古地理学报
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古地理学报
2021年 23卷 4期
刊出日期 2021-08-01
地球化学及沉积环境
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
第四纪古地理学及沉积学
简讯
地球化学及沉积环境
651 屈红军, 李文厚, 姚天星, 武龙发, 王妍心, 胡佳森, 成倚山
陕西洛南县蓟县系洛南群层控玉化硅质岩特征、成因及意义*
华北板块南缘陕西洛南县北部中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部层控玉化硅质岩中,发育似层状硅质玉髓及透镜状燧石,这些燧石及硅质玉髓已经玉化,质细色艳,达到高品级石英岩质玉石级别,已申报为国家宝玉石矿种,并在宝玉石市场崭露头角,显示出巨大的经济开发潜力。作者以岩石学及地球化学分析为手段,研究该层控玉化硅质岩特征、成因及意义。研究表明: (1)层控玉化硅质岩赋存于中元古界蓟县系洛南群巡检司组顶部的紫红色、灰绿色薄层状砂泥质板岩层中,层厚一般0.5~4 m;似层状玉髓多呈紫红色、灰绿色、烟灰色和无色等,透镜状燧石多呈紫红色及灰绿色似玛瑙纹圈层状。(2)硅质玉髓主要成分为石英,隐晶、微晶结构,块状构造,质地细腻、坚硬,玻璃光泽,半透明—微透明;其Al/(Al+Fe+Mn)均值为0.62,Zr/Hf均值为34.83,Sr/Ba均值除1个异常点外为0.50,V/Ni均值为0.37,ΣREE均值为5.11,δCe均值为1.02,δEu均值为0.86,LaN/CeN均值为0.85,总体显示淡水沉积环境,硅质来源主要为陆源来源,也有后期热液作用来源的部分加入。(3)似层状硅质玉髓层是由于快速海退引起的淡水淋滤硅化作用形成的海底硬底构造或硅质壳;似玛瑙纹透镜状燧石及彩色似层状硅质玉髓层是由于沉积期及沉积期后成岩作用氧化还原条件变化,及后期热液侵入烘烤引起的紫色与绿色致色矿物或致色元素转变形成;角砾状燧石是由于后期秦岭强烈构造作用,引起似层状硅质玉髓上下岩层因软硬差异而产生的变形破裂作用形成的构造角砾岩。
2021 Vol. 23 (4): 651-667 [摘要] ( 389 ) [HTML 1KB] [PDF 8760KB] ( 239 )
668 钱一雄, 李曰俊, 储呈林, 杨鑫, 李王鹏, 陈跃, 马红强
新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面新元古界成冰系冰沟南组硅质岩特征与沉积环境*

新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面出露厚约300 m的新元古界成冰系冰沟南组的细粒沉积物和碳酸盐岩等,并发现有沥青油气显示。通过厚160 m左右硅质岩剖面实测以及岩石学、地球化学等研究表明: 红柳沟Ⅰ号剖面中的硅质岩主要由石英、黏土构成,有微量的含铁、锰、磷的独立矿物;具有隐晶质、微晶石英和粗—巨晶石英“镶嵌结构”3种结构类型;硅质岩中SiO2、Fe2O3、Ba和δEun值相对较高,Al2O3、MnO、MnO/TiO2、U/Th和Sr/Ba值较低,∑REE、Sr/Ba、MnO2/TiO2和δCen值等呈现有规律的变化;δ30Si值平均为-0.43‰(-0.8‰~0.3‰),$\delta^{18}O_{Snow}$值平均为20.42‰(16.0‰~26.0‰),估算的平均温度为90 ℃(52~127 ℃),指示了硅质岩具有多个沉积旋回,在海水与热水参与的大陆边缘盆地中沉积,并经历了早成岩期、浅埋藏期以及与多期走滑断裂活动有关的热流体与大气淡水的叠加改造。
2021 Vol. 23 (4): 668-682 [摘要] ( 365 ) [HTML 1KB] [PDF 4804KB] ( 186 )
683 和源, 文龙, 罗冰, 周刚, 王启宇, 李堃宇, 贾敏, 陈友莲, 白晓亮
