古地理学报
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古地理学报
2019年 21卷 2期
刊出日期 2019-04-01

综述
岩相古地理学及沉积学
古地理学及矿产资源
综述
189 朱筱敏, 董艳蕾, 曾洪流, 黄捍东, 刘强虎, 秦祎, 叶蕾
沉积地质学发展新航程——地震沉积学*
地震沉积学是在地震地层学和层序地层学基础上发展起来的、沉积地质学与地球物理学相互交叉的新兴学科,在刻画薄层砂体、表征储集层和预测岩性圈闭等方面发挥了重要作用。在表述地震沉积学发展简史的基础上,介绍了地震沉积学的基本概念、基本原理和主要研究流程;在建立精细层序地层格架基础上,重点阐述了90°相移、分频处理与频谱分解、属性优选、地层切片、地球物理反演、地震岩性解释和RGB(红色、绿色、蓝色)地震属性融合等地震沉积学关键技术以及地震沉积相实例分析。认为中国地震沉积学应该围绕不同类型沉积盆地开展油气勘探阶段地震地貌学(地震沉积相模式)和复杂(多样)地震岩性学综合研究,在油气开发阶段,充分利用RGB地震属性融合等多种地球物理方法技术,开展多种成因类型砂体构型和储集层定量表征研究。综合研究表明,地震沉积学是沉积地质学发展的新航程。
2019 Vol. 21 (2): 189-201 [摘要] ( 567 ) [HTML 1KB] [PDF 4463KB] ( 552 )
202 吴胜和, 徐振华, 刘钊
河控浅水三角洲沉积构型*
自浅水三角洲的概念提出以来,已经历了60多年的研究历史。虽然在诸多方面取得了较大的研究进展,但在浅水三角洲的概念内涵、砂体成因类型及沉积构型样式等方面仍存在一定的分歧。本文探讨了浅水三角洲概念的内涵,并总结和分析了其沉积构型特征和样式。根据浪基面和河-盆水深比(初始河道深度与河口盆地水体深度比值),可将三角洲分为极浅水三角洲、较浅水三角洲和较深水三角洲。典型的浅水三角洲为极浅水三角洲,发育于河-盆水深比值大于或等于1的浅水水体,分流河道可下切至下伏的前三角洲沉积。根据三角洲前缘分流河道与河口坝的组合样式,将河控浅水三角洲的端元类型分为分流砂坝型和指状砂坝型。分流砂坝型三角洲为河道入海(湖)后形成的多级分叉的河口坝与分流河道系统,平面上呈扇状,河—坝组合呈现“河在坝间”的样式,而指状砂坝型三角洲为指状砂坝与分流间湾相间分布的系统,平面上呈枝状,河—坝组合呈现“河在坝内”的样式。
2019 Vol. 21 (2): 202-215 [摘要] ( 520 ) [HTML 1KB] [PDF 2503KB] ( 405 )
216 邵磊, 崔宇驰, 乔培军, 朱伟林, 钟锴, 周俊燊
南海北部古河流演变对欧亚大陆东南缘早新生代古地理再造的启示*
欧亚大陆东南缘早新生代古地理演变包含了华南沿海中生代山脉的逐步消减与南海的逐步扩张形成等重大事件。南海北部始新统—下中新统“源-汇”路径研究发现,南海沉积物物源在该时期发生了巨大改变。在始新世和早渐新世,源自南海西部古隆起的“昆—莺—琼”河流系统向南海东部地区输送了大量沉积物,包括珠二坳陷在内的南海北部南侧大部分地区受南海西部物源的控制,仅在珠一坳陷接受来自华南大陆珠江的沉积物;晚渐新世,南海西部物源逐步被北部珠江物源取代;到早中新世,珠江来源沉积物全面越过番禺低凸起进入珠二坳陷,大量来自华南内陆的沉积物被珠江运输至南海盆地,“昆—莺—琼”古河流进一步萎缩,仅在南海西部琼东南盆地分布,并且由西向东沉积物源区昆嵩地块逐渐被海南岛取代。南海西部自晚中新世以来发育的中央峡谷正是该古河流的残余。南海新生代早期“昆—莺—琼”河流系统的发现及珠江演变过程的构建,对于深刻认识该地区新生代早期古地理特征、整个欧亚大陆东南缘的古地貌重建以及盆地的油气勘探均具有重要意义。
2019 Vol. 21 (2): 216-231 [摘要] ( 498 ) [HTML 1KB] [PDF 7355KB] ( 279 )
232 颜佳新, 孟琦, 王夏, 刘志臣, 黄恒, 陈发垚, 郭全鼎
