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2026年 第44卷 第3期
2026, 44(3): 799-824.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.117
摘要:
意义 细粒沉积物搬运机理研究是细粒沉积物“源—汇”系统理论中的重要一环,对恢复沉积环境、理解细粒沉积物分布和预测非常规油气资源等方面具有重要意义。由于细粒沉积物粒度细小,不便观察,且搬运方式多样,不同搬运方式对应多种沉积构造,因此,细粒沉积物搬运机理的研究进展缓慢。纵观国内外现有的研究成果,目前尚缺乏针对细粒沉积物搬运机理研究成果的梳理和总结。 【进展 】综合当前的研究成果,系统梳理了细粒沉积物的搬运方式及沉积特征,将细粒沉积物搬运方式分为物理搬运、化学搬运和生物搬运三大类。物理搬运包括河水、大气、底流、异轻流和六种重力流搬运,河水和大气搬运依靠流水或风的动力,克服细粒物质的重力作用,实现对细粒物质的搬运,搬运的驱动力主要是推移力和载荷力;底流、异轻流和重力流搬运由潮汐、风力、地震、洪水、风暴、火山喷发等方式触发,搬运的驱动力主要是重力。黏土矿物、溶解有机碳、碳酸盐类矿物、铁质矿物等呈胶体溶液或真溶液被搬运;溶解物质受环境的pH值、Eh值、温度、压力、离子浓度或电荷等影响,能够通过化学方式搬运。生物吸收富集、生物活动引起环境改变和生物扰动均能影响细粒物质的形成和搬运。 【结论与展望】 物理搬运方式以推移力、载荷力和重力等作用为驱动力,可形成丰富的沉积构造;化学搬运主要涉及溶解物质,受pH值、温度等环境因素影响;生物搬运通过吸收富集、改变环境和生物扰动等方式影响细粒物质搬运。未来应聚焦于细粒沉积物搬运机制间的相互作用,提高沉积构造识别精度,重视模拟实验研究,加强化学作用和生物作用定量化分析,以提升对细粒沉积物搬运过程的认识,推动细粒沉积学理论向前发展。
意义 细粒沉积物搬运机理研究是细粒沉积物“源—汇”系统理论中的重要一环,对恢复沉积环境、理解细粒沉积物分布和预测非常规油气资源等方面具有重要意义。由于细粒沉积物粒度细小,不便观察,且搬运方式多样,不同搬运方式对应多种沉积构造,因此,细粒沉积物搬运机理的研究进展缓慢。纵观国内外现有的研究成果,目前尚缺乏针对细粒沉积物搬运机理研究成果的梳理和总结。 【进展 】综合当前的研究成果,系统梳理了细粒沉积物的搬运方式及沉积特征,将细粒沉积物搬运方式分为物理搬运、化学搬运和生物搬运三大类。物理搬运包括河水、大气、底流、异轻流和六种重力流搬运,河水和大气搬运依靠流水或风的动力,克服细粒物质的重力作用,实现对细粒物质的搬运,搬运的驱动力主要是推移力和载荷力;底流、异轻流和重力流搬运由潮汐、风力、地震、洪水、风暴、火山喷发等方式触发,搬运的驱动力主要是重力。黏土矿物、溶解有机碳、碳酸盐类矿物、铁质矿物等呈胶体溶液或真溶液被搬运;溶解物质受环境的pH值、Eh值、温度、压力、离子浓度或电荷等影响,能够通过化学方式搬运。生物吸收富集、生物活动引起环境改变和生物扰动均能影响细粒物质的形成和搬运。 【结论与展望】 物理搬运方式以推移力、载荷力和重力等作用为驱动力,可形成丰富的沉积构造;化学搬运主要涉及溶解物质,受pH值、温度等环境因素影响;生物搬运通过吸收富集、改变环境和生物扰动等方式影响细粒物质搬运。未来应聚焦于细粒沉积物搬运机制间的相互作用,提高沉积构造识别精度,重视模拟实验研究,加强化学作用和生物作用定量化分析,以提升对细粒沉积物搬运过程的认识,推动细粒沉积学理论向前发展。
2026, 44(3): 825-840.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.123
摘要:
目的 潮汐营力对海洋陆架三角洲形态规模及分支河道的发育演化具有重要影响,不同幅度的潮差对陆架三角洲坝体及分支河道定量控制机理是当前热点科学问题。 方法 采用单因素控制的方法,基于Delft3D水动力模拟软件设置无、小、中、大潮差四组对照组,分析不同潮差控制下陆架三角洲关键地质体的演化规律。 结果 实验结果表明,在无潮汐作用影响时,分支河道的下切深度和宽度随着流动距离增加逐渐减少;而在加入潮汐作用后,分流河道的数量随着潮差的增大而减小,但河道的下切程度及宽度均增加。无潮汐作用时分支河道的宽深比介于2~10,在小潮差时宽深比则呈下降趋势直至0,中潮差和大潮差影响下河道宽深比分别对应于0~3和2~4范围。 结论 潮汐作用有利于增加砂体的宽厚比,且随着潮差的增大,三角洲在平面上的形态变化越稳定;潮汐影响下的三角洲中分支河道的数量显著减少,这主要归因于潮汐在横向上周期性的涌入和退却,它促进了横向河道及潮汐通道的形成。中—大潮差影响下分支河道侧向迁移距离短,分支河道更稳定,坝体相互之间更为孤立,为类似地下沉积体储层构型分析提供重要参考依据。
目的 潮汐营力对海洋陆架三角洲形态规模及分支河道的发育演化具有重要影响,不同幅度的潮差对陆架三角洲坝体及分支河道定量控制机理是当前热点科学问题。 方法 采用单因素控制的方法,基于Delft3D水动力模拟软件设置无、小、中、大潮差四组对照组,分析不同潮差控制下陆架三角洲关键地质体的演化规律。 结果 实验结果表明,在无潮汐作用影响时,分支河道的下切深度和宽度随着流动距离增加逐渐减少;而在加入潮汐作用后,分流河道的数量随着潮差的增大而减小,但河道的下切程度及宽度均增加。无潮汐作用时分支河道的宽深比介于2~10,在小潮差时宽深比则呈下降趋势直至0,中潮差和大潮差影响下河道宽深比分别对应于0~3和2~4范围。 结论 潮汐作用有利于增加砂体的宽厚比,且随着潮差的增大,三角洲在平面上的形态变化越稳定;潮汐影响下的三角洲中分支河道的数量显著减少,这主要归因于潮汐在横向上周期性的涌入和退却,它促进了横向河道及潮汐通道的形成。中—大潮差影响下分支河道侧向迁移距离短,分支河道更稳定,坝体相互之间更为孤立,为类似地下沉积体储层构型分析提供重要参考依据。
2026, 44(3): 841-855.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.088
摘要:
目的 国内外学者对砂质辫状河三角洲的研究获得了丰富的成果,但对砂质辫状河三角洲的沉积特征以及演化规律有着不同的观点,特别是对于河口坝、分流砂坝等沉积单元的认识有待进一步探讨。 方法 基于油田地下储层资料,利用Delft3D沉积数值模拟软件再现砂质辫状河三角洲入湖生长演化过程,总结砂质辫状河三角洲沉积特征和演化规律。 结果 (1)砂质辫状河三角洲的演化可划分为三个阶段。(2)初期阶段三角洲生长最快,平均直径增长速率大于6 m/step,辫状河携带沉积物入湖快速卸载形成大型朵状河口坝,此时三角洲整体处于水面之下。(3)中期阶段三角洲平原持续生长,三角洲前缘面积较大,占三角洲整体面积50%以上,且发育连片砂体。(4)晚期阶段三角洲发育缓慢,平均直径增长速率维持在1 m/step,前缘面积较小,小于三角洲整体面积的20%。(5)三角洲平原发育大量分流河道和串沟水道,分流砂坝存在多种改造方式。(6)三角洲前缘砂坝存在不同程度的叠置关系和韵律组合特征,分流砂坝在残余河口坝之上发育。 结论 该研究建立了砂质辫状河三角洲沉积模式,为成因上识别分流砂坝与河口坝提供参考,为提升地下储层构型研究奠定基础。
目的 国内外学者对砂质辫状河三角洲的研究获得了丰富的成果,但对砂质辫状河三角洲的沉积特征以及演化规律有着不同的观点,特别是对于河口坝、分流砂坝等沉积单元的认识有待进一步探讨。 方法 基于油田地下储层资料,利用Delft3D沉积数值模拟软件再现砂质辫状河三角洲入湖生长演化过程,总结砂质辫状河三角洲沉积特征和演化规律。 结果 (1)砂质辫状河三角洲的演化可划分为三个阶段。(2)初期阶段三角洲生长最快,平均直径增长速率大于6 m/step,辫状河携带沉积物入湖快速卸载形成大型朵状河口坝,此时三角洲整体处于水面之下。(3)中期阶段三角洲平原持续生长,三角洲前缘面积较大,占三角洲整体面积50%以上,且发育连片砂体。(4)晚期阶段三角洲发育缓慢,平均直径增长速率维持在1 m/step,前缘面积较小,小于三角洲整体面积的20%。(5)三角洲平原发育大量分流河道和串沟水道,分流砂坝存在多种改造方式。(6)三角洲前缘砂坝存在不同程度的叠置关系和韵律组合特征,分流砂坝在残余河口坝之上发育。 结论 该研究建立了砂质辫状河三角洲沉积模式,为成因上识别分流砂坝与河口坝提供参考,为提升地下储层构型研究奠定基础。
2026, 44(3): 856-868.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.124
摘要:
目的 分支河流体系(Distributive Fluvial System,DFS)广泛发育于现代和古代沉积地层,是重要的油气储层。在低可容空间且物源供给充足的狭长浅水湖盆内可能发育多个互相影响的DFS,并演化出轴向河流。这种在狭长浅水湖盆内发育的多个DFS和轴向河流的发育过程、沉积特征、砂体展布规律以及各沉积单元之间的相互影响关系尚不明确。 方法 通过水槽模拟实验再现其沉积过程,使用高精度的3D扫描仪配合自研程序对沉积区进行三维可视化分析,明确DFS的阶段性演化特征。 结果 (1)随着DFS规模扩大,DFS表面的水流逐渐聚集,初始流态为片流,随后演化为非限制性水流,最终为限制性水流;(2)随着盆地可容纳空间变小,盆地内的轴向水流逐渐汇聚成轴向河流,轴向河流对两侧的DFS产生破坏作用并不断决口,最终在盆地内轴向河流下游形成大规模的河道沉积;(3)狭长浅水湖盆发育多个DFS时,沉积砂体主要集中在物源附近的DFS处以及轴向河流下游,盆地发育时间越久,河流沉积规模越大。 结论 从盆地尺度刻画了物源供给充足的狭长浅水湖盆沉积发育模式,明确了DFS和轴向河流砂体展布规律,为油气勘探和分支河流体系研究提供理论支持。