四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组物源分析及构造背景判断*
为厘清四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组地层发育的构造背景,重塑其原型沉积盆地,为重建古地理及油气进一步勘探部署工作提供科学依据,利用岩石学、岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学手段对该井陡山沱组物源进行了分析。岩石地化结果表明WT1井陡山沱组沉积物源岩为中基性火山岩类且经历了中等程度化学风化作用;碎屑锆石U-Pb年龄主要记录了915~850Ma、794~714.5Ma以及622~700Ma 3个阶段的构造岩浆活动,与扬子克拉通北缘及邻区Rodinia超大陆的裂解演化过程有关,该构造活动背景下的中基性火山岩是WT1井陡山沱组沉积的主要物质来源。结果表明四川盆地开江地区的陡山沱组发育于拉张伸展构造背景,属克拉通内裂陷盆地沉积,有利于烃源岩层的发育;同时为Rodinia超大陆的裂解演化过程提供了重要的年代学演化证据。该成果对深入认识四川盆地的地质结构、沉积-构造演化以及油气勘探的战略部署等具有极为重要的科学意义。
2021 Vol. 23 (4): 683-702 [摘要] ( 381 ) [HTML 1KB] [PDF 24561KB] ( 178 )
岩相古地理学及沉积学
703 吴孟亭, 方浩, 孙龙飞, 史晓颖, 汤冬杰
华北中元古代浅海碳酸盐沉淀方式变化:海水氧化还原条件波动的响应?*
海相碳酸盐的沉淀方式被认为与水体氧化还原条件密切相关,即太古宙至古元古代缺氧的铁化海水中碳酸盐沉淀抑制剂Fe2+和Mn2+强力抑制灰泥在水柱中成核,但允许文石直接在海底生长,从而导致大量文石以海底沉淀方式产出,而新元古代适度的氧化海水则有利于灰泥以水柱沉淀方式形成。然而,碳酸盐沉淀方式的长期变化还可能受控于其他因素,其与海水氧化还原条件之间的关系还需要通过大量具体实例来验证。针对上述科学问题,笔者选择碳酸盐沉淀方式尚处于过渡时期的华北中元古界碳酸盐岩为研究对象,开展碳酸盐沉淀方式及与之对应的氧化还原条件研究。结果表明,华北高于庄组三段(约1.56 Ga)、雾迷山组四段下部(约1.48 Ga)和铁岭组二段(约1.44 Ga)发育大量灰泥水柱沉淀,其Ⅰ/(Ca+Mg)值较高(普遍大于0.5 μmol/mol)、Ce负异常(低至0.8),指示适度氧化的条件;而高于庄组四段下部(约1.55 Ga)和雾迷山组二段中部(约1.50 Ga)则发育大量纤维状文石海底沉淀,其Ⅰ/(Ca+Mg)值约为0,指示次氧化至缺氧的环境。因此,本研究首次用大量实例证实了前寒武纪海水氧化还原条件对碳酸盐沉淀方式的重要调控作用,并且后者可作为海水氧化还原条件分析的重要指标,适用于高效开展长序列、多剖面的低氧背景下前寒武纪碳酸盐岩地层的氧化还原条件分析。
2021 Vol. 23 (4): 703-722 [摘要] ( 367 ) [HTML 1KB] [PDF 9858KB] ( 158 )
723 曹红霞, 李文厚, 吴海燕, 王振国, 武渝, 任星民
陕北地区奥陶纪马家沟组五段沉积时期岩相古地理演化*
陕北地区马家沟组五段沉积时期(简称马五期)沉积的碳酸盐岩地层是重要的天然气储集层。为明确各沉积期岩相古地理演化特征,在对周缘野外地质剖面考察、研究区内98口井的岩心观察、测井曲线形态分析的基础上,对陕北地区马家沟组马五10—马五1各亚段的岩相古地理演化特征进行了恢复。结果表明,马五10—马五1各亚段以海相碳酸盐岩台地沉积为主,包括局限台地、开阔台地和蒸发台地3种亚相,并进一步细分为: 云坪、膏云坪、含膏云坪、泥云坪、灰云坪、灰坪、颗粒滩、云灰坪、泥灰坪、膏盐湖等10种沉积微相;从马五10到马五1岩相古地理单元整体表现为自东向西的环带状分布特征,环带中心主要位于延长、延川和清涧一带,值得注意的是,马五2沉积时期由于受南部较强构造抬升作用影响,古地理单元环带中心呈现出向西北挪移的特征,环带中心位于靖边、子长一带;马家沟组各沉积时期的旋回性环带沉积为储集层叠合发育奠定了物质基础,云坪、膏云坪、含膏云坪、颗粒滩微相易于形成有利储集空间,纵向上的马五1+2、马五4、马五5、马五7、马五9亚段为该类相带较发育的层位,是区域勘探开发的重点领域。
