岩相古地理学报格式要求
❶ 郭英海的中国矿业大学教授、博士生导师
现任：中国矿业大学资源与地球科学学院教授、博士生导师。
中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会委员；
《古地理学报》编委；
中国煤炭学会煤层气专业委员会委员；
中国矿业大学教学委员会委员；
❷ 古地理学报英文版是sci吗
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主题分类：
Earth Sciences: Geography
Earth Sciences: Paleontology
P5：地质学: P5：地质学
❸ 油藏描述技术及发展趋势
钟广见
（广州海洋地质调查局广州510760）
作者简介：钟广见（—），男，教授级高工，主要从事石油地质、海洋地质调查研究工作
摘要油藏描述主要对油藏各种特征进行三维空间的定量描述和预测，以综合分析地质、物探、测井、分析化验、地层测试等各项资料为基础，采用油藏描述的地质技术、油藏描述的地震技术、油藏描述的测井技术和油藏描述的计算机技术揭示地下油藏的规律。油藏描述软件主要有Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等，其中Petrel应用比较广泛。四维地震技术、高分辨率层序地层学的应用及储集层物性动态变化空间分布规律研究技术是油藏描述技术发展趋势。
关键词油藏描述四维地震高分辨率层序地层学
1油藏描述的概念及特点
1.1油藏描述的定义
油藏描述，简称RDS技术服务，就是对油藏各种特征进行三维空间的定量描述和表征。油藏描述亦称为储集层描述，源自英文Reservoir Description一词。早在1979以至预测[1]年，斯仑贝谢公司就已针对油藏描述这一课题设计出了一些软件，随后把三维地震处理、声阻抗以及垂直地震剖面（VSP）等引用于测井研究，并结合高分辨率地层倾角、岩性密度测井、能谱测井等最新技术，进行实际应用，对油藏进行综合分析，取得了较好的效果[2]。
现代油藏描述是应用地质、物探、测井、测试等多学科相关信息，以石油地质学、构造地质学、沉积学为理论基础，以储层地质学、层序地层学、地震岩性学、油藏地球化学为方法，以数据库为支柱，以计算机为手段，对油藏进行四维定量化研究并进行可视化描述、表征及预测的技术。在不同的勘探开发阶段，利用不同的信息，采用不同的技术方法和手段，描述不同的具体对象[3]。
1.2油藏描述的特点
借助一体化综合油藏描述软件能把地震解释、构造建模、岩相建模、油藏属性建模、裂缝建模和油藏数值模拟显示及虚拟现实于一体，为地质、地球物理、岩石物理、油藏工程工作提供一个共享的信息平台。软件不仅可以提高研究人员对油藏内部细节的认识，精确描述透视油藏属性的空间分布，计算其储量和误差、比较各风险开发模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成油井生产数据和油藏数模结果、发现剩余油藏和隐蔽油藏、降低开发成本。
阐明油气藏的精细构造面貌，沉积体系与沉积相的类型与分布规律、储集体的空间展布，描述储集体参数分布规律及演化特征、储集体非均质性、油气藏的流体性质和分布规律，建立油气藏地质模型，计算油气储量值和进行油气藏综合评价，研究开发过程中油气藏基本参数的演化特征和规律，并为油气藏数值模拟提供基本数据和地质体模型[4]。
油藏描述具有一大特点，两个层次，三条支柱和四项任务。“一大特点”是指油藏描述是以综合为本，即综合运用了地质、物探、测井、分析化验、地层测试等各项资料；“两个层次”是指油藏描述按描述的阶段不同，可以分为油藏描述和油藏管理；而“三条支柱”是指油藏描述是以地质理论、物探技术和油藏工程技术为基础的，在这三条支柱中，地质理论是最重要的；最后，油藏描述的研究内容主要包括“四项任务”：即研究油藏的构造格架、地层格架、岩性分布和油气分布。总而言之，油藏描述的本质是“精细”与“综合”[5-8]。
2油藏描述方法及技术
构造圈闭、储层展布及流体性质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维变化特征，简单的可以归结为：①油气田地质构造和储层几何形态的研究；②关键井的研究及解释模型的确定；③油田参数转换关系的确定、渗透率估算及测井项目不全井的评价；④单井测试评价；⑤多井处理、单井动态模拟研究及三维油藏模型的建立。因此，对油藏的描述包括静态和动态两部分。
油藏描述在油气勘探与开发中具有特定地质任务，即使阐明油气藏的精细构造面貌，沉积体系与沉积相的类型与分布规律、储集体的空间展布，描述储集体参数分布规律及演化特征、储集体非均质性、油气藏的流体性质和分布规律，建立油气藏地质模型，计算油气储量值和进行油气藏综合评价，研究开发过程中油气藏基本参数的演化特征和规律，并为油气藏数值模拟提供基本数据和地质体模型。
提高储层描述和预测的精度，需解决好储层空间分布问题，而其关键和难点在于做好地震地质联合反演[9-12]。
油藏定量表征的手段主要是运用储层反演，即通过测井地震等信息通过地质统计方法（多点地质统计）[13-21]、反演方法得到表征储层的波阻抗数据体，人机交互解释储层的空间分布规律，得到解释成果：储层顶面构造图、砂体展布图等。存在的问题是反演储层厚度精度依赖于地震分辨率，反演过程中缺少地质沉积知识等信息的控制。储层三维模拟方法预测储层，充分利用测井垂向高分辨率，并引入沉积相控的概念，即储层分布与沉积相的匹配关系，利用地震属性体作为三维模拟的协约束条件加以控制[22-52]。
油藏描述要正确揭示地下油藏的规律，必须利用多种手段和多种信息，并以多学科的理论为指导，才能做好油藏的综合研究和描述，达到预期的目的。故油藏描述的方法和技术涉及的内容很广，概括起来说，可分为油藏描述的地质技术、油藏描述的地震技术、油藏描述的测井技术和油藏描述的计算机技术等四个方面。上述四个方面技术的目的是相同的，即对油藏进行整体或局部、宏观或微观、静态或动态的研究，去揭示复杂油藏的地质问题。由于各个技术属于不同的学科，故各自应用的原理、方法、手段和信息各不相同，所以，它们揭示油藏问题的侧面也是不同的。综合应用上述四种技术，就可以使研究人员从多个侧面来认识油藏，研究油藏，必将有利于正确揭示地下复杂油气藏的地质规律，深化对油气藏的认识。
2.1地质综合分析
地质综合分析要求进行地层对比、构造特征研究、储层特征研究、储层四性关系分析、数据分析、断层封堵性分析（图1、2）。
图1 地质综合分析模式图Fig.1 Model map of comprehensive geological analysis
图2 地层对比分析Fig.2 Correlation analysis map of Strata
2.2地震储层反演
在储层特征研究基础上进行反演、储层反演技术是精细油藏描述技术中不可或缺的关键技术（图3）。
图3 井约束反演Fig.3 Inversion constrained by well
2.3地震解释技术
地震构造描述的主要任务是要确定圈闭构造特征和构造发育史，提供油藏的空间几何形态、断裂展布和组合关系、圈闭类型等油藏的格架信息（图4）。
三维地震是油藏构造模型研究的最有力技术手段，具有其他方法不可取代的优势，主要有以下一些先进的解释技术。
2.3.1相干体技术
滤波－振幅包络－一阶导数－相干体，这种技术的特殊之处在于突出了不连续性，比地震水平切片的地质解释更直观。尤其是断层解释更客观、更细致。此外，对河道砂体及裂缝的预测也有独特的作用。目前相干体技术已成为三维处理的质量控制手段，确定偏移速度场、偏移算法、比较处理流程的合理性及三维连片效果的工具（图5）。
2.3.2断层自动追踪
利用蚂蚁追踪功能自动追踪断层（图6）。
2.3.3三维可视化技术
三维可视化技术是用于显示描述和理解地下和地面诸多现象特征的一种工具。它被广泛地应用到地质和地球物理学及工程地质等领域，它既是描绘和了解模型物的一种手段，也是数据体的一种表征形式。作为地震资料解释手段的三维可视化技术主要包括：①构造可视化、②地层可视化、③振幅可视化、④信息的综合可视化。
图4 构造特征研究Fig.4 Study of structural characteristics
图5 相干体分析Fig.5 Analysis of coherent body
2.4三维构造模型建立
利用测井数据、钻井数据和各种属性层面趋势图采用序贯高斯模拟算法进行确定性和随机性属性等资料建立油藏属性模型，使用3D相模型或3D地震属性约束属性建模，多种方法交错使用，建立三维物性模型（图7）。
利用序贯指示模拟、基于目标体的建模、截断高斯模拟、神经网络模拟、适应性河流相模拟、分级相带多种方法建立沉积相模型。分析各时期相带空间分布，分析沉积演化历史。作为油藏属性建模的相控条件如孔隙度建模、应用各种趋势及多参数约束建模。
图6 自动构造解释模块功能示意图Fig.6 Schematic diagram of automated structural interpretation mole function
图7 三维构造模型建立功能示意图Fig.7 Schematic diagram of 3-Dstructure model
2.5储层横向预测与目标优选技术
储层预测研究是在地震构造描述和沉积相等的研究基础上，对储层进行厚度展布、物性参数定量分布研究和预测。储层预测技术包括地震属性分析、微地震相分析技术、地震资料反演技术、油气检测技术等[22-52]。
2.5.1地震资料属性分析技术