目的 分支河流体系(Distributive Fluvial System,DFS)广泛发育于现代和古代沉积地层,是重要的油气储层。在低可容空间且物源供给充足的狭长浅水湖盆内可能发育多个互相影响的DFS,并演化出轴向河流。这种在狭长浅水湖盆内发育的多个DFS和轴向河流的发育过程、沉积特征、砂体展布规律以及各沉积单元之间的相互影响关系尚不明确。 方法 通过水槽模拟实验再现其沉积过程,使用高精度的3D扫描仪配合自研程序对沉积区进行三维可视化分析,明确DFS的阶段性演化特征。 结果 (1)随着DFS规模扩大,DFS表面的水流逐渐聚集,初始流态为片流,随后演化为非限制性水流,最终为限制性水流;(2)随着盆地可容纳空间变小,盆地内的轴向水流逐渐汇聚成轴向河流,轴向河流对两侧的DFS产生破坏作用并不断决口,最终在盆地内轴向河流下游形成大规模的河道沉积;(3)狭长浅水湖盆发育多个DFS时,沉积砂体主要集中在物源附近的DFS处以及轴向河流下游,盆地发育时间越久,河流沉积规模越大。 结论 从盆地尺度刻画了物源供给充足的狭长浅水湖盆沉积发育模式,明确了DFS和轴向河流砂体展布规律,为油气勘探和分支河流体系研究提供理论支持。
2026, 44(3): 869-882.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.106
摘要:
目的 西湖凹陷平北地区始新统平湖组、宝石组含有丰富的遗迹化石,研究其遗迹组构特征与分布及沉积环境指示意义,对研究区沉积体系划分具有现实意义。 方法 通过岩心观测,鉴定研究区遗迹化石与遗迹组构,并利用IDIPA技术客观量化遗迹化石丰度,从而精确判定其生物扰动指数与遗迹组构指数。结合各遗迹学参数,总结该地区遗迹组构的平面分布与垂向演化特征。 结果 (1)共识别6个遗迹化石属,划分出4种遗迹组构:Planolites遗迹组构、Thalassinoides遗迹组构、Teichichnus遗迹组构以及Beaconites遗迹组构。(2)遗迹组构由南至北呈现Thalassinoides → Teichichnus → Planolites → Beaconites的演变规律,与区域沉积分区和古气候分析结果吻合。(3)研究区平湖组到宝石组同类遗迹化石增大、生物种类逐渐增多、生物扰动程度加剧,生物习性不断进化,表现出平湖组到宝石组沉积环境由贫氧到富氧的变化过程。 结论 综合遗迹化石、遗迹组构定量分析结果,在平面与垂向上建立了平北地区平湖组—宝石组各遗迹组构与沉积环境的响应关系,研究成果从生物遗迹学角度对西湖凹陷始新统沉积环境的变化提供了新证据。
目的 西湖凹陷平北地区始新统平湖组、宝石组含有丰富的遗迹化石,研究其遗迹组构特征与分布及沉积环境指示意义,对研究区沉积体系划分具有现实意义。 方法 通过岩心观测,鉴定研究区遗迹化石与遗迹组构,并利用IDIPA技术客观量化遗迹化石丰度,从而精确判定其生物扰动指数与遗迹组构指数。结合各遗迹学参数,总结该地区遗迹组构的平面分布与垂向演化特征。 结果 (1)共识别6个遗迹化石属,划分出4种遗迹组构:Planolites遗迹组构、Thalassinoides遗迹组构、Teichichnus遗迹组构以及Beaconites遗迹组构。(2)遗迹组构由南至北呈现Thalassinoides → Teichichnus → Planolites → Beaconites的演变规律,与区域沉积分区和古气候分析结果吻合。(3)研究区平湖组到宝石组同类遗迹化石增大、生物种类逐渐增多、生物扰动程度加剧,生物习性不断进化,表现出平湖组到宝石组沉积环境由贫氧到富氧的变化过程。 结论 综合遗迹化石、遗迹组构定量分析结果,在平面与垂向上建立了平北地区平湖组—宝石组各遗迹组构与沉积环境的响应关系,研究成果从生物遗迹学角度对西湖凹陷始新统沉积环境的变化提供了新证据。
2026, 44(3): 883-902.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.133
摘要:
意义 泥炭沼泽作为古野火事件和古气候信息的沉积载体,在全球碳循环中发挥重要作用。通过系统梳理泥炭沼泽野火类型,结合燃烧产物木炭等明确野火产物相关学术术语,讨论泥炭沼泽野火的碳源和碳汇效应,为深时碳循环研究提供借鉴。 【进展】 野火产物木炭,近似等同于煤中惰质体,是植物不完全燃烧残留体,是一种相对稳定的碳储,木炭也能够提供千年至亿年地质历史中野火活动记录。木炭物质组成(如多糖和木质素)和微观结构(如细胞壁均质化)的变化能够反映古野火温度范围,结合反射率和惰质体含量等指标,可以恢复古野火类型和约束古氧气含量。野火对全球碳循环的影响包括短期(年尺度)碳源和长期(百万年尺度)碳汇效应,野火导致直接大量碳排放和深层泥炭燃烧的碳释放。但野火驱动下的土壤微生物、聚集体和有机质的持久性变化,可直接抵消部分碳损,同时木炭可提供稳定碳储。 【结论与展望】 在正常埋藏条件下泥炭地碳循环模型的基础上,引入野火、土壤聚集体、真菌和细菌等影响因子,提出火后泥炭地碳循环模型。利用惰质体野火成因和温室气体排放模型,以东北地区早白垩世泥炭成煤沼泽野火的碳排放与碳储存量为例,结果表明森林植被生长和泥炭地长期(百万年尺度)碳汇完全有能力中和野火带来的短期(年尺度)碳源效应。未来评价野火深时碳循环响应时,需考虑时间周期长短和野火强度,提高野火导致气候变化和环境演变的认识,以推动深时—现今气候变化和碳循环研究的深度融合。
意义 泥炭沼泽作为古野火事件和古气候信息的沉积载体,在全球碳循环中发挥重要作用。通过系统梳理泥炭沼泽野火类型,结合燃烧产物木炭等明确野火产物相关学术术语,讨论泥炭沼泽野火的碳源和碳汇效应,为深时碳循环研究提供借鉴。 【进展】 野火产物木炭,近似等同于煤中惰质体,是植物不完全燃烧残留体,是一种相对稳定的碳储,木炭也能够提供千年至亿年地质历史中野火活动记录。木炭物质组成(如多糖和木质素)和微观结构(如细胞壁均质化)的变化能够反映古野火温度范围,结合反射率和惰质体含量等指标,可以恢复古野火类型和约束古氧气含量。野火对全球碳循环的影响包括短期(年尺度)碳源和长期(百万年尺度)碳汇效应,野火导致直接大量碳排放和深层泥炭燃烧的碳释放。但野火驱动下的土壤微生物、聚集体和有机质的持久性变化,可直接抵消部分碳损,同时木炭可提供稳定碳储。 【结论与展望】 在正常埋藏条件下泥炭地碳循环模型的基础上,引入野火、土壤聚集体、真菌和细菌等影响因子,提出火后泥炭地碳循环模型。利用惰质体野火成因和温室气体排放模型,以东北地区早白垩世泥炭成煤沼泽野火的碳排放与碳储存量为例,结果表明森林植被生长和泥炭地长期(百万年尺度)碳汇完全有能力中和野火带来的短期(年尺度)碳源效应。未来评价野火深时碳循环响应时,需考虑时间周期长短和野火强度,提高野火导致气候变化和环境演变的认识,以推动深时—现今气候变化和碳循环研究的深度融合。
2026, 44(3): 903-920.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.126
摘要:
目的 在海相托阿尔期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,T-OAE)地层中,大量菱铁矿的形成被认为与该事件时期低硫酸盐浓度以及内陆铁的供应增加有关。在同期的湖相地层中也发育丰富的菱铁矿,然而,关于湖相菱铁矿的成因机制及其与T-OAE之间的联系尚未有研究。因此,探究湖相菱铁矿的形成机制对认识T-OAE时期湖泊的生物地球化学循环过程具有重要意义。 方法 对湖相安崖剖面中的菱铁矿样品进行矿物学和碳同位素地球化学分析,结合主、微量元素对菱铁矿铁源、碳源以及沉积环境进行研究,探讨其形成机制及其与T-OAE的联系。 结果 扫描电镜(SEM)下观察到黄铁矿与菱铁矿存在共生现象;菱铁矿的无机碳同位素(δ13Ccarb)值范围变化较广,介于-11.25‰~16.32‰;菱铁矿有机碳同位素(δ13Corg)值则介于-32.03‰~-14.33‰;稀土元素特征表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,并且存在Eu负异常,其值介于0.69~0.85。 结论 安崖剖面T-OAE时期菱铁矿样品的铁源主要来自陆源输入,碳源则分别来自产甲烷带产生的HCO3 - ,以及次氧化带有机质分解和甲烷有氧氧化所产生的碳。菱铁矿形成时的流体环境为次氧化—缺氧环境。T-OAE时期大陆风化作用的加剧和地表径流输入的增多为湖泊输入了丰富的铁源。同时,该时期广泛的缺氧条件、充足的有机质含量,以及湖泊自身相对较低的硫酸盐浓度,为菱铁矿铁的形成提供了有利的条件。
