下扬子盆地石炭纪的岩石学特征及沉积相

位于扬子板块东部的下扬子盆地，在石炭纪时，为被动大陆边缘的陆表海沉积，陆源碎屑来自于北边的胶南古陆和南边的江南古陆东延部分─—皖浙赣古陆。石炭系分为上、下两统。早石炭世，盆地南部宣城、广德等地主要发育碎屑岩，中部巢县、南京一带以及北部滨海、洪泽一带为碎屑岩和碳酸盐岩沉积。从南往北，金陵期从滨岸碎屑岩相→开阔海台地碳酸盐岩相→潮坪碳酸盐岩和碎屑岩相；高骊山期为滨岸平原沼泽碎屑岩相→浅海陆棚碎屑岩相→海岸萨布哈白云岩、石膏、碎屑岩相；和州期盆地南部隆起，中部到北部为礁及礁后泻湖一潮坪碳酸盐岩相→开阔海台地碳酸盐相。晚石炭世主要是碳酸盐沉积，黄龙期从滨岸石英砾岩相→潮坪白云岩相→开阔海台地碳酸盐岩相；船山期是黄龙期开阔海台地碳酸盐岩相的继续，以发育核形石生物碎屑颗粒岩为特征。整个盆地的岩相带均以ＮＥＥ—ＮＥ方向展布。     

柴达木盆地石炭系沉积相及其与烃源岩的关系

在实地观测柴达木盆地石炭系野外露头剖面岩性和生物特征的基础上,详细研究了柴达木盆地石炭系的沉积相类型及特征,探讨了石炭纪不同阶段的沉积演化以及沉积相对烃源岩发育的控制作用。柴达木盆地石炭系主要发育陆表海,可划分为三大沉积相:滨岸相、碳酸盐岩台地相、浅海陆棚相;六个亚相:浅滩亚相、潮坪亚相、沼泽亚相、开阔台地亚相、局限台地亚相、内陆棚亚相。石炭纪沉积演化经历了早石炭世两次海侵和晚石炭世的持续海侵,沉积环境由滨海向浅海过渡,以海陆交互沉积环境为主,大面积的海进使得北部山前局部地区出现地层超覆现象。沉积相控制了烃源岩的分布:柴达木盆地东北缘石炭系的潮坪亚相、浅海陆棚亚相广泛发育泥岩、炭质泥岩及碳酸盐岩,可作为有利的生烃源岩;柴西南缘下石炭统的局限台地亚相是碳酸盐台地上局部相对闭塞的地带,由于水体相对较深,水动能较低,沉积物中有机质丰富,也是有利的生烃源岩发育区。      

广西罗城—鹿寨地区石炭系沉积相类型及沉积环境演化

本文据区内6个石炭纪地层剖面的岩性组合,垂向层序及生物组合特征的研究,将沉积相区分为陆源碎屑潮坪沉积、三角洲沉积、浅水开阔台地和极浅水局限台地碳酸盐沉积以及半深水台盆沉积五种类型。研究表明,在石炭纪不同时期的沉积环境具有不同的组合特点。早石炭世沉积类型比较复杂,具有陆源碎屑潮坪-三角洲-开阔台地-台盆环境组合形式;而中晚石炭世则主要为极浅水局限台地环境,总体上表现出向上变浅的环境演化特点。本文指出台地向上变浅的机理是在总体浅进超覆的背景下由碳酸盐沉积物的快速沉积造成的。     

西藏措勤地区石炭纪—早二叠世古地理演化

措勤地区在泥盆纪浅海碳酸盐台地的背景基础上,在石炭纪—早二叠世发育了一套陆源碎屑为主的海相沉积,古地理呈北部以陆棚海为主、南部发育斜坡-深海相的特征。早石炭世永珠组陆棚浅海限于北部的甲龙到阿布勒一带,其南侧至格嘎一措勤一线发育较宽的斜坡相沉积,晚石炭世时发生海侵,并随着冰期气候的盛行在边缘斜坡海环境内沉积了多套冰海砾岩,随着冰期气候的结束和海退,早二叠世昂杰组陆棚海沉积范围向南扩展到格嘎-达雄南部,陆棚海地边缘发育了生物礁或生物滩。古地理演化反映了研究区在早石炭世受南北向拉张的构造背景下形成了不同于泥盆纪碳酸盐台地的陆棚海—斜坡—深海盆地的古地理格局,晚石炭世拉张达到鼎盛,其后的早二叠世主要发育了稳定陆棚海沉积。     

