伊洛瓦底盆地D區(qū)塊及周緣古近系物源分析

劉 棟，李仲東，陳 威，詹 偉，陳珊珊

1.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 6100592.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都 6100593.中國(guó)石油冀東油田分公司，河北 唐山 063200

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伊洛瓦底盆地D區(qū)塊及周緣古近系物源分析

劉 棟1,2，李仲東1,2，陳 威1,2，詹 偉3，陳珊珊1,2

1.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 610059
2.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都 610059
3.中國(guó)石油冀東油田分公司，河北 唐山 063200

緬甸D區(qū)塊是伊洛瓦底盆地中西部與Letpanto油田相鄰的區(qū)塊，具有一定的油氣勘探潛力，對(duì)物源方向的認(rèn)識(shí)存在不同觀點(diǎn)。筆者利用沉積物礫石成分、砂巖骨架成分、地球化學(xué)元素分析方法，旨在明確伊洛瓦底盆地D區(qū)塊及周緣古近紀(jì)物源方向和類型，進(jìn)而指導(dǎo)本區(qū)沉積相與油氣資源勘探研究。礫石分析結(jié)果顯示，存在自西向東方向的物源，古新世物源來自中、酸性火成巖，始新世來自淺變質(zhì)巖、中性及基性火成巖。砂巖骨架成分分析顯示，古近紀(jì)地層物源均來自弧造山帶，既有大陸切割、未切割、過渡型島弧來源，也有再旋回造山帶來源。主量、微量、稀土元素分析結(jié)果判斷物源區(qū)構(gòu)造背景均屬于大陸島弧和主動(dòng)大陸邊緣，具有安山巖物源區(qū)特征。綜合分析認(rèn)為，本區(qū)古近紀(jì)物源演化具有一定繼承和相似性，物源主要來自盆內(nèi)鏈狀島弧和東部撣邦高地，喜馬拉雅造山帶不可能從北部直接提供物源。推測(cè)北部喜馬拉雅造山帶通過伊洛瓦底江從東部進(jìn)入，為盆地提供物源。

伊洛瓦底盆地；緬甸D區(qū)塊；古近系；元素分析；物源分析

0 引言

物源分析一直是含油氣盆地分析的重點(diǎn)[1-2]，可大致確定物源方向、搬運(yùn)距離及母巖性質(zhì)[3]，有助于預(yù)測(cè)和落實(shí)沉積砂體的分布規(guī)律，也可粗略估計(jì)古沉積中心位置及其變化，有助于評(píng)價(jià)這一地區(qū)資源潛力。在地質(zhì)歷史過程中，盆山轉(zhuǎn)換及劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致原有古地貌發(fā)生了變化，這一過程中形成的沉積巖蘊(yùn)含大量與地殼發(fā)展演化密切相關(guān)的信息[4-5]。研究保存下來的沉積物結(jié)構(gòu)、成分、充填樣式，以及地球化學(xué)特征是物源分析的主要手段，具體有古流向測(cè)定、相帶分析、古地貌恢復(fù)等宏觀分析方法，巖屑類型對(duì)比分析、重礦物分析和粒度分析等微觀方法，還有常量、微量、稀土元素、同位素、礦物和裂變徑跡定年等地球化學(xué)分析判別方法[1-3,6-8]。

伊洛瓦底盆地位于緬甸中西部(圖1)，D區(qū)塊位于盆地中部，被沙林、欽敦凹陷所夾，區(qū)內(nèi)有許多人工井和油苗，區(qū)塊以南分布有許多油田，與D區(qū)塊相鄰的有Letpanto油田。蓬當(dāng)組是油田內(nèi)始新統(tǒng)中產(chǎn)油的層位，也是D區(qū)塊重點(diǎn)研究的層位之一。

圖1 緬甸區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖Fig.1 Structural and geological map of Myanmar

前人對(duì)盆地構(gòu)造演化及盆內(nèi)部分區(qū)域的沉積物源有過研究，但由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)劇烈且次數(shù)多，對(duì)于物源的認(rèn)識(shí)存在較大差異。張舜堯等[9]對(duì)D區(qū)塊北部、東北部區(qū)塊C-1及C-2進(jìn)行物源分析后認(rèn)為物源來自北部喜山、東部撣邦高地，并未考慮構(gòu)造演化對(duì)物源變化的影響；謝楠等[10]對(duì)D區(qū)塊東部睡寶盆地進(jìn)行物源分析后認(rèn)為，北部喜山物源始于新近紀(jì)中新世，古近紀(jì)物源來自盆內(nèi)火山弧和東部撣邦高地；賴生華等[11]認(rèn)為北部欽敦盆地物源主要來自北部喜山構(gòu)造帶，向南推進(jìn)形成三角洲進(jìn)積沉積；Allen等[12]對(duì)緬甸西部若開山脈和海岸地區(qū)古——新近系物源進(jìn)行研究后，認(rèn)為喜山是否為盆內(nèi)提供物源關(guān)鍵是時(shí)間界限問題；而喜馬拉雅造山帶古近紀(jì)的侵蝕證據(jù)至今未找到，而大量漸新統(tǒng)缺失在古近紀(jì)印度扇(Indus Fan)可找到對(duì)應(yīng)沉積物[13]；李紅等[14]認(rèn)為始新統(tǒng)時(shí)期存在東西方向兩個(gè)沉積體系，物源由東西兩個(gè)方向供給，但這一時(shí)期西部隆升成陸與否并不清楚。

