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2024年 第42卷 第3期
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2024, 42(3): 723-737.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.107
摘要:
目的 晚泥盆世弗拉—法门（Frasnian-Famennian,F-F）转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于该时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已取得一定的进展,但仍然存在争议且各环境要素之间的相互作用尚不明确。 方法 在系统梳理F-F转折期古气候、古海洋环境变化研究现状的基础上,结合华南的研究实例探讨了F-F转折期的古海洋缺氧模式。 结果与结论 F-F转折期,气候在变冷的趋势下出现多次快速的暖—冷交替；缺氧范围和程度各地表现不一,但主要集中在低纬度浅海地区上Kellwasser层附近。因此,F-F生物危机并不是单一因素造成的。频繁、短暂的火山活动引起大陆风化作用增强,一方面导致了气候快速的暖—冷交替,另一方面促进了陆地向海洋中输入营养物质造成浅海的富营养化和缺氧。各个环境因素相互制约/影响对低纬度浅海地区生命造成极大的环境压力,最终导致了F-F生物危机。
目的 晚泥盆世弗拉—法门（Frasnian-Famennian,F-F）转折期是地质历史的一个关键时期,海洋生态系统发生了重大变化并造成了低纬度地区浅海底栖生物的大量灭绝。关于该时期的古气候、古海洋环境变化以及生物灭绝的成因机制研究目前已取得一定的进展,但仍然存在争议且各环境要素之间的相互作用尚不明确。 方法 在系统梳理F-F转折期古气候、古海洋环境变化研究现状的基础上,结合华南的研究实例探讨了F-F转折期的古海洋缺氧模式。 结果与结论 F-F转折期,气候在变冷的趋势下出现多次快速的暖—冷交替；缺氧范围和程度各地表现不一,但主要集中在低纬度浅海地区上Kellwasser层附近。因此,F-F生物危机并不是单一因素造成的。频繁、短暂的火山活动引起大陆风化作用增强,一方面导致了气候快速的暖—冷交替,另一方面促进了陆地向海洋中输入营养物质造成浅海的富营养化和缺氧。各个环境因素相互制约/影响对低纬度浅海地区生命造成极大的环境压力,最终导致了F-F生物危机。
2024, 42(3): 738-756.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.038
摘要:
目的 滇黔北昭通示范区地处四川盆地边缘,在晚奥陶世—早志留世时期,相较于盆内的长宁—威远地区,其沉积水体相对更浅、更靠近物源区,该地区五峰组—龙马溪组页岩的沉积可能与盆内存在差异。因此,厘清滇黔北昭通示范区晚奥陶世—早志留世黑色页岩的硅质成因、物质来源以及源区背景,具有重要意义。 方法 以昭通示范区太阳区块为研究区,利用区内四口井样品的主量元素、微量元素和稀土元素测试数据,探讨研究区五峰组—龙马溪组页岩的源区背景、源岩属性及硅质来源。 结果 研究区五峰组—龙马溪组黑色页岩中的硅质主要来自硅质生物和陆源碎屑物质,生物成因硅自下而上先增加后减小,表现出与陆源成因硅相反的变化规律；晚奥陶世存在短暂的冰期,直到早志留世冰川发生融化,海侵事件发生,随后海平面逐渐下降,水体不断变浅,陆源输入总体表现为先减小再增加的特征,沉积速率也呈现相同的规律。部分样品稀土元素球粒陨石标准化配分模式曲线小幅度波动,反映研究区五峰组—龙马溪组页岩沉积可能存在混合物源。 结论 研究区五峰组—龙马溪组页岩原始物质可能主要来自康滇古陆和黔中隆起的花岗岩和沉积岩,沉积时受一定海底热液的影响,但原始热液组分极少；相关指标综合反映五峰组—龙马溪组页岩物源区的构造背景主要为被动大陆边缘。
目的 滇黔北昭通示范区地处四川盆地边缘,在晚奥陶世—早志留世时期,相较于盆内的长宁—威远地区,其沉积水体相对更浅、更靠近物源区,该地区五峰组—龙马溪组页岩的沉积可能与盆内存在差异。因此,厘清滇黔北昭通示范区晚奥陶世—早志留世黑色页岩的硅质成因、物质来源以及源区背景,具有重要意义。 方法 以昭通示范区太阳区块为研究区,利用区内四口井样品的主量元素、微量元素和稀土元素测试数据,探讨研究区五峰组—龙马溪组页岩的源区背景、源岩属性及硅质来源。 结果 研究区五峰组—龙马溪组黑色页岩中的硅质主要来自硅质生物和陆源碎屑物质,生物成因硅自下而上先增加后减小,表现出与陆源成因硅相反的变化规律；晚奥陶世存在短暂的冰期,直到早志留世冰川发生融化,海侵事件发生,随后海平面逐渐下降,水体不断变浅,陆源输入总体表现为先减小再增加的特征,沉积速率也呈现相同的规律。部分样品稀土元素球粒陨石标准化配分模式曲线小幅度波动,反映研究区五峰组—龙马溪组页岩沉积可能存在混合物源。 结论 研究区五峰组—龙马溪组页岩原始物质可能主要来自康滇古陆和黔中隆起的花岗岩和沉积岩,沉积时受一定海底热液的影响,但原始热液组分极少；相关指标综合反映五峰组—龙马溪组页岩物源区的构造背景主要为被动大陆边缘。
2024, 42(3): 757-773.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.115
摘要:
目的 二叠纪晚期是一个关键的地质历史时期,地球系统在构造、火山活动、气候、古海洋环境和生物群落等方面都发生了巨大变化。重建这一时期的古地理、古气候、古海洋环境有助于理解不同地质因素的相互作用机制,及其对该时期富有机质岩系及生物演化的重要影响。 方法 通过对四川盆地建峰剖面上二叠统深水序列的沉积学和地球化学（主微量元素含量、有机碳同位素、总有机碳含量）研究,明确了该时期的古地理环境,重建了海洋初级生产力和氧化还原环境的时空演化,探讨了多种因素对有机质富集的控制作用。 结果 建峰剖面的氧化还原环境依次经历了氧化—铁化—硫化—氧化四个阶段（I~IV）,初级生产力和陆源输入均在阶段II2和阶段III较高,上升流在阶段II2、II3、III和IV较为发育,火山活动仅在阶段IV较为频繁。因此,建峰剖面高初级生产力可能主要受陆源物质输入的影响,而上升流的影响次之,火山活动的贡献较小。 结论 结合西北乡剖面,推测该时期川东北地区硫化水团的形成受高生产力的控制,其上侵、下退则与海平面的波动有关；大隆组沉积期间盆地中部的初级生产力受上升流影响更大,而盆地边缘的初级生产力受陆源输入影响更大；初级生产力对大隆组的有机质富集起主导作用。
目的 二叠纪晚期是一个关键的地质历史时期,地球系统在构造、火山活动、气候、古海洋环境和生物群落等方面都发生了巨大变化。重建这一时期的古地理、古气候、古海洋环境有助于理解不同地质因素的相互作用机制,及其对该时期富有机质岩系及生物演化的重要影响。 方法 通过对四川盆地建峰剖面上二叠统深水序列的沉积学和地球化学（主微量元素含量、有机碳同位素、总有机碳含量）研究,明确了该时期的古地理环境,重建了海洋初级生产力和氧化还原环境的时空演化,探讨了多种因素对有机质富集的控制作用。 结果 建峰剖面的氧化还原环境依次经历了氧化—铁化—硫化—氧化四个阶段（I~IV）,初级生产力和陆源输入均在阶段II2和阶段III较高,上升流在阶段II2、II3、III和IV较为发育,火山活动仅在阶段IV较为频繁。因此,建峰剖面高初级生产力可能主要受陆源物质输入的影响,而上升流的影响次之,火山活动的贡献较小。 结论 结合西北乡剖面,推测该时期川东北地区硫化水团的形成受高生产力的控制,其上侵、下退则与海平面的波动有关；大隆组沉积期间盆地中部的初级生产力受上升流影响更大,而盆地边缘的初级生产力受陆源输入影响更大；初级生产力对大隆组的有机质富集起主导作用。
2024, 42(3): 774-798.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.086
摘要:
目的 随着非常规油气理论的发展,沉积有机质富集机理再次成为热点研究,其中有机质富集主控因素成为争论的焦点。以往的研究对沉积过程的分析较少,这可能是存在争论的原因之一。 方法 结合沉积学与地球化学研究方法,在分析层序地层学和沉积环境的基础上,详细开展元素地球化学研究,讨论富有机岩沉积有机质富集机理。 结果 四川盆地北部和鄂西盆地上二叠统吴家坪组自下而上分为吴一段、吴二段和吴三段,大隆组自下而上分为大一段和大二段。吴家坪组至大隆组自下而上总共分为五个三级层序SQ1~SQ5。由层序地层学分析将广利海槽和鄂西海槽的发展分为四个阶段,分别为初始、快速发展、高潮稳定和萎缩阶段。初始阶段主要发育SQ2时期斜坡相暗色硅质灰岩,快速发展阶段主要发育SQ3时期陆棚相钙质页岩,高潮稳定阶段主要发育SQ4时期盆地相黑色硅质岩,萎缩阶段主要发育SQ5时期斜坡相石灰岩。含异常高有机质的甜点段主要形成于SQ3高位域至SQ5海侵域沉积期,在该时期Fe、Cu、Ni和Zn营养元素周期性富集,Mo、V、Fe/Al和S等氧化还原敏感元素均表现为较高的水平,热液强度参数Al/（Al+Fe+Mn）和Al-Fe-Mn三角图均指示频繁的热液活动特征。 结论 在甜点段,高营养元素含量和初级生产力水平的出现早于强还原条件,说明沉积水体的氧化还原条件主要受控于沉积有机质沉降埋藏过程中对氧的消耗,有机质的富集主要受较高初级生产力的控制。营养物质P、Si、Fe、Zn的供应主要与裂陷槽形成过程中深部热液活动和周围火山活动有关,这些构造活动周期性带来大量营养物质提高了初级生产力水平。因此海洋表层高的初级生产力水平是甜点段异常高有机质富集的启动和基础条件,而海洋底部水体较强的还原环境是有机质埋藏和保存的关键因素。
