鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区石峡谷剖面中奥陶统克里摩里组下段等深流深水水道沉积

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区中奥陶统克里摩里组下段以深灰色薄—中层石灰岩夹灰黑色极薄层泥岩为特征,石灰岩单层略显透镜状且基本未受后期成岩作用改造,其中石峡谷剖面垂向上特征变化明显,是研究该组沉积过程的理想剖面。本次研究在详细的野外观察基础上,依据岩石特征和沉积构造进一步确认克里摩里组深水斜坡沉积背景和等深流沉积,同时详细研究了薄—中层石灰岩的充填特征和形态特征,探讨其水动力特征和沉积机制。结果表明: (1)在粉晶石灰岩和灰泥石灰岩中,晶粒呈散点状分布,粉晶之间为灰泥充填,同时岩层内部具有不均一性,粗粉晶、细粉晶和灰泥呈相间分布;(2)石灰岩主要发育和单层内粒度(方解石晶粒)变化有关的沉积构造,包括具有双向递变特征的粒序层、条带状构造和水平层—均匀层—水平层序列;(3)石灰岩层中透镜体发育,包括薄层中的小型连续透镜体、中层(一般小于30^cm)中的长透镜体以及由多个石灰岩层组成的透镜体,后者侧向上尖灭于页岩或地形高处,其内部单个岩层可呈对称性尖灭;(4)剖面上发育单层石灰岩厚度向上变薄的垂向序列以及由该序列组成的石灰岩叠置层。结合已有研究成果认为: 克里摩里组下段薄—中层石灰岩沉积于深水底流发育环境,其水动力具有低速、弱—强—弱周期变化和空间上受限的特征,应为等深流水道沉积,其沉积机制可分为3个阶段,即等深流作用前的清水钙质沉积、等深流作用期间对沉积物的改造和等深流作用后的浑水泥质沉积。     

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区奥陶系深水条纹条带状泥岩等深流成因分析*

沉积形成的条纹和条带状构造多包含化学沉积和机械沉积2个沉积过程,在探讨其沉积机制时往往受到制约。而桌子山地区中、上奥陶统克里摩里组和乌拉力克组发育良好的条纹条带状泥岩,为单一的机械沉积作用所致,是研究条纹条带构造形成过程中沉积流体作用机制的理想层位。本次研究以详细的野外观察为基础,结合室内岩石薄片鉴定和近年来关于细粒沉积水槽实验的研究成果,探讨深水等深流在形成条纹条带构造中的作用。克里摩里组上段多为条纹状泥岩组成,呈极细的连续或断续透镜状,垂向上表现为细—粗—细序列;乌拉力克组多为条带状泥岩,与砾屑石灰岩伴生,垂向上发育窄—宽—窄序列。其成因则与等深流引起的黏土絮凝波和底载荷运动相关。在弱等深流作用期,絮凝波发育并存在长的尾迹,在等深流改造底载荷进行再沉积的同时,黏土絮凝波发生垂直降落沉积,形成条纹状泥岩;在强等深流作用期,絮凝波不发育,底载荷连续加积形成条带状泥岩。克里摩里组条纹状泥岩与乌拉力克组条带状泥岩的差别可能与水深相关,前者水体较深,后者水体较浅。研究结果说明鄂尔多斯盆地西缘中、晚奥陶世的最大海侵发生在克里摩里组上段,这对研究该地区的构造性海侵和大地构造环境具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区奥陶系深水条纹条带状泥岩等深流成因分析

沉积形成的条纹和条带状构造多包含化学沉积和机械沉积2个沉积过程,在探讨其沉积机制时往往受到制约。而桌子山地区中、上奥陶统克里摩里组和乌拉力克组发育良好的条纹条带状泥岩,为单一的机械沉积作用所致,是研究条纹条带构造形成过程中沉积流体作用机制的理想层位。本次研究以详细的野外观察为基础,结合室内岩石薄片鉴定和近年来关于细粒沉积水槽实验的研究成果,探讨深水等深流在形成条纹条带构造中的作用。克里摩里组上段多为条纹状泥岩组成,呈极细的连续或断续透镜状,垂向上表现为细—粗—细序列;乌拉力克组多为条带状泥岩,与砾屑石灰岩伴生,垂向上发育窄—宽—窄序列。其成因则与等深流引起的黏土絮凝波和底载荷运动相关。在弱等深流作用期,絮凝波发育并存在长的尾迹,在等深流改造底载荷进行再沉积的同时,黏土絮凝波发生垂直降落沉积,形成条纹状泥岩;在强等深流作用期,絮凝波不发育,底载荷连续加积形成条带状泥岩。克里摩里组条纹状泥岩与乌拉力克组条带状泥岩的差别可能与水深相关,前者水体较深,后者水体较浅。研究结果说明鄂尔多斯盆地西缘中、晚奥陶世的最大海侵发生在克里摩里组上段,这对研究该地区的构造性海侵和大地构造环境具有重要意义。     