筆者在前人研究基礎(chǔ)上,經(jīng)過兩次野外剖面觀察和取樣分析，通過礫石成分、砂巖格架成分、地球化學(xué)等對(duì)盆地D區(qū)塊及其周緣進(jìn)行古近系沉積物特征及物源分析，明確古近紀(jì)物源方向、類型及其演化，對(duì)前人分歧點(diǎn)進(jìn)行明晰，為沉積相、資源潛力研究提供指導(dǎo)。

1 大地構(gòu)造背景

伊洛瓦底盆地為南北走向，處于欽敦江、伊洛瓦底江流域，地貌上表現(xiàn)為被東部中緬山脈與西部印緬山脈所夾的中央低地，構(gòu)造上位于撣邦高原與若開山脈之間，分別被盆地東、西的實(shí)皆與卡巴斷裂所分，屬于古——新近系盆地。盆內(nèi)東西方向可分為西部深坳、中部火山弧隆起和東部淺坳3個(gè)部分[15]。研究區(qū)位于盆地中部偏西，現(xiàn)今位于欽敦與沙林凹陷之間的高地，包含欽敦凹陷南部與沙林凹陷北部(圖2)?，F(xiàn)今盆內(nèi)火山弧向南可追蹤到蘇門答臘島西部，具斷續(xù)的鏈?zhǔn)椒植继卣?，它由白堊紀(jì)——新近紀(jì)時(shí)期的基性、中性、酸性侵入巖和噴出巖組成[16]。

1.上白堊統(tǒng)卡巴組；2.古新統(tǒng)龐吉組；3.始新統(tǒng)朗欣組；4.始新統(tǒng)提林組；5.始新統(tǒng)塔本組；6.始新統(tǒng)蓬當(dāng)組；7.始新統(tǒng)堯河組；8.漸新統(tǒng)瑞澤道組；9.漸新統(tǒng)巴當(dāng)組；10.漸新統(tǒng)鄂霍明當(dāng)組；11.中新統(tǒng)賴特卡特組(沙林凹陷標(biāo)貝組)；12.中新統(tǒng)拿特馬組(庫(kù)奧克可組)；13.中新統(tǒng)瑞塔敏組(奧博貢組)；14.上新統(tǒng)伊洛瓦底群；15.D區(qū)塊；16.斷層線；17.國(guó)界；18.逆斷層；19.取樣路線；20.井位。圖2 緬甸D區(qū)塊區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[16-17]修改)Fig.2 Structural map of Myanmar D block (modified after references [16-17])

在晚侏羅世或早白堊世開始直至古新世，印度板塊與歐亞板塊發(fā)生碰撞，并向北東發(fā)生俯沖[18]，盆內(nèi)出現(xiàn)火山島弧和陸源型鈣堿性巖石系列[19]，并形成火山弧前、弧后盆地；始新世陸陸碰撞造成北部隆升，主要碰撞事件和若開山脈隆升發(fā)生在45～30 Ma[10]，這一時(shí)期欽敦凹陷、沙林凹陷相連接，構(gòu)造演化差異較小，同時(shí)沉積巨厚始新統(tǒng)，層位剝離從堯河組底開始[18]；漸新世印度板塊北部與歐亞板塊陸陸碰撞造山，東西方向與西緬的地塊也發(fā)生大規(guī)模的碰撞造山，盆地西部若開山脈開始隆升，造成中新世大部分地層缺失[20]；中新世至今印度板塊向北俯沖，盆地開始由微板塊俯沖轉(zhuǎn)為右行走滑拉分階段，并形成南北分塊的局勢(shì)，現(xiàn)今的油氣構(gòu)造也形成于這一時(shí)期[21]。

2 古近系概況

研究區(qū)沉積基底為三疊系——白堊系，由一套片麻巖、云母片巖、千枚巖等淺變質(zhì)巖與深層侵入巖組成，出露于盆地東部[19]；始新統(tǒng)從老至新為朗欣組、提林組、塔本組、蓬當(dāng)組、堯河組，古新統(tǒng)為龐吉組(圖3)；漸新統(tǒng)在北部欽敦凹陷缺失，在沙林凹陷少量出露，包括瑞澤道組、巴當(dāng)組、鄂霍明當(dāng)組。