目的 随着非常规油气理论的发展,沉积有机质富集机理再次成为热点研究,其中有机质富集主控因素成为争论的焦点。以往的研究对沉积过程的分析较少,这可能是存在争论的原因之一。 方法 结合沉积学与地球化学研究方法,在分析层序地层学和沉积环境的基础上,详细开展元素地球化学研究,讨论富有机岩沉积有机质富集机理。 结果 四川盆地北部和鄂西盆地上二叠统吴家坪组自下而上分为吴一段、吴二段和吴三段,大隆组自下而上分为大一段和大二段。吴家坪组至大隆组自下而上总共分为五个三级层序SQ1~SQ5。由层序地层学分析将广利海槽和鄂西海槽的发展分为四个阶段,分别为初始、快速发展、高潮稳定和萎缩阶段。初始阶段主要发育SQ2时期斜坡相暗色硅质灰岩,快速发展阶段主要发育SQ3时期陆棚相钙质页岩,高潮稳定阶段主要发育SQ4时期盆地相黑色硅质岩,萎缩阶段主要发育SQ5时期斜坡相石灰岩。含异常高有机质的甜点段主要形成于SQ3高位域至SQ5海侵域沉积期,在该时期Fe、Cu、Ni和Zn营养元素周期性富集,Mo、V、Fe/Al和S等氧化还原敏感元素均表现为较高的水平,热液强度参数Al/（Al+Fe+Mn）和Al-Fe-Mn三角图均指示频繁的热液活动特征。 结论 在甜点段,高营养元素含量和初级生产力水平的出现早于强还原条件,说明沉积水体的氧化还原条件主要受控于沉积有机质沉降埋藏过程中对氧的消耗,有机质的富集主要受较高初级生产力的控制。营养物质P、Si、Fe、Zn的供应主要与裂陷槽形成过程中深部热液活动和周围火山活动有关,这些构造活动周期性带来大量营养物质提高了初级生产力水平。因此海洋表层高的初级生产力水平是甜点段异常高有机质富集的启动和基础条件,而海洋底部水体较强的还原环境是有机质埋藏和保存的关键因素。
2024, 42(3): 799-811.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.019
摘要:
目的 下扬子地区中二叠世沉积了一套富含有机质的孤峰组黑色硅质岩,热液硅质岩的分析是该区硅质岩与异常高有机质富集关系研究的关键,进而为该区页岩气勘探提供理论依据。 方法 利用主量、微量和稀土元素地球化学结合岩相学特征分析,安徽铜陵叶山和巢湖平顶山地区孤峰组硅质岩的成因及其构造背景。 结果 巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩中富含硅质海绵骨针以及放射虫,而铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩中几乎不含硅质生物,由微晶石英组成。热液活动指标Al/（Al+Fe+Mn）、Eu/Eu*、Al-Fe-Mn三角图、LuN/LaN比值指示铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩为热液成因,巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩为生物成因。微量和稀土元素La-Th-Sc三角图以及La/Sc与Ti/Zr交会图指示铜陵地区孤峰组沉积期为洋岛弧构造背景,而巢湖地区为陆岛弧和主动大陆边缘背景。 结论 铜陵地区孤峰组硅质岩为原生热液硅质沉积,是斜坡带活跃的构造裂陷活动带来的热液硅酸沉积而成。下扬子地区孤峰组黑色层状硅质岩虽然为生物成因,但其硅的来源与斜坡带的热液活动有关。下扬子地区孤峰组富有机质沉积可能与热液活动带来大量的营养物质造成浮游生物的繁盛有关。
目的 下扬子地区中二叠世沉积了一套富含有机质的孤峰组黑色硅质岩,热液硅质岩的分析是该区硅质岩与异常高有机质富集关系研究的关键,进而为该区页岩气勘探提供理论依据。 方法 利用主量、微量和稀土元素地球化学结合岩相学特征分析,安徽铜陵叶山和巢湖平顶山地区孤峰组硅质岩的成因及其构造背景。 结果 巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩中富含硅质海绵骨针以及放射虫,而铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩中几乎不含硅质生物,由微晶石英组成。热液活动指标Al/（Al+Fe+Mn）、Eu/Eu*、Al-Fe-Mn三角图、LuN/LaN比值指示铜陵地区孤峰组青灰色硅质岩为热液成因,巢湖地区孤峰组黑色薄层硅质岩为生物成因。微量和稀土元素La-Th-Sc三角图以及La/Sc与Ti/Zr交会图指示铜陵地区孤峰组沉积期为洋岛弧构造背景,而巢湖地区为陆岛弧和主动大陆边缘背景。 结论 铜陵地区孤峰组硅质岩为原生热液硅质沉积,是斜坡带活跃的构造裂陷活动带来的热液硅酸沉积而成。下扬子地区孤峰组黑色层状硅质岩虽然为生物成因,但其硅的来源与斜坡带的热液活动有关。下扬子地区孤峰组富有机质沉积可能与热液活动带来大量的营养物质造成浮游生物的繁盛有关。
2024, 42(3): 812-822.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.062
摘要:
目的 海相红层分布在地质历史时期各个阶段,被解读为特殊环境的产物,并引起广泛关注。 方法 西藏双湖县毕洛错出露的侏罗系索瓦组表现为红色碳酸盐岩,围绕其致色成因与沉积意义,综合采用沉积学、矿物学和地球化学方法展开探讨。 结果 通过对索瓦组野外沉积学和镜下薄片鉴定,发现岩石以鲕粒—球粒支撑灰岩为主,富含头足、双壳、苔藓虫、腹足及其他底栖生物碎屑,鲕核以生物碎屑和陆源石英碎屑为主,呈现高能滩相沉积特征；光谱学研究和扫描电镜显示,致红色原因主要为亚微米级—微米级半自形—他形晶的赤铁矿,致色矿物集中在鲕粒圈层结构中,胶结物基本不含致色矿物,说明同沉积过程与早期成岩时期,尤其是鲕粒和球粒形成时期表面微需氧嗜铁微生物,对致色铁的氧化起到了重要作用。另外,碳酸盐矿物的地球化学分析结果显示,岩石的红色度与陆源碎屑输入的通量具有正相关性,且呈现正Ce/Ce*异常、富中稀土式配分曲线的特征,代表了铁氧化物经历了还原性溶解后的重结晶作用。 结论 据此,研究重建了索瓦组红层致色过程：陆源含铁矿物输入为致红色提供了物质基础,在动荡水体的同沉积过程中,鲕粒表层开始以胶体形式附着Fe（III）。随后在早成岩过程中,还原性流体促使含铁矿物溶解,为嗜铁微生物提供游离状态的铁离子,使其重结晶,通过化学成因或生物成因最终形成羟基铁并致红色。
目的 海相红层分布在地质历史时期各个阶段,被解读为特殊环境的产物,并引起广泛关注。 方法 西藏双湖县毕洛错出露的侏罗系索瓦组表现为红色碳酸盐岩,围绕其致色成因与沉积意义,综合采用沉积学、矿物学和地球化学方法展开探讨。 结果 通过对索瓦组野外沉积学和镜下薄片鉴定,发现岩石以鲕粒—球粒支撑灰岩为主,富含头足、双壳、苔藓虫、腹足及其他底栖生物碎屑,鲕核以生物碎屑和陆源石英碎屑为主,呈现高能滩相沉积特征；光谱学研究和扫描电镜显示,致红色原因主要为亚微米级—微米级半自形—他形晶的赤铁矿,致色矿物集中在鲕粒圈层结构中,胶结物基本不含致色矿物,说明同沉积过程与早期成岩时期,尤其是鲕粒和球粒形成时期表面微需氧嗜铁微生物,对致色铁的氧化起到了重要作用。另外,碳酸盐矿物的地球化学分析结果显示,岩石的红色度与陆源碎屑输入的通量具有正相关性,且呈现正Ce/Ce*异常、富中稀土式配分曲线的特征,代表了铁氧化物经历了还原性溶解后的重结晶作用。 结论 据此,研究重建了索瓦组红层致色过程：陆源含铁矿物输入为致红色提供了物质基础,在动荡水体的同沉积过程中,鲕粒表层开始以胶体形式附着Fe（III）。随后在早成岩过程中,还原性流体促使含铁矿物溶解,为嗜铁微生物提供游离状态的铁离子,使其重结晶,通过化学成因或生物成因最终形成羟基铁并致红色。
2024, 42(3): 823-838.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.106
摘要:
目的 鄂西—黔南地区下寒武统富有机质页岩层系是页岩气勘探的重要目标,查明不同地区富有机质页岩层段的等时地层关系及其成因已成为页岩气勘探的关键问题。 方法 通过对鄂西ND1井及黔南HY1井下寒武统测井自然伽马数据的旋回地层学分析,识别出下寒武统主要的天文周期,以文献报道的锆石年龄作为锚点建立了两口井的天文年代标尺,并基于沉积噪音模型恢复了两口井下寒武统时期的相对海平面变化。 结果 ND1井牛蹄塘组36 m和9 m的沉积旋回及HY1井16.6 m和4.0 m的沉积旋回代表了轨道周期405 kyr和100 kyr偏心率；ND1井牛蹄塘组和HY1井九门冲组持续时间分别为3.30 Myr和2.64 Myr。给出两种方案的天文年代标尺,方案一以ND1井牛蹄塘组顶作为锚点起点,对应的天文年代标尺年龄区间处于535.20±1.70 Ma ~538.50±1.70 Ma；方案二以HY1井九门冲组顶作为锚点起点,对应的天文年代标尺年龄区间处于535.20±1.70 Ma~537.84±1.70 Ma。经过对比分析,两口井海平面变化对应于1.20 Myr旋回和两个三级层序（SQ1和SQ2）。将下寒武统富有机质页岩总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）含量和405 kyr旋回滤波及海平面变化曲线对比,结果显示TOC高值段对应于405 kyr旋回最大值,而ND1井TOC低值段对应于两个405 kyr旋回之间的低值。此外,TOC高值段既对应于海平面较高时期,也对应于海平面较低时期。 结论 由于太阳系的混沌行为,无法准确预测寒武纪早期理论轨道偏心率对富有机质页岩驱动的机制。假设偏心率最大值和总有机碳含量最大值对应,则更长的时间段内强季节性变化在某种程度上触发了黑色页岩的富集。此外,相对海平面变化和总有机碳含量对比表明海平面变化和有机质富集不具有因果关系。