塔里木盆地晚泥盆世-早石炭世东河砂岩沉积相

东河砂岩是塔里木盆地主要的勘探目的层和产油层之一。经过多年艰苦勘探和多学科综合研究,现已认识到东河砂岩为晚泥盆世晚期至早石炭世早期海平面上升背景下沉积的一套海侵底砂（砾）岩,在盆地范围内是一个明显的穿时沉积体。东河砂岩以滨浅海相陆源碎屑沉积占优势,局部发育海陆过渡相陆源碎屑沉积。根据盆地内100多口井资料的岩石学特征、沉积特征以及其它指相标志的综合分析,在东河砂岩中识别出滨岸、河口湾、辫状河三角洲以及冲积扇等不同的沉积相类型,其中高能碎屑滨岸相最重要,分布最广。东河砂岩沉积早期和中期,盆地主要为高能碎屑滨岸相和碎屑陆棚相沉积,末期海侵达到最大,盆地内为碳酸盐台地沉积,而轮南及盆地北部一带受物源区的影响,出现混积滨岸和碎屑滨岸沉积。东河砂岩明显具有填平补齐的沉积特征,其砂体厚度在缓坡处减薄、陡坡处增厚、遇孤岛减薄或尖灭,这些沉积特征为形成东河砂岩非构造圈闭奠定了良好的地质基础。满加尔、轮南、塔中、玛扎塔格以及草湖地区都有可能找到该类油气藏（田）,展示了东河砂岩非构造圈闭的良好勘探前景。     

扬子地区晚二叠世吴家坪期沉积环境及烃源岩发育的控制因素

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、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、洋流模式和沉积环境的控制。热带潮湿气候和洋流模式有 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。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系——二叠系沉积环境

为进一步研究额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系沉积地质与盆地原型,根据研究区的岩性、岩相建造、古生物化石、沉积演化、沉积构造等基本数据,采用野外观察与室内研究相结合的方法,对额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系的沉积环境进行了分析。额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系受阿拉善古陆和北西方向海浸的控制,岩性特征受石炭纪—二叠纪构造单元的控制,岩性组合为碎屑岩＋碳酸盐岩＋火山岩。由南向北碎屑岩粒度变细,南部以滨岸环境的碎屑岩为主,北部以浅海陆棚环境和碳酸盐台地环境为主。额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系沉积环境对优质烃源岩和储集层的发育具有控制作用。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系沉积环境

为进一步研究额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系沉积地质与盆地原型, 根据研究区的岩性、岩相建造、古生物化石、沉积演化、沉积构造等基本数据,采用野外观察与室内研究相结合的方法,对额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系的沉积环境进行了分析。额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系受阿拉善古陆和北西方向海浸的控制,岩性特征受石炭纪—二叠纪构造单元的控制,岩性组合为碎屑岩+碳酸盐岩+火山岩。由南向北碎屑岩粒度变细,南部以滨岸环境的碎屑岩为主,北部以浅海陆棚环境和碳酸盐台地环境为主。额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系沉积环境对优质烃源岩和储集层的发育具有控制作用。     

