古地理学报
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古地理学报
2019年 21卷 6期
刊出日期 2019-12-01
“白云岩” 专题
岩相古地理学及沉积学
古地理学及矿产资源
生物古地理学及古生态学
第四纪古地理学及沉积学
“白云岩” 专题
869 鲍志东, 季汉成, 梁婷, 韦明洋, 史燕青, 李宗峰, 鲁锴, 向鹏飞, 张华, 严睿, 郭玉鑫, 李卓伦, 万谱, 杨志波, 麻晓东, 刘锐, 刘灿星, 钟旭临, 郭晓琦, 蔡忠贤, 张水昌
中新元古界原生白云岩: 以中国典型台地区为例*
基于对中国塔里木盆地新元古界上震旦统奇格布拉克组、四川盆地新元古界上震旦统灯影组以及华北盆地中元古界蓟县系雾迷山组野外露头及钻井岩心白云岩的系统观察,发现中国典型台地区中新元古界中厚层至块状白云岩异常发育,其中泥(粉)晶白云岩占岩层总厚度86%~97%,且大多为厚层至块状。这些中厚层至块状泥(粉)晶白云岩,无论是否含藻类与菌类等微生物,次生交代作用基本都不发育。沉积古地理特征分析结果表明: (1)中新元古界的白云岩几乎覆盖整个海盆,广泛沉积于潮上带、潮间带以及潮下的开阔或局限台地环境;(2)白云岩的亚类在平面上受古基底隆凹格局控制,低凹部位以泥晶白云岩为主,高部位以颗粒泥晶白云岩或丘状叠层石泥晶白云岩为主;(3)白云岩台地中发育较深水台盆。地震剖面显示,这些台盆的形成受控于中新元古代的同生深大断裂活动,大断裂可将深部的Mg2+通过热液输入到碳酸盐岩台地中,使得海水中的Mg2+浓度增加。地球化学分析结果与古气候特征指示,不同晶粒结构的白云岩,即泥晶白云岩与少量的粉晶及细晶白云岩,其碳氧同位素比值没有明显分异,整体上与全球中新元古代海水背景值吻合,表明粉晶及粉细晶白云岩与泥晶白云岩同为沉积成因,其结构加粗乃原生泥晶白云石晶粒重结晶自生加大而成,并非次生交代成因,即这些少量发育的粉晶—细晶白云岩与主体的泥晶白云岩为同一成因机制。整合岩石学、沉积环境及地球化学等分析结果,认为中国典型台地区中新元古界的白云岩乃较典型的原生沉积成因。
2019 Vol. 21 (6): 869-884 [摘要] ( 514 ) [HTML 1KB] [PDF 6085KB] ( 511 )
885 鲁锴, 鲍志东, 季汉成, 刘金侠, 王贵玲, 马峰, 郭瑞婧, 曹瑛倬, 杨飞, 符勇, 李潇博, 华盈鑫, 阙宜娟, 李宗峰, 许西挺, 胡先才
雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测*
雄安新区蓟县系雾迷山组中赋存丰富的地热资源,研究雾迷山组岩溶热储特征及优质储集层发育的主控因素是地热资源勘探的基础。综合运用野外剖面、岩心、薄片、钻井、测井、录井等地质与地球物理资料,对雾迷山组岩溶热储特征和演化过程进行了深入研究,明确了优质储集层形成的控制因素,预测了有利靶区。结果表明,雾迷山组岩溶热储主要岩性为晶粒白云岩、颗粒白云岩、微生物白云岩、硅质白云岩和角砾白云岩等,溶蚀孔洞、裂缝及其组合为主要的储集空间类型。雾迷山组热储平均孔隙度为3.18%,平均渗透率为91.48×10-3 μm2;其中角砾白云岩物性最好。雾迷山组岩溶热储经历了沉积—准同生期成孔(雾迷山沉积期)、Ⅰ期表生增孔(雾迷山沉积期后至青白口纪前)、Ⅰ期埋藏减孔(青白口纪前至三叠纪)、Ⅱ期表生增孔(三叠纪—古近纪)、Ⅱ期埋藏减孔(新近纪—第四纪)5个阶段,岩性及岩相、成岩作用和构造应力是雾迷山组有利热储形成的主控因素。藻云坪—云坪相、表生岩溶、埋藏溶蚀、准同生岩溶、岩溶高地—斜坡和地层裂缝段比率大于0.4的6项叠合区是研究区最有利的岩溶热储发育区。
2019 Vol. 21 (6): 885-900 [摘要] ( 379 ) [HTML 1KB] [PDF 13376KB] ( 206 )
