古地理学报
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古地理学报
2023年 25卷 3期
刊出日期 2023-06-01

综述
岩相古地理学与沉积学
古地理学与矿产资源
人类历史时期古地理学
0
创刊主编冯增昭教授荣获第二届中国沉积学终身成就奖
2023 Vol. 25 (3): 0-Ⅰ [摘要] ( 981 ) [HTML 1KB] [PDF 2332KB] ( 123 )
综述
511 吴亚生
生物岩的分类*
生物岩是新兴交叉学科生物岩石学的主要研究对象,是生物作用形成的岩石,主要包括生物礁岩、非造礁生物骨骼和泥晶组成的岩石、微生物骨骼组成的岩石、微生物作用形成的岩石。以往的生物礁和微生物岩分类系统只包括了一部分生物礁岩和微生物岩,尚有一部分宏体生物形成的岩石类型和微生物形成的岩石类型没有准确命名。为了促进生物岩的研究,作者提出一个包括生物礁岩、非造礁生物骨骼碳酸盐岩、微生物岩和其他微生物成因岩石的统一的生物岩分类系统,包括4个层级24种基本岩石类型。新增的基本岩石类型包括生物泥晶岩、微礁岩、微屑岩、包壳石、微骨架岩、微绑结岩、丝状岩、微泥晶岩等。作者还对部分岩石例如骨架岩等的定义进行了补充修正与完善,讨论了生物岩研究中存在的4个问题。
2023 Vol. 25 (3): 511-524 [摘要] ( 559 ) [HTML 1KB] [PDF 28840KB] ( 220 )
525 方维萱
论热水沉积岩相及其构造古地理*
热水沉积岩相形成于裂谷盆地、洋中脊(有限洋盆)、弧—盆系统、陆缘盆地、陆内湖相盆地等不同的构造古地理单元内。按照成岩成矿方式—岩石组合—地球化学动力学分类原则,热水沉积岩相类型可划分为热水同生沉积岩相、热水准同生交代岩相、热水同生蚀变岩相、热水爆炸—液压致裂角砾岩相、热卤水准同生渗滤交代岩相与热流柱构造有关的热流体隐爆—液压致裂角砾岩相,包括不同成岩方式形成的17种构造岩相学类型,它们是建立构造岩相学独立填图单元的基础。热水流体系统的根部相→喷口相→中心相→过渡相→远端相,具有显著的构造岩相学分带和相体分布规律,但在现今陆内造山带中,它们多经历了碎裂岩相、糜棱岩相和热流体改造—叠加—再造成岩相,需进行构造岩相学变形史研究和构造岩相学变形筛分,才能有效恢复它们形成时的构造古地理,促进提升对深部隐伏构造岩相学探测与资源预测的准确性。
2023 Vol. 25 (3): 525-553 [摘要] ( 342 ) [HTML 1KB] [PDF 44526KB] ( 160 )
岩相古地理学与沉积学
554 梁积伟, 宗浩, 冯昆明, 常小斌, 李汉林, 冯振伟, 郑萌, 陈欣, 李文厚
鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组深水沉积特征*
奥陶系平凉组是鄂尔多斯盆地早古生代深水沉积最发育的地层,研究平凉组沉积体系类型和特征,不仅有助于深入理解平凉组沉积时期的古地理格局和构造特征,而且对于油气勘探也具有重要的价值。基于对盆地西南缘平凉组及其相同时代地层的野外调查和室内综合研究,从地层的空间分布、岩石类型、结构构造、沉积相、有机地化特征等方面,对鄂尔多斯盆地平凉组进行了系统研究。研究表明,平凉组发育深水原地沉积、牵引流沉积、重力流沉积、火山碎屑岩及震积岩,形成一套台地前缘斜坡和深水盆地沉积组合。结合构造背景和沉积组合,建立了平凉组的深水沉积模式: 平凉组沉积初期水体较浅,等深流沉积不发育,以重力流沉积为主;到中晚期,随着水体的加深,重力流减弱,先存沉积普遍受到等深流的改造。平凉组的深水沉积同样也有利于油气成藏。综合考虑地层厚度、岩石类型、沉积相、有机质类型和含量及热演化程度,优选出了平凉组的有利油气勘探区,主要分布于乌海以南、石嘴山—贺兰以东、鄂托克前旗以西之间,呈南北向条带状展布,面积约1×104 km2。勘探核心区位于贺兰以东、天环坳陷内的部分区域。
