周 明 羅 平 董 琳 周川閩 楊宗玉 劉 策

(1.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院 北京 100871；2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083)

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塔里木盆地柯坪地區(qū)奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘沉積特征

周 明 羅 平 董 琳 周川閩 楊宗玉 劉 策

(1.北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院 北京 100871；2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083)

通過對(duì)柯坪地區(qū)蓬萊壩剖面奧陶系鷹山組的野外實(shí)測(cè)可以將其劃分為下、中、上三段，每段都具有不同的相序結(jié)構(gòu)和沉積特征，下段主要以含陸源泥質(zhì)的泥晶粗砂屑灰?guī)r為主，中段為亮晶粉—細(xì)砂屑灰?guī)r和層紋石灰?guī)r互層出現(xiàn)，上段主要為中—厚層狀似球粒泥晶灰?guī)r，臺(tái)內(nèi)顆粒灘主要發(fā)育在中、下兩段；柯坪水泥廠剖面也可以劃分為三段，但界限沒有蓬萊壩剖面明顯，主體表現(xiàn)為中層狀的亮晶砂屑灰?guī)r和泥晶砂屑灰?guī)r交互出現(xiàn)。通過對(duì)蓬萊壩剖面和柯坪水泥廠剖面的巖石進(jìn)行野外露頭、偏光顯微鏡、掃描電鏡等不同尺度的觀測(cè)及沉積微相分析，理清了柯坪地區(qū)鷹山組的巖石類型和相序結(jié)構(gòu)，建立了柯坪地區(qū)顆粒灘沉積模式：由于水體深度和能量的差異，柯坪地區(qū)發(fā)育了四種相帶類型——高能顆粒灘相帶、灘間洼地沉積相帶、低能顆粒灘相帶、開闊淺海沉積相帶。中—低能顆粒灘相帶主要發(fā)育泥晶中—粗砂屑顆粒灘，高能顆粒灘相帶主要發(fā)育亮晶細(xì)—中砂屑顆粒灘，并且兩種顆粒灘都可以劃分出3種亞相——灘主體、灘翼和灘內(nèi)洼地；在微生物主導(dǎo)的碳酸鹽建造向后生動(dòng)物主導(dǎo)的碳酸鹽巖建造轉(zhuǎn)換的地質(zhì)背景下，柯坪地區(qū)在奧陶系鷹山組沉積時(shí)期總體處于大面積發(fā)育微生物似球粒的淺水環(huán)境，沉積物的形成與改造受微生物活動(dòng)的影響，微生物作用一方面為顆粒灘的發(fā)育提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，另一方面也控制了該時(shí)期顆粒灘的沉積特征。

鷹山組 臺(tái)內(nèi)灘 似球粒 沉積微相 相序結(jié)構(gòu) 相帶

0 引言

近年來在塔里木盆地順南—古城地區(qū)奧陶系鷹山組地層獲得了重大油氣突破，如古城9井和順南5井等[1]，主要為鷹山組顆粒灘儲(chǔ)層。顆粒灘儲(chǔ)集層是碳酸鹽巖中四大常見的儲(chǔ)集層類型之一，并在碳酸鹽巖儲(chǔ)層中占到了約30%的比重[2-4]，本文以露頭區(qū)連續(xù)出露的鷹山組剖面進(jìn)行研究，建立的鷹山組顆粒灘沉積模式對(duì)下一步油氣勘探具有一定的指導(dǎo)意義。

在碳酸鹽沉積中顆粒灘是指高能環(huán)境產(chǎn)生的碳酸鹽顆粒沉積體，一般用術(shù)語“Shoal”或者“Bank”來表示，兩者所指的物質(zhì)基礎(chǔ)主要為機(jī)械作用產(chǎn)生的碳酸鹽砂(Carbonate sands)。在碳酸鹽巖的研究中，“Bank”表示的含義較多且尚不統(tǒng)一，不同學(xué)者從不同的角度如地貌形態(tài)、內(nèi)在成分、外部形態(tài)、內(nèi)在結(jié)構(gòu)、沉積環(huán)境等方面對(duì)其進(jìn)行了定義?；旧希瑢W(xué)者們?cè)诠诺乩硌芯恐小癇ank” 多用來表示顆粒灘沉積，例如馮增昭(1987)按照沉積物所含顆粒的比例，將顆粒灘劃為灘，準(zhǔn)灘，雛灘等[5]。經(jīng)過Irwin(1965)、Laporte(1967)、Ahr(1973)、Wilson(1975)、Read(1982)、Tucker(1985)等學(xué)者對(duì)碳酸鹽巖相模式的確立和完善[6-10]，把顆粒灘(Shoal)確定為碳酸鹽巖沉積相模式中的一個(gè)高能相帶(shoal facies)，如Wilson九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相帶中的臺(tái)地邊緣顆粒灘相(Platform-margin sand shoals)，因此,“Shoal”表示的含義相對(duì)統(tǒng)一。

國(guó)內(nèi)很多學(xué)者對(duì)古代顆粒灘進(jìn)行了分類和亞環(huán)境的劃分，例如根據(jù)顆粒灘的成分可以劃分為內(nèi)碎屑灘、鮞粒灘、生屑灘等；根據(jù)顆粒灘發(fā)育位置和環(huán)境可以劃分為沿岸灘、障壁灘、臺(tái)內(nèi)灘、臺(tái)緣灘、緩坡灘等；根據(jù)顆粒灘的水動(dòng)力條件可以劃分為潮控顆粒灘和浪控顆粒灘。亞環(huán)境類型多劃分為灘主體(灘核)、灘翼、灘內(nèi)(間)洼地等[5,11-15]。國(guó)外一些學(xué)者對(duì)現(xiàn)代顆粒灘進(jìn)行了大量研究，尤其是對(duì)巴哈馬地區(qū)發(fā)育的現(xiàn)代顆粒灘進(jìn)行了較為全面的研究[16-20]。本次研究將在吸收前人工作成果的基礎(chǔ)上，尤其是前人對(duì)柯坪地區(qū)鷹山組地層已經(jīng)取得的成果上，通過野外剖面考察和大量的鏡下薄片觀察，對(duì)鷹山組的顆粒灘進(jìn)行了細(xì)致的研究，旨在恢復(fù)鷹山組顆粒灘的沉積環(huán)境和揭示其沉積模式。在柯坪地區(qū)主要選取了柯坪水泥廠剖面和蓬萊壩剖面這兩條剖面作為研究基礎(chǔ)，前人對(duì)水泥廠剖面研究較為詳細(xì)，但對(duì)蓬萊壩剖面的鷹山組研究相對(duì)較弱。蓬萊壩剖面是一條沉積相演化層次清晰的剖面，可以清楚地把出露地層的鷹山組劃分為下、中、上三段?？缕核鄰S剖面鷹山組也可以劃分為三段，但界限沒有蓬萊壩剖面明顯，并且兩個(gè)剖面的第二段具有明顯不同的沉積特征。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

