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渤海湾地区下古生界碳






第 年












渤 海湾 地 区 下 古 生 界碳 氧 同位 素地球 化 学研 究
王大 ’ 冯晓 杰 锐



r />中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司油 气 地 球 化 学 重 点 实 验 室

,

中 国石 油 勘探 开 发研 究 院
,

,

北京

,

中 国 海 洋 石 油 天 然 气 集 团 公 司勘 探 开 发 研 究 院
内 容提 要



河北 高碑店

,

渤 海 湾 地 区 寒 武 系 标 准 剖 面 山 东 张 夏 剖 面 海 相 碳 酸 盐 岩 氧 同位 素 子

,



值分布区 间为

一一

碳 同位素 的 护


值为 一
。,



一十




奥 陶 系标 准 剖 面 河 北 唐 山 剖 面 海 相 碳 酸 盐 岩 的
。。



值分布 区 间为 一


一一





值为 一




中 国 华 北 地 区 奥 陶 系 未 出 现 或 未保存 有 中


国 塔 里 木 区 与华 南 地 区 北 美 大 陆 及 瑞 士 等 中 一 上 奥 陶 统 海 相 碳 酸 盐 岩 中碳 同位 素 组 成 正 向 偏 移 现 象 这 表 明 中
,

国 华 北 地 区 奥 陶 系 应 缺 失 兰 代 洛 阶 以 上 地 层 碳 同位 素 组 成 在 华 北 地 区 奥 陶 系 各 组 生 物 化 石 带 更 叠 之 间 均 有 异 常

波 动 稳 定 同位 素 地 层 曲线 可 以 成 为 大 区 域 地 层 划 分 与 对 比 的 重 要 标 志 之 一 据 华 北 地 区 塔 里 木 区 与 华 南 地 区 的
,





对 比 研 究 海 相 碳 酸 盐 岩 中碳 同位 素 组 成 明 显 地 正 向波 动 可 成 为地 质 时 期 烃 源 岩 形 成 期 的 宏 观 地 球 化 学 指 标
,

,



关键词

下古生 界

碳 同位 素

氧 同位 素

地层学

烃源岩

中 国华 北

华北 地 区 下 古 生 界 寒 武 系 奥 陶 系海 相 碳 酸 盐 岩 的地层 学 古生 态 学 及 沉 积 学 已有 大 量研究 成 果 项礼文等
,




十分重要 华北 区 以 河 北唐 山 剖 面 为代 表 的奥 陶系
和 以 山 东 济 南 张夏 剖 面 为 代 表 的 寒 武 系 剖 面 的 生 物



赖 才根 等

,

安泰库等
,


,

,

地 层 学 工 作 已 进 行 得 十分 详 细 安 泰 库 等
,


,

,



本 研 究 以 稳 定 同位 素 地 球 化 学 方 法 从 宏 观 角 度 进
一 步认 识 与 本 区 成 烃 史 有 关 的地 层 学 问 题
,
、 、

与 井 下 下 古 生 界 的详 细对 比则 不 尽 人 意 难 以 满 足 勘探 工作 的需要 利 用 化 学 地 层 学研究 方法 样 品量
需 要 少 反 应 灵 敏 对 比精 确 等 特 点 可 以 进 行 更 为
,


在 我 国 的油 气 勘 探 中 奥 陶 系碳 酸 盐 岩 作 为 生 烃岩 塔里木盆地 华南地 区
区 的古 潜 山 等
, ,



油 气储 层 渤 海 湾 地


详 细 的地 表 与井 下 剖 面 的划 分 与 对 比 并 进 行 国 际
,

已 被勘探 开发工作广泛地证 实 奥


间的划分与对 比



陶 系 在 我 国 油 气 勘 探 中所 占 的 比 重 日 趋 增 加 但 在 华北 地 台长 期 未 能 找 到可 靠 的 有 工 业 价 值 的下 古
生界 烃源 岩 过 去 大 多数 观 点认 为是 由于 该 区 当时
,


