呂洪波,賀靜,袁效奇,蘇德辰,喬秀夫
1)中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 山東青島,266580; 2)中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開發(fā)研究院, 陜西西安,710016; 3)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所, 北京,100037
2013年9月2日,本文作者一行在陜西富平縣金粟山、趙老峪、底店一帶考察中奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖地層時(shí),在趙老峪組第一段至第四段多處發(fā)現(xiàn)烴源巖露頭。中奧陶統(tǒng)趙老峪組在鄂爾多斯盆地周圍出露廣泛,在盆地內(nèi)部也普遍有埋藏,因此該發(fā)現(xiàn)具有重要意義。鑒于該區(qū)中奧陶統(tǒng)烴源巖露頭尚無(wú)正式報(bào)道,為了促進(jìn)下古生界海相碳酸鹽巖烴源巖調(diào)查研究工作,特作簡(jiǎn)要介紹:
陜西富平金粟山-底店一帶出露大量的中奧陶統(tǒng)地層,其中趙老峪組第一、第二、第四段沿金粟山盤山公路出露良好。其中:
趙老峪組一段為黑色紋層狀薄層硅質(zhì)巖夾泥巖,其上的趙老峪組第二段則為黑色紋層狀泥質(zhì)碳酸鹽巖(圖1a)。表現(xiàn)為黑色的有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)水平紋層與灰色的微晶白云巖互層,其中黑色紋層單層厚從不足1mm到2mm不等,而灰色的微晶白云巖層厚多為1~3mm,個(gè)別白云巖薄層顯示為長(zhǎng)條狀碎屑雜亂分布于黑色的“背景”有機(jī)質(zhì)層中(圖1b)。其中黑色紋層以鐵錘敲擊便發(fā)出強(qiáng)烈的芳香氣味,而非瀝青氣味,而灰色的微晶白云巖則沒(méi)有明顯的氣味。野外初步判斷為烴源巖,經(jīng)采樣分析,已獲得初步驗(yàn)證。
圖1 陜西富平金粟山中奧陶統(tǒng)趙老峪組紋層狀白云巖烴源巖基本特征(a) 趙老峪組二段黑色紋層狀白云巖烴源巖野外露頭(陜西富平金粟山,呂洪波攝)(地點(diǎn)位置:N 35°1′8″; E 109°19′1″); (b) 趙老峪組二段黑色紋層狀白云巖烴源巖手標(biāo)本(陜西富平金粟山,呂洪波攝); (c) 趙老峪組二段黑色紋層狀白云巖薄片(單偏光,線段長(zhǎng)500μm,孔慶芬攝); (d) 趙老峪組二段黑色紋層狀白云巖薄片(熒光,線段長(zhǎng)500μm,孔慶芬攝)
在同為盤山公路旁剖面趙老峪組第四段泥灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖構(gòu)成的滑塌褶皺層下方發(fā)現(xiàn)褐黑色鈣質(zhì)泥巖紋層,用鐵錘敲擊發(fā)出強(qiáng)烈的芳香氣味,似乎比趙老峪組第二段烴源巖氣味還濃烈。
其中在公路旁的剖面中,在幾米厚的滑塌褶皺層下方分布著穩(wěn)定的灰黑色紋層狀泥質(zhì)碳酸鹽巖和鈣質(zhì)泥巖(圖2),總厚度超過(guò)10 m,全部為烴源巖層。
因當(dāng)時(shí)天色已晚,無(wú)法繼續(xù)追索。但根據(jù)金粟山上發(fā)現(xiàn)的兩處烴源巖露頭判斷,中奧陶統(tǒng)趙老峪組應(yīng)該還有很多層位發(fā)育烴源巖。
選擇部分野外采集手標(biāo)本磨制成熒光薄片,經(jīng)薄片鑒定為紋層狀泥質(zhì)白云巖。其中黑色有機(jī)質(zhì)層由兩部分組成:粒徑不足0.1mm的白云石碎屑被黑褐色的有機(jī)質(zhì)(藻類?)圍繞,而有機(jī)質(zhì)顯然全部保存于晶間膠結(jié)物中(圖1c),在熒光薄片中有機(jī)質(zhì)層對(duì)應(yīng)的位置有連續(xù)的黃色熒光顯示(圖1d)。淺色層則為典型的微晶石灰?guī)r(圖1c),熒光照射不具發(fā)光性(圖1d)。
根據(jù)野外露頭特征和熒光薄片初步判斷,陜西富平金粟山中奧陶統(tǒng)趙老峪組碳酸鹽巖露頭中應(yīng)該有多處烴源巖出露,這為今后鄂爾多斯盆地下古生界烴源巖找尋提供了重要的信息。在盆地周圍下古生代地層露頭區(qū)還有多少地方出露烴源巖露頭?建議對(duì)盆地周圍下古生界露頭進(jìn)行詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查,確定哪些地方、哪些層位是烴源巖,厚度和分布如何?含量和演化程度如何?根據(jù)其沉積環(huán)境和構(gòu)造特征推測(cè)其橫向展布趨勢(shì),為在盆地內(nèi)部找尋下古生界烴源巖提供詳細(xì)的科學(xué)依據(jù)。
圖2 中奧陶統(tǒng)趙老峪組第四段烴源巖野外露頭(陜西富平金粟山,呂洪波攝)(野外露頭位置:N 35°0′23″; E 109°11′53″)