龐吉組出露于研究區(qū)西部，底部發(fā)育厚層礫巖，礫石分選磨圓好，砂巖為粗、中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖，見有安山巖巖屑及晶粒化的凝灰質(zhì)；朗欣組提林剖面部分層段具富長(zhǎng)石的近源特征；提林組發(fā)育細(xì)、微粒及少量粗粒巖屑長(zhǎng)石或長(zhǎng)石巖屑砂巖，含少量礫巖,北部砂巖以細(xì)、中粒為主，可見分選磨圓較好的厚層細(xì)砂巖出露于研究區(qū)西部；塔本組以巖屑砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，北部砂巖以細(xì)、中粒為主，分選磨圓中等，含炭質(zhì)泥巖、粉砂巖沉積，富含有孔蟲，南部砂巖灰褐色，粒度較細(xì)，磨圓中等，富含云母，出現(xiàn)煤層；蓬當(dāng)組沉積厚度向盆地東部邊緣變薄，出露砂巖自東向西粒度變細(xì)，巖屑多為變質(zhì)巖、火山巖來源，向上硅質(zhì)巖、變石英巖物源含量增多，粒度也變細(xì)；堯河組主要分布于向斜中部，巖性以泥巖為主，整體砂巖含量少，砂巖以中——細(xì)粒巖屑石英雜砂巖、細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖為主，南部上堯河組沉積有煤層；瑞澤道組僅在研究區(qū)南部分布，粒度多為細(xì)粒、微粒，鏡下鑒定有大量海相化石，底部粒度變粗，可見雙向交錯(cuò)層理；巴當(dāng)組出露區(qū)多為薄層炭質(zhì)、灰質(zhì)頁巖，中細(xì)砂巖夾粉砂巖，含大量海相化石；鄂霍明當(dāng)組砂巖以巖屑長(zhǎng)石、長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，既有中粒、細(xì)粒，也有含礫不等粒，淺變質(zhì)巖物源為主，其次為玄武巖、硅質(zhì)巖物源。

3 碎屑成分

3.1 礫巖巖石學(xué)特征

龐吉組、提林組、蓬當(dāng)組、堯河組均可見到礫巖發(fā)育。龐吉組礫巖磨圓、分選較好，粒徑多為1～10 mm，成分以硅質(zhì)為主，推測(cè)物源為中酸性火成巖(圖4a)；提林組礫巖磨圓中等至較好，粒徑多為1～4 mm，成分以玄武巖、淺變質(zhì)巖為主(圖4b)；蓬當(dāng)組礫巖磨圓較好，分選較差——中等，粒徑多為5～50 mm，礫石成分以淺變質(zhì)巖、基性火山巖-玄武巖為主(圖4c，d)。蓬當(dāng)組礫巖由東向西，礫巖厚度逐漸減小，礫石粒徑由大變小，推斷搬運(yùn)距離較近，且自西向東離物源變遠(yuǎn)[16]。礫巖特征表明其來自于不同巖石類型的物源，古新世物源來自于中、酸性火成巖或者更老的沉積巖，而始新世物源來自于淺變質(zhì)巖及中、基性火成巖。在蓬當(dāng)組、提林組中部分礫石成分為泥礫、鈣礫屑。從礫石特點(diǎn)來判斷，本區(qū)古近系石英巖、變砂巖等長(zhǎng)英質(zhì)礫石和中基性玄武巖礫石所占比例較大。

圖3 伊洛瓦底盆地古近系柱狀圖Fig.3 Cretaceous-Neogene generalized stratigraphic column of Irrawaddy basin

3.2 砂巖骨架成分

對(duì)古近系砂巖樣品進(jìn)行碎屑顆粒體積分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)顆粒數(shù)量不少于350個(gè)，共計(jì)127個(gè)樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和投點(diǎn)，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示。顯微鏡下鑒定古近系砂巖除極少數(shù)樣品外巖屑體積分?jǐn)?shù)普遍大于30%(8%～97%，平均為54.1%)，巖屑類型有淺變質(zhì)巖，中、酸、基性火山巖來源，少量的沉積巖巖屑，火山巖巖屑有玄武巖、安山巖、花崗巖來源，沉積巖巖屑主要為砂屑、泥礫等，其中石英巖巖屑陰極發(fā)光下鑒定發(fā)棕色光；長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)的變化較大(1%～66%，平均為17.4%)，以鉀長(zhǎng)石居多，鉀長(zhǎng)石與斜長(zhǎng)石的比值為10∶1～1∶1，鉀長(zhǎng)石陰極發(fā)光下鑒定發(fā)淺藍(lán)色光；石英以單晶為主，單晶石英與多晶石英之比為8∶1～1∶1，石英體積分?jǐn)?shù)變化較大(2%～92%)，平均體積分?jǐn)?shù)較低(約29.5%)，單晶石英陰極發(fā)光鑒定多發(fā)藍(lán)色、藍(lán)紫色光，少量發(fā)棕色光，燧石發(fā)棕色光。顆粒磨圓度呈次棱角——次圓狀、次圓狀，分選中等——好，成分成熟度普遍較低，結(jié)構(gòu)成熟度中等，說明沉積物搬運(yùn)距離較近，沉積能量強(qiáng)——中。至提林組沉積時(shí)期開始石英含量開始顯著增加，至堯河組最大，同時(shí)長(zhǎng)石、巖屑體積分?jǐn)?shù)開始減少。

