古地理学报
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古地理学报
2011年 13卷 5期
刊出日期 2011-10-01
消息
古地理学及矿产资源
岩相古地理学及沉积学
地球化学及沉积环境
消息
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庆贺张鹏飞教授九十华诞
热忱地庆贺中国著名沉积学家、煤田地质学家、地质教育家和古地理学报荣誉编委张鹏飞教授九十华诞暨从事地质事业66 周年。
张鹏飞教授1921年10月出生于战乱频仍的旧中国。他年轻时目睹了祖国和人民遭受的苦难,从而立志勤奋学习,为改变国家的面貌不懈努力。1944年至1947年6月他先后在西北工学院矿冶系、西北农学院及天津北洋大学地质学系学习,1947年8月至1950年就读于北京大学地质学系,毕业后以优异成绩留校任教。1951年北京矿业学院成立之初他来校任教,后担任矿岩教研室主任,是学校地质系和煤田地质专业的奠基人之一。60年来,张鹏飞经历了中国矿业大学从天津到北京、北京到四川、四川到徐州、徐州到北京的曲折发展历程。虽经风雨沧桑,他仍矢志不渝,始终奋斗在教学科研第一线。1962年,他被评为副教授,1985年被评为教授。1986年他如愿加入了中国共产党。
张鹏飞教授长期从事沉积岩石学、沉积学和煤田地质学等方面的教学与科研工作,曾为本科生开设矿物学、岩石学、沉积岩石学及沉积环境分析等课程,为研究生主讲沉积学原理、碳酸盐岩岩石学、砂岩岩石学、沉积环境研究方法等课程。他主编《沉积岩石学》、《含煤岩系沉积环境分析》等教材,还撰写《吐哈盆地含煤沉积与煤成油》、《华北晚古生代煤系高岭岩物质组成和成矿机理研究》等专著。从20世纪60年代起,他在学术刊物和国内外学术会议上发表论文60余篇。他还承担了国家攻关、国家自然科学基金、煤炭科学基金等多项科研任务,其科研成果曾获原煤炭部飞马奖及科技进步奖、教育部科技进步奖、国家科技进步奖等多项奖励。张鹏飞教授还是《沉积学报》和《古地理学报》的编委,1979年被推荐为沉积学会第一届理事。
张鹏飞教授的主要研究领域为含煤岩系沉积环境和古地理演化。为此,他的足迹遍及祖国大江南北,研究课题涵盖古今地质领域。20世纪70年代以来,他以更加饱满的热情,与研究生们一起承担广西晚二叠世碳酸盐岩型煤系沉积相及聚煤模式、南方石炭纪沉积环境及聚煤模式、云贵川晚二叠世沉积环境及聚煤规律以及西北吐哈盆地早中侏罗世成煤环境及沉积古地理研究等多项科研任务。在对这些地区的含煤岩系沉积环境、沉积体系、成煤模式及成煤古地理演化等研究的基础上,对一些沉积学和煤田地质学理论问题进行了深入探讨,从而提出了“幕式聚煤作用”理论。他认为,煤层底板根土岩是基底暴露期间潮湿气候下的古土壤层,煤层是在基准面抬升过程中堆积而成的,煤层和根土岩之间的界面代表了一次间断面,可以作为层序地层学中的准层序界面；厚度较大、大区域分布的煤层,是主要聚煤作用幕期形成的,而厚度较小、局部分布的煤层,则是次要聚煤作用幕期形成的。
20世纪80年代,国内外加强了对碳酸盐岩岩石学及沉积相方面的工作,出现了碳酸盐岩沉积相和岩相古地理的研究高潮。陆表海碳酸盐岩型含煤岩系作为一种特殊的含煤岩系,引起了广大地质学者的重视。中国南方广西上二叠统合山组及贵州东南部上二叠统吴家坪组与长兴组是典型的碳酸盐岩型含煤岩系。经过多年研究,张鹏飞教授和他的研究生提出了包括台地总体变浅成煤、台内滩丘变浅成煤以及台地边缘浅滩变浅成煤等3种碳酸盐岩台地聚煤模式,并发现碳同位素在上二叠统的吴家坪阶与长兴阶的界线处的突然降低事件。此外,他还对湖南石炭系沉积学及岩相古地理学进行了研究,认为中国最早大规模聚煤期湖南早石炭世煤层形成于障壁砂坝—潟湖—潮坪沉积体系,并对煤层形成的规律进行了研究。