901 杨飞, 张洪安, 王学军, 彭君, 莫建武, 卓色强, 曾正清, 周凯, 王运所, 韦明洋, 李宗峰, 鲁锴
四川盆地普光气田上二叠统长兴组表生岩溶特征及意义*
四川盆地二叠系和三叠系的接触关系以及长兴组岩溶成因的认识,地质界一直存在较大分歧。通过野外露头、钻井、岩心、成像测井、C-O同位素等资料研究发现,普光气田长兴组发育大规模溶沟、溶洞、囊状溶洞、岩溶角砾岩;P/T界线附近长兴组溶蚀灰岩碳同位素发生严重负偏移;长兴组顶见不整合面,成像测井岩溶相带划分明显;长兴组顶部存在地层缺失。综合分析认为,普光气田长兴组发生过表生岩溶作用,长兴阶晚期重大海退事件是引起表生岩溶的主要因素。长兴组长期接受表生岩溶作用的改造,除形成台地边缘礁滩相储集层外,在礁滩欠发育的台地内部和台地前缘上斜坡等区带,是寻找不整合岩溶储集层的有利地区。
2019 Vol. 21 (6): 901-912 [摘要] ( 449 ) [HTML 1KB] [PDF 20753KB] ( 201 )
岩相古地理学及沉积学
913 潘进, 张昌民, 庞雷, 李鹏, 朱锐
准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积演化特征*
玛湖凹陷是准噶尔盆地最具规模的油气聚集带与勘探区,发育以砾岩为主、具有较强非均质性的粗粒沉积复杂地层。对粗粒沉积体的精细刻画有助于研究沉积体内部的非均质性特征。应用储层构型分析法,结合研究区岩心、测井、录井资料,对玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积体内部9个级次构型要素的几何形态、大小、方向以及相互之间的叠置关系进行了表征,识别出12种岩石相类型以及10种由岩石相组合而成的沉积微相类型。通过分析沉积微相在垂向、平面上的不同组合特征,扇体的类型受沉积环境影响发生变化,逐渐由冲积扇、河流扇转换为扇三角洲,整体反映了湖平面上升或沉积物供给量逐渐减小的沉积背景。分析夏子街扇区各期次的扇体特征,包括长轴、短轴距离、长轴短轴比、扇根与扇缘厚度变化、扇体坡度变化、扇体最大粒径变化等,认为扇体顺物源方向有以下变化趋势: 沉积物粒径大小随河道搬运逐渐减小,减小的幅度受扇体坡度影响,坡度越陡沉积物粒径减小的越快;河道数量减少,流量降低;河道沉积物在横向和纵向上的连通性逐渐降低;砂岩、砾岩厚度逐渐减小,泥岩厚度逐渐增加,湖相沉积变得较为发育。总结玛湖凹陷百口泉组的各期次扇体共可归纳出6种扇体模式: 冲积扇、冲积—河流扇、河流—末梢扇、河流扇—扇三角洲、扇三角洲、大型河流扇。
2019 Vol. 21 (6): 913-924 [摘要] ( 430 ) [HTML 1KB] [PDF 7008KB] ( 186 )
925 赵康, 柴明锐, 朱锐, 瞿建华, 双棋, 潘进
准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组绿帘石分布特征及成因*
准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组重矿物中绿帘石占绝对优势,且含量变化大。为了解研究区绿帘石的分布特征及其成因,利用重矿物、能谱及扫描电镜等资料,借助聚类分析和相关性分析等多元统计方法,对绿帘石的分布特征及成因进行了系统的研究。结果表明: (1)根据绿帘石含量可将研究区划分为绿帘石高值区、中值区和低值区;(2)绿帘石高值区位于扇三角洲前缘亚相,中值区和低值区主要位于扇三角洲平原亚相,且低值区比中值区更靠近物源;(3)绿帘石高值区不仅有岩浆绿帘石,自生绿帘石也普遍发育,因此绿帘石含量高;中值区绿帘石主要为岩浆绿帘石;低值区地层遭受了抬升剥蚀,溶蚀淋滤作用对搬运沉积的绿帘石破坏强烈,故显示低值。
