四川省剑门关一带晚株罗世沉积体系与古环境变化

晚侏罗世是龙门山前陆盆地演化的关键时期，因而沉积体系与古环境演化研究具有重要意义。运用比较沉积学的方法，通过对沉积序列与旋回的详细研究，将研究区域晚侏罗世沉积体系分为湖泊沉积体系、三角洲沉积体系、冲积扇沉积体系以及河流沉积体系；基于沉积背景和演化的分析，确定龙门山推覆构造带是研究区晚株罗世古环境演化和沉积体系空间配置的控制因素；依据古流和物源分析，确定西北部的龙门山是本区主要物源区。     

准南四棵树凹陷沉积古环境与物源研究——来自侏罗系—下白垩统元素地球化学的指示

准噶尔盆地西南缘四棵树凹陷下组合油气勘探程度较低,并在侏罗纪—早白垩世沉积古环境演化的认识上还存在分歧,影响了对层序和沉积演化的理解,制约了勘探进程。利用便携式XRF元素仪大量、快速、无损地测试了北天山山前塞力克提沟和扎伊尔山前吐孜阿克内沟侏罗系—下白垩统野外露头细粒沉积物的元素地球化学数据,结合钻井岩心的重矿物分析,重建了凹陷侏罗纪—早白垩世的古气候、古盐度、古氧化—还原条件和古物源的演化历史。研究结果表明:从J₁b至K₁q时期,古气候表现为从温湿向干热变化的趋势,早侏罗世温度相对偏高、湿度偏低,中—晚侏罗世温度下降至最低、湿度增至最大,而K₁q时期以干热气候为主。沉积水体总体为淡水,盐度受古气候的影响较大,早侏罗世相对偏高,中—晚侏罗世相对最低,K₁q时期沉积水体盐度达到弱咸化程度。J₁s古水体相对最深、还原性最强,J₁b平均古水深相对较浅,处于弱氧化—弱还原状态,中侏罗世至K₁q时期平均古水深逐渐减小,从弱还原向氧化环境递变。凹陷在侏罗纪主要受南部北天山物源区的影响,K₁q时期北部的扎伊尔山物源区供源作用逐渐变强;J/K之交,北天山物源区母岩混入部分凝灰岩,而扎伊尔山物源区变质岩类型母岩组分升高较明显。     

川西坳陷中段上侏罗统蓬莱镇组物源及沉积体系研究

作为川西坳陷主要的油气勘探目的层,上侏罗统蓬莱镇组物源区及物源方向的研究是明确沉积体系、砂体及储层空间展布的基础。由于缺乏针对性的系统研究,对于川西坳陷中段蓬莱镇组物源方向及沉积体系展布的研究,长期以来存在较大争议。根据碎屑组分、重矿物、微量元素以及古地貌分析结果,对研究区蓬莱镇物源及沉积体系进行了重新认识。结果表明,川西坳陷中段蓬莱镇组存在龙门山中段、北段、米仓山多个物源区。其中,研究区西部物源主要来自龙门山中段,发育呈北西-南东向展布的近源、短轴三角洲沉积体系,砂岩分选差、粒度相对较粗、矿物成分成熟度相对较低,储层不发育;研究区中东部沉积物则主要来自龙门山北段以及米仓山,发育北东-南西向展布的远源、长轴三角洲沉积体系,砂岩分选好、粒度相对较细、长石含量及矿物成分成熟度较高,物性条件较好。同时,蓬莱镇组不同时期主要物源体系存在差异。自蓬一段至蓬四段,主物源方向由西、北西向北、北东方向转变,主物源区由龙门山中段向龙门山北段迁移。     