目的 在海相托阿尔期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,T-OAE)地层中,大量菱铁矿的形成被认为与该事件时期低硫酸盐浓度以及内陆铁的供应增加有关。在同期的湖相地层中也发育丰富的菱铁矿,然而,关于湖相菱铁矿的成因机制及其与T-OAE之间的联系尚未有研究。因此,探究湖相菱铁矿的形成机制对认识T-OAE时期湖泊的生物地球化学循环过程具有重要意义。 方法 对湖相安崖剖面中的菱铁矿样品进行矿物学和碳同位素地球化学分析,结合主、微量元素对菱铁矿铁源、碳源以及沉积环境进行研究,探讨其形成机制及其与T-OAE的联系。 结果 扫描电镜(SEM)下观察到黄铁矿与菱铁矿存在共生现象;菱铁矿的无机碳同位素(δ13Ccarb)值范围变化较广,介于-11.25‰~16.32‰;菱铁矿有机碳同位素(δ13Corg)值则介于-32.03‰~-14.33‰;稀土元素特征表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,并且存在Eu负异常,其值介于0.69~0.85。 结论 安崖剖面T-OAE时期菱铁矿样品的铁源主要来自陆源输入,碳源则分别来自产甲烷带产生的HCO
2026, 44(3): 921-944.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.118
摘要:
目的 丹霞地层是白垩纪陆相红层的典型代表,解读其所蕴含的气候信息对于研究红层沉积过程及白垩纪地质事件具有重要的指示意义。 方法 以丹霞盆地上白垩统长坝组二段、长坝组四段及丹霞组锦石岩段的陆相湖盆细粒碎屑岩为研究对象,综合运用沉积学、元素地球化学等多种方法,探讨其沉积环境及晚白垩世关键气候时段(赛诺曼期、土伦期、坎潘期)的古气候意义。 结果 长坝组二段、长坝组四段及丹霞组锦石岩段的细粒碎屑岩沉积期主要处于温暖湿润的气候阶段,水体呈次氧化—氧化性质。沉积水体以半咸水为主,局部高盐度半咸水、低氧环境(长坝组四段)与区域湖泊萎缩和气候干旱化过程密切相关。湖泊水体(水深变化)表现出先萎缩后扩张、逐渐萎缩以及先扩张后萎缩的变化趋势,大致与沉积相及环境等变化相吻合。 结论 丹霞盆地的上白垩统陆相湖盆沉积记录了在晚白垩世全球气候格局背景下,山间小盆地受地形地貌等局部特征显著影响的气候演化信息。
目的 丹霞地层是白垩纪陆相红层的典型代表,解读其所蕴含的气候信息对于研究红层沉积过程及白垩纪地质事件具有重要的指示意义。 方法 以丹霞盆地上白垩统长坝组二段、长坝组四段及丹霞组锦石岩段的陆相湖盆细粒碎屑岩为研究对象,综合运用沉积学、元素地球化学等多种方法,探讨其沉积环境及晚白垩世关键气候时段(赛诺曼期、土伦期、坎潘期)的古气候意义。 结果 长坝组二段、长坝组四段及丹霞组锦石岩段的细粒碎屑岩沉积期主要处于温暖湿润的气候阶段,水体呈次氧化—氧化性质。沉积水体以半咸水为主,局部高盐度半咸水、低氧环境(长坝组四段)与区域湖泊萎缩和气候干旱化过程密切相关。湖泊水体(水深变化)表现出先萎缩后扩张、逐渐萎缩以及先扩张后萎缩的变化趋势,大致与沉积相及环境等变化相吻合。 结论 丹霞盆地的上白垩统陆相湖盆沉积记录了在晚白垩世全球气候格局背景下,山间小盆地受地形地貌等局部特征显著影响的气候演化信息。
2026, 44(3): 945-960.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.097
摘要:
目的 加积型红土的风化记录一直是中亚热带(25°~31° N)地区第四纪环境演变研究的重要内容。然而,空间尺度加积型红土风化特征的研究鲜有报道,阻碍了对加积型红土风化环境的系统性认识。 方法 基于对南方地区加积型红土剖面风化特征的系统分析,以非地带性因素影响较为显著的金衢盆地为研究对象,着重探讨盆地内红土化学风化特征和成因,以期深化加积型红土风化特征的认识。 结果 (1)从大尺度范围看,南方红土的风化强度与水热条件呈现较好的相关关系,总体随纬度降低风化作用增强。但加积型红土分布普遍的中亚热带(25°~31° N),部分地区或部分剖面红土的化学风化并不完全符合纬向地带性。(2)金衢盆地加积型红土地球化学组成具有较好的一致性,样品间元素富集亏损情况的差异也较小。但与同纬度其他加积型红土化学风化特征相比,网纹红土发育阶段和网纹终止之后均质红土发育阶段的化学风化程度存在一定区域性。(3)受物源、地形、局地气候等因素的综合影响,金衢盆地加积型红土的风化特征呈现一定的非纬向地带性特征。 结论 大尺度季风演化格局下,南方红土风化特征整体呈纬向地带性规律。但中亚热带25°~31° N范围内,受地形、大面积水域、潜在物源区地理特征差异等非地带性因素影响,加积型红土化学风化也呈现一定的非地带性。金衢盆地区域范围较小,相对封闭的盆地地形、局部小气候条件、基岩风化物对红土物源的贡献等非地带性因素在红土化学风化信息解读中扮演重要角色,从而在讨论各地化学风化特征时,还需要考虑地域性因素的影响。
目的 加积型红土的风化记录一直是中亚热带(25°~31° N)地区第四纪环境演变研究的重要内容。然而,空间尺度加积型红土风化特征的研究鲜有报道,阻碍了对加积型红土风化环境的系统性认识。 方法 基于对南方地区加积型红土剖面风化特征的系统分析,以非地带性因素影响较为显著的金衢盆地为研究对象,着重探讨盆地内红土化学风化特征和成因,以期深化加积型红土风化特征的认识。 结果 (1)从大尺度范围看,南方红土的风化强度与水热条件呈现较好的相关关系,总体随纬度降低风化作用增强。但加积型红土分布普遍的中亚热带(25°~31° N),部分地区或部分剖面红土的化学风化并不完全符合纬向地带性。(2)金衢盆地加积型红土地球化学组成具有较好的一致性,样品间元素富集亏损情况的差异也较小。但与同纬度其他加积型红土化学风化特征相比,网纹红土发育阶段和网纹终止之后均质红土发育阶段的化学风化程度存在一定区域性。(3)受物源、地形、局地气候等因素的综合影响,金衢盆地加积型红土的风化特征呈现一定的非纬向地带性特征。 结论 大尺度季风演化格局下,南方红土风化特征整体呈纬向地带性规律。但中亚热带25°~31° N范围内,受地形、大面积水域、潜在物源区地理特征差异等非地带性因素影响,加积型红土化学风化也呈现一定的非地带性。金衢盆地区域范围较小,相对封闭的盆地地形、局部小气候条件、基岩风化物对红土物源的贡献等非地带性因素在红土化学风化信息解读中扮演重要角色,从而在讨论各地化学风化特征时,还需要考虑地域性因素的影响。
2026, 44(3): 961-976.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.129
摘要:
目的 海峡周边发育一系列与其限制性地形相关的沉积体系,具有独特的沉积相特征和分布规律。现有研究多聚焦宽度较小的海峡(小于50 km),其沉积作用以潮流为主。然而,随着海峡宽度增加,水动力过程更为复杂,沉积过程有待揭示。 方法 以渤海海峡(浅水海峡,宽度106 km)为研究对象,基于大量表层沉积物粒度数据、4条浅地层剖面以及区域海洋动力模型(模拟2020年12月—2021年2月冬季流场),分析了渤海海峡沉积动力过程及其对沉积物分布的控制。 结果 海峡南部、北部沉积动力差异显著,北部为高能环境,以侵蚀作用为主,而南部相对低能,以沉积作用为主。渤海海峡表层沉积物类型多样,沉积物粒径分布呈现北粗南细,海峡狭窄处粗、两边细的分布格局。海峡北部围绕老铁山水道发育大型砂质涨潮流三角洲,但退潮流三角洲不明显,反映了进出老铁山水道的潮流不均一性。海峡南部发育两类沉积体系:(1)因黄河的巨量供给,在鲁北沿岸流的作用下沿山东半岛形成山东泥楔体系;(2)由于海峡南部岛屿的遮挡和充足细粒沉积物供给,形成了小型冲刷槽和小型砂质涨潮三角洲体系。 结论 研究结果证实了海峡复杂的限制性地形对区域沉积动力和沉积体系分布的显著控制作用。
目的 海峡周边发育一系列与其限制性地形相关的沉积体系,具有独特的沉积相特征和分布规律。现有研究多聚焦宽度较小的海峡(小于50 km),其沉积作用以潮流为主。然而,随着海峡宽度增加,水动力过程更为复杂,沉积过程有待揭示。 方法 以渤海海峡(浅水海峡,宽度106 km)为研究对象,基于大量表层沉积物粒度数据、4条浅地层剖面以及区域海洋动力模型(模拟2020年12月—2021年2月冬季流场),分析了渤海海峡沉积动力过程及其对沉积物分布的控制。 结果 海峡南部、北部沉积动力差异显著,北部为高能环境,以侵蚀作用为主,而南部相对低能,以沉积作用为主。渤海海峡表层沉积物类型多样,沉积物粒径分布呈现北粗南细,海峡狭窄处粗、两边细的分布格局。海峡北部围绕老铁山水道发育大型砂质涨潮流三角洲,但退潮流三角洲不明显,反映了进出老铁山水道的潮流不均一性。海峡南部发育两类沉积体系:(1)因黄河的巨量供给,在鲁北沿岸流的作用下沿山东半岛形成山东泥楔体系;(2)由于海峡南部岛屿的遮挡和充足细粒沉积物供给,形成了小型冲刷槽和小型砂质涨潮三角洲体系。 结论 研究结果证实了海峡复杂的限制性地形对区域沉积动力和沉积体系分布的显著控制作用。
2026, 44(3): 977-993.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.105
摘要:
目的 大型海底滑坡的失稳过程可导致数千平方千米的海底发生变形和破坏,搬运数百—数千立方千米海底沉积物。这一过程极大地重塑了陆架—陆坡区的海底地形地貌,并对后续的海底沉积过程产生深远影响。 方法 通过多波束水深数据和地震反射数据定性描述不同大型海底滑坡的顶界面形态特征,以及定量刻画海底滑坡顶界面的面积和体积等关键几何参数,基于海底滑坡顶界面伴生地貌的规模,形态特征和形成机制等因素,将海底滑坡顶界面伴生地貌形态划分为头部排空区、内部断层体系伴生局部负向空间和内部块体伴生局部负向空间三类,并分别探讨这三类负向空间对后续浊流体系的影响机制。 结果 首先,海底滑坡头部排空区通常伴生数百至数千平方千米的负向空间,在陆缘沉积物运输过程中发挥“漏斗”作用,能够有效捕捉和汇集后续浊流,同时提高砾石、粗砂等粗粒碎屑沉积物的运输效率。其次,海底滑坡内部断层体系伴生的条带状负向空间与海底滑坡内部变形块体伴生的不规则负向空间能够调控后续浊流体系的沉积动力过程,例如约束浊流流向、增强浊流侵蚀强度以及迫使浊流水道决口等。最后,大型海底滑坡顶界面伴生负向空间可能产生协同效应,在数百万年的时间尺度内影响沉积盆地的充填演化过程和盆地沉积中心的分布位置。 结论 通过调研海底滑坡顶界面不同地貌形态及其对后续浊流沉积动力过程的控制作用,可为厘清陆缘沉积物的运输过程、查明深海沉积盆地富砂储层的分布,以及预测灾害性浊流的发育范围等提供关键的地质信息。