陆表海碎屑岩—碳酸盐岩混积层系沉积相研究——以鄂尔多斯东北部大牛地气田为例

陆源碎屑岩和碳酸盐岩的混合沉积是陆表海重要的沉积现象,反映了其沉积特征。鄂尔多斯东北部大牛地气田本溪组和太原组是典型的陆表海碎屑岩—碳酸盐岩混积层系。结合区域地质研究,建立了陆表海碎屑岩—碳酸盐岩混积层系的沉积相模式。根据华北晚古生代聚煤盆地的地质背景和沉积演化过程,认为大牛地气田本溪组、太原组是陆表海碎屑滨岸—碳酸盐岩台地混积体系和海岸平原沉积体系：本溪组下段为碎屑滨岸相局限浅海亚相,上段为碳酸盐岩台地相和碎屑滨岸相;太原组下段为三角洲相和碎屑滨岸相→碎屑滨岸相;中段为盆控型泥炭沼泽相→碳酸盐岩台地相和碎屑滨岸相;上段为三角洲相和碎屑滨岸相→碳酸盐岩台地相和碎屑滨岸相→三角洲相和碎屑滨岸相→碳酸盐岩台地相和碎屑滨岸相。     

西藏措勤地区石炭纪—早二叠世古地理演化

措勤地区在泥盆纪浅海碳酸盐台地的背景基础上，在石炭纪-早二叠世发育了一套陆源碎屑为主的海相沉积，古地理呈北部以陆棚海为主、南部发育斜坡－深海相的特征。早石炭世永珠组陆棚浅海限于北部的甲龙到阿布勒一带，其南侧至格嘎－措勤一线发育较宽的斜坡相沉积，晚石炭世时发生海侵，并随着冰期气候的盛行在边缘斜坡海环境内沉积了多套冰海砾岩，随着冰期气候的结束和海退，早二叠世昂杰组陆棚海沉积范围向南扩展到格嘎－达雄南部，陆棚海地边缘发育了生物礁或生物滩。古地理演化反映了研究区在早石炭世受南北向拉张的构造背景下形成了不同于泥盆纪碳酸盐台地的陆棚海-斜坡-深海盆地的古地理格局，晚石炭世拉张达到鼎盛，其后的早二叠世主要发育了稳定陆棚海沉积。     

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理存在一定争议,这制约了该区的勘探评价。综合利用露头、钻井和地震资料,开展沉积相、地震相分析,并结合区域构造背景,恢复了岩相古地理格局,提出了相应的沉积模式。中下寒武统发育陆棚相、开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相和缓坡相。震旦纪末期麦盖提斜坡南部形成水下低隆起,向南在西南坳陷区残留部分被动陆缘,主要发育缓坡相、陆棚相;麦盖提斜坡区地势较高,地层较薄,主要发育局限台地和蒸发台地潮坪;巴楚隆起区水体局限,在干燥炎热气候下形成了厚度较大的蒸发台地膏盐湖沉积。巴楚隆起区和麦盖提斜坡区中下寒武统膏盐岩分布广泛,与下伏碳酸盐岩可构成良好的储盖组合,西南坳陷区残留部分被动陆缘,烃源岩发育条件较好,这表明塔西南具有较好的油气前景。     

柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块早古生代岩相古地理

通过对柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块的野外地质调查及精细观察,根据剖面中发育的岩石组合关系、沉积构造特征以及地层接触关系,对该区早古生代寒武纪—早奥陶世沉积及岩相古地理特征进行了详细研究。认为早古生代欧龙布鲁克微地块处于火山岛弧弧后区域,柴北缘洋俯冲及陆陆碰撞控制了该时期的盆山格局与沉积充填演化。欧龙布鲁克微地块下古生界主要发育一套海相碳酸盐岩建造,仅在寒武系底部以及下奥陶统存在陆源碎屑沉积。从岩石组合来看,沉积相类型大致可划分为蒸发潮坪相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和复理石盆地沉积5大类及相应的亚类。研究区早古生代整体处于海侵状态,欧龙布鲁克微地块早寒武世经历蒸发潮坪沉积,中、晚寒武世海侵范围逐步扩大,研究区接受了一套以浅海碳酸盐岩建造为特点的局限台地—开阔台地沉积。早奥陶世基本继承了寒武纪海侵范围,欧龙布鲁克微地块沉积环境向台地边缘浅滩—前缘斜坡转变,直至早奥陶世晚期台地相向中南方向迁移而形成于高海平面下的台缘斜坡—欠补偿深水陆棚沉积环境。     

