中上扬子地区上奥陶统-下志留统烃源岩发育的古环境恢复

上奥陶统-下志留统烃源岩是中国南方海相4套主力区域烃源岩之一,有关它形成与发育环境的研究是南方海相油气成藏理论的基础性问题.本文选择中上扬子南缘2条代表性剖面,对上奥陶统-下志留统沉积岩进行了详细的地球化学分析,提取其中对沉积古环境有指示意义的地化指标,对该段地层的古环境进行了恢复.研究表明,优质烃源岩段主要集中在上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组底部,V/(V+Ni)、Ni/Co、Ceanom、δEu和δ13Corg等地球化学指标与有机碳含量均有较好的相关性,这些指标的异常均表明优质烃源岩发育于缺氧环境.而龙马溪组上部地层的有机碳含量较低,各种地球化学指标也显示,此时缺氧环境遭到了破坏,这与当时的沉积环境多为高能环境、不利于烃源岩发育是一致的.     

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。     

扬子陆块下古生界页岩发育特征与沉积模式

为了深入探讨扬子陆块下古生界页岩发育与分布特征、建立沉积模式,系统收集与整理了扬子陆块下寒武统牛蹄塘组与上奥陶统-下志留统五峰-龙马溪组两套富有机质页岩大量数据,选取贵州省三都县渣拉沟及四川省筠连县昭104井两个典型剖面与井岩芯进行了系统观察与采样,对扬子陆块范围内两套富有机质页岩岩性与沉积相发育特征进行了系统分析.研究表明,早古生代以来,扬子陆块受被动大陆边缘扩张与陆缘造山挠曲坳陷两类成盆环境影响[1-2],牛蹄塘组页岩沉积于被动大陆边缘扩张环境,缘于上升洋流与缺氧事件复合沉积模式,富有机质页岩以扬子陆块东南缘深水陆棚-斜坡相区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高;五峰-龙马溪组页岩沉积于加里东期周缘前陆造山环境,缘于浅水陆棚-闭塞滞留海湾沉积模式,富有机质页岩以中上扬子陆块东南缘深水陆棚区最为发育、厚度最大、有机碳含量最高.     

上扬子西南缘下志留统细粒沉积岩有机质富集机理研究——以盐津牛寨剖面为例

利用化学元素行为特征的差异性,以总有机碳（TOC）、主量元素和微量元素的含量或比值判别四川盆地西南缘盐津牛寨剖面下志留统龙马溪组细粒沉积岩形成时的初级生产力、氧化还原条件、陆源供应的输入和盆地水体滞留程度等环境特征,并对比川南沉降中心（长宁剖面）和南川非沉降中心（南川剖面）龙马溪组的古环境参数,综合探讨了早志留世上扬子海滞留海盆细粒沉积岩有机质富集的差异性。结果表明,盐津牛寨地区下志留统细粒沉积岩以黑色—灰黑色碳质页岩、页岩和泥岩为主,富有机质主要集中在龙马溪组下段,TOC平均含量为2.73%;Ba_bio显示盆地西南缘龙马溪组早期具有较高的生产力;Ni/Co、V/（V+Ni）,U/Th和V/Cr揭示龙马溪组从底部缺氧环境逐步过渡到顶部的氧化环境;TiO₂、Al₂O₃、Zr表明龙马溪组下段陆源碎屑供应量明显增加;Mo/TOC值和U-Mo协变模式图均说明四川盆地西南缘在早志留世水体呈中等滞留环境。与长宁剖面和南川剖面对比分析,发现盆地西南缘TOC与氧化还原条件呈现显著的正向相关关系;与盆地水体的滞留程度呈现微弱的正向相关关系;与陆源碎屑物质的注入和初级生产力无明显相关性,表明缺氧还原的沉积环境是影响该地区龙马溪组黑色页岩有机质富集的主要因素。     