近 年 来 的一 系 列 研 究 成 果 证 实 华 北 区 扬 子 区
,



与塔 里 木 区 在 早 古 生 代 处 于 不 同 的 板 块 三 大 区 的
,

古 生 物 面 貌 沉 积 学 与构 造 学 各 具 鲜 明特 色 而 地 球
,



属 于 陆表 海 浅 水 沉 积 所 致
,


安泰库等
,

,

,

通过

化 学 尤 其 是 同位 素 地 球 化 学 特 征 是 否 存 在 差 异 以
,



同 位 素 地 球 化 学 与 地 层 学 的研 究 从 地 质 历 史 的 角 度 出发 更 加 深 人 客 观 地 了 解 下 古 生 界 烃 源 岩 的发

及 这 种 差 异 与 它 们 所 处 的地 理 位 置 和 沉 积 环 境 的关
系 等 尚无 较 为 详 细 的 探 讨


育 史 对 于 我 国这 一 地 质 时 期 沉 积 层 位 的 油 气 勘 探
,



成 烃 史评 价 都将 是 十分 重要 的




研究方法
本研究选 用 地层古 生 物学 研究 程 度较高 地层


我 国华 北 区 扬 子 区 和 塔 里 木 区 的 下 古 生 界 地 层 划 分 与对 比还 存 在 较 大 分 歧 除扬 子 区 与 塔 里 木
,

划 分 已 有 定 论 的层 型 剖 面 即渤 海 湾地 区 的唐 山 剖
,

区 的牙 形石 动 物 群 相 似 之 外 华 北 区 与其 他 两 大 区
,

面 与 济南 剖 面 共 采 集 样 品 近
,



块 其 中唐 山 剖 面
,

的化 石 群 落 面 貌 迥 然 不 同 而 我 国 下 古 生 界 的 标 准 地 层 层 序 是 以 扬 子 区 的地 层 划 分 为标 准 的 因此
,





块 重 点研 究 奥 陶系 及 奥 陶 寒 武 系界 线 处 稳 定 同位 素 地 层 曲 线 济 南 张 夏 剖 面 系 采 样 间距 从
一 。



,

块 重点研究 寒武
, ,

搞 清华 北 区 地 层 划 分 的准 确性 及 与 邻 区 对 比就 显 得
注 本 文 为 中国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 九 五 科 技 攻 关 项 目 编 号 收 稿 日期





不 等 在生 物地层界线
资助成果








和 国家 科 技 部



项 目 编号




,



作 者 简介 王 大 锐 男
,

,

改 回 日期 年生







责 任 编辑 周健






年 获北 京 大 学 博 士 学 位 现 为 中 国 石 油 天 然 气 集 团 公 司 油 气 地 球 化 学 重 点 实 验 室 中 国 石 油 勘 探 开 发
。。
,



研 究 院 高级 地 质 师 从 事 油气地 球化学 与地 层 学研 究 通 讯 地 址



北 京 市 学 院路



信箱

,

油气地 球 化 学 重 点 实验 室 电话

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

http://www.cnki.net






王 大锐 等

渤 海 湾 地 区 下 古 生 界 碳 氧 同 位 素地 球 化 学 研 究



附近 采样 间距 加 密 全 岩 样 品碎 至 酸反 应
,

可 以 推 断 分 析 所 用 岩 石 中 的稳 定 同位 素 组 成 没 有
,

实验室分析采 用
目后 在


正 磷 酸 法 即将
,

或 极 少 受 到成 岩作用 影 响
,

,

,

基本

℃恒 温 真 空 条 件 下 与 磷

保 持 了原 始 形 成 时 的 状 态 所 得 出 的 同 位 素 地 层 曲
线是可靠的


以上 用 液氮 提纯 收集反应生成 的


气体 送
,

气 体 同位 素质 谱 仪 检

‘ 占 〔

测 所 获得 的
占,



占,


均为

值 分析误差
。。



,

研究 结 果 与讨论
同位 素地层 学 与沉 积 环境 研 究

值 土


占,

值 士

工作标样为 图


华 北 地 区 下 古 生 界 海 相 碳 酸 盐 岩 同位 素 曲线 如 值分布 区 间为


济南 张夏剖面碳酸盐岩 的 子



所示



一一
,



,



值为一


一 一一



山 东济 南 张 夏 剖 面
,

唐山剖面 夕





值分布 区 间为 一






济 南 张 夏 剖 面 从 老 至 新 的稳 定 同位 素 组 成 特 征
为 下寒武 统辛集组一馒 头组 相 当于沦 浪铺期

值为 一
, ,



,



从图 可 以清

楚 地 看 出 两 条 剖 面 上 的 碳 氧 同位 素 组 成 分 布 十 分 离 散 两 者 间 不 存 在 线 性 关 系 且 碳 氧 同位 素组 成
,




一龙王 庙期


该 期 为 华 北 地 台形 成 前 的缓 坡 阶段
,

,

的 地 层 分 布 波 动 趋 势 大 致 相 同而 不 完 全 同 步 因 此



构 造 稳 定 海 平 面 上 升 缓 慢 沉 积 速 率 较 低 陈荣 坤

巴 勺 ‘ 。 国 袋 )


