古地理学报
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古地理学报
2022年 24卷 3期
刊出日期 2022-06-01
岩相古地理学及沉积学
生物古地理学及古生态学
构造古地理学及古构造
地球化学及沉积环境
古地理学及矿产资源
第四纪古地理学及沉积学
岩相古地理学及沉积学
405 李胜利, 李顺利, 付超
长试管静置沉降实验结果对湖盆细粒沉积纹层成因的启示*
沉积结构与沉积构造的研究是目前细粒沉积学中的重要内容。同时,富有机质泥/页岩的纹层成因也一直是困扰人们的难题。影响湖盆细粒沉积物纹层形成的因素很多,其中盐度、有机质含量是非常重要的因素,尤其是油页岩在淡水与咸水环境均可发育,其纹层的形成与水体盐度有何关系需要深入探讨。通过长试管静置实验,模拟并观察在静水条件下,黏土矿物、富有机质泥质沉积物在淡水、微咸水及咸水3种湖盆水体环境中的沉降过程与沉降速率,通过实验观察绘制沉降过程曲线并计算沉降速率。研究表明: 在淡水中富有机质泥的沉降速率明显高于黏土矿物的沉降速率;而在微咸水与咸水中,黏土矿物的沉降速率明显比富有机质泥要高;同时,2种类型的细粒沉积物在3类水体环境中各自的沉降速率也存在不同的规律。通过分析实验结果,指出在不同水介质条件下,絮凝作用类型的差异与浮力作用的影响是造成细粒沉积速率差异的主要原因。而有机质、黏土矿物及水体盐度共同控制细粒沉积物的沉降速率,一旦这些条件发生变化,那么就容易形成类似或不同的纹层,尤其是有机质丰度与盐度变化时,更容易形成不同成分的纹层。因此,油页岩的形成除需要相对安静水体环境外,还与有机质丰度、黏土矿物含量、絮凝过程及水体盐度变化的综合响应有关,而并非单独与水体盐度相关。另外,受沉积作用影响,湖盆不同区域的细粒沉积构造类型有差异。
2022 Vol. 24 (3): 405-414 [摘要] ( 555 ) [HTML 1KB] [PDF 4312KB] ( 319 )
415 张可, 吴胜和, 许允杰, 熊绮聪, 高子杰, 余季陶
湖盆扇三角洲河口坝发育程度及粒度韵律特征:以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组为例*
扇三角洲作为重要的油气储集场所,其成因单元类型及分布特征控制着油气的差异分布及采出效率。关于扇三角洲分流河道沉积特征已有共识,但河口坝沉积特征尤其是韵律特征尚存在争议。以滦平盆地桑园剖面下白垩统西瓜园组湖盆扇三角洲沉积体为例,通过人工实测及无人机观测相结合的方法,对河口坝沉积特征、尤其是韵律特征进行研究,利用水槽模拟实验阐明河口坝韵律特征的形成机理。结果表明,河口坝在整个剖面中占砂(砾)岩体的45.27%,分流河道和席状砂分别占53.42%和1.31%。河口坝在剖面上呈底平顶凸状,通常由多期增生体组成。当增生体主要由砂岩组成时,呈粒度反韵律特征; 而当增生体主要由砾岩组成时,呈粒度正韵律特征。河口坝整体韵律受控于增生体的垂向叠置样式,既可呈反韵律特征又可呈正韵律特征。当流量、沉积底形坡度等地质条件一定时,河口坝内部增生体韵律性主要受沉积物粒度控制。当沉积物粒度较细时,河口水流扩散模式为底床摩擦力主控,增生体呈现反韵律特征; 而当沉积物粒度较粗时,河口水流扩散模式为惯性力主控,河口坝增生体则呈现正韵律特征。
2022 Vol. 24 (3): 415-432 [摘要] ( 468 ) [HTML 1KB] [PDF 57428KB] ( 580 )