柯坪地區(qū)是區(qū)域地質(zhì)上柯坪斷隆構(gòu)造區(qū)的簡(jiǎn)稱，是以阿克蘇地區(qū)柯坪縣為中心的古生代出露地層較全或埋藏較淺的地區(qū)?？缕旱貐^(qū)及鄰區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造格局主要是新生代印度板塊和歐亞板塊碰撞后形成的一個(gè)構(gòu)造變形區(qū)[21]。該區(qū)主要發(fā)育以寒武系蒸發(fā)巖為滑動(dòng)拆離面的薄皮構(gòu)造為主，同時(shí)發(fā)育一些西北向的走滑斷層，一些地區(qū)可見前寒武系—元古界結(jié)晶基底卷入的逆沖推覆構(gòu)造[21]。因此，寒武—奧陶系在該區(qū)分布廣泛，出露相對(duì)完整，并且奧陶系中鷹山組地層出露良好(圖1)。塔里木盆地西北部鷹山組厚度變化較大，大部分露頭區(qū)鷹山組厚度為138～198 m，巴楚縣大阪塔格剖面厚約488 m，在覆蓋區(qū)可達(dá)到700～800 m厚，總體表現(xiàn)為向北逐漸減薄的特征[22]。鷹山組上覆地層為中奧陶統(tǒng)的大灣溝組或一間房組，平行不整合接觸，在柯坪地區(qū)為大灣溝組，在巴楚地區(qū)表現(xiàn)為一間房組。鷹山組下伏地層為下奧通統(tǒng)蓬萊壩組，在柯坪地區(qū)為平行不整合接觸，在巴楚地區(qū)一般為整合接觸。鷹山組巖性主要為淺灰色泥晶球粒灰?guī)r、泥晶粉屑砂巖、亮晶砂屑灰?guī)r，偶夾薄層粉晶白云巖或灰質(zhì)白云巖。該組最早是由周棣康(1991)將塔北地區(qū)上丘里塔格群自下而上拆分為蓬萊壩組、鷹山組、一間房組(大灣溝組)而確立的，并在柯坪縣和烏什縣交界處的鷹山北坡建立了鷹山組的標(biāo)準(zhǔn)剖面，鷹山組由此得名[23]。后來，根據(jù)塔里木盆地牙形石化石帶與湖北宜昌黃花場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)剖面中的牙形石進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)鷹山組沉積時(shí)代跨過了下中奧陶統(tǒng)的界限，沉積時(shí)代是屬于早中奧陶世。這是因?yàn)樗锬九璧卦趭W陶紀(jì)為冷暖混合型氣候帶，沒有發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)剖面中作為中奧陶統(tǒng)和下奧陶統(tǒng)定界的牙形刺化石(Baltoniodustriangularis)，該化石為“北大西洋型冷水型”氣候帶化石[24]。

從太古代到中元古代塔里木陸核逐漸發(fā)育成陸塊，與周圍的陸塊在新元古代隨著洋殼的閉合而匯聚形成Rodinia超大陸的一部分。在震旦紀(jì)—早奧陶世Rodinia超級(jí)大陸經(jīng)歷了裂解，并在塔里木陸塊周圍形成洋殼，這個(gè)階段塔里木板塊處于強(qiáng)烈的拉伸階段，北昆侖洋和南天山洋逐漸擴(kuò)張使得塔里木陸塊成為了孤立臺(tái)地而沉積了一套碳酸鹽巖。在早奧陶世末期由于加里東運(yùn)動(dòng)的影響，塔里木陸塊南部西昆侖洋由伸展體制轉(zhuǎn)化為擠壓環(huán)境。在中—晚奧陶世持續(xù)擠壓環(huán)境下，西昆侖洋俯沖殆盡后兩側(cè)板塊完成了拼合，此時(shí)塔里木陸塊靠近南天山洋的一側(cè)為被動(dòng)大陸邊緣。到了早古生代晚期南天山洋也逐漸閉合，擠壓作用使得塔里木臺(tái)地周緣開始隆升，從而陸源碎屑開始注入，研究區(qū)附近開始由清水碳酸鹽環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殛懺此樾缄懕砗－h(huán)境。之后，塔里木板塊經(jīng)歷了海西、燕山、喜山等運(yùn)動(dòng)使得塔里木盆地經(jīng)歷周緣前陸造山和盆內(nèi)裂陷等過程，研究區(qū)在中生代基本上處于抬升階段，普遍缺失中生界和古近系。新生代帶喜山期構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，在研究區(qū)附近在形成了一條北東向的柯坪塔格斷裂，為前陸褶皺沖斷帶的前鋒斷裂，至此，基本上完成了現(xiàn)今的構(gòu)造格局[21,25-27]?？傮w來看，鷹山組沉積時(shí)期柯坪地區(qū)及鄰區(qū)位置靠近被動(dòng)大陸邊緣，構(gòu)造背景是拉伸向擠壓轉(zhuǎn)換的階段，經(jīng)歷了多期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)之后最終抬升到地表。

圖1 研究區(qū)附近地層出露及剖面位置示意圖(據(jù)新疆1∶20萬地質(zhì)圖編制)Fig.1 Sketch map of formation exposed and section position in the study area(modified from Xinjiang 1∶200 000 geological map)

2 研究區(qū)沉積特征及沉積相

蓬萊壩剖面總厚度約為95 m，產(chǎn)狀相對(duì)穩(wěn)定131°∠30°，根據(jù)巖石特征和相序結(jié)構(gòu)可以將鷹山組劃分為下、中、上三段(圖2)：下段以泥晶砂屑灰?guī)r為主，中段主要發(fā)育亮晶砂屑灰?guī)r和層紋石灰?guī)r，上段主體發(fā)育似球粒泥晶灰?guī)r。這三段在蓬萊壩剖面具有明顯的界限(圖2a)，而在柯坪水泥廠剖面不具有類似的沉積特征，其中最大的不同是柯坪水泥廠剖面缺少層紋石灰?guī)r。