目的 鄂西—黔南地区下寒武统富有机质页岩层系是页岩气勘探的重要目标,查明不同地区富有机质页岩层段的等时地层关系及其成因已成为页岩气勘探的关键问题。 方法 通过对鄂西ND1井及黔南HY1井下寒武统测井自然伽马数据的旋回地层学分析,识别出下寒武统主要的天文周期,以文献报道的锆石年龄作为锚点建立了两口井的天文年代标尺,并基于沉积噪音模型恢复了两口井下寒武统时期的相对海平面变化。 结果 ND1井牛蹄塘组36 m和9 m的沉积旋回及HY1井16.6 m和4.0 m的沉积旋回代表了轨道周期405 kyr和100 kyr偏心率；ND1井牛蹄塘组和HY1井九门冲组持续时间分别为3.30 Myr和2.64 Myr。给出两种方案的天文年代标尺,方案一以ND1井牛蹄塘组顶作为锚点起点,对应的天文年代标尺年龄区间处于535.20±1.70 Ma ~538.50±1.70 Ma；方案二以HY1井九门冲组顶作为锚点起点,对应的天文年代标尺年龄区间处于535.20±1.70 Ma~537.84±1.70 Ma。经过对比分析,两口井海平面变化对应于1.20 Myr旋回和两个三级层序（SQ1和SQ2）。将下寒武统富有机质页岩总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）含量和405 kyr旋回滤波及海平面变化曲线对比,结果显示TOC高值段对应于405 kyr旋回最大值,而ND1井TOC低值段对应于两个405 kyr旋回之间的低值。此外,TOC高值段既对应于海平面较高时期,也对应于海平面较低时期。 结论 由于太阳系的混沌行为,无法准确预测寒武纪早期理论轨道偏心率对富有机质页岩驱动的机制。假设偏心率最大值和总有机碳含量最大值对应,则更长的时间段内强季节性变化在某种程度上触发了黑色页岩的富集。此外,相对海平面变化和总有机碳含量对比表明海平面变化和有机质富集不具有因果关系。
2024, 42(3): 839-856.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.051
摘要:
目的 吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。 方法 综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱（X-Ray Fluorescence,XRF）元素录井、分析化验和试油试采等资料,采用岩相构型、沉积微相耦合分析和动静结合等方法,开展了沉积微环境及微相类型划分、沉积模式及其对甜点的控制作用等研究。 结果 （1）研究区主要发育浪成交错层理、水平层理、同生变形构造、黄铁矿、方解石条带、鸟眼构造和结核、缝合线构造、含生物化石和白云岩溶蚀孔8类沉积构造。研究区分为半深湖—深湖、混合浅湖和碎屑浅湖亚相,细分为半深湖泥、云坪、混合滩坝、混合浅湖泥、浅湖砂坝和碎屑浅湖泥等6种微相,不同微相沉积特征及其沉积机制差异明显。（2）建立了咸化湖泊相混积细粒岩沉积微相模式。芦一段自下而上从深湖—半深湖—浅湖演化过程,发育了浅湖砂坝、混合滩坝与云坪微相。其中,云坪呈连片状大范围分布,混合滩坝呈土豆状分布,发育程度较高,不同层规模有差异,浅湖砂坝发育程度一般,呈断续状局限分布,垂向上呈薄储集层与厚层泥岩叠置状。芦二段以浅湖为主,微相类型与芦一段类似,但形态、规模与叠置样式差异较大。云坪和混合滩坝发育数量和规模大大减小,浅湖砂坝则发育程度较高,呈大规模分散土豆状发育,垂向上呈厚层叠置状。不同位置剖面微相的叠置样式不同。（3）甜点段XRF元素分析显示,目的层沉积时为干燥炎热的半咸水环境到咸水过渡环境,古生产力水平较高；下甜点段为富氧环境,上甜点段则为厌氧亚还原到还原环境。（4）沉积微相控制了甜点分布和开发对策。混合滩坝微相Ⅰ类甜点发育程度高,非均质性弱,开发效果最好,采用大规模部署水平井平台化作业进行效益开发。云坪微相Ⅲ类甜点发育,非均质性强,开发效果一般,是后续接替区域。浅湖砂坝Ⅱ类甜点发育,整体分散状,连续性较差,非均质性强,开发效果较好。 结论 后续应在沉积微相空间分布精细研究基础上,参考核磁曲线参数部署水平井开发。
目的 吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。 方法 综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱（X-Ray Fluorescence,XRF）元素录井、分析化验和试油试采等资料,采用岩相构型、沉积微相耦合分析和动静结合等方法,开展了沉积微环境及微相类型划分、沉积模式及其对甜点的控制作用等研究。 结果 （1）研究区主要发育浪成交错层理、水平层理、同生变形构造、黄铁矿、方解石条带、鸟眼构造和结核、缝合线构造、含生物化石和白云岩溶蚀孔8类沉积构造。研究区分为半深湖—深湖、混合浅湖和碎屑浅湖亚相,细分为半深湖泥、云坪、混合滩坝、混合浅湖泥、浅湖砂坝和碎屑浅湖泥等6种微相,不同微相沉积特征及其沉积机制差异明显。（2）建立了咸化湖泊相混积细粒岩沉积微相模式。芦一段自下而上从深湖—半深湖—浅湖演化过程,发育了浅湖砂坝、混合滩坝与云坪微相。其中,云坪呈连片状大范围分布,混合滩坝呈土豆状分布,发育程度较高,不同层规模有差异,浅湖砂坝发育程度一般,呈断续状局限分布,垂向上呈薄储集层与厚层泥岩叠置状。芦二段以浅湖为主,微相类型与芦一段类似,但形态、规模与叠置样式差异较大。云坪和混合滩坝发育数量和规模大大减小,浅湖砂坝则发育程度较高,呈大规模分散土豆状发育,垂向上呈厚层叠置状。不同位置剖面微相的叠置样式不同。（3）甜点段XRF元素分析显示,目的层沉积时为干燥炎热的半咸水环境到咸水过渡环境,古生产力水平较高；下甜点段为富氧环境,上甜点段则为厌氧亚还原到还原环境。（4）沉积微相控制了甜点分布和开发对策。混合滩坝微相Ⅰ类甜点发育程度高,非均质性弱,开发效果最好,采用大规模部署水平井平台化作业进行效益开发。云坪微相Ⅲ类甜点发育,非均质性强,开发效果一般,是后续接替区域。浅湖砂坝Ⅱ类甜点发育,整体分散状,连续性较差,非均质性强,开发效果较好。 结论 后续应在沉积微相空间分布精细研究基础上,参考核磁曲线参数部署水平井开发。
2024, 42(3): 857-876.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.128
摘要:
目的 塔里木盆地下古生界厚层白云岩具有良好的油气勘探前景,但目前其成因尚未达成统一的认识。通过对这些白云岩的成因研究,可为塔里木盆地下古生界厚层白云岩的油气勘探提供一定的理论支撑。 方法 基于国际学术界通用的白云石分类方案,对塔北、塔中地区寒武系—奥陶系白云岩开展了详细的岩相学和地球化学（微量—稀土元素、δ13C和δ18O及87Sr/86Sr比值）研究。 结果和结论 基质白云石可识别出6种类型：（1）泥粉晶白云石（Md1）；（2）残余拟晶白云石（Md2）；（3）粉—细晶、直面、自形—半自形、漂浮状白云石（Md3）；（4）细晶、直面、自形—半自形白云石（Md4）；（5）细—粗晶、他形、曲面白云石（Md5）；（6）粗晶、曲面、鞍形白云石（Md6）。Md1和Md2的成岩流体为不同程度蒸发浓缩的同期海水,形成于相对局限沉积环境的同生—准同生白云石化作用；Md3和Md4的成岩流体为地层中残留的海源孔隙水,形成于浅—中埋藏白云石化作用；Md5的成岩流体为海源流体,形成于深埋藏白云石化作用或早期白云石的重结晶作用；Md6的形成流体为与宿主白云岩发生强烈水岩反应的深部热液,主要形成于深部热液及围岩之间相互调节、再平衡过程中的“热液调节白云石化作用”对宿主白云岩的改造作用。
目的 塔里木盆地下古生界厚层白云岩具有良好的油气勘探前景,但目前其成因尚未达成统一的认识。通过对这些白云岩的成因研究,可为塔里木盆地下古生界厚层白云岩的油气勘探提供一定的理论支撑。 方法 基于国际学术界通用的白云石分类方案,对塔北、塔中地区寒武系—奥陶系白云岩开展了详细的岩相学和地球化学（微量—稀土元素、δ13C和δ18O及87Sr/86Sr比值）研究。 结果和结论 基质白云石可识别出6种类型：（1）泥粉晶白云石（Md1）；（2）残余拟晶白云石（Md2）；（3）粉—细晶、直面、自形—半自形、漂浮状白云石（Md3）；（4）细晶、直面、自形—半自形白云石（Md4）；（5）细—粗晶、他形、曲面白云石（Md5）；（6）粗晶、曲面、鞍形白云石（Md6）。Md1和Md2的成岩流体为不同程度蒸发浓缩的同期海水,形成于相对局限沉积环境的同生—准同生白云石化作用；Md3和Md4的成岩流体为地层中残留的海源孔隙水,形成于浅—中埋藏白云石化作用；Md5的成岩流体为海源流体,形成于深埋藏白云石化作用或早期白云石的重结晶作用；Md6的形成流体为与宿主白云岩发生强烈水岩反应的深部热液,主要形成于深部热液及围岩之间相互调节、再平衡过程中的“热液调节白云石化作用”对宿主白云岩的改造作用。