‘ 礴




二 …
八 吞

二 二
△ 令



矛令





,





,




巴 勺 决 ) (



活 几
△ 八















,



渤海 湾地 区 下 古 生 界海 相 碳 酸盐岩 捌



与 子 ℃ 值相 关 图


,

一 济南 张 夏 剖 面
一河北唐 山剖 面

一新 集组

一 馒 头 组 △一 毛 庄 组
△一 下 马 家 沟 组

一徐 庄 组 一亮 甲 山 组
,

,

一 尚山组 一冶里组
△一

一三 山子

一上 马家沟组
令一

一风 山 组





,

一 一





△一



,



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,



潮 坪 局 限 海 环 境 发 育 但 此 时 的海 侵 刚
, , ,





段 子


值的剧烈波动 分布范 围为
,








刚 发 生 受 淡 水 的影 响 依 然 较 强 烈 所 以 岩 石 内 氧 同
,

。。

在 辛 集 组 馒 头 组 界 线 处 无 明显 的 碳 氧 同


位 素组 成 波 动 幅度 大 变 化 迅 速 子
为一




值波动范 围
,

位素组成 波 动 期





在此沉积期 间 虽然没有发
,

中寒 武 统 毛 庄 组一徐 庄 组 毛 庄 期一徐 庄
该沉 积期 以 鲡 状 灰 岩及 藻 灰 岩 交 互 为特征 夹
,
。 。

生 较 大 的生 物 集 群 绝 灭 但 所 分 析 的 泥 质 白云 岩 与

砂 屑 白云 岩 及 灰 岩 对 沉 积 有 机 质 的保 存 能 力 有 所 差 别 使得 部 分 有 机 质 中的碳 参 与 了成 岩作 用 导 致 该
,
,

有 紫 红 色 细 碎 屑 岩 沉 积 相 的 分 异 也 较 为 明显 表 征 着 沉 积 水 深 有 所 波 动 此 时 的 陆 源 大 气 淡 水 的注 人
,




济 南 张 夏 剖 面 寒 武 系碳 叙 同位 素 数 据 表

地层 辛

样 品号

岩性 泥 质 白云 岩 泥 质 白云 岩 砾 屑 白云 岩







占,



地层

样 品号






岩性 生 屑鲡 粒灰岩
藻 灰岩 鲡 粒灰 岩

‘ 占



古 一



集 组

一 一 一 一


一 一 一

灰 质 白云 岩 砾 屑 白云 岩 砾 屑 白云 岩

头 组




夏 组





一 一 一

?

竹 叶状灰岩
泥 晶灰 岩 泥 晶灰 岩




钙质页岩
白云 岩 泥 质 白云 岩 泥 质 灰岩
泥 晶灰 岩






组 ?




一 一 一



一 一


竹 叶状 灰 岩
竹 叶状灰岩

竹 叶状灰 岩
泥 屑 灰岩 岩

一 一 一 一 一



砾 屑灰岩
泥 晶灰 岩 粉 晶灰 岩 泥 晶灰 岩

白云 岩 白云 云 泥 质 白岩 岩

一 一 一

,

一 一


白云 岩
白云 岩


一 一 一 一 一 一








泥 晶灰 岩 叠 层灰岩

毛 组 庄

含 粉砂 云 泥 岩
生 灰灰 岩 屑岩

一 一 一 一


一 一 一



粉 晶灰 岩 鲡 粒灰 岩

生 屑灰岩 鲡 粒灰岩 鲡 粒灰岩 生 屑鲡 粒 灰岩 生 屑灰 岩


一 一 一 一


一 一 一






灰岩
鲡粒灰岩 鲡 粒灰岩 生 屑灰 岩 鲡粒 灰岩


一 一 一 一 一

一 一 一


藻灰岩
藻灰岩 藻灰岩

泥 晶灰岩
泥 晶灰 岩






竹 叶状 灰岩
泥 晶灰 岩 砾 屑灰 岩




一 一 一 一 一 一


藻灰岩
藻灰岩

鲡 粒 灰岩
张 组 夏 生 屑 鲡 粒灰岩 藻灰岩 藻灰岩 核 形 石 灰岩 岩 核形石 灰岩 核形 石 灰岩 鲡粒 灰岩
云 斑 粉 晶灰岩 云 斑 细 晶灰岩



