2018年 第36卷 第6期
2018, 36(6): 1059-1074.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.091
摘要:
自20世纪70年代以来，随着多重地层划分理论的提出和各种测试方法、手段的应用，一系列地层学分支学科开始出现。众多的地层学的分支学科极大地开阔了地层学研究领域，使地层学理论百家争鸣，向着多侧面、多层次和多尺度的方向发展，但较为专一的研究对象也使其趋向碎片化。因而，重新回顾地层学的发展历程，发现依据不同特征和属性建立的地层单位之间的关联，将趋向碎片化的地层学作为一个整体进行思考很有必要。就此从时空有序性的角度，系统总结和梳理了地层记录的不完备性、穿时性、旋回性、非渐变性和不可逆性。发现在地层记录中，尽管岩性变化、生物变化、物理变化和化学变化并不是严格地统一到时间变化中，但它们在时间和空间中的分布是有序和有规律的，是虽然不具备等时性但具备时间秩序性的沉积体。从下老上新的斯坦诺地层三定律，到空间上毗邻关系可以转化为时间上相随历史的瓦尔特相律，地层学不仅用上、下、左、右表达空间概念，也揭示其时间属性；不整合刚提出时仅仅是一个构造概念，是褶皱幕或造山幕导致的地层关系在空间上的不协调，但现今却包含了更多的时间属性，定义为地层记录的长时间缺失；地层旋回一开始是对地层重复性的描述，但随着第四纪米兰科维奇旋回的研究，证实它与沉积层序都是天文节律（时间）的产物。在复杂的地层记录中发现和恢复其有序的时空关系，揭示地层记录的时空有序性成为了地层学所有分支学科共同面临的主题，也使其相互交融。
自20世纪70年代以来，随着多重地层划分理论的提出和各种测试方法、手段的应用，一系列地层学分支学科开始出现。众多的地层学的分支学科极大地开阔了地层学研究领域，使地层学理论百家争鸣，向着多侧面、多层次和多尺度的方向发展，但较为专一的研究对象也使其趋向碎片化。因而，重新回顾地层学的发展历程，发现依据不同特征和属性建立的地层单位之间的关联，将趋向碎片化的地层学作为一个整体进行思考很有必要。就此从时空有序性的角度，系统总结和梳理了地层记录的不完备性、穿时性、旋回性、非渐变性和不可逆性。发现在地层记录中，尽管岩性变化、生物变化、物理变化和化学变化并不是严格地统一到时间变化中，但它们在时间和空间中的分布是有序和有规律的，是虽然不具备等时性但具备时间秩序性的沉积体。从下老上新的斯坦诺地层三定律，到空间上毗邻关系可以转化为时间上相随历史的瓦尔特相律，地层学不仅用上、下、左、右表达空间概念，也揭示其时间属性；不整合刚提出时仅仅是一个构造概念，是褶皱幕或造山幕导致的地层关系在空间上的不协调，但现今却包含了更多的时间属性，定义为地层记录的长时间缺失；地层旋回一开始是对地层重复性的描述，但随着第四纪米兰科维奇旋回的研究，证实它与沉积层序都是天文节律（时间）的产物。在复杂的地层记录中发现和恢复其有序的时空关系，揭示地层记录的时空有序性成为了地层学所有分支学科共同面临的主题，也使其相互交融。
2018, 36(6): 1075-1090.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.089
摘要:
深水斜坡沉积规律对深水油气勘探开发以及深水地质灾害防护具有重要的意义，因此深水斜坡沉积过程一直是海洋地质学家关注的焦点。但是由于海底斜坡沉积类型多样，影响因素众多，导致深水斜坡沉积过程及其产物极其复杂。因此，为了更加全面系统的研究深水斜坡沉积规律，有必要对深水斜坡沉积研究进展进行系统的总结和梳理。通过对前人研究成果的分析，从深水斜坡发育的不同背景出发，将深水斜坡划分为三种类型：陆架斜坡、碳酸盐斜坡以及火山斜坡，并综述了近年来不同类型斜坡沉积过程及其产物的研究进展，以期望为我国南海深水斜坡沉积过程研究以及深水油气勘探有所启示。
深水斜坡沉积规律对深水油气勘探开发以及深水地质灾害防护具有重要的意义，因此深水斜坡沉积过程一直是海洋地质学家关注的焦点。但是由于海底斜坡沉积类型多样，影响因素众多，导致深水斜坡沉积过程及其产物极其复杂。因此，为了更加全面系统的研究深水斜坡沉积规律，有必要对深水斜坡沉积研究进展进行系统的总结和梳理。通过对前人研究成果的分析，从深水斜坡发育的不同背景出发，将深水斜坡划分为三种类型：陆架斜坡、碳酸盐斜坡以及火山斜坡，并综述了近年来不同类型斜坡沉积过程及其产物的研究进展，以期望为我国南海深水斜坡沉积过程研究以及深水油气勘探有所启示。
2018, 36(6): 1091-1104.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.097
摘要:
通过建立沉积压实理论模式和由土体单元压缩前后体积、孔隙比、孔隙度变化的理论关系所导出的压实度与孔隙度关系式表明，沉积过程中下伏沉积压实度不发生变化时，上覆沉积孔隙度变化取决于初始沉积孔隙度，因沉积环境变化导致初始沉积孔隙度发生变化，造成沉积孔隙度与沉积深度不相关，出现下伏沉积孔隙度大于上覆沉积的情况。这是下伏沉积孔隙水不能排出，呈欠压实状态的表现。当无沉积外干扰因素，连续沉积过程中出现土柱下部孔隙度大于土柱上部时，土柱下部一定处于欠压实状态，这是识别滨海相沉积上覆沉积后未被再压实的重要标志。通过广东沿海8个工程场地58个钻孔191个土样相同钻孔相同命名土，及广东和国内其他有关地区不同场地共208个土样不同钻孔相同命名土孔隙度与分布深度比较，分析显示，大约40 m以内或晚更新世中晚期以来滨海相沉积在垂向和横向分布上普遍存在这种欠压实特征。提出沉积压实大致具随序发生的三个阶段：1）最表层的薄层在初始沉积孔隙度影响下的初始沉积压实阶段；2）欠压实阶段；3）再压实阶段。综合研究结果显示，滨海相沉积一般渗透性差，泄水环境不好，除沉积外因素导致再压实的局部相关沉积层外，近地表40 m以内或晚更新世中晚期以来的滨海相沉积压实下沉量不明显，在用滨海相沉积研究古海平面及海岸地壳运动时，一般情况可不考虑沉积压实影响。
