2017年 第35卷 第1期
2017, 35(1): 1-9.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.001
摘要:
通过总结河流变迁规律，明确了辫-曲转换特征，建立了辫-曲过渡型河流的沉积序列；通过分析弯曲度与废弃河道沉积特征的相互关系，提出不同类型河流中存在分叉分流、串沟取直及颈项截直三类废弃河道，并提出三类废弃河道的分类依据，进而建立了相应的沉积模式。通过解剖北京西山军庄二叠系河流相野外露头，分析了辫状河、以曲流河及其过渡型河流的沉积特征与演变特点，识别出该露头中发育的废弃河道，进而明确该露头中产生辫-曲转换的地质因素是不同气候条件下，由于沉积供源的差异导致河道类型的变化。
通过总结河流变迁规律，明确了辫-曲转换特征，建立了辫-曲过渡型河流的沉积序列；通过分析弯曲度与废弃河道沉积特征的相互关系，提出不同类型河流中存在分叉分流、串沟取直及颈项截直三类废弃河道，并提出三类废弃河道的分类依据，进而建立了相应的沉积模式。通过解剖北京西山军庄二叠系河流相野外露头，分析了辫状河、以曲流河及其过渡型河流的沉积特征与演变特点，识别出该露头中发育的废弃河道，进而明确该露头中产生辫-曲转换的地质因素是不同气候条件下，由于沉积供源的差异导致河道类型的变化。
2017, 35(1): 10-23.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.002
摘要:
近年来，对冲积扇复杂沉积机制与沉积过程的研究受到关注，取得了较大进展。从冲积扇的分类及其沉积特点、冲积扇沉积储层构型表征方法及冲积扇沉积机制等方面对冲积扇研究现状进行了详细综述。之后，针对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇水道演化机制不明的情况，利用水槽沉积模拟对冲积扇过程进行了沉积实验模拟。研究表明，冲积扇具有多种分类方案，反映了冲积扇的多样性和复杂性；冲积扇表征技术主要有现代沉积、野外露头、地下密井网解剖和水槽沉积实验模拟等方法；控制冲积扇发育的异旋回因素主要有：构造差异活动、同生断层的组合样式及物源气候的变化等；自旋回因素控制下冲积扇存在多种沉积机制，其决定了冲积扇内部构型单元的分布。通过水槽沉积模拟实验研究发现，对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇沉积过程具有如下特点：①在扇体初始雏形形成后，水携沉积物具有向扇面低势部位堆积的趋势；②扇面辫状水道存在两种重要的迁移方式，单一主水道迁移和分叉式次水道迁移方式。单一主水道的迁移是导致扇体辐向前积增大的主要原因，而分叉式次水道迁移方式是扇体展宽的重要机制；③在构造条件相对稳定的情况下，多期扇体具有明显向源退积的特征。在前述研究基础上，探讨了下一步冲积扇的研究方向。
近年来，对冲积扇复杂沉积机制与沉积过程的研究受到关注，取得了较大进展。从冲积扇的分类及其沉积特点、冲积扇沉积储层构型表征方法及冲积扇沉积机制等方面对冲积扇研究现状进行了详细综述。之后，针对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇水道演化机制不明的情况，利用水槽沉积模拟对冲积扇过程进行了沉积实验模拟。研究表明，冲积扇具有多种分类方案，反映了冲积扇的多样性和复杂性；冲积扇表征技术主要有现代沉积、野外露头、地下密井网解剖和水槽沉积实验模拟等方法；控制冲积扇发育的异旋回因素主要有：构造差异活动、同生断层的组合样式及物源气候的变化等；自旋回因素控制下冲积扇存在多种沉积机制，其决定了冲积扇内部构型单元的分布。通过水槽沉积模拟实验研究发现，对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇沉积过程具有如下特点：①在扇体初始雏形形成后，水携沉积物具有向扇面低势部位堆积的趋势；②扇面辫状水道存在两种重要的迁移方式，单一主水道迁移和分叉式次水道迁移方式。单一主水道的迁移是导致扇体辐向前积增大的主要原因，而分叉式次水道迁移方式是扇体展宽的重要机制；③在构造条件相对稳定的情况下，多期扇体具有明显向源退积的特征。在前述研究基础上，探讨了下一步冲积扇的研究方向。
2017, 35(1): 24-34.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.003
摘要:
晚二叠世长兴期是华南地区重要的成礁期，也是火山事件频发的一个时期。生物礁是一种对海洋环境十分敏感的生态系，晚二叠世的火山作用势必影响到当时生物礁的生长和沉积相的演化。然而，前人有关晚二叠世火山事件的研究主要集中在二叠系与三叠系界线附近，而对整个长兴期生物礁的演化与火山事件关系的研究则较少。选择贵州紫云的台地边缘礁为研究对象，通过大量磁化率的测试，分析整个晚二叠世生物礁的沉积演化与火山作用的关系。分析结果显示，长兴早期和末期岩石的磁化率值明显偏高，反映较强的火山活动。在这两个时期，造架生物相对不发育。长兴中期，岩石的磁化率值相较于长兴早期和长兴晚期总体偏低，表明火山活动相对较弱，导致生物礁的快速生长。但长兴中期生物礁灰岩中夹有几层生物碎屑灰岩，其磁化率值有小幅度的升高，说明短时期小规模的火山作用虽然导致了生物礁生长的暂时中断，但礁相动荡的环境使得火山灰中细小的铁磁性物质难以沉积下来。研究发现，尽管早三叠世早期泥岩具有高的磁化率值，但泥质岩中多层火山黏土具有异常高的磁化率值，火山灰物质对磁化率大小的影响远远超过陆源物质的贡献。