藻灰岩 灰岩
云 质灰 岩

一 一 一 一 一

, ,



一 一


白云 岩

一 一 一 一 一 一 一 一 一






















生 屑灰岩


白云 岩 白云 岩 白云 岩

一 一

白云 岩 白云 岩
白云 岩 白云 岩

一 一 一

藻灰岩




白云 岩



白云 岩
鲡 粒灰岩



白云 岩 白云 岩




一 一

夏 组

藻灰 岩 鲡 粒灰 岩

一 一

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王 大锐等


渤 海 湾 地 区 下 古 生 界 碳 氧 同位 素 地 球 化 学 研 究
,



量 变 化 较 大 因 此 碳 氧 同位 素 组 成 仍 呈 明显 波 动
,

“ 碳 酸盐岩地层 中 子
,

值 由一




急剧 下 降

但 波动 幅度 小 于 下 部 地 层 的 在 毛 庄 组 底 部




为 一



,

负 向波 动 幅度 达



值也有下

河 北 唐 山剖 面 奥 陶 系碳 叔 同位 紊数 据 表

层位
八 〉 北 河 组 峰

样品号
一 一

岩性

‘ 占




一 一 一


层位

样号
一 一

岩性 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩

‘ 占



‘ 占



灰岩
生屑灰岩 泥 晶灰岩 泥 晶灰岩 泥 晶 灰岩
泥 晶灰 岩





一 一

一 一 一 一 一 一 一 一 一


下 马 组 沟 家



一 一 一








一 一 一 一




一 一 一 一 一 一 一 一








灰岩
生 屑 灰岩 生 屑灰 岩



灰岩
生 屑灰岩
生 屑灰岩

一 一 一












灰岩 灰岩 灰岩


一 一



灰岩 灰岩 灰岩 灰岩
泥 晶灰岩 泥 晶灰岩 泥 晶灰岩





一 一 一 一 一 一






一 一 一
一 一





灰岩
灰岩 藻灰 岩 藻灰岩
泥 晶灰 岩 泥 晶灰 岩 泥 晶灰岩 生 屑灰岩 生 屑灰岩 生 屑灰 岩

一 一









一 一

一 一 一 一 一 一















一 一




灰岩 灰岩 灰岩



一 一 一





一 一










一 一





灰岩
灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩 灰岩





一 一


一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一






一 一




一 一



灰岩
灰岩 灰岩
灰岩





一 一 一 一 一 一




一 一
一 一







一 一 一 一 一 一 一 一





灰岩 灰岩 灰岩







一 一






灰岩
灰岩



灰岩
生 屑灰岩 生 屑灰 岩 生 屑 灰岩 泥质灰岩 泥质灰岩
泥 质 灰岩





一 一




灰岩
灰岩 灰岩

一 一














一 一 一




灰岩
灰岩 灰岩 灰岩 灰岩




一 一 一 一










一 一










泥 质灰岩 泥 质灰岩



一 一







灰岩




一 一

灰岩
灰岩 灰岩
泥 晶灰岩 泥 晶灰 岩 泥 晶灰岩

一 一 一 一


一 一




灰岩 灰岩
灰岩 灰岩 灰岩 灰岩
一 一 一












一 一 一 一 一
一 一



一 一 一 一 一 一 一 一 一











一 一
一 一





灰岩
灰岩 灰岩 灰岩



灰岩
灰岩











紫色灰 岩
紫色 灰岩 灰岩 灰岩




一 一



一 一 一





灰岩
灰岩









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降 从一
,



降至 一
。。



,



向波 动 幅 度 为 地层

从徐庄组 值都呈


岩性


化石 带






一艺








中部 开 始 占
,

,

与 占



奥 山 井 “ “ ““ ‘ 系 组 纽 之 。“幽 牛士一以 。 朋 陶 子 加 一


上升趋 势 增 幅分别达
,
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,

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,





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卜,



在徐庄 组顶 部

,

,


,

值发

生 了约


的 负 向波 动 而 捌

值则 一 直保 持增 加 直 至 张 夏组
下部

中寒 武 统 张 夏 组 一 上 寒
, ,

武统凤 山组 在此期 间 华北 地

台 沉 积 环 境 有 了 较 大 的变 化 气