云南思茅地区上石炭统沉积特征及其构造背景

思茅地区位于东特提斯构造域的东段,晚古生代时期属扬子地台西缘的一部分。晚石炭世具有台盆相间的沉积格局,形成了三类不同的沉积：滨岸沉积、浅海台地沉积和深水浊流沉积。其中深水浊流沉积以火山源浊流沉积为特征,是在平缓的碳酸盐台地或陆棚之上通过断陷事件发展起来的,包括了５个沉积旋回,表现出强烈的火山活动期与火山休眠期交递进行的沉积旋回特征。自晚石炭世早期到晚期,火山活动期逐渐增长,休眠期逐渐缩短,反映出盆地性质自稳定向活动的转化过程。火山岩具有岛弧型火山岩特征,说明晚石炭世,思茅地区具有活动型大陆边缘沉积特征     

下扬子区加里东期构造古地理问题

一般将江绍断裂作为扬子地块和华夏地块在下扬子区的分界,但江绍断裂是晋宁期缝合带,二者在加里东期的关系需要解决。赣东北和皖南元古界变质岩构成复背斜核部,两翼的寒武-奥陶系由里向外由盆地-斜坡相转为台地相,相界线标志出扬子台缘位置在皖南石台-泾县一线,华夏台缘位置在浙西江山-开化-临安一线,中央的变质岩区应为当时江南海盆的一部分。奥陶纪末沉积格局有重大变化,显示这里的江南海盆转化为陆屑来源的楔形”江南隆起”。复背斜两翼寒武-奥陶系的构造变形则由外向里增强,直至同斜倒转的褶皱形态,表明江南隆起属加里东褶皱带。隆起两侧及东北方有很厚的志留系碎屑岩,沉积序列自下而上由浅海相转为滨海相和三角洲相以至陆相沉积。空间上往东北方江苏境内海相沉积更为发育,志留纪晚期仍有海相记录,与泥盆系之间为平行不整合接触,到印支期才发生构造变形。在下扬子区,扬子和华夏地块之间,加里东褶皱带和印支褶皱带并存。     

碳酸盐岩台地类型、特征及主控因素

在总结前人工作的基础上,结合作者对塔里木盆地和四川盆地碳酸盐岩的研究,根据地理位置、坡度、封闭性和镶边性把碳酸盐岩台地分为以下类型:缓坡开放型无镶边台地、缓坡封闭型无镶边台地、陡坡开放型无镶边台地、陡坡封闭型无镶边台地、缓坡开放型有镶边台地、缓坡封闭型有镶边台地、陡坡开放型有镶边台地、陡坡封闭型有镶边台地、礁滩型孤立台地、岩隆型孤立台地。总结了不同类型碳酸盐岩台地沉积特征并建立了沉积模式,用以指导当前碳酸盐岩的油气勘探。最后,探讨了不同类型台地形成和发育的主控因素,认为构造运动所形成的古地形(貌)和水体能量控制台地和沉积物的类型,海平面的升降控制台地类型及沉积物的变化。     

柴达木盆地北缘早奥陶世台地-斜坡-盆地相沉积特征及控制因素

通过对柴北缘地区的野外地质调查及室内实验分析,根据地质剖面中发育的岩石组合类型、沉积构造等特征,对研究区早奥陶世台地斜坡盆地相沉积体系进行了详细研究。认为研究区早古生代持续的海平面上升、柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞是控制该时期盆山格局及沉积充填演化的重要因素。柴北缘早奥陶世台地边缘颗粒滩相发育在多泉山组中下部,岩性以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩以及泥晶灰岩为特征。而研究区斜坡相深水物质主要是由重力流搬运的碳酸盐岩再沉积物组成,共识别出包括细粒沉降微晶泥、滑塌角砾岩、颗粒流、瘤状灰岩、碎屑流以及浊积岩等不同类型的斜坡异地沉积物。研究区盆地相处于碳酸盐岩沉积体系岛弧碎屑岩沉积体系两大沉积体系的转换位置。受到柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞等影响,隆升的陆壳基底及大陆岛弧物质向盆地提供大量碎屑物质,因此在靠近岛弧边缘地区发育了砂质碎屑流、浊流等重力流沉积体系下的弧后盆地沉积产物。     