2024, 42(3): 877-891.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.074
摘要:
目的 塔里木盆地西北部阿克苏地区广泛发育震旦系—寒武系平行不整合面,目前对其形成机制还存在争议。 方法 以沉积学方法为手段,基于上震旦统奇格布拉克组顶部的沉积相及其岩溶现象,通过详细的野外观察和镜下鉴定,对上述不整合面的成因开展研究。 结果 阿克苏地区奇格布拉克组顶部主要发育于台地边缘和斜坡环境。台地边缘包括颗粒滩和台缘礁,岩相为厚层—块状鲕粒白云岩、中—厚层状砂屑白云岩以及块状叠层石礁白云岩。斜坡环境包括的岩相有滑塌角砾白云岩、浊积岩以及薄层状粒泥白云岩。震旦纪晚期,阿克苏地区东部的沉积水体更深,岩溶发育程度也明显强于西部,垂向上以潜流带为主。此外,寒武纪早期沉积的玉尔吐斯组保持了与奇格布拉克组顶部相一致的沉积趋势,两者自西向东均表现为水体加深的地层序列。 结论 该不整合面由震旦纪末期台缘构造活动诱导的掀斜运动形成,导致阿克苏西部发生抬升,并形成了向东流动的大气淡水水文系统,使得东部台缘带岩溶作用强烈。该研究可为该区域震旦系白云岩储层的油气勘探提供参考。
目的 塔里木盆地西北部阿克苏地区广泛发育震旦系—寒武系平行不整合面,目前对其形成机制还存在争议。 方法 以沉积学方法为手段,基于上震旦统奇格布拉克组顶部的沉积相及其岩溶现象,通过详细的野外观察和镜下鉴定,对上述不整合面的成因开展研究。 结果 阿克苏地区奇格布拉克组顶部主要发育于台地边缘和斜坡环境。台地边缘包括颗粒滩和台缘礁,岩相为厚层—块状鲕粒白云岩、中—厚层状砂屑白云岩以及块状叠层石礁白云岩。斜坡环境包括的岩相有滑塌角砾白云岩、浊积岩以及薄层状粒泥白云岩。震旦纪晚期,阿克苏地区东部的沉积水体更深,岩溶发育程度也明显强于西部,垂向上以潜流带为主。此外,寒武纪早期沉积的玉尔吐斯组保持了与奇格布拉克组顶部相一致的沉积趋势,两者自西向东均表现为水体加深的地层序列。 结论 该不整合面由震旦纪末期台缘构造活动诱导的掀斜运动形成,导致阿克苏西部发生抬升,并形成了向东流动的大气淡水水文系统,使得东部台缘带岩溶作用强烈。该研究可为该区域震旦系白云岩储层的油气勘探提供参考。
2024, 42(3): 892-911.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.101
摘要:
目的 奥陶纪生物大辐射事件（Great Ordovician Biodiversification Event,GOBE）是海洋环境与生物相互作用的结果,通过对该时期碳酸盐台地沉积相和层序的研究可揭示其形成与演化过程及海平面变化历史,并为奥陶纪生物时空分布特征及演化规律的探讨提供沉积背景和等时地层格架。 方法 在野外露头剖面实测和显微镜下观察的基础上,识别了黔北地区瓢儿田剖面下奥陶统（桐梓组和红花园组）的岩相类型,进一步分析了沉积模式和高频米级沉积旋回及沉积层序,最后探讨了沉积演化过程中的控制因素。 结果和结论 （1）瓢儿田剖面下奥陶统发育10种岩相类型,主要形成于碳酸盐缓坡沉积体系,且桐梓组和红花园组沉积时期分别以非骨架碳酸盐颗粒和骨架碳酸盐颗粒为特征；（2）桐梓组和红花园组主要发育非对称性的开阔海沉积旋回；（3）识别出3个半三级层序（Sq1~Sq4）,每个三级层序均为II型层序界面（即岩性转换面）所限。其中Sq1~Sq3为完整的三级层序,由海侵体系域（Transgressive Systems Tract,TST）和海退体系域（Regressive Systems Tract,RST）构成,但Sq4仅发育TST；（4）瓢儿田剖面下奥陶统的沉积演化和层序发育主要受不同级次的相对海平面变化和古地理格局的共同控制。其中不同级次相对海平面波动制约着沉积相的垂向演化,古地理格局则控制着沉积相带的空间分布。
目的 奥陶纪生物大辐射事件（Great Ordovician Biodiversification Event,GOBE）是海洋环境与生物相互作用的结果,通过对该时期碳酸盐台地沉积相和层序的研究可揭示其形成与演化过程及海平面变化历史,并为奥陶纪生物时空分布特征及演化规律的探讨提供沉积背景和等时地层格架。 方法 在野外露头剖面实测和显微镜下观察的基础上,识别了黔北地区瓢儿田剖面下奥陶统（桐梓组和红花园组）的岩相类型,进一步分析了沉积模式和高频米级沉积旋回及沉积层序,最后探讨了沉积演化过程中的控制因素。 结果和结论 （1）瓢儿田剖面下奥陶统发育10种岩相类型,主要形成于碳酸盐缓坡沉积体系,且桐梓组和红花园组沉积时期分别以非骨架碳酸盐颗粒和骨架碳酸盐颗粒为特征；（2）桐梓组和红花园组主要发育非对称性的开阔海沉积旋回；（3）识别出3个半三级层序（Sq1~Sq4）,每个三级层序均为II型层序界面（即岩性转换面）所限。其中Sq1~Sq3为完整的三级层序,由海侵体系域（Transgressive Systems Tract,TST）和海退体系域（Regressive Systems Tract,RST）构成,但Sq4仅发育TST；（4）瓢儿田剖面下奥陶统的沉积演化和层序发育主要受不同级次的相对海平面变化和古地理格局的共同控制。其中不同级次相对海平面波动制约着沉积相的垂向演化,古地理格局则控制着沉积相带的空间分布。
2024, 42(3): 912-927.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.061
摘要:
目的 原油中的稀土元素（Rare Earth Element,REE）被广泛地应用于油—油（源）对比和沉积环境重建的工作,然而生物降解作用对原油REE浓度和分配模式仍不明确。因此,迫切需要进一步明确REE在油气成藏过程中的地球化学行为,探讨REE所蕴含的地球化学意义。 方法 选取渤海湾盆地渤中坳陷庙西凹陷地区成熟度类似、受运移作用影响小,仅在生物降解程度上具有差异性的原油,采用GC-MS和ICP-MS对该地区14个原油样品,进行了分子标志物和无机元素的测试。 结果 通过正构烷烃完整性及25-降藿烷含量对原油生物降解程度进行了判识,发现研究区原油样品从PM0~PM7（PM指数代表生物降解等级）均有分布,具有较好的生物降解梯度。在高硫油中检测到高含量伽马蜡烷和高C35升藿烷,认为其主要来自还原性更强、盐度更高的沙四段烃源岩的贡献；低硫油表现为低伽马蜡烷、低C35升藿烷、高C27重排甾烷、高四甲基甾烷的特征,推测主要来自沙三段烃源岩的贡献。原油的ΣREE浓度、LaN/YbN与C35H/C34H、Ts/（Ts+Tm）、ββ/（ββ+αα）-C29RS不具备明显的相关性,表明成熟度对其影响有限。随着生物降解程度增加,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN先降低后增加,在轻微生物降解阶段（PM<4）,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN显著下降,在严重—强烈生物降解阶段（PM>4）,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN表现为增加的趋势。Sm/Nd、δEu和Pr/Pr*随生物降解程度的增加呈现为降低的趋势,δCe表现为微弱增加的趋势。 结论 对比发现陆相成因原油普遍比海相成因原油的REE浓度高,可以利用REE浓度和分布模式区分海相和陆相成因原油。母质沉积环境及成熟度对原油的REE浓度与配分模式影响有限,生物降解作用对REE浓度与配分模式具有较大影响。原油中的REE浓度随生物降解程度增加不断升高,REE模式和LaN/YbN、δEu和δCe等指标也随生物降解程度的增加而发生规律性变化。REE浓度能够作为标志物应用于轻微到极端程度和各种类型含油气系统的生物降解程度评价。
目的 原油中的稀土元素（Rare Earth Element,REE）被广泛地应用于油—油（源）对比和沉积环境重建的工作,然而生物降解作用对原油REE浓度和分配模式仍不明确。因此,迫切需要进一步明确REE在油气成藏过程中的地球化学行为,探讨REE所蕴含的地球化学意义。 方法 选取渤海湾盆地渤中坳陷庙西凹陷地区成熟度类似、受运移作用影响小,仅在生物降解程度上具有差异性的原油,采用GC-MS和ICP-MS对该地区14个原油样品,进行了分子标志物和无机元素的测试。 结果 通过正构烷烃完整性及25-降藿烷含量对原油生物降解程度进行了判识,发现研究区原油样品从PM0~PM7（PM指数代表生物降解等级）均有分布,具有较好的生物降解梯度。在高硫油中检测到高含量伽马蜡烷和高C35升藿烷,认为其主要来自还原性更强、盐度更高的沙四段烃源岩的贡献；低硫油表现为低伽马蜡烷、低C35升藿烷、高C27重排甾烷、高四甲基甾烷的特征,推测主要来自沙三段烃源岩的贡献。原油的ΣREE浓度、LaN/YbN与C35H/C34H、Ts/（Ts+Tm）、ββ/（ββ+αα）-C29RS不具备明显的相关性,表明成熟度对其影响有限。随着生物降解程度增加,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN先降低后增加,在轻微生物降解阶段（PM<4）,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN显著下降,在严重—强烈生物降解阶段（PM>4）,ΣLREE/ΣHREE和LaN/YbN表现为增加的趋势。Sm/Nd、δEu和Pr/Pr*随生物降解程度的增加呈现为降低的趋势,δCe表现为微弱增加的趋势。 结论 对比发现陆相成因原油普遍比海相成因原油的REE浓度高,可以利用REE浓度和分布模式区分海相和陆相成因原油。母质沉积环境及成熟度对原油的REE浓度与配分模式影响有限,生物降解作用对REE浓度与配分模式具有较大影响。原油中的REE浓度随生物降解程度增加不断升高,REE模式和LaN/YbN、δEu和δCe等指标也随生物降解程度的增加而发生规律性变化。REE浓度能够作为标志物应用于轻微到极端程度和各种类型含油气系统的生物降解程度评价。