通过建立沉积压实理论模式和由土体单元压缩前后体积、孔隙比、孔隙度变化的理论关系所导出的压实度与孔隙度关系式表明，沉积过程中下伏沉积压实度不发生变化时，上覆沉积孔隙度变化取决于初始沉积孔隙度，因沉积环境变化导致初始沉积孔隙度发生变化，造成沉积孔隙度与沉积深度不相关，出现下伏沉积孔隙度大于上覆沉积的情况。这是下伏沉积孔隙水不能排出，呈欠压实状态的表现。当无沉积外干扰因素，连续沉积过程中出现土柱下部孔隙度大于土柱上部时，土柱下部一定处于欠压实状态，这是识别滨海相沉积上覆沉积后未被再压实的重要标志。通过广东沿海8个工程场地58个钻孔191个土样相同钻孔相同命名土，及广东和国内其他有关地区不同场地共208个土样不同钻孔相同命名土孔隙度与分布深度比较，分析显示，大约40 m以内或晚更新世中晚期以来滨海相沉积在垂向和横向分布上普遍存在这种欠压实特征。提出沉积压实大致具随序发生的三个阶段：1）最表层的薄层在初始沉积孔隙度影响下的初始沉积压实阶段；2）欠压实阶段；3）再压实阶段。综合研究结果显示，滨海相沉积一般渗透性差，泄水环境不好，除沉积外因素导致再压实的局部相关沉积层外，近地表40 m以内或晚更新世中晚期以来的滨海相沉积压实下沉量不明显，在用滨海相沉积研究古海平面及海岸地壳运动时，一般情况可不考虑沉积压实影响。
2018, 36(6): 1105-1118.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.085
摘要:
软沉积物变形构造是沉积物沉积之后、固结成岩之前尚处于塑性状态时，在液化作用和各种驱动力作用下发生不同程度变形的一系列构造。灵山岛下白垩统发育有多尺度、多形态、多层位、多期次、多成因的软沉积物变形构造。为研究其具体类型和成因机理，以形态特征为基础，以驱动力为分类依据，将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为斜坡上的重力驱动、密度倒置条件下的重力驱动和孔隙流体作用下的剪切力驱动等三种类型。此外，结合灵山岛下白垩统滑塌体内部的软沉积物变形构造分布特征，根据斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造形成时所遭受的应力类型，将其进一步分为挤压型、拉伸型和剪切型等三个亚类。在分析研究灵山岛软沉积物变形构造的基本类型、发育情况和分布特征等基础上，认为灵山岛早白垩世地震活动非常频繁。驱动力直接作用于软沉积物，驱动力的种类、大小、作用方式和持续时间是影响软沉积物变形构造类型、形态和规模的重要因素，因此，从驱动力角度对其进行系统划分具有科学性、适用性和可行性。探讨软沉积物变形构造的分类方案对其野外识别和成因分析具有科学价值。
软沉积物变形构造是沉积物沉积之后、固结成岩之前尚处于塑性状态时，在液化作用和各种驱动力作用下发生不同程度变形的一系列构造。灵山岛下白垩统发育有多尺度、多形态、多层位、多期次、多成因的软沉积物变形构造。为研究其具体类型和成因机理，以形态特征为基础，以驱动力为分类依据，将灵山岛下白垩统软沉积物变形构造划分为斜坡上的重力驱动、密度倒置条件下的重力驱动和孔隙流体作用下的剪切力驱动等三种类型。此外，结合灵山岛下白垩统滑塌体内部的软沉积物变形构造分布特征，根据斜坡上重力驱动的软沉积物变形构造形成时所遭受的应力类型，将其进一步分为挤压型、拉伸型和剪切型等三个亚类。在分析研究灵山岛软沉积物变形构造的基本类型、发育情况和分布特征等基础上，认为灵山岛早白垩世地震活动非常频繁。驱动力直接作用于软沉积物，驱动力的种类、大小、作用方式和持续时间是影响软沉积物变形构造类型、形态和规模的重要因素，因此，从驱动力角度对其进行系统划分具有科学性、适用性和可行性。探讨软沉积物变形构造的分类方案对其野外识别和成因分析具有科学价值。
2018, 36(6): 1119-1130.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.117
摘要:
盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解，但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查，对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明，深度较小的水槽，以空气-卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主；而对于水深和规模较大的现代盐湖来说，上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区，水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水-湖底沉积物界面析盐为主，反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示，在封闭的内陆盐湖盆地中，岩盐通常形成于湖退期-低位期，其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势，即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关，盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存，晶体粒度小；而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主，单层厚度大，常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定，对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测，具有重要的理论和现实意义。