2021 Vol. 23 (4): 723-734 [摘要] ( 373 ) [HTML 1KB] [PDF 26435KB] ( 200 )
735 黄道军, 钟寿康, 张道锋, 王保保, 廖建初, 谢康, 卢子兴, 谭秀成
蒸发背景沉积序列精细刻画及沉积学解译:以鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马五6亚段为例*
云膏共生组合是受化学沉积分异作用控制而形成的岩石组合,对其沉积序列精细刻画,有利于揭示诸多蒸发环境下的沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段6(简称“马五6亚段”)亚段钻井、岩心资料,开展了岩石宏观和微观观察、典型沉积序列刻画等工作。研究结果表明: (1)鄂尔多斯盆地中部马五6亚段普遍发育碳酸盐岩与蒸发岩共生组合,主要由10种岩石类型构成;(2)主要发育5种沉积序列,下云上膏的岩性组合和序列顶部多发育暴露面等特征表明单个序列具有向上变浅、变咸的演化特征,是蒸发台地叠合海水渐次补给作用的结果;(3)在局限—蒸发台地环境下,主要发育潟湖/滩间海、颗粒滩、灰泥丘、台坪4种沉积亚相及11种沉积微相,与经典的蒸发潮坪序列在岩性组合与沉积构造方面存在明显的差异;(4)马五6亚段沉积期发育2次海平面升降,沉积环境可分别对应于云(膏)质潟湖—灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖和灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖—台坪。该研究结果可为鄂尔多斯盆地马五6亚段沉积环境与海平面变化研究提供系统的岩石学证据。
2021 Vol. 23 (4): 735-755 [摘要] ( 380 ) [HTML 1KB] [PDF 25966KB] ( 375 )
756 邹志文, 郭华军, 牛志杰, 徐洋, 单祥, 李亚哲, 沈金龙
河控型扇三角洲沉积特征及控制因素:以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组为例*
近年来对扇三角洲相带及沉积模式的研究有力地支撑了油气勘探大发现,因而扇三角洲类型细化研究受到越来越多的重视。依据23口井岩心资料、大量录测井资料、古地貌和地震等资料,分析了准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积特征和控制因素。结果表明: (1)玛湖凹陷上乌尔禾组发育3大类、8亚类、23细类岩相类型,牵引流成因的岩相比例高,砾石间多为砂质充填或是半充填;(2)可分为辫状河道、碎屑流带、水下分流河道、河口坝等10个微相,以辫状河道与水下分流河道微相为主;(3)河控型扇三角洲平面形态多呈长轴扇形,玛湖凹陷上乌尔禾组发育中拐、克拉玛依、白碱滩、达巴松4个长轴形扇体;(4)河控型扇三角洲的沉积受潮湿气候和古地貌因素控制。在此基础上,建立了上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积纵向相带序列模式和沉积模式,可为扇三角洲具体类型的判别以及类似盆地的油气勘探提供地质依据。
2021 Vol. 23 (4): 756-770 [摘要] ( 355 ) [HTML 1KB] [PDF 5814KB] ( 180 )
生物古地理学及古生态学
771 许红, 史国宁, 廖宝林, 陈刚, 董树义, 邱隆伟, 李琦, 罗进雄, 申剑, 曾晓起, 王亚民, 贺静, 董刚, 闫桂京, 王宇喆, 周星蕾, 胡喜鹏, 罗乔乔, 陈竹, 陶萌, 纳琴, 王晴, 王英, 沈江远, 马骁, 付和平, 吴汉儒, 马亚增, 陈舒
