晚奥陶世五峰期上扬子海南缘的 同生变形构造形成机制

晚奥陶世上扬子海南缘以黑色碳质页岩为特征的五峰组笔石页岩段中见有由小型褶皱和层间阶梯状断层等构成的同生变形构造,其上下地层均为正常沉积的黑色页岩。同生变形构造开始于凯迪阶末期Dicellograptus complexus,结束于Paraorthograptus pacificus。在空间分布上表现为靠近滇黔桂古陆一侧的上扬子海盆内(古蔺—桐梓—松桃)的变形构造层以小型褶皱为特征;向海一侧(綦江—秀山)则逐渐过渡为以小型阶梯状断层为主,同时伴有小型褶皱,但川南长宁一带的五峰组中未发现有同生变形构造。同生变形构造在滇黔桂古陆向海一侧较近陆一侧发育,其变形强度逐渐增强,且由西向东同生变形构造的发育强度增强,表明扬子海在沿滇黔桂古陆的西侧可能为较平坦的古海底地貌,而东侧具有较陡的斜坡存在。在渝东南秀山,仅同生变形构造层内发育有地震事件成因的火焰状岩脉。另外,在桐梓地区,同生变形构造层的上、下与正常沉积的黑色页岩之间均见有斑脱岩层,因而推测火山喷发可能是导致变形构造形成的主要诱因。在火山事件引起地壳多期震荡的背景下,处于陡坡上的塑性泥(页)岩发生滑动形成同生变形构造。同时,奥陶纪末期是加里东运动的剧烈活动期,导致滇黔桂古陆西侧较为平坦,而东侧较陡的古海底地貌可能与奥陶纪晚期扬子陆块与华夏陆块发生的碰撞相关。     

贵州独山中泥盆统生物礁中同生滑塌构造及其地质意义

贵州独山泥盆系是典型的浅海碳酸盐岩台地相沉积。独山鸡窝寨村中泥盆统鸡窝寨组下部发育由障积岩、粘结岩、骨架岩和生物砾灰岩等所构成的小型丘状生物礁,造礁生物主要为层孔虫和珊瑚。礁体内发育小型褶皱和小型断层等变形构造,褶皱以平卧褶皱和紧密褶皱为主,且转折端多以尖棱状和圆弧状为主,而小型断层则主要为小型的逆断层和分布于褶皱转折端的小型张性断层。礁体内的变形构造特征以及正常沉积的钙质泥岩基底和灰岩盖层共生表明,该生物礁形成过程中曾发生过可能与中泥盆世吉维特期黔桂海火山活动相关的同生变形滑塌,且可能与吉维特期黔贵海处较为频繁的火山活动相关。     

山东灵山岛滑塌体内部沉积及构造特征研究

青岛市灵山岛修船厂剖面下白垩统地层中发育良好的滑塌变形体。野外观察可见滑塌体岩性单元主要由厚层砂岩及砂页岩互层组成,其中厚层砂岩根据其沉积构造及成因机制可分为砂质碎屑流沉积及浊流沉积两类;砂页岩互层段砂岩层可见底模构造及粒序层理,为静水环境下远端浊流沉积。滑塌体内部构造主要可分为软褶皱变形、同生断层、透镜状砂质团块三种类型。其中,软褶皱变形根据岩性可分为砂岩软褶皱、砂页岩互层软褶皱及页岩软褶皱,随着变形强度增加,软褶皱枢纽逐渐平行于滑移方向,形成曲脊软褶皱或软鞘褶皱(soft sheath folds);同生断层出现在砂岩层中,根据力学性质分为正断层及逆断层,正断层为剪切拉伸所致,逆断层为软褶皱逆冲所致;透镜状砂质团块包括同沉积布丁构造和同沉积断块。根据滑塌体内部滑移面识别出三期滑塌,完整的滑塌体由底部拆离滑移面、下部厚层砂体、中部砂页岩互层及上部砂页岩互层未变形体组成,其组成特征及各部分接触关系反映了滑塌体中下部沿底部拆离滑移面发生滑塌变形,且于活动末期在相对静水条件下被上部砂页岩互层覆盖这一形成过程。根据滑塌体内部组成特征的有序性、相似性及滑塌体内部沉积构造特征,推测其触发机制可能为沉积物快速沉积所引发的重力滑塌成因。     

黔北五峰页岩元素地球化学特征及形成环境

贵州北部晚奥陶世五峰期的沉积组合为一套黑色碳质、硅质页岩及含砂质页岩等，俗称五峰页岩，以黑色、含碳质和有机质为其主要特征。生物以笔石占绝对优势，且丰度高，亦常被称为五峰笔石页岩。沉积时限3-4Ma左右，厚度多在10m以下，厚的可达15m左右，为一套低能、缓慢的凝缩沉积。五峰页岩多呈层状，具毫米级纹层或片状页理构造。     

