the rock dolomitization，and dissolution also occurred atthe same time，then pores were proced.Thus hydrothermal dolomite reservoir may be formed in the top of Qixia Formation and the bottom of Maokou Formation.
國家科技部基礎研究發展規劃（973）項目《下古生界碳酸鹽岩優質儲層形成與分布預測》（編號2012CB214802）國家科技重大專項《海相碳酸鹽岩層系優質儲層分布與保存條件評價》（編號2011ZX05005002）資助成果
Key words hydrothermal dolomite；forming mechanism；reservoir；Qixia Formation and MaokouFormation；Sichuan Basin
熱液白雲岩作為一種特殊的白雲岩類型，備受關注［1］，又因其形成過程中通常伴有熱水溶蝕發生［2］，可形成優質油氣儲層，近來也成為石油地質學研究的一個熱點［3］。
中二疊統在四川盆地部分區域發育有一定規模的白雲岩化，川西地區中二疊統鑽遇白雲岩有4口井，其中獲工業氣井、小氣井和氣測異常井各1口，另一口無異常。川中女基井棲霞組鑽有中-粗晶白雲岩11.5m，並獲工業氣流。前人對其成因已有了初步探索：峨眉、漢旺及寶興一帶白雲岩形成於海水、淡水混合作用，繼後又受地殼升降、褶皺、火山等影響，是多種、多期成岩作用疊加的產物［4］；華鎣山灰岩中的透鏡狀、團塊狀白雲岩是來自玄武岩風化所產生的富Mg水及岩漿殘余水經構造活動，對周圍石灰岩交代或結晶的產物［5］；盆地及其周緣地區發育的細晶至粗晶白雲岩和白雲質灰岩主要是由埋藏白雲石化作用形成的［6 ］；川西南一帶次生白雲岩屬埋藏熱液成因，而在其以東的廣大地區則以混合水成因為主［7］；滇東—川西地區有塊狀白雲岩和斑狀白雲岩兩種類型，都形成於玄武岩淋濾白雲化，即白雲岩是在埋藏環境中較高溫度條件下形成的，白雲化流體來自淋濾峨眉山玄武岩的大氣降水，Mg來自玄武岩中鐵鎂礦物的風化分解［8］。前人研究表明，四川盆地中二疊統白雲岩可能形成於埋藏期熱液作用，但白雲岩化流體性質與白雲岩化模式仍存在爭議，其儲集意義仍缺乏充分研究。因而，研究四川盆地中二疊統發育的白雲岩，可以為熱液白雲岩這一研究熱點與難點提供新的制約，並可探索其在四川盆地的儲集意義。
1 岩石學特徵
研究對象為四川盆地北部廣元峽溝煤礦剖面的棲霞組與茅口組（圖1）。野外產狀上，由下部地層向上，白雲岩化程度逐漸增強（圖2），顏色由深到淺，從深灰色到灰色，岩性由生屑灰岩（圖3A）逐漸過渡到斑狀白雲岩（圖3B），然後再到中粗晶白雲岩（圖3C），白雲岩縱向上厚度在100m左右，橫向展布受現今的峽溝控制，范圍未知，上部覆蓋茅口組泥灰（雲）岩，其中見有一套輝綠岩侵入體（圖3D）。
生物碎屑灰岩：是棲霞組中原始未經蝕變的基質岩石。深灰色，中厚層，生物碎屑發育，富含腹足類、頭足類、有孔蟲、棘皮類和珊瑚等生物化石，生屑多為亮晶方解石，粒間為泥晶膠結，未見白雲岩化，但常見有泥質夾層，各種孔隙均不發育（圖4A）。
斑狀雲灰岩：是灰岩和白雲岩的過渡岩類，發育於棲霞組中上部和茅口組的底部，表現為灰岩中白雲石呈花斑狀產出，手標本中晶體較粗的白雲石與泥晶方解石差異明顯，界線分明，其中斑塊內的白雲石多為半自形—自形中晶—粗晶，可見有少量的鞍狀白雲石。生屑灰岩原岩中泥晶膠結物易於白雲岩化，而生屑較難白雲岩化，呈殘余產出。晶間孔、溶孔、裂隙、縫合線發育。白雲石晶間可見有灰岩的殘余（圖4B）。