2024, 42(3): 928-943.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.135
摘要:
目的 中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。 方法 通过中上扬子地区灯影组30余条剖面（钻井）开展岩石类型划分及沉积相分析, 结果 进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地（或内缓坡）边缘,向外过渡为中—外缓坡风暴岩或斜坡—盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及潟湖沉积环境为主：其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿—缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级—厘米级旋回；潟湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积（变浅）和两次退积（变深）旋回。 结论 由于灯影组在台地边缘—斜坡区域普遍遭到剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远超目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区（如松林—岩孔地区、中扬子台地周缘）灯影组中下部灯一段—灯二段（或蛤蟆井段、石板滩段）发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部（或相当层位）在中上扬子台地（或内缓坡）内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛分布的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。
目的 中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。 方法 通过中上扬子地区灯影组30余条剖面（钻井）开展岩石类型划分及沉积相分析, 结果 进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地（或内缓坡）边缘,向外过渡为中—外缓坡风暴岩或斜坡—盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及潟湖沉积环境为主：其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿—缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级—厘米级旋回；潟湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积（变浅）和两次退积（变深）旋回。 结论 由于灯影组在台地边缘—斜坡区域普遍遭到剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远超目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区（如松林—岩孔地区、中扬子台地周缘）灯影组中下部灯一段—灯二段（或蛤蟆井段、石板滩段）发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部（或相当层位）在中上扬子台地（或内缓坡）内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛分布的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。
2024, 42(3): 944-955.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.104
摘要:
目的 为探究马里亚纳海沟“挑战者”深渊沉积物的主要类型、地球化学特征和成因机制。 方法 以马里亚纳海沟“挑战者”深渊从北坡（上覆板块）、轴部到南坡（俯冲板块）16个站位的沉积物和蚀变基岩开展矿物学及地球化学分析。 结果与结论 “挑战者”深渊沉积物分为褐红色深海黏土质沉积物、硅质生物软泥、自生沉积物（富锰微结核）和钙质生物软泥四种主要类型。其中,褐红色深海黏土质沉积物为深渊沉积物的主要类型,对深渊沉积物的成分贡献最大,其主量、微量元素地球化学特征与洋壳蚀变基岩具有相似性。提出了褐红色深海黏土质沉积物成因主要源于俯冲板块和上覆板块玄武质基岩蚀变的观点。此外,深渊底部活跃的有机质早期成岩作用,对沉积物地球化学性质产生了重要影响,是导致“挑战者”深渊沉积物相比邻近深海沉积物具有较低稀土元素含量和富集微锰结核的主要原因。
目的 为探究马里亚纳海沟“挑战者”深渊沉积物的主要类型、地球化学特征和成因机制。 方法 以马里亚纳海沟“挑战者”深渊从北坡（上覆板块）、轴部到南坡（俯冲板块）16个站位的沉积物和蚀变基岩开展矿物学及地球化学分析。 结果与结论 “挑战者”深渊沉积物分为褐红色深海黏土质沉积物、硅质生物软泥、自生沉积物（富锰微结核）和钙质生物软泥四种主要类型。其中,褐红色深海黏土质沉积物为深渊沉积物的主要类型,对深渊沉积物的成分贡献最大,其主量、微量元素地球化学特征与洋壳蚀变基岩具有相似性。提出了褐红色深海黏土质沉积物成因主要源于俯冲板块和上覆板块玄武质基岩蚀变的观点。此外,深渊底部活跃的有机质早期成岩作用,对沉积物地球化学性质产生了重要影响,是导致“挑战者”深渊沉积物相比邻近深海沉积物具有较低稀土元素含量和富集微锰结核的主要原因。
2024, 42(3): 956-969.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.028
摘要:
目的 研究亚洲季风区中世纪气候异常期（Medieval Climate Anomaly,MCA）和小冰期（Little Ice Age,LIA）的生态水文过程及其两个阶段的转变特征,有助于进一步理解区域水文生态环境变化与季风气候之间的联系。 方法 基于长江中游湖北省永兴洞两支高分辨率石笋的δ13C记录,采用ISCAM（Intra-Site Correlation Age Modelling）程序对这两条记录进行客观拼接,重建了该地区1 044~1 954 A.D.期间局域地表水文环境的变化历史。 结果 δ13C在MCA和LIA时期表现为完全不同的两个状态,δ13C在MCA整体减小,而在LIA整体增大。此变化特征与西南以及长江中游地区众多石笋δ13C一致,表明MCA到LIA局域地表植被呼吸活动和降水发生了从强到弱的转变。永兴洞δ13C显示由MCA向LIA的转变过程迅速,Rampfit方法分析得出此转变过程发生在1 434~1 460 A.D.,持续时间为26年。永兴洞记录支持MCA向LIA的转变可能由气候变化和人类活动共同影响所致的认识。通过与其他记录对比,发现永兴洞δ13C与太阳总辐射量、热带辐合带、我国东部温度、厄尔尼诺—南方涛动在MCA和LIA事件尺度上存在对应关系,表明过去千年长江中游地表生态水文环境和全球气候变化有着动力联系；人类活动对地表植被的影响可能与区域或全球气候变化的背景相关联。 结论 通过对过去千年永兴洞石笋δ13C序列的研究,发现MCA与LIA的生态水文特征差异显著,其变化可能与全球气候变化和人类活动有关。该研究不仅清晰地确立了MCA与LIA在长江中游地区的时间界限,而且加深了对过去千年长江中游地区两个时期的生态水文环境变化特征及其原因的理解。
目的 研究亚洲季风区中世纪气候异常期（Medieval Climate Anomaly,MCA）和小冰期（Little Ice Age,LIA）的生态水文过程及其两个阶段的转变特征,有助于进一步理解区域水文生态环境变化与季风气候之间的联系。 方法 基于长江中游湖北省永兴洞两支高分辨率石笋的δ13C记录,采用ISCAM（Intra-Site Correlation Age Modelling）程序对这两条记录进行客观拼接,重建了该地区1 044~1 954 A.D.期间局域地表水文环境的变化历史。 结果 δ13C在MCA和LIA时期表现为完全不同的两个状态,δ13C在MCA整体减小,而在LIA整体增大。此变化特征与西南以及长江中游地区众多石笋δ13C一致,表明MCA到LIA局域地表植被呼吸活动和降水发生了从强到弱的转变。永兴洞δ13C显示由MCA向LIA的转变过程迅速,Rampfit方法分析得出此转变过程发生在1 434~1 460 A.D.,持续时间为26年。永兴洞记录支持MCA向LIA的转变可能由气候变化和人类活动共同影响所致的认识。通过与其他记录对比,发现永兴洞δ13C与太阳总辐射量、热带辐合带、我国东部温度、厄尔尼诺—南方涛动在MCA和LIA事件尺度上存在对应关系,表明过去千年长江中游地表生态水文环境和全球气候变化有着动力联系；人类活动对地表植被的影响可能与区域或全球气候变化的背景相关联。 结论 通过对过去千年永兴洞石笋δ13C序列的研究,发现MCA与LIA的生态水文特征差异显著,其变化可能与全球气候变化和人类活动有关。该研究不仅清晰地确立了MCA与LIA在长江中游地区的时间界限,而且加深了对过去千年长江中游地区两个时期的生态水文环境变化特征及其原因的理解。