滦平盆地西瓜园组(上侏罗统-下白垩统)暗色泥岩中恐龙脚印化石及其地质意义

通过对滦平盆地西瓜园组（上侏罗统－下自垩统）暗色泥岩和油页岩的岩相特征及其中所发现的各种恐龙脚印化石的研究,分析了恐龙脚印化石形成的环境。认为在前扇三角洲或深湖－半深湖环境的暗色泥岩中出现恐龙脚印化石,说明湖平面变化频繁,在枯水期,湖平面下降,前扇三角洲或深湖－半深湖相暗色泥岩暴露出水面,一些恐龙经过此处到低洼处喝水,留下脚印。由此推断中国东部古近纪陆相断陷湖盆中的暗色泥岩所夹的砂砾岩和盐岩并不全是深水重力流成因,暗色泥岩所夹的盐岩也不一定是深水成因;并建立了暗色泥岩中所夹的砂砾岩和盐岩的成因沉积模式。     

鄂尔多斯盆地南部岐山地区上奥陶统平凉组深水沉积特征及古地理分析

岐山地区上奥陶统平凉组是一套颜色较深的泥岩、粉砂岩、泥质灰岩,夹有薄层斑脱岩的沉积岩系,与上覆和下伏地层在岩石类型、沉积环境和形成的构造背景方面都有明显的差别。研究平凉组的沉积特征,分析其形成环境和构造背景,对于揭示鄂尔多斯盆地晚奥陶世的古地理、古气候、古构造都具有重要的理论意义。通过剖面测制和镜下鉴定,对平凉组的地层学、岩石学和沉积相进行了精细研究。结果表明,平凉组按照岩石组合学特征可以分为3个旋回。第一旋回以泥岩和砂岩为主,灰岩相对较少,沉积作用以浊流沉积和砂质等深流、泥质等深流沉积为主;第二旋回泥岩和灰岩所占比例大致相等,沉积作用为泥质等深流和灰质等深流沉积;第三旋回以砂泥岩为主,少量灰岩,属于砂质等深流为主,少量灰质等深流,浊流沉积不发育。平凉组沉积作用及沉积特征表明,晚奥陶世,华北陆块南缘发生大规模裂陷,结束陆表海沉积,盆地的南部边缘形成大陆斜坡。     

中国北方宁南盆地古近纪晚期咸化湖盆演化及其区域地质意义

本文以宁南盆地北部的贺家口子清水营组剖面为研究目标,对古近纪晚期清水营组的岩性特征、石膏主元素地球化学特征和泥岩有机地球化学特征进行研究,结果表明:清水营组岩性以灰绿-紫红色泥岩、石膏及二者互层为主,可划分为8个二级沉积旋回和3个一级沉积旋回。石膏中CaO含量反映了咸化湖盆中石膏的化学沉积作用,Al_2O_3等为陆源碎屑来源,清水营组下段为盐湖深水环境沉积的纯净石膏;中段石膏沉积的水体较浅。清水营组下段地层泥岩TOC和生烃潜量(S_1+S_2)较高,说明在咸化湖盆演化早期气候较湿润、水体较深;而泥岩降解潜力相对小,反映有机质以高等植物来源为主,陆源输入较多。在此研究基础上,认为宁南盆地清水营组沉积包括:蒸发岩的沉积和碎屑岩的沉积;咸化湖盆演化尚未达到钾盐等盐岩沉淀的高浓缩阶段。咸化湖盆演化主要经历了早期封闭深水盐湖发育阶段、中期封闭浅水盐湖鼎盛阶段和晚期开阔浅水盐湖消亡阶段。宁南盆地古近纪晚期咸化湖盆演化与盆地的持续构造沉降和各次级沉积坳陷最终连为统一的湖泊这一重大区域沉积事件有明显的响应关系。     

