古地理学报
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古地理学报
2019年 21卷 3期
刊出日期 2019-06-01
综述
岩相古地理学及沉积学
地球化学与沉积环境
古地理学及矿产资源
新技术与新方法
综述
379 徐杰, 姜在兴
碎屑岩物源研究进展与展望*
沉积物物源研究作为沟通沉积盆地与剥蚀区的纽带,有助于恢复源区构造背景、估计沉积物搬运路径与距离、重建古水系和恢复沉积盆地充填演化历史等,在源-汇系统分析中有着非常重要的作用。传统的方法如岩石学、沉积学、重矿物和元素地球化学等方法在物源体系分析中起着重要的作用。随着同位素测试技术的进步,越来越多的碎屑矿物同位素测年开始大量地被应用到物源分析当中。近些年碎屑锆石测年被广泛地应用到沉积盆地物源体系恢复和古水系重建中,而针对碎屑矿物如金红石、独居石和磷灰石等的同位素测年也同样发挥着巨大的作用。多种矿物组合分析以及单矿物多重定年,可以更全面地恢复物源区的构造演化史,从而更准确地恢复构造演化与盆地充填过程之间的耦合关系。同时随着碎屑锆石U/Pb数据的日益增多,越来越多的数学和统计学方法开始被引入用于定量分析不同物源区对沉积区砂体展布的影响。现今和未来的物源分析将是不断引入新的研究技术、将传统方法与新技术的结合、从单一方法到多种方法的综合、从定性分析到定量化研究、从单一学科到多学科交叉的过程,从而更好地让我们认识沉积物在地表的剥蚀—搬运—沉积的整个过程。
2019 Vol. 21 (3): 379-396 [摘要] ( 680 ) [HTML 1KB] [PDF 1349KB] ( 654 )
岩相古地理学及沉积学
397 李元昊, 宋方新, 韩鹏, 张亚琴, 杨一茗
构造稳定时期河控三角洲三元控砂模式*
三角洲砂体是含油气盆地勘探的最主要储集体类型之一,湖相三角洲类型基本均为河控型三角洲。明确河控三角洲砂体发育机制、迁移规律、分布特征、组合结构等规律不仅具有科学意义,而且对于油气勘探具有重要的指导意义。影响河控三角洲砂体的因素较多,宏观上构造活动控制了盆地的类型、形成、演化、沉积底型形态、坡度及物源等。在构造相对稳定时期,河控三角洲砂体主要受3种因素控制: 物源供屑能力(简称物源),沉积底型坡度(简称坡度)和湖岸线位置(简称岸线)。物源供屑能力控制了砂体规模,体现在粒度、砂体厚度及范围;底型坡度控制了砂体宽厚比,表现在砂体前积层角度大小及三角洲形状;湖岸线河口处是沉积物主要卸载区,其位置及迁移幅度控制了砂体位置及连续性。3种因素不同的变化组合形成了不同特征的三角洲砂体分布模式。
2019 Vol. 21 (3): 397-406 [摘要] ( 504 ) [HTML 1KB] [PDF 2846KB] ( 260 )
407 闫伟, 金振奎, 陈俊年, 杨天博
渤海湾盆地冀中坳陷寒武纪岩相古地理及其演化*
冀中坳陷位于渤海湾盆地西部,是发育在华北地台之上的中—新生代沉积坳陷,在寒武系主要发育海相碳酸盐岩。从寒武系露头剖面入手,结合钻井地层,建立露头和钻井之间的地层对比格架。对单井相、地震相、连井相的研究表明,冀中坳陷在寒武纪构造活动平缓,各区域的地层厚度差异小。通过野外露头剖面实测、岩心观察、样品分析以及各岩性含量的统计,识别出了台地、缓坡、陆棚等3种相类型。台地相中可以识别出潮坪、局限台地、开阔台地、鲕粒滩、竹叶状砾屑滩等5种类型。潮坪主要指潮上坪和潮间坪,并进一步识别出了潮上泥坪、潮上云坪、潮上云灰坪、潮间灰坪等类型。基于各沉积相类型的分析,建立了冀中坳陷寒武系的碳酸盐岩沉积相模式,并编制了9张岩相古地理图。对古地理的研究表明,冀中坳陷在府君山期开始海侵,发育了局限台地和潮坪;至馒头期、毛庄期海侵进一步发展,主要发育了潮上泥坪;到徐庄期以后,潮坪、鲕粒滩共存,并在张夏期海侵达到高潮。崮山期开始海退,潮坪沉积又开始出现。长山期、凤山期进一步海退,分别发育了竹叶状砾屑滩和潮上云坪、潮间灰坪等。