2023 Vol. 25 (3): 554-572 [摘要] ( 466 ) [HTML 1KB] [PDF 50365KB] ( 150 )
573 王集, 王峰, 赵伟波, 虎建玲, 吴静仪, 肖云宵, 陈洪德, 刘磊, 王志伟, 朱淑玥
鄂尔多斯盆地西缘上石炭统羊虎沟组岩相类型及沉积模式*
鄂尔多斯盆地西缘石炭系羊虎沟组沉积厚度变化大,岩相组合多样,沉积演化序列不明确,沉积模式复杂。在对羊虎沟组12条野外剖面、28口钻井岩心详细观察的基础上,结合岩石薄片、粒度分析、化石遗迹、古流向分析、地球化学特征以及测井资料分析,系统开展了羊虎沟组岩相及岩相组合特征研究,讨论了羊虎沟组沉积相及沉积演化过程。研究表明: 鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组沉积期发育18种岩相类型、8种岩相组合类型,分别反映了三角洲平原分流河道、潮控三角洲前缘水下分流河道、河口湾—潮坪(潮道、潮汐沙坝)、潮坪(沙坪、混合坪—泥坪)、障壁岛—潟湖及陆棚沉积特征。羊虎沟组南北向展布的中央古隆起横亘在鄂尔多斯盆地西部,分割了祁连海和华北海,盆地西部总体处于祁连海域。羊虎沟组沉积期总体为海陆过渡沉积环境,经历了水体变深又变浅的过程: 羊三段沉积期,鄂尔多斯盆地中东部仍为剥蚀古隆起,仅西缘局部地区接受沉积,研究区北部水体较浅,乌达—阿拉善左旗发育潮控三角洲—潮坪—障壁岛沉积,中南部水体相对较深,主要发育障壁岛—陆棚沉积; 羊二段沉积期,受中央古隆起影响,东西海域尚未沟通,但沉积范围及水体深度较早期明显增加,潮汐作用较强,河流作用受限,研究区北部乌达地区及南部靖远地区以河口湾—潮坪沉积为主,中部水体最深,发育陆棚沉积; 羊一段沉积期,祁连海向东超覆,中央古隆起萎缩,东西海域沟通,沉积范围扩大,水体深度总体变小,其中研究区西部水体略深,发育三角洲—障壁岛沉积,东部水体较浅,以潮坪沉积为主。
2023 Vol. 25 (3): 573-597 [摘要] ( 298 ) [HTML 1KB] [PDF 58341KB] ( 108 )
598 王岚, 李文厚, 刘群, 王大兴, 张盟勃, 白斌
鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩岩相分类与沉积环境恢复*
鄂尔多斯盆地延长组长7黑色页岩分布面积广、厚度大、有机质含量高,具有广阔的页岩油勘探前景。在大量岩心、薄片和地化数据分析的基础上,对长7黑色页岩的岩相类型、地质特征与分布规律进行剖析,利用微量元素指标对其形成期古环境和页岩成因机制进行研究。按照“有机质丰度—岩矿组成—沉积构造”分类标准,将长7划分出3类岩相,其中长73底部发育极富有机质纹层状页岩,向长72过渡为富有机质纹层状黏土/粉砂质页岩,长71发育贫有机质块状粉砂质泥岩。自长73到长71,随着湖盆萎缩和三角洲推进,黏土矿物、有机质和黄铁矿含量以及纹层发育程度逐渐降低。亚热带温暖潮湿气候和长期稳定的深水湖泊环境为藻类大规模发育创造了条件。微量元素研究表明,长73极富有机质页岩形成于湖盆生产力极高、水体缺氧甚至硫化的强还原环境,因受火山活动和湖底热液的影响而富含胶磷矿和Ni、Cu、Mo等营养元素,是国内罕见的富铀页岩。结合古地貌、气候、水文条件综合分析,认为长7黑色页岩的成因机制为强烈构造运动下火山活动、热液活动叠加拗陷湖盆的水体分层模式。