本區(qū)重礦物大多形狀不規(guī)則，非穩(wěn)定礦物磁鐵礦、綠簾石、赤褐鐵礦、白鈦礦占大部分重礦物組分，鋯石作為一種重要的穩(wěn)定礦物在本區(qū)體積分?jǐn)?shù)并不高，多具環(huán)帶結(jié)構(gòu)和包裹體，應(yīng)來自火成巖，堯河組以白鈦礦和磁鐵礦為主，蓬當(dāng)組則以綠簾石和磁鐵礦為主，塔本組磁鐵礦、鋯石、尖晶石居多， 提林組和朗欣組各礦物成分體積分?jǐn)?shù)較為相近，磁鐵礦、石榴石和白鈦礦稍多。

Dickinson等[22]對(duì)于現(xiàn)代不同盆地邊界的沉積物碎屑組分分析后發(fā)現(xiàn)，碎屑組分對(duì)于不同構(gòu)造背景有一個(gè)系統(tǒng)的變化響應(yīng)，通過對(duì)碎屑沉積物的巖石學(xué)研究可以揭示沉積物搬運(yùn)過程的風(fēng)化程度、沉積時(shí)期的大致構(gòu)造背景、盆山演化關(guān)系等[2,23-24]。從碎屑成分三角投影圖(圖5)來看，古近系物源均來自弧造山帶物源，全區(qū)沒有碰撞造山帶物源來源。古新統(tǒng)上部龐吉組物源：區(qū)塊北部燧石、石英比例增大，有再旋回造山帶物源特征，南部為過渡型島弧來源，火山成因。朗欣組與龐吉組物源特征類似，出現(xiàn)切割型島弧類型，再旋回造山帶物源石英、燧石體積分?jǐn)?shù)降低。提林組、塔本組物源判識(shí)較為集中，基本來自再旋回造山帶物源，靠近切割型島弧區(qū)域，塔本組燧石/石英值更大。由于出露范圍最廣，蓬當(dāng)組在全區(qū)取樣涉及范圍最大，蓬當(dāng)組物源既有再旋回造山帶，也有切割型、過渡型、未切割型島弧類型，反映了中央盆地內(nèi)鏈狀島弧[25]的特點(diǎn)，堯河組僅有一個(gè)樣品點(diǎn)，落在再旋回造山帶物源，石英/燧石值明顯降低。

4 地球化學(xué)特征

4.1 主量元素

巖石化學(xué)分析顯示(表2)：Mg、Fe、Mn、Al與Si明顯負(fù)相關(guān)；古近系w(SiO2)低至中等，與上陸殼值(UCC[27])相當(dāng)；w(Al2O3)(平均12.08%)較UCC低，反映黏土質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高；w(MgO)(平均2.88%)略高于UCC，w(Fe2O3)(平均5.84%)比UCC稍低，鎂鐵質(zhì)含量明顯偏高，且變化范圍較大。從w(TiO2)、w(MgO)、w(CaO)和w(Na2O)來看，砂巖成分與英安巖、花崗閃長(zhǎng)巖接近。相比較砂巖，泥巖的w(SiO2)、w(K2O)、w(Al2O3)和K2O/Na2O值更高。

a.龐吉組安山巖礫石；b.提林組變砂巖礫石；c.蓬當(dāng)組石英巖礫石；d.蓬當(dāng)組玄武巖礫石。圖4 古近系礫石成分顯微鏡下照片F(xiàn)ig.4 Microscope photographs showing compositions of gravels from Paleogene

Qm.單晶石英；Qp.多晶石英，包括燧石；Q.石英(Q=Qm+Qp)；P.斜長(zhǎng)石；K.鉀長(zhǎng)石；F.長(zhǎng)石(F=P+K)；Lv.火山巖與變火山巖巖屑；Ls.沉積巖與變質(zhì)巖巖屑；L.不穩(wěn)定多晶巖屑(L=Lv+Ls)；Lt.多晶巖屑總量(Lt=L+Qp)。圖5 古近系碎屑成分三角投影圖(據(jù)文獻(xiàn)[22]修改)Fig.5 Triangular Q-F-L, Qm-F-Lt, Qp-Lv-Ls plot showing mean framework modes for the Paleogene sandstone (modified after reference[22])