433 夏长发, 张霞, 林春明, 黄舒雅, 江凯禧, 周学谦
钱塘江下切河谷SE4孔晚第四纪沉积环境与古气候演化*
综合钱塘江下切河谷SE4孔岩心观察和描述及粒度、孢粉、测年等分析数据,探讨了钱塘江下切河谷晚第四纪沉积环境和古气候演化,揭示了其气候变化机制下沉积响应的具体过程。研究表明SE4孔晚第四纪沉积物自下而上包括河床亚相、河漫滩亚相、古河口湾相、浅海亚相和现代河口湾相5套沉积。研究区晚第四纪以来古植被和古气候演化分为6个阶段:第一阶段植被类型为阔叶树为主的针阔混交林—草原,气候温和偏湿,沉积了河床和河漫滩亚相;第二阶段为落叶栎稍多的针阔混交林,气候温和湿润,沉积了古河口湾相和浅海亚相;第三阶段为针阔混交林,气候温暖湿润,浅海亚相沉积发育;第四至第六阶段植被类型经历了针阔混交林—草原、针阔混交林、针阔混交林—草原的交替,气候经历了温和偏干、温和偏湿、温和偏干的变化,现代河口湾相沉积发育。
2022 Vol. 24 (3): 433-448 [摘要] ( 434 ) [HTML 1KB] [PDF 4710KB] ( 247 )
449 徐伟, 刘晓航, 刘猛, 胡丽沙, 徐景平, 汪志文
马尼拉海沟1.4 ka B.P.以来浊流事件沉积及其成因机制*
浊流是远距离沉积物运输的一种重要方式,海底浊流广泛存在于海底峡谷或海沟。马尼拉海沟位于南海东北部,是一条正在活动的板块汇聚边界。独特的地理位置(亚热带—热带)和气候条件(台风频发),使得马尼拉海沟浊流频发,然而,现今对马尼拉海沟的浊流研究甚少。本研究通过对马尼拉海沟北部水深3747 m处重力柱岩心(GEO6)进行高精度的粒度及沉积学特征分析,探讨马尼拉海沟浊流沉积规律。GEO6岩心底部细颗粒沉积物中浮游有孔虫的14C的AMS年龄为1405 a B.P.。高精度的粒度分析(0.25 cm)和沉积学特征显示: GEO6岩心记录有至少11次浊流沉积(T1-T11),且这些浊流都有明显的底部粒度最粗(砂质粉砂或砂)、向上粒度逐渐变细的正粒序特征,只有T8沉积体为反粒序特征,可能为异重流沉积。结合区域地质资料,本研究认为1.4 ka B.P.以来,研究区频繁的台风带来了大量陆源松散沉积物堆积在马尼拉海沟上游(高屏峡谷),不稳定的构造环境及地震频发导致这些松散沉积物垮塌并向下游马尼拉海沟输送,在海沟内形成频繁发育的浊流沉积体。
2022 Vol. 24 (3): 449-460 [摘要] ( 385 ) [HTML 1KB] [PDF 2514KB] ( 179 )
生物古地理学及古生态学
461 邢智峰, 李婉颖, 齐永安, 郑伟, 许欣, 张湘赟, 李妲, 吴盼盼
二叠纪末生物大灭绝后Skolithos遗迹化石的古环境意义:以豫西和尚沟组为例*
豫西地区下三叠统遗迹化石记录了二叠纪—三叠纪之交生物大灭绝事件(PTME)后遗迹群落由残存向复苏的演变,其中Skolithos以垂直或高角度倾斜于岩层面、被动充填为典型特征,广泛保存于下三叠统和尚沟组。文中以登封、宜阳地区下三叠统和尚沟组保存良好的Skolithos遗迹化石为研究对象,从宏观和微观不同尺度分析Skolithos遗迹属。基于遗迹化石和生物扰动记录反映的生物运动能力、觅食策略、生物与沉积物相互作用的方式、生物改造沉积物的方式,构建出豫西地区和尚沟组生态空间占据和生态系统工程三维空间模式图;在此基础上,进一步分析Skolithos的古环境意义,探讨Skolithos所指示的高生态压力。研究结果表明,经历过PTME事件后的Skolithos遗迹化石主要受到高温、干热气候以及巨型季风等高生态压力的影响,并在此影响下形成机会主义遗迹组合,在曲流河、滨浅湖环境中广泛发育。该成果可为豫西地区下三叠统的陆相沉积环境以及古生态背景研究提供参考依据。