准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系物源及其演化特征

准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但关于其物源条件及沉积背景演化方面的认识较为有限,严重制约了后续油气勘探开发进程。为顺利开展后续油气勘探,笔者应用砂岩碎屑成分、砾岩砾石成分、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等物源分析方法,并结合区域构造演化背景,对准噶尔盆地南缘东段侏罗系—白垩系沉积物源特征进行厘定,并恢复其演化过程。研究结果表明：早侏罗世,博格达山尚未隆升,准南东段物源体系受控于北部克拉美丽山及南部天山山体,研究区南部原始沉积边界距现今盆地边界最远;自中侏罗世以来,由于受周缘山体隆升及燕山运动影响,博格达山开始隆升并逐渐出露水面,对准南东段物源体系产生一定影响;自晚侏罗世—早白垩世,博格达山的持续隆升作用使其隆起高度和规模不断增大,并最终成为准南东段优势物源区,克拉美丽山隆起幅度也不断增大,而使其供源能力增强。整体上,早侏罗世—中侏罗世,准南东段受南部天山物源体系和北部克拉美丽山物源体系共同影响;而在中侏罗世—早白垩世这一沉积期,南部天山物源体系、北部克拉美丽山物源体系和博格达山物源体系并存,但各物源体系对准南东段侏罗系—白垩系影响程度存在差异。     

关于造山带动力沉积学若干问题的思考

造山带动力沉积学是造山带地质学和大陆动力学研究的重要方面。造山带动力沉积学研究的重要基础是识别造山带的原型沉积盆地,认识其大地构造沉积相和原型沉积盆地的演化。造山带动力沉积学研究的主要内容包括造山带区域地层学、沉积学、大地构造学、造山带原型盆地的充填序列或构造层序、古地理和古海洋及建立沉积盆地的动力模式。其研究方法涉及造山带原型盆地的物源和组分分析、沉积相和沉积体系及沉积构型分析、充填序列和构造层序分析、古流向和古地理分析、沉积厚度和沉降分析以及沉积盆地动力模拟等。     

准南西段侏罗系——白垩系物源特征及沉积背景

准噶尔盆地南缘西段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但目前有关其物源条件及沉积背景认识极为有限,严重制约了后续储层的有效预测和勘探。据此,通过对侏罗系—白垩系储层碎屑矿物及砾石成分特征、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等进行深入对比分析,并在此基础上结合区域构造演化对各地层沉积物源体系及其演化进行详细探讨。研究结果表明:侏罗系—白垩系储层物源主体受控于北部和南部再循环沉积岩系山体,但仍受北部扎伊尔山和南部中天山结晶变质岩系山体源区的影响,其影响程度自早侏罗世到早白垩世逐渐降低。下组合沉积期南部、北部物源同时存在,且研究区存在混源特征,但不存在统一且稳定的沉积中心。早侏罗世沉积物源背景相对稳定,原始沉积边界距现今最远;自中侏罗世开始受控于车莫古隆起演化影响,北部物源得以加强,同时地层发育不均衡并存在剥蚀现象;自晚侏罗世开始直至早白垩世,周缘沉积岩系山体隆升范围和幅度不断加大,并阻隔结晶变质岩系山体供源路径,沉积边界也随之逐渐萎缩,但这一时期北部物源可为优势物源,且研究区整体处于“填平补齐”状态,即齐古组沉积期可存在沟谷—残丘地貌特征,而下白垩统清水河组沉积前研究区整体呈准平原化状态。     

漠河盆地上侏罗统沉积特征与构造背景

对晚侏罗世漠河盆地的沉积特征进行了分析,并探讨了其构造类型和成因机制。详细的沉积学研究表明:晚侏罗世漠河盆地主要发育冲积扇、扇三角洲和湖泊相沉积,属于前陆盆地的陆相磨拉石部分。晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向,具有典型前陆盆地双向物源特点:北部物源区是蒙古-鄂霍茨克造山带,位于西伯利亚板块南缘;南部物源区是下伏板块基底,位于大兴安岭北部。根据沉积特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地有关资料认为:晚侏罗世漠河盆地为漠河-上阿穆尔前陆盆地的南半部分,形成和演化受蒙古-鄂霍茨克造山带制约;晚侏罗世二十二站期和额木尔河期是漠河盆地的主要成盆期,该时期湖泊面积广阔、暗色泥岩发育,是烃源岩的重要形成期。     