地震属性是对地震波几何学、运动学、动力学或统计学特征的具体测量。目前用于储层预测中主要是地震波动力学信息，且对地震反射波振幅、相位、频率和吸收系数等参数的研究和应用最多。这些都与地层的岩性、物性、厚度及其含油气性有关系，通过地震处理手段分别从地震反射信号中提取地震反射波动力学信息，并结合井下资料进行综合解释，即可不同程度地达到储层横向预测的目的。
2.5.2微地震相分析技术
微地震相分析技术是对某一目的层所对应的反射波同相轴的物理参数（振幅、频率、极性）和几何特征进行分析，并与已知井下目的层岩性与储层物性相结合，以建立反射波特征与目的层岩性及其储层空间展布特征之间的关系，进而指导对研究区内目的层岩性及其储集体空间分布的预测。
2.5.3地震反演技术
地震反演是根据地表地震观测资料，用已知地质和钻井、测井资料为约束条件，借助各种数学方法对地下岩层物理参数求解的过程。波阻抗和速度反演是地震反演的核心，在储层预测中得到了广泛的应用，并且有较好的预测效果。
2.5.4目标优选
地震属性的聚类分析进行储层预测、通过地震体透视功能优选目标、提取目标体的包络，产生目标体、对优选出的目标体进行重采样、基于模型中的有利目标设计靶点及井轨。
2.6油藏描述的主要软件
油藏描述软件系统主要由Petrel、Discovery、RMS、EarthVision、SMT等油藏描述软件及计算机工作站或微机组成。
Petrel—综合利用了地质学、地球物理学、岩石物理学和油藏工程学等学科来实现全三维环境下的地震解释、地质解释、建模和油藏工程研究等工作，实现油藏的优化管理。综合了地震资料解释、测井分析、地质综合研究、地质建模、数值模拟的一体化平台，适用于各种油藏类型。利用多资料综合分析，可以精确描述油气藏及其孔渗饱等属性参数的空间分布，计算其储量、定量估算风险性、优选模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成生产数据和数值模拟器，发现剩余油藏和隐蔽油藏，从而降低开发成本，提高效益。Petrel应用了各种先进技术：强大的构造建模技术、高精度的三维网格化技术、确定性和随机性沉积相模型建立技术、科学的岩石物理建模技术、先进的三维计算机可视化和虚拟现实技术。提高了对油藏内部细节的认识，精确描述透视油藏属性的空间分布，计算其储量和误差、比较各风险开发模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成油井生产数据和油藏数模结果、发现剩余油藏和隐蔽油藏，从而极大地降低开发成本。
Discovery—微机一体化油藏描述软件，是美国Landmark公司在Windows环境下开发的产品，无论地质情况简单还是复杂，Discovery能提供一整套有效的工具，把地质研究、地震解释、测井分析、开发生产动态管理集成到一个完整的解释系统中，形成微机一体化油藏描述平台。具有以下特性：
新的地层柱管理，用户可以根据需要选取所需要的地层名称建立适用于本工区需要的地层柱；批量修改WellBase图层，增加了OpenWorks常用的井符号；多次完井数据输入，进行地层名称与其他生产数据匹配时可以参考兴趣区域，曲线数据也可以用GXDB进行数据库管理。生产数据分析功能，可以进行产量预测，并且可以生成以下三种图件：生产油、气、水随时间变化图、生产油、气、水与累计产量变化图、P/Z与累计产气量变化图，并将生产曲线落到平面图上。
可以制作测井曲线图层，用户自定义显示井段、模版等；增强的绘图工具；增强的数字化功能：可以让用户使用数字化桌，在GeoAtlas的图层中直接进行断层、等值线、数据点等线条的数字化；在GeoAtlas增加了一个井信息工具，可以通过移动鼠标来观察在WellBase、Prizm、Zonem anager、GMA等中存储的井信息；新增了一个图层检查修改功能，它允许用户通过网络修改编辑在服务器上较大的图层；增强隐闭图层，在以前版本中也可隐闭图层，但是一张图上有多个隐闭图层会使系统运行速度降低，在新版本中有多张隐闭图层也不会使系统运行速度下降；在IsoMap中的一些新功能，如Zmap格式数据输入直接生成AOI图层；强制数据点等值线；可以用数据点进行图层运算等。
根据井曲线进行井间颜色（或岩性）充填的功能；新增了井位索引图和曲线上浮的功能；新增用户自定义的光栅文件或第三方软件提供商提供的光栅文件的输入输出接口；增强智能选择工具，可对层位、断层、注释等任意选择；其他的功能增强：如在井间的界线上添加断层名和地层名、注释可任意旋转、在投影剖面上划弯曲的虚线等。
TVDSS井深显示方式，在新增的测井显示道上可以显示Zonemanager中的属性；在Prizm曲线模版中新增了一个矿资道（Minerals Track），这个道用来显示矿物之间的比例（如3＆4矿物模型）；新增加了一个曲线编辑菜单，这个菜单包括曲线拷贝、曲线删除、剪切曲线最大值或最小值、给曲线改比例、曲线滤波（平滑曲线、方波化曲线、三角化曲线）以及内插曲线等。并且每项功能可以应用于一口或多口井，也应用于全井段或指定井段；在二维地震解释中新增一个层位多Z值，这样可以很好地进行逆断层的层位解释；新的时深选项。
二维地震解释中成图与等值线的增强；修改了工作流程，增强了易用性；在MapView、Isolmap、Quick Map中的炮点上显示速度和深度。在二维工区中进行层位深度网格化，新的等值线管理器可以进行；易用性增强：可以生成、存贮以及恢复测线闭合差校正的流程，扩展了快捷键，自动二维测线排序，断层、层位滚动，建立断层面图层，输出层拉平的SEGY数据，给二维地震数据加EBCDIC数据头，在自动追踪时确定追踪的振幅最大/最小范围值。
SeisVision地震模块中对应于WellBase中多地层柱功能，在SeisVision中也可以选择相应的地层柱进行显示。简化了增加井位和分层的导向操作。增加了变面积剖面覆盖波形显示的方式。增加了生成深度域地震数据体的功能。在底图上可以高亮显示用于时深转换的参考井。
3油藏描述技术发展趋势
3.1四维地震技术
在油藏开采过程中，储集层孔隙流体的温度、压力及组分会产生变化，影响储集层的体积密度及地震速度，从而影响反射波的振幅及传播时间。在油田开发过程中，隔一定时间进行一次三维地震观测，每次观测的测试位置、野外参数、处理参数都不相同，然后比较前后的地震记录，就可以知道地下油、气、水分布的变化，得到流动体系、油气运移比较精确的空间图像。四维地震正在成为当前和今后监测油藏动态和描述油藏的一项新技术：①监测油田注水开发过程中气顶变化、底水推进以及油、气、水分布范围。②监测热采等人工措施的作用范围。热蒸汽到达的部位地层温度升高，地震波传播速度变慢，引起地层反射系数、透射系数以及地震波的振幅和到达时间改变，根据这些标志可以监测热蒸汽推进的前缘[54]。
3.2储集层物性动态变化空间分布规律研究技术
通过研究储集层沉积相与物性关系，分析储集层在三维空间中的连续性和物性变化特征，对各种分析化验资料，特别是注水开发后的密闭取心资料以及开发动态资料进行研究，结合吸水剖面、产液剖面和C/O 比等测试资料，从储集层基本特征、注入水与地层流体的物理化学作用、地层温压变化、油水渗流机理及影响因素等方面，可研究注水开发后储集层结构的变化规律和油水分布特征[2]。
3.3高分辨率层序地层学的应用
多学科交叉是未来石油工业发展的方向，也是解决石油勘探开发中各种技术问题的必由之路。作为一项成功的工业技术，高分辨率层序地层学运用于油藏描述也促进了油藏描述的完善和发展[38]。层序地层学的核心在于确定等时地层格架以及时间地层框架内沉积地层的分布类型。在一个基准面旋回变化过程中形成的岩石单元是一个成因地层时间单元，通过基准面旋回的识别和等时对比，分析不同级次的陆相地层内部结构特征，建立高分辨率的地层框架，根据低级次旋回特征进行局部地层精细对比，可以为精细油藏描述提供基础[53～56]。随着钻井、地震、测井技术的发展，运用高分辨率层序地层学将地质、测井、地震进行一体化处理解释来解决油藏问题将是未来的发展方向[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 沉积学及古地理学在中国的发展
1949年前，中国的沉积学和沉积古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其近二十年来已得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学、现代沉积等方面也都获得了很大进展。
陆续出版了一批沉积学和古地理学方面的专著、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图《中国古地理图》（1955）。王鸿祯编著了我国第一本与沉积古地理学相关的高等学校教材《地史学教程》（1956），并领导了中国第二代沉积古理图《中国古地理图集》（1985）和《中国层序地层研究》（2000）等研究总结工作。刘宝珺和曾允孚等编著了《沉积岩石学》（1980）、《岩相古地理基础和工作方法》（1985）、《中国南方岩相古地理图集》（1994）。曾允孚和夏文杰编著了《沉积岩石学》（1986）。余素玉和何镜宇编著了《沉积岩石学》（1989）和《化石碳酸盐岩》（1982）。孙永传和李蕙生编著了《碎屑岩沉积相和沉积环境》（1986）。何镜宇和孟祥化编著了《沉积岩和沉积相模式及建造》（1987）。贾振远和李之琪编著了《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》（1989）。
