蒸发背景沉积序列精细刻画及沉积学解译:以鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马五6亚段为例*

云膏共生组合是受化学沉积分异作用控制而形成的岩石组合,对其沉积序列精细刻画,有利于揭示诸多蒸发环境下的沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段6(简称“马五₆亚段”)亚段钻井、岩心资料,开展了岩石宏观和微观观察、典型沉积序列刻画等工作。研究结果表明: (1)鄂尔多斯盆地中部马五₆亚段普遍发育碳酸盐岩与蒸发岩共生组合,主要由10种岩石类型构成;(2)主要发育5种沉积序列,下云上膏的岩性组合和序列顶部多发育暴露面等特征表明单个序列具有向上变浅、变咸的演化特征,是蒸发台地叠合海水渐次补给作用的结果;(3)在局限—蒸发台地环境下,主要发育潟湖/滩间海、颗粒滩、灰泥丘、台坪4种沉积亚相及11种沉积微相,与经典的蒸发潮坪序列在岩性组合与沉积构造方面存在明显的差异;(4)马五₆亚段沉积期发育2次海平面升降,沉积环境可分别对应于云(膏)质潟湖—灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖和灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖—台坪。该研究结果可为鄂尔多斯盆地马五₆亚段沉积环境与海平面变化研究提供系统的岩石学证据。     

扬子克拉通北缘中元古界神农架群台子组沉积特征*

有关扬子克拉通北缘神农架地区中元古界神农架群台子组沉积环境的认识一直存有分歧,文中基于野外和室内的综合研究讨论了台子组的沉积环境。台子组底部为蛋青色砂砾岩,下部为灰色、肉粉色细粉晶白云岩,中部为灰绿色、浅灰色石英中—细砂岩、粉砂岩与深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩组合,上部则是粉砂岩—泥岩韵律。同时,台子组石英砂岩中以发育块状层理和平行层理为主,粉砂岩和泥岩则发育丰富的水平层理和透镜状层理。砂岩粒度概率累计曲线显示斜率较大,跳跃组分为主,悬浮组分含量低,无滚动组分,其中跳跃组分又以二段或多段式为特征。上述沉积指相标志和粒度分析均表明,台子组形成于滨岸与潮坪沉积环境,同时纵向沉积序列上,碎屑岩沉积物粒度表现为粗—细—粗—细演化特征,沉积相由下部到上部呈现滨岸相—碳酸盐岩缓坡台地相—潟湖相—潮坪相—潟湖相的演替规律,总体上构成由退积—进积—退积—进积的沉积序列。     

贵州地区中三叠统垄头组沉积特征及其海平面变化意义*

为认识中三叠世拉丁期华南地区碳酸盐岩台地边缘沉积演化及其海平面变化特征,文中主要选取贵州关岭扒子场剖面,以岩石学特征研究为基础,建立中三叠统拉丁阶垄头组的沉积演化序列,来恢复其沉积时期的海平面变化特征。中三叠统垄头组按其岩石类型及组合特征可分为3段: 下段主体为核形石灰岩—叠层石沉积旋回,代表潮间带至潮上带环境。中段下亚段由核形石灰岩—泥晶灰岩—玛瑙纹层状灰岩旋回组成,最顶层的玛瑙纹层状灰岩指示地表暴露环境;中段上亚段为核形石灰岩—叠层石旋回,代表潮间带至潮上带环境。上段由代表潮间带至潮下带的核形石灰岩—似球粒灰岩旋回组成。垄头组沉积特征表明,该沉积时期黔西南地区海平面整体表现为持续上升,但在中段沉积时期发生过一次海平面下降事件,导致沉积物持续遭受地表暴露,随后海平面开始上升,又恢复到潮坪沉积环境。与国内外中三叠世拉丁期海平面变化研究结果相比,贵州地区垄头组中段沉积时期的海平面下降很可能是拉丁期大海退的产物,但自中段上亚段至上段沉积时期,海平面逐渐上升,与同时期的黔西南地区和全球海平面变化趋势一致。该结果对于认识玛瑙纹层状灰岩成因及中三叠世晚期生物复苏研究具有重要意义。     