目的 大型海底滑坡的失稳过程可导致数千平方千米的海底发生变形和破坏,搬运数百—数千立方千米海底沉积物。这一过程极大地重塑了陆架—陆坡区的海底地形地貌,并对后续的海底沉积过程产生深远影响。 方法 通过多波束水深数据和地震反射数据定性描述不同大型海底滑坡的顶界面形态特征,以及定量刻画海底滑坡顶界面的面积和体积等关键几何参数,基于海底滑坡顶界面伴生地貌的规模,形态特征和形成机制等因素,将海底滑坡顶界面伴生地貌形态划分为头部排空区、内部断层体系伴生局部负向空间和内部块体伴生局部负向空间三类,并分别探讨这三类负向空间对后续浊流体系的影响机制。 结果 首先,海底滑坡头部排空区通常伴生数百至数千平方千米的负向空间,在陆缘沉积物运输过程中发挥“漏斗”作用,能够有效捕捉和汇集后续浊流,同时提高砾石、粗砂等粗粒碎屑沉积物的运输效率。其次,海底滑坡内部断层体系伴生的条带状负向空间与海底滑坡内部变形块体伴生的不规则负向空间能够调控后续浊流体系的沉积动力过程,例如约束浊流流向、增强浊流侵蚀强度以及迫使浊流水道决口等。最后,大型海底滑坡顶界面伴生负向空间可能产生协同效应,在数百万年的时间尺度内影响沉积盆地的充填演化过程和盆地沉积中心的分布位置。 结论 通过调研海底滑坡顶界面不同地貌形态及其对后续浊流沉积动力过程的控制作用,可为厘清陆缘沉积物的运输过程、查明深海沉积盆地富砂储层的分布,以及预测灾害性浊流的发育范围等提供关键的地质信息。
2026, 44(3): 994-1006.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.009
摘要:
目的 揭示鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组三段重力流沉积的形成过程、沉积特征及演化规律,并在此基础上建立相应的沉积模式,可为深入理解该地区古地理环境及沉积动力学机制提供科学依据。 方法 通过露头、岩石薄片、古水流及粒度分析等方法对其进行系统分析。 结果 (1)研究区共发育8种岩相和6种岩相组合,即水平层理页岩相(A1)、透镜状块状层理砾屑灰岩相(B1)、透镜状平行层理砂岩—粉砂岩相(B2)、透镜状小型交错层理砂岩—粉砂岩(B3)、楔状小型交错层理砂岩—粉砂岩相(C1)、层状粒序层理砂岩—粉砂岩相(D1)、层状小型交错层理砂岩—粉砂岩相(D2)及层状中—细砾岩相(D3),分别代表水道轴部沉积(B1)、垂向加积水道(B2,C1,A1)、分支水道(B3,C1,A1)、近端朵叶(D1,A1)、远端朵叶(D2,A1)、块状搬运复合体沉积(D3);(2)拉什仲组三段下部自下而上依次发育水道轴部沉积、垂向加积水道、分支水道、近端朵叶及远端朵叶,共分6个期次;拉什仲组三段中上部自下而上依次发育块状搬运复合体沉积、近端朵叶及远端朵叶,共分7个期次。 结论 重力流沉积单元的演化与流体的性质和能量密切相关。重力流爆发初期,碎屑流占主导,在水道底部发育轴部沉积;接着碎屑流的能量减弱,浊流逐渐占主导,伴随多期侵蚀与充填,发育垂向加积水道;随着浊流持续作用及能量的进一步减弱,依次发育分支水道和朵叶。构造运动使得物源供给的砂/泥比增大,随后发育块状搬运复合体,然后发育大规模的含砂率较高的朵叶。
目的 揭示鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组三段重力流沉积的形成过程、沉积特征及演化规律,并在此基础上建立相应的沉积模式,可为深入理解该地区古地理环境及沉积动力学机制提供科学依据。 方法 通过露头、岩石薄片、古水流及粒度分析等方法对其进行系统分析。 结果 (1)研究区共发育8种岩相和6种岩相组合,即水平层理页岩相(A1)、透镜状块状层理砾屑灰岩相(B1)、透镜状平行层理砂岩—粉砂岩相(B2)、透镜状小型交错层理砂岩—粉砂岩(B3)、楔状小型交错层理砂岩—粉砂岩相(C1)、层状粒序层理砂岩—粉砂岩相(D1)、层状小型交错层理砂岩—粉砂岩相(D2)及层状中—细砾岩相(D3),分别代表水道轴部沉积(B1)、垂向加积水道(B2,C1,A1)、分支水道(B3,C1,A1)、近端朵叶(D1,A1)、远端朵叶(D2,A1)、块状搬运复合体沉积(D3);(2)拉什仲组三段下部自下而上依次发育水道轴部沉积、垂向加积水道、分支水道、近端朵叶及远端朵叶,共分6个期次;拉什仲组三段中上部自下而上依次发育块状搬运复合体沉积、近端朵叶及远端朵叶,共分7个期次。 结论 重力流沉积单元的演化与流体的性质和能量密切相关。重力流爆发初期,碎屑流占主导,在水道底部发育轴部沉积;接着碎屑流的能量减弱,浊流逐渐占主导,伴随多期侵蚀与充填,发育垂向加积水道;随着浊流持续作用及能量的进一步减弱,依次发育分支水道和朵叶。构造运动使得物源供给的砂/泥比增大,随后发育块状搬运复合体,然后发育大规模的含砂率较高的朵叶。
2026, 44(3): 1007-1018.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.100
摘要:
目的 生物对其生活环境的反应极其灵敏,其营造的遗迹是生物与环境相互作用的结果,在一定程度上反映了沉积环境特征。生物沉积结构是了解现代海岸沉积环境中的生态学及沉积过程的有力工具。 方法 通过野外观察取样和三维重构等方法对珠江三角洲潮坪环境中现代生物遗迹的组成和分布特征进行了研究。 结果 潮上带、潮间带和潮下带生物分布差异较大,生物遗迹主要分布在潮间带。潮上带主要有海蟑螂和弧边招潮蟹,营造的遗迹主要有弧边招潮蟹的层面进食迹、排泄迹、足辙迹和层内I形居住潜穴。潮间带泥坪环境中的生物遗迹主要有弧边招潮蟹的层面进食迹、排泄迹、足辙迹和层内I形居住潜穴;弹涂鱼层面爬行迹和层内Y形、U形、I形居住潜穴;无齿东方相手蟹层面足辙迹和层内I形、Y形居住潜穴。潮间带混合坪环境中的生物遗迹主要有双齿围沙蚕层面排泄迹和层内I形、U形、Y形居住潜穴;海蟑螂层内Y形、U形、I形居住潜穴;幡条蜑螺和黄口蜑螺的爬行迹。潮间带沙坪环境中的生物遗迹主要有中华沙蟹层面进食迹、排泄迹和层内I形居住迹。潮下带环境不便观察。 结论 现代珠江三角洲潮间带生物遗迹的研究工作,不仅对珠江三角洲潮坪环境的现代沉积学资料进行了补充,也对古遗迹学和古环境重构提供了现代实证。
目的 生物对其生活环境的反应极其灵敏,其营造的遗迹是生物与环境相互作用的结果,在一定程度上反映了沉积环境特征。生物沉积结构是了解现代海岸沉积环境中的生态学及沉积过程的有力工具。 方法 通过野外观察取样和三维重构等方法对珠江三角洲潮坪环境中现代生物遗迹的组成和分布特征进行了研究。 结果 潮上带、潮间带和潮下带生物分布差异较大,生物遗迹主要分布在潮间带。潮上带主要有海蟑螂和弧边招潮蟹,营造的遗迹主要有弧边招潮蟹的层面进食迹、排泄迹、足辙迹和层内I形居住潜穴。潮间带泥坪环境中的生物遗迹主要有弧边招潮蟹的层面进食迹、排泄迹、足辙迹和层内I形居住潜穴;弹涂鱼层面爬行迹和层内Y形、U形、I形居住潜穴;无齿东方相手蟹层面足辙迹和层内I形、Y形居住潜穴。潮间带混合坪环境中的生物遗迹主要有双齿围沙蚕层面排泄迹和层内I形、U形、Y形居住潜穴;海蟑螂层内Y形、U形、I形居住潜穴;幡条蜑螺和黄口蜑螺的爬行迹。潮间带沙坪环境中的生物遗迹主要有中华沙蟹层面进食迹、排泄迹和层内I形居住迹。潮下带环境不便观察。 结论 现代珠江三角洲潮间带生物遗迹的研究工作,不仅对珠江三角洲潮坪环境的现代沉积学资料进行了补充,也对古遗迹学和古环境重构提供了现代实证。
2026, 44(3): 1019-1030.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.127
摘要:
目的 河南寒武系发育大量遗迹化石Thalassinoides,通过研究遗迹种的不同形态和分布特征,分析其沉积环境控制因素。 方法 基于沉积学和遗迹学研究,将该区Thalassinoides形态、大小、扰动深度、扰动强度等特征与沉积环境参数相结合。 结果 密集分布的Y-形分支、分支处膨大的二维潜穴Thalassinoides suevicus发育在水体动荡氧气充足的潮间带;稀疏分布的Y-形长分支、直径大的二维潜穴Thalassinoides horizontalis Type 1形成于水体动荡、氧气充足、营养物质丰富的鲕粒滩滩前浅水区;较密集分布的T-形分支、分支短直径小的二维潜穴Thalassinoides horizontalis Type 2形成在鲕粒滩滩前深水区;具有垂直管道、多分支且发育厚衬壁的三维箱状潜穴Thalassinoides bacae则发育在氧和营养物质均匮乏的滩间局限海和深水潮下带。 结论 Thalassinoides不同遗迹种及形态的变化受控于沉积环境的水深、水动能、营养物质和氧含量等因素,造迹生物采取不同的策略以应对变化的沉积环境。