圖1 四川盆地北部地質簡圖
圖2 峽溝煤礦棲霞組-茅口組岩性剖面簡圖
圖3 川北中二疊統熱液白雲岩的野外特徵
中粗晶白雲岩：發育於棲霞組頂部，由中晶到粗晶的半自形—自形白雲石組成，多為鑲嵌接觸，並可見鞍狀白雲石，鞍狀白雲石表現為粗大的晶體，彎曲的晶面，霧心亮邊，正交光下波狀消光，基本不見灰岩殘余，溶孔發育（圖4C）。
輝綠岩：見於茅口組中，呈岩體產出。鏡下具有明顯的輝綠結構，即輝石的平均粒徑大於斜長石平均長度，表現為板條狀斜長石組成的格架內填充一粒或幾粒與其大小相當的輝石。輝綠岩是典型的淺成侵入岩（圖4D）。
2 岩石儲集空間
在川北廣元峽溝煤礦的野外剖面中，熱液白雲岩中孔隙非常發育，其中主要的孔隙類型有溶孔溶洞、晶間孔隙和裂縫三大類。
溶孔溶洞：集中於棲霞組的頂部，在中粗晶白雲岩中尤為發育，最大的溶洞直徑可達十幾厘米，呈橢圓形，孔隙邊緣充填有少量的鞍狀白雲石、方解石以及瀝青等，是本區熱液白雲岩中最重要的儲集空間。
晶間孔隙：發育在中粗晶白雲岩和花斑狀白雲岩中，在一些中粗晶白雲岩中一些晶間孔隙由於瀝青的充填而呈花斑狀。其常與溶孔、裂縫相伴生，其中多有瀝青充填，是本區重要的儲集空間。
裂縫：發育在峽溝煤礦棲霞組的各類岩石中，特別是在溶孔發育的部位，呈網狀發育，其中多為瀝青充填，也有部分為方解石充填。
圖4 川北中二疊統岩石顯微特徵
3 形成條件分析
3.1 沉積環境
四川盆地中二疊統屬於開闊台地碳酸鹽岩沉積。王宓君等（1989）認為其主要為開闊台地-廣海陸棚沉積環境，廣元—萬縣—黔江一帶、貴州遵義一帶發育廣海陸棚相帶；而據馬永生、陳洪德等（2009）發現，這一時期發育的碳酸鹽岩台地規模巨大，涉及整個中上揚子區域，這一台地由中央向四周，由局限台地→開闊台地→斜坡盆地過渡。中二疊統時期，海水由南、東南、北、西北多方向入侵四川地區，古陸范圍顯著縮小，陸源物質供給作用弱，圍繞古陸缺乏陸相或陸源碎屑岩沉積相帶，四川地區主要為淺水台地碳酸鹽岩沉積，僅在四川盆地以南貴州遵義一帶，以東萬縣—利川一帶及巫溪—興山一帶有陸棚沉積，淺水台地規模宏大，具有陸表海台地性質，同時，中二疊統普遍發育珊瑚、苔蘚蟲、腕足、
油氣成藏理論與勘探開發技術：中國石化石油勘探開發研究院2011年博士後學術論壇文集.4
類生物化石，淺水台地上海水鹽度正常，具有開闊海台地特徵，淺水台地與陸棚接觸地帶是高能相帶的優勢發育區域。在川北的廣元地區，棲霞組—茅口組為生屑灘沉積環境。中二疊統不具有沉積生成白雲岩化的環境，由此可以推測其白雲岩可能是後期形成的。3.2 白雲岩化作用
川北地區棲霞組沉積時期的沉積環境不具備發生大規模白雲岩化的條件，同時，白雲岩的岩石學特徵也顯示本區的白雲岩並非是在同生或准同生期形成的，其很可能形成於埋藏條件下的熱液環境中。
本區白雲岩的主要組成礦物為中-粗晶白雲石（圖4B，C），不同於准同生期白雲岩的粉細晶白雲石，反映其形成於埋藏環境下，或者早期形成後經歷了後期的重結晶作用改造。另外，雲灰岩呈花斑狀白雲岩化，並呈現出泥晶膠結物白雲岩化、生屑未白雲岩化的選擇性白雲岩化特徵（圖4C），這是埋藏期白雲岩化的典型特徵。
另外，鞍狀白雲石的存在，也是埋藏條件下熱液白雲岩化的標志之一。鞍狀白雲石在本區多以孔隙充填物的形式存在（圖5），也常見於白雲岩基質中（圖4C）。鞍狀白雲石晶體巨大，一般為粗晶，甚至巨晶，晶面彎曲，呈馬鞍狀，常具有霧心亮邊，在正交光下呈波狀消光。一般認為鞍狀白雲石多形成於80～160℃、高鹽度的流體中，為低溫熱液礦物，其特殊的晶體形態是快速結晶的結果。
