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摘 要：在全球范围内深层沉积岩油气田发掘工作开展过程中，深层碳酸盐岩展现了较为突出的油气勘探潜力。而碳酸盐岩独特的沉积环境，也对油气勘探造成了一定影响。因此，文章以碳酸盐岩的定义为入手点，阐述了碳酸盐岩的沉积环境及体系组，并以塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组碳酸盐岩沉积为例，对拉张环境与碳酸盐岩沉积的关系进行了进一步分析。
关键词：拉张环境;碳酸盐岩;塔里木盆地
前言：
拉张环境又可称之为拉张构造环境，主要是在重力作用下岩体顺坡滑动、扩展所形成的构造组合，受岩体沿斜面滑动速度、方向影响。而拉张环境中各种构造样式极易造成碳酸盐岩重力不稳，影响碳酸盐岩沉积构造。因此，分析拉张环境、碳酸盐岩沉积间关系，对于碳酸盐岩的油气勘探潜力发掘就具有非常重要的意义。
一、碳酸盐岩概述
碳酸盐岩主要指碳酸盐类矿物组成岩石，分布较广，占沉积岩总量的五分之一到四分之一左右。碳酸盐岩主要包括石灰岩、白云岩两种类型，如由碳酸钙镁的矿物白云石组成的白云岩、白云大理岩，或者由碳酸钙的矿物方解石组成的石灰岩及其变质产物大理岩等。碳酸盐岩的物性根据其矿物成分的变化具有一定差异[1]。
二、碳酸盐岩沉积体系
碳酸盐岩沉积体系主要是在热带海滩、陆架上因海水流体作用而形成的滨线沉积带，与古地形、海平面升降均具有一定关系。一般海相碳酸盐岩地层分布可以逐渐演变为油气勘探场所[2]。
一方面，根据地理位置、封闭性、坡度、镶边性差异，可以将碳酸盐岩沉积体系划分为缓坡封闭型无镶边体系（地势平坦且开阔、边缘发育水体较浅滩地）、陡坡开放型无镶边体系（岸坡坡度较陡且滨岸水动力强度较高）、缓坡开放型有镶边体系（边缘存在分布断续的大型生物礁）、缓坡封闭型有镶边体系（体系开阔且内部存在水体交换阻滞）、滩礁型孤立体系（在海底喷发火成岩基础上发育的生物礁）等几种类型。
另一方面，根据受力机制差异，将碳酸盐岩体系划分为伸展作用控制下的断块体系（物质充足、水体适中的基底断块体系、旋转断块体系、生长断块体系）、挤压作用控制下的体系（孤立体系、生长背斜体系、前陆边缘体系、顶部刺穿体系等）、底辟作用控制下的体系及其他类型体系（盐底辟体系、火山基底体系、被动大陆边缘体系、三角洲底部体系）。
三、拉张环境与碳酸盐岩沉积关系
1、塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组碳酸盐岩沉积演化
塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组位于塔里木盆地西北缘阿克苏地区乌什县境内，为新近纪以来逆冲推覆而成的冲断带，柯坪地区大面积出露寒武系，从横向视角来看，分布较为稳定且追踪难度较小，中-下寒武统最新为吾松格尔组（泥晶白云岩、泥质白云岩互层）、阿瓦塔格组（膏盐岩夹杂泥白云岩）、中寒武统沙依里克组（膏云岩、膏盐岩、灰岩），最老为寒武统玉尔吐斯组（硅质泥岩、泥页岩组合），其次为肖尔布拉克组（颗粒白云岩、泥晶白云岩、微生物白云岩组合），整体呈现出水体向上变浅的碳酸盐岩沉积序列。
根据层序分析理论，结合野外露头详细描述结果、室内微相分析及显微镜、地震、野外露头岩石学、古生物学、沉积学特征，可知柯坪地区肖尔布拉克组地质层序主要包括中缓坡外带、内带，中缓坡微生物丘、浅滩，内缓坡颗粒滩、潮坪及系列三级、四季层序[3]。从塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组地质演化过程入手，塔里木盆地在早太古代、中太古代就出现了偏碱性玄武岩浆喷溢活动，源于亏损地幔，岩浆的喷溢为塔里木盆地原始陆核的形成提供了良好的条件。随后在早远古代，地壳快速增长，为陆核向陆块发育提供了良好的条件。特别是在早元古代兴地期，广泛、剧烈的构造运动为岩石强烈变形提供了驱动力，将柴达木陆块、塔里木陆块、准噶尔微陆块进行了聚集联合，整体表现为开阔的温带、广海环境，并于盆地背部拗陷中沉积了一套厚度较大的海相地台型碎屑岩-碳酸盐岩构造。