中国海洋的珊瑚-珊瑚礁:南海中央区珊瑚-珊瑚礁生物多样性特征
珊瑚是地球上最古老的原住民,具有近6×108年的发育史,弱势群居、喜温和原地长成是珊瑚的基本特征。作者介绍了珊瑚-珊瑚礁的基本特征,综述了跨十年调查的研究区珍贵照片资料和相关认识,指出中国是全球主要的珊瑚-珊瑚礁国家,地位举足轻重;珊瑚-珊瑚礁作为地球生物多样性的代表,造岛、固礁、护鱼、防护岛岸流失,形成南海四大群岛280余座岛、礁、滩、沙,所构建庞大海洋生态系统是无与伦比的海洋生态资源和寸土寸金的南海海洋国土。提出划分南海珊瑚-珊瑚礁为中央区和周缘区2个分布区,阐述了南海中央区珊瑚-珊瑚礁的基本特征,系统汇集报道了间隔10年2个科考航次调查在浅水礁盘浮潜、至20 m水深浅潜-深潜和礁盘及开展岛、礁、滩、沙地质调查的发现,包括科学定名46种六放石珊瑚和6种八放软珊瑚等成果,同时,收集了西沙、中沙、东沙和南沙群岛海域的相关调查航次珊瑚照片;进一步阐述了单体环礁和复合环礁的特征及分布,并进行了初步对比,指出永乐环礁是南海唯一一个真正的切合达尔文模式的环礁,也是环礁发展到最高阶段的产物,构成现代海洋珊瑚-珊瑚礁形成演化研究最好的天然实验室。
2021 Vol. 23 (4): 771-788 [摘要] ( 428 ) [HTML 1KB] [PDF 10139KB] ( 189 )
古地理学及矿产资源
789 焦鑫, 柳益群, 周鼎武, 李红, 孟子圆, 赵敏茹, 杨奕曜
湖相烃源岩中的火山—热液深源物质与油气生成耦合关系研究进展*
陆内湖相烃源岩系是中国含油气盆地广泛发育的一类组分复杂且富含有机质的细粒沉积岩。随着非常规油气资源需求量日益增加,该岩系被作为致密油或页岩油层系受到广泛关注。然而,其极细的粒度增加了精细岩石学、矿物学研究难度,使它长期被简单视为陆源沉积岩。研究发现,该岩系中发育丰富的火山喷发及热液喷流产生的深源物质,并与油气的生成和富集表现出了极强的耦合关系。因此,探索深源物质如何参与烃源岩形成并影响油气生成亟待深入研究。作者详细总结并探讨了国内外近年来关于湖相烃源岩成因以及火山—热液活动带来的深源物质与油气形成关系的现阶段新发现与认识。并结合笔者研究团队基于新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组烃源岩的新发现,采用精细的岩石学、矿物学方法,结合无机和有机地球化学等方法,初步开展了该耦合关系的机理研究。认为火山—热液深源物质参与了烃源岩的沉积与成岩作用,并与正常湖相沉积物共同影响着油气的形成。建议重新认识湖相烃源岩的物质组成,从而拓展陆相生油理论,同时为同类型非常规油气资源勘探开发提供理论指导。
2021 Vol. 23 (4): 789-809 [摘要] ( 347 ) [HTML 1KB] [PDF 15853KB] ( 396 )
810 胡光义, 王海峰, 范廷恩, 陈飞, 肖大坤, 张显文
海上油田河流相复合砂体构型级次解析*
在现有的碎屑沉积地质体构型分级方案基础上,充分考虑自然界中河流沉积演化规律以及海上油田的资料基础与经济开发尺度等因素,遵循地质体分级原则与依据,建立了海上油田河流相复合砂体构型分级方案。从地质成因、主控因素、时空规模等方面系统阐述了河流相复合砂体13级构型单元的基本特征,并解析其与相关沉积地质体级次的关联性。与现有的储层构型分级的差异主要在于新增了“复合点坝”级次,复合点坝是多期残存点坝以复合体形式叠置而成的沉积单元,该级次是储层构型理论、海上油田资料分辨能力与经济开发尺度三者的契合点,是海上油田“地震导向、井震联合”构型研究思路的良好实践。河流相复合砂体构型分级对于指导海上油气开发具有一定的优势。
2021 Vol. 23 (4): 810-823 [摘要] ( 358 ) [HTML 1KB] [PDF 1732KB] ( 124 )
824 姜应兵, 李兴娟
塔里木盆地塔河油田TH12402井区中下奥陶统古岩溶洞穴发育模式*