2019 Vol. 21 (6): 925-938 [摘要] ( 417 ) [HTML 1KB] [PDF 1942KB] ( 136 )
939 刘帅, 阮壮, 杨志辉, 吴雨轩, 李怡佳, 韩淑筠
鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源演变及其地质意义*
针对鄂尔多斯盆地南缘中晚三叠世物源构成转化及盆山耦合机制不清的问题,选取了铜川地区金锁关剖面和周至柳叶河剖面的延长组砂岩为研究对象,运用岩石学、碎屑锆石U-Pb年代学、地球化学的方法,探讨鄂尔多斯盆地南部延长组的物源构成和变化,并探寻其构造耦合机制。结果表明,金锁关剖面上三叠统碎屑锆石可分为5个年龄段,分别是237-330 Ma、390-480 Ma、870-1230 Ma、1740-1980 Ma、2070-2732 Ma,中三叠统碎屑锆石共具有4个年龄段,分别是240-290 Ma、1760-1840 Ma、2250-2300 Ma、2350-2700 Ma;盆地南端柳叶河地区上三叠统碎屑锆石共具有5个年龄段,分别是244-310 Ma、360-600 Ma、800-1300 Ma、1700-2100 Ma和2450-2550 Ma。通过物源对比发现,中三叠世鄂尔多斯盆地南缘的物源来自于华北克拉通、兴蒙造山带和阿拉善地区,晚三叠世沉积砂体的物源来自华北克拉通、阿拉善、兴蒙造山带、西秦岭、北秦岭以及祁连造山带,且岩石学特征和源区构造背景的转变均支持这一认识。这种物源的转变,与中三叠世盆地南部秦岭造山带的活化以及盆地样式的转变有关。
2019 Vol. 21 (6): 939-958 [摘要] ( 538 ) [HTML 1KB] [PDF 9553KB] ( 420 )
959 周淋, 吕传炳, 纪友亮, 林铁林, 冉爱华, 卢轶伦, 刘天意, 谢琳璘, 魏伟
远源浅水辫状河三角洲前缘储层构型模式研究:以冀中坳陷饶阳凹陷留西油田L18断块为例*
利用渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷留西油田留18断块内岩心、录井、测井、三维地震以及生产动态资料,应用层次分析的方法,对远源浅水辫状河三角洲前缘进行了相带划分,对砂体构型进行了解剖,明确了各相带内沉积构型样式的特征,建立了远源浅水辫状河三角洲前缘精细的沉积构型模式。研究表明: (1)研究区水体整体较浅,远源浅水辫状河三角洲前缘亚相广泛发育,并进一步分为前缘近端、前缘中端和前缘远端3个相带,不同相带在砂体厚度、岩性组合特征和砂体横向连通性等方面存在差异。(2)前缘远端水下分流河道水动力较弱,所携带沉积物较少,形成横向连通性较差的小规模河口坝,河口坝之间的厚层泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(3)前缘中端分流河道水动力强度中等,形成串珠状或分叉树枝状的河口坝,单一河口坝由2~4期前积增生体构成,前积倾角约2.2°,增生体间的泥质披覆夹层为主要的夹层类型。(4)前缘近端分流河道水流强度较大,下切作用较强,所携带沉积物较多;下伏河口坝互相叠置切割,形成连片分布的复合体;单个河口坝由多个前积增生体构成,前积倾角约3.5°,增生体内的漫溢夹层及增生体间的泥质披覆夹层为主要夹层类型。
2019 Vol. 21 (6): 959-970 [摘要] ( 332 ) [HTML 1KB] [PDF 3573KB] ( 210 )
971 郭笑, 李华, 梁建设, 邱春光, 解东宁, 冯鑫, 饶溯, 何幼斌
坦桑尼亚盆地渐新统深水重力流沉积特征及控制因素*
