简介:基于对豫西禹州和焦作地区下二叠统太原组中的遗迹化石组成与产状特征的研究,以及对不同颜色Zoophycos潜穴充填物中碳氧同位素和微量元素含量的测试分析,取得成果如下:(1)灰白色充填物中δ~(13)C值较低,主要介于-2‰~-4‰之间;灰色充填物中δ^(13)C值大多在-0.8‰~-2‰之间。二者的V/(V+Ni)值均小于0.46,Ce/La值均小于1.5。反映其为富氧相,即氧化环境。(2)红褐色充填物中δ^(13)C值一般在-0.2‰~-0.9‰之间,V/(V+Ni)值大于0.46,反映其为贫氧相,即弱还原环境。(3)黑色充填物中δ^(13)C值最高,多数在0.2‰~1.6‰之间,Ce/La值大于1.8,反映其为厌氧相,即还原环境。综合分析上述特征,提出了3种古氧相(富氧相、贫氧相和厌氧相)的遗迹化石响应关系及其形成的沉积背景模式。这一研究成果可为精细分析豫西下二叠统太原组碳酸盐岩的沉积环境演变规律提供直观的生物遗迹识别标志。
简介:随着全球化石能源消费的不断增长,常规砂岩与碳酸盐岩大中型油气田的勘探举步维艰,砂砾岩这种粗粒沉积的特殊油气藏再次走进勘探家的视野。近年来,中国砂砾岩储集层展现出巨大的油气潜力,尤其是新疆准噶尔盆地玛湖大型砾岩油藏的发现,亟待开展针对性的研究。作者梳理了全球粗粒沉积研究的发展历程,将其划分为:概念形成的萌芽(1885—1947)、成因分析的快速发展(1948—1987)以及理论形成的工业应用(1988至今)3个主要阶段,每个阶段均表现为科学家对粗粒沉积的热点与瓶颈问题进行了聚焦分析与探讨,由实际现象或油气田的发现引发出问题,开展成因探讨,形成理论后再指导实践的科学发展过程。综合每个阶段的研究主题以及代表性文章和事件,并结合作者长期研究过程中的思考,提出了当前粗粒沉积所面临的关键性热点问题与今后研究方向的建议,主要包括:古地形特征与坡度、沉积成因机制、相带与微相划分、水槽模拟实验、砾岩成岩作用、测井解释瓶颈、地震处理与解释以及定量地质知识库建立的需求等。
简介:海平面的变化是旋回性沉积作用的重要控制因素。在克拉通盆地滨海平原沉积背景中,海岸线附近的沉积环境受海平面变化影响最为明显,旋回性沉积作用易留下证据。而在远离海岸线的内陆或滨外较深水地区,海平面的变化一般难以引起沉积环境的明显变化,因而其旋回性沉积作用不甚明显。反映在旋回的数量上,海岸线附近的旋回数目比远离海岸线地区的旋回数目要多得多。海岸线附近一般是最有利的聚煤场所,所以某一时期的旋回频率曲线中的峰值所在地区即是该时期聚煤中心所在位置。在三级海平面变化范围内,从低位、海侵到高位层序组,旋回峰值区会随着海平面的变化而变化,据此可以识别聚煤中心的迁移规律。本文在介绍了海平面变化与聚煤作用的关系及旋回频率曲线的方法原理基础上,利用旋回频率曲线法研究了西南地区晚二叠世的幕式聚煤作用,划分了不同级别的聚煤作用幕。识别出了不同时期聚煤作用幕的聚煤范围。此外,通过对比不同期次的聚煤作用幕,得出了不同期聚煤作用幕聚煤中心的迁移规律。依据高分辨率层序地层学原理,将贵州西部晚二叠世含煤岩系划分为3个三级复合层序及16个四级层序,每个三级复合层序中又分为低位、海侵和高位层序组,在此基础上,进一步建立了不同层序组及不同复合层序的旋回频率曲线,并根据其峰值的位置分析了相应聚煤中心的变化。
简介:风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出:(1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为:河流—冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖—半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na+溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。