塔里木盆地塔河油田TH12402井区位于志留系覆盖区,发育典型的古岩溶缝洞型储集层,是塔河油田西北部奥陶系主要的产建阵地之一。基于三维地震数据、测井和钻井资料,并结合地震属性提取技术,对该区下奥陶统岩溶发育条件和储集层发育特征进行了研究,探讨了岩溶洞穴的控制因素和发育模式。结果表明: TH12402井区处于北西向次级鼻状构造的南翼,该区发育加里东中期Ⅲ幕古岩溶作用,岩溶地形以低幅度的溶丘和洼地为主,地表水系呈南北向汇流且分支水系相对欠发育;岩溶储集空间以大型迷宫状岩溶管道和分散的孤立状洞穴为主,主要分布在不整合面以下40~100m,且以未充填为主;近东西向的走向断层、次级鼻状构造以及上奥陶统地层尖灭线联合控制了古岩溶洞穴的发育,形成了平缓岩溶地貌区走向断裂汇流型岩溶洞穴模式。上述成果为相似井区的古岩溶储集层预测和井位部署提供了理论依据。
2021 Vol. 23 (4): 824-836 [摘要] ( 353 ) [HTML 1KB] [PDF 4138KB] ( 126 )
837 冯强汉, 许淑梅, 池鑫琪, 舒鹏程, 孔家豪, 崔慧琪, 马慧磊
鄂尔多斯盆地西部下古生界风化壳优质储集层发育规律及成因机制: 以桃2区块马家沟组马五1-4亚段为例*
鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储集层。盆地西部包括桃2区块在内的马家沟组马五1-4亚段以(含)膏云岩、白云岩和灰云岩互层发育为主。借助岩心观察、偏光显微分析和扫描电镜超微分析,识别出多层成层分布的(含)膏云岩;通过对硬石膏、白云石和方解石等矿物的物理和化学性质对比研究,认为(含)膏云岩的膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性,受硬石膏结核和石膏晶体大小的制约;岩性((含)膏云岩)和沉积微相(潮上带(含)膏云坪)是储集层形成的先天物质基础和环境条件,并导致(含)膏云岩储集层的层控分布特征;4期溶蚀作用过程中,硬石膏晶体和结核的组构选择性溶蚀和阶段性充填,是储集层形成的关键过程;储集层为层状相控、受岩溶作用影响,但岩溶地貌对储集层分布不再有决定性控制作用。(含)膏云岩发育区分散流的弥散性渗透溶蚀是大洞大缝不发育的主要原因。“层状相控岩溶作用岩性气藏”观点的提出将促使研究区下古生界从“岩溶古地貌气藏”向“相控岩性气藏”勘探的深刻转变。
2021 Vol. 23 (4): 837-854 [摘要] ( 338 ) [HTML 1KB] [PDF 4408KB] ( 136 )
第四纪古地理学及沉积学
855 由文智, 向芳, 杨坤美, 姜月华, 喻显涛, 李磊
湖北宜昌第四纪沉积物中铁质重矿物特征对三峡贯通的指示*
长江三峡的演化问题一直是地学界争论的焦点和热点。近年来,不少学者通过锆石、石榴子石、角闪石等重矿物的同位素和微量元素组成来判断长江物源,取得了较好的成果,但将单颗粒铁质重矿物作为物源指示矿物并应用于三峡贯通方面研究较少。因此作者运用电子探针、扫描电镜和能谱仪对湖北宜昌地区第四纪沉积物中的铁质重矿物进行化学特征和形貌分析,并与可能的物源区样品进行对比,来分析物源演化过程及判定三峡贯通时间。研究结果显示,宜昌地区第四纪沉积铁质重矿物的主要源岩为位于三峡以西的攀枝花钒钛磁铁矿、峨眉山玄武岩和位于三峡以东的黄陵花岗岩,在善溪窑组沉积结束以后,宜昌地区第四纪沉积物的物源发生了明显改变,出现来自三峡以西的物质,表明长江三峡此时发生了贯通。结合ESR测年数据和前人研究结果可知,长江三峡的贯通发生在0.75—0.73Ma B.P.。
2021 Vol. 23 (4): 855-870 [摘要] ( 323 ) [HTML 1KB] [PDF 2368KB] ( 137 )
简讯
871 杜胜江, 温汉捷, 罗重光
滇黔地区古风化-沉积型铌多金属矿床物源示踪:来自玄武岩中榍石的启示*
2021 Vol. 23 (4): 871-872 [摘要] ( 295 ) [HTML 1KB] [PDF 418KB] ( 111 )

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