晚二叠世长兴期是华南地区重要的成礁期，也是火山事件频发的一个时期。生物礁是一种对海洋环境十分敏感的生态系，晚二叠世的火山作用势必影响到当时生物礁的生长和沉积相的演化。然而，前人有关晚二叠世火山事件的研究主要集中在二叠系与三叠系界线附近，而对整个长兴期生物礁的演化与火山事件关系的研究则较少。选择贵州紫云的台地边缘礁为研究对象，通过大量磁化率的测试，分析整个晚二叠世生物礁的沉积演化与火山作用的关系。分析结果显示，长兴早期和末期岩石的磁化率值明显偏高，反映较强的火山活动。在这两个时期，造架生物相对不发育。长兴中期，岩石的磁化率值相较于长兴早期和长兴晚期总体偏低，表明火山活动相对较弱，导致生物礁的快速生长。但长兴中期生物礁灰岩中夹有几层生物碎屑灰岩，其磁化率值有小幅度的升高，说明短时期小规模的火山作用虽然导致了生物礁生长的暂时中断，但礁相动荡的环境使得火山灰中细小的铁磁性物质难以沉积下来。研究发现，尽管早三叠世早期泥岩具有高的磁化率值，但泥质岩中多层火山黏土具有异常高的磁化率值，火山灰物质对磁化率大小的影响远远超过陆源物质的贡献。
2017, 35(1): 35-45.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.004
摘要:
为进一步研究欧龙布鲁克地块古生界频繁发育的风暴沉积所暗含的地质信息，探讨风暴频发型古气候对柴北缘地区古生代沉积的影响，对研究区古生界各剖面进行了详细的野外勘察及室内实验等综合分析，以底面侵蚀构造、砾屑结构、化石滞留层、丘状交错层理以及同沉积涡流侵蚀构造等作为典型的沉积构造标志，识别出包括风暴高峰期、原地卸载期、回流期、涡流期以及停息期等风暴作用不同阶段产物。根据不同阶段风暴产物的组合形式，将出露的多套风暴沉积划分为代表不同沉积环境下的风暴序列类型，其中早古生代发育5种原地或近源型风暴沉积序列，晚古生代则发育对应原地搅动型、近源型以及深水缓坡型风暴沉积的风暴沉积序列。再综合研究区各古生界剖面的岩性等特征，印证了欧龙布鲁克地块早古生代为持续海侵的浅海环境，而晚古生代则整体处于陆表海环境下海陆过渡相沉积的环境变化特征。
为进一步研究欧龙布鲁克地块古生界频繁发育的风暴沉积所暗含的地质信息，探讨风暴频发型古气候对柴北缘地区古生代沉积的影响，对研究区古生界各剖面进行了详细的野外勘察及室内实验等综合分析，以底面侵蚀构造、砾屑结构、化石滞留层、丘状交错层理以及同沉积涡流侵蚀构造等作为典型的沉积构造标志，识别出包括风暴高峰期、原地卸载期、回流期、涡流期以及停息期等风暴作用不同阶段产物。根据不同阶段风暴产物的组合形式，将出露的多套风暴沉积划分为代表不同沉积环境下的风暴序列类型，其中早古生代发育5种原地或近源型风暴沉积序列，晚古生代则发育对应原地搅动型、近源型以及深水缓坡型风暴沉积的风暴沉积序列。再综合研究区各古生界剖面的岩性等特征，印证了欧龙布鲁克地块早古生代为持续海侵的浅海环境，而晚古生代则整体处于陆表海环境下海陆过渡相沉积的环境变化特征。
2017, 35(1): 46-56.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.005
摘要:
近年来，碎屑锆石U-Pb定年技术的不断突破极大地促进了沉积盆地物源分析的发展，该方法被进一步应用于分析古地理环境、沉积盆地演化以及物源区剥蚀速率等。在广泛应用的同时，国际学者逐渐意识到诸多不确定因素可影响分析结果、导致偏差。在系统总结碎屑锆石年代学在沉积物源研究中值得关注的几个问题的基础上，分析结果认为：①采样过程中要注意采样间隔和水动力对锆石的分选作用；②实验过程中合理地选择U-Pb定年方法，根据特定科学问题选定待测锆石和确定分析数量；③物源对比过程中不应简单地将沉积岩的碎屑锆石年龄谱与周缘造山带结晶岩体（包括岩浆岩和变质岩）的年龄进行对比，还应关注较老沉积岩提供的再旋回锆石、不同源岩的锆石产出能力、剥蚀区适当的隆升时间及碎屑锆石的“滞后时间”等因素。
近年来，碎屑锆石U-Pb定年技术的不断突破极大地促进了沉积盆地物源分析的发展，该方法被进一步应用于分析古地理环境、沉积盆地演化以及物源区剥蚀速率等。在广泛应用的同时，国际学者逐渐意识到诸多不确定因素可影响分析结果、导致偏差。在系统总结碎屑锆石年代学在沉积物源研究中值得关注的几个问题的基础上，分析结果认为：①采样过程中要注意采样间隔和水动力对锆石的分选作用；②实验过程中合理地选择U-Pb定年方法，根据特定科学问题选定待测锆石和确定分析数量；③物源对比过程中不应简单地将沉积岩的碎屑锆石年龄谱与周缘造山带结晶岩体（包括岩浆岩和变质岩）的年龄进行对比，还应关注较老沉积岩提供的再旋回锆石、不同源岩的锆石产出能力、剥蚀区适当的隆升时间及碎屑锆石的“滞后时间”等因素。