盐类析出模拟实验有助于增进对成盐模式的理解，但运用正演模拟进行类比分析的前提是实验模型与盐湖原型的沉积机理具有相似性。基于现代盐湖的野外地质调查，对岩盐析出模型与现代盐湖在沉积物的结构、空间分布以及沉积机理的相似性等方面进行了对比分析。研究表明，深度较小的水槽，以空气-卤水界面析盐和蒸发泵成盐为主；而对于水深和规模较大的现代盐湖来说，上述两种成盐方式主要分布于湖盆边缘的浅水区，水深较大的斜坡带和洼陷带以卤水-湖底沉积物界面析盐为主，反映了水深较浅的水槽无法再现古代盐湖的湖盆底形和沉积物分布特征。现代沉积调查显示，在封闭的内陆盐湖盆地中，岩盐通常形成于湖退期-低位期，其沉积厚度从湖盆边缘向洼陷中心有逐渐增大的趋势，即岩盐的沉积中心和洼陷中心保持一致。岩盐的结构跟沉积环境密切相关，盆缘滨岸带的岩盐多为薄层状与砂岩共存，晶体粒度小；而洼陷带以粗粒结晶的盐岩为主，单层厚度大，常与暗色泥岩互层。岩盐沉积中心和洼陷中心关系的厘定，对于湖盆的古地貌恢复和沉积体的预测，具有重要的理论和现实意义。
2018, 36(6): 1131-1138.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.111
摘要:
阿拉善沙漠腹地广泛分布着全新世时期的钙质根管。虽然已有研究将其应用于古环境重建工作，但对其形成机制尚缺乏明确认识并且存在较大的分歧，这些分歧限制了其在古环境重建中的应用，同时对钙质根管是否具有明确的古环境指示意义提出了需要进一步深入探讨的问题。对阿拉善沙漠32组全新世钙质根管进行了扫描电镜分析，观察了钙质根管中是否具有方解石结晶垫和钙化细丝等明确生物成因的微观结构。研究结果显示：全部32组样品中均发现了方解石结晶垫结构或钙化细丝结构，其中20组样品发现了方解石结晶垫结构；19组样品发现了钙化细丝结构。证实了植物根系和根围微生物活动参与了该地区钙质根管的形成。阿拉善沙漠钙质根管的形成主要是由于土壤水分的季节性亏损，在蒸发作用的影响下，土壤中的次生碳酸盐在植物根系周围形成了管状的沉积，而非由地下水重结晶作用形成的。由于阿拉善沙漠钙质根管在形成过程中，不仅受到了土壤含水量以及蒸发量的影响，还受到植物根系和微生物作用的影响。因此，钙质根管中记录了区域古环境和古植被信息，是沙漠腹地古环境重建良好的信息载体。可从钙质根管中提取古环境信息，重建沙漠腹地古气候以及古植被的变化。但是对沙漠腹地湖泊周围的丘间洼地和局地滞水环境下形成的钙质根管，更多的指示了一种局地土壤水分环境而非区域古气候环境。本研究为沙漠地区古气候变化提供了新的重建材料和证据，并拓展了干旱区古气候和古环境变化的研究领域。
阿拉善沙漠腹地广泛分布着全新世时期的钙质根管。虽然已有研究将其应用于古环境重建工作，但对其形成机制尚缺乏明确认识并且存在较大的分歧，这些分歧限制了其在古环境重建中的应用，同时对钙质根管是否具有明确的古环境指示意义提出了需要进一步深入探讨的问题。对阿拉善沙漠32组全新世钙质根管进行了扫描电镜分析，观察了钙质根管中是否具有方解石结晶垫和钙化细丝等明确生物成因的微观结构。研究结果显示：全部32组样品中均发现了方解石结晶垫结构或钙化细丝结构，其中20组样品发现了方解石结晶垫结构；19组样品发现了钙化细丝结构。证实了植物根系和根围微生物活动参与了该地区钙质根管的形成。阿拉善沙漠钙质根管的形成主要是由于土壤水分的季节性亏损，在蒸发作用的影响下，土壤中的次生碳酸盐在植物根系周围形成了管状的沉积，而非由地下水重结晶作用形成的。由于阿拉善沙漠钙质根管在形成过程中，不仅受到了土壤含水量以及蒸发量的影响，还受到植物根系和微生物作用的影响。因此，钙质根管中记录了区域古环境和古植被信息，是沙漠腹地古环境重建良好的信息载体。可从钙质根管中提取古环境信息，重建沙漠腹地古气候以及古植被的变化。但是对沙漠腹地湖泊周围的丘间洼地和局地滞水环境下形成的钙质根管，更多的指示了一种局地土壤水分环境而非区域古气候环境。本研究为沙漠地区古气候变化提供了新的重建材料和证据，并拓展了干旱区古气候和古环境变化的研究领域。
2018, 36(6): 1139-1147.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.143
摘要:
选取福建西部仙云洞石笋（XY Ⅲ-28），通过利用U系定年和氧碳同位素测试方法分别对9个U/Th年龄和301个氧同位素样品进行分析，从而建立了26.33~22.98 kyr B.P.期间平均分辨率为11 yr的东亚夏季风演化序列。该石笋记录最显著的特征是在24.09~23.39 kyr B.P.时段内δ18O偏正，振幅为0.7‰，对应于北大西洋显著的Heinrich2（H2）突变事件。根据主要变化过程中间点的位置可以标定H2事件的起止时间分别为24.09±0.06 kyr B.P.、23.39±0.07 kyr B.P.。XY Ⅲ-28石笋记录的H2事件内部呈现出明显的百年至十年际尺度的"两谷一峰"结构的亚旋回特征。这种百年至十年际尺度的亚旋回事件在H1事件、新仙女木事件以及小冰期等内部同样存在，表明这些千年尺度极端变冷事件内部气候也是不稳定的，可能受控于相同的驱动因素。仙云洞石笋记录与高低纬古气候记录对比发现，南北半球呈现反相位关系，即"see-saw"模式。
选取福建西部仙云洞石笋（XY Ⅲ-28），通过利用U系定年和氧碳同位素测试方法分别对9个U/Th年龄和301个氧同位素样品进行分析，从而建立了26.33~22.98 kyr B.P.期间平均分辨率为11 yr的东亚夏季风演化序列。该石笋记录最显著的特征是在24.09~23.39 kyr B.P.时段内δ18O偏正，振幅为0.7‰，对应于北大西洋显著的Heinrich2（H2）突变事件。根据主要变化过程中间点的位置可以标定H2事件的起止时间分别为24.09±0.06 kyr B.P.、23.39±0.07 kyr B.P.。XY Ⅲ-28石笋记录的H2事件内部呈现出明显的百年至十年际尺度的"两谷一峰"结构的亚旋回特征。这种百年至十年际尺度的亚旋回事件在H1事件、新仙女木事件以及小冰期等内部同样存在，表明这些千年尺度极端变冷事件内部气候也是不稳定的，可能受控于相同的驱动因素。仙云洞石笋记录与高低纬古气候记录对比发现，南北半球呈现反相位关系，即"see-saw"模式。
2018, 36(6): 1148-1156.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.087
摘要:
基于新疆伊犁盆地肖尔布拉克黄土剖面粒度数据，以贝叶斯粒度端元模型法为主，粒级标准偏差法为辅探寻对气候变化响应敏感的粒级组分及其对粉尘来源示踪和古气候重建的意义。研究结果表明粒度端元组分EM1（众数粒径：21.22 μm）代表大气粉尘中较为稳定的背景值，其含量的变化与高空西风环流强度有关。EM2（75.29 μm）主要代表了近源河流沉积物的悬移搬运组分，可视为较敏感的古气候指标。EM3（47.5 μm）也代表了近距离的悬移搬运组分，可能主要由较粗颗粒对地表的碰撞磨蚀作用而产生。EM2记录了深海氧同位素2阶段（MIS2）以来的北大西洋气候波动事件，如Heinrich事件、YD事件等。贝叶斯粒度端元模型能够区分不同的沉积动力过程，在新疆黄土古气候研究中具有广泛的应用前景。
基于新疆伊犁盆地肖尔布拉克黄土剖面粒度数据，以贝叶斯粒度端元模型法为主，粒级标准偏差法为辅探寻对气候变化响应敏感的粒级组分及其对粉尘来源示踪和古气候重建的意义。研究结果表明粒度端元组分EM1（众数粒径：21.22 μm）代表大气粉尘中较为稳定的背景值，其含量的变化与高空西风环流强度有关。EM2（75.29 μm）主要代表了近源河流沉积物的悬移搬运组分，可视为较敏感的古气候指标。EM3（47.5 μm）也代表了近距离的悬移搬运组分，可能主要由较粗颗粒对地表的碰撞磨蚀作用而产生。EM2记录了深海氧同位素2阶段（MIS2）以来的北大西洋气候波动事件，如Heinrich事件、YD事件等。贝叶斯粒度端元模型能够区分不同的沉积动力过程，在新疆黄土古气候研究中具有广泛的应用前景。
2018, 36(6): 1157-1168.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.102
摘要:
基于有孔虫AMS14C年龄年代框架，通过冲绳海槽中南部的OKT12孔沉积物黏土矿物的分析，探讨了16 ka以来冲绳海槽细颗粒沉积物的物源变化及其对源区气候的响应。研究结果显示，10 ka时黏土矿物组成发生明显变化，伊利石、绿泥石含量增加，高岭石、蒙皂石含量减少，指示物源由之前的长江和东海陆架源转变为台湾源。受到海平面上升影响，长江河口和冲绳海槽距离增加，夏季风增强，黑潮增强，既搬运台湾来源物质，又阻碍长江物质跨陆架输运，在这些因素综合作用下，长江物质减少、台湾物质增加。高岭石/（伊利石+绿泥石）和绿泥石/（伊利石+蒙皂石）比值在4 ka以来增加指示全新世晚期台湾源区侵蚀强度发生变化。4 ka前后物源判别显示，OKT12孔沉积物来源由台湾东北部河流变为台湾东南部河流，反映了该时期季风降雨导致源区台湾不同区域的侵蚀差异，可能与ITCZ南移、ENSO活动增强有关。
基于有孔虫AMS14C年龄年代框架，通过冲绳海槽中南部的OKT12孔沉积物黏土矿物的分析，探讨了16 ka以来冲绳海槽细颗粒沉积物的物源变化及其对源区气候的响应。研究结果显示，10 ka时黏土矿物组成发生明显变化，伊利石、绿泥石含量增加，高岭石、蒙皂石含量减少，指示物源由之前的长江和东海陆架源转变为台湾源。受到海平面上升影响，长江河口和冲绳海槽距离增加，夏季风增强，黑潮增强，既搬运台湾来源物质，又阻碍长江物质跨陆架输运，在这些因素综合作用下，长江物质减少、台湾物质增加。高岭石/（伊利石+绿泥石）和绿泥石/（伊利石+蒙皂石）比值在4 ka以来增加指示全新世晚期台湾源区侵蚀强度发生变化。4 ka前后物源判别显示，OKT12孔沉积物来源由台湾东北部河流变为台湾东南部河流，反映了该时期季风降雨导致源区台湾不同区域的侵蚀差异，可能与ITCZ南移、ENSO活动增强有关。
2018, 36(6): 1169-1176.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.107
摘要:
在岩相、阴极发光分析基础上，对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试，重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示，戴家坪组发育钙质古土壤，背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征；钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成，前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光，后者发光呈明亮橘黄色；钙质结核的δ18O值（VPDB）介于-7.96‰~-11.35‰之间，δ13C值（VPDB）为-7.30‰~-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明，钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征，在样品CL-11C4的δ18O值（VPDB）中识别出2条大气方解石线（MCLs），分别为（-9.04±0.18）‰和（-8.03±0.11）‰。进一步根据古纬度和地表温度，估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ18Ow值（VSMOW）为-5.76‰~-6.80‰，与北美近似纬度地区同期的降水一致，为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。
在岩相、阴极发光分析基础上，对湖南茶陵盆地戴家坪组成壤钙质结核进行了碳、氧同位素测试，重建了该区晚白垩世古降水的氧同位素。分析结果显示，戴家坪组发育钙质古土壤，背景岩性以洪积扇环境下形成的副砾岩为特征；钙质结核主要由棕红色微晶方解石基质和浅红色方解石脉构成，前者的阴极发光呈微弱橘红色或不发光，后者发光呈明亮橘黄色；钙质结核的δ18O值（VPDB）介于-7.96‰~-11.35‰之间，δ13C值（VPDB）为-7.30‰~-8.24‰。综合方解石构成、阴极发光和氧同位素表明，钙质结核存在两期方解石沉淀作用。依据氧同位素分布特征，在样品CL-11C4的δ18O值（VPDB）中识别出2条大气方解石线（MCLs），分别为（-9.04±0.18）‰和（-8.03±0.11）‰。进一步根据古纬度和地表温度，估算出茶陵地区晚白垩世晚期的大气降水δ18Ow值（VSMOW）为-5.76‰~-6.80‰，与北美近似纬度地区同期的降水一致，为白垩纪水文循环模型及古大气环流模拟提供了基础参考数据。
2018, 36(6): 1177-1189.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.120
摘要:
构造成岩作用（structural diagenesis）是构造地质学与沉积学交叉融合形成的前沿研究领域，主要研究构造作用、构造和非构造成因的变形构造和变形效应与沉积物（岩）成岩变化之间的相互作用。变形构造及变形过程通过影响成岩流体流动对成岩作用非均质性产生重要影响；与变形构造相关的成岩作用研究则有助于揭示储层成岩演化、流体流动以及构造活动时期、期次及速率等重要信息。构造成岩作用提供了构造-成岩格架下探讨储层演化的新思路，在实际工作中应注意这一思路在储层成因与预测、致密化机制及沉积盆地动力学过程等研究方面的应用。碳酸盐岩变形条带相关研究起步较晚，相对较薄弱，未来应加强这方面的研究；同时亟待建立考虑碳酸盐岩在内的新的变形条带分类体系。目前，不同变形构造之间的研究程度不均衡，变形条带与裂缝几乎构成了构造成岩作用研究的主体；与软沉积物变形构造、砂岩脉等变形构造有关的构造成岩作用研究有待强化。变形构造空间分布预测及其对流体流动影响的研究要综合岩芯、露头及数值模拟等多种资料与方法。国内学者就中国中西部盆地深层系构造作用对储层演化的物理影响开展了研究，并取得了重要进展，构造作用对储层化学变化影响的相关研究已经起步；未来应重视运用构造成岩作用思路探究储层演化与分布的动力机制和过程，推进储层成岩动力学过程和沉积盆地动力学研究。
构造成岩作用（structural diagenesis）是构造地质学与沉积学交叉融合形成的前沿研究领域，主要研究构造作用、构造和非构造成因的变形构造和变形效应与沉积物（岩）成岩变化之间的相互作用。变形构造及变形过程通过影响成岩流体流动对成岩作用非均质性产生重要影响；与变形构造相关的成岩作用研究则有助于揭示储层成岩演化、流体流动以及构造活动时期、期次及速率等重要信息。构造成岩作用提供了构造-成岩格架下探讨储层演化的新思路，在实际工作中应注意这一思路在储层成因与预测、致密化机制及沉积盆地动力学过程等研究方面的应用。碳酸盐岩变形条带相关研究起步较晚，相对较薄弱，未来应加强这方面的研究；同时亟待建立考虑碳酸盐岩在内的新的变形条带分类体系。目前，不同变形构造之间的研究程度不均衡，变形条带与裂缝几乎构成了构造成岩作用研究的主体；与软沉积物变形构造、砂岩脉等变形构造有关的构造成岩作用研究有待强化。变形构造空间分布预测及其对流体流动影响的研究要综合岩芯、露头及数值模拟等多种资料与方法。国内学者就中国中西部盆地深层系构造作用对储层演化的物理影响开展了研究，并取得了重要进展，构造作用对储层化学变化影响的相关研究已经起步；未来应重视运用构造成岩作用思路探究储层演化与分布的动力机制和过程，推进储层成岩动力学过程和沉积盆地动力学研究。
