四川地区早志留世岩相古地理

四川地区早志留世沉积岩系形成于晚奥陶世-早志留世的前陆盆地演化阶段。早志留世龙马溪期主要为局限的深水陆棚环境。小河坝期表现为浅水陆棚的扩展和深水陆棚的萎缩,沉积分异作用加剧,呈现出碳酸盐台地、浅水陆棚、深水陆棚共存的古地理格局。韩家店期主要为潮坪-浅水陆棚沉积。早志留世四川地区表现为沉积盆地充填变浅和海退式的演化趋势,具多物源的混合型陆棚沉积性质,沉积体系展布和沉积演化主要受包括黔中古隆起在内的前陆隆起带的NW方向扩展作用控制。有利储集体的发育主要取决于沉积环境,浅海砂坝和碳酸盐台地边缘相是有利的储集相带,如川东地区的“小河坝砂岩”和川南及川北地区发育的生物礁灰岩。     

川东南—黔北地区志留纪生物礁与古环境演化

川东南－黔北地区下志留统分布广泛，出露好，化石丰富，在海相碎屑沉积中不同程度地发育了碳酸盐岩和和生物礁，我们通过对重庆綦江观音桥，贵州坡渡及邻区石牛栏组的野外考察和综合研究发现，生物礁主要发育在早志留世中晚期的石牛栏组中，下部，类型为小型点礁，生物丘及生物层。造礁生物以床板珊瑚，皱纹珊瑚，层孔虫为主；附礁生物包括苔藓虫，腕足类，鹦鹉螺，海百合等，礁基为生屑滩或瘤状灰岩。     

四川盆地古生代生物礁滩特征及发育控制因素

在古生代,生物礁从老到新主要发育在早寒武世、早志留世及晚二叠世地层中。地理分布上,它们分别产于四川盆地北、东北缘大巴山、米仓山地区（早寒武世礁）、四川盆地南北缘（早志留世礁）以及鄂西渝东、川东北地区（晚二叠世礁）。早寒武世礁滩组合包括古杯礁、灰泥丘及鲕粒滩,造礁生物为古杯、蓝藻类微生物,附礁生物有三叶虫、腕足类、海百合及海绵等。由于受海平面波动的控制,生物礁具有旋回性,并从西向东,层位逐渐抬升。早志留世礁有点礁、灰泥丘及层状礁等,其分布受古陆影响的陆源碎屑-碳酸盐缓坡的控制,也与海平面波动有关。晚二叠世生物礁有点礁、台缘礁及灰泥丘,其分布也受古地貌格局和海平面波动的控制。     

黔北-川东南志留系层序格架下的沉积体系演化特征及有利区带预测

黔北—川东南志留系受加里东运动抬升剥蚀仅残留中、下统地层,通过大量钻井及野外露头资料的沉积学研究,应用层序地层学方法,划分出8个三级层序,其中下志留统龙马溪组2个（SSQ1~SSQ2）,石牛栏组或小河坝组2个（SSQ3~SSQ4）,中下志留统韩家店组4个（SSQ5~SSQ8）,识别出三角洲、陆棚、碳酸盐台地3类沉积体系,在等时地层格架中探讨了各沉积体系特征及其平面展布。通过层序地层划分对比及有利沉积相带研究,指出了两类有利储集层:一类为台地浅滩相和台地前缘斜坡相礁滩型生物灰岩、颗粒灰岩储层,主要发育于石牛栏期三级层序SSQ3和SSQ4的高位体系域,纵向上分布于石牛栏组中、上部,横向上分布于研究区南部叙永—习水—观音桥一带;另一类为浅水陆棚碎屑岩储层,主要发育于小河坝期三级层序SSQ4高水位体系域,横向上分布于南川—石柱—利川等地。     