简介:通过比对四川广元上寺剖面二叠系栖霞组碳同位素值变化,探讨了该区烃源岩发育的古生态环境。由于二叠纪高CO2浓度背景使得古海洋海水中相对富集13C,因此二叠纪海相沉积的四川广元上寺剖面栖霞组碳酸盐岩碳同位素均为正值。广元上寺剖面从栖霞组底部向上碳酸盐岩碳同位素逐渐正偏,显示从栖霞组底部沉积时期开始海平面逐渐上升,向相对缺氧沉积环境过渡。栖霞组中部古海洋生产力增高,使得总有机碳同位素正偏。受总有机碳同位素波动的影响,碳同位素分馏值(∈TOC)在整个栖霞组波动频繁。根据平衡状态下碳循环有机碳埋藏分数模型,计算了整个栖霞组有机碳埋藏分数,结果显示有机碳埋藏分数(forg)在整个栖霞组都较高,符合二叠纪的碳埋藏在整个显生宙处于最高阶段的地质背景。栖霞组中部高TOC含量层位对应forg逐渐增高,反映forg与有机碳沉积的保存环境密切相关,说明利用古海洋生产力和forg的变化,可在一定程度上指示原始碳埋藏量的变化。
简介:团簇同位素指的是含有2个及2个以上的重同位素结合在一起形成的同位素体。团簇同位素的数值定义为同位素体的相对丰度偏离随机分布状态的程度。测量该相对丰度较低的同位素体需要高精度的质谱仪,难点在于利用同位素组成已知的参考气体和不同同位素组成的加热气体,以获得绝对参考体系下的数值。团簇同位素体的相对丰度非常低,但是具有非常独特的物理和化学性质。比如碳酸盐矿物中^(13)C^(18)O^(16)O的丰度对温度具有敏感性,而与矿物的全岩同位素以及矿物形成时期的流体性质无关,因此可以利用测量的碳酸盐团簇同位素来获得矿物的生长温度,再利用矿物的氧同位素(δ~(18)O),根据传统的氧同位素温度计原理,可以进一步获得矿物的生长流体(水)的氧同位素。目前,团簇同位素温度计已经在古气候(温度)重建、古高度恢复、碳酸盐岩的成岩作用以及甲烷的成因分析等方面得到了广泛应用。评估深埋高温过程引起的C-O化学键重置对碳酸盐团簇同位素的影响、测试仪器产生对团簇同位素的非线性误差校正、以及其他丰度更低的团簇同位素体或大分子的团簇同位素的测量,是下一步的研究方向。
简介:铝土矿的形成受到气候条件的严格限制。通过对黔北务川一正安一道真地区下二叠统铝土矿层钻孔岩心样品主量元素和黏土矿物的综合研究,探讨了铝土矿层形成时期黔北地区的古气候环境以及淋滤作用对矿层的改造。从下至上,铝土矿层化学蚀变指数(CIA)由80左右上升至大于90,成分分异指数(ICV)由0.8下降至0.1。X射线衍射分析发现,研究区铝土矿层中的黏土矿物组分为高岭石、伊利石与绿泥石,其中高岭石在各个钻孔中广泛存在且在大部分层位中含量较高,平均含量为34.2%,并呈机械碎屑或基质形态产出且有进一步风化成为铝矿物的现象;伊利石主要以机械碎屑形式产出,平均含量为21.5%,赋存于矿层的黏土质部分,结晶度变化范围为0.22°-0.71°;绿泥石多为基质,部分层位中含量极高且伴随ICV值上升,平均含量为44.3%,为后期成岩过程中由高岭石转化而成。矿层内极高的CIA值与广泛存在的高岭石证明,铝土矿形成时为炎热潮湿的古气候。而矿层内部ICV值的波动可能与淋滤作用所引起的矿层内元素迁移活动有关。
简介:河南省中二叠统山西组发育了一套以陆源碎屑含煤岩系为特色的滨海相、三角洲相沉积,是河南省晚古生代的重要含煤地层。基于地层厚度、砂泥比等值线的变化趋势分析以及指相化石和沉积组合类型的分布特征,可以确定出4种沉积相:潟湖(海湾)相、潮坪相、障壁岛相和三角洲相;划分出3种岩相区:三角洲泥岩及砂岩相区,海湾(潟湖)—潮坪粉砂岩及泥岩相区和障壁岛—潮坪—潟湖(海湾)砂岩及泥岩相区。当时的沉积古地理特征表现为:豫西南为伏牛古陆,豫西为中条古陆,总体地势呈北西高,南东低,中部有一水下隆起区;海水由西北向东南方向退去;物源主要来自盆地西侧的中条古陆;最大厚度沉积区位于东北部及东部。
简介:利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP—MS)对三峡地区二叠系茅口组牙形石的U—Th—Ph同位素年龄进行测定。结果表明该地层中牙形石的^209Pb/^232Th放射年龄为269±44Ma,^207Pb/^235U放射年龄为256±39Ma,接近二叠系茅口组的生物地层年龄。^206Pb/^238U的年龄为196±6Ma,虽然准确度较高,但与前人推测的地层年龄相比偏低。此外,作者对牙形石的稀土元素(REE)组成进行了分析,并且发现牙形石的REE组成和Ce异常与古海水氧化还原条件有一定的相关性,可以指示古海水的信息。
