近期,四川盆地中二叠统茅口组一段(茅一段)“眼皮-眼球状”灰岩取得系列勘探突破,显示出良好的勘探前景。茅一段发育含海泡石的层系,目前的研究多聚焦在源-储特征及成因等方面,对其沉积古环境与地质意义探讨较少。成都理工大学宋金民副教授等以茅一段含海泡石层系为研究对象,通过岩石薄片鉴定、扫描电镜观察、主量/微量元素和碳/氧同位素测定等分析方法,系统恢复了茅一段沉积期的古盐度、古温度、古气候、古氧化还原条件和古陆源输入条件,建立了凉水环境下含海泡石层系的沉积模式,并揭示其蕴含的沉积地质意义,提出含海泡石层系的厚度分布特征揭示了四川盆地茅口组具有“两台一凹”的沉积格局,“C”形的通江—长寿凹陷内含海泡石层系的厚度大。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第6期。
(1)四川盆地中二叠统茅一段灰岩-泥质灰岩韵律层中海泡石(滑石)主要发育4种赋存状态:透镜状、星点状、层状和生物碎屑状。其中,灰岩层中主要发育透镜状和星点状海泡石,泥质灰岩层中主要发育层状海泡石,生物碎屑状海泡石在灰岩和泥质灰岩中均有发育。
(2)在茅一段灰岩中,Sr/Ba分布在16.57~659.18、平均为260.52,古海水盐度平均为131.97,利用δ18O恢复的古海水温度(T1)为3.71~12.45℃、利用Mg/Ca比值恢复的古海水温度(T2)为13.78~14.20℃,Sr/Cu平均为2175.43,V/(V+Ni)平均为0.9044,Ni/Co平均为14.32,指示灰岩层形成于高盐度、干旱、贫氧—缺氧的凉水环境;泥质灰岩中Sr/Ba为77.34~819.59、平均为226.66,古海水盐度平均为131.76,T1分布在6.98~14.48℃、T2分布在13.80~15.14℃,Sr/Cu比值平均为1511.73,V/(V+Ni)平均为0.912,Ni/Co平均为16.42,反映其沉积期为盐度较低、相对湿润、缺氧的凉水环境。
(3)在贫Al、富Mg的凉水环境中(T1<12℃),基底断裂沟通的富Si流体在重力与浓度势的驱动下,大量海泡石在低洼处沉积。灰岩沉积期,海水温度低,淡水及陆源输入量少,盐度高,硅质流体少,以沉积透镜状、星点状海泡石沉积为主;泥质灰岩沉积期,海水温度升高,淡水及陆源输入量增加,盐度相对降低,加之火山活动频发,硅质流体增加,主要发育层状海泡石。经过后期差异压实和成岩转化作用,茅一段发育“眼皮-眼球状”灰岩和海泡石-滑石-白云石-石英的矿物组合。
(4)中二叠统沉积型含海泡石层系的累计厚度揭示该沉积期四川盆地为“两台一凹”的沉积格局,川西北—蜀南台地和川东北台地被“C”形的通江—长寿凹陷所分割。
论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202406003