龙门山北段志留系宁强组沉积特征和空间相变

丘状隆起、链状相连的北东向带状堤礁是龙门山北段地区志留系宁强组的一个突出特点。详细的剖面研究和路线地质追踪表明：(1)狭长带状的堤礁夹持于南东侧杂色砂／泥质滨岸沉积带和北西侧陆架泥页岩带之间，指示了一个清晰的向西北渐深的古陆架形态和古海岸边缘轮廓；(2)丘状礁灰岩体、层状生物碎屑灰岩体与东南侧陆缘滨岸带的砂体及北西侧的陆架泥岩呈现明显的指状穿插和渐变过渡关系，代表了海平面、陆源碎屑输入量频繁变化背景下的沉积响应；(3)点状零星分布的礁灰岩体是在面状礁灰岩或生物碎屑灰岩层基础上发育起来的；(4)晚志留世，杂色砂／泥质滨岸沉积向北西进积并超覆于礁灰岩之上，并最终导致本区隆升成陆，则表明加里东构造运动末期发生的上扬子地块隆升、西北缘古陆扩展及海平面的相对下降趋势，是沉积盆地演变的主控因素。     

黔东北石阡志留纪最早期生物礁的形态学和古生态学

上扬子区志留纪早期的浅水相灰岩和壳相动物分布,多局限于滇黔桂古陆之北陆浅海近岸带。黔东北石阡兰多维列世埃隆期香树园组上部记录了华南板块奥陶纪末生物灭绝事件之后最早后生动物礁群落的复苏,持续相对长时间清澈浅水环境是造礁的基本条件,南陆北海的古地貌塑造了礁体各亚相的展布方式,礁灰岩南北延伸出露宽度约为150m,最大保存厚度约为20余米,形态学上呈现点礁特征。棘屑滩之上的珊瑚—层孔虫格架礁具有较高的生物多样性,属全球志留纪最常见的礁灰岩类型;南侧为礁后薄层棘屑滩堆积;礁核部位的大量珊瑚—层孔虫原地生长格架具有抗浪性,并障积不同粒度的壳相化石和内碎屑颗粒,有利于加速沉积形成块状礁灰岩和正向地貌;礁体北端为薄层生屑灰岩夹少量粉砂—泥质薄层的礁前沉积区;礁顶薄层灰岩中粉砂质—泥质成分逐渐取代珊瑚—层孔虫格架岩,相变为雷家屯组下部的陆源碎屑岩沉积,海水浑浊度增高是终止生物礁群落栖居的主控因素。     

早志留世埃隆期上扬子海洋生物礁发育过程及制约机制——以渝南—黔北地区石牛栏组为例

上扬子海洋经历奥陶纪冰期之后,早志留世气温回暖,生物大量繁殖,上扬子地台石牛栏组(埃隆期)发育一定规模的珊瑚—层孔虫礁,生物礁为一些规模较小的点礁。在大量野外地质观察的基础上,综合利用镜下薄片鉴定、碳氧同位素及元素分析等方法,对早志留世上扬子海洋生物礁的发育过程进行系统研究。研究表明,该生物礁主要发育于石牛栏组中上段,造礁生物主要为珊瑚和层孔虫,附礁生物为苔藓虫、腕足类、头足类、藻类、海百合及双壳类等,主要发育于碳酸盐缓坡地带,经历了4个演化阶段,分别为定殖期、拓殖期、泛殖期和衰亡期,自下而上泥质及砂质含量逐渐减少,灰质成分和生物种类逐渐增多。在加里东构造运动的影响下,石牛栏组生物礁的生长频频受到外来物源搅动、海平面升降、海水温度及盐度的影响,这些因素共同制约着石牛栏组生物礁的生长特征、演化、延伸规模及大小。全球同期生物礁对比表明,早志留世埃隆期生物礁发育具有全球性,主要发育于气候温暖(20~28℃)的南北纬25°~30°碳酸盐台地边缘上,主要分布在劳伦古陆、西伯利亚古陆和哈萨克斯坦板块等地区,但与上扬子海洋早志留世生物礁在发育特征、演化、延伸规模及大小都有较大的差异。     