2017, 35(1): 57-66.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.006
摘要:
在甘肃宝积山盆地中侏罗统窑街组发现了保存较为完整的银杏类叶片化石。对当前化石宏观特征与镜下微观构造进行研究，并将其鉴定为阿干镇似银杏（Ginkgoites aganzhenensis）。在此基础上，统计了该种下表皮的气孔参数，并利用气孔指数法和气孔比率法恢复研究区中侏罗世早期的古大气CO2浓度，探讨这两种方法的准确性。分析结果表明，气孔指数法获得的古大气CO2浓度为974×10-6，落在了GEOCARB Ⅲ的可信误差范围之外；气孔比率法重建的古大气CO2浓度为1 823×10-6，处于GEOCARB Ⅲ可信误差范围之内。这说明对于当前化石而言，利用气孔比率法恢复古大气CO2浓度更加合适，数据十分接近GEOCARB Ⅲ的最佳拟合线，表明似银杏也是恢复古大气CO2浓度的一种理想植物。通过计算得出当时的温度比现在高7.2℃，反映了宝积山盆地中侏罗世阿林期到巴柔期为温暖潮湿的温带气候环境。
在甘肃宝积山盆地中侏罗统窑街组发现了保存较为完整的银杏类叶片化石。对当前化石宏观特征与镜下微观构造进行研究，并将其鉴定为阿干镇似银杏（Ginkgoites aganzhenensis）。在此基础上，统计了该种下表皮的气孔参数，并利用气孔指数法和气孔比率法恢复研究区中侏罗世早期的古大气CO2浓度，探讨这两种方法的准确性。分析结果表明，气孔指数法获得的古大气CO2浓度为974×10-6，落在了GEOCARB Ⅲ的可信误差范围之外；气孔比率法重建的古大气CO2浓度为1 823×10-6，处于GEOCARB Ⅲ可信误差范围之内。这说明对于当前化石而言，利用气孔比率法恢复古大气CO2浓度更加合适，数据十分接近GEOCARB Ⅲ的最佳拟合线，表明似银杏也是恢复古大气CO2浓度的一种理想植物。通过计算得出当时的温度比现在高7.2℃，反映了宝积山盆地中侏罗世阿林期到巴柔期为温暖潮湿的温带气候环境。
2017, 35(1): 67-74.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.007
摘要:
巴丹吉林沙漠是世界上沙丘最高大的沙漠，其沙源研究对认识沙漠形成、高大沙山发育和防沙治沙工程有重要意义。石英是沙漠沉积物中常见的矿物，其氧同位素值可示踪物源。采集沙漠西北部、东部、东南部高大沙山、丘间低地与湖泊以及雅布赖山前的表层沉积物，测定了样品不同粒级的石英δ18O值。结果表明：①石英δ18O值随粒级减小有增大趋势，同一样品不同粒级石英δ18O值存在较大差异，相同粒级石英δ18O值也有变化。②石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰，均值为13.3‰（n=55）；其中沙丘沙的石英δ18O值介于9.5‰~16.6‰，均值为12.9 ‰（n=39）；湖相沉积物的石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰，均值为14.2‰（n=16）。③区域内，<16 μm粒级的石英δ18O值与16~64 μm、125~154 μm、200~250 μm、> 300 μm粒级的石英δ18O值都存在显著差异，但200~250 μm与 > 300 μm粒级的石英δ18O值没有显著差异；经区域对比，巴丹吉林沙漠 < 16 μm粒级的石英δ18O值与柴达木盆地沙漠、蒙古戈壁风成沉积物 < 16 μm石英δ18O值无显著差异，但巴丹吉林沙漠16~64 μm粒级的石英δ18O值与蒙古戈壁风成沉积物16~64 μm石英δ18O值存在显著差异；这似乎暗示研究区的细颗粒物质可能是远源的。巴丹吉林沙漠沉积物的石英δ18O值位于火成岩石英、砂岩和变质岩石英δ18O值分布阈值内，受区域地质条件、物源混合、粒级效应等因素的影响，砂粒级的石英δ18O值所指示的母岩成份特征与祁连山区岩石的岩性有较好吻合。
巴丹吉林沙漠是世界上沙丘最高大的沙漠，其沙源研究对认识沙漠形成、高大沙山发育和防沙治沙工程有重要意义。石英是沙漠沉积物中常见的矿物，其氧同位素值可示踪物源。采集沙漠西北部、东部、东南部高大沙山、丘间低地与湖泊以及雅布赖山前的表层沉积物，测定了样品不同粒级的石英δ18O值。结果表明：①石英δ18O值随粒级减小有增大趋势，同一样品不同粒级石英δ18O值存在较大差异，相同粒级石英δ18O值也有变化。②石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰，均值为13.3‰（n=55）；其中沙丘沙的石英δ18O值介于9.5‰~16.6‰，均值为12.9 ‰（n=39）；湖相沉积物的石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰，均值为14.2‰（n=16）。