20世纪90年代以来出版的有关著作和教材主要有：孟祥化等编著的《沉积盆地与建造层序》（1993）和《内源盆地沉积研究》（1993）；冯增昭等编著的《中国沉积学》（1994）、《沉积岩石学》（1993）、《碳酸盐岩岩相古地理学》（1989）、《华北地台早古生代岩相古地理》（1990）、《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》（2000）、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》（2001）；邓宏文等编著的《沉积地球化学与环境分析》（1993）；梅志超编著的《沉积相与古地理重建》（1994）；王良忱和张金亮编著的《沉积相和沉积环境》（1996）；赵澄林编著的《沉积学原理》（2001）；陆克政等编著的《含油气沉积盆地分析》（2001）；于兴河编著的《碎屑岩系油气储层沉积学》（2002）；姜在兴编著的《沉积学》（2003）。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和古地理学的理论研究内容。有关的刊物有《岩相古地理》（1981年创刊）、《沉积学报》（1983年创刊）和《古地理学报》（1999年创刊）等。
如上所述，近20年来，我国的沉积古地理研究与编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20世纪70年代以前的沉积古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70年代以来，在现代沉积学理论指导下，以沉积相分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多学者提出编制第三代岩相古地理图，即要恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，编制这样的图件难度较大。
1979年成立的中国沉积学会进一步促进了我国沉积岩石学和沉积古地理学的发展，学会相继召开了多次专题学术讨论会，并于1983年创刊了《沉积学报》，对提高我国沉积学研究水平起到了积极的推动作用。
总之，沉积学和古地理学已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等4个主题展开，这就使沉积学及古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源越来越紧缺的21世纪，沉积学及古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。
❺ 塔里木盆地台盆区海西期地质事件及其油气成藏效应
张仲培王毅云金表吴茂炳张卫彪
（中国石化石油勘探开发研究院，北京100083）
摘要 塔里木盆地海西期发生了一系列地质事件，包括发生在中泥盆世末期与二叠纪末的两次关键构造运动事件、晚泥盆世—石炭纪的海平面上升与海侵事件，以及早二叠世的岩浆事件，它们对海西期油气成藏条件的形成和成藏过程都起到一定作用。尤其是海西期内的断褶隆升-岩溶作用与碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集体的发育和早晚古生代盆地的叠合与优质储盖组合的形成至关重要，为中下奥陶统烃源岩在海西期末大量生成的油气提供了运聚条件和富集场所。要加强台盆区海相油气藏的勘探，在考虑印支期和燕山-喜马拉雅期的调整与破坏的前提下，围绕古隆起及围斜部位，寻找早、晚古生代盆地叠置界面上、下的优质碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集层和向隆起上超的志留系—东河砂岩海相碎屑岩储集层仍将是重要方向。
关键词 塔里木盆地 海西期 地质事件 油气成藏
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
塔里木盆地经历的多种构造体制的更迭、多期构造体系的叠加、多幕次的海（湖）水进退以及多次抬升剥蚀与沉积间断［1，2］，决定了它具有多个油气成藏期［3，4］。油藏地球化学综合分析与研究表明，塔里木盆地台盆区海相油气藏具有晚加里东（—早海西）期、晚海西期和喜马拉雅期3期成藏以及燕山-喜马拉雅期调整再成藏的特点。其中，晚加里东（—早海西）期形成的油气藏普遍认为被严重破坏，喜马拉雅期是早期油藏调整再成藏的主要时期，也是台盆区气藏的主要形成时期；而只有晚海西期是塔里木盆地已发现海相原生油藏的主要形成时期［3］。因此，要深入认识塔里木台盆区油气的规模、聚集规律和进一步寻找海相原生油气藏，分析海西期的油气成藏条件显得至关重要。
一个构造期内油气成藏条件的形成与该期主要地质事件有着密切关系。尽管塔里木台盆区海西期成藏过程中烃源岩为加里东期寒武-奥陶系的海相碳酸盐岩沉积建造，但其生成的烃类最主要的有效聚集期在海西晚期。正确利用油藏地球化学分析手段固然可以确定油气成藏较为准确的年代和时期，但是并不能确定地质事件造就的油气成藏要素是否具备，且能否良好配置。本文从盆地分析角度出发，在综合前人研究成果的基础上，通过盆地地震资料解释和地层接触关系地质编图，着重阐述海西期主要地质事件及其与油气成藏的关系。
1 海西期主要地质事件
受加里东晚期SN向构造挤压的影响，塔里木盆地台盆区在晚奥陶世—志留纪期间经历了从台、盆的东西分异格局向南北分带构造格局的重大转变，盆地内形成了南、北对峙的两个碳酸盐岩台地隆起（塔北和塔中古隆起）［1］。进入海西期，由于继续受塔里木板块南北缘聚敛活动的控制，尤其是受天山运动的影响，盆地内发生了一系列地质事件。其中发生在中泥盆世末期与二叠纪末期的两次关键构造事件、晚泥盆世—石炭纪的海平面上升与海侵事件，以及早二叠世的岩浆事件对海西期油气成藏条件的形成和成藏作用过程最为重要（图1）。
1.1 关键构造事件
海西期，受南天山洋盆从东向西以剪切式闭合和中天山岛弧对塔里木大陆板块的斜向A型俯冲，塔里木盆地经历了两次重要的构造事件，即海西早期构造运动和海西晚期构造运动。
1.1.1 海西早期构造事件
海西早期运动是指发生在中泥盆世末至石炭纪初的一次构造运动，即天山早期运动［8］。在塔北隆起，受此次运动影响，石炭系—上泥盆统与其下伏地层之间的反射界面存在清晰的下削上超现象，其下的泥盆系、志留系、中-上奥陶统以及下奥陶统均遭受强烈剥蚀，石炭系角度不整合在下伏不同时代的地层之上，中-上奥陶统、志留系和泥盆系剥蚀尖灭线层层往南迁移（图2）。此次构造事件在中央隆起区表现为强烈的隆起、剥蚀和断裂（块断）活动，志留系—泥盆系遭受大范围剥蚀，局部地区中-上奥陶统也被剥蚀殆尽，石炭系角度不整合在下伏不同时代地层之上。海西早期运动使塔北隆起进一步抬升，并使中央隆起中段最终定型。根据钻井、地震和地面露头等资料分析，赵靖舟等［5］认为早海西运动在满加尔凹陷西部地区乃至整个塔里木盆地有两幕，形成了两个重要的不整合，一幕是发生在中泥盆世末的早海西I幕运动，形成东河砂岩底不整合；另一幕是东河砂岩沉积后发生的早海西Ⅱ幕运动，形成石炭系巴楚组底不整合。
图1 塔里木盆地台盆区古生代盆地演化与主要地质事件简表
（据文献［6～8］编）
海西早期运动是塔里木盆地地史上最重要的构造运动之一，它使得塔里木盆地出现第一次准平原化过程，之后石炭系—东河塘组披覆在下伏地层之上。石炭系构造面貌和变形特征与前石炭系相比发生了重大变化，一个最显著的标志就是石炭纪时阿瓦提-满加尔坳陷已不再像早期那样醒目，盆地沉积中心开始往西南迁移。
1.1.2 海西晚期构造事件
海西晚期构造运动也有两幕。第一幕发生在早二叠世末期，即天山晚期运动，在天山地区称新源变动，在塔里木盆地北部称沙西运动［8］。在南天山山前地带和柯坪隆起上，广泛可见上二叠统造山期后碎屑岩角度不整合在下二叠统安山岩夹碎屑岩之上。天山晚期运动在塔里木盆地北部表现明显，地壳强烈抬升遭受剥蚀，并伴有强烈的断裂、褶皱作用和岩浆活动，上二叠统展布范围进一步往西南方向退缩。第二幕为天山末期运动，发生在二叠纪末期。在南天山山前可见下三叠统俄霍布拉克群平行或微角度不整合在上二叠统比尤勒包谷孜群之上，在塔里木盆地北部特别是塔北隆起上，三叠系角度不整合在古生代不同层位地层之上。由于古生代地层遭受强烈剥蚀，在塔北隆起北部可见这两幕构造运动造成的不整合面叠合在一起。其中前者以断裂、褶皱和岩浆活动为特征，后者则以抬升和强烈剥蚀为标志。第二幕构造运动在塔北隆起表现最为强烈，是塔北隆起的定型期，往南有逐渐减弱的趋势。在这一阶段，由于各种外动力地质作用对地表的剥蚀，使地表起伏幅度逐渐缩小，从而使塔里木盆地出现第二次准平原化过程。
图2 塔里木盆地上泥盆统—石炭系与其下伏地层接触关系图
（据文献［9］编）
通过构造解析与沉积分析，笔者认为，在塔北地区，海西晚期两次构造活动中，早二叠世末期运动，使地层大范围出露地表、遭受剥蚀，但并未对构造格局造成大的改变，只是隆起区范围扩大和向西迁移过程的加剧。晚二叠世末期运动，由于南天山强烈隆升和挤压作用，使三叠纪沉积明显呈EW向展布，而且在两个沉积区中部发育EW向隆起带，对两个沉积区具有明显的分隔作用，改变了沉积中心和隆起从东向西迁移的历史。
海西末期运动在塔里木盆地影响较为广泛。其主要影响地区在塔里木盆地北部，表现为北强南弱，以塔北隆起最为强烈。之后，塔里木盆地开始进入前陆盆地发展阶段。
1.2 晚泥盆世—石炭纪海平面上升与海侵事件
塔里木盆地的主体在晚泥盆世至石炭纪时正处于稳定克拉通内部，西南缘呈现出被动大陆边缘的特征，海陆交互相和浅海相的碎屑岩及碳酸盐岩沿海进上倾方向呈楔状自西向东广泛分布于盆地内。