其次，通过早震旦世地幔上隆、环境拉张因素影响于塔里木板块边缘、内部发育成大陆裂谷盆底。并分别与志留纪、石炭一二叠纪经南天山洋由东向西逐渐闭合及边缘多中心不对称扩张、单向俯冲及多岛有限洋盆同时发育，致使第一个碳酸盐岩沉积盖层覆盖了塔里木盆地。从中一新生代三叠纪开始，塔里木进入陆盆演化阶段，主要沉积形成了地台型浅海、生油层巨厚的滨海相碎屑岩-碳酸盐岩构造。
最后，在侏罗纪—古近纪，受侏罗纪晚期拉萨碰撞、白垩纪晚期的科希斯坦碰撞影响，塔里木盆地山系、基底核挤压隆起形成了向内的拉张逆冲构造并于冲断带前缘发生周期性复活。随后在新进纪—第四纪受印度板块俯冲欧亚板块并楔入欧亚板块远程效应影响，印度板块持续向北部俯冲挤压西昆仑造山带。进而促使塔里木板块岩石挠曲程度、天山褶皱强烈沿走滑断层上升，部分断陷湖泊形成半深湖区及有机质丰富的灰黑色或深灰色沉积岩。通过对沉积岩所处海洋背景及巨厚海洋沉积相进行分析可知，塔里木盆地碳酸盐岩沉积背景为伸展拉张构造背景。以弱纹层状泥——粉晶白云岩为例，其沉积于中缓坡外带，主要为粉晶白玉石夹杂少部分泥粒，只能是在盆底边下降边沉积且两者速度接近或相同时才可以发育。由此可知，除温暖、清澈海滩外，拉张环境中也可以形成碳酸盐岩沉积带。但拉张活动程度必须相对碳酸盐岩沉积速度轻微，不会破坏碳酸盐岩沉积所需必备因素。一旦拉张地区出现大规模或大幅度运动，则会破坏碳酸盐岩沉积所需条件，导致构造区域内碳酸盐岩沉积概率无限趋近于零。
2、四川东北部南秦岭洋及华南陆块多阶段拉张裂陷盆地沉积演化
为验证上述结论正确性，对四川东北部南秦岭洋、华南陆块多阶段拉张及裂陷盆地碳酸盐岩沉积构造演化过程进行分析。前者主要是在南秦岭洋拉张活动下发育为张性同沉积断裂并致使基底沉降为台盆。进入飞仙关二段沉积后，由西北方向展布的正断层初步奠定了碳酸盐岩沉积格局。在飞仙关三段沉积时期，因碳酸盐岩飞速追补促使浅水台地沉积环境高出海平面直至飞仙关四段沉积时期，统一形成蒸发台地碳酸盐岩沉积环境;而后者则是在海西伸展构造背景下演变发育为基于古扬子陆块的多阶段拉张、裂陷盆地，初步形成了发育稳定性碳酸盐岩。进入早石炭世后，受川鄂地区强烈地壳升降运动影响，华南陆快出现了黔桂运动。随后在古特提斯洋进一步扩张影响下陆块北部边缘演变为被动伸展陆缘，碳酸盐岩沉积全面覆盖。
总结：
综上所述，碳酸盐岩一般在温暖、清澈的浅海环境中沉积，且需要保证水体中具有充足的二价镁、二价钙、二价碳酸盐负离子。但塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组、四川东北部南秦岭洋、华南陆块多阶段拉张及裂陷盆地均可以形成碳酸鹽岩沉积。这主要是由于较轻微拉张活动没有破坏碳酸盐岩沉积所需必要因素，不会影响碳酸盐岩的沉积。
参考文献：
[1]蔡习尧， 高晓鹏， 李慧莉，等. 塔里木盆地玉北地区上奥陶统碳酸盐岩沉积微相及沉积环境[J]. 石油与天然气地质， 2019， 000（002）：403-412.
[2]倪新锋， 沈安江， 韦东晓，等. 碳酸盐岩沉积学研究热点与进展：AAPG百年纪念暨2017年会及展览综述[J]. 天然气地球科学， 2018， 29（005）：729-742.
[3]王媛， 林畅松， 李浩，等. 哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统碳酸盐岩微相特征与沉积环境[J]. 现代地质， 2018，000（3）：511-526.