2019 Vol. 21 (3): 407-421 [摘要] ( 536 ) [HTML 1KB] [PDF 4317KB] ( 245 )
422 郭芪恒, 金振奎, 朱小二, 李硕, 史书婷, 王俊杰, 程逸凡
燕山地区京西坳陷青白口地区新元古界沉积相演化*
在充分调研前人研究成果的基础上,对京西坳陷青白口地区青白口系进行了野外实测、岩石薄片鉴定等研究,结合其岩性特征及沉积结构,细致划分了青白口系沉积相,建立了符合其沉积演化的沉积相模式。青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组及景儿峪组,下马岭组为陆源碎屑浅海沉积体系,主要为较深水的陆棚相沉积,并且发育了砂质碎屑流;龙山组为陆源碎屑滨岸沉积体系,发育了大套的临滨及前滨砂体,主要受控于波浪和沿岸流的改造;景儿峪组为典型的碎屑岩—碳酸盐岩混积潮坪,由于古纬度相对变化,沉积环境相对干旱局限且低能,下部和上部主要为紫红色泥岩沉积,中部发育大套厚层的碳酸盐岩。由龙山组陆源输入的碎屑物质沉积为主过渡到景儿峪组的内生清水碳酸盐岩沉积为主的环境,代表其构造条件和古地理环境逐渐趋于稳定。
2019 Vol. 21 (3): 422-430 [摘要] ( 489 ) [HTML 1KB] [PDF 25621KB] ( 233 )
431 朱毅秀, 杨程宇, 王欢, 肖劲光
燕山地区冀北坳陷元古界下马岭组沥青砂岩岩石学特征和沉积环境*
通过对冀北坳陷中新元古界下马岭组进行剖面实测,对下马岭组底部的沥青砂岩进行室内薄片鉴定和扫描电镜分析,观察与分析了下马岭组沥青砂岩的出露分布特征,镜下研究了此砂岩的碎屑颗粒和填隙物的组分特征和磨圆、分选、粒度等结构特征,依据岩石学特征、粒度分析系列参数等研究了沥青砂岩的沉积环境。结果表明此砂岩为成分与结构成熟度均高的纯石英砂岩和石英砂岩,硅质与沥青质填隙、沥青含量达5%~15%,细粒为主,分选好到极好。粒度分析是本段松散状沥青砂有效环境判别标志。综合分析认为下马岭沥青砂岩形成于无障壁海岸体系的滨浅海环境,形成于前滨到临滨的海相高能环境,可能的沉积位置是前滨下部到中上临滨;此砂岩主要来自临滨潮下高能带的沉积物、含部分前滨下部沉积物、也夹少量潮汐水道沉积物。不同剖面位置所处的沉积环境不同,凌源地区和平泉地区为临滨带的中上部的水下高能带沉积为主,宽城地区为临滨带上部沉积和前滨下部沉积,凌源地区和宽城地区也包含少量的潮汐水道沉积。
2019 Vol. 21 (3): 431-440 [摘要] ( 514 ) [HTML 1KB] [PDF 2660KB] ( 238 )
441 张昊, 李凤杰, 沈凡, 陈政安, 倪子尧
四川盆地龙门山区甘溪石沟里泥盆系养马坝组风暴沉积特征及其地质意义*