③区域内，<16 μm粒级的石英δ18O值与16~64 μm、125~154 μm、200~250 μm、> 300 μm粒级的石英δ18O值都存在显著差异，但200~250 μm与 > 300 μm粒级的石英δ18O值没有显著差异；经区域对比，巴丹吉林沙漠 < 16 μm粒级的石英δ18O值与柴达木盆地沙漠、蒙古戈壁风成沉积物 < 16 μm石英δ18O值无显著差异，但巴丹吉林沙漠16~64 μm粒级的石英δ18O值与蒙古戈壁风成沉积物16~64 μm石英δ18O值存在显著差异；这似乎暗示研究区的细颗粒物质可能是远源的。巴丹吉林沙漠沉积物的石英δ18O值位于火成岩石英、砂岩和变质岩石英δ18O值分布阈值内，受区域地质条件、物源混合、粒级效应等因素的影响，砂粒级的石英δ18O值所指示的母岩成份特征与祁连山区岩石的岩性有较好吻合。
2017, 35(1): 75-84.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.008
摘要:
在系统总结前人对植物钙质根管定义及形成机制的基础上，采用形态学方法对阿拉善沙漠26组不同形态的植物钙质根管进行了分类，初步统一了我国植物钙质根管的定义及其分类；通过统计阿拉善沙漠不同类型植物钙质根管在全新世的数量分布，探讨了其分布特征可能蕴含的古环境意义。结果表明，植物钙质根管是陆生植物形成的次生碳酸盐结壳，包括钙质根套、绕根结核、根模具、根导管和根状结核五种类型。其中钙质根套和绕根结核的形成受到植物生长及其根围微生物活动的影响，而根模具、根导管和根状结核的形成则不受上述作用的影响。据此将阿拉善沙漠植物钙质根管分为钙质根套和绕根结核两种类型。这两类植物钙质根管在不同时期的相对数量百分比能够指示植物钙质根管形成时期有效湿度的高低，绕根结核数量百分比较高能够指示较高的有效湿度，而钙质根套数量百分比较高则指示了较低的有效湿度。因此，从植物钙质根管中能够提取丰富的古环境信号，并将其运用于沙漠地区的古环境研究中。
在系统总结前人对植物钙质根管定义及形成机制的基础上，采用形态学方法对阿拉善沙漠26组不同形态的植物钙质根管进行了分类，初步统一了我国植物钙质根管的定义及其分类；通过统计阿拉善沙漠不同类型植物钙质根管在全新世的数量分布，探讨了其分布特征可能蕴含的古环境意义。结果表明，植物钙质根管是陆生植物形成的次生碳酸盐结壳，包括钙质根套、绕根结核、根模具、根导管和根状结核五种类型。其中钙质根套和绕根结核的形成受到植物生长及其根围微生物活动的影响，而根模具、根导管和根状结核的形成则不受上述作用的影响。据此将阿拉善沙漠植物钙质根管分为钙质根套和绕根结核两种类型。这两类植物钙质根管在不同时期的相对数量百分比能够指示植物钙质根管形成时期有效湿度的高低，绕根结核数量百分比较高能够指示较高的有效湿度，而钙质根套数量百分比较高则指示了较低的有效湿度。因此，从植物钙质根管中能够提取丰富的古环境信号，并将其运用于沙漠地区的古环境研究中。
2017, 35(1): 85-92.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.009
摘要:
青藏高原东缘龙门山北东段山前涪江冲积扇在武都盆地内的覆盖面积约为25 km2，区域构造上为江油断层、香水-让水断层等组成的江油断裂带右旋走滑构造域。通过宇宙核素成因埋藏年龄测试技术精确地测定发源于龙门山北东段主要河流-涪江自第四纪以来发育的三期冲积扇形成年代，即早更新世冲积扇（1.84 Ma）、中更新世冲积扇（0.54 Ma）和全新世冲积扇。由于龙门山北东段-江油断裂的右旋走滑兼逆冲运动，导致涪江早更新世冲积扇扇头右旋错动约3.2 km，之后形成新的冲积扇（中更新世积扇）。随着江油断裂继续的继续活动，中更新世冲积扇扇头又被右旋错动了约0.8 km，之后形成全新世的冲积扇。涪江形成以来总共右旋错动距离约为4 km。同时，早、中更新世冲积扇褶皱隆升了约50 m，早更新世冲积扇总共褶皱隆升了约100 m。这在一定程度上反映了龙门山构造带北东段第四纪以来沉积对构造演化的响应过程。
青藏高原东缘龙门山北东段山前涪江冲积扇在武都盆地内的覆盖面积约为25 km2，区域构造上为江油断层、香水-让水断层等组成的江油断裂带右旋走滑构造域。通过宇宙核素成因埋藏年龄测试技术精确地测定发源于龙门山北东段主要河流-涪江自第四纪以来发育的三期冲积扇形成年代，即早更新世冲积扇（1.84 Ma）、中更新世冲积扇（0.54 Ma）和全新世冲积扇。由于龙门山北东段-江油断裂的右旋走滑兼逆冲运动，导致涪江早更新世冲积扇扇头右旋错动约3.2 km，之后形成新的冲积扇（中更新世积扇）。随着江油断裂继续的继续活动，中更新世冲积扇扇头又被右旋错动了约0.8 km，之后形成全新世的冲积扇。涪江形成以来总共右旋错动距离约为4 km。同时，早、中更新世冲积扇褶皱隆升了约50 m，早更新世冲积扇总共褶皱隆升了约100 m。这在一定程度上反映了龙门山构造带北东段第四纪以来沉积对构造演化的响应过程。