东营凹陷西部红层沉积期沉积体系及物源方向研究

在对地质资料、地震资料及地球化学资料详细解剖的基础上,以东营凹陷西部红层沉积期构造演化阶段的划分及古地貌的恢复为切入点,通过对物源、沉积体系的系统研究,明确了东营凹陷西部红层沉积期物源方向及沉积体系的时空演化特征。研究认为：东营凹陷西部红层沉积期可以划分为孔一段时期和沙四下亚段时期两个构造演化阶段;红层沉积前盆地整体呈现四面环凸、西高东低、西部地形整体较为平缓的古地貌格局,古地貌的时空差异影响并控制了东营凹陷西部红层层系的沉积。东营凹陷西部红层沉积期存在西北无棣-滨县凸起和南部鲁西隆起两大远物源体系和平南断层上升盘近物源体系,红层沉积后期,平南断层上升盘近物源体系消失。东营凹陷西部红层沉积期主要发育了冲积扇、辫状河、湖泊及滩坝等沉积体系,盆地北部还发育了近岸水下扇沉积体系;古地貌、古物源及古气候的变迁使得沉积体系的时空展布表现出继承性与差异性并存的特征。     

盆山系统沉积学-兼论华北和塔里木地区研究实例

在地球科学领域盆山系统可以作为一种新的地质单元或整体进行研究。在评述国内外研究成果基础上,本文提出了盆山系统分类三原则:即板块构造单元（位置）、盆山形成演化的构造动力学体制、构造-古地理特征或区域源-汇构造-沉积属性,并由此将盆山系统划分为陆内、陆缘（陆洋）和洋内盆山系统三大类及下属十四个亚类。进而论述了盆山系统沉积学的研究体系,其中构造-地层单元与等时地层格架、物源示踪与源汇体系、综合沉积记录及古构造-古气候演变等三方面是研究基础,沉积体系（域）与综合构造-古地理是核心,而盆山演化动力学为学科目标。以华北东部陆内盆山系统为例,研究指出西伯利亚板块与华北-蒙古联合块体的碰撞隆升,形成了该区侏罗纪-早白垩世早期最显著的陆内山-盆系统,而苏鲁造山带碎屑物源影响甚微;以塔里木陆缘盆山系统为例,初步揭示了泥盆-石炭纪西南天山被动陆缘与东南天山弧相关陆缘盆山系统的差异记录。研究认为,为了深化盆山动力学研究,现阶段特别值得在物源示踪与源汇体系、综合沉积记录及古构造-古气候演变方面加强盆山系统沉积学工作。     

冀西北尚义盆地中生代沉积特征及古地理*

尚义盆地形成于早侏罗世-早白垩世,盆地内沉积了一套以紫红色、灰绿色陆源碎屑岩为主的地层,仅在晚侏罗世-早白垩世地层局部夹薄层玄武安山质火山岩。通过系统分析尚义盆地的沉积岩、沉积相带展布特征及古水流、砾石成分等,分析了早侏罗世-早白垩世盆地的物源区、汇水中心及古气候的演化,恢复了早侏罗世-早白垩世盆地古地理格局。同时,在前人研究基础上,结合尚义盆地的沉积-充填样式,重点总结和综合分析了盆地内熔积岩、辉绿岩、边界断层等的发育特征,初步推断晚侏罗世-早白垩世尚义盆地为伸展断陷盆地。     

西准噶尔界山前陆盆地晚期层序地层模式及其应用

西准噶尔界山前陆盆地从晚石炭世到侏罗纪的发育与演化可划分为两个时期:前陆盆地早期(C_3—P)和晚期(T—J),后者为陆相沉积。本文对前陆盆地晚期的成生机制及其演化进行了定性研究与探索,并建立了盆地生长序列模式和建立了三叠—侏罗纪前陆盆地的层序地层模式。阐述了陆相压陷盆地Ⅰ、Ⅱ型层序界面的标型特征以及前陆盆地晚期沉积体系域和湖水面升降曲线图版用于油气储集空间的预测;并建立了油气预测的储集层序格局模型。     