下段：以泥晶砂屑灰?guī)r為主，砂屑粒級(jí)主要為中砂到粗砂。該段在蓬萊壩剖面發(fā)育的厚度約為35 m，從鷹山組下部開始發(fā)育，內(nèi)部發(fā)育很多個(gè)泥晶粗砂屑顆粒灰?guī)r旋回，相序結(jié)構(gòu)如圖3a所示，主體為中—粗砂屑顆?；?guī)r，底部為含礫粗砂屑灰?guī)r和礫屑灰?guī)r(圖2d-3)，分選差的含礫粗砂屑灰?guī)r可能出現(xiàn)在灘內(nèi)洼地環(huán)境，而礫屑灰?guī)r可能發(fā)育在灘翼環(huán)境，分選較灘內(nèi)洼地好。該段底部還可見泥晶中—粗砂屑，夾少量扁平狀的礫屑，與蓬萊壩組頂部的一套紅褐色中晶白云巖古風(fēng)化殼呈平行不整合接觸。這段地層中發(fā)育多個(gè)厚約30 cm的旋回(圖2d)，每個(gè)旋回里面里面有若更小的旋回，可達(dá)10 cm，總體表現(xiàn)為從中砂屑到粗砂屑向上逐漸變粗的旋回特征(圖2d-1)；有的旋回中顆粒粒度變化不明顯，表現(xiàn)為粒度變化不大的砂屑灰?guī)r(圖2d-2)。該段下部還含有少量的陸源泥質(zhì)和石英，可以大致推測(cè)研究區(qū)當(dāng)時(shí)離風(fēng)化剝蝕區(qū)相對(duì)較近。

中段：巖性主要為亮晶砂屑灰?guī)r和層紋石灰?guī)r，砂屑粒級(jí)為細(xì)砂到中砂。該段厚度約為37 m，發(fā)育多個(gè)厚度約為25 cm的小旋回(圖2c)。每個(gè)旋回具有相似的相序結(jié)構(gòu)：底部出現(xiàn)一套薄層礫屑灰?guī)r和含礫砂屑灰?guī)r，主要是灘翼和灘內(nèi)洼地沉積物，往上突變?yōu)橄蛏献兇值牧辆靶蓟規(guī)r，再突變?yōu)橐惶讓蛹y石灰?guī)r(圖3b)，有的旋回中缺失代表灘內(nèi)洼地和灘翼沉積的含礫粗砂屑灰?guī)r及礫屑灰?guī)r，直接由層紋石灰?guī)r突變?yōu)榱硪粋€(gè)旋回的亮晶顆?；?guī)r。其中，亮晶細(xì)—中砂屑灰?guī)r是高能環(huán)境的沉積，代表了灘主體，層紋石為淺水環(huán)境下發(fā)育的一套微生物巖(圖2c-2)；有的旋回中可以看到向疊層石過度的層紋石(2c-3)。

上段：該段厚度約為33 m，主要表現(xiàn)為一套塊狀和中—厚層狀似球粒泥晶灰?guī)r(圖2b、圖2b-1、圖2b-2)，相序結(jié)構(gòu)相對(duì)單一(圖3c)。在該相帶中可見由扁平狀礫屑組成的薄層礫屑灰?guī)r(圖2b-3)，主要為風(fēng)暴作用在淺海環(huán)境中產(chǎn)生的。這套碳酸鹽巖沉積環(huán)境的水體相對(duì)于下段和中段較深，水體能量不如中、下段強(qiáng)烈，屬于浪基面以下的淺海環(huán)境。

柯坪水泥廠剖面厚度約為200 m，相比較而言沉積特征沒有蓬萊壩剖面明顯(圖4)，但是也可以大致劃為三段。從鷹山組底部往上60 m是第一段，主要為泥晶砂屑灰?guī)r；第二段表現(xiàn)為泥晶砂屑灰?guī)r和亮晶砂屑灰?guī)r交互出現(xiàn)，厚度約為90 m；第三段為含生物碎屑似球粒泥晶灰?guī)r，厚度約為50 m，沒有發(fā)現(xiàn)像蓬萊壩剖面出現(xiàn)的層紋石灰?guī)r。在柯坪水泥廠具有風(fēng)暴成因的礫屑灰?guī)r主要分布在第三段，第一段和第二段分布較少，而蓬萊壩剖面(圖4)整體都分布有較多風(fēng)暴成因的礫屑灰?guī)r，中段尤為發(fā)育。

通過對(duì)顆粒灘沉積的野外觀察可以總結(jié)出研究區(qū)鷹山組顆粒灘相沉積主要有三個(gè)亞相：灘主體、灘翼、灘內(nèi)洼地。其中灘主體主要為向上變粗的亮晶砂屑灰?guī)r(圖2d-1)，灘翼為一套礫屑灰?guī)r，而灘內(nèi)洼地為層狀的細(xì)—中砂屑灰?guī)r，巖石顏色多偏向深灰色(圖2d-3)。顆粒灘的亞相劃分在現(xiàn)代顆粒灘中也可以得到很好的印證，如通過對(duì)小巴哈馬灘研究后發(fā)現(xiàn)顆粒灘的灘主體分選最好，而灘翼分選較差，多為不等粒砂屑灰?guī)r[18]。從顆粒灘的三個(gè)亞相在剖面上的分布來看，分布最多的是灘主體，灘翼和灘內(nèi)洼地較少，可以說明研究區(qū)顆粒灘的遷移幅度不大，主要位于顆粒灘主體位置。

圖2 研究區(qū)蓬萊壩剖面野外不同尺度的露頭特征a.蓬萊壩剖面宏觀圖；b.鷹山組上段具有代表性的旋回，b-1.上段中—厚層狀似球粒泥晶灰?guī)r，b-2.塊狀似球粒泥晶灰?guī)r；b-3.風(fēng)暴成因的竹葉狀灰?guī)r；c.鷹山組中段具有代表性的旋回，c-1.層紋石和亮晶細(xì)砂屑灰?guī)r互層，c-2.層紋石中的紋層結(jié)構(gòu)，c-3.向疊層石過度的層紋石；d.鷹山組下段具有代表性的旋回，d-1.泥晶砂屑灰?guī)r中向上變粗的序列，d-2.泥晶粗砂屑灰?guī)r，d-3.礫屑灰?guī)r和紋層細(xì)—中砂屑灰?guī)r互層，前者代表灘翼沉積環(huán)境，后者代表灘內(nèi)(間)洼地沉積環(huán)境(花桿長(zhǎng)1 m，每小格0.2 m，黃色倒三角表示水體向上變淺)。Fig.2 The outcrop characteristics of Penglaiba Section in the study area

