羌塘盆地胜利河—托纳木地区早白垩世沉积环境及石油地质意义

【摘要】：羌塘盆地是西藏地区目前最大、保存最完整的中生代海相沉积盆地,也是中国大陆目前勘探程度最低的海相含油气区,中生界具有巨大的油气资源潜力。长期以来,多数研究者认为,侏罗纪末,盆地发生一次明显的构造隆升,转变为陆相盆地,白垩纪大部分地区以剥蚀为主,缺失下白垩统。近年来,先后有区内早白垩世海相沉积的报道。羌塘盆地是否有海相早白垩世沉积,岩相组合、分布状况如何?开展进一步研究对盆地评价下伏油气的保存条件具有重要意义。为此,本文以那底岗日地区中生界发育并出露实测剖面为依托,结合胜利河、托纳木、长蛇山等地区初步判断具有早白垩世时代依据的油页岩地层辅助短剖面的实测研究,采用沉积学、古生物化石与岩石地球化学、Re-Os同位素年代学相结合的研究方法,通过野外调查研究及室内实验测试,结合沉积地质、古环境等方面的资料收集分析,对北羌塘盆地胜利河—那底岗日—托纳木一带早白垩世海相地层的时代、区域展布规模、沉积环境以及产出背景等进行了系统的研究,得出了以下认识： 1.羌塘盆地构造活动强烈,根据基底构造和盖层构造变形特征,可将盆地划分为若干个构造单元,胜利河—托纳木地区主要分布于北羌塘坳陷的龙尾湖凹陷和托纳木藏布凹陷；区域地层特征显示,晚侏罗世—早白垩世北羌塘坳陷的地层整体呈现为由海相沉积向陆相沉积转化的海退沉积演化序列,胜利河—托纳木地区中生代地层发育较完整。 2.对那底岗日剖面测量显示,自底到顶上三叠统那底岗日组至下白垩统上部的雪山组连续出露,主要发育陆源碎屑岩、碳酸盐岩、膏盐岩和火山岩四大类岩石。其中微量元素研究表明,晚侏罗世时期,那底岗日地区处于相对低能的水体环境,为高盐度贫氧环境；早白垩世那底岗日地区逐渐变为潮湿—干旱炎热高盐度的贫氧—氧化环境,且盐度高于上侏罗统。另外根据稀土元素分布、微量元素、总有机碳与沉积环境的关系,推断晚侏罗世—早白垩世那底岗日地区经历了干热和相对温湿频繁交替变更的气候演化过程。那底岗日地区主要发育火山岩沉积体系、冲积扇沉积体系、三角洲沉积体系和潮坪—泻湖沉积体系4种沉积体系,原索瓦组的时代为晚侏罗世—早白垩世。其中未命名组的时代为早白垩世,主要为泻湖—潮坪沉积,页岩发育于泻湖环境。 3.野外追踪和室内资料收集发现,在胜利河、长蛇山、那底岗日和托纳木等地均发育泻湖环境沉积的一套油页岩(页岩)—膏岩地层组合。Re-Os同位素测年得出胜利河油页岩的等时线年龄为(101±24)Ma,初始值为1.84±0.1],MSWD=3.5,该测年结果与该油页岩地层及其相当层位产出的孢粉(Dicheiropollis, Cicatricosisporites, Lygodiumsporites, Jiaohepollis, Classopollis等)基本一致,均表明该油页岩地层所属时代为早白垩世。对胜利河—托纳木地区油页岩、页岩—膏岩地层对比表明,该套油页岩地层为早白垩世沉积,位于玛尔果茶卡—普若岗日凸起的内侧,因此可能具有区域性展布的特征,在胜利河—长蛇山地区可能厚度最大,向东逐渐变薄,并过渡为页岩沉积,向西过渡为灰岩沉积。 4.对羌塘盆地晚侏罗世—早白垩世时代的地层重新厘定表明,雪山组和原索瓦组上段地层沉积时代均跨入了早白垩世,属于相同时代的产物,为同期异相的产物。虽然在北羌塘盆地不同地区的岩性组合存在一定的差异,还是可以推断北羌塘盆地可能存在广泛的早白垩世地层。 5.有机地球化学、同位素地球化学的研究均可表明,古地理变化、海平面升降、生物群差异以及气候的变化均对其的形成有一定的影响,胜利河—托纳木地区油页岩主要为泻湖相沉积,沿海湾边缘近岸呈带状展布。