2024, 42(3): 970-980.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.068
摘要:
目的 全球变暖背景下,喀斯特地貌广布的西南地区可能面临石漠化加剧的风险,对该区域石漠化演变历史的重建具有重要意义。 方法 通过采自贵州省黔西县黑洞一支石笋（HD12）的29个230Th年龄和954个δ13C数据,重建了该地区过去4 750年的生态环境演变历史。 结果与结论 发现在4 322~3 526 a B.P.以及803~82 a B.P.时段存在两个显著的δ13C正偏移,说明这两个时段洞穴上方的生态环境出现了恶化。HD12石笋δ13C记录在约803 a B.P.的显著偏正持续了约290 a,其振幅达4.2‰,指示了该区域石漠化的扩张过程。这一时期西南地区多个洞穴石笋δ13C值的一致偏正特征,可能指示了宋末靖康事件（823 a B.P.）后,人口的大量迁入和气候的干旱化导致了该区域石漠化的扩张。HD12石笋δ13C值在4 322~3 526 a B.P.时期的偏正,振幅达4.9‰,其中4 322~3 977 a B.P.偏正过程对应于北半球4.2 ka事件,而3 777~3 526 a B.P.的偏正对应3.7 ka事件,两个时期的干旱事件在西南地区的多个石笋与湖泊记录中均有体现,说明在此期间,亚洲夏季风减弱,降水减少可能引起了该区域植被覆盖度大幅降低和土壤严重退化。
目的 全球变暖背景下,喀斯特地貌广布的西南地区可能面临石漠化加剧的风险,对该区域石漠化演变历史的重建具有重要意义。 方法 通过采自贵州省黔西县黑洞一支石笋（HD12）的29个230Th年龄和954个δ13C数据,重建了该地区过去4 750年的生态环境演变历史。 结果与结论 发现在4 322~3 526 a B.P.以及803~82 a B.P.时段存在两个显著的δ13C正偏移,说明这两个时段洞穴上方的生态环境出现了恶化。HD12石笋δ13C记录在约803 a B.P.的显著偏正持续了约290 a,其振幅达4.2‰,指示了该区域石漠化的扩张过程。这一时期西南地区多个洞穴石笋δ13C值的一致偏正特征,可能指示了宋末靖康事件（823 a B.P.）后,人口的大量迁入和气候的干旱化导致了该区域石漠化的扩张。HD12石笋δ13C值在4 322~3 526 a B.P.时期的偏正,振幅达4.9‰,其中4 322~3 977 a B.P.偏正过程对应于北半球4.2 ka事件,而3 777~3 526 a B.P.的偏正对应3.7 ka事件,两个时期的干旱事件在西南地区的多个石笋与湖泊记录中均有体现,说明在此期间,亚洲夏季风减弱,降水减少可能引起了该区域植被覆盖度大幅降低和土壤严重退化。
2024, 42(3): 981-993.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.061
摘要:
目的 研究分支河流体系河型演变规律,建立相应参数的数据库,可为盆地范围内的沉积体系分布预测提供数据基础。 方法 利用Google Earth、Global Mapper地理信息软件,按照等比例网格进行河道弯度指数的采集,分析弯度指数沿程变化规律,建立格尔木河流扇河型演变的沉积模式。 结果 共测量河道弯度指数2 989个,根据格尔木河流扇河道弯度指数特征,可将格尔木河流扇划分为辫状河段、辫曲共生段、大型高弯曲流河段、小型低弯曲流河段4个部分：（1）辫状河段坡度0.70%,发育低弯度顺直河和辫状河,辫流带宽度大,河道弯度指数1.01~1.43,平均弯度指数1.08,主要发育辫状河道、废弃河道、泛滥平原等微相；（2）辫曲共生段坡度0.63%,既发育辫状河也发育曲流河,不同位置辫状河和曲流河发育程度和河道弯度指数大小不同,河道弯度指数1.08~5.00,平均弯度指数1.52,主要发育辫状河道、曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相；（3）大型高弯曲流河段坡度0.29%,以大型曲流河为主,河道宽,河湾摆幅大,河道弯度指数1.12~5.00,平均弯度指数1.83,主要发育曲流河道、废弃河道、沙丘、泛滥平原等微相；（4）小型低弯曲流河段坡度0.08%,主要发育小型分叉状的曲流河,河道窄,河湾摆幅小,河道弯度指数1.07~3.13,平均弯度指数1.51,主要发育曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相。 结论 建立了格尔木河流扇河型演变的沉积模式,为开展地下沉积体系分布预测提供新的基础数据。
目的 研究分支河流体系河型演变规律,建立相应参数的数据库,可为盆地范围内的沉积体系分布预测提供数据基础。 方法 利用Google Earth、Global Mapper地理信息软件,按照等比例网格进行河道弯度指数的采集,分析弯度指数沿程变化规律,建立格尔木河流扇河型演变的沉积模式。 结果 共测量河道弯度指数2 989个,根据格尔木河流扇河道弯度指数特征,可将格尔木河流扇划分为辫状河段、辫曲共生段、大型高弯曲流河段、小型低弯曲流河段4个部分：（1）辫状河段坡度0.70%,发育低弯度顺直河和辫状河,辫流带宽度大,河道弯度指数1.01~1.43,平均弯度指数1.08,主要发育辫状河道、废弃河道、泛滥平原等微相；（2）辫曲共生段坡度0.63%,既发育辫状河也发育曲流河,不同位置辫状河和曲流河发育程度和河道弯度指数大小不同,河道弯度指数1.08~5.00,平均弯度指数1.52,主要发育辫状河道、曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相；（3）大型高弯曲流河段坡度0.29%,以大型曲流河为主,河道宽,河湾摆幅大,河道弯度指数1.12~5.00,平均弯度指数1.83,主要发育曲流河道、废弃河道、沙丘、泛滥平原等微相；（4）小型低弯曲流河段坡度0.08%,主要发育小型分叉状的曲流河,河道窄,河湾摆幅小,河道弯度指数1.07~3.13,平均弯度指数1.51,主要发育曲流河道、废弃河道、决口扇、沙丘、泛滥平原等微相。 结论 建立了格尔木河流扇河型演变的沉积模式,为开展地下沉积体系分布预测提供新的基础数据。
2024, 42(3): 994-1002.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.074
摘要:
目的 L油田明下段发育多种曲流河模式,其沉积模式和演化规律尚不明确。 方法 综合利用古生物资料、岩心、壁心、测井、地震等资料,对明下段各时期的曲流河特征、古地质背景进行了系统分析,并进一步总结了明下段曲流河的演化规律。 结果 明下段沉积时期,研究区先后发育了五种曲流河模式；L4油组底部L4 4 4 2 4 0 3 2 3 0
目的 L油田明下段发育多种曲流河模式,其沉积模式和演化规律尚不明确。 方法 综合利用古生物资料、岩心、壁心、测井、地震等资料,对明下段各时期的曲流河特征、古地质背景进行了系统分析,并进一步总结了明下段曲流河的演化规律。 结果 明下段沉积时期,研究区先后发育了五种曲流河模式；L4油组底部L
2024, 42(3): 1003-1015.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.079
摘要:
目的 侏罗纪是典型的温室气候时期,期间存在着气候长期变化和短期波动,且在陆相盆地有响应。我国同期发育多个大型陆相盆地,但各个盆地中的记录有差异,本文试图对四川盆地东北部沉积环境及古气候变化做较为细致的刻画。 方法 基于该地区中—上侏罗统陆相红层的野外详细观察,开展了显微碎屑组分统计分析,碳—氧同位素分析,二氧化碳浓度重建等研究。 结果 下部岩性以红棕色泥岩为主,向上绿灰、浅灰色长石类砂岩增多；沉积环境单元分为曲流河、湖泊和古土壤；相序上表现为中侏罗统沙溪庙组以低砂泥比的曲流河泥岩为主,常土壤化改造形成古土壤相,上侏罗统遂宁组下部湖泊泥岩和粉砂岩占优,遂宁组上部和蓬莱镇组演变为高砂泥比的曲流河,岩性变粗地层变厚；相对于川西和川中地区,川东北地区沉积环境单元和相序较为单一。依据F/Q和F/L指数,将研究区中—晚侏罗世气候变化分为半干旱—干旱两个半旋回,分别对应下沙溪庙组、上沙溪庙组+遂宁组下部、遂宁组上部+蓬莱镇组。二氧化碳浓度变化指示中侏罗世相对温凉,晚侏罗世早期转为温暖,中—晚期属于高温炎热气候,与全球同期古海洋气候格局相似。 结论 总体而言,四川盆地东北部中—晚侏罗世属于温凉—温暖的干旱—半干旱气候,与四川盆地其他地区相似,但晚侏罗世中—晚期东、西部可能存在高温炎热与半湿润间断的差异。