滦平盆地西瓜园组（上侏罗统-下白垩统）暗色泥岩中恐龙脚印化石及其地质意义

通过对滦平盆地西瓜园组（上侏罗统-下白垩统）暗色泥岩和油页岩的岩相特征及其中所发现的各种恐龙脚印化石的研究,分析了恐龙脚印化石形成的环境。认为在前扇三角洲或深湖-半深湖环境的暗色泥岩中出现恐龙脚印化石,说明湖平面变化频繁,在枯水期,湖平面下降,前扇三角洲或深湖-半深湖相暗色泥岩暴露出水面,一些恐龙经过此处到低洼处喝水,留下脚印。由此推断中国东部古近纪陆相断陷湖盆中的暗色泥岩所夹的砂砾岩和盐岩并不全是深水重力流成因,暗色泥岩所夹的盐岩也不一定是深水成因;并建立了暗色泥岩中所夹的砂砾岩和盐岩的成因沉积模式。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组等深流沉积*

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组发育石灰岩、泥岩和砂岩,夹放射虫硅岩及凝灰岩,深水原地沉积、重力流沉积及等深流沉积发育。等深流沉积主要为砾屑、砂屑、粉屑、灰泥及粉砂—砂质等深积岩。粉屑等深积岩顶部发育波痕及生物扰动,波痕不对称,迁移方向明显,波长1~5,cm,波高0.2~0.5,cm。等深流沉积具有灰泥等深积岩、粉屑等深积岩、砂屑等深积岩及砾屑等深积岩叠置组成的完整及不完整的细—粗—细沉积层序,厚度几毫米至数厘米。该层序既可由多层叠置而成,也可由单层组成或在相邻泥质纹层或缝合线之间直接出现,并存在向上变粗的逆递变和向上变细的正递变厚度不对称特征。等深流从东向西,大致平行于斜坡运动。平凉组下部发育深水原地沉积和重力流沉积,上部则发育深水原地沉积和等深流沉积。等深流沉积主要受构造运动、相对海平面升降、古地貌、流体能量及运动路径的影响。     

西班牙南部Subbetic中带Río Fardes剖面Turonian—Coniacian大洋红层

Río Fardes剖面位于西班牙南部Granada东北,构造上属于深水环境的Subbetic中带.该剖面主要由白垩纪Fardes组第Ⅱ段和第Ⅲ段(半)远洋沉积构成,并出现浊流沉积和混杂沉积.本次研究在Fardes组浊流层序内首次发现两段红色沉积.钙质超微化石表明红层的时间从Turonian早期 (UC7带)到Coniacian中期-晚期界线 (UC10/?UC11带).红层由mm级红色泥岩夹灰色、杂色、偶尔黑色泥岩和钙质泥岩组成.沉积学研究表明新发现的Turonian-Coniacian远洋红色泥岩沉积形成于CCD面之下深水盆地环境,浊流和碎屑流沉积强烈地影响着(半)远洋环境的背景泥岩相,并成为红色沉积结束的原因.     

西班牙南部Subbetic中带Río Fardes剖面Turonian-Coniacian大洋红层

Río Fardes剖面位于西班牙南部Granada东北,构造上属于深水环境的Subbetic中带。该剖面主要由白垩纪Fardes组第Ⅱ段和第Ⅲ段(半)远洋沉积构成,并出现浊流沉积和混杂沉积。本次研究在Fardes组浊流层序内首次发现两段红色沉积。钙质超微化石表明红层的时间从Turonian早期(UC7 带)到Coniacian中期—晚期界线(UC10/?UC11带)。红层由mm级红色泥岩夹灰色、杂色、偶尔黑色泥岩和钙质泥岩组成。沉积学研究表明新发现的Turonian Coniacian远洋红色泥岩沉积形成于CCD面之下深水盆地环境,浊流和碎屑流沉积强烈地影响着(半)远洋环境的背景泥岩相,并成为红色沉积结束的原因。     

鄂尔多斯盆地西缘上奥陶统拉什仲组深水等深流沉积

为缩小等深流沉积研究中的现代海洋研究与地层记录研究之间的不平衡和探索中-晚奥陶世鄂尔多斯盆地西缘大洋环流体系在海相深水油气勘探中的意义,在详细的野外观测的基础上,对有关沉积构造进行了古水流和流体动力学分析.结果表明:（1）非水道环境下约有1/3的小型交错层理古水流方向与区域斜坡方向垂直;（2）水道环境下普遍发育双向递变沉积构造,包括平行层（沙纹层）-均匀层-平行层（沙纹层）、条纹条带和双向粒序层3种类型.上述特征可解释为深水斜坡环境下的等深流沉积,并识别出非水道型和水道型2类,后者又分为部分改造型和完全改造型2亚类.      