中、上扬子龙马溪组层序划分及对页岩储层发育的控制

以详细的岩相研究为基础,利用岩相的垂向叠置关系,结合测井、有机地球化学、沉积特征、矿物学特征、元素地球化学等分析,将中、上扬子下志留统龙马溪组划分为2个具有完整海侵和海退的三级层序,即SQ1~SQ2,平均延时约为2. 5Ma。龙马溪组页岩储层主要发育7种成因类型的微米—纳米级微观储集空间,裂缝储集空间为构造剪裂缝和页理缝2类。通过不同孔径孔隙体积与有机碳含量的关系以及页岩对甲烷吸附能力分析,页岩储层孔隙发育主要受有机碳含量控制。富有机质页岩发育受控于有机质生产力、有机质聚集及有机质保存,最大海泛面附近的δ13Corg介于-31‰~-30‰之间,高活性铁含量介于1. 0%~1. 56%之间,δ13Corg负漂移及高活性铁含量最大,指示了最高的古生产力;沉积速率在最大海泛面附近约为7. 5m/Ma,较低的沉积速率有利于有机碳聚集,其有机碳含量高达2%~6%;最大海泛面附近Th/U比值一般为0. 24~0. 54,V/Cr比值为5. 26~8. 27,表现出强缺氧还原环境,有利于有机质保存。因此,最大海泛面附近为富有机质页岩发育段,是寻找页岩气有利层段。     

湘西北下志留统龙马溪组页岩气成藏条件及有利区分析

湘西北地区下志留统龙马溪组发育富含有机质页岩。通过野外露头地质剖面、钻井及有机地球化学等资料分析,认为泥页岩厚度较大,有机质类型较好、有机碳含量较高、热演化程度适中、储层物性好、埋深适宜及保存条件相对较好,满足页岩气成藏要求。根据页岩气资源潜力评价方法与有利区优选标准,选定桑植-石门复向斜一带为页岩气的有利勘探区域。     

藏南地区海相白垩系富有机质沉积的影响因素浅析

藏南地区白垩纪时期广泛沉积了一套海相富有机质沉积物,而其中与C-T界线缺氧事件有关的黑色页岩引起了广泛关注。但是,其有机碳含量与西特提斯相比明显偏低。因此,有关该区对海相白垩纪富有机质沉积影响机制的认识显得尤为重要。文中选取前人研究程度较高的岗巴宗山Ⅱ剖面、定日贡扎剖面和江孜加不拉剖面、床得剖面,利用其相关数据,定量计算了这些剖面的沉积速率、堆积速率和古生产力值。结果表明,藏南地区沉积速率以C-T界线时期最高,而岗巴、定日地区与江孜地区的沉积速率表现出较大的差异,这主要与沉积环境有关;并且在沉积速率<4cm/ka时,随着沉积速率的增加,有机碳含量随之增加,而沉积速率较大时,则关系不明显。江孜地区初级生产力较低,其缺氧期黑色页岩的形成并不是高生产力的结果,可能与缺氧条件的保存作用相关;对于岗巴和定日地区而言,尽管计算的古生产力较低,但碳同位素正偏以及推测存在的沿岸上升洋流表明,该区白垩纪富有机质沉积拥有高的初级生产力和缺氧的保存条件,表明该区有良好的古海洋条件,富有机质沉积的形成是高生产力、缺氧的保存条件以及低的沉积速率(<4cm/ka)共同作用的结果。而产生有机碳偏低,从而使得计算的古生产力值偏低的原因,则可能与成岩后期强烈的风化作用,导致有机碳的损失有关;另外定日地区C-T期有机碳含量偏低则还与其沉积物粒度有关。     

扬子地区下寒武统与下志留统黑色页岩孔隙度与有机碳关系差异性及原因

下寒武统牛蹄塘组与下志留统龙马溪组页岩是扬子地区发育的两套富有机质黑色页岩,由于其分布面积广、厚度大、有机质丰度高而成为页岩气勘探的重点层位.然而牛蹄塘组孔隙度表现出了与龙马溪组截然不同的规律,两套页岩的孔隙结构、有机碳含量、密度也存在显著差异.结合测井、埋深（上覆压力）、孔隙度、有机碳及成熟度测试数据进行了对比分析.结果显示,牛蹄塘组过高的有机碳含量和热演化程度严重影响了页岩的孔隙结构,使有机质碳化,有机质孔发生坍塌和充填;牛蹄塘组埋深大、上覆压力也大,导致无机孔被压实,因此其总孔隙度明显小于龙马溪组.      