目的 侏罗纪是典型的温室气候时期,期间存在着气候长期变化和短期波动,且在陆相盆地有响应。我国同期发育多个大型陆相盆地,但各个盆地中的记录有差异,本文试图对四川盆地东北部沉积环境及古气候变化做较为细致的刻画。 方法 基于该地区中—上侏罗统陆相红层的野外详细观察,开展了显微碎屑组分统计分析,碳—氧同位素分析,二氧化碳浓度重建等研究。 结果 下部岩性以红棕色泥岩为主,向上绿灰、浅灰色长石类砂岩增多；沉积环境单元分为曲流河、湖泊和古土壤；相序上表现为中侏罗统沙溪庙组以低砂泥比的曲流河泥岩为主,常土壤化改造形成古土壤相,上侏罗统遂宁组下部湖泊泥岩和粉砂岩占优,遂宁组上部和蓬莱镇组演变为高砂泥比的曲流河,岩性变粗地层变厚；相对于川西和川中地区,川东北地区沉积环境单元和相序较为单一。依据F/Q和F/L指数,将研究区中—晚侏罗世气候变化分为半干旱—干旱两个半旋回,分别对应下沙溪庙组、上沙溪庙组+遂宁组下部、遂宁组上部+蓬莱镇组。二氧化碳浓度变化指示中侏罗世相对温凉,晚侏罗世早期转为温暖,中—晚期属于高温炎热气候,与全球同期古海洋气候格局相似。 结论 总体而言,四川盆地东北部中—晚侏罗世属于温凉—温暖的干旱—半干旱气候,与四川盆地其他地区相似,但晚侏罗世中—晚期东、西部可能存在高温炎热与半湿润间断的差异。
2024, 42(3): 1016-1031.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.052
摘要:
目的 四川盆地侏罗纪大安寨期不同地区古环境特征差异较大,探讨其演化特征及地质意义将有助于加快油气勘探的步伐。 方法 利用四川盆地中部和东部侏罗系大安寨段钻井岩心和野外剖面等地质资料,结合元素地球化学分析方法,对大安寨期古气候、古氧化还原、古盐度等古环境进行恢复和对比分析。 结果 川中—川东地区大安寨段岩性可划分为页岩、介壳页岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、介壳灰岩和泥质介壳灰岩；大安寨第三亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为亚还原条件的淡水—半咸水,处于浅湖—半深湖环境；大安寨第二亚段沉积期气候为半干燥—半潮湿,降水量较多,气温较低,水体为亚还原条件的淡水,处于半深湖环境；大安寨第一亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为氧化—亚还原条件的半咸水—咸水,处于滨湖—浅湖环境；RA1井与YT1井大安寨时期均具有气候干燥→潮湿→干燥、降水量少→多→少、气温高→低→高、水体还原性弱→强→弱、古盐度高→低→高的规律；大安寨第三亚段沉积期至大安寨第二亚段沉积早期,湖盆沉积中心由川东地区往川中地区迁移,大安寨第二亚段沉积晚期至大安寨第一亚段沉积期,湖盆沉积中心则由川中地区往川东地区迁移；大安寨第二亚段TOC平均值为1.70%,孔隙度平均值为4.93%,荧光显示强烈,是大安寨段页岩油的主要生油层和储集层；古环境因素对源储配置具有较大影响,较潮湿的气候、较多的降水、较低的气温、还原性的水体和较低的盐度有利于泥页岩沉积、有机质富集和孔隙发育。 结论 川中—川东地区大安寨段古环境控制泥页岩沉积和有机质富集规律,影响页岩孔隙发育程度,这一认识可为明确四川盆地页岩油有利勘探区提供理论依据。
目的 四川盆地侏罗纪大安寨期不同地区古环境特征差异较大,探讨其演化特征及地质意义将有助于加快油气勘探的步伐。 方法 利用四川盆地中部和东部侏罗系大安寨段钻井岩心和野外剖面等地质资料,结合元素地球化学分析方法,对大安寨期古气候、古氧化还原、古盐度等古环境进行恢复和对比分析。 结果 川中—川东地区大安寨段岩性可划分为页岩、介壳页岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、介壳灰岩和泥质介壳灰岩；大安寨第三亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为亚还原条件的淡水—半咸水,处于浅湖—半深湖环境；大安寨第二亚段沉积期气候为半干燥—半潮湿,降水量较多,气温较低,水体为亚还原条件的淡水,处于半深湖环境；大安寨第一亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为氧化—亚还原条件的半咸水—咸水,处于滨湖—浅湖环境；RA1井与YT1井大安寨时期均具有气候干燥→潮湿→干燥、降水量少→多→少、气温高→低→高、水体还原性弱→强→弱、古盐度高→低→高的规律；大安寨第三亚段沉积期至大安寨第二亚段沉积早期,湖盆沉积中心由川东地区往川中地区迁移,大安寨第二亚段沉积晚期至大安寨第一亚段沉积期,湖盆沉积中心则由川中地区往川东地区迁移；大安寨第二亚段TOC平均值为1.70%,孔隙度平均值为4.93%,荧光显示强烈,是大安寨段页岩油的主要生油层和储集层；古环境因素对源储配置具有较大影响,较潮湿的气候、较多的降水、较低的气温、还原性的水体和较低的盐度有利于泥页岩沉积、有机质富集和孔隙发育。 结论 川中—川东地区大安寨段古环境控制泥页岩沉积和有机质富集规律,影响页岩孔隙发育程度,这一认识可为明确四川盆地页岩油有利勘探区提供理论依据。
2024, 42(3): 1032-1046.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.089
摘要:
目的 为解决针对川东海槽南段西侧、台内等地区飞仙关组岩性变化不明确等问题。 方法 综合利用岩心、薄片、钻录井等多元地质数据对飞仙关组岩性类型及特征进行研究,提出以机器学习为基础的岩性测井智能识别方法,解决了老区岩性精细识别的技术难题,揭示了区内飞仙关组鲕粒滩岩性、分布及演化规律。 结论与结果 （1）飞仙关组主要由泥岩、泥晶灰岩、泥质灰岩、鲕粒灰岩、鲕粒云岩、泥晶云岩、膏质云岩、膏岩等岩性组成；（2）对比发现,改进的梯度提升决策树算法即随机梯度提升决策树（SGBDT）构建岩性模型优于其他算法,更适合碳酸盐岩复杂岩性识别；（3）鲕粒灰岩集中发育于开江—梁平海槽以南地区的飞一段—飞三段时期,鲕粒云岩集中发育于飞二段时期且分布分散；（4）区内鲕粒滩分布差异明显,飞一段时期主要发育于台地古地貌高点和台地边缘,飞二段时期多发育台缘鲕粒滩,少量发育台内古地貌高点鲕滩和点滩,飞三段时期主要发育台内点滩。
目的 为解决针对川东海槽南段西侧、台内等地区飞仙关组岩性变化不明确等问题。 方法 综合利用岩心、薄片、钻录井等多元地质数据对飞仙关组岩性类型及特征进行研究,提出以机器学习为基础的岩性测井智能识别方法,解决了老区岩性精细识别的技术难题,揭示了区内飞仙关组鲕粒滩岩性、分布及演化规律。 结论与结果 （1）飞仙关组主要由泥岩、泥晶灰岩、泥质灰岩、鲕粒灰岩、鲕粒云岩、泥晶云岩、膏质云岩、膏岩等岩性组成；（2）对比发现,改进的梯度提升决策树算法即随机梯度提升决策树（SGBDT）构建岩性模型优于其他算法,更适合碳酸盐岩复杂岩性识别；（3）鲕粒灰岩集中发育于开江—梁平海槽以南地区的飞一段—飞三段时期,鲕粒云岩集中发育于飞二段时期且分布分散；（4）区内鲕粒滩分布差异明显,飞一段时期主要发育于台地古地貌高点和台地边缘,飞二段时期多发育台缘鲕粒滩,少量发育台内古地貌高点鲕滩和点滩,飞三段时期主要发育台内点滩。
2024, 42(3): 1047-1057.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.078
摘要:
目的 为分析沁水盆地北部太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素。 方法 通过对阳泉区块太原组样品进行总有机碳（TOC）含量、成熟度测试及X射线衍射、低温氮气吸附实验,基于（Frenkel Halsey Hill,FHH）理论模型计算样品孔隙分形维数,分析矿物含量、有机地化特征及孔隙结构参数对孔隙分形维数的影响。 结果 太原组煤系页岩TOC含量介于0.57%~6.40%,平均为3.18%；有机质镜质体反射率（Ro）介于1.96%~3.24%,平均为2.49%；煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,其中表面分形维数（D1）介于2.507 9~2.663 9,结构分形维数（D2）介于2.527 1~2.809 4；有机质含量及成熟度与D1、D2均呈正相关关系,孔隙结构参数与D1、D2具有良好的正相关性,但与D2相关系数高于D1,指示微孔对孔隙结构参数的影响更强；分选、磨圆度高的陆源碎屑石英多具规则孔隙形态,造成石英含量与D1、D2呈负相关关系；碳酸盐岩矿物及长石主要提供宏孔,其含量与页岩D1及D2均呈负相关关系；黏土矿物在长期压实作用下孔径减小,微孔数量增加,孔隙形态复杂,其含量与分形维数D1及D2呈正相关关系。 结论 海陆过渡相煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,有机质含量、成熟度、孔隙结构参数和黏土矿物含量增大可导致其微观孔隙分形维数变大,陆源碎屑石英、长石和碳酸盐矿物含量增多可导致其微观孔隙分形维数变小。