2022 Vol. 24 (3): 461-478 [摘要] ( 417 ) [HTML 1KB] [PDF 28463KB] ( 246 )
479 周志强, 赵景宇, 王嘉树, 吴成洋, 肖彪, 黄璞
贵州都匀下泥盆统蟒山群Zosterophyllum australianum(澳大利亚工蕨)新材料及其古地理意义*
Zosterophyllum(工蕨属)是早期陆生植物的代表性类群之一,全球广泛分布。Z.australianum(澳大利亚工蕨)产自华南和澳大利亚,是东北冈瓦纳古植物地理区系的典型分子。文中描述了产自贵州都匀包阳剖面蟒山群中的Z.australianum新材料。该标本的孢子囊具短柄,呈椭圆形或扇形,宽2.6~4.1 mm,高可达3.9 mm,加厚带宽约0.6 mm,紧密螺旋排列形成孢子囊穗,与云南文山早泥盆世坡松冲植物群中的Z. australiaunum极为相似。依据目前对Z. australianum时代延限的认识,并结合蟒山群其他植物属种的发现(如Adoketophyton subverticillatum),推断该群下段的时代为早泥盆世布拉格期。Z. australianum在蟒山群中的发现,扩展了该植物的地理分布范围,反映出蟒山群中的植物组合与坡松冲植物群存在一定联系。
2022 Vol. 24 (3): 479-492 [摘要] ( 385 ) [HTML 1KB] [PDF 11949KB] ( 201 )
构造古地理学及古构造
493 周勇, 纪友亮, 蒙启安, 万宏峰, 张革, 任钰涛, 严可欣, 梁涛, 陈富瑜, 强志成
蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷早白垩世构造古地貌控砂机制*
构造活动是源-汇系统中形成古地貌和砂分散体系的重要影响因素。塔木察格盆地塔南凹陷在早白垩世是一个典型的断陷湖盆,经历了多期幕式断陷活动,但同沉积构造活动及其配置所产生的古地貌对层序结构特征、沉积体系及砂体分布的控制作用仍不明确。文中以地震、测井、岩心资料为基础,以层序地层学理论和古地貌控砂理论为指导,建立了塔南凹陷下白垩统层序地层格架;结合断层活动性分析,阐明了不同类型古地貌对沉积体系和砂体分布的控制作用和规律。构造演化和沉积充填的综合研究表明: 受控盆主断裂的幕式断陷活动及同沉积断裂的差异断陷活动影响,塔南凹陷发育横向凸起和走向斜坡2种类型的构造调节带,这些构造调节带是水系入盆的通道,控制着盆地的主体物源方向、沉积体系类型与分布特征;根据断层的几何形态及发育部位,共识别出4种类型构造坡折带,分别是陡坡断崖型坡折带、陡坡断阶型坡折带、缓坡反向断阶型坡折带和盆内坡折带,它们各自控制了不同类型沉积体系的形成与分布;沉积物入盆后,沉积物分散体系和砂体的分布特征受同沉积断裂的组合样式控制,研究区共发育梳状断裂系、叉状断裂系和平行断裂系3种同沉积断裂平面组合;与构造调节带相对应的断裂坡折带低部位是大型储层砂体,特别是低位扇三角洲或盆底扇砂体发育的有利部位,是寻找砂岩油气藏的有利区带。研究成果对于深化断陷湖盆源-汇系统理论、指导断陷湖盆砂体分布预测具有重要的理论意义和实际价值。