山西沁水盆地东北部太原组沉积序列及环境演化*

山西沁水盆地东北部上石炭统—下二叠统太原组含有丰富的煤与煤层气资源,在昔阳黑土岩村一带有良好的露头剖面。以黑土岩村剖面为主要研究对象,结合邻区部分钻孔资料,对石炭—二叠系太原组的岩石特征、沉积构造、化石组成及沉积序列类型进行了详细分析。取得如下成果: 在研究剖面中识别出有障壁和无障壁海岸以及三角洲3种沉积体系,5种沉积相、3种亚相和5种微相,并在太原组中部层段发现混积潮坪沉积;建立了9种沉积序列类型及其古环境分布模式,并基于沉积序列的垂向变化规律,提出了本区太原组的沉积环境模式,进而简要论述了太原组自下而上从障壁岛—潟湖—潮坪到浅海—潮坪,最后到三角洲的沉积环境演变过程。     

徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩事件

臼齿构造是一种发育在中—上元古界中的特殊类型的沉积构造，具有特定的时限。在对徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩旋回层序、岩石学特征和臼齿构造形成环境研究的基础上，探讨了臼齿构造碳酸盐岩的成因。采用旋回层序、海平面变化及臼齿构造碳酸盐岩事件的综合分析方法，划分了徐淮地区上元古界臼齿构造发育的地层层序。臼齿构造主要出现在泥晶灰岩中，而在粗颗粒灰岩中则很少出现，臼齿构造与基质碳酸盐岩在组分和结构上有明显不同，臼齿构造是由纯净的微亮晶方解石组成，而基质则是由含粘土和细粉砂的泥晶碳酸盐岩组成，二者呈突变接触关系。对臼齿构造在层序中相序分布关系的详细研究表明，臼齿构造具有重要的环境意义，从台地内缓坡下部、中缓坡到外缓坡上部均有分布，但在不同环境中臼齿构造的类型不同。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征*

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川—榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达—杭锦旗—鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心—庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳—泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡—义马一带为潟湖沉积。     

扬子克拉通北缘中元古界神农架群沉积特征*

神农架群(约1400—1000 Ma)发育于扬子克拉通北缘鄂西北地区,自下而上发育有下亚群(大岩坪组、马槽园组、乱石沟组、大窝坑组和矿石山组)、中亚群(台子组、野马河组、温水河组和石槽河组)及上亚群(送子园组和瓦岗溪组)。每亚群均由相对较深水相碎屑岩和浅水碳酸盐岩组成。一系列岩石组合特征、宏微观沉积组构和沉积构造等表明,神农架群发育环潮坪相藻碳酸盐岩、浅海相碎屑岩、台缘浅滩颗粒碳酸盐岩和台缘斜坡砾屑碳酸盐岩等4类沉积组合,形成于远端变陡型缓坡型碳酸盐岩台地背景。环潮坪沉积分布最广,遍布于所有碳酸盐岩地层,不同类型叠层石发育,构成向上变浅沉积序列;进积作用强烈,干裂构造、蒸发岩等常见;沉积相带由浅潮下、潮坪及潮上带组成。浅海碎屑岩沉积组合主要见于台子组及大岩坪组,由砂岩、粉砂岩与泥岩组成,石英砂岩分选和磨圆较好,自生海绿石常见,平行层理、水平—波状层理发育,泥岩中自生黄铁矿发育,总体经历了滨岸浅滩—浅海陆棚—碎屑潮坪—局限台地等的高频变化。台缘浅滩颗粒碳酸盐岩以鲕粒白云岩、砾屑白云岩(及内碎屑白云岩)和斜歪锥、柱状叠层石为特征,主要见于乱石沟组、野马河组;大窝坑组及石槽河组以鲕粒和砂—砾屑白云岩及藻碎屑(团块或凝块石)为特征;大中型板状交错层理、递变—平行层理和冲刷—侵蚀构造普遍,表明浅潮下带强水动力条件环境。台缘斜坡砾屑碳酸盐岩发育在大岩坪组中上部及马槽园组,由滑塌堆积的透镜状、巨厚层状巨—粗—细砾岩和砂岩组成,砾岩成分以白云岩等为主,可见大型交错层理、波痕和侵蚀—冲刷等沉积构造。对神农架群沉积序列、沉积特征及沉积演化过程的研究,为扬子克拉通中元古代晚期的盆地演化与重建、沉积充填过程及地层—沉积对比研究提供了基础资料及依据。     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

古地震记录与岩相古地理

本研究概括了古地震记录三方面的主要特征,即宏观构造、微观构造和地球化学异常。提出了不同沉积岩相古地理环境下古地震记录的差异性,指出了地震泄水充填脉构造在潟湖、潮坪、浅海碳酸盐岩和缓坡碳酸盐岩等相带中形成的特点,以及臼齿构造(molar tooth)出现在缓坡碳酸盐岩相带的原因。根据在地震事件层内发现火山晶屑和火山玻璃假象的事实,指出采取同位素测年样品的必要性。     