四川广元上寺剖面上二叠统大隆组有机质分布特征与富集因素

四川盆地上二叠统大隆组富有机质硅质泥岩是页岩气勘探的一套重要目的层系.利用扫描电子显微镜和元素地球化学等方法探究大隆组有机质类型、分布特征及富集因素,对该地区非常规油气勘探具有指导意义.根据扫描电镜图片,上寺剖面大隆组有机质按形态可分为形态有机质、弥散有机质和沥青.三者成因不同,形态有机质是选择性保存的结果,以离散状分布在所有岩性样品中;弥散有机质是大隆组有机碳总量(total organic carbon,TOC)的主体,主要分布在硅质泥岩样品中,硅质灰岩样品中极少,体现了粘土矿物的吸附作用;沥青是可溶有机质运移进入孔、缝系统,经高热演化后形成的块状有机质,主要分布于硅质灰岩和灰岩样品中.该剖面地球化学数据显示缺氧沉积环境有利于有机质保存,但海洋表层生产力才是控制TOC含量变化的主要因素.研究表明,晚二叠世海平面上升导致上寺剖面大隆组表层生产力增加及底层海水缺氧,该组富有机质黑色硅质泥岩段高TOC是沉积环境与矿物吸附共同作用的结果,同时也反映了原生有机质保存情况.更好的理解泥质烃源岩中有机质赋存类型有助于烃源岩评价及非常规油气勘探开发工作.      

泥岩/页岩:中国元古宙—古生代海相沉积盆地主要烃源岩

在中国元古宙—古生代海相沉积体系中,碳酸盐岩是最主要的沉积岩类型,长期以来研究的重点也一直是碳酸盐岩,对海相泥岩/页岩的关注比较少,并且认为碳酸盐岩是海相沉积盆地中主要的烃源岩。对中国南方上、中、下扬子地区、滇黔桂地区、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、华北地区等147条剖面、289口探井及浅井约11200余个样品有机碳含量的分析与统计表明,泥岩/页岩有机质丰度高,是中国元古宙—古生代海相沉积盆地中主要的烃源岩类型,而碳酸盐岩有机质丰度普遍较低,仅仅是次要的烃源岩类型。海相碳酸盐岩中有机质的含量与碳酸盐含量呈现弱的负相关性,泥质输入有利于形成高有机质丰度的碳酸盐岩烃源岩,但并不是高有机质丰度碳酸盐岩烃源岩发育的必要条件,决定碳酸盐岩烃源岩有机质丰度的主要因素是有机质的生产率、有机质的沉积与保存环境。中国元古宙—古生代海相沉积盆地中并不缺乏高有机质丰度泥岩/页岩类好烃源岩,上、中、下扬子地区主要发育于上震旦统陡山沱组、下寒武统、上奥陶统—下志留统、上二叠统;华南地区主要发育于中、下泥盆统;塔里木盆地主要发育于下寒武统、下奥陶统及中上奥陶统;华北地区为中新元古界洪水庄组、下马岭组。泥灰岩类碳酸盐岩烃源岩在塔里木盆地相对比较发育,在中国南方地区只有下二叠统相对发育。     

浅论扬子西南缘卡林型金矿成矿物质来源及有机质在成矿过程中的作用

在前人研究的基础上,对扬子西缘卡林型金矿采用稳定同位素和生物化学试验方法,分析赋金地层中有机质的种类、性质和有机质与金矿的关系,讨论有机质在金元素富集、迁移、成矿过程中的作用.认为赋金地层与后期岩浆热液发生广泛的交换作用,萃取出成矿物质形成成矿流体,这种富含成矿物质的热液流体在一定的条件下富集成矿.     