2022 Vol. 24 (3): 493-511 [摘要] ( 407 ) [HTML 1KB] [PDF 12581KB] ( 319 )
512 梁则亮, 姜颜良, 冀冬生, 吴孔友, 王俊, 肖立新, 赵进雍
北天山后峡盆地地质特征及形成演化*
作为北天山造山带内的中生代小型山间盆地,后峡盆地的构造属性及成因演化反映了天山造山带的构造演化历史,是认识天山地区陆块拼合、盆山耦合的重要窗口。文中综合利用野外踏勘、地震解释、平衡剖面恢复等研究手段,对北天山后峡盆地地质特征及其成因演化进行了系统研究。结果表明: (1)天山是后峡盆地侏罗纪的重要物源区,该时期石炭系基底仅为1个水下低突起,并未隆升成山而分隔盆地南、北的侏罗系,现今的后峡残留山间盆地是后期构造运动所致;(2)后峡盆地的形成经历了伸展—挤压的复合应力背景,早侏罗世—中侏罗世早期的弱伸展作用形成断陷盆地,晚侏罗世的强烈挤压作用改造了先前的伸展构造并使盆地定型,喜马拉雅构造期的强烈挤压改造主要表现为地层的抬升剥蚀和构造幅度的变化。该研究成果对明确天山造山带的构造演化及指导相邻盆地油气勘探具有重要意义。
2022 Vol. 24 (3): 512-523 [摘要] ( 389 ) [HTML 1KB] [PDF 10329KB] ( 397 )
地球化学及沉积环境
524 刘大卫, 蔡春芳, 扈永杰, 姜磊, 李睿, 何宏, 王石, 彭燕燕, 魏天媛, 柳其源
碳酸盐岩常用主微量元素、同位素分析测试结果差异性探讨: 基于川中下寒武统龙王庙组实例研究*
碳酸盐岩研究中存在多种微量元素、同位素测试方法,为进一步探究各测试手段实际获取地化信息之间是否存在差异?能否进行比对?以川中下寒武统龙王庙组碳酸盐岩样品为例,通过对比研究中常用的主微量元素测试(电子探针[EPMA]、激光剥蚀—等离子质谱[LA-ICP-MS]、溶液法微量[ICP-OES])、氧同位素测定(原位离子探针[in-situ SIMS]、酸溶粉末)结果,揭示讨论各测试结果的差异性,旨在为降低地化信息的多解性提供经验依据。研究发现: (1)各测试手段(EPMA、LA-ICP-MS、ICP-OES)之间的差异性客观存在,但测试结果偏差整体随着所测元素实际浓度的增高而降低。对于主量元素(>10%)各测试结果偏差小于2%;富集元素(>1000 μg/g)各测试结果处于测试误差之内,结果偏差小于6%;微量元素浓度区间(100~1000 μg/g)各测试结果偏差显著增大,并且LA-ICP-MS与ICP-OES结果偏差要小于LA-ICP-MS与EPMA结果偏差,前者偏差幅度由6%增至45%,后者偏差幅度由9.1%增至151%;在低于100 μg/g元素浓度区间,受矿物内非均质性影响LA-ICP-MS与ICP-OES的测试结果可相差几倍。(2)微区原位限定下,EPMA测试结果在邻近检测线区间(100~300 μg/g)与LA-ICP-MS结果偏差逐渐加大,推测此偏差变化是由EPMA结果矫正过程中对低含量元素的矫正补偿机制所造成。(3)in-situ SIMS氧同位素值揭示了矿物微区尺度上的 δ18O 值差异,但其整体测试结果与传统酸溶法测试的结果存在0.5‰~2.5‰ V-PDB的负偏偏差,推测此偏差可能来自于标样矫正转换误差。(4)实例样品中可见阴极发光特征与Fe、Mn含量无关的现象,故成岩流体判定更需结合岩石学、地化证据探讨。
2022 Vol. 24 (3): 524-539 [摘要] ( 453 ) [HTML 1KB] [PDF 4818KB] ( 259 )