中江地区沙溪庙组层序地层特征初步研究

根据层序地层学基本原理和沉积相演化及界面特征,可将中江地区沙溪庙组划分为湖泊—三角洲及河流相沉积两个充填层序。认为湖泊—三角洲充填层序为完整的湖进—湖退沉积旋回,而河流充填层序主要起填平补齐作用,层序的形成和演化受龙门山推覆构造活动控制。     

四川盆地晚三叠世碎屑组分对物源分析及印支运动的指示

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径.四川盆地上三叠统的砾岩碎屑、砂岩骨架颗粒、碎屑重矿物组分显示,晚三叠世存在5大物源,它们分布于龙门山北段-中段、大巴山、龙门山南段、盆地东南和盆地南部.碎屑物源总体以"再旋回造山带"和"大陆板块"类型为主,其中,龙门山北段-中段和龙门山南段以"再旋回造山带"类型为主,而盆地东南部和南部以"大陆板块"类型为主."再旋回造山带"类型可细分为"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"两种类型,龙门山北段和龙门山南段均以"混合造山带"及"碰撞造山和褶皱冲断带"类型为特征.盆地物源分布存在阶段性特征:早期,龙门山北段-中段、大巴山物源规模较大,盆地东南和南部规模较小;晚期,盆地东南和南部规模增大,各方向呈均衡分布格局,这与周缘板块构造活动的阶段性有关.晚三叠世,龙门山北段由西北向东南方向挤压,构造活动强度总体具有弱-强-弱的演变趋势.须二期,龙门山北段逆冲-推覆开始形成,并暴露水面遭受剥蚀,向盆地提供物源;须四期为盆地最活跃期,龙门山北段进一步挤压抬升剥蚀,盆内沉积中心也由西北向东南迁移;须四期后,龙门山北段剥蚀区继续向东南推进,但构造活动强度渐趋和缓.     

川西龙门山前陆盆地构造沉降初步分析

研究表明，龙门山冲断带是川西前陆盆地的主要物源区，它的逆冲推覆活动直接控制着川西前陆盆地的沉积类型和沉积物供给量，晚三叠世诺利期，瑞替期和晚侏罗世早中期是川西前陆盆地构造沉降速率较高时期，反映龙门山冲断带在这些时期的逆冲推覆速率较大，是逆冲推覆作用构造抬升的强烈时期；而早侏罗世是该地区构造沉降时，估算龙门山逆冲推覆体在各个不同时期的抬升高度和抬升速率。     

川西龙门山前陆盆地中砂砾质楔形体的定量统计

从川西龙门山前陆盆地上三叠统一侏罗系沉积纪录可以看出,早中侏罗世以后整个盆地地层构型为一个板状特征,但在其近造山带一侧的盆地边缘又有大量的冲积粗碎屑存在,砂砾质粗碎屑楔形体在早中侏罗世主要位于龙门山前缘中北段,而晚侏罗世一早白垩世则明显地向南西方向迁移,盆地在不同时期,不同部位和不同成分的砂砾质粗碎屑楔形体的时空展布显示物源迁移明显,这是龙门山造山带走滑作用沉积的产物。     

西北地区侏罗纪原始沉积区恢复

通过边缘相分析、地层接触关系分析、古水流系统分析和构造格架分析并结合侏罗系残余露头与残余沉积体系分布,对早-中侏罗世和中-晚侏罗世的原始沉积区进行了恢复,发现早-中侏罗世的沉积范围要比现今残存的沉积范围大得多,而中-晚侏罗世的沉积范围与现今残存的沉积范围相比则变化不大。     