3 碳酸鹽顆粒類型、巖石類型及微相類型

碳酸鹽顆粒物質(zhì)是顆粒灘的重要組成部分，具有不同的類型。至今已有很多學(xué)者對(duì)碳酸鹽顆粒進(jìn)行了大量的研究，Grabau[28]最早從碎屑的角度探討碳酸鹽巖成因問題，在對(duì)碳酸鹽巖的分類中創(chuàng)立了礫屑灰?guī)r(Calcirudite)、砂屑灰?guī)r(Calcarenite)和泥屑灰?guī)r(Calcilutite)等專業(yè)術(shù)語，把碳酸鹽顆粒按粒徑分為了礫屑顆粒、砂屑顆粒、泥屑顆粒，后來的學(xué)者又對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)分。之后Illing[29]將碳酸鹽顆粒劃為骨骼顆粒和非骨骼顆粒，又把非骨骼顆粒劃分為鮞粒、糞球粒、團(tuán)粒、晶粒、集合粒等。Folk[30]將顆粒分為異化顆粒和無異化顆粒，異化顆粒包括內(nèi)碎屑、鮞粒、化石、球粒等。Dunham[31]以0.02 mm為界將碳酸鹽巖組分分為灰泥和顆粒，并按照支撐方式將碳酸鹽巖分為：灰泥巖(Mudstone)、顆粒泥晶灰?guī)r(Wackestone)、泥晶顆?；?guī)r(Packstone)、顆?；?guī)r(Grainstone)。由此可以看出，對(duì)碳酸鹽顆粒的研究是碳酸鹽巖巖石學(xué)和沉積學(xué)的基礎(chǔ)。

通過對(duì)研究區(qū)鷹山組碳酸鹽巖的微觀研究，發(fā)現(xiàn)顆粒主要有四種類型：似球粒、內(nèi)碎屑、葡萄石、團(tuán)塊、凝塊。從薄片觀察的統(tǒng)計(jì)來看，似球粒在鷹山組沉積的顆粒中占有較大的比例(40%)，通過前人資料的對(duì)比和該地區(qū)地質(zhì)背景的研究，推測(cè)研究區(qū)的似球粒主要以微生物似球粒為主，粒徑一般在100 μm左右。鷹山組似球粒形態(tài)和組構(gòu)具有多樣性(圖5)，反映了多種微生物作用。研究區(qū)的葡萄石(10%)和團(tuán)塊(5%)屬于碳酸鹽集合粒，可能是由原來的多個(gè)似球粒通過微生物的黏結(jié)、纏繞和泥晶化等作用轉(zhuǎn)變而來，因?yàn)樵阽R下可以觀察到原始的球粒結(jié)構(gòu)以及殘余球粒結(jié)構(gòu)。團(tuán)塊和葡萄石的形成過程經(jīng)歷微生物黏結(jié)階段、葡萄石階段、團(tuán)塊階段和成熟團(tuán)塊階段，所以團(tuán)塊的微生物作用比葡萄石更強(qiáng)烈[32]。葡萄石是一種淺水臺(tái)內(nèi)環(huán)境的指示器，大多只出現(xiàn)在臺(tái)內(nèi)環(huán)境，反映低等—中等的水動(dòng)力條件、低養(yǎng)分、低沉積速率，在緩坡環(huán)境很少出現(xiàn)[32]。一般把似葡萄石(Botryoidal grains)和葡萄石(Grapestones)統(tǒng)稱為葡萄石，兩者具有一定的區(qū)別，巴哈馬灘上發(fā)育大量的葡萄石屬于似葡萄石(Botryoidal grains)具有典型的包殼結(jié)構(gòu)，而另一類葡萄石是由于碳酸鹽顆粒弱固結(jié)之后被水動(dòng)力打碎，但沒有完全打散而形成外形像一串葡萄的集合粒。研究區(qū)的葡萄石與巴哈馬灘的似葡萄石顆粒具有一定的差別，泥晶化程度高、不具有包殼結(jié)構(gòu)。但研究區(qū)團(tuán)塊特征比較典型，具有光滑的外形輪廓、強(qiáng)烈的泥晶化作用以及具有中空的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(圖5h)。該區(qū)鷹山組純的泥晶灰?guī)r很少，有的黏結(jié)緊密，容易誤認(rèn)為是泥晶灰?guī)r，但在鏡下均能看到似球粒結(jié)構(gòu)(圖5i)。研究區(qū)內(nèi)碎屑(40%)的原始組分多為似球粒、葡萄石、團(tuán)塊或者直接由碳酸鹽灰泥半固結(jié)后打碎的碎屑，主要是機(jī)械改造作用為主的碳酸鹽顆粒，是顆粒灘的主要組成部分。似球粒是低能淺海和潮下帶碳酸鹽巖臺(tái)地常見組成部分，例如大巴哈馬灘的淺海環(huán)境中出現(xiàn)了大面積的似球粒碳酸鹽沉積物，尤其是細(xì)粒似球粒多出現(xiàn)在典型淺海、低能、局限的海洋環(huán)境[33]。Flügel[32]把似球粒按成因分為了四個(gè)大類和九個(gè)亞類，通過對(duì)鑒別特征的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)鷹山組中的似球粒主要為微生物似球粒。同時(shí)，在研究區(qū)鷹山組地層中也發(fā)現(xiàn)了很多與微生物相關(guān)的沉積組構(gòu)(圖5d,e,f)。這些現(xiàn)象都表明研究區(qū)鷹山組當(dāng)時(shí)可能是一個(gè)以發(fā)育微生物似球粒為主的淺海環(huán)境，由于水體深度和能量的差異，發(fā)育了兩種以微生物似球粒為物質(zhì)基礎(chǔ)的顆粒灘：泥晶中—粗砂屑顆粒灘和亮晶細(xì)—中砂屑顆粒灘。

通過對(duì)鷹山組野外露頭和鏡下薄片觀察可以看出主要有23種巖石類型(表1)：泥晶灰?guī)r、似球泥晶灰?guī)r、泥晶似球粒灰?guī)r、泥晶細(xì)粒似球灰?guī)r、定向窗格孔泥晶似球?；?guī)r、不規(guī)則狀窗格孔泥晶似球?；?guī)r、泥晶團(tuán)塊灰?guī)r、泥晶葡萄石灰?guī)r、泥晶不等粒內(nèi)碎屑灰?guī)r、似球?；?guī)r、砂屑灰?guī)r、礫屑灰?guī)r、內(nèi)碎屑似球粒灰?guī)r、團(tuán)塊灰?guī)r、葡萄石灰?guī)r、不等粒內(nèi)碎屑灰?guī)r、粒序結(jié)構(gòu)細(xì)砂屑灰?guī)r、塊狀似球粒黏結(jié)灰?guī)r、紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r、細(xì)紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r、團(tuán)塊黏結(jié)灰?guī)r、葡萄石黏結(jié)灰?guī)r、晶粒白云巖等。根據(jù)Dunham對(duì)碳酸鹽巖的分類，可以看出巖石主要以顆?；?guī)r和黏結(jié)灰?guī)r這兩大類為主。