中泥盆世末期发生的早海西运动，导致了塔里木盆地整体隆升成陆，并遭受不同程度的剥蚀和夷平作用，形成了全盆地性质的区域角度不整合面。晚泥盆世法门期开始，伴随着全球性海平面的上升，塔里木地区又经历了一次大规模的海侵。晚泥盆世东河塘期至石炭纪共发生过4次较大的海侵，海侵范围逐渐增大，至晚石炭世小海子期海侵规模最大。东河塘期海侵开始，海水由西而东侵入，此时周缘碎屑物质供应充分，主要为无障壁海岸和障壁海岸沉积，西南缘为浅海相沉积。海水自西向东推进，沉积了分布稳定、具有填平补齐特点且分布广泛的东河塘组滨海滩坝相石英砂岩。由于整个盆地此期在地形上表现为总体呈西低东高的地貌格局，东河塘组沉积自西而东超覆［10］。此时台盆区为三角洲沉积体系、河口湾沉积体系、滨岸沉积体系及陆棚沉积体系所占据。沉积格局从东部至西部依次为古陆-滨岸-浅水陆棚-深水陆棚沉积。向西由于地势平坦，海水连通性好，依次形成了浅水陆棚-深水陆棚沉积。巴楚期晚期，海侵范围进一步扩大，物源向北或北东方向退却，陆源碎屑物质注入急剧减少，形成了一套富含生物碎屑的碳酸盐岩地层，发育了开阔台地和局限台地亚相沉积。卡拉沙依期中期，海侵规模比巴楚期更大，海水深度加大，西部为开阔台地亚相沉积，其余地区为局限台地亚相沉积。卡拉沙依期晚期和小海子期海侵达最大，向东扩展，大部分地区为开阔台地亚相沉积，东部地区为局限台地亚相沉积，塔里木北部大部分地区地层缺失［11］。
1.3 二叠纪岩浆事件
二叠纪是塔里木盆地演化过程中一个十分重要的转折时期，在此期间塔里木板块结束了海相沉积，进入了陆相沉积阶段。与此同时，塔里木盆地发生了大规模的玄武质岩浆作用，这两者在时间上是相关联的。二叠纪的岩浆喷发事件（喷发玄武岩）是塔里木盆地内部最为强烈的地质热事件，几乎遍及整个盆地中部。据陈汉林等［12］的研究，早二叠世玄武岩40Ar/39Ar坪年龄值集中在（264.3±1.3）Ma至（282.3±1.4）Ma，是本区火山活动最为强烈、分布范围最广的一期。可以分为两个亚区，盆地内部以基性火山作用为主，喷发（溢）大量的玄武岩，超浅成侵入的辉绿岩岩墙，并有同期的碱性侵入岩发育，是盆地内部受到拉张作用的产物；盆地北部地区以中酸性火山作用为主，岩石类型有安山岩、粗安岩、英安岩和流纹岩，具有岩浆弧特征，是早二叠世中天山弧向南挤压并发生A型俯冲的结果。
综合塔中地区岩浆岩剖面与平面分布，结合单井地震解释剖面分析，朱毅秀等［13］认为早二叠世末岩浆岩以岩被、岩床、岩盖、岩墙及岩脉等形式产出。早二叠世末喷出岩具有顺层分布的特征，顺层分布的小型岩床在该地区较为发育，特别是在远离火山通道的地区。岩墙发育在二叠系以下的地层中，多分布于西部地区，离火山口越远，岩墙在垂向上的数目越少；中深成和浅成侵入岩多以岩墙形式产出。
2 地质事件与油气成藏的关系
前述发生的地质事件无疑与海西期内的油气成藏条件和成藏过程有着紧密的关系。
2.1 海西早期构造事件与早期油气成藏的破坏
中下寒武统烃源岩于志留纪末期，其Ro在大部分地区就已经达到1.0%左右，处于高峰期前后［14］。其生成的油气在下古生界内首次聚集，形成奥陶系灰岩裂缝油藏和志留系砂岩油藏。然而，海西早期（东河塘组沉积之前）的构造运动事件对盆地形成了一次全面的改造。因此，早期油气聚集大部分在本次构造运动过程中被抬升破坏成为沥青灰岩和沥青砂岩。这次运动强烈地改造了塔北隆起上的地层，局部地区出露下奥陶统，塔中隆起中央断垒带也多出露下奥陶统。早期油气藏当然也遭到强烈改造和破坏，现今的奥陶系浅部沥青灰岩和志留系沥青砂岩就是部分古油藏遭到破坏的最好佐证［15］。而且志留系沥青砂岩的面积之大足以反映早期油气聚集的规模。但是，隆起的围斜低部位，巨厚的中-上奥陶统泥岩盖层之下内幕油气聚集有可能在深部保存较好，可能存在完好的早期原生油气藏。
2.2 海西晚期的断褶作用与油气运聚条件的再次形成
石炭系—下二叠统沉积之后，塔中隆起已基本定型，处于稳定升降阶段，石炭系及其以上地层披覆在断褶隆起之上，形成潜山构造和披覆背斜构造。塔北隆起在经历了长期持续的隆升之后，上奥陶统、志留系—泥盆系严重剥蚀缺失，中下奥陶统遭受长期淋滤之后，被石炭系—二叠系覆盖，形成了大型潜山-被覆构造。受海西晚期构造运动事件的影响，塔北隆起沿早期的断裂进一步断褶隆升，形成许多与断层和褶皱相关的局部构造；塔中隆起受影响很小，只有少量断裂活动。因此，断层的发育（包括早期断裂的再活动）和大型构造圈闭的形成为油气的运聚提供了通道和场所。
2.3 断褶隆升、岩溶作用与碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集体的发育
海西期构造活动对下古生界尤其是奥陶系碳酸盐岩层系储集体的形成起着重要的控制作用，主要体现在两个方面：①构造隆升剥蚀与地表水淋滤共同作用形成孔洞发育的岩溶储集体；②构造应力作用于岩层，发生断裂褶皱，诱发各种构造裂缝，形成孔渗性较好的裂缝型储层。二者相互作用，并对加里东期的岩溶进一步叠加。由于古构造运动强度不同，古地貌、古水文以及岩相差异，使岩溶作用的强度存在明显差异。塔中隆起区域性地缺失部分中奥陶统和上奥陶统恰尔巴克组，意味着在中奥陶世该区曾处于暴露剥蚀状态，下奥陶统碳酸盐岩长时间接受岩溶改造。频繁的构造升降造成塔中奥陶系岩溶改造强烈，岩溶储层发育。泥盆纪末塔中隆起及其外围区的断褶构造进一步抬升。与奥陶纪末的加里东中期构造运动相比，该期构造运动的规模较小，塔中的大部分区域，特别是中部、西部和北部地区构造活动强度低，未能将志留纪—泥盆纪地层剥蚀，碳酸盐岩的暴露区范围较之加里东中期风化壳大大缩小。而塔北隆起上，尤其是塔河地区，岩溶作用主要发生于海西早期，并进一步促进了加里东中期岩溶的发育。从区域构造演化、地震反射结构、牙形石、地球化学特征及钻井等资料看，该区海西早期、加里东中期形成的两个不整合面出现重合，加里东中期岩溶作用形成的洞穴被海西早期岩溶作用进一步改造，使塔河岩溶储层更为发育，岩溶储层分布的深度和范围更广［16］。总之，海西期和加里东期都是塔里木台盆区岩溶-裂缝型储层发育的重要时期。
2.4 早晚古生代盆地的叠合与优质储盖组合的形成
塔里木台盆区在早晚古生代形成的叠合界面，是指在海西早期形成的东河塘组—石炭系的底部不整合面。这一大型区域不整合面既是不同时代不同性质盆地上下叠置的关键构造面，又是盆地构造转换的标志面，也是不同岩相沉积物上下复合的岩性界面。
油气勘探实践证明，早古生代下超盆地与晚古生代上超盆地的叠合界面附近是塔里木盆地最为重要的油气聚集部位。主要原因为这一界面是有利储层叠置和优质储盖组合形成的部位。从中奥陶世始，海平面处于下降过程，尽管各岩石地层间有不同程度的海侵超覆，但海侵面总体上向外海方向迁移。恰尔巴克组和桑塔木组沉积时期，塔北和塔中隆起曾经两次成为淹没台地，但海侵沉积物均未达到鹰山组之上，说明处于进积式、海平面主体下降过程，每个层序界面均暴露不整合［6］。晚古生代时，由于东河塘组和巴楚组是海平面上升过程，克拉通上连续的海侵上超，地层为连续沉积，造成储集层在空间上具有上、下叠置的位置关系。下部为加里东古隆起周边早古生代沉积物的海退尖灭带，发育风化壳岩溶储层，上部为海西期各阶段如泥盆-石炭系海侵上超沉积物的边界，储集层正好位于二者的复合部位。碳酸盐岩风化壳储集体分布在奥陶系碳酸盐岩与石炭系巴楚组界面下的溶蚀带内，内幕式储层则是奥陶系碳酸盐岩内部的层序界面，而石炭系的碳酸盐岩储层则分布在海侵沉积体的上超点、线带上，所以，有利储集体分布在古生代的海退尖灭带和上覆盆地的海侵上超带的复合部位。再加之石炭系海侵上超形成的多个泥岩段的大面积（局部有盐岩层）覆盖，形成了台盆区已发现油气藏最优质的储盖组合。总之，这种叠合界面是海西早期构造隆升剥蚀作用与晚泥盆世—石炭纪海侵事件共同作用的产物，无论是油气运移通道，还是储盖组合，都有利于台盆区海西晚期油气聚集，必然成为地层、岩性和复合圈闭油气藏勘探的重要领域。
2.5 二叠纪岩浆活动对油气成藏的影响
二叠纪岩浆活动对塔里木台盆区油气成藏的影响主要表现在以下3个方面：①岩浆的侵入烘烤和高热体制可能加速了寒武-奥陶系烃源岩热演化，促进了其在海西晚期大规模生烃并广泛聚集与成藏；②形成了与岩浆烘烤及热液溶蚀有关的优质碳酸盐岩储层，如TZ45井碳酸盐岩储层；③形成了以TZ47井为代表的特殊圈闭。首先，此次事件对于奥陶系烃源岩的成熟可能起到积极作用，而对于寒武系烃源岩生烃和保存不利。有机地球化学的研究也表明，满加尔凹陷的寒武系烃源岩在石炭纪以前已达到相当高的成熟度。其次，与强烈的岩浆-火山作用相关的热液流体沿着断裂、裂缝以及不整合面活动，并与所经碳酸盐岩围岩发生反应，使其发生不同程度的溶蚀改造。对典型钻孔碳酸盐岩储层的研究表明［17］，无论灰岩还是白云岩，在热液作用下都会产生大量的微小溶蚀孔洞，储层物性得到明显的改善。最后，岩浆活动形成了大量特殊的构造圈闭。岩浆穹窿构造因岩浆岩体侵位形成，以侵入体为核部，围岩地层倾斜呈穹窿状，亦可称岩体刺穿构造。岩浆活动期在早二叠世，对早海西期及其以前的油气藏，岩浆沿断裂侵位会起到破坏作用。但是，侵入体的空间占位也会对油气侧向运移起到隔挡作用，有利于海西晚期的油气成藏，如TZ47井油藏。TZ47井区发育了二叠纪火成岩，与伴生的断裂形成一个反冲断块。断层和火成岩体共同作为封堵条件，在志留系下砂岩段、东河砂岩形成油气藏。
3 海西期油气聚集与勘探领域
海西晚期，石炭系-二叠系的沉积叠加，以及二叠纪火山活动的加温作用，大大促进了有机质的热演化，寒武系的下部烃源岩进入过成熟阶段，开始生成干气。主要分布在盆地北部阿瓦提-满加尔坳陷带的中下奥陶统烃源岩逐渐趋于成熟，并在晚二叠世达到高成熟阶段，处于生排烃的高峰期后，生成凝析油和湿气。同时，早期的古油藏遭受破坏形成的残留沥青也可能成为次生烃源。
