古地理学报
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古地理学报
2021年 23卷 3期
刊出日期 2021-06-01

岩相古地理学及沉积学
生物古地理学及古生态学
古地理学及矿产资源
岩相古地理学及沉积学
461 梅冥相
光合作用生物膜诱发的放射鲕粒:以江苏徐州贾旺剖面寒武系苗岭统张夏组为例*
几年来针对巴哈马现代文石鲕粒的持续性研究表明,微生物和细胞外聚合物质(EPS)在鲕粒的形成和发育中起着关键而重要的作用,从而产生了一个重要的认识,即: 鲕粒可以看作是“纹层状的有机沉积构造”并遵循着微生物岩体系的一些形成特征。但是,鲕粒30亿年的发育历史、多样化的产出环境、特征性的矿物构成和各种各样的沉积组构,确实赋予了鲕粒生长和形成机理的复杂性和神秘性,因为鲕粒在何处而且如何形成、以及鲕粒究竟记录着何种生物与非生物过程的许多问题还存在剧烈争论。来自于江苏徐州贾旺剖面苗岭统张夏组上部鲕粒滩相灰岩,由较为典型的方解石放射鲕粒所组成,表现出放射状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,而且在鲕粒核心、鲕粒皮层以及在鲕粒间的不规则团块或凝块的暗色泥晶质构成中高密度地保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石,进一步表明了这些暗色泥晶构成代表着较为特征的光合作用生物膜,从而提供了一个苗岭世方解石海中放射鲕粒形成较为直接的微生物证据,以及与光合作用生物膜之间复杂的成因联系,因为葛万菌是相对较为肯定地类比于近代钙化织线菌(Plectonema)的丝状蓝细菌化石,尽管还可类比于现代的伪枝菌(Scytonema)。虽然形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用确实不能解释为直接的微生物沉淀作用的结果,但是,这些放射鲕粒确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了放射纤维状方解石皮层增生作用的重要证据,为拓宽“鲕粒谜”的阐释提供了一个较为重要的典型实例,而且还成为寒武纪苗岭世方解石海与后生动物辐射相耦合的蓝细菌繁荣的重要证据。
2021 Vol. 23 (3): 461-488 [摘要] ( 561 ) [HTML 1KB] [PDF 24764KB] ( 381 )
489 李增学, 李莹, 刘海燕, 王东东, 王平丽, 宋广增, 李晓静, 贾强, 赵洪刚
岩相古地理优势相方法及应用——兼谈“广义”与“狭义”岩相古地理及若干新的研究方向*
提出岩相古地理研究的优势相思路与方法,优势相划分由等时性界面限定的沉积持续时间和沉积厚度这条主线串联起来。优势相分析具有定性与定量兼有的特征,即以各种定性与定量的、反映某个时期或阶段沉积环境特点的关键因素或指标资料为基础,由点到线、由线到面,点、线、面结合,由二维到三维空间,确定该阶段或该时期占优势的主导沉积相或岩相。主导沉积相或岩相既要满足沉积持续时间的主导、又要满足沉积物质表现优势,还需满足盆地或区块总体背景和环境格局上的合理性与综合性。指出优势因素(或称优势参数)是优势相确定的基础和前提。提出了“广义岩相古地理”和“狭义岩相古地理”2个概念,在其研究内容、精度、理论深度、研究区域范围和应用等方面进行区别,但并不能由一两个指标就简单区分,需要综合对比和分析才可以界定。论文还论述了岩相古地理研究出现的7个新方向,这些新的研究方向可根据研究目的和解决的实际勘探目标,进行广义和狭义岩相古地理分析。运用优势相分析思路和方法,在柴达木盆地新生代等时性地层划分及建立了盆地等时地层格架基础上,进行了柴达木盆地关键时期岩相古地理恢复。
2021 Vol. 23 (3): 489-506 [摘要] ( 608 ) [HTML 1KB] [PDF 2327KB] ( 330 )
507 高志勇, 石雨昕, 冯佳睿, 周川闽
砾石在分析盆地物源区迁移与湖岸线演化中的作用*