作者简介：刘宣威（1994-），男，汉，山东省胶县，硕士研究生，成都理工大学，研究方向：碳酸盐岩沉积学。
关键词：拉张环境;碳酸盐岩;塔里木盆地
前言：
拉张环境又可称之为拉张构造环境，主要是在重力作用下岩体顺坡滑动、扩展所形成的构造组合，受岩体沿斜面滑动速度、方向影响。而拉张环境中各种构造样式极易造成碳酸盐岩重力不稳，影响碳酸盐岩沉积构造。因此，分析拉张环境、碳酸盐岩沉积间关系，对于碳酸盐岩的油气勘探潜力发掘就具有非常重要的意义。
一、碳酸盐岩概述
碳酸盐岩主要指碳酸盐类矿物组成岩石，分布较广，占沉积岩总量的五分之一到四分之一左右。碳酸盐岩主要包括石灰岩、白云岩两种类型，如由碳酸钙镁的矿物白云石组成的白云岩、白云大理岩，或者由碳酸钙的矿物方解石组成的石灰岩及其变质产物大理岩等。碳酸盐岩的物性根据其矿物成分的变化具有一定差异[1]。
二、碳酸盐岩沉积体系
碳酸盐岩沉积体系主要是在热带海滩、陆架上因海水流体作用而形成的滨线沉积带，与古地形、海平面升降均具有一定关系。一般海相碳酸盐岩地层分布可以逐渐演变为油气勘探场所[2]。
一方面，根据地理位置、封闭性、坡度、镶边性差异，可以将碳酸盐岩沉积体系划分为缓坡封闭型无镶边体系（地势平坦且开阔、边缘发育水体较浅滩地）、陡坡开放型无镶边体系（岸坡坡度较陡且滨岸水动力强度较高）、缓坡开放型有镶边体系（边缘存在分布断续的大型生物礁）、缓坡封闭型有镶边体系（体系开阔且内部存在水体交换阻滞）、滩礁型孤立体系（在海底喷发火成岩基础上发育的生物礁）等几种类型。
另一方面，根据受力机制差异，将碳酸盐岩体系划分为伸展作用控制下的断块体系（物质充足、水体适中的基底断块体系、旋转断块体系、生长断块体系）、挤压作用控制下的体系（孤立体系、生长背斜体系、前陆边缘体系、顶部刺穿体系等）、底辟作用控制下的体系及其他类型体系（盐底辟体系、火山基底体系、被动大陆边缘体系、三角洲底部体系）。
三、拉张环境与碳酸盐岩沉积关系
1、塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组碳酸盐岩沉积演化
塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组位于塔里木盆地西北缘阿克苏地区乌什县境内，为新近纪以来逆冲推覆而成的冲断带，柯坪地区大面积出露寒武系，从横向视角来看，分布较为稳定且追踪难度较小，中-下寒武统最新为吾松格尔组（泥晶白云岩、泥质白云岩互层）、阿瓦塔格组（膏盐岩夹杂泥白云岩）、中寒武统沙依里克组（膏云岩、膏盐岩、灰岩），最老为寒武统玉尔吐斯组（硅质泥岩、泥页岩组合），其次为肖尔布拉克组（颗粒白云岩、泥晶白云岩、微生物白云岩组合），整体呈现出水体向上变浅的碳酸盐岩沉积序列。
根据层序分析理论，结合野外露头详细描述结果、室内微相分析及显微镜、地震、野外露头岩石学、古生物学、沉积学特征，可知柯坪地区肖尔布拉克组地质层序主要包括中缓坡外带、内带，中缓坡微生物丘、浅滩，内缓坡颗粒滩、潮坪及系列三级、四季层序[3]。从塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组地质演化过程入手，塔里木盆地在早太古代、中太古代就出现了偏碱性玄武岩浆喷溢活动，源于亏损地幔，岩浆的喷溢为塔里木盆地原始陆核的形成提供了良好的条件。随后在早远古代，地壳快速增长，为陆核向陆块发育提供了良好的条件。特别是在早元古代兴地期，广泛、剧烈的构造运动为岩石强烈变形提供了驱动力，将柴达木陆块、塔里木陆块、准噶尔微陆块进行了聚集联合，整体表现为开阔的温带、广海环境，并于盆地背部拗陷中沉积了一套厚度较大的海相地台型碎屑岩-碳酸盐岩构造。