中国南方二叠纪海平面变化及升降事件

在对中国南方二叠纪层序地层、充填特征及沉积演化认识基础上,通过研究海平面升降变化及事件后认为:华南二叠纪相对海平面升降旋回与其层序数量一致,升降型式可有两种且互成影像;二级海平面升降包括“二分式”和“单分式”,前者以扬子区为代表,后者典型见于华夏区;海平面升降事件发生在栖霞早期、茅口早期、茅口末期、吴家坪早期及长兴中后期;二级、三级海平面变化在升降样式、数量、相位上与欧美各地有所不同,其成因与所处构造域有关。     

川滇黔邻区龙马溪组页岩气富集主控因素与勘探方向

中国的页岩气资源评价必须立足于中国主要陆块的地质条件与构造演化特点之上,对于不同层系、不同地区的页岩气选区评价,也必须抓住关键因素。川滇黔邻区的五峰组-龙马溪组富有机质页岩发育,但保存条件较渝东南地区更为复杂。印支期以来,该区经历了多期次构造应力场转换,断裂、褶皱发育,因此,建立针对性的页岩气选区评价参数体系是该区页岩气勘探走出困局的当务之急。本文在分析该区已有页岩气钻井成效的基础上,立足于扬子海相层系页岩气勘探应是基于保存条件的"连续型甜点区"的选区评价基本思路,结合前人研究成果,系统梳理出一套评价指标体系。该体系涵盖5大因素(区域盖层、直接盖层、底板条件、页岩层自身条件、构造改造强度)、4个等级、17个选区评价参数。另外,根据已有相关钻井数据,总结提出了5个页岩气层评价表征参数(含气量、孔隙度、电阻率、氮气组分含量和压力系数)。根据该指标体系,对川滇黔邻区的主要构造单元进行了梳理分析,优选出5个有利区,提出了各有利区的首选可能突破点。本研究对复杂构造区页岩气有利区带优选具有一定的指导意义。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义*

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为: 扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用

烃源岩形成研究一直集中于海相盆地的“生产力模式”和“保存模式”之争, 湖相盆地研究较少.利用二连盆地烃源岩有机碳、碳酸盐碳同位素、热解参数、还原硫等地球化学分析数据, 表征了湖盆古生产力和陆源有机质输入, 研究了有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用, 发现不同的湖盆中有机质供给和保存对烃源岩形成的控制作用明显不同.有机质供给量大的湖盆原始有机质含量高, 烃源岩形成主要受有机质供给控制, 受有机质保存条件影响小, 即使在含氧的水底也会有部分有机质来不及氧化而富集形成烃源岩; 有机质供给量小的湖盆原始有机质含量低, 氧化环境中大部分有机质被降解难以形成烃源岩, 只有还原环境下有机质才能得到较好的保存, 有机质保存是控制烃源岩形成的主要因素.      

Tectonic-lithofacies palaeogeographic reconstruction of the Yangtze Craton of the Ediacaran Doushantuo Formation and its oil and gas significance

