海侵事件和火山热液对碳酸盐岩成因及古环境演化的制约：以渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组为例

The Qikou depression is located in the northcentral area of the Huanghua depression, within the Bohaiwan Basin, China. Large a mount of lacustrine carbonates are deposited and distributed stably during the Palaeogene, which is a new exploration area for Paleogene oil and gas. On the basis of the preliminary work of applicant, this project taking the carbonate from the Palaeogene Shahejie Formation in the Qikou depression as the research object. Combining with the conventional logging data, focuses on the study of the genesis of carbonates base on examination and analysis of slice analysis, cathodoluminescence, SEM, carbon-oxygen isotope and major element. Utilizing strontium isotope and trace element analysis of carbonates in order to determine the frequency and influence scope of transgressions during the sedimentary period of Shahejie Formation. To discusses the sphere and extent of influence from volcanic hydrotherm, which use rare earth element and fluid inclusion analysis of carbonates. Finally, connecting with the petrologic characteristics and geochemistry analysis of carbonates, delineate the influence from transgressions and volcanic hydrotherm on the genesis of carbonate and evolution of palaeoenvironment, which can provide theoretical basis for further exploration of oil and gas in offshore China.

歧口凹陷位于渤海湾盆地黄骅坳陷中北部，古近系发育大面积稳定分布的湖相碳酸盐岩，是油气勘探的新领域之一。本项目在申请者前期工作基础上，选择歧口凹陷古近系沙河街组碳酸盐岩为研究对象。结合测井资料，通过薄片分析、阴极发光实验、扫描电镜分析、碳氧同位素和主量元素测试研究碳酸盐岩成因机理。利用锶同位素和微量元素分析确定始沙河街组沉积时期海侵作用的期次及影响范围。依靠稀土元素分析和流体包体测温，讨论火山热液对碳酸盐岩的作用范围及影响程度程度。最终，根据碳酸盐岩岩石学特征与地球化学分析结果，阐明海水以及火山热液对碳酸盐岩成因及古环境演化的影响这一科学问题，对我国近海油气勘探工作提供理论依据。

本项目以歧口凹陷碳酸盐岩为研究对象，以古近系沙河街组沉积时期为研究时段，针对区内经历的湖水咸化作用和强烈的火山断裂活动，探讨海侵和热液事件存在的可能性，以及对碳酸盐岩成因和古环境演化的影响。.该研究取得的重要成果和认识如下：.1、岩石学特征、主量元素和碳氧同位素组成显示，沙河街组碳酸盐岩主要形成于准同生阶段，在浅埋藏环境中，部分碳酸盐岩受到渗透回流和发酵作用的影响，表现出多种成因叠加的结果。.2、通过对碳酸盐岩的结构构造、锶同位素比值、稀土元素分配模式以及所赋含的古生物化石种类，确定歧口凹陷古近系地层受两次海侵事件的影响，分别发生在沙二下段和沙一下段沉积时期。海侵作用既与全球海平面波动有关，也受区域性沉降活动的控制。.3、海侵发生的过程中，南大港潜山构造带是海水大量流入洼地的屏障。沙二下段沉积时期海侵规模小，海水通过位于歧北凹陷通道进入该区域；沙一段沉积时期，海水影响范围扩大，同时影响歧北、歧南两个凹陷。由于歧南凹陷紧靠孔店凸起、羊三木凸起和埕宁隆起，海拔相对较高，受海侵的作用程度低；而歧北凹陷临近歧口主凹，在海水的大量涌入下受影响较为强烈。.4、锶同位素、Eu异常和流体包裹体均一温度分析表明，沙河街组碳酸盐岩受到了热液的影响。扣村地区火山活动频繁且断裂分布广泛，碳酸盐岩受到热液的强烈影响；六间房地区火山岩发育但无明显的断裂，热液的作用较弱；齐家务地区不发育火山岩，仅有一条断裂贯穿其中，几乎没有热液活动的证据。热液对碳酸盐岩的影响自北向南、自西向东逐渐增强，与区内火山岩及断裂的分布情况基本一致。