伊朗西南部扎格罗斯褶皱带内部法尔斯省Jahrum组生物地层学与微相分析:烃类储层潜力与古环境重建

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:Solid Earth Sciences 2.0

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  本研究针对伊朗扎格罗斯褶皱带内部法尔斯省Jahrum组的地层年代争议与烃类储层评价难题,通过整合生物地层学(LBF)、微相分析(MF1-MF10)及地球化学技术(CL/EPMA/SEM-EDS),识别出4个生物带(SBZ4-SBZ15)和7种沉积相,证实该组发育于内缓坡环境(Internal Ramp),其高方解石(50 wt%)与白云石(12 wt%)含量指示优越的烃类储集条件,为扎格罗斯地区油气勘探提供了关键地质依据。

  

在伊朗西南部扎格罗斯褶皱带这片全球著名的油气富集区,Jahrum组碳酸盐岩作为关键储层一直存在地层归属争议。阿拉伯板块与欧亚板块的持续碰撞(3-10 mm/年)形成的复杂构造背景,使得该地区晚古新世至中始新世的沉积环境重建面临挑战。传统研究对Jahrum组与下伏Sachun组、上覆Asmari组的接触关系认知模糊,且对其内部生物带(SBZ)划分缺乏系统论证。更关键的是,这套浅海相碳酸盐岩的微相特征与烃类储集性能的关联机制尚未明确,制约着区域油气勘探决策。

针对这些科学问题,来自伊朗的研究团队在《Solid Earth Sciences》发表了创新性成果。研究者选取Gush Nekan、Tang-e Karam和Chehel Cheshmeh三个典型剖面,运用多学科交叉方法:通过495个薄片的光学显微镜分析建立微相分类体系(Dunham/Folk模型);结合卫星影像与地质图进行地层采样;采用阴极发光(CL)揭示成岩作用;通过电子探针微区分析(EPMA)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)定量检测主量/微量元素;最后整合Wilson(1975)的相带模型进行古环境重建。

生物地层学方面,研究首次在Jahrum组识别出4个关键生物带:SBZ4-SB5带的Miscellania miscella组合(晚古新世)、SBZ6-SBZ9带的Opertorbitolites-Alveolina aragonensis共存带(早始新世)、SBZ10-SBZ12带的Alveolina oblonga-Nummulites globulus组合(早始新世),以及SBZ13-SBZ15带的Orbitolites complanatus-Coskinolina roberti集群带(中始新世)。其中Nummulites和Alveolina物种的穿时现象为区域对比提供了新证据。

微相分析揭示了10类特征性微相:潮坪相(MF1白云微晶灰岩、MF2内碎屑粒泥灰岩)、潟湖相(MF3双壳类灰岩、MF4底栖有孔虫灰岩、MF5高多样性有孔虫颗粒灰岩)、浅滩相(MF6-MF8含珊瑚骨架的颗粒灰岩)及开阔海相(MF9浮游有孔虫灰岩、MF10贫生物碎屑灰岩)。地球化学数据表明,潮坪相白云岩化作用形成晶间孔隙,而潟湖相方解石含量高达50 wt%,SEM-EDS显示其孔隙度达8%,显著优于其他相带。

构造分析提出创新性认识:Jahrum组位于扎格罗斯前陆盆地的前隆(Forebulge)构造带,与楔顶(Wedge-top)的Kashkan组、前渊(Foredeep)的Pabdeh组构成完整沉积体系。Pyrenean造山运动导致的晚始新世沉积间断,使Jahrum组与上覆Asmari组呈侵蚀不整合接触,这一发现修正了传统地层对比方案。

该研究的科学价值体现在三方面:首次建立Jahrum组高精度生物地层框架,解决长期存在的地质年代争议;提出的内缓坡沉积模型为区域烃类勘探提供新的理论依据;创新的"微相-地球化学-构造"三元分析法为复杂构造区碳酸盐岩研究树立范式。特别是发现潮坪相白云岩化区域和潟湖相高孔渗带可作为优质储层靶区,对扎格罗斯地区下一步油气开发具有直接指导意义。

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