2023 Vol. 25 (3): 598-613 [摘要] ( 286 ) [HTML 1KB] [PDF 6960KB] ( 155 )
614 陈雷, 谭秀成, 郑健, 陈鑫, 杨扬, 熊敏, 王高翔, 计玉冰
上扬子地区龙马溪组黑色富有机质页岩的浅水超覆沉积模式*
细粒沉积作用决定着页岩储集层的物质基础,对优质页岩的形成具有重要作用。文中以上扬子地区龙马溪组黑色页岩为研究对象,通过岩心、露头、薄片、地震资料等分析,对该套黑色页岩的沉积发育模式进行研究。结果表明: (1)研究区龙马溪组黑色富有机质页岩段发育粉砂岩与页岩互层,见生物扰动、交错纹层、波状纹层、粒序纹层、泥砾定向排列、底部侵蚀面等沉积构造,具明显的浅水沉积特征; (2)黑色页岩内部发育多期受波浪作用影响而形成的页岩—粉砂质页岩—粉砂岩反粒序沉积旋回,显示出波浪作用对龙马溪组黑色页岩的形成具有重要影响; (3)风暴作用对于龙马溪组黑色页岩的形成具有一定的影响,表现为在不规则侵蚀面之上形成粉砂岩—黑色页岩正粒序沉积旋回; (4)从地震剖面以及连井剖面对比可以看出,随着海平面的不断上升,页岩总体上具有向古隆起边缘不断超覆迁移的特征。推测上扬子地区龙马溪组黑色页岩形成于水体较浅且受限的沉积环境,易受波浪以及风暴作用的影响,具有随着海平面上升而不断超覆迁移的特征。研究区龙马溪组富有机质黑色页岩的浅水超覆模式对于上扬子地区富有机质页岩的勘探具有重要的指导意义。
2023 Vol. 25 (3): 614-627 [摘要] ( 269 ) [HTML 1KB] [PDF 14401KB] ( 92 )
628 焦国华, 张卫平, 谢利华, 王军, 周晋科, 汪云海
准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组沉积体系及其控制因素*
下侏罗统三工河组是准噶尔盆地南部地区(南缘和腹部)的主要生产层段,但物源、沉积相类型、沉积体系分布演化及控制因素一直存在争议。综合运用露头、录井、岩心、测井及地震资料等,研究三工河组四级层序格架下物源、沉积体系类型、分布演化及控制因素。结果表明: 物源变化、古地貌演化、构造和古气候条件共同控制了准噶尔盆地南缘及腹部早侏罗世沉积环境格局及充填过程。准噶尔盆地早侏罗世处于相对稳定的构造环境,古气候相对湿润。准噶尔盆地南缘东段及腹部形成了宽缓的大面积汇水区,发育来自西部扎伊尔山、哈拉阿拉特山、东部克拉美丽山的毯式浅水辫状河三角洲,来自天山造山带的毯式浅水扇三角洲和毯式浅水辫状河三角洲2种沉积环境,可划分为5大沉积体系; 准噶尔盆地南缘西段为小而陡的汇水区,南侧发育来自天山的吉尔伯特式浅水扇三角洲,北侧发育来自扎伊尔山的吉尔伯特式浅水辫状河三角洲2种沉积环境,可划分为2大沉积体系; 受古气候、沉积基准面和沉积作用的控制,三工河组二段1砂组为低位体系域,沉积基准面低,三角洲向湖延伸较远,砂体分布最广,向湖粒度变细; 三工河组二段2砂组为湖侵体系域,三工河组一段为高位体系域,三角洲分布范围次之; 三工河组三段为高位体系域的早期沉积,以湖相沉积为主。
2023 Vol. 25 (3): 628-647 [摘要] ( 254 ) [HTML 1KB] [PDF 15208KB] ( 97 )
648 李兆雨, 李永项, 李文厚, 张云翔, 谢坤, 张倩, 李兆扬
青藏高原东北部兰州盆地新生代沉积相与古环境演化*