通过对四川盆地龙门山区甘溪石沟里剖面实测,建立了石沟里剖面泥盆系养马坝组风暴沉积的识别标志,进而对其风暴岩进行了系统研究。石沟里养马坝组风暴沉积的重要标志包括冲刷面、渠模等风暴侵蚀构造和粒序层理、平行层理、丘状交错层理等风暴浪构造。该区养马坝组发育了6种类型的风暴沉积单元组成序列,据此建立了完整的风暴序列模式,由粒序层理段(Sa)、平行层理段(Sb)、丘状交错层理段(Sc)、波状层理段(Sd)和泥岩段(Se)组成,底部常发育冲刷面和渠模构造。龙门山区甘溪石沟里养马坝组风暴沉积可分为近源风暴和远源风暴2种类型,依据风暴沉积的剖面结构类型和沉积构造特点,建立了该区风暴沉积序列的分布模式。龙门山区甘溪石沟里养马坝组发育的风暴沉积是该区混合沉积发育、抑制生物礁发育的重要控制因素,对于该区古地理重建具有重要的指示意义。
2019 Vol. 21 (3): 441-450 [摘要] ( 540 ) [HTML 1KB] [PDF 5917KB] ( 283 )
451 王熠哲, 吴朝东, 马健, 房亚男, 许酌, 周彦希
准噶尔盆地白垩纪—新近纪地层颜色韵律与古环境和古气候演化*
准噶尔盆地南缘白垩纪—新近纪发育大型陆相浅水湖盆,干湿与冷暖气候频繁交替,形成了多套色彩斑斓的“五彩”地层,如灰色、灰绿色、灰白色、酱红色、红褐色、砖红色、紫红色、土黄色等。研究表明: 地层颜色具有很好的沉积环境指示意义,如颜色指标L*(黑白),a*(红绿)以及b*(蓝黄)可以明显区分不同的水下与水上沉积环境(如水上河流—三角洲相、泛滥平原、山麓—冲积扇相等,水下半深湖相、滨浅湖相等);地层颜色演化序列可以很好地指示白垩纪—新近纪古气候的演化过程。红色沉积物既可以形成于干旱炎热的陆上氧化环境,也可以形成于相对还原的水下环境: “陆上红”如东沟组砖红色砂泥岩、紫泥泉子组紫红色泥岩、沙湾组褐红色—土红色泥岩等,40>L*>52,8>a*>18,12>b*>22;“水下红”以呼图壁河组酱红色块状泥岩为特征,35>L*>45,2.5>a*>4.5,5>b*>9。早白垩世准噶尔盆地相对温暖湿润,湖泊广泛分布,颜色指标L*(黑白)最低值接近15,a*值介于-5~5之间,指示深灰色—灰黑色泥岩形成于还原环境。晚白垩世地层颜色指标中a*达到了最高峰(15~25),表明准噶尔盆地气候开始出现干旱炎热趋势;古近纪始新世—渐新世,a*与b*值同步变化,出现了明显的负漂趋势(7~15),表明气候逐渐变冷;新近纪a*值出现新低(5~9),而L*值也接近70,表明气候持续变冷。综上所述,白垩纪末期以来,准噶尔盆地受全球气候变冷和青藏高原隆升共同影响,干旱化程度不断加强,地层颜色比较完整地保留和记录了古环境与古气候的发展演化过程。因此,系统的颜色测量和分析可以为恢复与重建中新生代沉积环境与古气候演化提供重要依据,对于探究新生代以来全球气候变化规律也具有重要意义。
2019 Vol. 21 (3): 451-468 [摘要] ( 664 ) [HTML 1KB] [PDF 13890KB] ( 354 )
469 孔凡飞, 贾强, 李增学, 吕大炜, 刘海燕, 王东东, 韩乔羽
山东黄县盆地古近系李家崖组含煤岩系沉积相特征及演化*
山东黄县盆地是中国东部一个重要的煤和油页岩共生盆地,古近系李家崖组是盆地主要的含煤岩系发育层段。根据层序地层学理论,建立了古近系层序地层格架;依据钻测井、岩心资料划分了李家崖组的沉积相类型,编制了分体系域的沉积相图。主要结论如下:(1)李家崖组发育湖泊、辫状河三角洲以及扇三角洲3种沉积相类型。(2)层序Ⅰ低水位体系域以辫状河三角洲相为主,湖扩展体系域以扇三角洲相和湖泊相为主,高水位体系域以扇三角洲相为主;层序Ⅱ低水位体系域以辫状河三角洲相为主,湖扩展体系域以扇三角洲相和湖泊相为主,高水位体系域以湖泊相为主。(3)层序Ⅰ发育时期: 低水位期盆地初始形成—湖扩展期盆地扩张—高水位期盆地萎缩;层序Ⅱ发育时期: 低水位期盆地再次缓慢扩张—湖扩展期盆地加速扩张—高水位期盆地萎缩消亡。