湘南下三叠统大冶组等深积岩及其沉积模式

当前沉积学界发现和认识了一些新类型的沉积流体,如风暴流、等深流,使我们对沉积流体的认识提高到一个新的阶段。但是这些新沉积流体的搬运机理和沉积作用尚无明确的统一认识,主要是因为我们发现的古代实例不多,而且对现代海洋类似流体研究还不够完善。本文作为一个具体实例报道古代等深流沉积岩,并从沉积构造角度探讨其形成机理,初步建立等深积岩理想沉积模式。一、概述下三叠统大冶组在湘南地区分布面积小,主要在几个南北向大向斜核部有零星分布,如     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段深水重力流沉积类型

以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段取芯段为主要研究对象,以详细的岩芯观察为基础,以Z43井为例,研究鄂尔多斯盆地延长组长7段深水重力流沉积类型及其特征。研究结果表明,研究区主要发育砂质碎屑流沉积、低密度浊流沉积及混合事件层三种沉积类型。砂质碎屑流沉积整体呈块状,岩性为中—细砂岩,内部可见多个接触面,为多套砂质碎屑流沉积垂向叠置形成。低密度浊流沉积中大部分为中—薄层的正粒序砂岩垂向叠置而成,部分泥质含量较高,表现出砂泥互层的特征。混合事件层主要由下部干净的块状细砂岩与上部富含变形泥岩撕裂屑的砂质泥岩或泥质砂岩成对组合形成,其成因为浊流流动过程中侵蚀泥质基底,黏土物质或泥质碎屑的混入导致浊流向泥质碎屑流转化,最终形成下部浊流沉积上部泥质碎屑流沉积的混合事件层。相近位置不同深度不同类型的深水重力流沉积垂向叠置,指示了复杂多变的重力流流体演化过程。对重力流沉积类型的准确认识,能进一步促进对深水重力流流体转化过程的理解,明确深水重力流沉积分布,为鄂尔多斯盆地深水重力流沉积及常规与非常规油气勘探与开发提供理论指导。     

深水等深流与重力流交互作用沉积（2000—2022年）研究进展

等深流与重力流在深水环境中较为常见,两者在地质历史时期中可存在相互作用进而形成交互作用沉积。结合近20年研究成果,对深水等深流与重力流交互作用的沉积类型、鉴别标志、形成机理及地质意义进行了总结。1）等深流与重力流交互作用沉积可分为等深流与重力流沉积互层、等深流改造重力流及等深流与重力流同时作用沉积。2）等深流沉积和重力流沉积的有效鉴别是等深流与重力流沉积互层沉积研究的前提。3）等深流改造重力流沉积发育重力流和牵引流沉积构造,双向交错层理最为典型;常具顺斜坡向下及大致平行斜坡的两个水流方向;概率累积曲线呈1~3段式等特征。4）等深流与重力流同时作用沉积主要发育单向迁移水道、不对称的水道—堤岸体系及偏转型朵叶。5）交互作用形成过程主要受等深流与重力流相对能量大小的影响。当重力流活跃时,发育重力流沉积,在重力流末期及间歇期,等深流沉积发育,进而形成重力流与等深流沉积互层。等深流能量较强时,可改造重力流沉积,形成等深流改造重力流沉积。高能等深流在重力流能量较弱时,可对重力流沉积物进行横向搬运,形成迁移水道、不对称水道—堤岸体系及偏转型朵叶。6）主要问题及下一步的主攻方向主要包括四个方面:①重视综合研究,增加实例分析;②完善鉴别标志,推广研究成果;③多方法、多尺度、多条件、多维度综合探讨交互作用沉积过程及主控因素;④加强油气勘探潜力、古环境演化及地质灾害预防等方面的研究。     

Deep-water Combined-flow Deposits of the Upper Ordovician Lashenzhong Formation in Zhuozishan Area,Western Margin of Ordos Basin