2017, 35(1): 93-101.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.010
摘要:
岩溶洞穴次生沉积物——石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率，结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义。以我国南北交汇带亚洲季风敏感区河南鸡冠洞为例，通过对2010-2015年连续6个水文年对鸡冠洞滴水和碳酸盐沉积的监测发现：①洞内滴水水化学指标与沉积速率表现出很好的一致性，雨季大气降水增加，气温升高，生物活动加强，土壤CO2含量增加，滴水滴速、Ca2+、HCO3-、电导率（EC）和沉积速率同时增加，旱季反之；洞内CO2对方解石沉积的抑制作用被滴水饱和度掩盖。②受2012-2013年年降雨量显著减少的影响，水岩作用减弱，2014年滴水饱和度降至最低，出现为期一年的沉积间断，直至2014年下半年降水增加，于11月重新接收到方解石沉积。③自2013年下半年开始，受人为淋滤洞穴影响，滴水NO3-上升数十倍，模拟实验显示其对CaCO3溶解的能力较之前提高约60%，表明NO3-对方解石沉积存在抑制作用，这可能是个别月份滴水饱和度高却没有回收到CaCO3沉积的原因，建议景区在进行补水的同时要考虑水质对岩溶作用的影响。
岩溶洞穴次生沉积物——石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率，结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义。以我国南北交汇带亚洲季风敏感区河南鸡冠洞为例，通过对2010-2015年连续6个水文年对鸡冠洞滴水和碳酸盐沉积的监测发现：①洞内滴水水化学指标与沉积速率表现出很好的一致性，雨季大气降水增加，气温升高，生物活动加强，土壤CO2含量增加，滴水滴速、Ca2+、HCO3-、电导率（EC）和沉积速率同时增加，旱季反之；洞内CO2对方解石沉积的抑制作用被滴水饱和度掩盖。②受2012-2013年年降雨量显著减少的影响，水岩作用减弱，2014年滴水饱和度降至最低，出现为期一年的沉积间断，直至2014年下半年降水增加，于11月重新接收到方解石沉积。③自2013年下半年开始，受人为淋滤洞穴影响，滴水NO3-上升数十倍，模拟实验显示其对CaCO3溶解的能力较之前提高约60%，表明NO3-对方解石沉积存在抑制作用，这可能是个别月份滴水饱和度高却没有回收到CaCO3沉积的原因，建议景区在进行补水的同时要考虑水质对岩溶作用的影响。
2017, 35(1): 117-123.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.012
摘要:
利用正演沉积数值模拟，恢复了塔里木盆地顺南地区中-下奥陶统沉积演化过程。综合分析基础地质条件，以Dionisos软件为平台，建立了塔里木顺南地区中-下奥陶统正演沉积数值模拟的初始模型。通过调整构造沉降、海平面变化、沉积物产率、波浪强度和方向等参数及模型校验，以正演方法再现了该地区三维沉积演化过程，并分析了沉积旋回演化、关键界面特征和内部沉积格局。早中奥陶世，塔里木盆地顺南地区发育四个沉积旋回，四次相对海平面下降形成了中-下奥陶统蓬莱坝组下段、蓬莱坝组上段、鹰山组下段、鹰山组上段等顶面多个局部或区域短期暴露面，形成了非断裂控制的短期暴露岩溶。
利用正演沉积数值模拟，恢复了塔里木盆地顺南地区中-下奥陶统沉积演化过程。综合分析基础地质条件，以Dionisos软件为平台，建立了塔里木顺南地区中-下奥陶统正演沉积数值模拟的初始模型。通过调整构造沉降、海平面变化、沉积物产率、波浪强度和方向等参数及模型校验，以正演方法再现了该地区三维沉积演化过程，并分析了沉积旋回演化、关键界面特征和内部沉积格局。早中奥陶世，塔里木盆地顺南地区发育四个沉积旋回，四次相对海平面下降形成了中-下奥陶统蓬莱坝组下段、蓬莱坝组上段、鹰山组下段、鹰山组上段等顶面多个局部或区域短期暴露面，形成了非断裂控制的短期暴露岩溶。
2017, 35(1): 124-138.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.013
摘要:
对泾河油田三维地震前积反射、钻井取芯砂岩轻重矿物分离测试和砂体剖面结构对比，并结合前人研究结果认为，泾河油田长8-长7砂岩碎屑主要来自于西南部陇西古陆，部分来自于南部秦岭物源，不受北东物源影响。结合物源、岩芯特征和测井相分析结果认为，泾河油田整个长81自下而上是河流-三角洲-半深湖的水进沉积过程，发育3条北东向和1条南北向河道。长812为滨浅湖相-三角洲-河流相沉积，发育（水下）分流河道砂岩；长811储层为浅湖-半深湖背景中水进三角洲水下分流河道砂岩。长72为浊积砂岩储层，发育9个北东向浊积水道。