雖然研究區(qū)巖石種類較多，但多種巖性可能沉積于同一種環(huán)境中，因此需要對(duì)這些巖石進(jìn)行鏡下微相分析和總結(jié)。通過對(duì)研究區(qū)鷹山組野外露頭和薄片中碳酸鹽顆粒類型、基質(zhì)類型以及組構(gòu)特征的觀察，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)鷹山組可以歸納出9沉積微相類型(MF1～MF9)。

MF1：集合粒(泥晶)顆粒灰?guī)r微相，該微相對(duì)應(yīng)Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相SMF17。巖性可以分為兩種：一種是(泥晶)葡萄石灰?guī)r(圖6a)，大多數(shù)葡萄石邊緣界限不清晰，顆粒大小不均一，葡萄石主要為由似球粒黏結(jié)組而成的集合粒；另一種是團(tuán)塊灰?guī)r(圖6b)，大多數(shù)顆粒都是光滑輪廓的團(tuán)塊，夾少量葡萄石。團(tuán)塊邊緣泥晶化程度高，顆粒大小不均一，分選較差，有的團(tuán)塊經(jīng)歷了一定距離的搬運(yùn)和改造。團(tuán)塊主要由似球粒和少量生屑黏結(jié)而成的，黏結(jié)程度比葡萄石高。大多數(shù)顆粒有早期海洋膠結(jié)物的犬牙狀鑲邊。該微相是臺(tái)內(nèi)環(huán)境的指示器，一般只出現(xiàn)在臺(tái)內(nèi)環(huán)境，反映低等—中等的水動(dòng)力條件、低養(yǎng)分、低沉積速率。該微相在研究區(qū)出露較少。

MF2：亮晶內(nèi)碎屑灰?guī)r微相，可以與緩坡模式標(biāo)準(zhǔn)微相RMF27對(duì)比。巖性主要有四種：細(xì)砂屑灰?guī)r(圖6c)、不等粒砂屑灰?guī)r(圖6d)、粒序結(jié)構(gòu)細(xì)砂屑灰?guī)r(圖6e)和礫屑灰?guī)r(圖6f)。其中亮晶細(xì)砂屑灰?guī)r，分選較好，亮晶膠結(jié)，泥晶含量很少，砂屑原始成分主要是似球粒，也有少量集合粒改造而來；不等粒砂屑灰?guī)r主要為亮晶膠結(jié)，泥晶含量少，分選差，顆粒成分多樣，由細(xì)砂屑、中砂屑、粗砂屑、葡萄石、團(tuán)塊等組成；粒序結(jié)構(gòu)細(xì)砂屑顆粒灰?guī)r，顆粒支撐，亮晶膠結(jié)，具有粒序結(jié)構(gòu)，從下往上變粗的粒序結(jié)構(gòu)；礫屑灰?guī)r，主要為亮晶膠結(jié)，分選差，顆粒呈扁平或長(zhǎng)條狀，偶見白云石集合體，礫石邊界凹凸不平整。該微相代表了中—高能環(huán)境，顆粒經(jīng)過一定的搬運(yùn)和淘洗，淘洗得比較干凈，填隙物主要為亮晶方解石，分選相對(duì)較好。該微相是顆粒灘的主體，反映了顆粒灘受到水動(dòng)力作用所形成的組構(gòu)特征，巴哈馬灘上的現(xiàn)代顆粒灘沉積物也表現(xiàn)出該微相的特征，相似度較大。

MF3：窗格孔泥晶顆?；?guī)r微相，可以與標(biāo)準(zhǔn)微相SMF21對(duì)比。主要出現(xiàn)在兩種巖石類型中：不規(guī)則窗格孔泥晶顆?；?guī)r(圖6g)和平行窗格孔顆?；?guī)r(圖6h)。其中不規(guī)則窗格孔泥晶顆?；?guī)r的主要顆粒有砂屑、團(tuán)塊、生屑，如圖6g所示，以被亮晶充填小的孔洞(A1)和被亮晶充填大而不規(guī)則的孔洞(A2)為特征。圍繞砂屑(B)、團(tuán)塊(D)、生屑(E)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的泥晶化作用，與微生物作用有關(guān)；平行窗格孔顆?；?guī)r的主要顆粒為似球粒，窗格孔延伸方向一致，形態(tài)相似，被亮晶充填。該微相代表水體循環(huán)通暢、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供給充足的環(huán)境。

MF4：紋層狀似球粒黏結(jié)灰?guī)r微相，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)微相SMF19。紋層密集發(fā)育，由毫米級(jí)的亮晶似球粒紋層和泥晶似球粒紋層組成，該紋層的成因與微生物席的捕獲和黏結(jié)活動(dòng)有關(guān)。如圖6i所示，在安靜的水動(dòng)力條件下發(fā)育深灰色致密似球粒堆積的波狀紋層，微生物黏結(jié)作用強(qiáng)烈，在動(dòng)蕩的水動(dòng)力條件下發(fā)育堆積相對(duì)稀松的似球?；蛩魄蛄＝M成的集合粒。該微相反映了一種水動(dòng)力條件在短時(shí)間內(nèi)頻繁變化的環(huán)境。

MF5：似球粒(泥晶)顆粒灰?guī)r微相，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)微相SMF16。巖石類型主要有兩類：紋層似球粒(泥晶)顆?；?guī)r(圖6j)和無紋層細(xì)粒似球粒(泥晶)顆?；?guī)r(圖6k)，其中紋層似球粒黏結(jié)巖的紋層比MF4微相中的紋層要寬，紋層主要由泥晶球粒層和亮晶球粒層組成，其中泥晶球?；覍拥那蛄＞o密堆積，大小80 μm左右，基質(zhì)主要為泥屑，亮晶球粒層的球粒大小約為100 μm，堆積較稀松，顆粒支撐，有的可見向窗格孔過度的亮晶紋層；而細(xì)粒似球粒顆粒灰?guī)r的顆粒大小相對(duì)均一，顆粒組分主要為似球粒，大小約為50 μm，為粉砂級(jí)，有的圓度好，有的不規(guī)則，邊界均不清晰，顆粒支撐為主。該微相代表了較弱的水動(dòng)力條件，屬于低能環(huán)境。