2018, 36(6): 1190-1205.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.068
摘要:
大量的油气勘探开发实践证实碳酸盐岩储层类型主要有礁滩储层、白云岩储层、岩溶储层及裂缝性（灰岩）储层。因此，在进一步的油气勘探生产中，能否成功预测这些储层的分布及评价就成为了关键任务。应用碳酸盐岩台地滩坪组合快速分析法对四川盆地及其周缘6条野外基干剖面进行实测、2口钻井基干剖面进行描述以及81个露头和钻井等资料点的重新解释以及岩石薄片、阴极发光等室内分析。在此基础上，编制了大量的单因素图、综合沉积模式图、储层分布预测图等，并经过综合研究，总结出了"滩、云滩、云溶滩"（加裂缝），储层物性渐次变好的规律。并认为：1）扬子台地龙王庙组，在特殊气候异常蒸发风暴发育时期，海水进退、滩坪出没、云化岩溶等因素共同控制了滩体储层的发育、云化、岩溶等储层优化作用。2）因初始孔隙系统的重要性及其对后期演化提供有利条件，所以同生、准同生及准同生后早期的白云化作用及岩溶作用对储层形成意义重大；表生岩溶作用（及裂缝），既可大大改善储层物性，也可形成新的储集空间。3）扬子台地龙王庙期滩相发育的特殊时期和环境条件——台平、坡陡、盆深的古地理沉积格局，适用"碳酸盐岩台地滩坪组合快速沉积相分析法"。即"以滩为原点"取相对古水深10 m（最佳区间在5~15 m之间），通过岩性、沉积构造（如滩条组合或滩坪组合）等沉积特征快速识别浅水环境和相对深水环境，快速识别沉积相；并对其定量赋值取20 m和0 m，恢复古水深。通过该方法可以快速绘制相对海平面升降变化曲线，识别层序、划分体系域，最终在研究区识别出了"台地之上滩连滩"以及"滩坪组合"的新型沉积模式，为储层的成因和分布研究奠定了可靠的地质学基础。
大量的油气勘探开发实践证实碳酸盐岩储层类型主要有礁滩储层、白云岩储层、岩溶储层及裂缝性（灰岩）储层。因此，在进一步的油气勘探生产中，能否成功预测这些储层的分布及评价就成为了关键任务。应用碳酸盐岩台地滩坪组合快速分析法对四川盆地及其周缘6条野外基干剖面进行实测、2口钻井基干剖面进行描述以及81个露头和钻井等资料点的重新解释以及岩石薄片、阴极发光等室内分析。在此基础上，编制了大量的单因素图、综合沉积模式图、储层分布预测图等，并经过综合研究，总结出了"滩、云滩、云溶滩"（加裂缝），储层物性渐次变好的规律。并认为：1）扬子台地龙王庙组，在特殊气候异常蒸发风暴发育时期，海水进退、滩坪出没、云化岩溶等因素共同控制了滩体储层的发育、云化、岩溶等储层优化作用。2）因初始孔隙系统的重要性及其对后期演化提供有利条件，所以同生、准同生及准同生后早期的白云化作用及岩溶作用对储层形成意义重大；表生岩溶作用（及裂缝），既可大大改善储层物性，也可形成新的储集空间。3）扬子台地龙王庙期滩相发育的特殊时期和环境条件——台平、坡陡、盆深的古地理沉积格局，适用"碳酸盐岩台地滩坪组合快速沉积相分析法"。即"以滩为原点"取相对古水深10 m（最佳区间在5~15 m之间），通过岩性、沉积构造（如滩条组合或滩坪组合）等沉积特征快速识别浅水环境和相对深水环境，快速识别沉积相；并对其定量赋值取20 m和0 m，恢复古水深。通过该方法可以快速绘制相对海平面升降变化曲线，识别层序、划分体系域，最终在研究区识别出了"台地之上滩连滩"以及"滩坪组合"的新型沉积模式，为储层的成因和分布研究奠定了可靠的地质学基础。
2018, 36(6): 1206-1217.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.092
摘要:
塔里木盆地顺南地区多口钻井揭示在白云岩储层中天然气富集成藏，但白云岩储层的成因存在争议。顺南501井鹰山组取芯段发育白云岩储层，为研究该地区白云岩储层成因提供了条件。通过岩芯观察与描述、显微岩石学、成岩作用与序列研究、基于铸体薄片的孔隙图像分析、计算机断层扫描、电子探针背散射成像与微量元素Fe、Mn定量、流体包裹体等技术手段，研究了白云岩储层特征与成因。结果表明，白云岩储层类型为裂缝-孔隙型，主要储集空间为裂缝-扩溶缝、晶间孔-晶间溶孔，孔隙发育与裂缝具有明显相关关系。热液矿物萤石与方解石呈共生关系充填于裂缝与孔隙空间。裂缝与孔隙附近的白云石、白云石环边以及与萤石共生的方解石均具有较高的FeO、MnO含量。萤石发育成群无色透明盐水包裹体，均一温度为165℃~175℃、盐度为15.5~17.5 wt.% NaCl equiv.。热液流体活动对围岩的改造导致局部方解石、白云石富Fe2+、Mn2+，同时提供了萤石结晶所需要的F-。一方面热液流体改造白云岩形成储集空间，另一方面以萤石与方解石为代表的热液矿物则充填裂缝与孔隙。因此，构造-热液流体活动在一定程度上影响了白云岩储集空间的形成。
塔里木盆地顺南地区多口钻井揭示在白云岩储层中天然气富集成藏，但白云岩储层的成因存在争议。顺南501井鹰山组取芯段发育白云岩储层，为研究该地区白云岩储层成因提供了条件。通过岩芯观察与描述、显微岩石学、成岩作用与序列研究、基于铸体薄片的孔隙图像分析、计算机断层扫描、电子探针背散射成像与微量元素Fe、Mn定量、流体包裹体等技术手段，研究了白云岩储层特征与成因。结果表明，白云岩储层类型为裂缝-孔隙型，主要储集空间为裂缝-扩溶缝、晶间孔-晶间溶孔，孔隙发育与裂缝具有明显相关关系。热液矿物萤石与方解石呈共生关系充填于裂缝与孔隙空间。裂缝与孔隙附近的白云石、白云石环边以及与萤石共生的方解石均具有较高的FeO、MnO含量。萤石发育成群无色透明盐水包裹体，均一温度为165℃~175℃、盐度为15.5~17.5 wt.% NaCl equiv.。热液流体活动对围岩的改造导致局部方解石、白云石富Fe2+、Mn2+，同时提供了萤石结晶所需要的F-。一方面热液流体改造白云岩形成储集空间，另一方面以萤石与方解石为代表的热液矿物则充填裂缝与孔隙。因此，构造-热液流体活动在一定程度上影响了白云岩储集空间的形成。