吉林南部通化二道江剖面新元古界万隆组臼齿构造及其沉积特征

吉林南部通化二道江剖面新元古界万隆组广泛发育缓坡碳酸盐岩沉积,其中发育的一种特殊的碳酸盐岩——臼齿碳酸盐岩,近年来引起了中国乃至世界各国地质学家的重视。通过对野外露头的详细观察和描述、室内薄片观察、扫描电镜、能谱分析等测试手段,揭示了二道江剖面万隆组的地层、岩石、臼齿构造(MT)及沉积岩相和沉积环境特征。臼齿构造是特指那些发育在前寒武纪细粒碳酸盐岩中有清晰边界、粒度在0·01mm左右的由等轴或多边形的微亮晶方解石组成的集合体,其形态可分为条带状构造、瘤状构造及棱角碎块状构造。臼齿构造的形成严格受沉积岩相和沉积环境的控制。万隆组由下而上可分为3段第1段下部为发育臼齿构造的纹层状泥晶灰岩、砂屑灰岩及风暴砾屑灰岩,为中—深缓坡沉积环境的产物;上部由浅缓坡相的泥灰岩、钙质页岩、砂屑灰岩与叠层石灰岩组成;第2段为厚层泥晶灰岩和粉屑泥晶灰岩、瘤状灰岩组成的深缓坡相沉积;第3段本剖面未出露。万隆组形成于缓坡沉积环境,其中浅缓坡相可分为4种岩相组合,中缓坡相可分为11种岩相组合,深缓坡相有6种岩相组合。     

山西沁水盆地东南部上石炭统—下二叠统太原组聚煤环境

山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L₁灰岩顶部、L₂灰岩中下部、L₄灰岩上部、L₅灰岩顶部、L₇灰岩顶部和L₈灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。     

燕山地区京西坳陷青白口地区新元古界沉积相演化

在充分调研前人研究成果的基础上,对京西坳陷青白口地区青白口系进行了野外实测、岩石薄片鉴定等研究,结合其岩性特征及沉积结构,细致划分了青白口系沉积相,建立了符合其沉积演化的沉积相模式。青白口系自下而上包括下马岭组、龙山组及景儿峪组,下马岭组为陆源碎屑浅海沉积体系,主要为较深水的陆棚相沉积,并且发育了砂质碎屑流;龙山组为陆源碎屑滨岸沉积体系,发育了大套的临滨及前滨砂体,主要受控于波浪和沿岸流的改造;景儿峪组为典型的碎屑岩碳酸盐岩混积潮坪,由于古纬度相对变化,沉积环境相对干旱局限且低能,下部和上部主要为紫红色泥岩沉积,中部发育大套厚层的碳酸盐岩。由龙山组陆源输入的碎屑物质沉积为主过渡到景儿峪组的内生清水碳酸盐岩沉积为主的环境,代表其构造条件和古地理环境逐渐趋于稳定。     

重庆云阳石梁飞仙关组剖面特征及地质意义

重庆云阳石梁剖面位于上扬子板块北缘南大巴山冲断带位置,早三叠世飞仙关期处于城口-鄂西海槽西侧位置,对该剖面的详细研究,有利于恢复飞仙关期川东北碳酸盐台地东缘的沉积演化过程．研究认为,该剖面飞仙关组-段属于斜坡相沉积;二段下部继承碳酸盐台地东缘斜坡相,中部发育典型的台地边缘滩沉积,其顶部则演化为局限台地溺湖环境;三段由开阔台地及局限台地渴湖沉积构成;四段属于典型的局限台地潮坪沉积城口-鄂西海槽西侧飞仙关组由两个向上变浅的沉积旋回组成,通过与相邻位置的井剖面对比认为。相对海平面变化控制了城口-一西海槽西侧飞仙关期沉积相演化。台地边缘滩基本发育于相对海平面下降时期     

宿州地区震旦系望山组主要沉积类型及其形成环境分析

安徽省宿州地区震旦系望山组因碳酸盐岩中含有大量形态复杂的微晶碳酸盐脉体(即臼齿构造)而得到了广大研究者的深入研究.该组中除含有碳酸盐岩、泥岩和页岩等正常海相沉积外,还记录了生物沉积和特征明显的地震、风暴、海啸等事件沉积过程和风化壳残积,沉积环境复杂多变.该组碳酸盐岩中臼齿构造、缝合线构造、滑塌构造、交错层理、冲刷构造等沉积构造具有较好的事件沉积指示意义.该组事件沉积的特征表明,当时频繁的地壳活动是造成事件沉积及复杂沉积环境的主要原因.     