MF6：似鮞?；?guī)r微相，可與標(biāo)準(zhǔn)微相SMF11相對(duì)比。大多數(shù)包殼的核心為葡萄石和團(tuán)塊，外面有一圈較厚的泥晶圈層，由微生物的包覆作用形成。顆粒大小不均一，分選差，形狀不規(guī)則。野外觀察與鮞粒相似，具有微生物的包殼結(jié)構(gòu)。該微相在研究區(qū)出露較少，僅在該剖面頂部發(fā)現(xiàn)(圖6l)。該微相指示了微生物發(fā)育的較高能淺海環(huán)境。在似鮞?；?guī)r中有時(shí)可以看到較多的泥晶組分，很可能不是早期沉積作用產(chǎn)生的，而是后期微生物泥晶化后形成的。

MF7：似球粒泥晶灰?guī)r微相，可與標(biāo)準(zhǔn)微相SMF23對(duì)比?；|(zhì)主要為灰泥，顆粒主要為似球粒，含少量生物碎屑，支撐方式主要灰泥支撐(圖6m)。該微相代表淺海中較深水的環(huán)境。

MF8：泥晶砂屑灰?guī)r微相。砂屑主要為半固結(jié)狀態(tài)下打碎的碳酸鹽灰泥，磨圓較好，填隙物主要為灰泥和部分亮晶(圖6n)。 該微相顆粒的特征反映了顆粒經(jīng)過一定的水動(dòng)力的淘洗，但填隙物特征反映了淘洗之后被帶入到了能量相對(duì)較低的地區(qū)，所以該微相可能是靠近高能區(qū)的深水環(huán)境，高能環(huán)境下形成的顆?？焖俚倪M(jìn)入到低能環(huán)境后的產(chǎn)物。

MF9：亮晶似球粒砂屑灰?guī)r微相，無對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)微相。內(nèi)碎屑原始組分多樣，多為球粒、葡萄石或團(tuán)塊等改造形成的，磨圓較好和磨圓差的內(nèi)碎屑顆粒共存(圖6o)。該微相代表的是靠近較高能環(huán)境的相對(duì)低能區(qū)。

通過對(duì)野外露頭和室內(nèi)薄片的研究，并進(jìn)行沉積微相分析，研究區(qū)橫向上可以劃分為3個(gè)相帶，每個(gè)相帶都有不同的微相組合(圖7)。這4個(gè)相帶分別為：高能顆粒灘相帶、灘間洼地沉積相帶、低能顆粒灘相帶、正常淺海沉積相帶。其中，高能顆粒灘相帶中的微相有MF1、MF2、MF4、MF6、MF8、MF9，灘間洼地沉積相帶中的微相類型有MF1、MF5、MF7，低能顆粒灘相帶微相類型有MF2、MF4、MF6、MF8、MF9，正常淺海沉積相帶微相類型有MF1、MF3、MF5、MF7。

圖3 蓬萊壩剖面鷹山組三種主要的相序結(jié)構(gòu)示意圖a.泥晶中—粗砂屑顆?；?guī)r相序；b.亮晶細(xì)—中砂屑灰?guī)r相序；c.紋層泥晶似球粒相序Fig.3 The main three kinds of facies successions of Penglaiba Section in the study area

圖4 蓬萊壩剖面鷹山組柱狀圖Fig.4 The Yingshan Formation column of Penglaiba Section in the study area

圖5 研究區(qū)鷹山組與似球粒相關(guān)的顆粒a.亮晶似球粒灰?guī)r，似球粒邊界輪廓模糊(XPL)；b.低倍掃面電鏡似球粒輪廓，黃圈為似球粒，有的看不出明顯邊界(SEM)；c.高倍掃描電鏡下的似球粒，內(nèi)部為微晶方解石顆粒(SEM)(a、b、c為同一巖石樣品)；d.微生物凝塊，凝塊內(nèi)部由球粒組成(PPL)；e.亮晶砂屑灰?guī)r中的凝塊，為微生物作用產(chǎn)生的(PPL)；f.由似球粒黏結(jié)組成的凝塊，與微生物作用有關(guān)(PPL)；g.等粒似球粒，常見與窗格孔伴生，黏結(jié)作用弱，顆粒之間界限相對(duì)明顯(PPL)；h.由球粒組成的團(tuán)塊，可見團(tuán)塊內(nèi)部具有方解石亮晶(XPL)；i.泥晶似球粒灰?guī)r，似球粒界限不清晰，黏結(jié)作用強(qiáng)(PPL)。Fig.5 The grains related to peloids of Yingshan Formation

表1 研究區(qū)鷹山組巖石類型

Table 1 The rock types of the Yingshan Formation in study area

圖6 研究區(qū)鷹山組微觀特征a.亮晶葡萄石灰?guī)r(XPL)；b.亮晶團(tuán)塊灰?guī)r(PPL)；c.亮晶細(xì)砂屑灰?guī)r(PPL)；d.亮晶不等粒砂屑灰?guī)r(PPL)；e.粒序結(jié)構(gòu)細(xì)砂屑灰?guī)r(XPL)；f.微含白云石亮晶礫屑灰?guī)r(PPL)；g.不規(guī)則窗格孔泥屑顆?；?guī)r(PPL)；h.平行窗格孔顆?；?guī)r(PPL)；i.細(xì)紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r(PPL)；j.紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r(PPL)；k.亮晶似球粒顆粒灰?guī)r(PPL)；l.似鮞?；?guī)r(PPL)；m.含生物碎屑泥晶灰?guī)r，可見三葉蟲和介形蟲碎片(PPL)；n.泥晶砂屑灰?guī)r(PPL)；o.亮晶似球粒砂屑灰?guī)r(PPL)。Fig.6 The microscopic characteristics of Yingshan Formation in the study area

4 研究區(qū)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘沉積模式

研究區(qū)奧陶系鷹山組顆粒灘中的顆粒物質(zhì)主要包括原地產(chǎn)生的和異地搬運(yùn)的。在水體相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，原地微生物作用產(chǎn)生大量的似球粒和碳酸鹽灰泥，當(dāng)水體能量再次動(dòng)蕩變?yōu)楦吣芩畡?dòng)力條件的時(shí)候，這些固結(jié)或者半固結(jié)狀態(tài)下的沉積物被打碎成碳酸鹽碎屑，即內(nèi)碎屑(圖6n)，在高能水體的淘洗作用下發(fā)育成顆粒灘的組成部分；異地搬運(yùn)的主要是弱固結(jié)的似球粒、葡萄石、團(tuán)塊等沉積物被潮汐作用帶到高能帶，經(jīng)過改造之后成為砂屑顆粒(圖6a，b)，最后成為顆粒灘的一部分。