对泾河油田三维地震前积反射、钻井取芯砂岩轻重矿物分离测试和砂体剖面结构对比，并结合前人研究结果认为，泾河油田长8-长7砂岩碎屑主要来自于西南部陇西古陆，部分来自于南部秦岭物源，不受北东物源影响。结合物源、岩芯特征和测井相分析结果认为，泾河油田整个长81自下而上是河流-三角洲-半深湖的水进沉积过程，发育3条北东向和1条南北向河道。长812为滨浅湖相-三角洲-河流相沉积，发育（水下）分流河道砂岩；长811储层为浅湖-半深湖背景中水进三角洲水下分流河道砂岩。长72为浊积砂岩储层，发育9个北东向浊积水道。
2017, 35(1): 139-150.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.014
摘要:
为解决滨里海盆地东缘扎纳若尔地区石炭系KT-II层碳酸盐岩储层非均质性问题，对其沉积微相内部沉积模式进行更详细的剖析和精细刻画。研究结果表明：①研究区石炭系KT-II层碳酸盐岩的岩性以亮晶颗粒石灰岩为主，灰泥颗粒石灰岩及灰泥石灰岩次之。②根据沉积特征及沉积环境差异，碳酸盐岩沉积可划分为潮坪、浅滩和滩间洼地。以水深、水动力条件及盐度特征为基础，将碳酸盐岩浅滩划分为破浪滩和升浪滩两种微相，并根据其组成不同进一步细分为类滩、有孔虫滩、藻粒滩和鲕粒滩亚微相。③按照Wilson理想化碳酸盐岩综合相模式，研究区归属于开阔台地相内部沉积，并与Irwin陆表海能量模型进行对应分析：潮坪相对应于靠近海岸的Z带；滩相沉积对应于稍近海岸的Y带，洼地对应于远离海岸的X带。
为解决滨里海盆地东缘扎纳若尔地区石炭系KT-II层碳酸盐岩储层非均质性问题，对其沉积微相内部沉积模式进行更详细的剖析和精细刻画。研究结果表明：①研究区石炭系KT-II层碳酸盐岩的岩性以亮晶颗粒石灰岩为主，灰泥颗粒石灰岩及灰泥石灰岩次之。②根据沉积特征及沉积环境差异，碳酸盐岩沉积可划分为潮坪、浅滩和滩间洼地。以水深、水动力条件及盐度特征为基础，将碳酸盐岩浅滩划分为破浪滩和升浪滩两种微相，并根据其组成不同进一步细分为类滩、有孔虫滩、藻粒滩和鲕粒滩亚微相。③按照Wilson理想化碳酸盐岩综合相模式，研究区归属于开阔台地相内部沉积，并与Irwin陆表海能量模型进行对应分析：潮坪相对应于靠近海岸的Z带；滩相沉积对应于稍近海岸的Y带，洼地对应于远离海岸的X带。
2017, 35(1): 151-162.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.015
摘要:
选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试，结合同位样品核磁共振实验，分析了致密气储层孔喉分布特征；在此基础上，运用分形几何原理和方法，开展了致密气储层孔喉分形研究，并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明：致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制，其中孔隙主要为大孔和中孔，喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成；致密气储层孔隙分布不具分形特征，而孔喉整体和喉道则符合分形结构，且分别对应分形维数D1和D2；基于储层孔喉分形结构与其渗流特征，将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型：Ⅰ型表现为阶段式分形特征，以进汞压力1 MPa为界，大于1 MPa孔喉具有分形特征，且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献，反之，孔喉不符合分形特征，其进汞饱和度增量由孔隙贡献；Ⅱ型为整体式分形，进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性，与微观非均质系数呈现较明显的正相关性，而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。
选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试，结合同位样品核磁共振实验，分析了致密气储层孔喉分布特征；在此基础上，运用分形几何原理和方法，开展了致密气储层孔喉分形研究，并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明：致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制，其中孔隙主要为大孔和中孔，喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成；致密气储层孔隙分布不具分形特征，而孔喉整体和喉道则符合分形结构，且分别对应分形维数D1和D2；基于储层孔喉分形结构与其渗流特征，将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型：Ⅰ型表现为阶段式分形特征，以进汞压力1 MPa为界，大于1 MPa孔喉具有分形特征，且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献，反之，孔喉不符合分形特征，其进汞饱和度增量由孔隙贡献；Ⅱ型为整体式分形，进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性，与微观非均质系数呈现较明显的正相关性，而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。