, ,


候潮湿 以碳 酸盐 沉 积 为主 紫 红 色碎 屑岩不再 出现 因此


,

碳 氧 同位 素 地 层 曲 线 以 平 缓 为
特征 子
,

值基本 沿 。 值线 分
值维持在 一




布 子
,




,



的 区 间 与 下伏地层 相 比
,



值 明显 增 加 增 幅达 值 的增 幅 不 大 为
, ,






叼 旷



瞬 盆 麟饥



。。



寒 夏

幸不
卜 压 甲 叫日

张夏组 徐庄 组界线处 子 由一


值 值则


任曰巨 日



增至
。 、

。,





叫 徐 卜‘ 州 庄 二二 组 示 瑞举 举 一 一 下 毛 武 组 不 甲了不 不 寒 庄
竺竺

卜 ‘

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洲 阵
竺 二

呈 下 降趋 势 在 张 夏 组 固山 组

, 祖



固山 组 长 山 组 长 山 组 凤 山组
界线处
,

‘ 占




占,

值 均无 明

显 的波 动





‘ ‘

罗 理 呷“

上 寒 武 统 凤 山组 一 下 奥 陶统 三 山 子 组 在凤 山 组 三 山 子组 界线处
, ,





‘ 占






值发






组卜 头卜 ‘ 尸
一们

,

生 突变 在凤 山组 顶部



… 一




盆 黑留


二二 二 〕 二 【二

集 洛 粤, 左

太古宇
「 丁二口 二
〔工二二



爵二

一‘ 二二二 一了 一岁

二主二 二

三 山子组 底部 内 子
,

厚度


砂屑灰岩 页 了卷



值 由凤 山组 顶 部 的


突 降至 三 山 子 组 底 部 的
,



,





下 降 幅 度 达
。,





值 由凤 山 组 顶 部 的 一

,



「 户 ‘ ‘‘ 至云到 些塑哭 掌到尝 幼


‘占

磐 包

阵 兀润



藻灰 尚 驴才爹 口‘ 工薄口 竹 叶状 灰 岩



二 石‘‘

筐鬓 攀

降 至 一


后 又 升 至
。,



在三 山子组底部又 降
。,





砂 岩棍 岩



白 云 质 灰岩

燕岗卷









三工二刁 生 屑 灰 岩 叠 层 石 灰岩 巨 粒灰 岩

至一
三 山子组
。。

减幅达

进人

地层后增至 一


目前 国 内 外 均 未 见 寒 武

系 奥 陶 系 界 线 处 的碳 氧 同位


济 南 张 夏 剖 面 寒 武 系 碳 氧 同位 素 曲 线
,

素 组 成 波 动 的报 道 济 南 张 夏 剖
,

面 奥 陶 系 寒 武 系 交 界 处 的这 一

波 动 是 同位 素 地 层 学 研 究 的 重
,

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王 大锐 等

渤 海 湾 地 区 下 古 生 界 碳 氧 同位 素 地 球 化 学 研 究



大发现 还是广泛分布于华 北地
,

区 的三 山 子 组 灰 岩 的穿 时性 所

地层

岩性柱
竺 , ‘叫

,

牙形 石 带
六 矛
“ 。‘ ?‘门




编 峥一




造 成 的假 象 或 者 是 其 他 尚不 知
,

奥 系 陶

“ 一竺 , 涤尸, 一



碑八
‘日

















组 尸 山 尸 釜




,

,

晓 的地 质 原 因 值 得 深 人 研 究 和
,

,
,

门尸

泣, 尸一



,

一 一

一一
,





气 ,
,



材 口飞忿 奴 扣
办 侧曰

,

‘ 切 砚尸 ‘ 。 。

, 尸

飞 了」

推 敲 参见 图








, 尸

叫 ,
, ,

已介‘ 曰



上 家 组 马



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,







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,

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,

,



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户、

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一 一

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,

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,


,



一 飞一门


如 如 相仙





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甲 组 山

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卜卜 、 、
列盯 川 用 召 的 跳川
,

” ”