古地理学及矿产资源
540 黄玉越, 王贵文, 宋连腾, 王松, 张益粼, 黄立良, 赖锦
准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩储集层裂缝测井识别与有效性分析*
中国页岩油资源潜力巨大,裂缝的发育程度是影响页岩油产量高低的重要因素。以准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩储集层为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、常规及成像测井方法总结归纳了研究区裂缝的发育特征,提出“常规+成像+岩心”的页岩储集层裂缝测井综合识别方法,建立了典型裂缝发育类型的测井综合识别图版。结果表明,玛湖地区天然裂缝在风三段密集发育,风一段次之,风二段中部几乎不发育。裂缝主要在长英质页岩、云质页岩和混合质页岩中发育,以高角度构造裂缝与低角度成岩裂缝为主,开启程度高,少数被碳酸盐矿物充填,走向主要为NW-SE向。基于裂缝参数定量计算结果,结合岩性及矿物组分和地应力等因素分析了储集层裂缝有效性。研究认为,脆性矿物组分含量高、走向平行于现今水平最大主应力的高角度未充填裂缝发育段对储集层有效性存在明显的控制作用,与产液资料较为吻合。此裂缝测井综合评价方法效果显著,可为页岩储集层裂缝识别与有效性评价提供方法支撑。
2022 Vol. 24 (3): 540-555 [摘要] ( 389 ) [HTML 1KB] [PDF 31216KB] ( 409 )
556 李亚茹, 李华, 杨朝强, 周伟, 王玉, 刘圣乾, 何幼斌
南海莺歌海盆地黄流组海底扇储层构型特征*
南海莺歌海盆地东方X气田中新统黄流组一段发育浅海海底扇沉积,沉积类型特殊,砂体连通性复杂,对储层构型的研究较为薄弱,影响了该地区的油气勘探和开发。以层序地层学、沉积学、测井地质学、地震沉积学等理论为指导,结合岩心、钻井、测井、三维地震和地震波阻抗反演成果等资料,对东方X气田中新统黄流组一段Ⅱb气组海底扇构型单元及砂体分布规律进行研究。结果表明: 研究区海底扇主要发育中扇亚相的水道沉积、堤岸沉积、席状砂和扇缘砂; Ⅱb气组以水道沉积及席状砂为主,2期水道沉积以充填沉积作用为主,整体呈NW-SE向展布;储集层内部砂体有层状充填、垂向切叠及侧向切叠3种叠置样式; 储层构型主控因素包括物源供给、地形坡度及重力流能量。
2022 Vol. 24 (3): 556-567 [摘要] ( 406 ) [HTML 1KB] [PDF 6838KB] ( 192 )
第四纪古地理学及沉积学
568 林旭, 李玲玲, 刘海金, 陈济鑫
黄河上游物质在新近纪未流入晋陕峡谷*
河流的出现是其流域内构造活动和气候变化综合作用的结果。晋陕峡谷位于黄河上游和中游的衔接部位,对于研究上游黄河何时进入晋陕峡谷具有无可替代的地理位置优势。目前对于黄河何时进入晋陕峡谷一直存有较大争议,存在中新世、上新世和更新世几种主要观点。基于此,作者对晋陕峡谷北段新近纪地层开展碎屑锆石U-Pb年龄分析和沉积相观察。首次报道了磨扇沟、大烟墩、高家窨子3个剖面270颗碎屑锆石 U-Pb 年龄结果。通过和区域内潜在源区进行对比,以及古流向都是自东向西的现象,判定磨扇沟和大烟墩2个剖面的物质来自近源的吕梁山北段; 高家窨子剖面底部的砂岩流向为自南向北,其物源区来自鄂尔多斯地块北部中生代地层。结合这些地层已经报道的古地磁年龄,认为晋陕峡谷北段在6.2~3.7 Ma期间以近源堆积为主,是对青藏高原隆升远程效应和东亚夏季风增强的沉积响应,而和黄河上游物质不存在物源联系。