所以，在海西期末，对寒武系—中下奥陶统形成的油气来说，下伏在石炭-二叠系之下的塔中隆起、塔西南和田隆起，以及进一步抬升并遭受一定程度剥蚀的塔北隆起与塔东北地区，作为当时的正向构造单元，是当时油气运移的指向区。再加上前石炭纪不整合面和断裂带作为油气运移通道，及石炭系盐膏-泥岩层这一套台盆区最重要盖层的封盖作用，最后在石炭系和下伏的东河砂岩或奥陶系和寒武系碳酸盐岩储层中形成了一次台盆区内最重要的油气聚集（图3）。据分析，巴什托普、亚松迪及和田河气田，TZ4井、TZ10井、TZ11井石炭系油藏，轮南、东河塘地区石炭系、奥陶系潜山油气藏，YM1井、YM2井奥陶系油气藏都是在这一时期开始聚集成藏的。
图3 塔里木盆地台盆区海西期原生油气藏形成与油气富集部位模式图
（据文献［6］编）
可见，晚海西期是塔里木台盆区海相油藏一次极为重要的成藏期。此期形成的油藏在后期的多次构造活动中有破坏，也有保存。特别是塔中地区，该期形成的古油藏保存较好。塔河和轮南地区的此期油藏则主要在后期发生调整再成藏。因此，要加强台盆区海相油气藏的勘探，在考虑印支期和燕山-喜马拉雅期的调整与破坏的前提下，位于古隆起及围斜部位上的早、晚古生代盆地叠置界面上下的碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集层和向隆起上超的志留系—东河砂岩海相碎屑岩储集层仍将是重点领域。
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❻ 岩相古地理学的特点与发展
0. 1. 1 本书的特色
本书的特色是始终贯穿 “岩相分析与古地理分析”这一主线，一切内容服务于岩相古地理分析。最新的岩相古地理学应该是融沉积学、地层学，以及盆地分析思路和层序地层学新思路、新理论及新方法于一体的综合性学科。岩相古地理学的发展，应体现刘宝珺院士倡导的统一地质场、构造控盆、盆控相带、相控资源等学术思路，以服务于能源和资源研究，为国家建设和社会发展服务。本书以 “古地理分析”为主线，每章内容都突出为 “恢复古地理”服务这一目标，而不是将 “沉积环境、相分析”与 “古地理分析”分割开来。在沉积环境分析中体现每种环境所处的 “地理特点、在总背景中的位置”，使得学习者能从 “点、线、面”全面地了解古地理特点与演化，也可以 “以个别了解整体”，使零散的 “相与相区”能够在整体地理背景中体现出来。这样，岩相古地理学的体系也应该与时俱进、不断完善。
同时，本书介绍了近年发展起来的 “层序 － 古地理分析”、 “盆地构造 － 古地理分析”、“事件古地理”等新领域、新思路与新方法。
0. 1. 2 岩相古地理学的发展
( 1) 早期孕育阶段
古地理学的形成经历了比较漫长的历史阶段。地史学作为地质科学的基础学科，其发展的启蒙时期主要是关于地壳不断升降和海陆变迁、地层叠覆律、水成论、火成论等概念和思想，实际上已经有了古地理的初始概念。大致经历了从公元 300 年至 18 世纪欧洲工业革命前长达 1500 年的历史。在这个阶段形成的最重要的科学思想是由火成论学派代表赫顿 ( J. Hutton，1726 ～1797) 开创的 “现实主义”( actualism) 研究方法。
地史学的学科体系已经孕育了对于古地理恢复的基本思想，这是随着 18 世纪欧洲工业革命浪潮的兴起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在开凿运河的土地测量工作中发现不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证明其属同一时代，这就是著名的化石层序律。莱伊尔 ( Lyell，1797 ～ 1875) 发展了赫顿的现实主义学术思想。1905 年盖基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明确地提出了 “现在是打开过去的钥匙”这一著名的表述，使将今论古的思想成为地质学各分支学科研究的理论依据和指导思想，对岩相分析和古地理研究尤为重要。总的来看，地史学的早期思想和概念也是沉积岩石学、沉积学和岩相古地理学的早期思想。
( 2) 形成学科阶段
这一阶段大致从 19 世纪至 20 世纪 50 年代，主要是学科体系的建立和完善，相关分支学科之间还没有明显的界限。地史学的开始是以史密斯的 “化石层序律”的提出为标志的; 沉积岩石学的开始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 开始使用显微镜研究沉积岩石为标志的; 岩相古地理学的开始则是以瓦尔特 ( J. Walther，1894) 的 “相对比定律”的提出为标志的。此时，岩相的概念已经形成。
19 世纪 70 年代到 20 世纪初期，以地史学为主的研究已经扩展到世界各地，不同地区之间沉积环境不同、岩相类型各异，促进了人们对岩相横向变化的认识。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 这个术语。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 对深海沉积物进行了描述和分类。瓦尔特提出了岩相类型在时空分布上存在内在联系的相对比定律，为岩相古地理学的发展奠定了基础。华莱士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了动物地理分区概念。卡尔宾斯基 ( 1889) 编制了俄国欧洲部分不同时代的古地理图。
在 19 世纪末至 20 世纪 20 年代期间，国外学者对沉积岩开展了大量工作，积累了丰富的资料，出版了一批沉积岩石学专著。例如美国的默里和 A. F. 勒纳尔 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉积物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰尔 ( R. H. Rastall) 合著的《沉积岩石学》( 1913) ，米尔纳 ( H. B. Milner) 的 《沉积岩石学引论》( 1922) ，美国的特温霍费尔 ( W. H. Twenhorel) 主编的 《沉积作用论文集》 ( 1926) ，法国卡耶 ( LucienCayeux) 主编的 《法国沉积岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅质岩部分。这些专著的问世表明，沉积岩石学和沉积古地理学日趋成熟和专业化，遂从地史学中分出成为一门独立的学科。“沉积学”术语最早由特罗布里奇 ( 1925) 提出。沃德尔 1932 年提出 “沉积学”是研究沉积物的学科。
20 世纪 30 ～ 50 年代沉积学继续得到了发展，更多的沉积岩石学专著相继出版。如特温霍费尔的 《沉积岩石学原理》( 1939) ，佩蒂庄约翰的 《沉积岩石学》( 1949) ，纳利夫金的 《相论》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉积岩石学》( 1940) ，什韦佐夫的 《沉积岩石学》( 1932) 等。此外，美国的克里宁、巴格诺尔德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，并出版有专著。这些著作内容不仅对沉积岩本身的研究有大大深化，标志着岩相古地理学已进入成熟的成长期，而且也开始了沉积作用和沉积过程的分析。因此，沉积学的形成与发展为岩相古地理学带来了新的生机，沉积学成为古地理分析的主要理论与方法。
( 3) 丰富发展阶段
岩相古地理学的丰富发展阶段主要从 20 世纪 50 年代至今。在经历了第一次世界大战( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大战 ( 1939 ～ 1945) 后，世界各国在 20 世纪 50 年代尚处于恢复时期，60 年代随着人类整体科学技术水平的提高，各国对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣，新技术方法和边缘学科的不断出现，将地球科学研究推上了新的阶段。60 年代末板块构造学说 ( Plate Tectonics) 的诞生，带动了众多学科相互结合、渗透。岩相古地理学也是在 20 世纪 50 年代以后得到迅速发展的，尤其是近十几年来，由于现代沉积研究的广泛开展，比较沉积学的兴起，相关学科新技术、新方法的应用，相关科学领域新成就的引进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使岩相古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃且发展很快的学科之一。
沉积学的发展带动了古地理学的发展，沉积学的若干理论成为古地理学的主要支撑理论。如国际沉积学会会议在 1967 ～1982 年期间相继召开了第七次至第十一次会议，苏联也于 1968 ～1979 年期间召开了第八届至第十一届全苏沉积岩石学会议。国际性和地区性的沉积学专业刊物和总结性专著也大量出版。最早出版的刊物是美国经济古生物和矿物学家学会 ( SEPM) 的 《沉积岩石学杂志》 ( 1931 年创刊) ，其后有国际沉积学会刊物 《沉积学》( 1962 年创刊) ， 《沉积地质学》 ( 1967 年创刊) ，苏联的 《沉积岩石学和沉积矿产》( 1963 创刊) ，《美国石油地质学家协会会志》，加拿大的 《海洋沉积》，英国的 《黏土和黏土矿物》和 《黏土矿物》，日本的 《黏土科学》，中国的 《岩相古地理》 ( 1981 年创刊) ，《沉积学报》 ( 1983 年创刊) 和 《古地理学报》 ( 1999 年创刊) 等。有关沉积学的专著更是层出不穷、不胜枚举，仅荷兰埃尔塞维尔出版公司出版发行的 《沉积学进展》丛书就已达 35 卷之多。