简介:在系统收集研究区资料和前人研究的基础之上,对扬子地区晚二叠世吴家坪期的沉积环境及烃源岩发育的控制因素进行了探讨。扬子地区吴家坪期沉积环境包括陆地、海陆过渡环境、滨岸、碳酸盐岩台地和盆地,其中碳酸盐岩台地包括碳酸盐岩潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、深水陆棚和台盆。对扬子地区晚二叠世吴家坪期的沉积古地理进行了总结,绘制了沉积古地理图,主要的古地理单元包括古陆、冲积平原、滨岸平原、碳酸盐岩台地和次深海。研究区内烃源岩类型多样,包括煤系、碳质页岩、泥岩、泥灰岩和硅岩等,主要发育在沼泽、渴湖、深水陆棚和台盆等环境。有机质的来源包括陆源、底栖藻类和浮游藻类。扬子地区晚二叠世吴家坪期烃源岩的发育主要受当时气候条件、洋流格局和沉积环境的控制。热带潮湿气候和洋流格局有利于有机质的生产,而局限的沉积环境有利于有机质的保存。
简介:黔北务正道(务川-正安-道真)地区,早二叠世沉积型铝土矿形成于黔北平原近海的一个半封闭海湾环境,冰期低海平面时期与中扬子海湾分离成为滨岸湖泊,问冰期高海平面时期与中扬子海湾连通。古地理单元可分为黔北平原、滨岸平原、滨岸湿地和半封闭海湾等单元。准同生和后期含矿岩系的暴露、淋滤是铝土矿形成的主要控制因素。土状及半土状铝土矿(包括土状及半土状的碎屑和豆鲕矿石)是含矿岩系准同生和后期暴露期间淋滤而成的,而致密状矿石是没有经过淋滤或弱淋滤形成的。碎屑状铝土矿是盆地内部泥裂破碎再沉积形成的;豆鲕状矿石是盆地内部胶体凝聚而成的。务正道铝土矿的动态成矿模式表明铝土矿主要形成于两次准同生淋滤期,因此铝土矿找矿应重点选择滨岸湿地、具有明显淋滤作用发育的地区。
简介:川东地区二叠系结核状、条带状和团块状硅岩发育,主要分布于茅口组上段及吴家坪组,夹于石灰岩层间或层内。通过野外露头观察、室内薄片鉴定以及主量元素、微量元素和稀土元素分析,对广元长江沟、旺苍双汇、宣汉立石河和巫溪尖山的二叠系硅岩进行了岩石学及地球化学研究,重点分析了硅质来源,并对其成因机制进行了探讨。结果表明,研究区硅岩形态多样、分布不均,硅岩中见残余的石灰岩;硅质成分主要为玉髓及微晶石英、灰质硅岩中玉髓"侵入"方解石、相邻石灰岩中少量生屑被硅化。硅岩的化学成分以SiO2为主(52.79%~99.21%,平均为85.18%),Fe/Ti值、(Fe+Mn)/Ti值及Al/(Al+Fe+Mn)值反映其形成与热水活动有关;硅岩的部分微量元素含量与地壳中该元素的平均含量差异明显,Co/Ni值与Th/U值较低;稀土元素总量低,Ce负异常,LREE/HREE值低,δEu值相对较高。综合分析认为研究区二叠系硅岩为交代成因,硅质以热水来源为主,玄武岩淋滤及上升流提供了部分硅质。复合来源的硅质通过同生断裂、表层淋滤及上升流进入碳酸盐沉积物中,在不同的成岩阶段交代碳酸盐沉积物(岩),形成了顺层面或层内分布的结核状、条带状及团块状硅岩。
简介:在对野外露头和钻孔资料分析基础之上,运用单因素分析多因素综合作图法,对滇东南地区晚二叠世吴家坪早期的岩相古地理进行了系统研究和编图,取得如下主要认识:(1)吴家坪早期研究区西部为康滇古陆,西南部为屏马—越北古陆,沉积相带自南西向北东展布,依次为沼泽—潮上带、潮间带、潮下带和局限浅海;(2)康滇古陆与屏马—越北古陆共同为研究区提供物源;(3)天生桥地区在晚二叠世吴家坪早期沉积厚度较大,构成盆地的沉积中心;(4)盆地中心位于研究区的东北部,水体较深;(5)滇东南地区铝土矿主要分布于潮下带和局限浅海上部,该相带发育的地区应是今后滇东南地区的主要找矿远景区。
简介:西藏荣玛地区尼俄玛山下二叠统曲地组发育一套重力流沉积组合,根据其岩性、沉积构造和含化石特征等,在该套沉积体系识别出了9种岩石类型、5种岩石组合类型,并分别将其划归内扇主水道—水道间、中扇分支水道—天然堤—水道间、外扇朵叶体—末端水道及深水玄武岩和泥岩4种微相组合类型,以及海底扇和深海盆地2种沉积相类型,证明研究区曲地组属于半深海—深海沉积环境。这一结论与前人认为曲地组属于滨浅海相的认识完全不同,说明南羌塘盆地下二叠统曲地组在区域上存在明显的相变,即西部日土一带的滨浅海沉积向东到改则—尼玛一带逐渐变为半深海—深海沉积;证明南羌塘盆地早二叠世古特提斯洋进入演化成熟期,但羌塘地块从冈瓦纳北缘的裂解、脱离时间在东西向并不一致,东部早于西部;曲地组大套深水黑色泥页岩及砂岩为代表的重力流沉积的广泛发育,说明其具有重要的油气地质意义。