兰州盆地是青藏高原东北缘系列盆地中最早接受沉积的地区之一,也是探讨高原隆升与古气候演化的理想场所。通过大量野外露头观察,综合岩石学特征、古生物化石及沉积地球化学等多种指标,对兰州盆地始新世—中中新世沉积演化进行了全面研究。结果表明,兰州盆地始新统西柳沟组桔红色、砖红色砂岩应属于风成沙漠沉积,而非前人认为的扇三角洲或河湖相沉积。西柳沟组沉积之后,兰州盆地进入河流—三角洲—湖泊演化阶段: 始新世—渐新世早期(野狐城组沉积期)气候总体干热,形成以滨浅湖(含干盐湖)为主、间或出现小规模三角洲的沉积格局; 早渐新世晚期(咸水河组沉积早期)开始发育三角洲沉积,之后水体范围逐渐扩大,至晚渐新世浅湖沉积发育,该时期古环境由半干旱半湿润的开阔林地—灌丛演变为干旱气候背景下的灌丛—草原。 早中新世初期(咸水河组沉积中期)发育三角洲平原沉积,之后快速过渡为三角洲前缘—浅湖沉积,代表了湖盆在新生代最后一次扩张,古气候以半干旱为主; 中中新世(咸水河组沉积晚期),湖盆逐渐萎缩消亡,兰州盆地整体演变为河流相沉积,仅在局部残存小型洼地,古环境仍为温带半干旱的灌丛—草原。
2023 Vol. 25 (3): 648-670 [摘要] ( 257 ) [HTML 1KB] [PDF 24016KB] ( 126 )
古地理学与矿产资源
671 刘永乐, 李文, 赵静纯, 李有禄, 夏有河, 张大明, 董志国, 李文君, 张连昌
东昆仑三通沟北锰矿床沉积相与沉积环境*
青海省三通沟北锰矿床是近年在东昆仑南部构造带上新发现的沉积型锰矿。初步研究表明,该锰矿赋存于奥陶—志留系纳赤台群硅质岩和细碎屑岩地层中,但目前该矿床研究程度较低,有关锰矿沉积相和沉积环境尚缺乏深入研究。在区域和矿床地质考察的基础上,通过典型地质剖面测量、室内镜下薄片鉴定和地球化学分析等研究工作,认为三通沟北锰矿形成于被动大陆边缘环境; 矿区Ⅰ-Ⅲ主矿带形成于南部的深水盆地相,其岩性主要为硅质岩、硅质泥岩、碳质泥岩,夹泥质粉砂岩,其上与斜坡相砂岩和陆棚相砂岩—粉砂岩接触; 矿区北部的Ⅳ-Ⅴ矿化带分布于陆棚相带中的局限洼地,岩性主要为泥质粉砂岩、硅质泥岩及硅质岩,含锰岩系顶板为陆棚相粉砂岩、细砂岩及碳酸盐相沉积。总体看,三通沟北锰矿形成于海相陆棚洼地和深水盆地的古地理环境。地球化学分析表明,三通沟北锰矿主矿带的形成与盆地相幕式富氧过程关系密切; 锰矿的沉淀机制与通过斜坡相的密度流将浅部含氧水体幕式灌入到(近边缘)深水盆地的过程有关。
2023 Vol. 25 (3): 671-683 [摘要] ( 334 ) [HTML 1KB] [PDF 5806KB] ( 97 )
684 毕明威, 孙娇鹏, 陈世悦, 周兆华, 张满郎, 钱爱华
多尺度河流相致密砂岩储集层表征及控制因素分析:以苏里格气田下石盒子组8段为例*
以鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块下石盒子组8段(盒8段)作为重点研究对象,通过野外地质剖面观察、岩石样品显微组分鉴定及定量、孔隙结构分类及定量表征,从砂体结构特征、砂岩类型、孔隙类型、微观孔隙结构特征等方面,多手段、多尺度全面剖析河流相砂岩,探讨河流相致密砂岩有效储集层的控制因素。结果表明: 心滩(或边滩)粗砂岩与河道充填沉积细砂岩之间在岩性、物性、孔隙结构等方面存在明显差异。中粗砂岩孔隙类型以溶蚀孔隙为主,呈粗大的、连通成片的管状孔喉,有效孔喉主要为半径大的孔喉; 细砂岩孔隙主要为黏土矿物晶间孔隙,在空间分布上主要为小球状或短管状,呈孤立状零散分布,有效孔喉大都集中在小孔喉部分。中粗粒岩屑石英砂岩为强硅质胶结、较强机械压实致密化模式,中粗粒岩屑砂岩为强机械压实致密化模式,细粒(长石)岩屑砂岩为强压实、较强硅质胶结致密化模式,砂岩致密化模式的差异,导致现今储集层中中粗砂岩的粗大孔喉和有效孔喉的比例、流体可动用能力、物性大小及相关程度明显高于细砂岩。