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注：樣品鏡下由成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)與開發(fā)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李秀華副教授分析鑒定。

表2 緬甸伊洛瓦底盆地古近系碎屑巖主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

注：樣品測(cè)試來自西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試中心。樣品MD-3、MD-4、MD-9為泥巖，其他樣品為砂巖，下同。OIA.海洋島弧；CIA.大陸島??；ACM.活動(dòng)大陸邊緣；PCM.被動(dòng)大陸邊緣；據(jù)文獻(xiàn)[26]。E1.古新統(tǒng)；E2.始新統(tǒng)；E3.漸新統(tǒng)。

圖6 砂巖主量元素構(gòu)造背景判別圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[26])Fig.6 Major element composition plots of sands and sandstones for tectonic setting discrimination (base map from reference[26])

K2O/Na2O可以反映鉀長(zhǎng)石和云母與斜長(zhǎng)石的相對(duì)含量，SiO2與K2O/Na2O的相對(duì)關(guān)系可以反映不同構(gòu)造背景下的物源特征[28]。從海洋島弧至大陸島弧至主動(dòng)大陸邊緣，再到被動(dòng)大陸邊緣，w(Fe2O3+MgO)、w(TiO2)、Al2O3/SiO2降低，K2O/Na2O和Al2O3/(CaO+Na2O)增大，大陸島弧相較海洋島弧有更低的w(Fe2O3+MgO)(5%～8%)、w(TiO2)(0.5%～0.7%)、Al2O3/SiO2(0.15～0.5)值，更高的K2O/Na2O(0.4～0.8)和Al2O3/ (CaO+Na2O)(0.5～2.5)(Bhatia[26])值。主量元素區(qū)分效果較差，但圖6中的特征值投點(diǎn)基本落在大陸島弧和活動(dòng)大陸邊緣兩類區(qū)域中，A——D區(qū)域以外的點(diǎn)，特征值w(Fe2O3+MgO)、w(TiO2)、Al2O3/SiO2、K2O/Na2O等也符合大陸島弧的特點(diǎn)。僅朗欣組與堯河組在w(TiO2)-w(Fe2O3+MgO)投影圖中落在大洋島弧區(qū)域邊界。

4.2 微量元素和稀土元素

微量元素和稀土元素在沉積搬運(yùn)過程中，受水體影響較小，而且沉積后成巖作用，甚至變質(zhì)作用對(duì)元素的相對(duì)含量?jī)H有較小的影響，可用于指示物源區(qū)。砂巖中La、Ce、Nd、Y、Th、Zr、Hf、Nb、Ti和Sc等元素的不活潑性和在海水中的停留時(shí)間較短，對(duì)于判定板塊構(gòu)造背景和物源區(qū)作用很大[29]。從表3中可看出，Cr、Cu、Ge、Sr、Zr在砂巖樣品中含量變化較大，泥巖中含量較為穩(wěn)定。泥巖的Li、Be、Sc、Ga、Ge、Cu、Zn含量(表3)及La/Co較高(表4)，且與砂巖差別較大，Co/Th、Cr/Th值較砂巖低。Sc、V、Sr與Mg、Ti等鎂鐵質(zhì)的含量呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)。Co/Th、Cr/Th、Cr/Zr特征值(6.60、41.30、1.85)明顯高于上地殼值(1.65、8.8、0.48)，說明物源成分受鎂鐵質(zhì)物源影響較大。La/Y與上地殼值接近(表4)。

稀土總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(60.29～146.83)×10-6，平均為92.5×10-6，LREE相對(duì)富集，w(HREE)(11.23×10-6)與w(LREE)(81.28×10-6)均低于上地殼值(分別為14.03×10-6、132.80×10-6)。因?yàn)橄⊥猎匾子谠陴ね亮＜?jí)的顆粒上富集，所以泥巖的稀土質(zhì)量分?jǐn)?shù)比砂巖更高。與切割大陸島弧稀土參數(shù)相比：w(La)、w(Ce)、w(∑REE)偏低(表5)，Bhatia[26,29]所取砂巖樣品為雜砂巖；泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)更高，僅泥巖樣品MD-9落在這一范圍。La/Yb值(平均10.82)、L/H值(平均7.14)均低于上地殼值(15.5、9.47)，L/H值落于大陸島弧的范圍，La/Yb值也與大陸島弧的范圍相當(dāng)。除龐吉組以外，其他層位樣品的w(Zr)值、w(Hf)值均低于上地殼值，Zr/Hf值(39.02～45.33)均高于上地殼值，并且Zr、Hf存在較大的虧損，指示基性巖物源成分較多。砂巖的Eu負(fù)異常較泥巖明顯，總體上樣品的Eu/Eu*值除提林組樣品以外其他樣品均大于上地殼，平均為0.78(0.68～0.85)，與大陸島弧安山巖異常值相近(Eu/Eu*=0.79)，從安山巖、英安巖、花崗片麻巖至古老沉積巖，w(∑REE)、L/H值逐漸增大，Eu/Eu*值逐漸降低，由此可見物源再旋回沉積物含量較少。所有樣品(La/Yb)N、L/H、Eu/Eu*參數(shù)值均落在切割型大陸島弧范圍內(nèi)。