2018, 36(6): 1218-1232.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.084
摘要:
微生物碳酸盐岩储层是油气地质学研究的重要领域，针对古老深埋的塔里木盆地肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩存在的优质储层争议和储层成因问题，通过野外观察、剖面测量、密集取样、物性测试、薄片分析和CT扫描等手段，对柯坪野外露头区的肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩储层进行了系统调查与分析。结果表明，肖尔布拉克组的优质微生物碳酸盐岩储层为具有亮晶凝块结构的层状凝块石建造，其储层孔隙度最大值为9.35%，孔隙度介于2.69%~9.35%之间的比例为70.3%，平均值为5.07%，且其储层孔隙度和平行渗透率具有极好的线性正相关性。这些优质储层的储集空间类型包括粒间孔、晶间孔、粒间溶孔、晶间溶孔、扩溶孔和溶洞6类。潮下带上部高能原始沉积环境中形成的亮晶凝块结构为优质储层的形成提供了微生物沉积作用上的先决条件；热液溶蚀作用形成大量大孔径的组构非选择性扩溶孔和溶洞则是优质储层形成过程中至关重要的成岩作用过程，极大地提高了层状凝块石建造的孔隙度。这将进一步深化对肖尔布拉克组优质微生物碳酸盐岩储层类型和成因的认识。
微生物碳酸盐岩储层是油气地质学研究的重要领域，针对古老深埋的塔里木盆地肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩存在的优质储层争议和储层成因问题，通过野外观察、剖面测量、密集取样、物性测试、薄片分析和CT扫描等手段，对柯坪野外露头区的肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩储层进行了系统调查与分析。结果表明，肖尔布拉克组的优质微生物碳酸盐岩储层为具有亮晶凝块结构的层状凝块石建造，其储层孔隙度最大值为9.35%，孔隙度介于2.69%~9.35%之间的比例为70.3%，平均值为5.07%，且其储层孔隙度和平行渗透率具有极好的线性正相关性。这些优质储层的储集空间类型包括粒间孔、晶间孔、粒间溶孔、晶间溶孔、扩溶孔和溶洞6类。潮下带上部高能原始沉积环境中形成的亮晶凝块结构为优质储层的形成提供了微生物沉积作用上的先决条件；热液溶蚀作用形成大量大孔径的组构非选择性扩溶孔和溶洞则是优质储层形成过程中至关重要的成岩作用过程，极大地提高了层状凝块石建造的孔隙度。这将进一步深化对肖尔布拉克组优质微生物碳酸盐岩储层类型和成因的认识。
2018, 36(6): 1233-1242.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.088
摘要:
塔中地区鹰山组为大型岩溶风化壳型油气藏。上奥陶统良里塔格组与中下奥陶统鹰山组地层暴露时间短，导致表层岩溶作用弱，古岩溶河流欠发育。利用地震沉积学（地震切片技术）以及三维立体雕刻等技术，在鹰山组内发现了2套岩溶古河道系统，根据河道发育古地貌以及河道的形态将河道分为明河、暗河。通过岩性以及测井资料确定了不同类型河道的充填物，并对本区储层进行了综合评价：明河相关的储层，在暴露期大部分被泥岩充填，明河相关的储层发育区为不利区；暗河相关储层发育区，储集空间充填程度低、具有完整的储盖组合，结合已钻结果，证实为有利储层发育区。河道的发现为塔中地区碳酸盐岩储层成因提供了新的解释。
塔中地区鹰山组为大型岩溶风化壳型油气藏。上奥陶统良里塔格组与中下奥陶统鹰山组地层暴露时间短，导致表层岩溶作用弱，古岩溶河流欠发育。利用地震沉积学（地震切片技术）以及三维立体雕刻等技术，在鹰山组内发现了2套岩溶古河道系统，根据河道发育古地貌以及河道的形态将河道分为明河、暗河。通过岩性以及测井资料确定了不同类型河道的充填物，并对本区储层进行了综合评价：明河相关的储层，在暴露期大部分被泥岩充填，明河相关的储层发育区为不利区；暗河相关储层发育区，储集空间充填程度低、具有完整的储盖组合，结合已钻结果，证实为有利储层发育区。河道的发现为塔中地区碳酸盐岩储层成因提供了新的解释。
2018, 36(6): 1243-1255.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.163
摘要:
上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组是一套黑色富有机质海相页岩，而龙马溪组底部的高伽马（GR）层段为主要产气层段，研究GR峰的沉积成因，对页岩气的勘探开发具有重要意义。利用常规测井和能谱测井、岩芯、岩石薄片、微量元素、矿物成分等资料，对GR峰层段划分五峰组上部页岩A段、五峰组顶部观音桥B段、龙马溪组底部GR峰值C段以及龙马溪组底部次峰D段四个沉积阶段，进而分析了各个阶段的U、TH、K与GR的相关性以及沉积变化特征。研究显示：高GR峰的出现是由于铀元素富集主导的；探讨沉积阶段内多种地质事件引起的沉积环境、有机质、黏土矿物以及含铁、含磷矿物的变化特征及其对铀元素富集的促进作用；高GR峰的出现是一次集合地质事件的地质响应，是由冰期末期的快速海侵、海水分层、陆上火山喷发以及海底岩浆热液等综合因素导致的；根据五峰组顶部观音桥层沉积特征显示，观音桥冰期的成因符合"冰川灾变"和"雪球假说"，一定程度上促进了高GR峰的形成。