四川盆地东部中二叠统茅口组台内藻礁沉积特征

四川盆地东部月005-H1井发现了中二叠统茅口组三段中发育的小型台内藻礁。岩心分析表明,该生物礁以藻格架灰岩为主,造礁生物以叶状藻为主、见少量苔藓虫,含虫筳类、非虫筳有孔虫、腕足类、双壳类、海百合、棘皮类等附礁生物,藻片之间沉积有灰泥和少量生物碎屑。礁体纵向上发育两个较为完整的旋回,每个旋回发育四个成礁阶段,单个旋回厚度约1.5 m,每个旋回发育四个礁阶段,并可划分出礁基、礁核、礁盖(基)等亚相类型。认为该生物礁的形成与峨眉地裂运动引起的基底正断活动有关,形成于"堑—垒"构造格局的浅水型碳酸盐岩断隆之上。推测该类藻礁灰岩可能与茅口组古风化壳岩溶型储层关系密切。     

上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩岩石学特征及沉积环境

上扬子地台南缘早志留世埃隆期发育的碳酸盐岩,近期揭示具有较好的油气勘探前景,但有关该套岩层的岩石学特征及其沉积环境研究需要进一步深入。论文以野外地质剖面和室内薄片鉴定为基础,对上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩开展系统的岩石颗粒组分、岩石类型和沉积环境分析。发现早志留世埃隆期碳酸盐岩颗粒类型主要为生物碎屑,含少量内碎屑与鲕粒;根据曾允孚先生等的碳酸盐岩结构成因分类方案,该地区碳酸盐岩主要有7种类型:包括亮晶鲕粒灰岩、亮晶生物屑灰岩、珊瑚礁灰岩、亮晶砂屑灰岩、砂屑-生物屑微晶灰岩、微晶砂屑灰岩和微晶灰岩。根据岩石学特征和野外露头分析,认为在早志留世埃隆期研究区从早期到晚期沉积环境经历了碳酸盐缓坡到碳酸盐台地的转变,并发育了外缓坡、内缓坡、台地边缘斜坡、台地边缘滩、台地边缘生物礁、开阔台地等亚相。以三级层序为编图单元,揭示了礁滩沉积区域展布特征,生物礁滩体主要发育于SQ2层序,具有环带状展布的特征。     

阿联酋下白垩统舒艾巴组生物礁沉积模式

本文在露头分析和钻井资料研究的基础上,结合区域地质背景,对阿联酋地区下白垩统舒艾巴组生物礁沉积特征进行了分析,确定了该区生物礁的沉积模式及有利储层发育相带。舒艾巴组沉积时期,具备优越的生物礁发育条件,造礁生物主要为厚壳蛤。研究区舒艾巴组碳酸盐台地具有"缓斜坡镶边台地"沉积特征,自盆地边缘向盆地内部,依次发育浅海低能碳酸盐陆架、浅海高能碳酸盐陆架、深水低能碳酸盐陆架、盆地斜坡相和深海盆地相。浅海高能碳酸盐陆架-盆地斜坡相带为生物礁发育带及油气富集区。其中浅海陆架边缘的高能相带为厚壳蛤生物礁发育的最有利区域,储层物性最好,厚壳蛤礁主要形成于早期存在的藻类粘结灰岩台地高点和台地边缘,礁核和礁前为优质储层发育带。研究该区生物礁的沉积模式与分布规律,对该区生物礁储层油气勘探具有重要的指导意义。     

中扬子地区下古生界海相泥-页岩含气勘探远景

利用中扬子区下古生界页岩的野外露头地质剖面、有机地球化学分析数据和钻井显示资料,分析中扬子下古生界页岩气资源勘探远景。研究表明,中扬子区下古生界海相泥-页岩主要以下寒武统水井沱组(或牛蹄塘组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为主。上述2套泥质岩和页岩有机质含量丰富、有机质类型好、热演化程度高,多数已达到成熟—过成熟阶段,是有效页岩气气源岩。中扬子区自加里东以来经历了多期构造运动、构造隆升和挤压作用,改善了页岩储层的储集性能,提高页岩气聚集量。湘鄂西区和江汉平原区南部下寒武统泥-页岩可作为有利页岩气勘探选区,而鄂西渝东区钻井揭示志留系见工业性气流,表明该区志留系页岩气潜力较大。     