20 世纪 50 年代末至 60 年代初，由于引入了泥沙运动力学的理论，碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认，使沉积学的理论进一步发展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在“Paleocurrents and Basin Analysis” 一 书 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 术 语 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 “Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin”。板块学说的崛起使古地理研究不得不考虑移动的大陆和陆块对沉积作用的影响，特别是古地理的再建。盆地充填作用中的构造因素、沉积动力学、成岩成矿理论、碳酸盐沉积和重力流的理论都成为科学的沉积学的理论支柱。
板块构造研究对沉积作用及古地理演化方面的研究有着深刻的影响，因此，出现了沉积地质学和盆地分析等新兴分支学科。20 世纪 80 ～ 90 年代，地震地层学与沉积学的交叉，出现了影响巨大的层序地层学。许多国际组织和国家都组织实施了有关沉积盆地的研究课题，沉积盆地的构造学、地层学、沉积学、沉降史、充填史、热史及其与油气等资源关系的研究都取得了显著进展，出版了一系列专著，代表性的专著有 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。
这个阶段，许多国家也都非常重视沉积古地理图的编制工作，如编制全国或地区性的沉积古地理图。1986 年提出的全球沉积地质计划 ( GSGP) ，也把编制沉积古地理图列入研究计划之中。在中国，由中国石油化工集团公司组织的新一轮全国岩相古地理研究与编图工作已全面展开，也推动了岩相古地理学科的发展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉积作用机理的研究
20 世纪 50 年代初在地质学中极为重要的浊流沉积的发现，以及 60 年代中期等深流沉积和近年来风暴岩沉积的提出，不仅丰富了海洋沉积的知识，而且改变和充实了对沉积物流体的认识，表明自然界存在有牵引流和重力流两大类沉积物流体。大量水槽实验的资料和流体力学基本原理的引进，使得人们对沉积物流体的力学性质和机械作用机理获得了很好的运动学和动力学的解释，从而使各类沉积构造得到了很好的成因解释。大量卤水和稀释溶液的实验研究，以及热力学和化学动力学新成果的引进，使得人们对化学和生物化学沉积作用机理的了解日益深入。尤其是低温低压下的沉积矿物与沉积水体之间的热力学平衡的研究，成岩过程中矿物的转化和自生矿物的形成条件及形成机理的研究，孔隙溶液迁移机理及其对孔隙度 － 渗透率的控制作用的研究，都有不少可喜的进展。
( 2) 出现了一系列新技术和新方法
沉积模式的应用对沉积体加强了时间和空间分布和变化规律的研究。此外，在环境分析标志的研究方面，不仅传统方法日趋完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不断出现 ( 如地球化学方法) 。更值得注意的是，地球物理资料 ( 如各种测井资料、地震资料) 直接用来解释沉积环境将是很有前途的研究领域。
( 3) 对沉积盆地或大区域进行综合性的研究
大地构造对沉积盆地及沉积作用控制的研究，建立和完善了沉积盆地分类，这些是宏观沉积学和沉积地质学研究的任务，近十年来这方面已做了不少工作，但仍是今后研究的重要课题。
( 4) 成矿理论研究的不断深入和新型沉积矿床的发现
对各种火山沉积类型矿床、红海的热卤水、现代含铜沼泽、浊积岩中的石油、黑色页岩中的多金属矿床等的研究发现，经典的岩浆期后热液成矿理论业已证明并不全面，因而出现了很多新的成矿学说，如矿源层论、固结水成矿说、热水沉积学、侧分泌说及卤水成矿说等。
( 5) 数理统计和计算机技术的应用
数理统计和计算机技术在沉积古地理学中的应用开始于 20 世纪 30 年代，但长期以来只是些零星研究。从 60 年代开始，电子计算机和控制方法在地质学中得到广泛应用，这才有效地利用数学分析方法来解决沉积学中的各种复杂问题。如今各种数学分析方法已在沉积学中广泛应用，数据的电子计算机处理 ( EDP) 的普遍使用将是现代沉积学研究的重要标志。
0. 1. 4 中国岩相古地理学的发展
1949 年前，中国的沉积学和岩相古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其是近 30 年来得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学和现代沉积等方面也都获得了很大进展。
新中国成立后陆续出版了一批岩相古地理学方面的专著、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图 《中国古地理图》 ( 1955) ; 王鸿祯编著了我国第一本与古地理学相关的高等学校教材 《地史学教程》( 1956) ，并领导了中国第二代岩相古理图 《中国古地理图集》( 1985) 和 《中国层序地层研究》 ( 2000) 等研究总结工作; 刘宝珺、曾允孚等编著了 《沉积岩石学》( 1980) 、《岩相古地理基础和工作方法》( 1985) 、《中国南方岩相古地理图集 ( 震旦纪—三叠纪) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文杰编著了 《沉积岩石学》( 1986) ; 余素玉、何镜宇编著了 《沉积岩石学》 ( 1989) 和 《化石碳酸盐岩》 ( 1982) ;孙永传、李蕙生编著了 《碎屑岩沉积相和沉积环境》 ( 1986) ; 何镜宇、孟祥化编著了《沉积岩和沉积相模式及建造》( 1987) ; 贾振远、李之琪编著了 《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》( 1989) 等等。20 世纪 90 年代以来出版的有关著作和教材主要有: 孟祥化等编著了 《沉积盆地与建造层序》( 1993) 和 《内源盆地沉积研究》 ( 1993) ; 冯增昭等编著了《中国沉积学》 ( 1994) 、 《沉积岩石学》 ( 1993) 、 《碳酸盐岩岩相古地理学》 ( 1989) 、《华北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》( 2000) 、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》 ( 2001) ; 邓宏文等编著了 《沉积地球化学与环境分析》( 1993) ; 梅志超编著了 《沉积相与古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、张金亮编著了 《沉积相和沉积环境》( 1996) ; 赵澄林编著了 《沉积学原理》( 2001) ; 陆克政等编著了 《含油气沉积盆地分析》 ( 2001) ; 于兴河编著了 《碎屑岩系油气储层沉积学》( 2002，2008 第二版) ; 姜在兴编著了 《沉积学》( 2003) 。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和岩相古地理学的理论研究内容。
近 20 年来，我国的沉积学与岩相古地理研究以及编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20 世纪 70 年代以前的岩相古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70 年代以来，在现代沉积学理论的指导下，以沉积相、沉积体系分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多科学家提出编制第三代岩相古地理图，即恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，但是，编制这样的图件难度较大。
总之，岩相古地理学在融入盆地分析与层序地层学新的思路与方法后，已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿领域正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等 4 个主题展开，这就使沉积学、岩相古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及岩相古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源资源越来越紧缺的 21 世纪，沉积学及岩相古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。
❼ 古地理学报英文版属于ESI数据库收录吗
《古地理复学报》(英文版)被SCIE数据库制收录--《古地理学报》2017年...