將各樣品稀土元素含量與球粒隕石含量對(duì)比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(標(biāo)準(zhǔn)采用Masuda等[30]，6個(gè)Leedy球粒隕石平均值)，繪制在對(duì)數(shù)坐標(biāo)上，得到本區(qū)稀土元素的配分模式曲線。稀土分配模式呈較低、平緩特征(圖7)，右傾特征輕稀土更為明顯，LREE較HREE陡，整體上與大陸島弧——安第斯安山巖的分配模式十分相近，龐吉組砂巖樣品重稀土有明顯的左傾，古近系不同層位砂巖、泥巖配分模式基本相同，僅有泥巖元素含量高于砂巖這點(diǎn)區(qū)別，說明這一時(shí)期物源未發(fā)生較大的變化，并無其他物源成分加入。

表3 古近系碎屑巖微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與特征值

注：樣品測(cè)試來自西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試中心。微量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)單位為10-6。Eu/Eu*=(Eu/0.087)/{((Sm/0.231)+(Gd/0.306))/2}，代表實(shí)際Eu與無偏離的隕石Eu內(nèi)插值比。

表4 古近系碎屑巖微量元素特征比值

表5 不同構(gòu)造背景沉積盆地雜砂巖的典型稀土元素特征[29]

球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)據(jù)文獻(xiàn)[30]。圖7 伊洛瓦底盆地古近系碎屑巖REE分布模式Fig.7 The Paleogene clastic rock normalized rare earth element patterns

5 物源分析

從地層特征來看，龐吉組沉積時(shí)期盆內(nèi)火山弧即已提供物源，從各層位礫石發(fā)育程度和朗欣組富長(zhǎng)石特征來看，具有近源沉積的特征。大量海相化石與煤層的出現(xiàn)限定沉積環(huán)境為三角洲、濱岸相沉積環(huán)境，與前人[9,14]研究成果吻合。地面取樣較多的蓬當(dāng)組，自東至西粒度逐漸變細(xì)，說明有沉積物來自東邊。推測(cè)可能存在2個(gè)物源：一是盆內(nèi)火山弧，或未噴發(fā)的弧造山帶；二是盆地東部的撣邦高地。蓬當(dāng)組礫巖厚度和粒徑變化指示了沉積物東部近源供給的可能性，礫石成分與碎屑巖骨架成分也具有一致性，主要有中酸性火成巖(龐吉組、蓬當(dāng)組)、基性火成巖、淺變質(zhì)巖等。磁鐵礦與不穩(wěn)定組分白鈦礦的相對(duì)富集指示物源來自基性火成巖，而且指示物源較近。從重礦物中鋯石特征來看，具環(huán)帶結(jié)構(gòu)和包裹體的特征，推測(cè)來自火成巖。石榴石與綠簾石的相對(duì)富集指示物源來自淺變質(zhì)巖物源，這與鏡下巖石學(xué)鑒定結(jié)果基本相同。

砂巖骨架成分分析結(jié)果顯示古近系各時(shí)期物源具有一定的繼承性，取樣點(diǎn)的多少和分布范圍也影響著落點(diǎn)區(qū)域。從各層位樣品點(diǎn)三角投影圖中可以看出，不同類型的大陸島弧和再旋回造山帶物源貫穿整套地層;可以判斷，物源明顯與盆地中央鏈狀火山弧和被刺穿的基底變質(zhì)巖、侵入巖有關(guān)，并且燧石與石英顆粒含量的相對(duì)高低可能與變質(zhì)巖、侵入巖原巖成分有關(guān)，也可能與其他物源來源有關(guān)。由此確定來自2類物源：①再旋回造山帶物源，但非碰撞造山帶，主要是來自基底古老沉積物變質(zhì)巖和結(jié)晶巖成分；②火山弧物源，在盆內(nèi)南北向不同部位，存在切割、未切割、過渡型3類火山弧物源供給。第②點(diǎn)與前人[25]認(rèn)為盆內(nèi)存在鏈狀火山弧分布的觀點(diǎn)吻合。投點(diǎn)分析結(jié)果與張舜堯等[9]對(duì)C-1區(qū)塊樣品投點(diǎn)結(jié)果具有一致性，與前人構(gòu)造演化研究結(jié)果具有一致性。物源演化的一致性也與稀土元素配分模式結(jié)果吻合，說明整個(gè)古近系沉積物供源區(qū)未發(fā)生變化。