圖5 熱液白雲岩中的鞍狀白雲石
本區白雲岩的地球化學特徵也顯示其形成於熱液環境中。通過碳氧同位素分析可以初步確定白雲岩化流體的性質。一個棲霞組微晶灰岩的δ13CVPDB值為3.23‰，δ18OVPDB值為-5.03‰（表1；圖6）；白雲石樣品的碳氧同位素具有一定的差異，但明顯低於灰岩樣品，δ13CVPDB值為3.29‰～4.14‰，δ18OVPDB值為-6.07‰～-6.75‰（表1；圖6）。兩者間碳同位素值相近，反映其具有相似的碳來源，應該為交代作用形成的；白雲岩中偏負的氧同位素值，說明其形成於高溫流體中，但差異並非十分迥異，因此應該不是岩漿熱液，很可能是經歷了深循環的大氣降水，在循環過程與圍岩發生了充分的分餾，使得具有了相近的碳氧同位素特徵。而後期方解石充填物的碳氧同位素變化較大，δ13CVPDB值從0.43‰到5.17‰，δ18OVPDB值從-10.72‰到-1.95‰（表1；圖6），這些差異反映了流體來源的多樣性，既有早期海水膠結的產物，與灰岩值相近，又有與白雲岩同源的流體，與白雲岩值相近，也存在有後期大氣降水的產物，具有極低的氧同位素值。
圖6 川北中二疊統白雲岩碳氧同位素交會圖
表1 川北中二疊統白雲岩碳氧同位素數據
本區白雲岩的有序度也相對較低，花斑狀雲灰岩中白雲石最低值僅為0.50，在細晶白雲岩中最高為0.78（表2），且晶體越粗有序度越低，說明白雲岩形成時，結晶速度較快。反映了白雲岩為熱液環境的產物，是典型的熱液白雲岩。
表2 川北中二疊統白雲岩有序度數據
綜合分析認為，白雲岩為熱液白雲岩化作用形成，但熱液可能並不是岩漿熱液，很可能來源於深層的熱鹵水或深循環的大氣降水。
4 白雲岩儲層形成模式
熱液白雲岩以較大溶蝕孔隙（一般可見溶蝕擴大縫）、中粗晶白雲岩以及溶蝕孔內有少量的鞍狀白雲石充填物為特徵。對於其形成模式國內外已有了較為詳盡的闡述，一般受斷層控制，溶蝕發生在斷裂破碎強烈處或流體運移遇到堵塞的區域。除了熱液白雲岩化外，斷裂和封蓋層是其形成的另外兩個條件（圖7）（Esteban and Taberner，2003）。
圖7 熱液溶蝕改造模型
熱液溶蝕並非越熱越溶解。白雲石在水中的溶解度極小，而H2S和CO2可能是碳酸鹽最為重要的溶解介質（黃思靜等，2008）。但是H2S和CO2都是中性氣體，如果不溶解於水，其化學反應能力很弱，且這兩種氣體在水中的溶解度都是隨溫度的增加而降低的，因而H2S和CO2在深埋藏的高溫條件下都更趨向於以氣體形式存在；在相對低溫條件下，H2S和CO2對碳酸鹽礦物的溶解能力反而較強，這就是所謂的低溫倒退溶解模式，即冷卻水溶蝕模式。碳酸鹽溶解需要熱流體冷卻的過程，造成這種冷卻的一個重要的地質過程就是斷裂活動引起熱流體的向上運移。
斷裂活動是發生熱溶蝕作用的關鍵，以斷裂為通道的熱流體可以通過冷卻、混合等多種方式對白雲岩進行溶蝕，形成溶蝕孔隙，在中二疊統沉積以後，四川盆地經歷了多期次的構造活動，為熱液白雲岩的形成提供了條件。結合川北的地質背景，可以建立起儲層形成模式：在斷裂活動中，深部熱液流體沿斷裂向上運移，當運移到棲霞組頂部時，由於茅口組和吳家坪組泥灰岩和泥雲岩的封堵，流體的運移被減緩甚至停滯，促使圍岩發生白雲岩化，溶蝕作用也同時發生，產生溶蝕孔隙，在棲霞組頂部和茅口組底部形成熱液白雲岩儲層。因此在四川盆地中二疊統中可能發育有此類熱液白雲岩儲層，具有一定的勘探前景。
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