目的 河南寒武系发育大量遗迹化石Thalassinoides,通过研究遗迹种的不同形态和分布特征,分析其沉积环境控制因素。 方法 基于沉积学和遗迹学研究,将该区Thalassinoides形态、大小、扰动深度、扰动强度等特征与沉积环境参数相结合。 结果 密集分布的Y-形分支、分支处膨大的二维潜穴Thalassinoides suevicus发育在水体动荡氧气充足的潮间带;稀疏分布的Y-形长分支、直径大的二维潜穴Thalassinoides horizontalis Type 1形成于水体动荡、氧气充足、营养物质丰富的鲕粒滩滩前浅水区;较密集分布的T-形分支、分支短直径小的二维潜穴Thalassinoides horizontalis Type 2形成在鲕粒滩滩前深水区;具有垂直管道、多分支且发育厚衬壁的三维箱状潜穴Thalassinoides bacae则发育在氧和营养物质均匮乏的滩间局限海和深水潮下带。 结论 Thalassinoides不同遗迹种及形态的变化受控于沉积环境的水深、水动能、营养物质和氧含量等因素,造迹生物采取不同的策略以应对变化的沉积环境。
2026, 44(3): 1031-1047.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.104
摘要:
目的 明确准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统八道湾组和三工河组的物源组成及演化,对东道海子凹陷下侏罗统沉积充填响应特征具有重要的指导意义。 方法 基于砂岩碎屑组成、全岩元素地球化学特征及碎屑锆石U-Pb年龄特征,对八道湾组和三工河组物源特征及演化过程展开了详细的分析。 结果 研究区下侏罗统砂岩样品以长石质岩屑砂岩为主,薄片中岩屑平均含量为37.7%,以凝灰岩岩屑、玄武岩岩屑为主,少量变质岩岩屑;泥岩样品经过北美页岩标准化后,八道湾组样品表现出轻、重稀土分异并不明显的特征,而三工河组则为轻微的轻稀土富集、重稀土亏损的特征;砂岩样品中的碎屑锆石年龄分布则表现为:八道湾组碎屑锆石年龄主要集中在280~330 Ma,400~440 Ma及490~520 Ma三个区间,而三工河组则以280~350 Ma,380~430 Ma及460~520 Ma三个峰值区间为主,年龄组成较为相似。 结论 东道海子凹陷八道湾组物源主要源自准噶尔盆地东部克拉美丽物源体系,西部乌尔禾及克拉玛依物源影响较小。三工河组时期,西部开始供源,而东部克拉美丽物源体系仍是研究区最主要的物质来源;至中侏罗统,西部物源影响增强,车—莫古隆起形成,东道海子凹陷受两大物源体系共同影响。东道海子凹陷下侏罗统物源区母岩以中—酸性岩浆岩及基性岩浆岩为主,物源主要来自再循环造山带的过渡再旋回带,构造背景以大陆岛弧为主,与准噶尔盆地周缘受洋—陆俯冲以及洋盆关闭后形成的混杂物源背景显示较为一致。在此大地构造背景下,八道湾组沉积时期,东道海子凹陷受东部克拉美丽物源体系影响,形成了浅水三角洲—湖泊的沉积体系,分流河道砂体大面积发育,但物性较差,有利砂体较少;三工河组沉积时期,东道海子凹陷受到东西两大物源体系影响,发育了浅水三角洲—湖泊体系,发育了以中砂岩—细砂岩为主的水下分流河道微相及少量河口坝微相,其物性较好。
目的 明确准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统八道湾组和三工河组的物源组成及演化,对东道海子凹陷下侏罗统沉积充填响应特征具有重要的指导意义。 方法 基于砂岩碎屑组成、全岩元素地球化学特征及碎屑锆石U-Pb年龄特征,对八道湾组和三工河组物源特征及演化过程展开了详细的分析。 结果 研究区下侏罗统砂岩样品以长石质岩屑砂岩为主,薄片中岩屑平均含量为37.7%,以凝灰岩岩屑、玄武岩岩屑为主,少量变质岩岩屑;泥岩样品经过北美页岩标准化后,八道湾组样品表现出轻、重稀土分异并不明显的特征,而三工河组则为轻微的轻稀土富集、重稀土亏损的特征;砂岩样品中的碎屑锆石年龄分布则表现为:八道湾组碎屑锆石年龄主要集中在280~330 Ma,400~440 Ma及490~520 Ma三个区间,而三工河组则以280~350 Ma,380~430 Ma及460~520 Ma三个峰值区间为主,年龄组成较为相似。 结论 东道海子凹陷八道湾组物源主要源自准噶尔盆地东部克拉美丽物源体系,西部乌尔禾及克拉玛依物源影响较小。三工河组时期,西部开始供源,而东部克拉美丽物源体系仍是研究区最主要的物质来源;至中侏罗统,西部物源影响增强,车—莫古隆起形成,东道海子凹陷受两大物源体系共同影响。东道海子凹陷下侏罗统物源区母岩以中—酸性岩浆岩及基性岩浆岩为主,物源主要来自再循环造山带的过渡再旋回带,构造背景以大陆岛弧为主,与准噶尔盆地周缘受洋—陆俯冲以及洋盆关闭后形成的混杂物源背景显示较为一致。在此大地构造背景下,八道湾组沉积时期,东道海子凹陷受东部克拉美丽物源体系影响,形成了浅水三角洲—湖泊的沉积体系,分流河道砂体大面积发育,但物性较差,有利砂体较少;三工河组沉积时期,东道海子凹陷受到东西两大物源体系影响,发育了浅水三角洲—湖泊体系,发育了以中砂岩—细砂岩为主的水下分流河道微相及少量河口坝微相,其物性较好。
2026, 44(3): 1048-1065.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.099
摘要:
目的 明确川西北晚二叠世长兴期—早三叠世飞仙关期开江—梁平海槽西侧台缘带与蓬溪—武胜台凹东侧台缘带在北部是否相连,确定川西北地区江油—剑阁及周缘地区长兴组—飞仙关组的沉积相展布模式,并分析沉积充填演化过程,以指示进一步的油气勘探工作。 方法 在最新的钻井、野外露头和地震资料,在地层和沉积相划分对比基础上,系统开展了广元—江油一带长兴期—飞仙关期岩相古地理展布及沉积充填演化过程分析。 结果 研究区长兴组—飞仙关组可识别出陆棚—盆地、斜坡、台地边缘、开阔台地、局限台地和蒸发台地等六类沉积相。基于多处台缘斜坡相带的沉积记录,明确了开江—梁平海槽西侧台缘带与蓬溪—武胜台凹东侧台缘带在川西北刺林包—上寺一带连接形成统一的台缘带。台缘带呈现北西向指状间互分布,而非简单的平滑带状分布。长兴期呈现北东—南西向的两槽夹一台的沉积格局,台缘带连接区发育多排并行的北西—南东向指状生物礁滩体。台缘带长一段沉积期发育生屑滩、长二段沉积期发育生物礁滩。飞一段和飞二段沉积期继承了长兴期台地—盆地的总体格局,但飞一段早期海泛期仅在台缘带局部发育鲕粒滩,飞一段晚期—飞二段沉积期台缘鲕粒滩逐渐发育、范围扩大,且总体具有向东迁移特征,台缘斜坡滑塌沉积普遍。飞三段沉积期海槽区逐渐填平,指状台缘带消失,形成统一的局限台地,仅在局部发育鲕粒滩。飞四段沉积期全区域填平、地貌平整,发育蒸发台地。研究揭示,该连通的台缘带在飞仙关组沉积期并未顺台地沿北西向指状延伸的方向迁移,而是具有向东迁移特征。 结论 该研究确定了开江—梁平海槽与蓬溪—武胜台凹长兴期至飞仙关期连通性并提出的六个沉积充填演化阶段,提出了长兴期—飞仙关期槽—凹交汇区沉积格局及沉积充填演化过程新认识,为上扬子晚二叠世—早三叠世岩相古地理演化研究及研究区油气勘探提供了思路与参考。
目的 明确川西北晚二叠世长兴期—早三叠世飞仙关期开江—梁平海槽西侧台缘带与蓬溪—武胜台凹东侧台缘带在北部是否相连,确定川西北地区江油—剑阁及周缘地区长兴组—飞仙关组的沉积相展布模式,并分析沉积充填演化过程,以指示进一步的油气勘探工作。 方法 在最新的钻井、野外露头和地震资料,在地层和沉积相划分对比基础上,系统开展了广元—江油一带长兴期—飞仙关期岩相古地理展布及沉积充填演化过程分析。 结果 研究区长兴组—飞仙关组可识别出陆棚—盆地、斜坡、台地边缘、开阔台地、局限台地和蒸发台地等六类沉积相。基于多处台缘斜坡相带的沉积记录,明确了开江—梁平海槽西侧台缘带与蓬溪—武胜台凹东侧台缘带在川西北刺林包—上寺一带连接形成统一的台缘带。台缘带呈现北西向指状间互分布,而非简单的平滑带状分布。长兴期呈现北东—南西向的两槽夹一台的沉积格局,台缘带连接区发育多排并行的北西—南东向指状生物礁滩体。台缘带长一段沉积期发育生屑滩、长二段沉积期发育生物礁滩。飞一段和飞二段沉积期继承了长兴期台地—盆地的总体格局,但飞一段早期海泛期仅在台缘带局部发育鲕粒滩,飞一段晚期—飞二段沉积期台缘鲕粒滩逐渐发育、范围扩大,且总体具有向东迁移特征,台缘斜坡滑塌沉积普遍。飞三段沉积期海槽区逐渐填平,指状台缘带消失,形成统一的局限台地,仅在局部发育鲕粒滩。飞四段沉积期全区域填平、地貌平整,发育蒸发台地。研究揭示,该连通的台缘带在飞仙关组沉积期并未顺台地沿北西向指状延伸的方向迁移,而是具有向东迁移特征。 结论 该研究确定了开江—梁平海槽与蓬溪—武胜台凹长兴期至飞仙关期连通性并提出的六个沉积充填演化阶段,提出了长兴期—飞仙关期槽—凹交汇区沉积格局及沉积充填演化过程新认识,为上扬子晚二叠世—早三叠世岩相古地理演化研究及研究区油气勘探提供了思路与参考。
2026, 44(3): 1066-1081.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.128
摘要:
目的 川中地区中二叠统栖霞组滩相白云岩储层显示出巨大的油气勘探潜力,但对成岩序列、孔隙演化系统性的研究相对薄弱。 方法 综合岩心、薄片、阴极发光观察以及图像识别等技术,研究了栖霞组的岩石学特征及孔隙成因,明确了各岩性之间成岩作用差异及相应的孔隙演化。 结果 高石梯地区栖霞组有泥晶灰岩、泥晶颗粒灰岩、亮晶颗粒灰岩和残余颗粒白云岩四种岩性,发育粒间溶孔、粒内溶孔、裂缝和孔洞等孔隙类型,有效孔隙主要发育在残余颗粒白云岩中,以粒间溶孔为主。各岩性经历的成岩作用有差异:溶蚀作用在不同岩性中的类型及强弱不同,两类颗粒灰岩主要受大气淡水溶蚀,残余颗粒白云岩云化前受更强大气淡水溶蚀,并在此基础上发生准同生期白云石化与埋藏期溶蚀;重结晶作用在残余颗粒白云岩中有体现;压实—压溶作用在泥晶颗粒灰岩中更明显。各岩类中影响孔隙发育的关键成岩作用及阶段不同:两类颗粒灰岩主要在准同生阶段形成孔隙,后在埋藏期被压实—压溶、胶结作用部分破坏,准同生期的溶蚀作用和白云石化是残余颗粒白云岩形成、保存孔隙的关键,而埋藏期溶蚀作用和构造破裂作用为有力补充,浅埋藏期胶结作用破坏孔隙。 结论 成岩作用的差异造成孔隙演化的差异,形成现今孔隙发育程度依次降低的四种岩性:残余颗粒白云岩(面孔率为2.10 %)、亮晶颗粒灰岩(面孔率为1.24 %)、泥晶颗粒灰岩(面孔率为0.41%)、泥晶灰岩(致密)。
目的 川中地区中二叠统栖霞组滩相白云岩储层显示出巨大的油气勘探潜力,但对成岩序列、孔隙演化系统性的研究相对薄弱。 方法 综合岩心、薄片、阴极发光观察以及图像识别等技术,研究了栖霞组的岩石学特征及孔隙成因,明确了各岩性之间成岩作用差异及相应的孔隙演化。 结果 高石梯地区栖霞组有泥晶灰岩、泥晶颗粒灰岩、亮晶颗粒灰岩和残余颗粒白云岩四种岩性,发育粒间溶孔、粒内溶孔、裂缝和孔洞等孔隙类型,有效孔隙主要发育在残余颗粒白云岩中,以粒间溶孔为主。各岩性经历的成岩作用有差异:溶蚀作用在不同岩性中的类型及强弱不同,两类颗粒灰岩主要受大气淡水溶蚀,残余颗粒白云岩云化前受更强大气淡水溶蚀,并在此基础上发生准同生期白云石化与埋藏期溶蚀;重结晶作用在残余颗粒白云岩中有体现;压实—压溶作用在泥晶颗粒灰岩中更明显。各岩类中影响孔隙发育的关键成岩作用及阶段不同:两类颗粒灰岩主要在准同生阶段形成孔隙,后在埋藏期被压实—压溶、胶结作用部分破坏,准同生期的溶蚀作用和白云石化是残余颗粒白云岩形成、保存孔隙的关键,而埋藏期溶蚀作用和构造破裂作用为有力补充,浅埋藏期胶结作用破坏孔隙。 结论 成岩作用的差异造成孔隙演化的差异,形成现今孔隙发育程度依次降低的四种岩性:残余颗粒白云岩(面孔率为2.10 %)、亮晶颗粒灰岩(面孔率为1.24 %)、泥晶颗粒灰岩(面孔率为0.41%)、泥晶灰岩(致密)。
2026, 44(3): 1082-1095.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.110
摘要:
目的 国内外鲜有铝土岩油气储集层的研究成果,随着鄂尔多斯盆地西南部陇东地区太原组铝土岩系储层获得高产工业气流,标志着铝土岩天然气储层勘探的突破。近年来,盆地东北缘临兴地区本溪组铝土岩系地层也发现工业气流,表现出良好的勘探潜力。为进一步探明临兴地区铝土岩系天然气勘探开发潜力,需对铝土岩系储层的基础地质特征进行深入剖析。 方法 基于测井、录井及地震资料,利用X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、主微量元素、高压压汞、N2、CO2吸附及常规物性等实验方法,系统分析了临兴地区本溪组铝土岩系的沉积环境、储层特征及沉积模式。 结果 研究区铝土岩系富含一水硬铝石和黏土矿物,垂向上呈现明显的三段式结构,具有底部富铁、中部多铝、顶部低铁的特点;铝土岩系储层孔隙类型包括溶蚀孔、晶间孔、有机质孔和微裂缝,其中溶蚀孔是主要的储集类型,孔径主要介于2~50 nm,孔喉分选及连通性相对较好,孔隙度平均为3.64%,渗透率平均为7.24×10-3 μm2。 结论 铝土岩系的发育厚度受沉积环境和岩溶古地貌的控制,炎热潮湿、贫氧—还原、海陆交替的浅水沉积环境为铝土岩系的形成和保存提供了有利的基础条件,斜坡(潜坑)处是铝土岩系勘探开发的重点区域。以上认识以期为该地区和类似地质背景的铝土岩系天然气勘探开发提供地质依据。
目的 国内外鲜有铝土岩油气储集层的研究成果,随着鄂尔多斯盆地西南部陇东地区太原组铝土岩系储层获得高产工业气流,标志着铝土岩天然气储层勘探的突破。近年来,盆地东北缘临兴地区本溪组铝土岩系地层也发现工业气流,表现出良好的勘探潜力。为进一步探明临兴地区铝土岩系天然气勘探开发潜力,需对铝土岩系储层的基础地质特征进行深入剖析。 方法 基于测井、录井及地震资料,利用X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、主微量元素、高压压汞、N2、CO2吸附及常规物性等实验方法,系统分析了临兴地区本溪组铝土岩系的沉积环境、储层特征及沉积模式。 结果 研究区铝土岩系富含一水硬铝石和黏土矿物,垂向上呈现明显的三段式结构,具有底部富铁、中部多铝、顶部低铁的特点;铝土岩系储层孔隙类型包括溶蚀孔、晶间孔、有机质孔和微裂缝,其中溶蚀孔是主要的储集类型,孔径主要介于2~50 nm,孔喉分选及连通性相对较好,孔隙度平均为3.64%,渗透率平均为7.24×10-3 μm2。 结论 铝土岩系的发育厚度受沉积环境和岩溶古地貌的控制,炎热潮湿、贫氧—还原、海陆交替的浅水沉积环境为铝土岩系的形成和保存提供了有利的基础条件,斜坡(潜坑)处是铝土岩系勘探开发的重点区域。以上认识以期为该地区和类似地质背景的铝土岩系天然气勘探开发提供地质依据。
2026, 44(3): 1096-1116.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.114
摘要:
目的 苏里格气田南区奥陶系马家沟组马五5亚段主要为岩溶储层,探明储量超千亿方,开发生产过程中地层出水严重,气水关系复杂,气水分布规律及主控因素不明确,很大程度上制约了该区的天然气产能释放。 方法 在地层水地球化学分析的基础上,利用氯钠系数、脱硫系数、镁钙系数、钠钙系数和变质系数等化学参数对地层水的形成环境进行分析,进而通过单井出水层位识别、连井气藏剖面对比以及不同地层水类型平面展布特征刻画研究了气水分布规律;最后结合烃源岩、岩溶储层非均质性和构造等方面探讨了气水分布的主控因素。 结果 苏里格气田南部马五5亚段地层水总矿化度分布较为集中,平均值为83 598.7 mg/L,pH值显示弱酸性,水型均表现为CaCl2型。地层水整体表现为低氯钠系数、低脱硫系数、低镁钙系数、低钠钙系数和高变质系数的特征,表明地层封闭性较好,有利于气藏保存,并且各参数平面特征相似,受岩溶储层控制。根据成因差异、空间分布和储层特征将地层水分为I型构造低部位水、Ⅱ型孤立透镜状水和Ⅲ型低渗带滞留水,I型主要在岩溶区发育,受岩溶残丘单元控制,具有统一气水界面,是高效井主要分布区;Ⅱ型在平面零星分布,受岩溶洼地和沟槽平面分布影响,储层物性一般,是潜在有利区;Ⅲ型储层物性较差。 结论 地层水分布受烃源岩供烃能力、岩溶储层非均质性和同一岩溶单元局部构造等三个因素共同控制。烃源岩供烃能力不足是地层水水体发育的根本原因,岩溶储层非均质性决定了气水分布模式,局部构造导致气水分异,同一岩溶单元具有统一气水界面。
目的 苏里格气田南区奥陶系马家沟组马五5亚段主要为岩溶储层,探明储量超千亿方,开发生产过程中地层出水严重,气水关系复杂,气水分布规律及主控因素不明确,很大程度上制约了该区的天然气产能释放。 方法 在地层水地球化学分析的基础上,利用氯钠系数、脱硫系数、镁钙系数、钠钙系数和变质系数等化学参数对地层水的形成环境进行分析,进而通过单井出水层位识别、连井气藏剖面对比以及不同地层水类型平面展布特征刻画研究了气水分布规律;最后结合烃源岩、岩溶储层非均质性和构造等方面探讨了气水分布的主控因素。 结果 苏里格气田南部马五5亚段地层水总矿化度分布较为集中,平均值为83 598.7 mg/L,pH值显示弱酸性,水型均表现为CaCl2型。地层水整体表现为低氯钠系数、低脱硫系数、低镁钙系数、低钠钙系数和高变质系数的特征,表明地层封闭性较好,有利于气藏保存,并且各参数平面特征相似,受岩溶储层控制。根据成因差异、空间分布和储层特征将地层水分为I型构造低部位水、Ⅱ型孤立透镜状水和Ⅲ型低渗带滞留水,I型主要在岩溶区发育,受岩溶残丘单元控制,具有统一气水界面,是高效井主要分布区;Ⅱ型在平面零星分布,受岩溶洼地和沟槽平面分布影响,储层物性一般,是潜在有利区;Ⅲ型储层物性较差。 结论 地层水分布受烃源岩供烃能力、岩溶储层非均质性和同一岩溶单元局部构造等三个因素共同控制。烃源岩供烃能力不足是地层水水体发育的根本原因,岩溶储层非均质性决定了气水分布模式,局部构造导致气水分异,同一岩溶单元具有统一气水界面。
2026, 44(3): 1117-1131.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.112
摘要:
目的 碳酸盐矿物阴极发光特征与其主微量元素及稀土元素含量之间具有密切关系,现有研究主要关注Mn和Fe对阴极发光的影响,忽视了稀土元素的作用。通过探讨主微量元素和稀土元素对碳酸盐矿物阴极发光特征的影响,旨在为推断矿物成因、沉积环境及成岩过程提供地质依据。 方法 采用阴极发光和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,LA-ICP-MS)技术对鄂尔多斯盆地南缘奥陶系中下统的碳酸盐岩样本进行测试,并结合数理统计和分类算法对测试数据进行分析,使用稀土元素常用指标分析成岩流体性质。 结果 基质白云石在阴极射线下发弱—中红色光,具环带发光和均匀发光现象,胶结物白云石Mn和Fe含量高,常为环带发光或不发光;经方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)和Tukey的诚实显著差异检验(Tukey's Honestly Significant Difference Test,Tukey's HSD)事后检验得到Mn、Fe、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb含量和Fe/Mn对碳酸盐矿物阴极发光影响程度较大;不发光组和强发光组较易区分,不发光组一般为碳酸盐矿物的Fe含量大于10 000×10-6或Mn含量小于40×10-6,同时Fe含量大于10 000×10-6的不发光组碳酸盐矿物稀土元素配分曲线富中稀土元素(Middle Rare Earth Element,MREE),而强发光组稀土元素配分常表现为轻稀土元素(Light Rare Earth Elements,LREE)亏损,Fe/Mn比值小的特征,利用主微量和稀土元素降维的综合参数与Mn含量的关系可有效地将极弱发光组、弱发光组和中发光组区分;成岩阶段的成岩流体性质影响碳酸盐沉积物组成和矿物成分以及主微量稀土元素含量的变化,对碳酸盐矿物阴极发光有直接影响。 结论 结合原位主微量元素测试和多种数据处理方法,可以更好地量化主微量元素和稀土元素含量对阴极发光强度的影响,对于研究阴极发光影响因素具有重要借鉴意义。
目的 碳酸盐矿物阴极发光特征与其主微量元素及稀土元素含量之间具有密切关系,现有研究主要关注Mn和Fe对阴极发光的影响,忽视了稀土元素的作用。通过探讨主微量元素和稀土元素对碳酸盐矿物阴极发光特征的影响,旨在为推断矿物成因、沉积环境及成岩过程提供地质依据。 方法 采用阴极发光和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,LA-ICP-MS)技术对鄂尔多斯盆地南缘奥陶系中下统的碳酸盐岩样本进行测试,并结合数理统计和分类算法对测试数据进行分析,使用稀土元素常用指标分析成岩流体性质。 结果 基质白云石在阴极射线下发弱—中红色光,具环带发光和均匀发光现象,胶结物白云石Mn和Fe含量高,常为环带发光或不发光;经方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)和Tukey的诚实显著差异检验(Tukey's Honestly Significant Difference Test,Tukey's HSD)事后检验得到Mn、Fe、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb含量和Fe/Mn对碳酸盐矿物阴极发光影响程度较大;不发光组和强发光组较易区分,不发光组一般为碳酸盐矿物的Fe含量大于10 000×10-6或Mn含量小于40×10-6,同时Fe含量大于10 000×10-6的不发光组碳酸盐矿物稀土元素配分曲线富中稀土元素(Middle Rare Earth Element,MREE),而强发光组稀土元素配分常表现为轻稀土元素(Light Rare Earth Elements,LREE)亏损,Fe/Mn比值小的特征,利用主微量和稀土元素降维的综合参数与Mn含量的关系可有效地将极弱发光组、弱发光组和中发光组区分;成岩阶段的成岩流体性质影响碳酸盐沉积物组成和矿物成分以及主微量稀土元素含量的变化,对碳酸盐矿物阴极发光有直接影响。 结论 结合原位主微量元素测试和多种数据处理方法,可以更好地量化主微量元素和稀土元素含量对阴极发光强度的影响,对于研究阴极发光影响因素具有重要借鉴意义。
2026, 44(3): 1132-1147.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.108
摘要:
目的 鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段沉积了一套全盆地可连续追踪的泥页岩,是目前非常规石油勘探开发的主力层系。但下部发育的长73亚段纹层型页岩油储层横向变化快,实际勘探中仍存在储层展布不明、成因不清、钻遇率低等问题,亟需明确纹层型页岩油储层分布规律。 方法 根据最新三维地震资料,采用地层倾角翻转法恢复沉积期古地形。综合地质和测井信息,以泥页岩地震反射同相轴为标志开展地震地层对比划分,并结合古地形划分了四期前积斜坡期次,分析了页岩油储层的展布规律。 结果与结论 结合地震进积序列与湖盆古地形,厘清了长73纹层型页岩油储层分布于古隆起带及其前端的部位展布规律与重力流沉积的成因。长73亚段页岩油储层为湖底古隆起部位发育的重力流沉积,位于前积斜坡末端,连通性差且叠置关系复杂,实际生产中应作为“箱体”进行勘探。该认识助力了纹层型页岩油风险井位部署及勘探新发现,为夹层型页岩油规模效益开发提供了技术保障。
目的 鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段沉积了一套全盆地可连续追踪的泥页岩,是目前非常规石油勘探开发的主力层系。但下部发育的长73亚段纹层型页岩油储层横向变化快,实际勘探中仍存在储层展布不明、成因不清、钻遇率低等问题,亟需明确纹层型页岩油储层分布规律。 方法 根据最新三维地震资料,采用地层倾角翻转法恢复沉积期古地形。综合地质和测井信息,以泥页岩地震反射同相轴为标志开展地震地层对比划分,并结合古地形划分了四期前积斜坡期次,分析了页岩油储层的展布规律。 结果与结论 结合地震进积序列与湖盆古地形,厘清了长73纹层型页岩油储层分布于古隆起带及其前端的部位展布规律与重力流沉积的成因。长73亚段页岩油储层为湖底古隆起部位发育的重力流沉积,位于前积斜坡末端,连通性差且叠置关系复杂,实际生产中应作为“箱体”进行勘探。该认识助力了纹层型页岩油风险井位部署及勘探新发现,为夹层型页岩油规模效益开发提供了技术保障。
2026, 44(3): 1148-1163.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.090
摘要:
目的 四川盆地下三叠统飞仙关组发育厚层鲕滩储层,是当前油气勘探的重点层位。铁山坡、七里北地区飞仙关组作为四川盆地后备战略接替领域,其沉积体系、储层特征及有利区带分布尚不明确,制约了该区油气勘探部署。 方法 基于岩心、岩石薄片、测井和地震资料综合分析,对铁山坡、七里北地区下三叠统飞仙关组沉积相类型、演化规律及有利储集区带展开研究。 结果 研究区飞仙关组发育镶边型台地沉积模式,可细分为局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡及盆地五种沉积相,台地边缘为鲕滩发育有利相带;区内鲕滩发育具有明显加积—进积特征,纵向上多为2~3期叠置而成,在ssq2~ssq4时期均有分布,以ssq2时期规模最大。横向上滩体发育不稳定,具有向盆内迁移的趋势;储集岩类型主要为(残余)鲕粒灰岩、(残余)鲕粒白云岩及粉—细晶白云岩。 结论 台缘鲕滩是飞仙关组储层发育的有利微相,孔—渗条件良好;铁山坡地区坡5井—坡西1井—坡2井—坡1井一带为有利储层发育区带,七里北地区七里北1井—七北102井一带为潜在的有利储层发育区带。四级层序格架内不同地区滩体的时空分布、迁移规律及有利储集区带预测成果等,可为深化该区鲕滩储层勘探开发提供依据。
目的 四川盆地下三叠统飞仙关组发育厚层鲕滩储层,是当前油气勘探的重点层位。铁山坡、七里北地区飞仙关组作为四川盆地后备战略接替领域,其沉积体系、储层特征及有利区带分布尚不明确,制约了该区油气勘探部署。 方法 基于岩心、岩石薄片、测井和地震资料综合分析,对铁山坡、七里北地区下三叠统飞仙关组沉积相类型、演化规律及有利储集区带展开研究。 结果 研究区飞仙关组发育镶边型台地沉积模式,可细分为局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡及盆地五种沉积相,台地边缘为鲕滩发育有利相带;区内鲕滩发育具有明显加积—进积特征,纵向上多为2~3期叠置而成,在ssq2~ssq4时期均有分布,以ssq2时期规模最大。横向上滩体发育不稳定,具有向盆内迁移的趋势;储集岩类型主要为(残余)鲕粒灰岩、(残余)鲕粒白云岩及粉—细晶白云岩。 结论 台缘鲕滩是飞仙关组储层发育的有利微相,孔—渗条件良好;铁山坡地区坡5井—坡西1井—坡2井—坡1井一带为有利储层发育区带,七里北地区七里北1井—七北102井一带为潜在的有利储层发育区带。四级层序格架内不同地区滩体的时空分布、迁移规律及有利储集区带预测成果等,可为深化该区鲕滩储层勘探开发提供依据。
2026, 44(3): 1164-1175.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.132
摘要:
目的 富黏球形藻(Gloeocapsomorpha Prisca,G. prisca)的奥陶系Kukersite型油页岩在全球古生界范围内是一套重要的烃源岩,但是中国仅在塔里木盆地获得零星的检出和报道,因此,快速鉴定G. prisca是否存在于烃源岩中是一项亟需开展的地球化学工作。 方法 为此,对爱沙尼亚油页岩样品的干酪根进行了快速连续分步热解实验,在360 ℃~610 ℃范围内以50 ℃为间隔开展分步热解。 结果 热裂解产物均以5-正烷基-1,3-苯二酚及其同系物为主,并以高含量的短链烷烃为特征,但在560 ℃出现部分异常的高碳数(>nC29)正构烷烃;在中高温度点(460 ℃~560 ℃)持续出现烷基苯、烷基噻吩和烷基酮系列化合物。热解产物均表现为低碳数和富烷基链的特征,并在460 ℃~510 ℃呈现一定的奇碳优势。热解产物中极其丰富、持续产出的5-正烷基-1,3-苯二酚及其同系物,不仅能够帮助快速确认烃源岩是否富G. prisca,同时不同温度点的热解产物组成特征、变化和对比也有助于干酪根结构研究。快速分步热解产物变化表明,在G. prisca中存在以5-正烷基-1,3-苯二酚为主聚合形成的生物大分子。聚合物大分子结构中的不同单元,包括苯酚环、噻吩环和正烷基链,通过C-C键和C-O键在分子间连接。 结论 快速连续分步热解技术在不同温度点获得的不同系列化合物分布及其变化,有助于揭示藻类演化的细节并确定干酪根的不同有机质来源。