经过多年的努力探索,张鹏飞教授及其研究生对中国扬子地台、华北地台南缘及吉黑海西褶皱系某些有代表性煤田进行了含煤岩系的沉积学研究,积累了丰富的第一性资料。20世纪90年代初,在著名地质学家冯增昭教授主编的《中国沉积学》一书中,张鹏飞教授以滇东、黔西、淮南、黑龙江鹤岗、湘中及桂中等地区的晚古生代和中生代含煤岩系为例,着重介绍了煤层和沉积体系,包括冲积扇三角洲、河流、复合型三角洲平原、湖泊、障壁砂坝和碳酸盐岩台地,并探讨了不同沉积体系下的聚煤特征和含煤性。
高岭岩（土）资源理论研究及其开发应用构成了近代固体地球科学领域中一个重要组成部分,已逐渐形成一个研究热点。20世纪90年代中后期,张鹏飞教授和他的研究生对中国煤系高岭岩物质组成及成矿机理进行了系统研究,并提出了鲁西A层高岭岩、夹矸及底板型高岭岩、木节土型软质高岭土、淮南下石盒子组B层高岭岩等4种成因模式。研究认为,生物和有机质在高岭岩成矿过程中起重要作用。
“严谨求实,追求卓越”是张鹏飞教授60多年来从事地质工作的体会,而“活到老,学到老”是他晚年生活的真实写照。退休以后,他仍然积极参与科研活动,关心年轻教师的教学与科研活动和研究生培养工作,他还继续对中国古地理学和沉积学的发展以及《古地理学报》的创建和发展辛勤工作并献计献策。
几十年来,张鹏飞教授脚踏实地、勤勤恳恳、默默无闻地奉献着自己的智慧和力量,用自己的肩膀托起一代代学子,以实际行动书写着“人梯精神”。半个多世纪以来,张鹏飞教授为祖国培养了大批煤田地质科技人才,其中包括博士3 名、硕士18 名以及退休后协同年轻教师指导的许许多多博士和硕士。如今,张鹏飞教授早已桃李满天下,他的学生已成为各行各业的骨干,其中有院士、教授、研究员、高级工程师以及博士生导师,他们在各自工作中取得的每一份成就都是对张先生的最好回报。
老骥伏枥,志在千里；桃李不言,下自成蹊。如果先生是一本书,那最精彩的篇章一定写着“园丁”二字；如果先生是一卷画,那最壮美的一幅就是一支蜡烛,始终放射出燃烧自己和照亮别人的光辉。
衷心祝愿张先生健康长寿,为中国沉积学、煤田地质学、古地理学以及地质教育事业的发展继续做出更大贡献！
2011 Vol. 13 (5): 0-0 [摘要] ( 1391 ) [HTML 0KB] [PDF 492KB] ( 585 )
古地理学及矿产资源
473 邵龙义, 汪 浩, Large D J
中国西南地区晚二叠世泥炭地净初级生产力及其控制因素*
米兰科维奇旋回理论是古环境研究中重要的时间“度量”工具。文中以贵州普安糯东17号煤层和云南富源天佑10号煤层为例，对晚二叠世煤层的地球物理测井信号进行频谱分析，以获得其中的米兰科维奇轨道周期参数。研究发现，测井信号所反映出的煤层灰分含量变化受泥炭地发育时期的米兰科维奇轨道周期（123 ka（偏心率）：35.6 ka（斜率）：21.2 ka（岁差））驱动。以煤层剖面中的轨道周期为时间尺度，进一步计算出晚二叠世泥炭地的碳聚集速率为54.3～77.0 gC/（m2·a），对应的净初级生产力(NPP)为543～1540 gC/（m2·a）。 基于晚二叠世、晚石炭世和现代热带泥炭地的NPP与各个时期大气成分的对比结果显示，大气中的二氧化碳和氧气含量对陆相生态系统的净初级生产力具有关键性的控制作用。