Recently,great breakthroughs have been obtained in shale gas exploration in the Ediacaran Doushantuo Formation in the Yangtze Craton. Thus,the tectonic-lithofacies palaeogeography of the Yangtze Craton during the Doushantuo depositional period was in urgent need to be further studied. Based on a large number of outcrop sections,latest drilling data,numerous previous studies,we reconstructed the tectonic-lithofacies palaeogeography of the Yangtze Craton. The results indicated that,during the Ediacaran Doushantuo Period,the tectonic background of the Yangtze Craton was not only controlled by its palaeogeographic location(at the northwest of the supercontinent Rodinia),but also by the thermal sedimentation after the continental rifting. The tectonic-lithofacies palaeogeography of the Yangtze Craton generally showed higher terrain in the west and the north,and lower in the east and the south,with four oldlands developed namely the Hannan,Kangdian,Niushoushan and Jiangnan oldlands. The sedimentary pattern was featured by three platforms(in the Upper Yangtze,Middle-Lower Yangtze,and northern Zhejiang regions)alternated with four basins(in the Wanyuan-Dazhou,west Hubei-Hunan,southeastern and northern Yangtze margins). The three platforms were dominated by restricted-open platform facies; the four basins were dominated by platform margin slope,shelf and bathyal facies. The four oldlands(provided the main detrital provenance),together with the syn-depositional faults and the palaeostructure of the underlying rift basins,controlled the tectonic-sedimentary characteristics of the Yangtze Craton during the Ediacaran Doushantuo Period. The paper has proposed that the southern Shaanxi,northeastern Sichuan,western Hubei,and the adjacent area of the Hunan,Guizhou and Chongqing are the most favorable distribution areas of the Doushantuo source rocks;the northern Zhejiang and southern Anhui areas are the secondary favorable distribution areas. These favorable distribution areas and their adjacent areas are considered to be favorable regions for deepening the deep natural gas exploration in the Yangtze Craton.     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

扬子克拉通北缘中、新元古代洋壳俯冲及壳幔再循环作用的同位素地球化学证据

报道和总结了近期陕西汉中碑坝和西乡地区重要地质体系统同位素年代研究成果，在重新厘定的年代学基础上，就扬子克拉通北缘同位素特征及其地质意义进行剖析，依据该区岩浆作用的上地幔源区性质及演化规律，提出了中、新元古代扬子克拉通北缘存在与现代板块运动类似的洋壳俯冲和壳幔再循环作用的同位素地球化学证据     

苏皖地块－－特提斯演化阶段独立的构造单元

基于苏皖地区的基底性质、晚元古代-中生代特征的沉积-火成建造、区域成矿和构造专属性，结合古地磁资料，提出了苏皖地块是特提斯演化阶段独立的构造单元的观点。它以苏鲁洋与华北克拉通间隔。震旦纪-早古生代的建造及变形特征与扬子克拉通有差异。石炭纪末和早二叠世的沉积和生物群表明它当时是古特提斯洋域里的一个中间地块，此时它已独立于扬子克拉通之外。三叠纪时苏鲁洋发生过大规模的消减但未闭合，因而苏皖地块的晚三叠世植物群与扬子克拉通有较明显区别。苏皖地块与华北克拉通（指胶辽地块）碰撞可能发生在早白垩世，该地区超高压变质岩的折返与之有关。之后，苏皖地块成为亚洲大陆雏形的一部分。     

Geotectonic Subdivision and Paleozoic Subduction and Collision Orogeny of East Qinling and Its Adjacent Regions:Evidence from Geochemical Research

The regional lithospheric chemical heterogeneity in-ers that the East Qinling and its adjacent cratonic re-ions,as suggested by some authors,belong to twoeotectonic units,the North China subdomain includinghe North China Craton and its southern continentalhargin(the North Qinling Belt),and the Yangtzeanubdomain comprising the Yangtze Craton and itsorthern continental margin(the South Qinling Belt).In the North Qinling Belt the metamorphosedolcanic rocks and graywackes of the Early Paleozoicanfeng Group south of the Early Proterozoic QinlingGroup show geochemical characteristics resemblinghose of the are volcanies and are graywackes,espectively.The Early Paleozoic granites intruding in hehe Qinling Group also show similar geochemical fea-tures and similar compositional polarities to theare-type granites.The Erlangping Group north ofthe Qinling Group is a volcanic-sedimentary sequenceproduced in an Early Paleozoic back-are basin basedon geochemical evidence.It is therefore believed thatthe North Qinling B