The research of deep-water combined-flow deposits is still in its infancy at present, which has great significance for discovering new case study and discussing the indication effects of combined-flow sedimentary structures on depositional environment. The Upper Ordovician Lashenzhong Formation in Zhuozishan area, Inner Mongolia, in the north of western Ordos Basin, is mainly deposited by turbidity currents concomitant with contour currents as well as internal-waves and internal-tides in deep-water slope and basin floor environment which display typical complex hydrodynamic conditions. Here we studied the deep-water combined-flow sedimentary structures of Lashenzhong Formation in detail based on careful field work, combined with the results of flume experiments and other related case studies in literatures. Several combined-flow sedimentary structures were found in deep-water environment, which include combined-flow-ripple lamination, quasi-planar lamination and small-scale hummocky cross-stratification-like structures. These sedimentary structures can be summarized vertically as 6 sedimentary structure successions: normal graded layer through wave-ripple lamination to combined-flow-ripple lamination (a), quasi-planar lamination through normal graded layer to combined- flow-ripple lamination (b), amphibolous normal graded layer overlaying by quasi-planar lamination (c), quasi-planar lamination through bi-directional cross-lamination to small-scale hummocky cross-stratification-like structures (d), amalgamated small-scale hummocky cross-stratification-like structures enveloped claystone (e) and combined- flow-ripple lamination enveloped claystone (f). The origin of deep-water combined-flow deposits perhaps is the interactions of turbidity currents, contour currents and internal-wave currents according to the sedimentary types and environment in Lashenzhong Formation. Based on the interactions between sedimentary currents and sea floor topography, four sedimentation zones were suggested: turbidity currents restrained zone (succession a and b), strong interaction zone (succession c), internal-wave action zone (succession d) and weak interaction zone (succession e and f). This study will be helpful for the study of interactions of internal-waves and internal-tides with sea floor topography, and related sedimentation zone division in geological records.     

深水等深积岩丘及其含油气潜能

等深积岩丘大量存在干现代海洋调查和古代地层记录的深水沉积中,其规模可与深海大型浊积扇相比拟。岩性一般由泥级、粉砂级、砂级及细砾级等深漉沉积构成,成分上可以是陆源碎屑的或是碳酸盐的,其中粉砂级和砂级等深流沉积的单层厚度在数厘米至数十厘米,厚者可达2m 左右。颗粒的分选性一般中等一较好,局部很好,原生孔隙发育,并与深水原地沉积的页岩、泥岩互层沉积,具有良好的生储盖组合特性。对比了大西洋东缘现代沉积的 Faro 等深积岩丘和中国古代奥陶纪沉积的湘北九溪等深积岩丘、甘肃平凉等深积岩丘的层序特征,提出了等深积岩丘的形成分为萌生、成型和衰退三个阶段的沉积模式。认为等深积岩丘具有潜在的油气勘探前景。     

广西凭祥盆地深水底流沉积类型及其研究意义

内波、内潮汐沉积和复合流沉积是二十余年来在古代深水环境中新发现的一种具牵引流性质的沉积相类型,由于地层沉积记录十分有限,制约了深水底流沉积的沉积学研究。大比例尺实测地质剖面和精细露头测量表明,底流沉积发育于凭祥盆地深水沉积之中,通过对其沉积构造精细剖析和古水流测量,识别出内波、内潮汐沉积和复合流沉积,其中内波、内潮汐沉积以双向交错层理、单向交错层理、透镜状层理为特征,复合流沉积以复合流层理、丘状交错层理和较陡的爬升波纹层理为特征,进一步表明存在浊流和底流的交互作用,为古代地层中的深水底流沉积提供了又一研究实例。     

滇中梅树村剖面筇竹寺组等深流沉积的发现及其意义

寒武系筇竹寺组是中国南方页岩气勘探的重要目标层位之一,同时也是澄江动物群的寄主层位,但对其沉积环境和 沉积作用的研究相对薄弱。文章以滇中地区昆阳梅树村剖面为研究对象,在详细的野外观察基础上,应用指向沉积构造进 行了古水流分析,并对广泛发育的条纹、条带构造进行了详细研究。结果表明：（1） 交错层理与小型槽模所表示的古水流 夹角在43°和108°之间,集中分布的区间为50°和79°之间,其中同一薄层粉砂岩中两者的夹角平均值为50°,大于45°; （2） 条纹、条带构造在垂向上多数显示出双向递变的周期性特征,其中有的条纹构造还表现为多个周期的复合。结合当时 的古地理特征和筇竹寺组的深水沉积环境,可推断沉积流体流动方向与古区域斜坡倾向存在大角度夹角,并且水流具有明 显周期性特征,故可能为深水等深流。筇竹寺组深水等深流沉积的发现对于中国南方筇竹寺组页岩气烃源岩和储集层的分 布研究以及澄江动物群的生存条件、死亡因素和软体化石的保存条件的研究均具有重要意义。