南方海相上奥陶统—下志留统优质烃源岩 发育的控制因素

从全球古气候和古海洋特征出发,结合中国南方晚古生代古地理演化特征,并利用中上扬子地区典型剖面系统的地球化学数据,探讨了南方海相上奥陶统—下志留统优质烃源岩发育的控制因素。研究表明V/（V+Ni）、Ni/Co、Ceanom、δEu和δ13Corg等地球化学指标与有机碳含量均有较好的相关性,这些指标的异常匀表明上奥陶统—下志留统优质烃源岩发育于缺氧环境。但是,从古气候和古海洋洋流的研究结果看,上奥陶统五峰组烃源岩与下志留统龙马溪组烃源岩的发育因素有明显的不同,五峰组沉积处于全球冰期的高峰阶段,在扬子地区发育强劲的上升洋流,提高了该地区的有机质的生产率,现今广泛分布在扬子地区的高有机质丰度的薄层硅质岩,是上升洋流的最好标志。龙马溪组沉积处于全球冰期过后的暖期,不利于上升洋流的大规模形成,上升洋流的影响范围仅局限于当时扬子克拉通盆地周缘深水斜坡部位。龙马溪组优质烃源岩主要发育在海侵的初期,主要是因为海侵初期海平面的快速上升,限制了陆源碎屑的大规模注入,海底的缺氧环境得以保存。而海侵的后期由于深层海水和表层海水有充足的时间混合,致使底部缺氧环境遭受破坏,有机质保存条件变差。     

Sedimentary characteristics,formation mechanisms and geological significance of the Shiniulan Formation reefs (lower Silurian) in the Upper Yangtze Platform

The lower Silurian Shiniulan Formation of the Upper Yangtze Platform contains small-scale coral–stromatoporoid reefs, generally from less than 10?km long and from 10 to 30?m in thickness, especially in the middle–upper parts. The reef-building organisms were dominantly tabulate and rugose corals, with fewer stromatoporoids. Reef-inserted organisms include bryozoans, brachiopods, cephalopods, algae, crinoids and bivalves. The Shiniulan Formation is characterised by biohermal limestone, bioclastic limestone, sandstone and mudstone, and is divided into four members according to lithological characteristics. The reefs generally occur in the middle–upper layer, which corresponds to four growth stages: stabilisation, colonisation, diversification and domination. In the reefs, the argillaceous and sandy contents decrease, and the carbonates increase from the base to the top. The growth characteristics, evolution, scale and size of the reefs in the Shiniulan Formation were influenced by three factors: agitation of terrigenous debris, fluctuation of sea level and seawater temperature. The Upper Yangtze region was mainly a shallow marine environment with a warm or torrid tropical and subtropical climate and high salinity in the late Aeronian. However, the Shiniulan Formation has significant differences in growth, evolution and extension scale compared with corresponding reefs in Laurentia and the Siberia and Kazakhstan blocks. Analysis of the geological factors of the Shiniulan Formation and the Menier Formation of Anticosti Island, which has revealed that the two sections have similar reef types, lithology and biology, aims to explain the under-development of large-scale reefs in the Upper Yangtze Platform during the middle–upper Silurian.     