中国中西部盆地的盆山结合部位,勘探程度较低、钻井少、地震成像复杂,致使利用传统的地震相、测井相、岩心资料等研究原型盆地岩相古地理特征较为困难。基于露头中巨厚砾岩发育层段对应盆地内储集层平面展布范围最广这一认识,运用“将今论古”方法,建立南天山前现代冲积扇、扇三角洲平原、河流等沉积体系中砾石与搬运距离关系,以及不同沉积相类型中砾石发育产状与湖岸线远近关系,定量计算了准噶尔盆地多条重点剖面侏罗系—白垩系现今位置与沉积物源区和湖岸线演化的距离,恢复了侏罗纪—白垩纪物源区范围与湖岸线演化过程。认为侏罗纪—早白垩世砂砾岩储集体向盆地内延伸范围最大时期的湖岸线,明显与现今盆地边缘线有一向西北方向敞开的夹角,该认识对在编制岩相古地理图过程中以盆地边缘线即为湖岸线的观念提出了不同见解,为恢复准南等低勘探程度区原型盆地的岩相古地理特征、预测有利储集体的展布提供参数依据。建立的刻画物源区变化和湖岸线迁移的定量评价方法与参数,是对传统沉积学研究的有益补充。
2021 Vol. 23 (3): 507-524 [摘要] ( 517 ) [HTML 1KB] [PDF 24354KB] ( 523 )
525 杨仁超, 李阳, 汪勇, 李文厚, 赵永福
渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*
渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。
2021 Vol. 23 (3): 525-538 [摘要] ( 579 ) [HTML 1KB] [PDF 9491KB] ( 291 )
539 李瑞杰, 王强, 赵勇, 魏波, 孙永华
河北平原廊固凹陷ACX03孔晚上新世以来地层与沉积*
基于河北平原廊固凹陷东北部ACX03孔(深300.0 m)浅部14C年龄和磁性地层,建立钻孔第四纪地层格架,依据ACX03孔岩心沉积物、测井曲线和微体古生物特征划分沉积层段并分析沉积环境。研究结果表明: ACX03孔B/M(布容/松山)、M/G(松山/高斯)极性界线分别位于83.8 m、220.2 m,孔底年龄约3.2 Ma,划分13个沉积层段。上新统(220.2~300.0 m)为河道、河漫滩夹湖泊沉积,下更新统(85.2~220.2 m)为河道、湖泊、河漫滩沉积,中更新统(61.5~85.2 m)为分支河道夹河漫滩及河间洼地—湖沼沉积,上更新统(23.2~61.5 m)为河漫滩、分支河道沉积,全新统(0~23.2 m)为泛滥平原、河曲—牛轭湖沉积。对比ACX03孔与邻近钻孔第四纪地层认为,河北平原廊坊—固安一带早更新世差异性沉降最强,之后一直到全新世越来越弱。
2021 Vol. 23 (3): 539-554 [摘要] ( 509 ) [HTML 1KB] [PDF 9746KB] ( 219 )
555 台梓含, 向芳, 陈灼华, 李磊, 喻显涛
川西峨眉地区古近纪早期气候特征:来自名山组下段地球化学及磁化率的证据*
古近纪早期是显生宙典型的“温室气候”期,也是气候向“冰室气候”转型前的最后温暖期。川西峨眉地区发育有完整的古近系名山组湖相地层,对该地层的古气候研究可以为了解和探索新生代重大地质事件和气候的演化过程提供参考依据。在前人研究的基础上,以常量元素与微量元素比值和磁化率为依据,结合宏观沉积特征和岩石薄片镜下特征,对峨眉地区古近纪早期气候演化与磁化率形成机理进行讨论。研究结果表明: 川西峨眉地区古近纪早期总体为热带—亚热带炎热干旱气候,该气候为晚白垩世炎热干旱气候的延续,但较晚白垩世干热程度明显降低,期间出现多次炎热干旱—温暖湿润变化,并存在气候波动较为剧烈的时段。气候的干湿变化是造成研究区磁化率变化的主要原因,磁化率高值反映气候趋于湿润,低值则反映干旱程度增加,剖面中磁化率出现明显波动的位置可能对应东亚季风开始对峨眉地区产生影响的时期。
2021 Vol. 23 (3): 555-564 [摘要] ( 499 ) [HTML 1KB] [PDF 6028KB] ( 222 )
生物古地理学及古生态学
565 邓珍珍, 熊聪慧, 黄璞, 薛进庄
中国晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物多样性研究*