結(jié)合研究區(qū)鷹山組沉積特征、巖石學(xué)特征及沉積微相分析，總結(jié)了鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的沉積模式和演化規(guī)律?？缕旱貐^(qū)奧陶系鷹山組在橫向上可以劃分出4個(gè)相帶：高能顆粒灘相帶、灘間洼地沉積相帶、低能顆粒灘相帶、正常淺海沉積相帶，其中高能顆粒相帶和低能顆粒灘相帶各自都可以劃分出3個(gè)亞相：灘主體、灘翼、灘內(nèi)洼地(圖7)。從研究區(qū)剖面特征來看，鷹山組沉積可以劃分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段海平面相對(duì)穩(wěn)定，水泥廠剖面位于高能顆粒灘環(huán)境，而蓬萊壩剖面位于低能顆粒灘環(huán)境，但總體都發(fā)育在一個(gè)以微生物似球粒為主的淺海環(huán)境中；第二階段為海平面高頻震動(dòng)階段，蓬萊壩剖面位置主要發(fā)育亮晶顆?；?guī)r和層紋石灰?guī)r，并隨著海平面的波動(dòng)，發(fā)育了很多小的旋回(圖2d-1、圖3a)，而柯坪水泥廠剖面在低能顆粒灘環(huán)境和高能顆粒灘環(huán)境之間轉(zhuǎn)換，在海平面變化的過程中高能顆粒灘和低能顆粒灘環(huán)境來回變換，因此形成的亮晶砂屑灰?guī)r和泥晶砂屑灰?guī)r互層的現(xiàn)象；在鷹山組發(fā)育的第三個(gè)階段海平面大幅上升，雖然研究區(qū)還是處于淺水環(huán)境，但水體相對(duì)前兩個(gè)階段更深，主要沉積似球粒泥晶灰?guī)r為主(圖7c)。

圖7 研究區(qū)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘沉積模式Fig.7 The intra-platform shoals model of Yingshan Formation in the study area

5 討論

微生物作在寒武紀(jì)和早奧陶世具有重要的影響，對(duì)似球粒、黏結(jié)形成的團(tuán)塊和集合顆粒的形成是主要因素。但此時(shí)后生動(dòng)物已然大爆發(fā)，對(duì)沉積物的形成和改造起著重要的影響，但尚未占到統(tǒng)治地位，這個(gè)時(shí)期的顆粒灘沉積具有濃重的微生物造巖的色彩。因此微生物作用形成的顆粒灘和后生動(dòng)物作用形成的顆粒灘是兩種不同類型的顆粒灘，柯坪地區(qū)在鷹山組沉積時(shí)期總體處于大面積發(fā)育微生物似球粒的淺水環(huán)境，該時(shí)期處于微生物主導(dǎo)的碳酸鹽建造向后生動(dòng)物主導(dǎo)的碳酸鹽巖建造轉(zhuǎn)換的階段，微生物作用一方面為顆粒灘的發(fā)育提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，另一方面也控制了該時(shí)期顆粒灘的沉積特征。這種特征在水體安靜和動(dòng)蕩交替時(shí)期可以得到明顯的體現(xiàn)，如圖6i所示，在安靜的水動(dòng)力條件下發(fā)育深灰色致密似球粒堆積的波狀紋層，微生物黏結(jié)作用強(qiáng)烈，在動(dòng)蕩的水動(dòng)力條件下發(fā)育堆積相對(duì)稀松的似球?；蛩魄蛄＝M成的集合粒，這種特征不同于完全由機(jī)械作用形成的顆粒灘。另外，在碳酸鹽臺(tái)地的迎風(fēng)面和背風(fēng)面所形成的顆粒灘類型也是不同的，其中最顯著的例子是大巴哈馬灘。在大巴哈馬灘迎風(fēng)面的水體流動(dòng)速度可達(dá)40～80 cm/s，經(jīng)常出現(xiàn)由大量鮞粒組成的顆粒灘，在背風(fēng)面水流速度較低(<0.4 m/s)的地方經(jīng)常出現(xiàn)大量的似球粒[18]，如在安德羅斯島西邊的背風(fēng)面發(fā)育了很多似球粒、葡萄石組成的低能顆粒灘，而在安德羅斯島東邊的迎風(fēng)面高能帶發(fā)育多為鮞粒灘[17]。在柯坪地區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)典型的鮞粒灘，多為內(nèi)碎屑顆粒灘，原始成分多為似球粒，這可能指示了一種臺(tái)內(nèi)的相對(duì)中低能的環(huán)境，也可能與微生物的黏結(jié)作用有關(guān)，使得顆粒的起動(dòng)速度要求更快；除了水體能量對(duì)顆粒灘發(fā)育的影響之外，顆粒灘沉積的構(gòu)造背景和初始地形對(duì)形成也有很大的影響，塔里木臺(tái)地早—中奧陶統(tǒng)鷹山組沉積時(shí)期整體處在拉伸構(gòu)造背景向擠壓構(gòu)造背景轉(zhuǎn)換的重要階段，相對(duì)海平面變化可能受到早—中奧陶世這種特殊構(gòu)造背景的影響，具有某些特殊的顆粒灘展布規(guī)律，研究區(qū)構(gòu)造和沉積之間的耦合關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

6 結(jié)論

本文通過對(duì)柯坪地區(qū)鷹山組巖石學(xué)、沉積相序和沉積微相等方面的深入研究，對(duì)鷹山組沉積環(huán)境和演化做了相對(duì)全面的恢復(fù)和總結(jié)，并建立了研究區(qū)顆粒灘的沉積模式?？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論：