目的 富黏球形藻(Gloeocapsomorpha Prisca,G. prisca)的奥陶系Kukersite型油页岩在全球古生界范围内是一套重要的烃源岩,但是中国仅在塔里木盆地获得零星的检出和报道,因此,快速鉴定G. prisca是否存在于烃源岩中是一项亟需开展的地球化学工作。 方法 为此,对爱沙尼亚油页岩样品的干酪根进行了快速连续分步热解实验,在360 ℃~610 ℃范围内以50 ℃为间隔开展分步热解。 结果 热裂解产物均以5-正烷基-1,3-苯二酚及其同系物为主,并以高含量的短链烷烃为特征,但在560 ℃出现部分异常的高碳数(>nC29)正构烷烃;在中高温度点(460 ℃~560 ℃)持续出现烷基苯、烷基噻吩和烷基酮系列化合物。热解产物均表现为低碳数和富烷基链的特征,并在460 ℃~510 ℃呈现一定的奇碳优势。热解产物中极其丰富、持续产出的5-正烷基-1,3-苯二酚及其同系物,不仅能够帮助快速确认烃源岩是否富G. prisca,同时不同温度点的热解产物组成特征、变化和对比也有助于干酪根结构研究。快速分步热解产物变化表明,在G. prisca中存在以5-正烷基-1,3-苯二酚为主聚合形成的生物大分子。聚合物大分子结构中的不同单元,包括苯酚环、噻吩环和正烷基链,通过C-C键和C-O键在分子间连接。 结论 快速连续分步热解技术在不同温度点获得的不同系列化合物分布及其变化,有助于揭示藻类演化的细节并确定干酪根的不同有机质来源。
2026, 44(3): 1176-1197.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.018
摘要:
目的 二叠纪末大灭绝后,微生物岩广布于浅海台地环境。该体系中微生物爆发与古生产力低下的矛盾长期以来备受关注。解剖贵州罗甸地区田湾剖面三叠系底部的微生物岩建造,关注泥晶球粒的岩石学特征及其有机质热演化和物质来源,厘清微生物成因的有机质和海水滞留有机质对球粒形成的影响,可为探究大灭绝后微生物岩体系中碳循环机制提供实证。 方法 采用光学显微镜、荧光、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS),以及激光拉曼光谱分析等原位微区分析技术,对赋存于田湾剖面微生物岩中多种类型的泥晶球粒进行分析。 结果 泥晶球粒可分为六种类型。其中,I、II和VI型球粒的有机质成岩烘烤温度低,主要来源于微生物岩系统内部原生蓝细菌和其他微生物的光合作用和代谢产物。VI型球粒是泥晶颗粒包裹I型球粒的产物,与生物碎屑泥晶化有关,其有机质也来自微生物岩原生有机质。III和V型球粒的有机质成岩烘烤温度高,部分有机质可能来源于长期滞留在海水中的陆源有机物。其中,III型球粒形成可能与新生变形作用相关,V型则是生物碎屑泥晶化的产物。IV型球粒的有机质成岩烘烤温度中等,是微生物泥晶化和硅质碎屑混合的产物。 结论 二叠纪末大灭绝后,海洋中微生物爆发合成有机质,但只有少量成为颗粒有机碳沉降至海底并埋藏。微生物岩内部大多数泥晶球粒有机质均来源于微生物的躯体分解或代谢产物;而少量球粒的有机质来源于长期滞留在海水中的陆源有机质,它们经历多次成岩烘烤作用,具有较高的温度。成岩过程中有机质的烘烤及矿物重结晶作用对有机质的保存效率影响大,最终导致微生物岩中总有机碳含量较低。
目的 二叠纪末大灭绝后,微生物岩广布于浅海台地环境。该体系中微生物爆发与古生产力低下的矛盾长期以来备受关注。解剖贵州罗甸地区田湾剖面三叠系底部的微生物岩建造,关注泥晶球粒的岩石学特征及其有机质热演化和物质来源,厘清微生物成因的有机质和海水滞留有机质对球粒形成的影响,可为探究大灭绝后微生物岩体系中碳循环机制提供实证。 方法 采用光学显微镜、荧光、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS),以及激光拉曼光谱分析等原位微区分析技术,对赋存于田湾剖面微生物岩中多种类型的泥晶球粒进行分析。 结果 泥晶球粒可分为六种类型。其中,I、II和VI型球粒的有机质成岩烘烤温度低,主要来源于微生物岩系统内部原生蓝细菌和其他微生物的光合作用和代谢产物。VI型球粒是泥晶颗粒包裹I型球粒的产物,与生物碎屑泥晶化有关,其有机质也来自微生物岩原生有机质。III和V型球粒的有机质成岩烘烤温度高,部分有机质可能来源于长期滞留在海水中的陆源有机物。其中,III型球粒形成可能与新生变形作用相关,V型则是生物碎屑泥晶化的产物。IV型球粒的有机质成岩烘烤温度中等,是微生物泥晶化和硅质碎屑混合的产物。 结论 二叠纪末大灭绝后,海洋中微生物爆发合成有机质,但只有少量成为颗粒有机碳沉降至海底并埋藏。微生物岩内部大多数泥晶球粒有机质均来源于微生物的躯体分解或代谢产物;而少量球粒的有机质来源于长期滞留在海水中的陆源有机质,它们经历多次成岩烘烤作用,具有较高的温度。成岩过程中有机质的烘烤及矿物重结晶作用对有机质的保存效率影响大,最终导致微生物岩中总有机碳含量较低。
2026, 44(3): 1198-1214.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.071
摘要:
目的 随着油气勘探开发技术的不断突破,页岩油已成为未来石油资源的重要接替领域。明确页岩纹层的发育特征、孔隙结构定量表征、页岩油赋存特征以及含油性等问题,对纹层型页岩油的勘探开发具有重要意义。 方法 以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段富有机质页岩为研究对象,通过薄片观察、扫描电镜、高压压汞和氮气吸附等实验手段,对长7段页岩层系中不同纹层类型的发育特征、储集性能和含油性进行研究,划分纹层类型,明确页岩油赋存特征。 结果 研究区长7段粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、黑色页岩和凝灰岩中均发育纹层,宏观上根据纹层厚度可划分为厚纹层状页岩(厚度介于1~10 cm)、中纹层状页岩(厚度介于1 mm~1 cm)、薄纹层状页岩(厚度小于1 mm)三种类型。长7段页岩纹层的矿物组成以长英质矿物(27.7%~79.0%)和黏土矿物(12.0%~63.0%)为主,含少量碳酸盐矿物(3.2%~27.0%)。微观上依据矿物组成划分为四种纹层单元(粉砂质纹层、泥质纹层、富有机质纹层、凝灰质纹层)和两类纹层组合(高黏土质纹层组合、高硅质纹层组合)。粉砂质纹层孔隙类型丰富,储集物性较好,孔隙连通性较好,含油饱和度较高,占整体的46%,含油性好;泥质纹层和富有机质纹层储集物性中等,孔隙连通性较差,含油饱和度分别占整体的32%和22%,含油性较差;凝灰质纹层的储集物性和含油性最差,在研究区发育较少且不发育储集性能好的孔隙结构。高黏土质纹层组合中发育较多孔径较小的纳米孔和微米孔,储集性能中等,含油性较差;高硅质纹层孔径分布范围广,储集性能较好,能够为页岩油运移提供更充足的储集空间,含油性较好。 结论 粉砂质纹层和高硅质纹层组合在储集空间类型、储集性能及含油性等方面明显优于其他纹层,该认识可为页岩油评价提供重要参考。
目的 随着油气勘探开发技术的不断突破,页岩油已成为未来石油资源的重要接替领域。明确页岩纹层的发育特征、孔隙结构定量表征、页岩油赋存特征以及含油性等问题,对纹层型页岩油的勘探开发具有重要意义。 方法 以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段富有机质页岩为研究对象,通过薄片观察、扫描电镜、高压压汞和氮气吸附等实验手段,对长7段页岩层系中不同纹层类型的发育特征、储集性能和含油性进行研究,划分纹层类型,明确页岩油赋存特征。 结果 研究区长7段粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、黑色页岩和凝灰岩中均发育纹层,宏观上根据纹层厚度可划分为厚纹层状页岩(厚度介于1~10 cm)、中纹层状页岩(厚度介于1 mm~1 cm)、薄纹层状页岩(厚度小于1 mm)三种类型。长7段页岩纹层的矿物组成以长英质矿物(27.7%~79.0%)和黏土矿物(12.0%~63.0%)为主,含少量碳酸盐矿物(3.2%~27.0%)。微观上依据矿物组成划分为四种纹层单元(粉砂质纹层、泥质纹层、富有机质纹层、凝灰质纹层)和两类纹层组合(高黏土质纹层组合、高硅质纹层组合)。粉砂质纹层孔隙类型丰富,储集物性较好,孔隙连通性较好,含油饱和度较高,占整体的46%,含油性好;泥质纹层和富有机质纹层储集物性中等,孔隙连通性较差,含油饱和度分别占整体的32%和22%,含油性较差;凝灰质纹层的储集物性和含油性最差,在研究区发育较少且不发育储集性能好的孔隙结构。高黏土质纹层组合中发育较多孔径较小的纳米孔和微米孔,储集性能中等,含油性较差;高硅质纹层孔径分布范围广,储集性能较好,能够为页岩油运移提供更充足的储集空间,含油性较好。 结论 粉砂质纹层和高硅质纹层组合在储集空间类型、储集性能及含油性等方面明显优于其他纹层,该认识可为页岩油评价提供重要参考。