西藏沙丁、荣布地区三叠系—老第三系沉积地质特征

研究区从三叠纪到老第三纪,发育的岩石地层主要有确哈拉群（Ｔ３）、希湖群（Ｊ１－２）、拉贡塘组（Ｊ２－３）、多尼组（Ｋ１）、竟柱山组（Ｋ２）和牛堡组（Ｅ２－３）。在沉积相上,经历了从深水沉积到浅水直至陆相沉积的演变,发育有冲积扇、河流、湖泊、三角洲（潮汐）、障壁海岸、浅海、深海和火山碎屑流沉积。古地理分析表明,研究区晚三叠世古地理轮廓是一个从东南向西北和东北方向由浅水碳酸盐台地及深水陆层海底扇沉积共同发育的沉积盆地;早中侏罗世,演变成为一个由深水砂质浊积岩和细屑浊积岩组成的水下席状体沉积;进入中晚侏罗世,其古地理表现为一个陆屑浅海有障壁海岸;到了晚白垩世,研究区表现为以含煤沉积为特征的三角洲相沉积。     

贵州宗地上石炭统达拉阶—下二叠统隆林阶的沉积微相组合及其沉积环境

根据镜下薄片统计结果,参照野外观察,采用R型和Q型聚类分析方法对贵州省紫云县宗地乡上石炭统达拉阶—下二叠统隆林阶的沉积环境进行了研究。分析结果表明,贵州宗地达拉阶—隆林阶存在11种微相类型,分别为深水局限泻湖、浅水局限泻湖、深水藻丘、接近浅滩的洼地、台地边缘浅滩、深水泻湖、浅水藻丘、浅水泻湖或潮坪、潮汐砂坝、局限浅滩或泻湖和深水斜坡等环境的沉积。不同的微相类型在剖面纵向上构成了6个微相组合,代表了沉积环境依时间变化的6个基本过程：浅滩或潮坪—开阔台地—藻丘—局限台地—深水斜坡—局限藻丘。     

塔里木盆地乌什凹陷西部石炭系—二叠系沉积演化*

根据野外露头剖面,结合区域地质资料,对塔里木盆地乌什凹陷西部的石炭系—二叠系沉积演化进行了分析。乌什凹陷西部在石炭纪夹于南天山残留海盆地和柯坪—温宿隆起之间,其地层和沉积与塔里木盆地内部有较大差异。早石炭世早期,本区为碎屑岩和碳酸盐岩混积的浅海陆棚环境,以索格当他乌断裂为界,早期的柯坪—温宿隆起控制了该时期的沉积作用。早石炭世晚期,本区首次海侵,早期的柯坪—温宿隆起部分被淹没,并伴随着强烈的构造沉降,形成半深水斜坡环境,沉积了一套以库鲁组和索格当他乌组为代表的近端—远端浊积扇的复理石沉积,并一直持续到晚石炭世早期。晚石炭世晚期,本区又一次规模较大的海侵,柯坪—温宿隆起大部分被淹没,原隆起区为开阔海台地环境,北部和西部边缘发育典型的台地边缘相生物礁,向北延伸可达乌什北的克孜布拉克地区,再向北为礁前斜坡和浅海陆棚环境,并持续到中二叠世早期。中二叠世以后,伴随周缘地区大规模的陆内火山喷发,该区发生大规模海退。晚二叠世末,随着塔里木板块与中天山地块的拼合以及海西期天山造山带的形成,南天山洋消失,结束了海相沉积,进入了陆相沉积阶段。