其次，通过早震旦世地幔上隆、环境拉张因素影响于塔里木板块边缘、内部发育成大陆裂谷盆底。并分别与志留纪、石炭一二叠纪经南天山洋由东向西逐渐闭合及边缘多中心不对称扩张、单向俯冲及多岛有限洋盆同时发育，致使第一个碳酸盐岩沉积盖层覆盖了塔里木盆地。从中一新生代三叠纪开始，塔里木进入陆盆演化阶段，主要沉积形成了地台型浅海、生油层巨厚的滨海相碎屑岩-碳酸盐岩构造。
最后，在侏罗纪—古近纪，受侏罗纪晚期拉萨碰撞、白垩纪晚期的科希斯坦碰撞影响，塔里木盆地山系、基底核挤压隆起形成了向内的拉张逆冲构造并于冲断带前缘发生周期性复活。随后在新进纪—第四纪受印度板块俯冲欧亚板块并楔入欧亚板块远程效应影响，印度板块持续向北部俯冲挤压西昆仑造山带。进而促使塔里木板块岩石挠曲程度、天山褶皱强烈沿走滑断层上升，部分断陷湖泊形成半深湖区及有机质丰富的灰黑色或深灰色沉积岩。通过对沉积岩所处海洋背景及巨厚海洋沉积相进行分析可知，塔里木盆地碳酸盐岩沉积背景为伸展拉张构造背景。以弱纹层状泥——粉晶白云岩为例，其沉积于中缓坡外带，主要为粉晶白玉石夹杂少部分泥粒，只能是在盆底边下降边沉积且两者速度接近或相同时才可以发育。由此可知，除温暖、清澈海滩外，拉张环境中也可以形成碳酸盐岩沉积带。但拉张活动程度必须相对碳酸盐岩沉积速度轻微，不会破坏碳酸盐岩沉积所需必备因素。一旦拉张地区出现大规模或大幅度运动，则会破坏碳酸盐岩沉积所需条件，导致构造区域内碳酸盐岩沉积概率无限趋近于零。
2、四川东北部南秦岭洋及华南陆块多阶段拉张裂陷盆地沉积演化
为验证上述结论正确性，对四川东北部南秦岭洋、华南陆块多阶段拉张及裂陷盆地碳酸盐岩沉积构造演化过程进行分析。前者主要是在南秦岭洋拉张活动下发育为张性同沉积断裂并致使基底沉降为台盆。进入飞仙关二段沉积后，由西北方向展布的正断层初步奠定了碳酸盐岩沉积格局。在飞仙关三段沉积时期，因碳酸盐岩飞速追补促使浅水台地沉积环境高出海平面直至飞仙关四段沉积时期，统一形成蒸发台地碳酸盐岩沉积环境;而后者则是在海西伸展构造背景下演变发育为基于古扬子陆块的多阶段拉张、裂陷盆地，初步形成了发育稳定性碳酸盐岩。进入早石炭世后，受川鄂地区强烈地壳升降运动影响，华南陆快出现了黔桂运动。随后在古特提斯洋进一步扩张影响下陆块北部边缘演变为被动伸展陆缘，碳酸盐岩沉积全面覆盖。
总结：
综上所述，碳酸盐岩一般在温暖、清澈的浅海环境中沉积，且需要保证水体中具有充足的二价镁、二价钙、二价碳酸盐负离子。但塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组、四川东北部南秦岭洋、华南陆块多阶段拉张及裂陷盆地均可以形成碳酸鹽岩沉积。这主要是由于较轻微拉张活动没有破坏碳酸盐岩沉积所需必要因素，不会影响碳酸盐岩的沉积。
参考文献：
[1]蔡习尧， 高晓鹏， 李慧莉，等. 塔里木盆地玉北地区上奥陶统碳酸盐岩沉积微相及沉积环境[J]. 石油与天然气地质， 2019， 000（002）：403-412.
[2]倪新锋， 沈安江， 韦东晓，等. 碳酸盐岩沉积学研究热点与进展：AAPG百年纪念暨2017年会及展览综述[J]. 天然气地球科学， 2018， 29（005）：729-742.
[3]王媛， 林畅松， 李浩，等. 哈萨克斯坦Marsel探区下石炭统碳酸盐岩微相特征与沉积环境[J]. 现代地质， 2018，000（3）：511-526.
作者简介：刘宣威（1994-），男，汉，山东省胶县，硕士研究生，成都理工大学，研究方向：碳酸盐岩沉积学。