2017, 35(1): 163-172.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.016
摘要:
利用鄂尔多斯盆地临兴地区下石盒子组铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、包裹体分析，地球化学等资料，通过统计与计算等方法，对研究区下石盒子组不同粒级砂岩的岩石学特征，成岩演化序列以及埋藏过程中孔隙的定量演化进行研究。结果表明：①岩石学组成中，粗砂岩刚性颗粒含量高，塑性颗粒则多集中在细砂岩中；粗砂岩中硅质胶结、碳酸盐胶结含量较高，中、细砂岩以高岭石胶结为主。②成岩演化阶段中，粗砂岩经历的成岩作用较为完全，而细砂岩在早成岩B期就已经基本致密化，中砂岩则为二者的过渡型。③二叠世-中晚三叠世为准同生-早成岩B阶段，成岩作用以压实为主，其对细砂岩孔隙度影响最大；晚三叠世-中侏罗世为中成岩A阶段，成岩作用以溶蚀和胶结为主，粗砂岩溶蚀作用较强，孔隙度较高，细砂岩基本不发育溶蚀和胶结作用；中侏罗世之后，成岩阶段达到了中成岩B，以亚铁碳酸盐胶结为主，粗砂岩受到胶结作用较强，降低了一定孔隙度，但物性依然较好，粗、中、细砂岩最终孔隙度分别为11.07%、6.08%及2.60%。综上所述，粗砂岩由于压实作用较弱，溶蚀作用较强，可以形成良好的储集空间，中砂岩主要受控于压实和胶结作用的双重影响，形成次一级的储集空间，而细砂岩以压实破坏为主，物性相对最差。
利用鄂尔多斯盆地临兴地区下石盒子组铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、包裹体分析，地球化学等资料，通过统计与计算等方法，对研究区下石盒子组不同粒级砂岩的岩石学特征，成岩演化序列以及埋藏过程中孔隙的定量演化进行研究。结果表明：①岩石学组成中，粗砂岩刚性颗粒含量高，塑性颗粒则多集中在细砂岩中；粗砂岩中硅质胶结、碳酸盐胶结含量较高，中、细砂岩以高岭石胶结为主。②成岩演化阶段中，粗砂岩经历的成岩作用较为完全，而细砂岩在早成岩B期就已经基本致密化，中砂岩则为二者的过渡型。③二叠世-中晚三叠世为准同生-早成岩B阶段，成岩作用以压实为主，其对细砂岩孔隙度影响最大；晚三叠世-中侏罗世为中成岩A阶段，成岩作用以溶蚀和胶结为主，粗砂岩溶蚀作用较强，孔隙度较高，细砂岩基本不发育溶蚀和胶结作用；中侏罗世之后，成岩阶段达到了中成岩B，以亚铁碳酸盐胶结为主，粗砂岩受到胶结作用较强，降低了一定孔隙度，但物性依然较好，粗、中、细砂岩最终孔隙度分别为11.07%、6.08%及2.60%。综上所述，粗砂岩由于压实作用较弱，溶蚀作用较强，可以形成良好的储集空间，中砂岩主要受控于压实和胶结作用的双重影响，形成次一级的储集空间，而细砂岩以压实破坏为主，物性相对最差。
2017, 35(1): 173-181.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.017
摘要:
传统观念认为渤南洼陷古近系具有三期成藏、晚期为主的特点。随着咸化湖盆烃源岩具有早生早排、生排烃量大的新认识的提出，利用钻井、地震及分析化验资料开展了渤南洼陷古近系早期成藏作用的重新评估。结果显示：渤南洼陷沙四上亚段发育有咸化环境下形成的烃源岩，地球化学参数表明其具有生成大量油气的能力，是早期成藏的物质基础；流体包裹体荧光颜色、均一温度共同指示出渤南洼陷罗家地区和三合村洼陷存在早期成藏，三合村洼陷古近系油气是在东营组沉积早期孤南断层断距较小时由渤南洼陷罗家地区运移而来；早期成藏作用的再认识不但使三合村洼陷古近系的油气勘探取得突破，而且构建了完整的油气成藏期次序列；早期成藏造成的岩石润湿性反转利于优势运移通道继承性发育，同时成藏过程中伴随的有机酸充注利于储集空间发育，更重要的是早期成藏作用的再次认识将会转变勘探思路、拓展勘探选区，带来了重要的地质意义和勘探启示。
传统观念认为渤南洼陷古近系具有三期成藏、晚期为主的特点。随着咸化湖盆烃源岩具有早生早排、生排烃量大的新认识的提出，利用钻井、地震及分析化验资料开展了渤南洼陷古近系早期成藏作用的重新评估。结果显示：渤南洼陷沙四上亚段发育有咸化环境下形成的烃源岩，地球化学参数表明其具有生成大量油气的能力，是早期成藏的物质基础；流体包裹体荧光颜色、均一温度共同指示出渤南洼陷罗家地区和三合村洼陷存在早期成藏，三合村洼陷古近系油气是在东营组沉积早期孤南断层断距较小时由渤南洼陷罗家地区运移而来；早期成藏作用的再认识不但使三合村洼陷古近系的油气勘探取得突破，而且构建了完整的油气成藏期次序列；早期成藏造成的岩石润湿性反转利于优势运移通道继承性发育，同时成藏过程中伴随的有机酸充注利于储集空间发育，更重要的是早期成藏作用的再次认识将会转变勘探思路、拓展勘探选区，带来了重要的地质意义和勘探启示。