稀土、微量元素分析結(jié)果顯示沉積物來源與安山巖形成的構(gòu)造背景一致，屬于主動(dòng)大陸邊緣及島弧環(huán)境;這與礫石成分、主量元素、砂巖骨架成分分析結(jié)果也較為吻合。所選樣品分析結(jié)果顯示均屬于切割型大陸島弧，這點(diǎn)與砂巖骨架成分有出入，可能與所選樣品較少而存在一定局限性有關(guān)。

前人[9]研究認(rèn)為本區(qū)物源存在喜馬拉雅造山帶從北部提供物源的可能。假設(shè)若存在喜馬拉雅造山帶供源，則：①存在碰撞造山帶來源的碎屑成分；②由北至南存在沉積物粒度逐漸變細(xì)的特征；③在始新世時(shí)期發(fā)生陸陸碰撞，導(dǎo)致北部欽敦凹陷隆升，并缺失漸新統(tǒng)，如存在喜馬拉雅造山帶北部物源，則在碰撞造山過程中，盆地北部由海轉(zhuǎn)陸，會(huì)發(fā)生物源變化，也會(huì)導(dǎo)致沉積物地球化學(xué)特征變化。這3點(diǎn)根據(jù)前文研究結(jié)果均可予以否定。依據(jù)構(gòu)造演化過程，現(xiàn)今走滑斷層在不斷右旋過程中，錯(cuò)開距離達(dá)數(shù)百千米[21]，古近紀(jì)可能與北部并無直接聯(lián)系，據(jù)此提出假設(shè)——喜馬拉雅造山帶物源供給通道從東部進(jìn)入盆地，而非簡(jiǎn)單地來自北部。

盆地東邊撣邦高地，由前寒武系結(jié)晶巖和古生界變質(zhì)巖組成，二疊紀(jì)后出現(xiàn)花崗巖侵入體，侵入體周圍發(fā)育大量變質(zhì)巖系，白堊系主要在構(gòu)造區(qū)西部少量出露，局部有古近——新近系沉積[31]。本區(qū)石英以藍(lán)紫色和棕色陰極發(fā)光為主，應(yīng)主要來自深成巖和淺變質(zhì)巖。古近紀(jì)至今伊洛瓦底江一直為伊洛瓦底盆地輸送沉積物[12]，東部撣邦高地為伊洛瓦底盆地提供石英、巖屑的可能性較大；且東部高地隆升較早，發(fā)育1 km以上的古生界和中生界[21]，與伊洛瓦底盆地一直毗鄰，通過伊洛瓦底江進(jìn)行沉積物的輸送入海也較為吻合本區(qū)的古地貌特點(diǎn)。位于盆地內(nèi)的火山弧在印度板塊向歐亞板塊俯沖的過程中逐漸活躍，中基性侵入巖與噴發(fā)巖，以及中生代地層火山成因隆起均可為盆地內(nèi)提供物源。盆內(nèi)沉積的凝灰?guī)r來自于盆內(nèi)火山弧還是外火山弧需進(jìn)一步驗(yàn)證。

Rowley[32]和Aitchison等[33]指出印度與歐亞板塊碰撞始于65～70 Ma，真正的陸陸碰撞發(fā)生在47～22 Ma。漸新世以來，印度板塊向緬甸北部俯沖，于中——晚始新統(tǒng)時(shí)期發(fā)生碰撞[25]，盆地西部的若開山脈(Indo-Burma隆起)是否在這一時(shí)期為伊洛瓦底盆地提供物源？

盆地以西若開山脈內(nèi)的噴出巖基本為海底噴出巖，呈中基性巖床、巖墻、蛇紋巖株[25]。蛇綠巖帶呈席狀展布，陸相變質(zhì)巖仰沖覆于蛇綠巖上，底部具有混雜巖及較年輕的始新——漸新世復(fù)理石沉積。復(fù)理石沉積物主要來自火山弧物源，夾雜少量再旋回陸源物質(zhì)，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)并不能確定古近紀(jì)時(shí)期的印度——喜山物源，這里的再旋回陸源物質(zhì)很可能來自東部越過外弧沉積形成[25]。王宏等[18]研究成果表明，盆地東部東印緬山脈結(jié)合帶沉積物為白堊紀(jì)——古新世遠(yuǎn)洋沉積和三疊紀(jì)、始新世——漸新世復(fù)理石建造，說明這一時(shí)期西部若開山脈并沒有隆升成陸。如果若開山脈為東部提供物源，則存在海洋島弧物源背景，經(jīng)前文分析認(rèn)為本區(qū)古近系的物源區(qū)構(gòu)造背景為大陸島弧和活動(dòng)大陸邊緣，并無海洋島弧特征。據(jù)此可知，漸新世以前若開山脈不存在為研究區(qū)提供物源的可能，形成始新統(tǒng)三角洲沉積建造[14]這一說法也不成立。