目的 为分析沁水盆地北部太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素。 方法 通过对阳泉区块太原组样品进行总有机碳（TOC）含量、成熟度测试及X射线衍射、低温氮气吸附实验,基于（Frenkel Halsey Hill,FHH）理论模型计算样品孔隙分形维数,分析矿物含量、有机地化特征及孔隙结构参数对孔隙分形维数的影响。 结果 太原组煤系页岩TOC含量介于0.57%~6.40%,平均为3.18%；有机质镜质体反射率（Ro）介于1.96%~3.24%,平均为2.49%；煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,其中表面分形维数（D1）介于2.507 9~2.663 9,结构分形维数（D2）介于2.527 1~2.809 4；有机质含量及成熟度与D1、D2均呈正相关关系,孔隙结构参数与D1、D2具有良好的正相关性,但与D2相关系数高于D1,指示微孔对孔隙结构参数的影响更强；分选、磨圆度高的陆源碎屑石英多具规则孔隙形态,造成石英含量与D1、D2呈负相关关系；碳酸盐岩矿物及长石主要提供宏孔,其含量与页岩D1及D2均呈负相关关系；黏土矿物在长期压实作用下孔径减小,微孔数量增加,孔隙形态复杂,其含量与分形维数D1及D2呈正相关关系。 结论 海陆过渡相煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,有机质含量、成熟度、孔隙结构参数和黏土矿物含量增大可导致其微观孔隙分形维数变大,陆源碎屑石英、长石和碳酸盐矿物含量增多可导致其微观孔隙分形维数变小。
2024, 42(3): 1058-1072.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.087
摘要:
目的 扇三角洲—深水滑塌扇组成的复合扇体作为断陷盆地陡坡带重要的粗粒沉积体系和油气储层,其展布范围、演化期次、成藏模式等一直是湖盆沉积和成藏研究的热点。 方法 以中非地区Melut盆地A凹陷高精度三维地震和钻测井资料为基础,采用岩心观察、层序划分、地震反射特征与地震属性分析等方法,对扇三角洲—滑塌扇复合扇体的沉积特征与演化规律进行了研究。 结果与结论 发现研究区复合扇体的沉积相类型包括扇三角洲和重力流成因的滑塌扇,滑塌扇具有两类形貌特征,第一类为受坡折控制的线状供源滑塌扇,第二类为受较陡地形坡度控制的单点供源多级滑塌扇。白垩系研究层段刻画出五期扇体,单期复合扇体内部具有退积特征,多期复合扇体具有“先进积、后退积”的垂向演化特征,其中下白垩统Renk组沉积末期复合扇体规模最大,达到148 km2。复合扇体演化主要受幕式构造活动、古地貌和物源供给,以及相对湖平面变化的影响,构造活动强烈、物源供给充足、短轴构造隆升幅度大的时期,复合扇体规模更大,相对湖平面下降初期和上升初期滑塌扇最为发育。提出A凹陷早白垩世和晚白垩世发生沉积格局转换的新认识,明确了断陷期陡坡带扇三角洲-滑塌扇复合扇体的勘探潜力,指导了勘探部署。
目的 扇三角洲—深水滑塌扇组成的复合扇体作为断陷盆地陡坡带重要的粗粒沉积体系和油气储层,其展布范围、演化期次、成藏模式等一直是湖盆沉积和成藏研究的热点。 方法 以中非地区Melut盆地A凹陷高精度三维地震和钻测井资料为基础,采用岩心观察、层序划分、地震反射特征与地震属性分析等方法,对扇三角洲—滑塌扇复合扇体的沉积特征与演化规律进行了研究。 结果与结论 发现研究区复合扇体的沉积相类型包括扇三角洲和重力流成因的滑塌扇,滑塌扇具有两类形貌特征,第一类为受坡折控制的线状供源滑塌扇,第二类为受较陡地形坡度控制的单点供源多级滑塌扇。白垩系研究层段刻画出五期扇体,单期复合扇体内部具有退积特征,多期复合扇体具有“先进积、后退积”的垂向演化特征,其中下白垩统Renk组沉积末期复合扇体规模最大,达到148 km2。复合扇体演化主要受幕式构造活动、古地貌和物源供给,以及相对湖平面变化的影响,构造活动强烈、物源供给充足、短轴构造隆升幅度大的时期,复合扇体规模更大,相对湖平面下降初期和上升初期滑塌扇最为发育。提出A凹陷早白垩世和晚白垩世发生沉积格局转换的新认识,明确了断陷期陡坡带扇三角洲-滑塌扇复合扇体的勘探潜力,指导了勘探部署。
2024, 42(3): 1073-1091.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.091
摘要:
目的 四川盆地下寒武统水井沱组黑色页岩是四川盆地重要的烃源岩和页岩气勘探层位,但目前对该黑色页岩有机质富集机理还存在不同的看法。 方法 通过对川东北城口地区下寒武统水井沱组下部黑色页岩的沉积相与沉积微相分析、环境成因草莓状黄铁矿形态与粒径变化规律研究,结合黑色页岩总有机碳含量、主量元素、微量元素等地球化学数据分析,重建了四川盆地东北部水井沱组沉积期古地理、古环境演化模式,探讨了有机质富集主控因素与形成机制。 结果 水井沱组黑色页岩可以划分出与深水陆棚—斜坡环境有关的五个沉积微相。生产力指标BaXS、P/Ti及陆源碎屑输入指标Ti、Al表明,水井沱组黑色页岩沉积环境处于较低的古生产力水平,陆源碎屑输入较稳定且与TOC没有明显相关性。因此,古海洋初级生产力及陆源碎屑输入不是水井沱组黑色页岩有机质富集的主控因素。氧化还原敏感元素指标U/Th、UEF、MoEF及草莓状黄铁矿研究表明,有机质含量与古水体氧化还原指标呈明显正相关,指示下寒武统水井坨组有机质富集主要受到水体氧化还原条件变化的控制。 结论 基于底水氧化还原条件变化规律、沉积相及沉积充填演化序列等认识,认为寒武纪第二阶—第三阶（529~514 Ma）时期,水井沱组黑色页岩有机质富集受大规模海侵事件导致的底水氧化还原条件波动控制,并提出了有机质富集模式。
目的 四川盆地下寒武统水井沱组黑色页岩是四川盆地重要的烃源岩和页岩气勘探层位,但目前对该黑色页岩有机质富集机理还存在不同的看法。 方法 通过对川东北城口地区下寒武统水井沱组下部黑色页岩的沉积相与沉积微相分析、环境成因草莓状黄铁矿形态与粒径变化规律研究,结合黑色页岩总有机碳含量、主量元素、微量元素等地球化学数据分析,重建了四川盆地东北部水井沱组沉积期古地理、古环境演化模式,探讨了有机质富集主控因素与形成机制。 结果 水井沱组黑色页岩可以划分出与深水陆棚—斜坡环境有关的五个沉积微相。生产力指标BaXS、P/Ti及陆源碎屑输入指标Ti、Al表明,水井沱组黑色页岩沉积环境处于较低的古生产力水平,陆源碎屑输入较稳定且与TOC没有明显相关性。因此,古海洋初级生产力及陆源碎屑输入不是水井沱组黑色页岩有机质富集的主控因素。氧化还原敏感元素指标U/Th、UEF、MoEF及草莓状黄铁矿研究表明,有机质含量与古水体氧化还原指标呈明显正相关,指示下寒武统水井坨组有机质富集主要受到水体氧化还原条件变化的控制。 结论 基于底水氧化还原条件变化规律、沉积相及沉积充填演化序列等认识,认为寒武纪第二阶—第三阶（529~514 Ma）时期,水井沱组黑色页岩有机质富集受大规模海侵事件导致的底水氧化还原条件波动控制,并提出了有机质富集模式。
2024, 42(3): 1092-1106.
doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.013
摘要:
目的 γ-和β-胡萝卜烷属于类胡萝卜烷,广泛分布于沉积物和原油中,但是低碳数的类胡萝卜烷系列化合物在烃源岩中较为少见,γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数类胡萝卜烷系列化合物的来源及其在地质载体中的指示意义尚不明确。 方法 基于三塘湖盆地马朗凹陷马芦1井芦草沟组12件代表性烃源岩样品,通过气相色谱—质谱、岩石热解、镜质体反射率、总有机碳分析,详细表征其地球化学特征,以此获得目标化合物的生源信息。 结果和结论 马芦1井芦草沟组烃源岩有机质丰度高、类型好、处于成熟阶段,并且这些烃源岩样品中富含γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数（碳数范围为C13~C25）的类胡萝卜烷系列化合物。根据正构烷烃、萜烷、甾烷等系列生物标志化合物的分布特征,并综合分析其他地球化学参数,认为γ-和β-胡萝卜烷主要来源于细菌。此外,结合烃源岩热演化、微生物化石及火山爆发的证据,提出低碳数类胡萝卜烷系列化合物可能是γ-和β-胡萝卜烷受微生物或热演化作用的产物,该研究可以为探索烃源岩的有机质来源、沉积环境和热演化程度提供新的思路。
目的 γ-和β-胡萝卜烷属于类胡萝卜烷,广泛分布于沉积物和原油中,但是低碳数的类胡萝卜烷系列化合物在烃源岩中较为少见,γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数类胡萝卜烷系列化合物的来源及其在地质载体中的指示意义尚不明确。 方法 基于三塘湖盆地马朗凹陷马芦1井芦草沟组12件代表性烃源岩样品,通过气相色谱—质谱、岩石热解、镜质体反射率、总有机碳分析,详细表征其地球化学特征,以此获得目标化合物的生源信息。 结果和结论 马芦1井芦草沟组烃源岩有机质丰度高、类型好、处于成熟阶段,并且这些烃源岩样品中富含γ-和β-胡萝卜烷以及低碳数（碳数范围为C13~C25）的类胡萝卜烷系列化合物。根据正构烷烃、萜烷、甾烷等系列生物标志化合物的分布特征,并综合分析其他地球化学参数,认为γ-和β-胡萝卜烷主要来源于细菌。此外,结合烃源岩热演化、微生物化石及火山爆发的证据,提出低碳数类胡萝卜烷系列化合物可能是γ-和β-胡萝卜烷受微生物或热演化作用的产物,该研究可以为探索烃源岩的有机质来源、沉积环境和热演化程度提供新的思路。
