塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩碳氧稳定同位素地球化学特征

1 引言塔里木盆地是我国最大的内陆含油气盆地，寒武系-奥陶系是塔里木盆地的主力烃源岩发育层段,也是勘探的重要目的层段之一。

目前在塔里木盆地已发现的唯一的亿吨级大油田——塔河轮南油田，即是以寒武系-奥陶系为烃源岩、奥陶系碳酸盐岩为储集层的油藏。

因此,正确认识塔里木盆地寒武纪-奥陶纪烃源岩的分布规律,对于我们有效地指导塔里木盆地的油气勘探具有重要的理论和实际意义。

寒武系-奥陶系泥质烃源岩是塔里木盆地东部满加尔富生烃坳陷的主力烃源岩。

在塔里木盆地多年的油气勘探中,有关其有机质丰度、类型、生烃潜力、油(气)源对比等方面,都进行了相当深入的研究,取得了丰硕的成果。

相对而言,对塔里木盆地寒武系-奥陶系泥质烃源岩发育的构造和沉积背景控制的认识尚待进一步深入,而这直接关系到对泥质烃源岩的评价和空间分布的预测。

进而通过对塔里木盆地寒武系-奥陶系泥质烃源岩发育的宏观构造和沉积背景的探讨,为合理地进行塔里木盆地寒武系-奥陶系优质泥质烃源岩的分布预测提供必要的地质依据。

2 区域地质概况塔里木盆地发育震旦系与下古生界(Z-S )海相一海陆交互相地层、上古生界(D-P)海陆交互相一陆相地层、中生界(T-K)陆相地层以及新生界(E-Q)海相一陆相地层。

寒武系一奥陶系海相烃源岩是主力烃源岩层。

奥陶系烃源岩分布于满加尔凹陷、塔中隆起、塔北隆起、阿瓦提凹陷及柯坪露头区。

盆地先后经历了塔里木、库鲁克塔格、加里东、海西、印支、燕山、喜山等多期构造运动，历经多次沉降与隆升，不同构造层呈现不同的复杂构造特征，通常以下古生界“三隆四坳”的构造格局将盆地划分为7个构造单元，自北向南依次为:库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、中央隆起、西南坳陷、塔南隆起、东南坳陷(图1)。

塔里木盆地边缘受多阶段板块运动的影响，产生多期地质热事件，它们发育的时代分别为震旦纪一寒武纪、奥陶纪、二叠纪、白里纪等。

塔里木盆地油气形成和演化受盆地演化和地质热事件的影响，具有复杂的多期次、动态化特征。

塔里木盆地轮南油田奥陶系和三叠系原油碳同位素偏移的古环境解释卢鸿;孙永革;彭平安【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2003(025)005【摘要】通过对轮南14井正构烷烃和类异戊二烯烃的单体碳同位素分析,证实该井奥陶系和石炭系油藏具有相同或相似的油源,均属奥陶系源岩产物;而三叠系油藏与奥陶系、石炭系油藏具有较大的碳同位素差异,反映其油源不同;无论是正构烷烃还是类异戊二烯烃的单体碳同位素值,均呈现出三叠纪油藏较轻、奥陶纪原油较重的分布,这与地史上原油碳同位素的长期变化规律相吻合.对于奥陶纪和三叠纪之间如此大的时间跨度,不宜于以常规的简单的母源、成熟度和沉积环境方面的差异来解释上述"异常"分布,而应该结合大气CO2浓度及生物生长速率等环境变化因素来解释.资料表明,地史中全球范围内的古环境(大气CO2浓度变化和藻类生长速率)演变共同造成了奥陶纪的正向变化和三叠纪的负向变化.【总页数】6页(P481-486)【作者】卢鸿;孙永革;彭平安【作者单位】中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640;中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640;中国科学院,广州地球化学研究所,有机地球化学国家重点实验室,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TE121.3【相关文献】1.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩碳氧稳定同位素地球化学特征 [J], 王安甲;初广震;黄文辉;王旭2.浙江煤山二叠-三叠系界线剖面有机和无机碳同位素变化与古环境 [J], 南君亚;刘育燕3.塔里木盆地寒武-奥陶系烃源岩萘、菲系列化合物单体碳同位素特征 [J], 林俊峰;张敏;张利红;张小东4.塔里木盆地塔北、塔中地区寒武-奥陶系碳酸盐岩中可溶有机组分的碳同位素逆转现象 [J], 张中宁;刘文汇;郑建京;王琪;陈国俊5.塔里木盆地轮古7井区以东奥陶系古岩溶储层碳氧同位素地球化学特征研究 [J], 张庆玉;梁彬;曹建文;淡永;李世银;李景瑞;郝彦珍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