集团SCI)的通知:由中国石油大学(北京)和科学出版社共同主办的英文科技期刊《古地理学报》(英文版)正式被SCIE(Science Citation Index-Expanded)数据库检索系统收录。
❽ 杜远生的个人介绍
杜远生，博士 ，教授 ，古生物学与地层学和海洋地质学专业博士生导师。 1982 年毕业于武汉地质学院地质系留校任教 。 1989 年获中国地质大学古生物学与地层学专业硕士学位， 1994 年获中国地质大学沉积学博士学位。曾任 2001 — 2005 教育部地球科学教学指导委员会秘书， 中国地质大学（武汉）地球科学学院院长（ 2000 — 2008 ）。现任中国地质大学（武汉）科技处处长， 中国矿物岩石地球化学学会岩相古地理专业委员会委员、湖北省古生物学会理事、 《古地理学报》副主编、《地质科技情报》副主编、《地球科学》杂志编委、国务院学位委员会学位点评审专家 等职务。 长期从事沉积地质学的教学和科学研究工作，先后获得 5 项自然科学基金和 20 余项其他项目资助，获湖北省自然科学一等奖 1 项，国家教学成果二等奖 2 项，湖北省教学成果一等奖 3 项、二等奖 1 项。主要研究方向：
1. 造山带古海洋学与盆山相互作用（秦岭—大别造山带、北祁连造山带、华南造山带）
2. 碳酸盐沉积学及烃源岩的地球生物学（华南泥盆纪、三叠纪等）
3. 事件沉积学（风暴岩、震积岩、海啸岩、浊积岩、 F-F 事件等）
4. 含油气盆地沉积学
现已出版专著、教材 5 部，公开发表论文 150 篇，包括 SCI 检索论文 10 篇， Ei 检索论文 14 篇。
❾ 发展阶段
该阶段主要从20世纪50年代至今。在经历了第一次世界大战（1914～1918）和第二次世界大战（1939～1945）的困扰后，世界各国20世纪50年代尚处于恢复时期，60年代随着人类整体科学技术水平的提高，各国对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣，新技术方法和边缘学科的不断出现，把地球科学推上了新的阶段。60年代末板块构造学说（Plate Tectonics）诞生，带动众多学科相互结合渗透。
沉积古地理学也是在20世纪50年代以后得到迅速发展的，尤其是近十几年来，由于现代沉积研究的广泛开展，新技术、新方法的应用，相关科学领域新成就的引进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使沉积古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃、发展很快的学科之一。
沉积古地理学研究十分活跃的表现，首先是国际性和区域性的学术讨论会相当频繁，如国际沉积学会会议在1967～1982年期间相继召开了第七次到第十一次会议，前苏联也于1968～1979年期间召开了第八届到第十一届全苏沉积岩石学会议。其次是国际性和地区性的沉积学专业刊物和总结性专著大量出版。最早出版的是美国经济古生物和矿物学家学会（SEPM）的《沉积岩石学杂志》（1931年创刊），国际沉积学会刊物《沉积学》（1962年创刊），《沉积地质学》（1967年创刊），前苏联的《沉积岩石学和沉积矿产》（1963创刊），《美国石油地质学家协会会志》，加拿大的《海洋沉积》，英国的《粘土和粘土矿物》和《粘土矿物》，日本的《粘土科学》，中国的《岩相古地理》（1981年创刊），《沉积学报》（1983年创刊）和《古地理学报》（1999年创刊）等。有关沉积学的专著更是不胜枚举，仅荷兰埃尔塞维尔出版公司出版发行的《沉积学进展》丛书就已达35卷之多。
20世纪50年代末至60年代初，由于引入了泥沙运动力学的理论，碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认，使沉积学的理论进一步发展。1963年P.E.Potler和F.J.Pettijohn在《Paleocurrents and Basin Analysis》一书中首先提出了盆地分析的术语和概念。C.E.B.Conybeare（1979）出版了《Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin》。板块学说的崛起使古地理研究不得不考虑移动的大陆和陆块对沉积作用的影响，特别是古地理的再建。盆地充填作用中的构造因素、沉积动力学、成岩成矿理论、碳酸盐沉积和重力流的理论都成为科学的沉积学的理论支柱。
板块构造对沉积作用及古地理演化有深刻的影响，因此，出现了沉积地质学和盆地分析等分支学科。20世纪80年代至90年代，地震地层学与沉积学的交叉，出现了影响巨大的层序地层学。许多国际组织和国家都组织实施了有关沉积盆地的研究课题，沉积盆地的构造学、地层学、沉积学、沉降史、充填史、热史及其与油气等资源关系的研究都取得了显著进展，出版了一系列专著和论文，代表性的专著有 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。
这个阶段，许多国家也都非常重视沉积古地理图的编制工作，如编制全国或地区性的沉积古地理图。1986年提出的全球沉积地质计划（GSGP），也把它列入研究计划之中。
随着沉积学各个领域研究的深入和大量资料的积累，沉积古地理学正在逐渐形成一系列沉积学的分支学科：“陆源碎屑沉积学”、“碳酸盐岩沉积学”、“物理沉积学”、“化学沉积学”、“沉积相和古地理学”、“沉积建造学”、“宏观沉积学”，以及“沉积地貌学”、“沉积地球化学”、“环境沉积学”等。
概括来说，沉积学各个领域的重要进展有6个方面。
（1）对各类沉积岩成因的研究大为深入
以碳酸盐岩最为突出，对其成分、结构构造、沉积和成岩作用、沉积环境等方面的认识与传统的认识已大不一样：现已确认机械作用在其形成过程中起着极其重要的作用，生物的作用也比原来估计的大得多，成岩作用的研究不再停留在阶段分析上，而已深入到成岩序列和成岩环境的分析上。碳酸盐岩的新认识也促进了其他内源岩研究的发展。
（2）沉积作用机理的研究有很大的发展
20世纪50年代初在地质学中极为重要的浊流沉积的发现，以及60年代中期等深流沉积和近年来风暴岩沉积的提出，不仅丰富了海洋沉积的知识，而且改变和充实了对沉积物流体的认识，表明自然界存在有牵引流和重力流两大类沉积物流体。大量水槽实验的资料和流体力学基本原理的引进，使得人们对沉积物流体的力学性质和机械作用机理获得了很好的运动学和动力学的解释，从而对各类沉积构造得到了很好的成因解释。大量卤水和稀释溶液的实验研究，以及热力学和化学动力学新成果的引进，使得人们对化学和生物化学沉积作用机理的了解日益深入。尤其是低温低压下的沉积矿物与沉积水体之间的热力学平衡的研究，成岩过程中矿物的转化和自生矿物的形成条件及形成机理的研究，孔隙溶液迁移机理及其对孔隙度-渗透率的控制作用的研究，都有不少可喜的进展。
（3）出现了一系列新技术和方法
重要的是沉积模式的应用，对沉积体加强了时间和空间分布和变化规律的研究。此外，在环境分析标志的研究方面，不仅传统方法日趋完善（如粒度分析），而且新方法不断出现（如地球化学方法）。更值得注意的是地球物理资料（如各种测井资料、地震资料）直接用来解释沉积环境将是很有前途的研究领域。
（4）对沉积盆地或大区域进行综合性的沉积地质学研究
大地构造对沉积盆地及沉积作用控制的研究，建立和完善了沉积盆地分类，这些是宏观沉积学和沉积地质学研究的任务。近十年来这方面已做了不少工作，但仍是今后研究的重要课题。
（5）新型沉积矿床的发现和成矿理论研究的不断深入
对各种火山沉积类型矿床、红海的热卤水、现代含铜沼泽、浊积岩中的石油、黑页岩中的多金属矿床等的研究，经典的岩浆期后热液成矿理论业已证明并不全面，因而出现了很多新的成矿学说，如矿源层论、固结水成矿说、热水沉积学、侧分泌说及卤水成矿说等。
（6）数理统计和计算机技术的应用更加广泛和深入
数理统计和计算机技术在沉积古地理学中的应用开始于20世纪30年代，但长期以来只是些零星研究。从60年代开始，电子计算机和控制方法在地质学中得到广泛应用，这才有效地利用数学分析方法来解决沉积学中的各种复杂问题。如今各种数学分析方法已在沉积学中广泛应用，数据的电子计算机处理（EDP）的普遍使用将是现代沉积学研究的重要标志。
❿ 四川盆地北部栖霞组-茅口组热液白云岩特征与成因
张军涛1 龙胜祥1 李国蓉2 李宏涛1 吴世祥1
（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；2.成都理工大学，成都 610059）
摘 要 热液白云岩形成机制及其油气储层地质研究是当前白云岩研究领域的重要科学问题。本文以四川盆地北部的广元峡沟煤矿剖面白云岩为研究对象。该剖面由下部地层向上，白云岩化程度逐渐增强，颜色由深到浅，岩性由生屑灰岩逐渐过渡到斑状白云岩，然后再到中粗晶白云岩，上部覆盖茅口组泥灰（云）岩。中粗晶白云岩，发育于栖霞组顶部和茅口组底部，由中晶到粗晶的半自形-自形白云石组成，其中可见鞍状白云石。岩石中溶蚀孔洞发育，孔隙内有沥青充填。微晶灰岩的δ13CVPDB值为3.23‰，δ18OVPDB值为-5.03‰；白云石样品的碳氧同位素具有一定的差异，但明显低于灰岩样品值，δ13CVPDB值为3.29‰～4.14‰，δ18OVPDB值为-6.07‰～-6.75‰。流体来源可能为经历了深循环的大气降水。在断裂活动时，深部热液流体沿断裂向上运移，当运移到栖霞组和茅口组时，由于有吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵，流体的运移被减缓甚至停滞，促使围岩发生白云岩化，溶蚀作用也同时发生，产生溶蚀孔隙。由此在栖霞组顶部和茅口组底部可能形成热液白云岩储层，具有一定的储集意义。
关键词 热液白云岩 形成机理 储集意义 中二叠统 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.