(1) 研究區(qū)鷹山組主要有23種巖石類型：泥晶灰?guī)r、似球泥晶灰?guī)r、泥晶似球?；?guī)r、泥晶細(xì)粒似球灰?guī)r、定向窗格孔泥晶似球?；?guī)r、不規(guī)則狀窗格孔泥晶似球?；?guī)r、泥晶團(tuán)塊灰?guī)r、泥晶葡萄石灰?guī)r、泥晶不等粒內(nèi)碎屑灰?guī)r、似球?；?guī)r、砂屑灰?guī)r、礫屑灰?guī)r、內(nèi)碎屑似球?；?guī)r、團(tuán)塊灰?guī)r、葡萄石灰?guī)r、不等粒內(nèi)碎屑灰?guī)r、粒序結(jié)構(gòu)細(xì)砂屑灰?guī)r、塊狀似球粒黏結(jié)灰?guī)r、紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r、細(xì)紋層似球粒黏結(jié)灰?guī)r、團(tuán)塊黏結(jié)灰?guī)r、葡萄石黏結(jié)灰?guī)r、晶粒白云巖等。根據(jù)Dunham對(duì)碳酸鹽巖的分類，可以看出巖石主要以顆?；?guī)r和黏結(jié)灰?guī)r這兩大類為主。

(2) 研究區(qū)柯坪水泥廠剖面和蓬萊壩剖面鷹山組地層可以劃為三段，蓬萊壩剖面鷹山組上段為中—厚層狀似球粒泥晶灰?guī)r顆粒灘主要發(fā)育在中下兩段，中段為亮晶粉—細(xì)砂屑灰?guī)r和層紋石灰?guī)r互層出現(xiàn)，下段主要以含陸源泥質(zhì)的微生物粗砂屑灰?guī)r為主。柯坪水泥廠剖面也可以劃為三段，但界限沒有蓬萊壩剖面清晰，主體表現(xiàn)為中層狀的亮晶砂屑灰?guī)r和泥晶砂屑灰?guī)r交互出現(xiàn)。但兩者具有不同的相序結(jié)構(gòu)，反映了兩種不同的沉積環(huán)境和沉積過程。

(3) 研究區(qū)總體為臺(tái)內(nèi)淺海環(huán)境，由于臺(tái)地內(nèi)部能量的差異，主要發(fā)育兩種類型的臺(tái)內(nèi)灘：泥晶中—粗砂屑顆粒灘和亮晶細(xì)—中砂屑顆粒灘，其中前者代表中—低能淺海環(huán)境，后者代表高能淺海環(huán)境。在蓬萊壩剖面下段代表中—低能顆粒灘環(huán)境，中段代表高能環(huán)境，而在柯坪水泥廠的下段為中—低能環(huán)境，中段表現(xiàn)為高能和中—低能交替變化的一個(gè)環(huán)境。

(4) 研究區(qū)奧陶系鷹山組橫向上可以劃分出4個(gè)相帶：高能顆粒灘相帶、灘間洼地沉積相帶、低能顆粒灘相帶、正常淺海沉積相帶。其中，高能顆粒相帶和低能顆粒灘相帶各自都可以劃分出3個(gè)亞相：灘主體、灘翼、灘內(nèi)洼地，而且每個(gè)相帶和亞相都具有不同的微相組合；在縱向上鷹山組發(fā)育可以分為三個(gè)階段：海平面穩(wěn)定階段、海平面高頻震蕩階段、海平面上升階段。

(5) 研究區(qū)鷹山組沉積時(shí)期微生物沉積作用起到了重要作用，沉積物的形成和改造與微生物活動(dòng)密切相關(guān)；該時(shí)期后生動(dòng)物已經(jīng)出現(xiàn)，并且在第三段出現(xiàn)了較多的生物碎屑，沉積底質(zhì)也同時(shí)開始受到它們的影響。

致謝 在論文撰寫過程中受到了吳朝東、楊式升、李洪輝、曹穎輝等專家的親切指導(dǎo)，野外工作得到王石、王珊、林彤等的大力幫助，在此一并致以真誠(chéng)的感謝。

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vSedimentary Characteristics of Lower-Middle Ordovician Yingshan Formation Carbonate intra-platform Shoals in Keping area, Tarim Basin

ZHOU Ming1,2LUO Ping1,2DONG Lin1ZHOU ChuanMin2YANG ZongYu1,2LIU Ce2

(1. School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China;2. Research Institute of Petroleum Exploration & Development, PetroChina, Beijing 100083, China)

Three intervals were identified in the Penglaiba Section of Keping area, and every interval has different facies associations and sedimentary characteristics: the lower interval is coarse grains intraclast wackestone or packstone limestones with a little of terrigenous mud; the middle interval is the association of sparry silt and fine grains intraclast grainstone limestones and laminites limestones; the upper interval is medium thickness peloids micrite limestones. And the intra-platform shoals are found in the lower and middle interval. The Keping cement plant cross-section also can be divided into three intervals, but the boundary is not clear, the sparry intraclast limestones and micrite intraclast limestones appearing in rotation overall. According to outcrop observation, thin section identification and sedimentary microfacies analysis to the Penglaiba cross-section and Keping Cement Plant cross-section, we clarified the types of rock and facies association and built up the sediment models of Yingshan Formation: According to the water depth and energy, the Keping area developed four types facies belts—high energy shoals belt, middle-low energy shoals belt, inter-shoals despressions sediment belt, and open shallow marine sediment belt. The high energy shoals belt developed sparry fine-middle grains intraclast shoals and the middle-lower energy shoals belts developed micrite middle-coarse grains intraclast shoal, and every shoal can be divided into three subfacies—shoal body, shoal wing and inner-shoal depression; The Keping area was located in shallow marine environment with extensive microbial peloids and it was a special stage of Ordovician that the carbonate rock transformed from microbial constructions to metazoan constructions in Tarim Basin, so the formation and reform of sediment was affected by microbial activity. On the one hand, microbial action of the Ordovician Yingshan Formation based the material condition for the shoals. On the other hand, it controlled the carbonate sedimentary characteristics of Yingshan Formation.

Yingshan Formation; carbonate shoal; peloids; sedimentary microfacies; facies successions; facies belt

1000-0550(2016)05-0940-11

10.14027/j.cnki.cjxb.2016.05.013

2015-10-08； 收修改稿日期： 2016-01-15

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41576048)；油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué))開放基金項(xiàng)目(PLC201402)；中科院可再生能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(y507j61001);中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)(2016312)；中國(guó)石油—中國(guó)科學(xué)院科技合作項(xiàng)目(2015A-4813)[Foundation: National Natural Science Foundation of China, No. 41576048; Open Fund of State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, No. PLC201402; Key Laboratory of Renewable Energy, Chinese Academy of Sciences, No. y507j61001; Youth Innovation Promotion Association CAS,No.2016312;Scientific Cooperative Project by CNPC and CAS,No.2015A-4813]

周 明 男 1991年出生 碩士 石油地質(zhì)學(xué) E-mail：mingzh@pku.edu.cn

P618.13

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