2023 Vol. 25 (3): 684-700 [摘要] ( 235 ) [HTML 1KB] [PDF 19304KB] ( 112 )
701 诸丹诚, 喻雅敏, 黎霆, 张雷, 李让彬, 杨明磊, 邹华耀
四川盆地北部元坝地区茅口组岩溶: 发育特征与分布模式*
中二叠世末期,海水退出四川盆地,元坝地区茅口组上部灰岩普遍可见暴露、岩溶现象,但岩溶带的发育特征及其分布规律尚不明确。基于井-震联合解释的思路,通过岩心观察、测井岩性解释、三维地震数据体的层位标定与地震相解译等,特别是通过相对声波阻抗转换、地震地层切片分析等技术手段提高了地震数据的解释分辨率,建立了茅口组的层序地层格架,进而描述茅口组的沉积与岩溶特征,预测岩溶带的分布规律及模式。结果表明: (1)元坝地区茅口组共发育3个三级海侵—海退层序,生屑滩发育于第2个和第3个三级层序的海退旋回内,其中前者是在沉积古地貌高部位发育台内生屑滩,后者是在YB7井一带的台地边缘坡折带发育台缘生屑滩; (2)岩溶带的发育和分布受生屑滩控制,在岩心尺度主要表现为地表岩溶带、垂直渗流带、深部缓流带的高角度溶缝和溶洞、水平潜流带的顺层溶洞; (3)平面上,岩溶带集中发育在生屑滩内部靠近海岸的一侧,发育模式具有海岸型岩溶的特点; (4)水平潜流带顶部发育的顺层溶洞为茅口组岩溶带主要的储集空间,但大多已在表生期被火山凝灰质和灰岩碎屑等流水搬运物质和方解石等化学沉淀物质充填,现今储集能力总体较差。在此基础上,提出了元坝地区茅口组岩溶带的分布模式,并对其油气勘探意义与风险进行了讨论。
2023 Vol. 25 (3): 701-714 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [PDF 11541KB] ( 95 )
人类历史时期古地理学
715 杨奇, 向芳, 冉宏林, 郭宇明, 刘建成, 谢振斌
四川广汉三星堆土台壕沟沉积特征研究*
四川省文物考古研究院2020年对掩埋坑周边区域展开了考古勘探,发现在靠近三星堆土台的南侧,存在有建造在二级阶地之上的壕沟,其古水流自西北流向东南沟通马牧河河曲段,壕沟沉积物主要形成时代推测为三星堆文化的第3期—第4期。通过对壕沟剖面样品进行薄片鉴定、扫描电镜观测和粒度分析研究,发现该壕沟主体由近源搬运的河流相沉积物组成,仅在个别地层富集陶片等遗物,壕沟以自然沉积为主,未发现大规模的人为倾填活动。生土及不同阶段的壕沟沉积物中岩屑等成分没有显著差异,表明自晚更新世以来,发源于龙门山构造带的湔江及其支流马牧河没有发生过明显的改道作用。壕沟至少经历了3次“挖沟—充填”的过程: 第1阶段沉积物主要为黏土及粉砂,水动力较弱,沉积环境比较稳定,古人活动频繁; 第2阶段沉积物主要为中粗砂,水动力较强,此时可能洪水频发,可见沟岸被明显切割并有大面积分布的越岸砂质沉积; 第3阶段沉积物水动力波动显著,后期逐渐稳定,古人重新回到壕沟区域。壕沟形态存在有多阶段人为修筑的痕迹,体现了古人对气候变化及自然作用的应对能力。
2023 Vol. 25 (3): 715-728 [摘要] ( 306 ) [HTML 1KB] [PDF 41680KB] ( 103 )

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