2019 Vol. 21 (3): 469-478 [摘要] ( 499 ) [HTML 1KB] [PDF 4097KB] ( 247 )
479 刘姝君, 操应长, 梁超
渤海湾盆地东营凹陷古近系细粒沉积岩特征及沉积环境*
随着泥页岩油气勘探的深入,详细解剖细粒沉积岩的岩石类型和组成,对后续储集层研究中优势岩石组合的确立有重要意义。通过岩心观察、全岩X射线衍射等分析手段,以矿物含量和沉积构造作为主要依据,将渤海湾盆地东营凹陷古近系沙三下—沙四上亚段细粒沉积岩划分为9种岩石类型,其以纹层状混合细粒沉积岩、块状混合细粒沉积岩、纹层状灰岩、纹层状粉砂质灰岩、纹层状黏土质粉砂岩为主。由特征元素比值Ca/Mg、Na/Al、Fe/Mn、Sr/Ba、V/(V+Ni)值及Ti、Al含量的垂向变化,可知东营凹陷细粒沉积岩在古气候、古水深、古盐度及水体氧化还原性、陆源输入程度等方面的演化具有明显阶段性,其气候在沙四上亚段沉积时期表现为由干冷变暖湿,在沙三下亚段沉积时期呈现暖湿—相对湿冷—暖湿—相对湿热的演化;且在不同的演化阶段,岩石组合及特征均有差异。因此,温暖湿润的气候和陆源输入量的增加有助于纹层状混合细粒沉积岩大量沉积,而较为寒冷干燥的气候和相对低的陆源输入易于沉积纹层状粉砂质灰岩。这一结论有利于深化断陷湖盆细粒沉积岩岩石学的基础研究,可为后续油气勘探开发奠定坚实的基础。
2019 Vol. 21 (3): 479-489 [摘要] ( 550 ) [HTML 1KB] [PDF 7598KB] ( 277 )
地球化学与沉积环境
490 张渝金, 张超, 吴新伟, 谭红艳, 马永非, 李伟, 汪岩
龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约*
龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征: (1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中—低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167.5 Ma,次要峰值为236.4 Ma、309.1 Ma和363.2 Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世—三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古—鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。
2019 Vol. 21 (3): 490-504 [摘要] ( 507 ) [HTML 1KB] [PDF 5497KB] ( 252 )
505 王腾飞, 金振奎, 楚美娟, 李士祥, 于小霞, 王昕尧, 李硕
鄂尔多斯盆地姬塬地区上三叠统延长组长6油层组沉积环境: 来自地球化学的证据