化石类群的分类单元多样性和形态多样性变化是生物宏演化的2个基本方面,而以往的研究对于后者的关注较少。晚古生代的楔叶类植物易于识别,化石记录丰富,但针对这一类群多样性演化的研究还较为缺乏。基于华北板块、华南板块晚泥盆世至早三叠世楔叶类植物属、种以及叶片形态编码数据库,对楔叶类植物宏演化历程进行详细研究。中国(华北板块和华南板块)楔叶类植物的属、种丰富度在晚古生代呈现出不稳定的持续增长,表现为晚泥盆世的初始兴盛、早石炭世杜内期至早二叠世萨克马尔期的缓慢上升、早二叠世萨克马尔期至晚二叠世吴家坪期的快速上升;晚二叠世长兴期,总体的属种多样性骤减;每百万年属种多样性在二叠纪—三叠纪之交亦有明显降低。华南板块楔叶类植物的属种多样性总体上小于华北板块,达到峰值的时间为卡匹敦期—吴家坪期,而华北楔叶类植物的属级多样性在空谷期—沃德期达到峰值。中国楔叶类植物叶片的形态多样性的剧烈变化与属种丰富度并不同步,表现为法门期至韦宪期较小,在宾夕法尼亚亚纪达到峰值,随后稍微下降并在二叠纪的大部分时段保持平稳。在晚古生代的叶片形态演化过程中,楔叶类植物的叶面积由小变大、叶片由深裂至不裂、叶尖形状由分裂变为圆形或钝圆、叶轮中的叶从大小相等到大小不等并出现叶镶嵌,这可能与当时植物群落中林下层光照强度的变化有关。
2021 Vol. 23 (3): 565-580 [摘要] ( 501 ) [HTML 1KB] [PDF 4404KB] ( 349 )
581 王瑞, 姜宝玉
中国晚白垩世古水系展布及其对鸭嘴龙类分布的影响*
晚白垩世河道和冲积平原等河流相沉积广泛分布于中国大部分地区,保存了大量以鸭嘴龙超科为主的恐龙骨骼化石和遗迹化石。这些河流是否存在水系上的联系以及其对陆地生态系统分布的影响程度,目前研究较少。笔者收集了中国9个晚白垩世陆相盆地共2357个碎屑锆石的U-Pb年龄资料,通过对已收集的碎屑锆石的物源分析,探讨了中国晚白垩世的水系展布模式和物源方向。研究结果表明:晚白垩世中国南方地区可能存在北东—南西向的大型水系,其与现代水系展布模式相反,整体流向可能起源于晚中生代东部高原,向西和西南方向流经中国南方大部分地区,并形成了彼此相互交错、宽阔的河岸和冲积平原带;而北方地区的盆地则显示出被古隆起分隔的山间盆地特征,除共享来自晚中生代东部高原的少量物源外,各个盆地的物源主要来自于周围的古隆起,并形成了较为独立的复杂水系。以鸭嘴龙超科为代表的恐龙主要繁盛于北方地区相对独立的水系所形成的流域,演化出独特的东亚鸭嘴龙超科动物群。南方大型水系所形成的流域虽然保存了大量恐龙蛋和足迹化石,但仅发现少量骨骼化石,推测这可能是因为以鸭嘴龙为主的恐龙不适宜在南方炎热干旱的气候条件下常年生活,而只是在适宜的季节沿南方大型水系迁徙或繁殖。
2021 Vol. 23 (3): 581-599 [摘要] ( 578 ) [HTML 1KB] [PDF 21609KB] ( 579 )
600 周小梅, 金鑫, 吴强旺, 葛禹, 时志强
鱼粪化石特征对早侏罗世托阿尔期湖泊生态系统的启示:以川东大安寨段为例*
早侏罗世托阿尔期早期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,~183.8 Ma)是一次全球性的多幕式生物—环境事件,其在四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段亦有显示。对采集自川东北地区大安寨段的鱼粪化石进行形态学描述和内含物分析,发现鱼粪化石中含有大量的磷质成分,多为未经消化的鱼骨化石,另有大量介壳类化石与有机质混杂在一起。据露头岩性和显微薄片特征认为: (1)粪化石呈螺旋状,生产该粪化石的鱼类为大型肉食性鱼类,其喜食小型鱼类和软体动物等,推测可能是肺鱼类(角齿鱼);(2)鱼粪化石形成于开放型淡水湖泊中的半深湖—深湖区,其中湖泊表层含氧量丰富,主要由生产者、消费者构成了研究区早侏罗世托阿尔期大型湖泊生态系统,食物链较为复杂,而湖底为水动力条件较弱的还原环境。该研究成果可为早侏罗世托阿尔期大洋缺氧事件在湖泊中的沉积响应及生态影响研究提供依据。
2021 Vol. 23 (3): 600-609 [摘要] ( 495 ) [HTML 1KB] [PDF 7563KB] ( 232 )
古地理学及矿产资源
610 王泽鹏, 吴文明, 刘建中, 杜远生, 张亚冠, 付勇, 陈国勇, 李磊, 谭代卫, 王大福, 潘启权, 汪小勇, 黄毅, 万大学
黔中地区震旦系洋水组地球化学特征及其对古海洋环境的指示*