龙门山北段观雾山组地层时代分布、沉积充填及其古地理意义

自四川盆地西北部(川西北)泥盆系观雾山组油气勘探取得重要进展以来，观雾山组的沉积储层研究受到了广泛重视。然而，由于观雾山组地层划分方案的变动和地层的穿时性，导致目前对观雾山组的时代分布和充填过程认识不清，从而影响了沉积古地理格局的恢复。本文以四川广元西北乡、潜溪河剖面泥盆系观雾山组牙形石生物地层研究为基础，结合区域古生物地层资料，认为江油马角坝以北的观雾山组绝大多数沉积于晚泥盆世早—中弗拉期，且地层沉积时间自南西向北东逐渐变晚。龙门山北段观雾山组具有自西向东、自南向北地层厚度减薄和地层时代变新的特征，表明来自扬子地台西部的古特提斯洋海水向东侵入龙门山地区，因地形差异和渐进式海侵形成了自南西向北东的超覆沉积。由于岩相分异，超覆沉积形成的观雾山组与金宝石组在区域上既表现为上下叠置关系，也表现为同期异相的相变关系。该研究不仅对约束川西北地区观雾山组地层时代提供了可靠的古生物证据，而且对认识龙门山地区泥盆系的充填过程、沉积古地理格局均具有重要意义。     

新疆西昆仑汗铁热克一带侏罗纪沉积相与沉积环境分析

新疆西昆仑汗铁热克一带地处塔里木盆地西南缘,构造上属塔里木盆地与西昆仑造山带的结合部位,侏罗纪地层包括积莎里塔什组、康苏组、扬叶组、塔尔尕组和库孜贡苏组。根据岩性、颜色、粒度分析及沉积相标志等方法,将汗铁热克一带侏罗纪沉积环境与沉积相划分为冲积扇、扇三角洲和湖泊相,其沉积特征为侏罗纪早期快速充填,中期稳定沉降,晚期短暂的沉积间断后充填,并系统分析了研究区在整个侏罗纪沉积环境演化规律。     

中生代合肥盆地南部的沉积过程与大别山变质地体的剥露

合肥盆地南部的构造-沉积演化历史可划分出两个不同阶段,即侏罗纪伸展断陷和盆地向南扩展阶段和早白垩世盆地南缘火山喷发和盆地向北退缩阶段。合肥盆地自早侏罗世开始形成,强烈的断陷-沉积作用发生在中、晚侏罗世。盆地边缘沉积主要由冲积扇与辫状河体系组成,明显受边缘正断层控制,并且随断层向南迁移,盆地也不断向南扩展。盆地主体沉积以河流-湖泊体系为特征。古流向恢复结果证明盆地沉积物来自于大别山变质地体。下侏罗统防虎山组中含柯石英包体的三叠纪变质锆石的发现表明,超高压岩石在早侏罗世就已经剥露到地表。凤凰台组中榴辉岩砾石的出现指使大别山在晚侏罗世经历了强烈的抬升和剥蚀。合肥盆地南部在早白垩世时开始抬升,并发生强烈的火山喷发,盆地沉积范围向北明显迁移。合肥盆地二阶段式构造-沉积演化过程反映,大别山及邻区的构造体制在侏罗纪末发生了明显的变化。我们认为大别山变质地体在侏罗纪时期可能是通过构造挤出的方式折返到地表的,这种挤出构造过程一方面导致大别山变质地体的前缘(南缘)发育逆冲推覆构造和形成前陆盆地,另一方面也同时造成其后缘(北缘)发生伸展拆离和产生断陷盆地。早白垩世时期大别山所经历的区域性地壳伸展和强烈的岩浆活动可能与深部岩石圈的拆沉和软流圈热物质的上涌有关。     

阿拉善东北缘晚中生代以来陆内变形、古应力特征及构造背景

陆内变形及其构造背景是地质学研究的热点之一。阿拉善地块东北缘的狼山地区中生代以来发育多期陆内变形,是研究陆内变形的理想地区。通过在狼山地区开展1∶5万构造地质填图,根据大量的野外观测、详细的测量和构造切割叠加关系,结合前人所做锆石年代学和低温热年代学工作,厘定出狼山地区自晚侏罗世以来发育6期陆内变形。断层面矢量数据反演显示不同期次构造变形形成于不同的构造应力场。先存构造和欧亚板块边缘自晚侏罗世以来不同方向的增生是控制狼山地区陆内变形的主要因素。晚侏罗世—晚白垩世,狼山地区的构造变形主要受古太平洋构造域的影响,进入新生代,狼山地区开始受到青藏高原构造演化的影响。