2017, 35(1): 182-192.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.018
摘要:
采用GC-MS实验技术，对西湖凹陷8口井12个轻质原油样品的芳烃地球化学特征进行了系统研究。平湖斜坡带北部地区NB14-1井、NB14-2井和NB14-3井这3口井的轻质原油与平湖斜坡带中部地区的NB25-1井和NB25-2井、西次凹的HY1-1井以及黄岩构造带的HY2-1井和HY2-2井这5口井的轻质原油芳烃化合物的分布特征和相对含量存在明显差别。轻质原油芳烃馏分中以二环和三环的化合物为主，前者富含菲系列化合物，萘系列和联苯系列化合物含量相对较低，后者则相反，其富含萘系列和联苯系列化合物，菲系列化合物含量相对较低。轻质原油生源和沉积环境的研究表明，原油的母源都主要为陆源高等植物来源，成因环境都为氧化环境，但后者的1，2，5-TMN和1，2，5，6-TeMN相对含量更高，氧芴相对含量和Pr/Ph值更大，反映其母源的陆源高等植物输入程度更大，沉积环境的氧化性更强。烷基萘、烷基菲和烷基二苯并噻吩成熟度指标表明，轻质原油以达到成熟到高熟演化阶段，平湖斜坡带北部地区的NB14-1井、NB14-2井和NB14-3井这3口井的轻质原油热演化程度相对更高。
采用GC-MS实验技术，对西湖凹陷8口井12个轻质原油样品的芳烃地球化学特征进行了系统研究。平湖斜坡带北部地区NB14-1井、NB14-2井和NB14-3井这3口井的轻质原油与平湖斜坡带中部地区的NB25-1井和NB25-2井、西次凹的HY1-1井以及黄岩构造带的HY2-1井和HY2-2井这5口井的轻质原油芳烃化合物的分布特征和相对含量存在明显差别。轻质原油芳烃馏分中以二环和三环的化合物为主，前者富含菲系列化合物，萘系列和联苯系列化合物含量相对较低，后者则相反，其富含萘系列和联苯系列化合物，菲系列化合物含量相对较低。轻质原油生源和沉积环境的研究表明，原油的母源都主要为陆源高等植物来源，成因环境都为氧化环境，但后者的1，2，5-TMN和1，2，5，6-TeMN相对含量更高，氧芴相对含量和Pr/Ph值更大，反映其母源的陆源高等植物输入程度更大，沉积环境的氧化性更强。烷基萘、烷基菲和烷基二苯并噻吩成熟度指标表明，轻质原油以达到成熟到高熟演化阶段，平湖斜坡带北部地区的NB14-1井、NB14-2井和NB14-3井这3口井的轻质原油热演化程度相对更高。
2017, 35(1): 193-202.
doi: 10.14027/j.cnki.cjxb.2017.01.019
摘要:
对渤海湾盆地一系列生物降解原油的色谱-质谱分析结果表明，庙西凹陷PL15-8D与PL9-4井四个严重生物降解原油三环萜烷系列分布较为异常，主要表现为以C23为主峰的后峰型、C20与C23为主峰的微弱双峰型以及以C20与C24为主峰的双峰型分布模式。强烈的生物降解作用导致C19~C23三环萜烷优先于C24+三环萜烷被不同程度地侵蚀，是形成这一异常分布的根本原因。三环萜烷系列相对丰度与绝对浓度的变化规律表明，不同碳数三环萜烷的生物降解作用同时发生，但其降解速率有明显差别，即抗生物降解能力不同。三环萜烷系列化合物（除C20三环萜烷以外）的抗生物降解能力具有随碳数增加而增强的趋势，而C20三环萜烷抗降解能力似乎强于C21~C23三环萜烷。原油中未检测到脱甲基三环萜烷，表明三环萜烷的降解并非通过微生物的脱甲基化作用，推测其降解途径是微生物氧化三环萜烷C环支链末端的甲基，形成对应的羧酸化合物。四个原油样品甾烷、藿烷与三环萜烷被微生物严重侵蚀，不能用于油源对比研究，而三芳甾烷未受生物降解影响，可作为研究区严重生物降解原油油源对比的有效指标。
对渤海湾盆地一系列生物降解原油的色谱-质谱分析结果表明，庙西凹陷PL15-8D与PL9-4井四个严重生物降解原油三环萜烷系列分布较为异常，主要表现为以C23为主峰的后峰型、C20与C23为主峰的微弱双峰型以及以C20与C24为主峰的双峰型分布模式。强烈的生物降解作用导致C19~C23三环萜烷优先于C24+三环萜烷被不同程度地侵蚀，是形成这一异常分布的根本原因。三环萜烷系列相对丰度与绝对浓度的变化规律表明，不同碳数三环萜烷的生物降解作用同时发生，但其降解速率有明显差别，即抗生物降解能力不同。三环萜烷系列化合物（除C20三环萜烷以外）的抗生物降解能力具有随碳数增加而增强的趋势，而C20三环萜烷抗降解能力似乎强于C21~C23三环萜烷。原油中未检测到脱甲基三环萜烷，表明三环萜烷的降解并非通过微生物的脱甲基化作用，推测其降解途径是微生物氧化三环萜烷C环支链末端的甲基，形成对应的羧酸化合物。四个原油样品甾烷、藿烷与三环萜烷被微生物严重侵蚀，不能用于油源对比研究，而三芳甾烷未受生物降解影响，可作为研究区严重生物降解原油油源对比的有效指标。