2011 Vol. 13 (5): 473-480 [摘要] ( 2148 ) [HTML 0KB] [PDF 884KB] ( 629 )
481 蔡厚安, 李宝芳, 邵龙义, 徐德斌, 邵凯, 周园园
辽宁阜新盆地下白垩统沙海组沉积环境与聚煤规律*
阜新盆地下白垩统沙海组沉积环境和聚煤规律研究较为薄弱。在野外观察的基础上，结合岩心观察与描述、连井剖面分析以及测井曲线分析等手段，对阜新盆地沙海组沉积环境和聚煤规律进行分析。结果表明：阜新盆地沙海组主要可识别出冲积扇—扇三角洲沉积体系和湖泊沉积体系；沙海组可分为3个三级层序，每个层序又可进一步分为湖侵体系域和高位体系域，其中沙海组一段和二段为Sq1，沙海组三段为Sq2，沙海组四段为Sq3；沙海组煤层主要分布在Sq2中。Sq2湖侵体系域的聚煤中心为清河门镇至伊玛图乡、东梁镇南和九道岭镇，Sq2高位体系域的聚煤中心为清河门镇和九道岭镇；沙海组成煤的沉积模式为湖侵体系域扇间洼地沼泽化成煤和高位体系域扇三角洲前缘成煤。其中湖侵体系域扇间洼地沼泽化成煤模式要好于扇三角洲前缘成煤模式。
2011 Vol. 13 (5): 481-491 [摘要] ( 2420 ) [HTML 0KB] [PDF 2728KB] ( 618 )
493 郭立君, 洪愿进, 邵龙义, 易同生, 张卫平, 汪浩
黔西织纳煤田上二叠统层序地层及聚煤作用*
贵州西部织(织金)纳(纳雍)煤田以发育海陆过渡相含煤岩系而成为研究西南地区晚二叠世沉积相及层序地层的理想地区。作者对该煤田上二叠统含煤岩系(龙潭组和长兴组)进行了高分辨率层序地层分析，并探讨了层序地层格架下煤层厚度的变化规律。以区域不整合面以及下切谷砂体底部冲刷面等为层序界面，结合石灰岩标志层向古陆方向延伸距离而显示的旋回性特征，将该煤田上二叠统含煤岩系划分为3个三级层序。其中层序Ⅲ中煤层最厚，层序Ⅰ中煤层最薄；同一个层序中，又以海侵体系域煤层最厚，低位体系域煤层最薄。在建立黔西织纳煤田层序地层格架的基础上，指出厚煤层主要发育于海侵体系域的三角洲平原环境。
2011 Vol. 13 (5): 493-500 [摘要] ( 2443 ) [HTML 0KB] [PDF 653KB] ( 742 )
501 郑启明 刘钦甫 申琦 伍泽广 张鹏飞
山西晋城和阳泉地区石炭系太原组铵伊利石矿物特征及成因*
铵伊利石是伊利石层间域的K+被NH+4替代而形成的类质同象。文中运用X射线衍射分析、傅里叶红外光谱分析以及热重—热流—红外光谱同步分析等手段，对山西晋城及阳泉地区的15号煤层夹矸及煤中矿物进行了研究，发现15号煤层夹矸和煤低温灰中黏土矿物以铵伊利石和高岭石为主，铵伊利石含量为21％～74％；X射线衍射图谱上d(001)=1.026～1.032 nm，以及红外光谱中1428.37～1431.99 cm-1处的NH+4变形振动吸收峰，是鉴定铵伊利石的重要特征；热重—热流—红外光谱同步分析表明，铵伊利石矿物脱氨气温度在450～700 ℃，且在559 ℃时晶体破坏及氨气释放速度达到最大；在显微镜下明显可见铵伊利石替代高岭石并具高岭石假象，表明铵伊利石是成岩作用过程中，在富NH+4、贫K+的环境中由高岭石转化而来。
2011 Vol. 13 (5): 501-508 [摘要] ( 2349 ) [HTML 0KB] [PDF 2350KB] ( 599 )
509 程仲平, 孟元林, 王粤川, 王健, 魏巍, 牛嘉玉, 孙洪斌, 高建军, 肖丽华
渤海湾盆地辽河坳陷锦310预探井钻前储集层质量预测