国家科技部基础研究发展规划（973）项目《下古生界碳酸盐岩优质储层形成与分布预测》（编号2012CB214802）国家科技重大专项《海相碳酸盐岩层系优质储层分布与保存条件评价》（编号2011ZX05005002）资助成果
Key words hydrothermal dolomite；forming mechanism；reservoir；Qixia Formation and MaokouFormation；Sichuan Basin
热液白云岩作为一种特殊的白云岩类型，备受关注［1］，又因其形成过程中通常伴有热水溶蚀发生［2］，可形成优质油气储层，近来也成为石油地质学研究的一个热点［3］。
中二叠统在四川盆地部分区域发育有一定规模的白云岩化，川西地区中二叠统钻遇白云岩有4口井，其中获工业气井、小气井和气测异常井各1口，另一口无异常。川中女基井栖霞组钻有中-粗晶白云岩11.5m，并获工业气流。前人对其成因已有了初步探索：峨眉、汉旺及宝兴一带白云岩形成于海水、淡水混合作用，继后又受地壳升降、褶皱、火山等影响，是多种、多期成岩作用叠加的产物［4］；华蓥山灰岩中的透镜状、团块状白云岩是来自玄武岩风化所产生的富Mg水及岩浆残余水经构造活动，对周围石灰岩交代或结晶的产物［5］；盆地及其周缘地区发育的细晶至粗晶白云岩和白云质灰岩主要是由埋藏白云石化作用形成的［6 ］；川西南一带次生白云岩属埋藏热液成因，而在其以东的广大地区则以混合水成因为主［7］；滇东—川西地区有块状白云岩和斑状白云岩两种类型，都形成于玄武岩淋滤白云化，即白云岩是在埋藏环境中较高温度条件下形成的，白云化流体来自淋滤峨眉山玄武岩的大气降水，Mg来自玄武岩中铁镁矿物的风化分解［8］。前人研究表明，四川盆地中二叠统白云岩可能形成于埋藏期热液作用，但白云岩化流体性质与白云岩化模式仍存在争议，其储集意义仍缺乏充分研究。因而，研究四川盆地中二叠统发育的白云岩，可以为热液白云岩这一研究热点与难点提供新的制约，并可探索其在四川盆地的储集意义。
1 岩石学特征
研究对象为四川盆地北部广元峡沟煤矿剖面的栖霞组与茅口组（图1）。野外产状上，由下部地层向上，白云岩化程度逐渐增强（图2），颜色由深到浅，从深灰色到灰色，岩性由生屑灰岩（图3A）逐渐过渡到斑状白云岩（图3B），然后再到中粗晶白云岩（图3C），白云岩纵向上厚度在100m左右，横向展布受现今的峡沟控制，范围未知，上部覆盖茅口组泥灰（云）岩，其中见有一套辉绿岩侵入体（图3D）。
生物碎屑灰岩：是栖霞组中原始未经蚀变的基质岩石。深灰色，中厚层，生物碎屑发育，富含腹足类、头足类、有孔虫、棘皮类和珊瑚等生物化石，生屑多为亮晶方解石，粒间为泥晶胶结，未见白云岩化，但常见有泥质夹层，各种孔隙均不发育（图4A）。
斑状云灰岩：是灰岩和白云岩的过渡岩类，发育于栖霞组中上部和茅口组的底部，表现为灰岩中白云石呈花斑状产出，手标本中晶体较粗的白云石与泥晶方解石差异明显，界线分明，其中斑块内的白云石多为半自形—自形中晶—粗晶，可见有少量的鞍状白云石。生屑灰岩原岩中泥晶胶结物易于白云岩化，而生屑较难白云岩化，呈残余产出。晶间孔、溶孔、裂隙、缝合线发育。白云石晶间可见有灰岩的残余（图4B）。
图1 四川盆地北部地质简图
图2 峡沟煤矿栖霞组-茅口组岩性剖面简图
图3 川北中二叠统热液白云岩的野外特征
中粗晶白云岩：发育于栖霞组顶部，由中晶到粗晶的半自形—自形白云石组成，多为镶嵌接触，并可见鞍状白云石，鞍状白云石表现为粗大的晶体，弯曲的晶面，雾心亮边，正交光下波状消光，基本不见灰岩残余，溶孔发育（图4C）。
辉绿岩：见于茅口组中，呈岩体产出。镜下具有明显的辉绿结构，即辉石的平均粒径大于斜长石平均长度，表现为板条状斜长石组成的格架内填充一粒或几粒与其大小相当的辉石。辉绿岩是典型的浅成侵入岩（图4D）。
2 岩石储集空间
在川北广元峡沟煤矿的野外剖面中，热液白云岩中孔隙非常发育，其中主要的孔隙类型有溶孔溶洞、晶间孔隙和裂缝三大类。
溶孔溶洞：集中于栖霞组的顶部，在中粗晶白云岩中尤为发育，最大的溶洞直径可达十几厘米，呈椭圆形，孔隙边缘充填有少量的鞍状白云石、方解石以及沥青等，是本区热液白云岩中最重要的储集空间。
晶间孔隙：发育在中粗晶白云岩和花斑状白云岩中，在一些中粗晶白云岩中一些晶间孔隙由于沥青的充填而呈花斑状。其常与溶孔、裂缝相伴生，其中多有沥青充填，是本区重要的储集空间。
裂缝：发育在峡沟煤矿栖霞组的各类岩石中，特别是在溶孔发育的部位，呈网状发育，其中多为沥青充填，也有部分为方解石充填。
图4 川北中二叠统岩石显微特征
3 形成条件分析
3.1 沉积环境
四川盆地中二叠统属于开阔台地碳酸盐岩沉积。王宓君等（1989）认为其主要为开阔台地-广海陆棚沉积环境，广元—万县—黔江一带、贵州遵义一带发育广海陆棚相带；而据马永生、陈洪德等（2009）发现，这一时期发育的碳酸盐岩台地规模巨大，涉及整个中上扬子区域，这一台地由中央向四周，由局限台地→开阔台地→斜坡盆地过渡。中二叠统时期，海水由南、东南、北、西北多方向入侵四川地区，古陆范围显著缩小，陆源物质供给作用弱，围绕古陆缺乏陆相或陆源碎屑岩沉积相带，四川地区主要为浅水台地碳酸盐岩沉积，仅在四川盆地以南贵州遵义一带，以东万县—利川一带及巫溪—兴山一带有陆棚沉积，浅水台地规模宏大，具有陆表海台地性质，同时，中二叠统普遍发育珊瑚、苔藓虫、腕足、
油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4
类生物化石，浅水台地上海水盐度正常，具有开阔海台地特征，浅水台地与陆棚接触地带是高能相带的优势发育区域。在川北的广元地区，栖霞组—茅口组为生屑滩沉积环境。中二叠统不具有沉积生成白云岩化的环境，由此可以推测其白云岩可能是后期形成的。3.2 白云岩化作用
川北地区栖霞组沉积时期的沉积环境不具备发生大规模白云岩化的条件，同时，白云岩的岩石学特征也显示本区的白云岩并非是在同生或准同生期形成的，其很可能形成于埋藏条件下的热液环境中。
本区白云岩的主要组成矿物为中-粗晶白云石（图4B，C），不同于准同生期白云岩的粉细晶白云石，反映其形成于埋藏环境下，或者早期形成后经历了后期的重结晶作用改造。另外，云灰岩呈花斑状白云岩化，并呈现出泥晶胶结物白云岩化、生屑未白云岩化的选择性白云岩化特征（图4C），这是埋藏期白云岩化的典型特征。
另外，鞍状白云石的存在，也是埋藏条件下热液白云岩化的标志之一。鞍状白云石在本区多以孔隙充填物的形式存在（图5），也常见于白云岩基质中（图4C）。鞍状白云石晶体巨大，一般为粗晶，甚至巨晶，晶面弯曲，呈马鞍状，常具有雾心亮边，在正交光下呈波状消光。一般认为鞍状白云石多形成于80～160℃、高盐度的流体中，为低温热液矿物，其特殊的晶体形态是快速结晶的结果。
图5 热液白云岩中的鞍状白云石
本区白云岩的地球化学特征也显示其形成于热液环境中。通过碳氧同位素分析可以初步确定白云岩化流体的性质。一个栖霞组微晶灰岩的δ13CVPDB值为3.23‰，δ18OVPDB值为-5.03‰（表1；图6）；白云石样品的碳氧同位素具有一定的差异，但明显低于灰岩样品，δ13CVPDB值为3.29‰～4.14‰，δ18OVPDB值为-6.07‰～-6.75‰（表1；图6）。两者间碳同位素值相近，反映其具有相似的碳来源，应该为交代作用形成的；白云岩中偏负的氧同位素值，说明其形成于高温流体中，但差异并非十分迥异，因此应该不是岩浆热液，很可能是经历了深循环的大气降水，在循环过程与围岩发生了充分的分馏，使得具有了相近的碳氧同位素特征。而后期方解石充填物的碳氧同位素变化较大，δ13CVPDB值从0.43‰到5.17‰，δ18OVPDB值从-10.72‰到-1.95‰（表1；图6），这些差异反映了流体来源的多样性，既有早期海水胶结的产物，与灰岩值相近，又有与白云岩同源的流体，与白云岩值相近，也存在有后期大气降水的产物，具有极低的氧同位素值。
图6 川北中二叠统白云岩碳氧同位素交会图
表1 川北中二叠统白云岩碳氧同位素数据
本区白云岩的有序度也相对较低，花斑状云灰岩中白云石最低值仅为0.50，在细晶白云岩中最高为0.78（表2），且晶体越粗有序度越低，说明白云岩形成时，结晶速度较快。反映了白云岩为热液环境的产物，是典型的热液白云岩。
表2 川北中二叠统白云岩有序度数据
综合分析认为，白云岩为热液白云岩化作用形成，但热液可能并不是岩浆热液，很可能来源于深层的热卤水或深循环的大气降水。
4 白云岩储层形成模式
热液白云岩以较大溶蚀孔隙（一般可见溶蚀扩大缝）、中粗晶白云岩以及溶蚀孔内有少量的鞍状白云石充填物为特征。对于其形成模式国内外已有了较为详尽的阐述，一般受断层控制，溶蚀发生在断裂破碎强烈处或流体运移遇到堵塞的区域。除了热液白云岩化外，断裂和封盖层是其形成的另外两个条件（图7）（Esteban and Taberner，2003）。
图7 热液溶蚀改造模型
热液溶蚀并非越热越溶解。白云石在水中的溶解度极小，而H2S和CO2可能是碳酸盐最为重要的溶解介质（黄思静等，2008）。但是H2S和CO2都是中性气体，如果不溶解于水，其化学反应能力很弱，且这两种气体在水中的溶解度都是随温度的增加而降低的，因而H2S和CO2在深埋藏的高温条件下都更趋向于以气体形式存在；在相对低温条件下，H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力反而较强，这就是所谓的低温倒退溶解模式，即冷却水溶蚀模式。碳酸盐溶解需要热流体冷却的过程，造成这种冷却的一个重要的地质过程就是断裂活动引起热流体的向上运移。
断裂活动是发生热溶蚀作用的关键，以断裂为通道的热流体可以通过冷却、混合等多种方式对白云岩进行溶蚀，形成溶蚀孔隙，在中二叠统沉积以后，四川盆地经历了多期次的构造活动，为热液白云岩的形成提供了条件。结合川北的地质背景，可以建立起储层形成模式：在断裂活动中，深部热液流体沿断裂向上运移，当运移到栖霞组顶部时，由于茅口组和吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵，流体的运移被减缓甚至停滞，促使围岩发生白云岩化，溶蚀作用也同时发生，产生溶蚀孔隙，在栖霞组顶部和茅口组底部形成热液白云岩储层。因此在四川盆地中二叠统中可能发育有此类热液白云岩储层，具有一定的勘探前景。
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