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,






一,


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‘ ,
,

,

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,



,

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一甲州 州
,


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,
, , ,

,

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,


尸,

一 山


‘ ‘


,

一 二



璐 洲扣乡怕功璐




,



加翻
曰 ” 招 尸翻曰

尸二 卜
,






及公

勿 如才




吩岌 旨






… …
本 研 究 所 用 样 品 采 自河 北
,

河北唐 山 剖 面

唐 山地 区 赵各庄 剖 面与峰峰 剖
面 剖面 累积厚度
,

所用
,

样 品为安 太库等

进行华


北 地 区 牙形 石 带 研 究 时采 集 有 且 河北唐 山剖面 的研究 程度
, ,


丰 富可靠的古生 物学证据 而



高 为华北地 区奥 陶系标 准剖


面 从老 至新 地层 中稳定碳 氧

同位 素 组 成 特 点 为

上 寒 武 统 凤 山组 及 寒武


系 奥 陶系 界 线 本 剖 面 的寒 武


系 奥 陶 系界线 处 未 见 碳 氧 同

,

位 素组 成 的 明显 波 动 碳 同位 素 组 成 在 。 值附近分 布 进 人冶 里组底部后有所增 重 子
,

值波


薯致 里 二 组




介 。师妇泌 印‘









一 翻 沙即阮
钊 一 ‘训物 沼 叼


口九口



卜二 场耳 ,




山刁


山叻

。 舰“ ‘川 。 沁 阳 翻抽白招


,

卜二
匕 习。 圈

二日
‘曰 ‘





寒 凤 系 组 武


卜 气 ‘
护 ‘



二 二
,


软沈黑护




‘ ‘占

‘ 二,

尸, 心弓 , 尸,










暮 鬓


二 二 灰岩


泥质 灰岩

砂 屑灰岩

页岩

禽 界 图 忽黔默箕 烹 黔
, 】


白云 质灰岩 白云 岩



。,

动 亦 不 明 显
,

为 一

进入冶里组 以后也有所
幅 度 为
。。

增 加


凤 山 组





值及 波 动形 式 与济南

张 夏 剖 面凤 山组 的 十 分相 似 图




,

冶 里 组一亮 甲 山 组 由
, , ,

各种灰岩组成 在这段地层 中
山 组 顶 部

, ,

子,

值 呈 持续 下 降状 态 至 亮 甲
达 到 最 大 负 值

‘ 占

值波动幅度不


大 曲线 呈 平 缓 的 锯 齿 状 进 入
,

亮 甲 山组 后 子 显 而子
,

值 下 降更 为 明
,

一气 夕

值则呈逐步增加趋
‘ 占


势 在





值呈 最 大 负值处

,。

值并无 明显 改变 从亮 甲山组 上 部开始 子
,

值略有下 降 造成 值 增 加 的重




海水 碳 酸盐 岩子
,

河 北 唐 山 剖 面 奥 陶 系 碳 氧 同位 素 地 层 曲线
,

要 原 因 在 于 海 水 的蒸 发 量 增 大 质 的保 存 因 此 可 导 致 护
,

盐 度 增 加 但并 不 利 于沉积 有机

值的

下 降与 捌



值 的增 加 该 区 此



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,









期 应 为 较 为 封 闭 的 沉 积 环 境 这 段 地 层 中 的 白云 岩
也 支持这一 推论


根据 安 太库等
, ,

和赖才根等



研究 华北 区 的峰 峰组 牙 形 石 动 物群 特 点 接 近 于 美
,

下 马 家 沟组一峰 峰组 在这 段地 层 中 子

洲 大 陆动物 区 而 与华 南 区 及 塔 里 木 区 相 应 地 层 中
的牙形 石 动 物 群 迥 然 不 同 但他 们 推 测 峰 峰组 大致
,


值 未 呈 重 大 的 正 负 向 波 动 地 层 曲线 平 稳 在 上 马
, ,



家 沟组 内 出现一个 较 大 的负 向波动 子
,

,

值从

相 当于 庙 坡 阶 以 及 兰 代 洛 拉多克 阶
的研 究 从
,


阶 的上 部及 卡
,





降至 一
,

。。

下 马 家 沟 组 的 子 ℃均 值 为
。,

的底部 但 是 根据

,



一 一



上 马家 沟 组均值 为 一

, ,

峰峰组 均值 为

用 保 存 完 好 的腕 足 动 物 壳 进 行 的 稳 定 同位 素



值 的变 化 十 分 强 烈 在 下 马 家 沟 组 下
编 但 在 峰峰组 与上 马家沟组 交界 附
,

世开始 海相 生 物碳 酸盐沉 淀


部 降至 一
近又增至 一


物的 乡
,
、 。

值 即开 始 正 向偏 移 而 进 人 阿 斯 吉 尔 世
‘ 这种 占



,

波 动 幅度 为
,







唐 山地

值及

‘ 占

值 的正 向偏 移 更 加 明
、 、

区 的上 下 马家沟组都可 分 为三个岩性段 下 部 为泥

显 强 烈 这 种 中一 上 奥 陶 统 的碳 氧 同位 素 组 成 的
正 向波 动 出 现 在 美 国 中 西 部 加 拿 大

质 白云 岩 常 含 角 砾 中部 为 一 厚 层 灰 岩 上 部 为 灰
,


,



岩 夹 薄层 泥 质 白云 质 灰 岩 构 成 一 个 完 整 的 沉 积 旋
回 因此 从 下 马 家 沟 组 底 部 开 始 了 一 次 海 进 序 列
, ,




瑞 士 中部 波 罗 的海 国家
剖 面 与较 深海 沉积 区 库鲁 克塔 格 剖 面 等
,




,

,

以 及 中 国 的 华 南 地 区 和 塔 里 木 区 的浅 海 台 地 柯 坪
,

有 利 于 海 相 有 机 质 的保 存 但 此 时 的 淡 水 影 响依 然
强 烈 富含
,

王大锐




的淡 水 导 致 了碳 酸盐 岩 子


值的多

但 在 中 国华 北 地 区 这 种 奥 陶 系 海 相 碳 酸
,

次 负 向 波 动 在 上 马 家 沟 组 的底 部 开 始 了 又 一 次 海
,

盐岩的 子
,

值及 子

值 的 正 向偏 移 无 任 何 表 现 目
世 地

进序列 碳酸盐岩 的 护
,


值 再 次 出 现 强 烈 的 负 向波


前 国 际 地 学 界 对 中一 晚 奥 陶 世 尤 以
球 上发生大陆冰川 的推断 已趋公认
,


动 与 此 相 仿 峰 峰 组 虽 然 与 下 伏 的上 马 家 沟组 呈 整
,

合接 触 但其底 部 层 段 局 部 可 见 角砾 状 泥灰 岩 因
,

根 据 稳 定 同 位 素 组 成 在 地 质 历 史 中波 动
, ,

此 在 峰 峰组 底 部亦 出 现 了 碳 酸 盐 岩 的 子
, ,



值 明显

时 间短 影 响 范 围大 的特 点




这次冰

负 向波 动 而碳 同位 素 组 成 却 未 发 生 明显 的变 化 图


川 活 动 对 海 水 中 碳 酸 盐 岩 中碳 氧 同位 素 组 成 的 影 响应 在 我 国 的 华 北 区 与华 南 区 及 塔 里 木 区 都 有 所 反 映 但未 在 华北 地 区 见 到此 表 现 对 此 应 根 据 古生
, ,