为了在渤海湾盆地辽河坳陷锦310预探井钻探前预测锦1井区古近系沙二段储集层的质量，文中应用成岩作用数值模拟技术预测了该地区沙二段的成岩阶段，综合考虑成岩作用和沉积微相对储集层孔隙度的影响，建立了孔隙度预测模型，在钻前预测了沙二段的孔隙度。结果表明，锦1井区沙二段储集层在大部分地区处于中成岩阶段A期，次生孔隙发育;在填隙物含量高达16.13％的条件下，锦310井钻前预测孔隙度和钻后实测孔隙度的绝对误差只有1.3％。由此可见，综合考虑成岩作用和沉积相的钻前储集层质量预测方法，可应用于预探井的勘探部署。
2011 Vol. 13 (5): 509-516 [摘要] ( 2470 ) [HTML 0KB] [PDF 939KB] ( 696 )
岩相古地理学及沉积学
517 周勇, 纪友亮, 万璐, 潘春孚
山东省胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组震积岩特征及地质意义*
胶莱盆地为中生代残留盆地，受郯庐断裂带、牟—即断裂带活动的影响，盆地南部、东北部地震活动强烈，发育一系列与地震作用有关的地震事件沉积构造。利用大量的岩心、野外露头资料，在胶莱盆地东北部下白垩统莱阳组砂泥质沉积物中可识别出两大类地震事件沉积构造：软沉积物变形构造（液化变形构造、拉伸变形构造、挤压变形构造）和硬岩层脆性变形构造，共计9小类，并对其成因机制进行了分析。盆地东部的牟—即断裂带是一条重要的控盆边界断裂带，在莱阳组沉积时期以NW-SE向伸展构造活动为主，致使盆地东北部地震活动频发，盆地内早期沉积的莱阳组以普遍发育震积岩为特征，且以软沉积物液化变形为主，反映地震强度为5<Ms<8。地震活动使岩层产生大量的微裂缝，裂缝沟通了原有的孔隙，使渗透率大幅度增加。震积岩的发现可以合理解释研究区水南段泥岩中浊积岩的触发机制为地震作用，地震活动诱发形成的震浊积体易形成岩性圈闭，为油气勘探提供了新的视角和领域。
2011 Vol. 13 (5): 517-528 [摘要] ( 2497 ) [HTML 0KB] [PDF 5518KB] ( 689 )
529 刘伟, 张光亚, 潘文庆, 邓胜徽, 李洪辉
塔里木地区寒武纪岩相古地理及沉积演化*
以露头和钻井资料为基础，以地震资料为依托，以“统”为编图单元，分5个步骤完成塔里木地区寒武纪岩相古地理图的编制：①等时地层格架建立、②沉积地质学分析、③地震资料沉积地质特征解释、④地层厚度图分析和⑤综合分析。新的图件揭示了寒武纪塔里木地区的古地理格局：塔西台地位于中西部，是一个大型台地；罗西台地位于东部罗西1井区，规模要小得多；两个台地之间是塔东欠补偿盆地。这种古地理格局在寒武纪伸展构造背景下继承性发展。不同相带的碳酸盐沉积速率、相对海平面变化和古气候条件控制了碳酸盐岩台地内部沉积环境的分异，这也是中寒武纪形成大面积分布的膏盐岩沉积的主要原因。
2011 Vol. 13 (5): 529-538 [摘要] ( 2491 ) [HTML 0KB] [PDF 2055KB] ( 937 )
539 谢尚克, 汪正江, 王剑
黔东北地区晚奥陶世岩相古地理*
黔东北地区上奥陶统出露宝塔组、临湘组、五峰组和观音桥组。根据沉积物、沉积相特征变化，将黔东北地区上奥陶统划分为有障壁碳酸盐岩台地沉积、无障壁碳酸盐岩缓坡沉积和浅海陆棚沉积。板块构造运动在晚奥陶世开始变得剧烈，黔东北大部分地区因华夏板块挤压而隆起。宝塔期，黔东北地区发育碳酸盐岩缓坡模式，碳酸盐岩台地逐渐淹没，形成由古隆起—潮坪到碳酸盐岩缓坡过渡的岩相古地理格局；从临湘期起，碳酸盐岩台地沉积结束，板块作用使得隆起区进一步扩大；五峰期，黔中—武陵古隆起、川中古隆起较前期更为扩大，海域面积明显缩小，扬子海域为古隆起所包围的半局限—局限浅海环境，黑色页岩占据研究区的绝大部分地区。黔东北地区五峰组—龙马溪组黑色岩系是中上扬子地区重要的生油岩系。