上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组是一套黑色富有机质海相页岩，而龙马溪组底部的高伽马（GR）层段为主要产气层段，研究GR峰的沉积成因，对页岩气的勘探开发具有重要意义。利用常规测井和能谱测井、岩芯、岩石薄片、微量元素、矿物成分等资料，对GR峰层段划分五峰组上部页岩A段、五峰组顶部观音桥B段、龙马溪组底部GR峰值C段以及龙马溪组底部次峰D段四个沉积阶段，进而分析了各个阶段的U、TH、K与GR的相关性以及沉积变化特征。研究显示：高GR峰的出现是由于铀元素富集主导的；探讨沉积阶段内多种地质事件引起的沉积环境、有机质、黏土矿物以及含铁、含磷矿物的变化特征及其对铀元素富集的促进作用；高GR峰的出现是一次集合地质事件的地质响应，是由冰期末期的快速海侵、海水分层、陆上火山喷发以及海底岩浆热液等综合因素导致的；根据五峰组顶部观音桥层沉积特征显示，观音桥冰期的成因符合"冰川灾变"和"雪球假说"，一定程度上促进了高GR峰的形成。
2018, 36(6): 1256-1266.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.096
摘要:
通过Rock-Eval、饱和烃色谱质谱、电感耦合等离子质谱分析和X荧光光谱等测试方法，对南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段2油组和3油组泥页岩开展了有机质丰度、类型，生物标志化合物特征和常微量元素参数综合分析，探讨了湖相富有机质泥页岩地球化学特征及其沉积环境，并建立了富有机质泥页岩发育模式。研究结果表明，2油组沉积时期，泥页岩有机碳含量相对较低，湖盆内的有机质由水生生物和陆源有机质共同供给，有机质类型从Ⅰ型到Ⅲ型均有分布，高盐度下的水体分层和还原环境为有机质提供了良好的保存条件，但高盐环境抑制了水生生物的繁盛，一定程度上降低了湖泊生产力，此外较高的陆源碎屑的输入稀释了湖泊生产力，不利于有机质的富集；而3油组沉积时期，泥页岩有机碳含量相对较高，有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主，尽管水体盐度降低，分层作用减弱，但是缺氧的还原环境为有机质提供了保存条件，该环境下的湖泊高生产力是富有机质页岩形成的主控因素。
通过Rock-Eval、饱和烃色谱质谱、电感耦合等离子质谱分析和X荧光光谱等测试方法，对南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段2油组和3油组泥页岩开展了有机质丰度、类型，生物标志化合物特征和常微量元素参数综合分析，探讨了湖相富有机质泥页岩地球化学特征及其沉积环境，并建立了富有机质泥页岩发育模式。研究结果表明，2油组沉积时期，泥页岩有机碳含量相对较低，湖盆内的有机质由水生生物和陆源有机质共同供给，有机质类型从Ⅰ型到Ⅲ型均有分布，高盐度下的水体分层和还原环境为有机质提供了良好的保存条件，但高盐环境抑制了水生生物的繁盛，一定程度上降低了湖泊生产力，此外较高的陆源碎屑的输入稀释了湖泊生产力，不利于有机质的富集；而3油组沉积时期，泥页岩有机碳含量相对较高，有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主，尽管水体盐度降低，分层作用减弱，但是缺氧的还原环境为有机质提供了保存条件，该环境下的湖泊高生产力是富有机质页岩形成的主控因素。
2018, 36(6): 1267-1276.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2018.095
摘要:
高邮凹陷戴南组沉积时期，在中-新生代构造运动的影响下，古地震活动强烈，岩层中发育了一系列与古地震有关的准同生变形构造。诸如液化岩脉、液化角砾岩、枕状层、环状层理及震褶层等液化挤压变形构造；又可见阶梯状断层、震裂岩、自碎角砾岩、内碎屑副角砾等脆性变形构造。另外，在岩芯观察的过程中发现，这些地震作用变形构造层往往与地震作用下的重力流沉积岩层相伴生，在此基础上通过总结区域联井和单井序列，刻画出了研究区震积岩的垂向序列。结合研究区油气成藏特征，从油气运移、储集和封堵三个方面对地震事件的油气地质意义进行了讨论，在此基础之上，提供了一个新的勘探方向，打破以往"环凹找油"的勘探思路，认为深凹带砂体也具有重要的勘探价值。
高邮凹陷戴南组沉积时期，在中-新生代构造运动的影响下，古地震活动强烈，岩层中发育了一系列与古地震有关的准同生变形构造。诸如液化岩脉、液化角砾岩、枕状层、环状层理及震褶层等液化挤压变形构造；又可见阶梯状断层、震裂岩、自碎角砾岩、内碎屑副角砾等脆性变形构造。另外，在岩芯观察的过程中发现，这些地震作用变形构造层往往与地震作用下的重力流沉积岩层相伴生，在此基础上通过总结区域联井和单井序列，刻画出了研究区震积岩的垂向序列。结合研究区油气成藏特征，从油气运移、储集和封堵三个方面对地震事件的油气地质意义进行了讨论，在此基础之上，提供了一个新的勘探方向，打破以往"环凹找油"的勘探思路，认为深凹带砂体也具有重要的勘探价值。