6 結(jié)論

1)緬甸D區(qū)塊古近紀(jì)物源主要來源于東部撣邦高地結(jié)晶巖、變質(zhì)巖和盆內(nèi)斷續(xù)式鏈狀火山弧，依筆者研究和前人成果判斷，西部若開山脈與北部喜山不存在直接的沉積物供給，存在喜馬拉雅造山帶供給沉積物匯入伊洛瓦底江從盆地東部進(jìn)入研究區(qū)的可能。

2)物源區(qū)構(gòu)造背景屬于大陸島弧和活動(dòng)大陸邊緣，古近系沉積過程中，并未發(fā)生明顯的構(gòu)造源區(qū)構(gòu)造背景變化。

3)沉積物供給主要有中酸性火成巖、基性火成巖、淺變質(zhì)巖，少量就地沉積物來源。

4)始新統(tǒng)沉積時(shí)期僅存在自西向東方向的物源供給，發(fā)育單個(gè)三角洲為東西向，南北方向可能存在多個(gè)三角洲，烴源巖主要為煤層，由于西部若開山脈沉積區(qū)域逐漸縮小，直至漸新世后隆升，泥質(zhì)沉積物較少，西部地層大規(guī)模成烴可能性較低。

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Provenance Analysis of the Paleogene Strata in Block D and Peripheral in Irrawaddy Basin

Liu Dong1,2, Li Zhongdong1,2, Chen Wei1,2, Zhan Wei3, Chen Shanshan1,2

1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,Chengdu610059,China2.CollegeofEnergy,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China3.JidongOilfieldBranch,CNPC,Tangshan063200,Hebei,China

Myanmar block D located in the midwest of the Irrawaddy basin, adjacent to Letpanto field, has a certain prospect of oil.There are many different views on provenance of sedimentary among previous study results. Our aims are to make clear the direction and type of the Palaeogene provenance of the block D and the Periheral in the Irrawaddy basin, then to guide the research on facies and the oil and gas exploration by the analytical method of identification of gravel composition, statistical analysis of sandstone fragment components and the analysis of sedimentary geochemistry. The analysis results of patrtical granularity of the gravels, obtained by optical microsope, suggest that there could be one provenance which is the east of the Irrawaddy basin. The rock source of the Palaeocene was consisted of intermediate and acidic rock, but the Eocene provenance came from epimetamorphic and intermediate-basic rock. The analysis of sand detrital composition statistics revealed that provenance of Paleogene strata was derived from the mixed source, contained recycled orogen and the transitional, dissected and undissected arc. The major element, rare-earth element (REE), trace element geochemical analyses show that tectonic settings are all belong to the continental arc and active continental margin and provenances have andesite characteristic. Conbined with previous analysis, it is concluded that the Palaeogene provenance has certain inheritance and similarity. Provenances were mainly from the chain-like island arc in the basin and the highlands of the Shan Plateau in the eastern of basin. The hypothesis that sediments were directly derived from the Himalayan orogen through the northern of the Irrawaddy basin has been denied by the analysis results. It could be that sediments were provided through Irrawaddy River from the east of the basin into the sedimentary province.

Irrawaddy basin；block D Myanmar(Burma)；Paleogene；elemental analysis；provenance analysis

10.13278/j.cnki.jjuese.201501107.

2014-02-06

中石化國(guó)際勘探項(xiàng)目(GKKY-10-40);國(guó)家油氣重大專項(xiàng)(2011ZX05045-01-02)

劉棟(1987——)，男，博士研究生，主要從事油氣藏地質(zhì)與成藏動(dòng)力學(xué)研究，E-mail:boydong88@gmail.com

李仲東(1958——)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事油氣藏地質(zhì)與成藏動(dòng)力學(xué)研究及相關(guān)研究工作，E-mail:lizhongdong@cdut.com.cn。

10.13278/j.cnki.jjuese.201501107

P618.13

A

劉棟，李仲東，陳威，等. 伊洛瓦底盆地D區(qū)塊及周緣古近系物源分析.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2015,45(1):81-94.

Liu Dong, Li Zhongdong, Chen Wei, et al. Provenance Analysis of the Paleogene Strata in Block D and Peripheral in Irrawaddy Basin.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(1):81-94.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201501107.