碳酸盐工厂与浅水碳酸盐岩台地: 研究进展与展望*

碳酸盐岩具有广泛的时空分布,主要为生物成因,而该生物成因属性注定了其与海洋生物、海洋化学条件等密切相关。海相碳酸盐岩沉积相模式对于描述、表征和解释碳酸盐岩地层结构成因具有重要的指导意义。本文回顾了近70年来碳酸盐岩沉积相模式从二维水体能量模型到三维地形模型的发展变化。如何深入分析不同形态特征和内部构成的碳酸盐岩台地的成因机制,解读其相应的地球生物—环境演化信息,是当前和下一步需要努力的方向。为此本文介绍了碳酸盐工厂和碳酸盐岩台地成因方面的研究进展,强调了碳酸盐岩地层的时代特殊性,并以滇黔桂地区为例,从碳酸盐工厂分析的角度剖析了该区二叠纪吴家坪期碳酸盐岩沉积学研究现状,展望了下一步的研究方向,旨在引起同行重新认识生物和海洋环境条件在碳酸盐岩台地演化中的作用,重视全球空间尺度范围内同时代碳酸盐岩的相似性与差异,并从古生态角度入手开展碳酸盐工厂分析,发掘碳酸盐岩台地的生物学和海洋学意义。

2019 Vol. 21 (2): 232-253 [摘要] ( 531 ) [HTML 1KB] [PDF 3486KB] ( 363 )
岩相古地理学及沉积学
254 梅冥相, Khalid Latif, 刘丽, 孟庆芬
光合作用生物膜建造的凝块: 来自于辽东半岛芙蓉统长山组凝块石生物丘中的一些证据*
作为一种以非纹层状组构而区别于叠层石的微生物碳酸盐岩类型,中凝块(mesoclots)是产生凝块石凝块组构关键的微结构。构成这种中凝块的离散性凝块状泥晶,似乎代表了细胞外聚合物质(EPS)复杂的钙化作用,但是,由于常常缺乏直接的微生物证据,造成其所涉及的准确成因和特殊过程还不太清楚。在辽东半岛大连金州湾和本溪田师傅剖面芙蓉统下部的长山组顶部,发育较为典型的凝块石生物丘,组成三级层序的强迫型海退体系域沉积,代表着较为壮观的沉积学现象;在这些凝块石生物丘中,毫米级别大小的暗色离散性凝块状泥晶是其最为基本的沉积组构,而且在这些凝块之中以较高密度保存的丝状蓝细菌鞘化石反映的微生物构成,意味着它们具有明显的光合作用生物膜成因。尽管穿越成岩作用过滤器去解释古代凝块石复杂的形成机理将存在着巨大的挑战,也尽管形成这些凝块石复杂的生物膜钙化作用细节需要更加深入的研究才能得到更好的了解,但是,辽东半岛芙蓉统长山组的凝块石,尤其是在凝块内较为丰富的钙化蓝细菌鞘化石所表征的直接的微生物活动证据,使其成为一个了解光合作用生物膜建造凝块的典型实例;再者,与凝块共生的三叶虫化石、底栖鲕粒和皮壳粒,以及围绕着这些多样化颗粒特别的放射纤维状方解石结壳,说明这些凝块石可能属于较厚的微生物席内多重状生物膜以及构成这些微生物席和微生物膜的细胞外聚合物质复杂的钙化作用建造物。
2019 Vol. 21 (2): 254-277 [摘要] ( 603 ) [HTML 1KB] [PDF 39728KB] ( 275 )
278 钱一雄, 何治亮, 李国蓉, 董少峰, 彭守涛, 沃玉进, 张军涛, 焦存礼, 张文涛
重庆南川三汇场寒武系碳酸盐岩中不同期次大气淡水作用的证据*
多期构造叠加及多种成岩环境下的早古生代碳酸盐岩储集层形成机理十分复杂。重庆南川三汇场剖面寒武系碳酸盐岩出露完整,是研究沉积与成岩史的理想解剖点之一。研究表明,三汇场剖面寒武系白云岩分别经历了早期海水胶结、大气淡水淋滤、准同生白云岩化、中浅层埋藏、中期构造大气水作用、中晚期埋藏及热液作用和构造晚期表生大气水成岩作用,不同期次的大气淡水作用特征不同。在早成岩期,沿向上变浅的高频层序界面附近发育了鲕模孔、窗格溶孔等组构性溶孔,胶结物和充填物的δ18O、δ13C值均比同期海水负偏,87Sr/86Sr值与同期海水相近,不发光(CL),含有较小的液相包裹体;加里东晚期—海西期,发育了非组构扩溶孔洞缝,伴有氧化沥青,不发光充填物的δ18O、δ13C负偏、87Sr/86Sr值正偏,发育含烃的低温不混溶包裹体,并叠加后期的深埋藏及热液成岩作用;燕山期和喜马拉雅期, 发育孤立的非组构溶蚀孔洞、缝洞,多被巨晶方解石或黏土充填,方解石中δ18O、δ13C强烈负偏($\delta^{13}C_{PDB}$=-4.6‰~-23.4‰,$\delta^{18}C_{PDB}$=-8.6‰~-17.8‰)、含有低温不混溶包裹体(<28.5℃),是有机质或生物甲烷(细)菌参于下的表生大气水成岩作用产物。