南黄海盆地中部隆起CSDP-2井志留系-石炭系岩石学特征及其沉积相

目前,大陆架科学钻探CSDP-2井是南黄海盆地中部隆起上的唯一深钻,是揭示南黄海中-古生界海相地层时代,恢复其沉积环境和构造运动的基准井。本文针对该井开展岩心描述并进行薄片观察,结合测井数据、古生物化石等资料,将志留系-石炭系划分为下志留统高家边组、侯家塘组、坟头组,上泥盆统五通组,下石炭统高骊山组、和州组,上石炭统黄龙组、船山组。其中,志留系沉积了一套浅海陆棚相的细碎屑岩,沉积物以浅海-滨海相砂泥岩为主;泥盆系五通组同样为碎屑岩沉积,稳定的石英砂岩和紫红色泥岩并存,下部为潮坪相,上部则为三角洲相;而石炭系发育台坪、泻湖、颗粒滩等碳酸盐岩台地亚相,岩性以生屑灰岩和泥晶灰岩为主。区域地层对比表明,南黄海盆地中-古生界海相地层是下扬子区由陆域向海域的延伸,其志留系-石炭系岩性序列与下扬子陆域基本一致。     

大地构造对上扬子区志留纪生物礁分布及发育的控制

根据上扬子板块的基底特征，及板块边缘特征等不同大地构造单元演化特征入手，分别对上扬子板块基底地貌、板块边缘构造及板内不同构造单元控制志留纪古沉积环境及生物礁发育演化进行了论述。在上扬子板块的北缘（南秦岭构造带），为被动大陆边缘，沉积环境适于生物礁发育，类型较多。而板块西缘（金沙江构造带）为主动大陆边缘，在岛弧区发育部分点礁以及生物层；板块内部受古隆起影响的地区（川西北、川东南、黔北），形成缓坡沉积环境，在浅缓坡区生物礁十分发育，类型众多；但是板内深断裂（龙门山，二郎山-攀西裂谷带）边缘生物礁不甚发育，仅见生物层-小型点礁组合。志留纪时，上扬子板块受全球海平面变化的影响明显，至Ｗｅｎｌｏｃｋ期后，大部分地区因海平面下降而无沉积。但是在板块边缘凹陷区，因区域构造的影响，全球海平面波动对其影响不大，Ｗｅｎｌｏｃｋ期后继续接受沉积且发育生物礁。     

中上扬子地区晚奥陶世－早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制.前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间.上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成.沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约.晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅.除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积.     

石柱复向斜及周缘下志留统砂岩碎屑组分特征及其构造意义

通过系统研究石柱复向斜露头和钻井剖面的砂岩薄片,统计分析了下志留统龙马溪组、小河坝组、韩家店组砂岩碎屑组分特征,在此基础上,进行了砂岩多碎屑的Dickinson图解分析,对物源区类型和板块构造背景进行了分析。研究结果表明,研究区下志留统主要物源区的板块构造位置为被动大陆边缘,总体上看,研究区下志留砂岩的成熟度和稳定度很高,反应本区距物源区具有相当远的距离,陆源碎屑经过较为充分的搬运;龙马溪组砂岩主要来自稳定克拉通和再旋回造山带,小河坝组砂岩主要来自稳定克拉通,韩家店组砂岩主要来自再旋回造山带,反映华南板块和扬子板块的拼接除奥陶纪末期的初次碰撞外,早志留世均呈现出幕式、蠕动式的非刚性拼接特点。     

川东南地区志留系小河坝组砂岩特征及物源分析

通过对川东南地区小河坝组砂岩的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合、地球化学（稀土元素、微量元素）及古流向的研究,分析了小河坝组砂岩的物源方向、母岩类型及源区的构造背景。结果显示：源区为盆地东边江南－雪峰山隆起西侧上元古界板板溪群及其侵入板溪群中的基性岩体、中基性喷出岩体。具有活动大陆边缘、大陆岛弧及被动大陆边缘的构造背景。地球化学研究进一步证明,母岩主要为更老的沉积岩再旋回沉积物及少量岩浆岩。在早志留世小河坝期以华南板块缓慢向扬子板块蠕动方式相拼接,致使扬子板块整体缓慢抬升,同时沉积中心不断向西北方向迁移,造成研究区具有明显沉积旋回性的物源供给特征。