华北 区 与华南 区 及 塔 里木 区 稳定 同位 素地层 学 比较 根 据 对 塔 里 木 区 不 同 沉 积 区 剖 面 的稳 定 同 位 素 地 层 学研 究 的经 验 与结 果 王 大 锐 等


物 化 石 的不 完 全 对 应 性 及 稳 定 同 位 素 地 层 曲 线 的 特

点 对
,



峰 峰 组 一 庙 坡 组 一 兰 代 洛 阶 的对 比 方 案 及




,

,

华北地

结 果 提 出质 疑 最 起 码 这 三 者 之 间 的所 谓 对 比 关 系
,

区 与 塔 里 木 区 之 间存 在 着 截 然 不 同 的稳 定 同 位 素 曲

值 得 重 新 认 识 根 据 地 史 中海 相 碳 酸 盐 岩 内 碳 氧 组
成 波 动 的 大 范 围性 和 短 时 性 以 及 与世 界 不 同地 区
,





线特 征 探 索其 原 因 可 以从 以下几个 方 面考 虑
,

关 于奥 陶纪 的大 陆板块古地理 分布 已有 多
种论述



的 同位 素 地 层 学 研 究 结 果 对 比 可 以 认 为 在 华 北 地
, ,



, ,

认 为 在 奥 陶纪
,

台 的下 古 生 界 迄 今 为 止 尚未 发 现 证 据 确 凿 的 中 一
,

世 中 国 华 北 区 的地 理 位 置 略 处


上 奥 陶统 即 兰 代 洛 阶 以 上 地 层
,



于 赤道 以北 而 塔里 木 区 与华南 区 的位 置 则 更 加偏

碳 同位 素 组 成 在 本 区 奥 陶 系 不 同组 即 冶 里 组 亮 甲山组 亮 甲山组 下 马 家沟组 下 马 家沟组
,

南 该 推 断 主要 是 根 据 腕 足 动 物 化 石 群 得 出 的 在 中
国 牙 形 石 动 物 群 安 太 库等
, ,




头足动物群 赖
,

上 马 家 沟 组 及 上 马 家 沟组 峰 峰组 之 间都 有 波 动 尤
,

才 根等

,



三 叶虫 动物 珊蝴 动物 赖 才根 等




以 亮 甲 山 下 马家 沟组 之 间 最 为 明显 碳 同位 素 组 成

的分 布 特 征 也 支 持 这 一 推 测 华 北 区 与 华 南 区
及 塔 里 木 区 的化 石 动 物 群 面 貌 的 巨 大 差 别 与 其 古 地

波 动 与 生 物 化 石 带 之 间 存 在 良好 对 应 关 系 如 牙 形
,




叔刃
,









理 位 置 密 切 相 关 本 研 究 的初 步 结 果 也 证 实 在 奥 陶
,



心拼



纪 起码 在早一 中奥 陶世

,

我 国华 北 区 与 华 南 区 及
,






,


,


塔 里 木 区 两 大 区 域 的 海 水 化 学 及 稳 定 同位 素 组 成 特
点 的确 存 在着 明显 的 区 别 表 现 为华 北 区 与 华 南 区 及 塔 里 木 区 下 古 生 界 稳 定 同位 素 地 层 学 曲线 的 区 别


带 界 线 处 都 出现 了 子 ℃ 值 波 动 在 张 夏 剖 面 上 每 个 化 石 带 的更 迭 处 大 多 有 子
,

,

值 的 负 向异 常 出 现


古 生 物 地 层 学 特 征 可 与 稳 定 同位 素 地 层 学 特 征 良好 地 对 应 这将 大大地 有 利 于 今后 对 该 区 少 化 石 甚 至

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王 大锐等

渤 海 湾 地 区 下 古 生 界 碳 氧 同位 素 地 球 化 学 研 究




无 化 石 的 下 古 生 界 地 层 的划 分 与 对 比


陈荣 坤 孟 祥化
,

华 北 地 台 早 古 生 代 沉 积 建 造 及 台地 演 化 岩 相


已 有古生 物学 构造地质学研究结果认为塔里

古地 理
,

,

木 区 与华 北 区 在 早 古 生 代 不 属 于 同一 古 板 块 本 研 究 证 实 两 地 之 间 古 海 洋 化 学 特 点 亦 存 在 明显 差 别
,