2019 Vol. 21 (2): 278-292 [摘要] ( 506 ) [HTML 1KB] [PDF 6181KB] ( 237 )
293 郭艳琴, 李文厚, 郭彬程, 张倩, 陈强, 王若谷, 刘溪, 马瑶, 李智超, 张梦婷, 李百强
鄂尔多斯盆地沉积体系与古地理演化*
基于多年来对盆地周缘大量的野外露头勘察以及盆地内部分钻井岩心描述,主要从沉积环境、岩石类型、岩石沉积结构及构造、古生物化石等众多方面,对鄂尔多斯盆地的沉积体系类型和特征以及古地理环境的整体演化进行了全面、系统的研究。结果表明,中新元古代长城期至蓟县期,主要由陆相—滨浅海相沉积转变为碳酸盐潮坪沉积。早古生代辛集期至朱砂洞期,主要由盆地西南缘的环古陆砂坪沉积演变为云坪沉积;馒头期至三山子期,主要发育开阔海台地沉积,但范围变化相对较大;冶里期至亮甲山期,主要由盆地东南缘的环古陆泥云坪沉积演变为云坪沉积;马家沟期大规模海侵形成了广阔的浅水陆表海沉积;峰峰期以台地前缘斜坡和大陆斜坡海槽沉积为主;平凉期盆地南部出现了台地边缘浅滩;背锅山期仅在盆地西南角分布开阔台地及台前斜坡沉积。晚古生代—中三叠世本溪期为填平补齐时期,发育潮坪—潟湖—障壁岛—浅海陆棚沉积:太原期,盆地东部浅海陆棚沉积范围减小;山西期至纸坊期,盆地均主要以三角洲沉积和浅湖沉积为主,但各期沉积范围均有变化。晚三叠世延长期—白垩纪,主要为湖泊沉积并伴有曲流河、辫状河以及三角洲等沉积体系:延长期长7油层组沉积时期湖侵范围最大;富县期至安定期,以曲流河、三角洲和浅湖沉积为主,但浅湖沉积范围在不同时期有明显变化,安定期出现深湖沉积;芬芳河期主要为冲积扇沉积。白垩纪盆内沉积范围变小,主要发育沙漠沉积和浅湖沉积。
2019 Vol. 21 (2): 293-320 [摘要] ( 602 ) [HTML 1KB] [PDF 62137KB] ( 1105 )
321 李向东, 阙易, 郇雅棋
鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区石峡谷剖面中奥陶统克里摩里组下段等深流深水水道沉积*
鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区中奥陶统克里摩里组下段以深灰色薄—中层石灰岩夹灰黑色极薄层泥岩为特征,石灰岩单层略显透镜状且基本未受后期成岩作用改造,其中石峡谷剖面垂向上特征变化明显,是研究该组沉积过程的理想剖面。本次研究在详细的野外观察基础上,依据岩石特征和沉积构造进一步确认克里摩里组深水斜坡沉积背景和等深流沉积,同时详细研究了薄—中层石灰岩的充填特征和形态特征,探讨其水动力特征和沉积机制。结果表明: (1)在粉晶石灰岩和灰泥石灰岩中,晶粒呈散点状分布,粉晶之间为灰泥充填,同时岩层内部具有不均一性,粗粉晶、细粉晶和灰泥呈相间分布;(2)石灰岩主要发育和单层内粒度(方解石晶粒)变化有关的沉积构造,包括具有双向递变特征的粒序层、条带状构造和水平层—均匀层—水平层序列;(3)石灰岩层中透镜体发育,包括薄层中的小型连续透镜体、中层(一般小于30cm)中的长透镜体以及由多个石灰岩层组成的透镜体,后者侧向上尖灭于页岩或地形高处,其内部单个岩层可呈对称性尖灭;(4)剖面上发育单层石灰岩厚度向上变薄的垂向序列以及由该序列组成的石灰岩叠置层。结合已有研究成果认为: 克里摩里组下段薄—中层石灰岩沉积于深水底流发育环境,其水动力具有低速、弱—强—弱周期变化和空间上受限的特征,应为等深流水道沉积,其沉积机制可分为3个阶段,即等深流作用前的清水钙质沉积、等深流作用期间对沉积物的改造和等深流作用后的浑水泥质沉积。