2022 Vol. 24 (3): 568-582 [摘要] ( 404 ) [HTML 1KB] [PDF 8096KB] ( 206 )
583 蔡青松, 杨光亮, 范育新, 颜雪域, 高敏敏, 张青松, 王荣华, 郭雪莲
兰州第四纪黄土/古土壤序列物源演变: 来自于碳酸盐矿物的证据*
黄土/古土壤的物源研究对于揭示第四纪气候变化和青藏高原隆升历史具有重要意义。本研究以位于黄土高原西部1.4 Ma以来的兰州黄土/古土壤沉积序列为研究对象,基于X射线衍射技术分析了黄土/古土壤中的主要矿物组成,侧重于碳酸盐矿物含量,追溯了兰州黄土/古土壤的直接物源。结果显示: (1)1.4 Ma以来兰州地区黄土/古土壤沉积物的主要直接源区为柴达木盆地沙漠区和阿拉善干旱区。(2)基于二元混合模型计算的潜在原始源区对兰州黄土白云石和总碳酸盐矿物的相对贡献率以及长石与石英比值结果一致支持1.4 Ma以来兰州黄土原始物源发生了多次变化。1.4~1.1 Ma和0.9~0.3 Ma青藏高原东北缘造山带(昆仑山、祁连山)和中亚造山带对兰州黄土的贡献相当,而1.1~0.9 Ma和0.3 Ma以来,中亚造山带对兰州黄土的物源贡献增加,这可能分别是对中更新世气候转型和0.3 Ma以来青藏高原及邻近地区干冷气候增强的响应。1.15 Ma和0.8 Ma兰州黄土/古土壤中高的白云石含量、碳酸盐矿物总含量以及0.8 Ma长石与石英比值的快速升高可能是对“昆黄运动”的响应,进而造成了昆仑山、祁连山对黄土高原物源贡献的增加。
2022 Vol. 24 (3): 583-598 [摘要] ( 412 ) [HTML 1KB] [PDF 6344KB] ( 190 )
599 时伟, 蒋汉朝
青藏高原东缘湖相沉积和黄土高原黄土沉积磁化率与粒度相关性对比*
为探讨构造稳定地区(如黄土高原)和构造活跃地区(如青藏高原东缘)粉尘沉积物中磁化率(SUS)与粒度的相关性及其对环境事件的指示意义,本次研究分析了黄土高原蓝田剖面黄土—古土壤样品和青藏高原东缘湖相沉积样品的粒度和磁化率记录。黄土高原黄土—古土壤沉积SUS与2~10 μm粒度组分最强正相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与2~10 μm粒度组分最强负相关,反映2~10 μm粒度组分为黄土高原和青藏高原乃至亚洲干旱—半干旱地区连续稳定敏感的背景沉积组分。黄土高原黄土—古土壤沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强负相关,青藏高原东缘湖相沉积的SUS与32~63 μm粒度组分最强正相关,反映32~63 μm粒度组分不仅是黄土高原尘暴事件沉积的敏感指标,也是青藏高原东缘湖相沉积记录的地震事件敏感指标。SUS与粒度组分的相关性在青藏高原东缘地区地震事件层开始部分高于结束部分,也较好地反映地震事件为研究区添加新鲜沉积物后随地形地貌恢复逐步减少的过程。SUS与粒度组分相关性也受当地物源的影响。
2022 Vol. 24 (3): 599-610 [摘要] ( 360 ) [HTML 1KB] [PDF 9619KB] ( 201 )

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