文章编号:1001-6112(2007)03-0292-06塔河油田奥陶系油田水同位素特征及地质意义贾存善1,2,马旭杰3,饶 丹2,高仁祥2(1.中国矿业大学资源与安全工程学院,北京 100083; 2.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡 214151; 3.中国石化西北分公司勘探开发研究院,乌鲁木齐 830011)摘要:塔河油田奥陶系地层水的 D(SM OW )分布于-44.7 ~-61.0 ,表明为古大气降水和原生沉积水的混合水,并以古大气水为主。

根据油田水的高压物性参数、HC O -3离子碳同位素、锶同位素87Sr/86Sr 比值等的横向变化规律,大致判断出塔里木盆地阿克库勒凸起古大气水的优势流动方向为从阿克库勒凸起的东北构造高地向鼻凸倾伏的西南方向流动,并且在此流动过程中由构造轴部向两翼分流,通过对断裂、裂隙等薄弱带的不断溶蚀扩大,最终形成塔河油田奥陶系复杂的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,为油气聚集成藏提供了有效的储集空间。

因此,古大气水流动的方向对岩溶缝洞系统的分布以及缝洞单元的连通性具有重要的控制作用。

关键词:岩溶缝洞系统;同位素;油田水;奥陶系;塔河油田;塔里木盆地中图分类号:T E133 文献标识码:AISOTOPIC CHARACTERISTICS OF OIL FILED WATERSFROM ORDO VICIAN OIL ACCUMULATIONS IN TAHE OILFIELD AND ITS GEOLOGICAL SIGNIFICANCESJia Cunshan 1,2,M a Xujie 3,Rao Dan 2,Gao Renx iang 2(1.College of Resour ce &S af ety Engineer ing ,China Univer sity of M ining &T echnology ,Beij ing 100083,China;2.Wux i Resear ch I nstitute of Petr oleum Geology ,SI N OPEC,W ux i ,J iangsu 214151,China;3.Ex p lor ation &Pr oduction Resear ch I nstitute of N or thw est Br anch Comp any ,SI N OPEC,Ur umq i,X ingj iang 830011,China)Abstract:H y drog en isotope values( D)of oil field waters from the Ordovician oil accum ulations in Tahe oilfield co ver -44.7 ~-61.0 (SM OW),fro m w hich one can conclude that the oilfield w aters ar e mostly paleo atmo spheric w aters mixed w ith orig inal sedim ent seaw ater.Based o n the transv erse chang e tr ends o f the parameters in these oilfield w aters,such as high pr essure physical par am eter,carbon iso to pe o f H CO -3electronegativ e ion and87Sr/86Sr ratio of strontium iso to pe,one can ro ug hly deduce thatthe predom inant flow direction of paleo atmospheric w ater is from the no rtheastern tectonic high po sitio n to the so uthw estern plung e end of the Arkekule no se salient.In this process,the current flow ed from ax is to tw o w ing s of the tectonic,w hich w ould cut through w eakness belt of faults o r cracks and enlarg e the space by carbonates corro sion,finally form ed com plicated karst fracture cavity system o f the Ordovi cian carbonates in Tahe Oilfield.T herefore,the flow direction o f paleo atm ospher ic w ater controled the distribution o f fracture cavity system and connectivity of fr acture cavity cells.Key words:Karst fracture cavity system;isotope;oil field water;the Ordovician;Tahe Oilfield;the Tarim Basin 过去曾认为油田水代表原生水或原始捕集的沉积水。

塔中地区晚寒武—奥陶世碳酸盐岩δ13C同位素组成特征朱金富于炳松黄文辉初广震吕国（中国地质大学北京100083）摘要通过研究、分析塔里木盆地塔中地区寒武系至奥陶系海相碳酸盐岩的碳、氧同位素组成特征，分析和探讨了影响塔中地区寒武系至奥陶系碳酸盐岩碳同位素变化的原因。