辽宁本溪牛毛岭马家沟组顶部剖面微相分析与沉积环境

牛毛岭马家沟组顶部剖面位于本溪国家地质公园牛毛岭景区的东部.通过对碳酸盐岩的微相分析,恢复了马家沟组顶部剖面沉积环境并总结了沉积环境变化规律.依据标本研究划分出14种微相类型,包括1种风暴岩微相类型、9种缓坡微相类型、3种标准微相类型和1种自定义微相类型.此剖面自下而上划分为3个低能型向上变浅潮缘旋回.旋回一的沉积环境由内缓坡的潮缘或潟湖,至沙滩和沙堤,至潮汐水道的潮缘;旋回二沉积环境由局限或开放的内缓坡,至潮缘的浅潮下带和个别层位的潮间、潮上带;旋回三最为典型,沉积环境由灰色灰岩的中缓坡,至潮缘,再到黄色调碳酸盐岩的潮缘浅潮下带,至潮间、潮上带的蒸发潟湖,至干旱气候下潮间、潮上带的蒸发海岸.推断染色的Fe³⁺和黏土矿物为陆源,此剖面点处是碳酸盐岩孤岛（洲）的潮缘环境.     

贵州盘县土城向斜南西翼二叠系龙潭组地球化学特征及意义

为探讨盘县土城向斜龙潭组物源及沉积环境,对ZK402号孔龙潭组样品进行微量元素及稀土元素测试分析,结果显示:龙潭期的水体为微咸水—半咸水的淡水环境,水体分层不强的厌氧环境—水体分层及底层水体呈现H2S的厌氧环境;泥岩中稀土含量高,源岩主要为钙质泥岩和碱性玄武岩。根据砂岩粒度分析、薄片鉴定、电子探针等综合分析,在龙潭组中识别出三角洲和障壁砂坝—潟湖沉积相以及三角洲前缘、下三角洲平原、上三角洲平原、潮坪、潟湖等亚相,龙潭早、晚期以潟湖相为主,龙潭中期以分流河道和分流间湾广泛发育为特征。     

鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区山西组页岩岩相与沉积相特征

以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县地区二叠系山西组为研究对象,综合应用岩心、薄片及测井资料,开展山32亚段岩相类型、岩相组合和沉积相研究,研究结果表明:山32亚段包括粉砂质泥岩/页岩相、纹层状层理含粉砂泥岩/页岩相、透镜状层理粉砂质泥岩/页岩相、钙质页岩相、煤层、碳质页岩相、黑色页岩相、波状层理泥质粉砂岩相、交错层理中—细砂...     

云南寻甸县灯影组第三段沉积环境分析

寻甸地区位于上扬子地台,该区灯影组三段发育了一套以白云岩夹粉砂岩泥岩为主的沉积岩层。通过对摩洛河剖面岩石学特征及沉积相的研究,结合前人的研究成果,认为该区灯影组三段可分为三个岩性段:下部以细粒石英砂岩、泥岩为主;中部以砂屑白云岩为主,夹少量石英细砂岩和泥质粉砂岩为主;上部以泥晶灰岩、泥质灰岩夹钙质泥岩钙质粉砂岩为主。岩层中主要发育水平层理和平行层理;并且认为研究区灯影组三段地层发育在碳酸盐台地一陆表海环境中,从底到顶可识别出潮坪浅滩相、瀉湖相和开阔台地相的沉积。总体上为海退一海侵的沉积旋回。     

北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组岩性圈闭形成条件

涠西南凹陷为北部湾盆地一典型的箕状断陷,古近纪经历3次构造运动,地层表现为多旋回沉积特征,发育多套生储盖组合。通过对古近系沉积地层进行层序地层格架分析,认为始新统流沙港组二段(流二段)层序、流沙港组一段(流一段)下层序和流一段上层序是岩性圈闭发育的主要层序。古近系三级层序中不同体系域类型严格控制着岩性圈闭的发育和形成,具体表现为流二段层序的岩性圈闭主要发育于低位体系域和湖侵体系域,流一段下层序的岩性圈闭主要发育于低位体系域,流一段上层序的岩性圈闭主要发育于高位体系域。凹陷的多物源充填所形成的多种沉积体系类型也是形成多种类型岩性圈闭的重要原因。发育于陡坡带的近岸水下扇岩性圈闭、扇三角洲岩性圈闭、缓坡带浊积水道岩性圈闭和洼槽带湖底扇岩性圈闭为有利的圈闭目标。