近年来,在东非坦桑尼亚盆地深水区相继发现大型气藏,但其沉积特征、形成机理及主控因素研究较为薄弱。综合利用钻井、测井及二维地震资料,对其沉积特征进行分析,发现研究区渐新统发育深水重力流沉积,包括水道、堤岸、朵叶等,并以水道—朵叶沉积为主。根据水道的发育位置、外部形态、内部构型、沉积方式等,将其进一步分为复合型、侧向迁移型、垂向加积型和孤立型水道。研究区渐新统自南向北重力流沉积特征存在差异: 盆地南部以小规模孤立型水道、朵叶沉积为主,呈近SW-NE向展布;盆地中部以复合型、垂向加积型、侧向迁移型水道、朵叶沉积为主,整体呈NW-SE向展布;盆地北部以侧向迁移型水道、堤岸及朵叶沉积为主,展布方向与中部基本一致。针对南北差异,以源-汇系统耦合关系研究为主旨,对盆地各部源-汇系统要素进行对比分析,结果表明,研究区深水重力流沉积体系的发育与展布主要受构造运动(构造抬升、洋中脊扩张运动、断层活动)、供源体系、陆架—陆坡地形3大因素共同控制。
2019 Vol. 21 (6): 971-982 [摘要] ( 387 ) [HTML 1KB] [PDF 8575KB] ( 184 )
古地理学及矿产资源
983 柳益群, 周鼎武, 焦鑫, 冯乔, 周小虎
深源物质参与湖相烃源岩生烃作用的初步研究*——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系黑色岩系为例
新疆北部地区二叠系芦草沟组的黑色岩系是重要的生烃岩系。在准噶尔盆地吉木萨尔凹陷,该套岩系主要分布于3000~3500 m,并可分出3100~3170 m和3250~3370 m这2个致密油层段。两层段黑色岩系的岩性以凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰质泥晶白云岩为主,夹丰富的纹层状、透镜状沥青质和藻类。黑色岩系中不仅发育火山喷发的深源碳酸质凝灰物质,而且夹有丰富的热液喷流的深源物质,它们多与泥晶微生物白云岩呈互层状,共同组成了具良好生烃能力的特殊烃源岩系。黑色岩系样品的热解分析表明,其中的游离烃S1含量较高(最高8.17 mg/g,平均1.56 mg/g),裂解烃S2含量也高(3.3~76.2 mg/g);总有机碳TOC为1.4%~7.9%,生烃潜量PI也为高值(0.02~0.51,平均为0.16),总体指示有机质丰度高、生烃潜能好。生物标志物C28和C29甾烷的含量大于C27,呈反“L”型,表明有机质类型以藻类和高等植物为主;高成熟度甾烷参数C2920S/(20S+20R)和C29ββ/(αα+ββ)在深源物质丰富的致密油层中较高(平均0.48和0.31),而在深源物质少的层位中较低(平均为0.37和0.26)。上述2个层段的地化参数在纵向上的分布特征与镜质组反射率RO的分布规律(2个致密油层段中深源物质多时RO呈现异常高值)相吻合。综合分析认为,频繁的火山喷发物质和热液喷流的深源物质参与了该区湖相沉积烃源岩的生烃作用过程。
2019 Vol. 21 (6): 983-998 [摘要] ( 418 ) [HTML 1KB] [PDF 11976KB] ( 174 )
生物古地理学及古生态学
999 宋慧波, 李娟, 胡斌
华北盆地西部太原组遗迹化石组合对古水深变化的响应*
通过对豫西—晋中南地区上石炭统—下二叠统太原组碳酸盐岩中遗迹化石的组成、产状及分布特征的研究,结合部分生物潜穴中Sr含量、Sr/Ba值、1000×(Sr/Ca)值和δ13C值,得到不同地区太原组沉积期古水深的变化曲线,建立了3种不同水深的遗迹组合: (1)Nereites-Chondrites遗迹组合,产生于氧化还原界面附近水体相对较深的浅海下部环境;(2)Zoophycos-Teichichnus遗迹组合,形成于浪基面至氧化还原界面之间的浅海中部沉积环境;(3)Zoophycos-Thalassinoides遗迹组合,出现在平均海平面至浪基面之间的浅海上部或较为闭塞的海湾潟湖沉积环境。依据这3种遗迹组合在各剖面上的变化特征和古水深,认为在豫西—晋中南地区太原组沉积期发生过2次较大规模的海侵。这一成果为精细研究华北西部地区太原期沉积环境演变规律及对比地层提供了生物遗迹学方面的依据。