结果表明，寒武-奥陶系海相碳酸盐岩的碳同位素的变化可能与海平面变化有密切联系，在晚寒武世至早奥陶世晚期为一海退期，有机质产率及有机碳埋藏速率的下降导致了碳酸盐岩δ13C 值的降低；而在早奥陶晚期-中奥陶世为一海侵期，有机质产率及有机碳埋藏速率的增加导致了碳酸盐岩δ13C值的增高；晚寒武世至早奥陶世海水中的硫酸盐含量高,硫酸盐细菌的还原作用使有机质氧化,从而导致碳酸盐岩δ13C值降低。

关键词寒武-奥陶系碳酸盐岩碳同位素海平面变化硫酸盐第一作者简介：朱金富，男，1978年生，中国地质大学（北京）在读博士，研究方向：含油气盆地沉积学碳氧稳定同位素是解释碳酸盐岩成因的一种重要的地球化学标志。

同时，碳、氧同位素分析是古环境研究中常用的一种手段，它在恢复水体的古温度、古盐度和研究沉积物成岩作用等方面已得到了广泛的应用。

近年来，有关碳氧同位素与海平面变换的关系的研究备受关注（彭苏萍等，2002年；邵龙义，1999年；李儒峰,刘本培，1996年；刘传联，1998年等）。

本文通过对塔里木盆地塔中地区寒武系至奥陶系碳酸盐岩中碳同位素的分析，探讨了碳同位素与沉积环境、相对海平面变化及硫酸盐含量的关系。

塔中低凸起位于塔里木盆地中部，北与满加尔凹陷、南与塘古孜巴斯凹陷、西与巴楚低凸起、东与塔东低凸起相接。

东西长约300km，南北宽约160km，面积约4.8ⅹ104km2(图1所示)。

它分为塔中І号断裂构造带、塔中北坡及中央垄断垒带三个构造单元。

塔中地区地层发育比较齐全，除了缺失侏罗系和大面积缺失震旦系外，寒武系至古-新近系均有分布。

图1 塔里木盆地塔中地区构造位置塔中地区寒武系-奥陶系的岩石类型主要为石灰岩和白云岩两大类型；其次是这两类岩石之间的过度类型；其中寒武系主要以白云岩为主，而奥陶系主要是以石灰岩为主。

塔里木盆地阿北、顺北区块古生界碳、氧同位素特征及其环境意义李彬，李谦中国地质大学（北京）能源学院，北京（100083）摘 要：主要介绍了碳、氧同位素的分析原理和其在沉积环境方面的意义，分析了塔里木盆地阿北、顺北区块古生界样品的测试数据，得到以下认识：古生界该区块沉积水体相对封闭，碳、氧同位素比值的变化与沉积环境的变化有较好的相关性；运用计算Z 值判断该区块古生界主要为海相沉积；利用碳、氧同位素的变化对海平面变化的响应，研究了区块古生代海平面的变化。

关键词：塔里木盆地，古生界，碳，氧同位素，沉积环境，海平面变化稳定同位素地球化学是根据相同元素的同位素之间具备稍有差异的热力学和物理学性质而建立的一门科学（Urey ，1947）。

这些同位素在化学和物理反应中的行为略有差异。

当它们或者含有它们的化合物参加反应或经历变化时，同位素就会被分离或分馏，引起同位素相对丰度的变化[1]。

60年代以来，对影响水体碳酸盐沉淀物中氧、碳同位素组成的因素及原始同位素的保存条件等有了深入的认识与了解。

研究表明，碳酸盐中稳定同位素组成对古气候和古环境的变化反应灵敏，这对于化石群落保存较少或不易全面观察的碳酸盐岩油气勘探区尤为有意义。

1. 稳定同位素分析原理稳定同位素的丰度通常用两种物质同位素的比值来表示，国际上通用的标准为：1000}/]{[×−=S S A A R R R δA δ为处于A 相的重同位素与轻同位素的比值，S R 为标准物质的重轻同位素的比值。

碳酸岩中的碳和氧的同位素通常以PDB(Pee Dee belemnite)标准给出，硫同位素通常以CDT(Conyond Diablo Toilette )标准给出[3]。

氧有三种稳定同位素，丰度分别为16O ＝99.762、17O ＝0.038和18O ＝0.200 (Tuli ， 1985)。

由于18O 与16O 质量差异明显且丰度值大，因此用18O /16O 值来表示氧同位素组成。