赖材根 汪 啸风 社

中 国地 层

中国 的奥 陶 系 北 京 地 质 出版

梁狄刚 张水 昌 张宝 民 王 飞宇
,
, ,

。。

从 塔里 木 盆地 看 中国 海 相 生

本 研 究 的石 油 地 质 学 意 义
在 中一 晚 奥 陶 世 冰 期 时 由 于 全 球 气 温 下 降 尤
,


油 问 题 地 学 前缘
王 大 锐 白玉 雷
,

,



塔 里 木 中 上 奥 陶统 碳 同 位 素 组 成 正 向偏 移 的
,

石 油地 质 学 意义 石 油 勘 探 与开 发
,

巧一
, , , ,

其 是 海 水底 层 温 度 降低 使 得 生 物 死 亡 进 人 沉 积 物
,

项 礼 文 李 善 姬 南 润 善 郭 振 明 杨 家 禄 周 国 强 安 泰库 袁 克 兴 钱
, , ,



中国地层

中 国 的寒 武 系 北 京 地 质 出 版 社

后 的保 存 能 力 比 以 前 大 大 增 强 而 大 量 存 在 于 生 物



体 内的




会 因此 而 被 保存 于 沉 积 有 机 质 内 进 而 使
,

海 水 中碳 酸 盐 的


相 对 增 加 即沉 积 的碳 酸 盐 岩
, ,

,

,

,

值 正 向偏 移 同 时 由 于 冰 期 时 海 水 中
,

大量

,

被 封存 于 冰层 中 造 成 了



的相 对 富集 因此 可 导
,

致 此 间 的海 相 碳 酸 盐 岩 子 大范 围 强烈 的 尸
王 大锐等
, ,




,

值 的 正 向偏 移 在 塔 里

,

木 区 及 全 球 许 多 地 区 中一 上 奥 陶 统 海 相 碳 酸 盐 岩 内

,



值与 子


值 的正 向 偏 移 是 该 期
, ,
,

有 机 质 产率 与 保存率 增 加 的标 记 这种 时期 应该有利 于形成 优 质烃 源 岩


从理论 上讲 地 质 历 史 中 的
,

,

我 国塔 里 木 油 气 区 经 过 多 年 的勘 探 与研 究 初
,

步 证 实 了 全 盆 地 范 围 内 的 中一 上 奥 陶统 应 为 主 力 海 相 烃 源 岩 精 细 的油 气 地 化 研 究 常 规 的 与 具 有 时 代
,




,

意 义 的生 物 标 志 化 合 物 亦 证 明 了 这 一 推 论 梁 狄 刚 等
,


然而 在华北地 区 这一 重要成烃有利 时
, ,


,

,

,

期 形 成 的海 相 碳 酸 盐 岩 未 能 被 保 存 下 来 而 且 即 使
,
,

这 套 地 层 得 以 保 存 由于 华 北 地 区 当时 距 赤 道 相 当
,



近 且 为 浅 海 台地 海 水 的 氧 化 作 用 较 强 对 于 沉 积
, , ,

,

,

,

,

,

有 机 质 的 保 存 也 十 分 不 利 这 就 是 迄 今 为 止 尚未 能 在 华 北 地 区 找 到 理 想 的 烃 源 岩 的 重 要 原 因 当然 这
,




,

些 因 素 并 不 妨 碍 本 区 奥 陶 系 在 后 来 的地 质 时 期 形 成 类 似 于 古 潜 山 式 的 良好 储 集 层 以 及 在 奥 陶 系 较 深
,
,

,

,

,



的 沉 积 层 中找 到 烃 源 岩 的 可 能 性
, ,




根 据 华 北 地 区 下 古 生 界 的 稳 定 同位 素 地 球 化 学 的 研 究 可 以 认 为 在 我 国华 北 乃 至 其 他 地 区 比 如
,
,

,

鄂 尔 多 斯 盆 地 的西 缘 浙 江 的西 部 地 区 等 应 着 力 寻
, ,


,

找 勘 探 可 能存 在 的 中一 上 奥 陶统 较 深 水 相 沉 积 那
,



将极 有 可 能成 为理 想 的海 相 烃 源 岩
样 品和 生物 地 层学 资料 特 此致谢
,





,

,

华 北 石 油 勘 探 公 司研 究 院 张放 高 级 工 程 师 提 供
, ,

,


,


,


,


,

,

,


,

,

,

安 太 库 张 放 向维 达 张 又 秋 徐 文 豪 张 慧 娟 姜 德 标 蔺 连 生 崔 战
, ,

,

,

堂 杨新 昌

,

华 北 及 邻 区 牙 形 石 北 京 科 学 出版社

? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.

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,










,



,
,




,






,





,



,



,

,

,

,

,

占,



占, 占,
,







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,



, ,













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,

,

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