2011 Vol. 13 (5): 539-549 [摘要] ( 2190 ) [HTML 0KB] [PDF 1140KB] ( 855 )
551 韦恒叶, 陈代钊
鄂西—湘西北地区二叠纪栖霞期岩相古地理*
对鄂西—湘西北地区多个沉积剖面的地层及沉积相进行了详细分析，结果表明，该区二叠纪栖霞期至茅口初期主要为内克拉通碳酸盐岩缓坡环境，发育内缓坡相、中缓坡相、外缓坡相和盆地相。内缓坡相以厚层至块状生物碎屑石灰岩为主，生物颗粒以绿藻和底栖有孔虫为主，缺乏高能沉积的生物颗粒。中缓坡相以中厚层含生物碎屑颗粒石灰岩以及厚层灰泥石灰岩为主，生物颗粒以海百合、苔藓虫和小型有孔虫为主，缺乏指示风暴沉积的丘状层理。外缓坡相以深灰色泥质灰岩与薄层灰泥石灰岩互层为主，生物颗粒主要为薄壳腕足类。盆地相以深灰色泥质灰岩夹钙质页岩为主。碳酸盐岩缓坡为低能受保护的沉积环境。栖霞组至茅口组下部可以分为3个三级层序，从下至上分别为层序S1、S2和S3。每个三级层序平均时限为2 Ma，层序内发育海侵体系域和高位体系域。层序S1沉积时期是栖霞期海侵的开始，形成碳酸盐岩缓坡环境，在鄂西地区形成较深水的局限台内盆地。S2时期海侵强度降低，“碳酸盐工厂”逐渐建立，将原先的台内盆地填平，研究区整体为中缓坡环境。S3时期发生晚古生代最大的海侵，研究区水体明显变深，在桑植—长阳—荆州—常德一带形成一个蘑菇状的较深水外缓坡环境。
2011 Vol. 13 (5): 551-562 [摘要] ( 2357 ) [HTML 0KB] [PDF 5289KB] ( 783 )
地球化学及沉积环境
563 汤冬杰, 史晓颖, 裴云鹏, 蒋干清, 赵贵生
华北中元古代陆表海氧化还原条件*
文石海底沉淀是地球早期大气高CO2浓度、海洋贫氧条件下，CaCO3过饱和而直接沉淀于海底所形成的自生碳酸盐，可反映古海洋贫氧状态。对华北中元古界雾迷山组(ca 1.50～1.45 Ga)碳酸盐岩的研究发现：潮下带下部黑色纹层石由针状文石假晶等厚层与微生物席层交互堆叠而成;潮下带中部凝块石白云岩(A单元)主要由针状文石假晶形成的环带或扇状集合体包裹有机质团块所组成，少见碳酸盐微粒。潮下带上部—潮间带下部纹层白云岩(B单元)以自然沉淀的碳酸盐微粒为主，含少量等厚层和扇状、葡萄状文石假晶集合体，以及以孔洞充填形式产出的针状文石假晶。而潮坪成因的泥晶白云岩(C单元)则完全由含有石盐假晶和微生物席裂痕的泥晶质微晶白云岩组成，不含针状文石沉淀。对构成雾迷山组典型副层序基本单元的氧化还原敏感元素比值分析显示：由C单元至A单元，V/Th、Mo/Th、U/Th值逐渐增大，在A单元可能达贫氧富集程度。研究表明，在雾迷山组沉积期，华北陆表海潮下带中部及其以下可能长期处于贫氧状态，而潮下带上部则处于氧化状态，氧化—还原界面接近于正常浪基面底。这个认识对进一步了解中元古代海洋条件、生物与环境相互作用过程及烃源岩勘查具有重要意义。
2011 Vol. 13 (5): 563-580 [摘要] ( 2317 ) [HTML 0KB] [PDF 9358KB] ( 627 )

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