2019 Vol. 21 (6): 999-1012 [摘要] ( 344 ) [HTML 1KB] [PDF 9083KB] ( 172 )
1013 赵增友, 石胜强, 袁智郴, 殷建军, 陈志霞, 秦趣
黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演变*
黔西高原的长时间序列孢粉记录比较少,限制了对该地区末次冰期晚期古植被及西南季风演化过程和机制的认识。本研究通过对黔西高原一个连续的古湖泊沉积物孢粉记录的分析,并结合AMS14C测年,重建黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演化。结果表明: 轨道尺度上,MIS3(氧同位素3阶段)中晚期,黔西高原主要为木本、草本植物,喜湿的针叶树种较多,西南季风较强。MIS2(氧同位素2阶段)期间,喜湿的针叶树种减少,而草本、蕨类植物增多,指示气候冷干,西南季风减弱。千年尺度上,黔西高原西南季风响应于北大西洋冰漂碎屑事件及H3(Heninrich 3)、H2(Heninrich 2)和LGM(Last Glacial Maximum)事件,导致西南季风减弱,喜湿的针叶树种减少。通过对比发现,东亚夏季风和西南季风在轨道及千年尺度上协同演化,二者均响应于北半球高纬度太阳辐射变化及北大西洋冰漂碎屑事件。在19~18 cal ka BP,黔西高原经历最冷干气候,西南季风减弱,木本、草本植物近乎消失,而同期东亚夏季风增强,说明西南季风和东亚夏季风在冰后期上存在反相位关系。
2019 Vol. 21 (6): 1013-1024 [摘要] ( 331 ) [HTML 1KB] [PDF 1716KB] ( 149 )
第四纪古地理学及沉积学
1025 龚晓飞, 陈聪, 汤永杰, 黄康有, 乐远福, 梁凯璇, 郑卓
贵州草海近21 ka以来有机地球化学记录反映的古环境变化*
草海位于黔滇交界,主要受印度夏季风的影响,其湖沼沉积物记录了中—晚第四纪的环境变化历史,是研究第四纪环境和季风演变的良好载体。本研究选取的南屯NT03钻孔,岩心长405 cm,在放射性碳同位素(AMS14C)测年基础上建立了年代序列,并进行了沉积物的色差值(L*)、烧失量(LOI550)、总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)和有机稳定碳同位素(δ13Corg)等古环境替代指标的测试。实验结果显示,L*、LOI550和TOC等3个有机碳含量指标同步变化,共同指示该钻孔序列经历了3个沉积环境演变阶段,即末次盛冰期晚期(21—15 cal ka BP)河流—冲积相沉积阶段、冰消期至早中全新世(15—4 cal ka BP)高湖面湖泊—沼泽相沉积阶段和晚全新世(4 cal ka BP以来)洪冲积相沉积阶段。近2万年以来草海湖沼面积经历的收缩→扩张→收缩演变过程与石笋氧同位素变化基本吻合,表明季风降雨是引起草海湖泊水体和周边生态系统变化的主要因素。δ13Corg指标变化范围为-29.28‰~-24.19‰,表明草海盆地周围植被组成在末次盛冰期以来C4草本虽然略有增加,但均以C3植物为主。同时,TOC和δ13Corg指标证明了B/A冰消期暖事件对盆地边缘区的湿地泥炭富集起到关键作用,而多指标揭示了近4 ka以来水域变浅并发展成为冲积环境的过程,也可能与石笋记录的夏季风减弱所带来的降水量减少有关。
2019 Vol. 21 (6): 1025-1034 [摘要] ( 580 ) [HTML 1KB] [PDF 2192KB] ( 198 )

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