姬塬地区位于鄂尔多斯盆地中西部,主要含油层位为上三叠统延长组。延长组长6油层组是重要的含油层系,其沉积期跨越2个三级层序,从底至顶又再分为长63、长62、长61共3个小层。依据元素地球化学资料,对姬塬地区长6油层组氧化还原环境、古盐度、古水深、古气候进行研究。结果表明,姬塬地区长6油层组沉积时期处于温暖湿润的气候条件下,整体为低盐度的淡水湖泊沉积;氧化和还原环境共存,还原环境范围逐步减小并有所迁移;湖盆有逐渐缩小和变浅的趋势,后期趋于稳定。长63沉积时期,湖泊范围较大,砂体主要为河口坝和远砂坝沉积,半深湖发育浊积砂体。随着湖平面的下降,长62沉积时期湖盆范围明显缩小,半深湖砂体基本不发育,以河口坝砂体为主。长61沉积时期,湖盆范围相比长62略有缩小,砂体厚度明显增大,在湖盆范围内发育多期河道叠加及河道—河口坝叠加成因的砂体。该研究成果有助于明确该地区的沉积演化规律,对进一步勘探开发提供参考。
2019 Vol. 21 (3): 505-516 [摘要] ( 486 ) [HTML 1KB] [PDF 1318KB] ( 245 )
古地理学及矿产资源
517 刘志臣, 周琦, 颜佳新, 汪洋, 陈登, 钟月丽, 秦先进
二叠纪贵州遵义次级裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用*
遵义锰矿不仅是在贵州发现最早的具工业价值的锰矿床,而且也是中国重要的锰资源基地之一。根据详细的二叠系茅口组—龙潭组地层划分,认为黔北裂陷遵义次级裂谷盆地由3个Ⅲ级断陷盆地和2个Ⅲ级隆起组成,至少包括13个Ⅳ级断陷盆地。3个Ⅲ级断陷盆地的演化,分别控制了铜锣井—深溪、转龙庙—谢家坝、张家湾—兴隆、和尚场—五龙溪锰矿成矿亚带的形成,其中铜锣井—深溪锰矿成矿亚带位于遵义次级裂谷盆地的中心,成矿作用强烈,已发现有铜锣井、深溪、永安3个大型锰矿床。Ⅳ级断陷盆地的发育,控制了研究区内各个锰矿床的形成。研究区内同沉积断层发育,已辨别出的14条同沉积断层为深部含硅、锰质气液的上升通道,是遵义二叠系锰矿形成的关键。综上,遵义次级裂谷盆地的发育和演化,对该地区锰矿沉积具有重要的控制作用。该研究成果对寻找遵义锰矿隐伏矿床、指导整装勘查具有重要的意义。
2019 Vol. 21 (3): 517-526 [摘要] ( 425 ) [HTML 1KB] [PDF 2764KB] ( 205 )
新技术与新方法
527 王晓慧, 吴伊婧, 范代读
福建兴化湾外近海210Pb法沉积速率及校正方法*
运用γ谱仪,对采自福建省兴化湾外近海海域的D37和FJ3-12孔进行了 210Pb 、226Ra和 137Cs 活度的测试,得到这3种核素活度随深度变化特征。分别运用 210Pb 法的CFCS模式(恒定通量恒定沉积模式,Constant Flux and Constant Sedimentation)和CRS模式(恒定供给速率模式,Constant Rate of Supply)以及 137Cs 时标法计算平均沉积速率,发现3种方式的计算结果存在一定差异。在排除粒度变化对核素剖面的影响后,对比不同取样深度的结果发现,指数衰减剖面不完整度(取样深度未达 210Pb 的本底值区)对运用CFCS和CRS模式计算平均沉积速率均有不利影响,其中对CRS模式的影响随剖面不完整性愈强而愈显著。为此提出了相关校正方法作为参考,即先根据CFCS模式估算平均沉积速率和相应的210Pbex累积量,再通过CRS法建立钻孔年龄框架,由此可计算得出D37和FJ3-12孔的平均沉积速率分别为2.76cm/yr和4.53cm/yr。
2019 Vol. 21 (3): 527-536 [摘要] ( 462 ) [HTML 1KB] [PDF 1487KB] ( 232 )

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