为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平形成的无障壁海岸海滩环境控制。陡山沱期洋水组磷块岩Sr/Ba值一般大于1,均值分别为1.90(XH)和0.95(XF),而澄江组沉积物Sr/Ba值均小于1,均值分别为0.11(XH)和0.18(XF),说明沉积环境由澄江期的湖泊相转变为陡山沱期的海相。小河剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.77和2.17,息烽剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.26和2.83,均位于弱氧化—氧化区间。息烽磷矿磷块岩δCe为0.75~0.95,均值0.85,小河磷矿磷块岩δCe为0.74~1.09,均值0.88,Ce负异常由底部至顶部逐渐增大,显示沉积环境由次氧化—氧化的转变。这种氧化转变不仅造成了浅水富磷海岸大洋生产力的提升,进一步促使与生物作用相关的磷块岩沉积,同时造成的生命演化也改变了大洋含氧结构,因此成磷环境的氧化转变是对新元古代氧化事件与生命演化的响应。
2021 Vol. 23 (3): 610-624 [摘要] ( 576 ) [HTML 1KB] [PDF 17603KB] ( 279 )
625 吴文明, 杨瑞东, 刘建中, 王泽鹏, 罗朝坤, 叶太平, 冯康宁, 杨光海, 汪龙波, 刘松, 王大福, 黄毅, 潘启权, 张丞
贵州开阳龙水地区震旦系洋水组沉积特征及生物成磷作用*

贵州开阳磷矿以其厚而富的磷矿石资源备受关注。对开阳龙水地区含磷岩系(洋水组)剖面进行地层学、岩石学和沉积学研究,并讨论其沉积环境和成磷作用。区内含磷岩系岩性组合为黏土岩—白云岩—碎屑状磷块岩—硅质岩—泥晶磷块岩—叠层石磷块岩。龙水地区在震旦纪陡山沱期整体为靠近古陆边缘的滨岸潮坪沉积环境,并经历了2次海侵—海退。其沉积环境由初期的无障壁海滩转变为晚期的潮坪环境,表明陡山沱期古海洋处于较为动荡的环境,海平面升降频繁。富含生物化石的致密状泥晶磷块岩、圆柱状叠层石磷块岩和磷质生物团粒,均属于原生磷块岩。三者磷酸盐含量极高,属于高品位磷块岩,其形成环境可能是弱酸性至弱碱性的浅海陆棚。生物与高品位磷块岩的密切关系说明生物在高品位磷块岩形成过程中起重要作用。其形成具有3个必要条件: 海水富磷,生物大量繁殖,有利于生物繁殖及磷酸盐结晶的沉积环境。

2021 Vol. 23 (3): 625-638 [摘要] ( 531 ) [HTML 1KB] [PDF 3435KB] ( 230 )
639 陈国松, 孟元林, 郇金来, 戴天骄, 肖丽华, 周武
自生绿泥石对储集层质量影响的定量评价:以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组三段为例*
为了定量研究自生绿泥石对储集层质量的影响,在限定控储因素前提下,通过常规岩心分析、扫描电镜、薄片鉴定、激光粒度分析和黏土矿物X衍射等资料,以北部湾盆地涠西南凹陷涠洲12-X油田古近系涠洲组三段碎屑岩储集层为例,探讨了自生绿泥石对石英次生加大、孔隙结构及储集层物性的影响,并提出了综合得分评价法,定量评价自生绿泥石对储集层物性的控制作用。研究结果表明,当溶蚀作用积极意义大于绿泥石沉淀的消极影响时,石英加大和方解石含量较高(7.3%)及自生绿泥石相对含量较低(20%~30%)的细砂“控孔喉”作用,等同于石英加大和方解石含量较低(2.4%)及自生绿泥石含量较高(30%~40%)的细砂,二者的“控孔喉”作用具有互补性。自生绿泥石的“控孔、控渗”作用与碎屑颗粒粒度、分选、胶结物及泥质含量等因素的“控孔、控渗”作用相互制约,存在互补性和差异性,绿泥石相对含量较低的中砂“控孔、控渗”作用等同于绿泥石相对含量较高的细砂(互补性);泥质含量较低的细砂岩中绿泥石“控孔、控渗”作用弱于泥质含量较高的细砂岩(差异性)。总之,在岩相一定的情况下,包膜或衬里状绿泥石与孔渗呈正相关关系,孔隙充填状绿泥石与孔渗呈负相关关系。
2021 Vol. 23 (3): 639-650 [摘要] ( 608 ) [HTML 1KB] [PDF 1590KB] ( 194 )

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