2019 Vol. 21 (2): 321-338 [摘要] ( 496 ) [HTML 1KB] [PDF 14673KB] ( 204 )
339 邢作昌, 张忠涛, 林畅松, 冯轩, 洪方浩, 宫越
珠江口盆地荔湾凹陷北部早中新世沟槽特征及其成因*
沟槽及其成因是近年来沉积学和古海洋学的研究热点。本研究基于珠江口盆地荔湾凹陷内的高精度三维地震资料,在研究区早中新世地层中首次识别出延伸千米的沟槽。这些沟槽形成时研究区位于远离陆架坡折的深水盆地,其走向大致平行于早中新世南海北部陆架坡折走向,可细分为4个亚区,形态呈直线形、拱形或似波痕状,几何学参数在不同分区各有特点。另外,在部分沟槽底部具有规模较大的条带状高振幅异常,可能对应粗粒沉积或富含天然气。根据沟槽特征推测其成因可能与盆内广布的中层水环流影响下的底流活动有关。古地貌控制下的早中新世古底流,通过其水体对海底产生侵蚀进而形成侵蚀沟槽。此研究不仅有助于南海北部超深水区的油气勘探,同时可为南海早中新世古海洋学研究提供新证据。
2019 Vol. 21 (2): 339-350 [摘要] ( 459 ) [HTML 1KB] [PDF 18192KB] ( 216 )
古地理学及矿产资源
351 张亚冠, 杜远生, 陈国勇, 刘建中, 陈庆刚, 赵征, 王泽鹏, 邓超
富磷矿三阶段动态成矿模式:黔中开阳式高品位磷矿成矿机制*
震旦系陡山沱组沉积期形成的黔中开阳、瓮安富磷矿沉积区,矿石产量大、品位高,是国内外重要的磷矿资源产区。黔中磷矿主要分布于黔中古陆周缘的滨浅海环境中,矿石类型以碎屑状磷块岩为主,间夹原生泥晶磷块岩、生物结构磷块岩和次生土状结构磷块岩。开阳式高品位磷块岩的动态沉积成矿过程通常为“三阶段成矿”: 第一阶段为初始成磷作用阶段,在新元古代大规模成磷背景下,上升洋流携带深部富磷海水进入滨浅海地区,并通过生物化学作用使磷质聚集并形成原生磷块岩沉积;第二阶段为簸选成矿作用阶段,高能波浪、风暴水流对原生磷块岩持续的破碎、磨蚀、搬运和再沉积过程中,簸选去除了原生沉积物中的陆源细碎屑、砂泥质成分,保留并聚集磷质碎屑颗粒,形成品位较高的碎屑状矿石;第三阶段为淋滤作用阶段,海平面升降变化使之前形成矿石受暴露事件影响,遭受强烈的风化淋滤作用,碎屑状磷矿石内的碳酸盐岩胶结物和白云石条带被淋滤运移,导致矿层发育大量溶蚀孔洞,甚至形成土状磷块岩,矿石品位再次得到大幅度提升。三阶段成矿作用随古地理条件和海平面变化在沉积成岩过程中多期次、动态进行,最终形成工业价值极高的磷矿石。
2019 Vol. 21 (2): 351-368 [摘要] ( 434 ) [HTML 1KB] [PDF 32361KB] ( 246 )
369 黄仁春, 邢凤存, 范小军, 邹玉涛
四川盆地元坝地区长兴组—飞仙关组高精度层序地层格架的建立及礁滩储集层预测*
为进一步落实四川盆地元坝地区上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组超深层海相礁滩大气田沉积相带及储集层发育特征,通过井震互馈建立了高精度等时层序地层格架,并揭示沉积相带展布和储集层发育明显与层序地层格架密切相关。在此基础上,开展了针对台缘礁滩带的沉积相敏感性属性提取、反演及沉积相对应性分析,系统刻画了礁滩体的生长特征。钻井验证分析揭示,依据高精度层序地层格架预测的礁滩储集层发育特征与钻井揭示的情况吻合度高,有效地解释了多口井在礁滩发育相带试获超百万方高产工业气流的原因。刻画了元坝气田陆棚相、台缘斜坡相、台缘相、开阔台地相、局限台地相,及次级相包括生屑滩、台缘礁滩、台缘生物礁、鲕粒滩和滩间海的平面展布特征,为元坝地区勘探开发一体化建设奠定了良好的基础。
2019 Vol. 21 (2): 369-378 [摘要] ( 480 ) [HTML 1KB] [PDF 8877KB] ( 241 )

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