宁镇地区上奥陶统五峰组—下志留统高家边组底部黑色岩系地球化学特征与沉积环境分析

下扬子宁镇地区上奥陶统五峰组—下志留统高家边组沉积了一套良好的黑色烃源岩。本文以江苏句容仑山5号井岩心为研究对象,进行系统的岩相学研究与地球化学分析。该套岩系以黑色页岩夹硅质岩为主,夹多层火山灰薄层,笔石化石丰富。其中,五峰组底部发育钙质、硅钙质页岩,顶部以黑色页岩为主,SiO_2含量最高值82.38%,黑色页岩中存在硅质岩夹层,硅质岩夹层的形成可能与上升流及火山喷发带来的热液有关。高家边组底部与五峰组界限附近主要为黑色页岩。底部非黑色页岩段以粉砂-砂质泥岩与灰白-灰黑色页岩为主。δ~(13)C_(org)在奥陶系—志留系界限附近呈明显负偏移,反映海平面的迅速回升。五峰组与高家边组界限处微量元素氧化还原指标U/Th,V/(V+Ni),V/Cr,Ni/Co,V/Sc指示贫氧-缺氧环境,为有机质的保存提供了有利条件。草莓状黄铁矿的发现也为缺氧环境提供了证据。研究区岩石稀土元素配分型式较平坦,在五峰组和高家边组界限处局部出现Ce负异常,指示还原环境,且在界限附近Eu正异常最为显著,反映热液作用的影响。上奥陶统五峰组黑色页岩段和下志留统高家边组黑色页岩段为深水陆棚沉积,是良好的烃源岩发育区,向上至高家边组非黑色页岩段变为浅水陆棚沉积。五峰组—高家边组黑色烃源岩的形成受到了上升流、热液以及海平面回升等因素的多重影响。     

中上扬子地区晚奥陶世－早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制.前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间.上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成.沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约.晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅.除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积.     

上扬子地区龙马溪组黑色富有机质页岩的浅水超覆沉积模式

细粒沉积作用决定着页岩储集层的物质基础，对优质页岩的形成具有重要作用。文中以上扬子地区龙马溪组黑色页岩为研究对象，通过岩心、露头、薄片、地震资料等分析，对该套黑色页岩的沉积发育模式进行研究。结果表明：(1)研究区龙马溪组黑色富有机质页岩段发育粉砂岩与页岩互层，见生物扰动、交错纹层、波状纹层、粒序纹层、泥砾定向排列、底部侵蚀面等沉积构造，具明显的浅水沉积特征；(2)黑色页岩内部发育多期受波浪作用影响而形成的页岩—粉砂质页岩—粉砂岩反粒序沉积旋回，显示出波浪作用对龙马溪组黑色页岩的形成具有重要影响；(3)风暴作用对于龙马溪组黑色页岩的形成具有一定的影响，表现为在不规则侵蚀面之上形成粉砂岩—黑色页岩正粒序沉积旋回；(4)从地震剖面以及连井剖面对比可以看出，随着海平面的不断上升，页岩总体上具有向古隆起边缘不断超覆迁移的特征。推测上扬子地区龙马溪组黑色页岩形成于水体较浅且受限的沉积环境，易受波浪以及风暴作用的影响，具有随着海平面上升而不断超覆迁移的特征。研究区龙马溪组富有机质黑色页岩的浅水超覆模式对于上扬子地区富有机质页岩的勘探具有重要的指导意义。     

神农架及其周缘地区五峰-龙马溪组页岩微观孔隙结构特征及其含气性评价

近年来随着我国页岩气勘探领域从上扬子地区逐步扩展到中扬子地区,位于中扬子的宜昌、神农架地区由于广泛发育五峰-龙马溪组黑色页岩而受到了较多的关注。本次研究通过对比鄂西宜昌、神农架地区与川东焦石坝地区五峰-龙马溪组黑色页岩的地球化学特征、孔隙结构特征和构造保存条件等因素,综合评价宜昌、神农架地区五峰-龙马溪组富有机质页岩的含气性。结果表明,神农架背斜北翼八角庙剖面五峰-龙马溪组黑色页岩发育以微孔和介孔为主的有机质孔隙,与宜昌和焦石坝地区五峰-龙马溪组黑色页岩孔隙特征相似,具备良好的页岩气储集空间。宜昌、神农架地区与焦石坝地区的五峰-龙马溪组黑色页岩在厚度、热演化程度、矿物组成、页岩孔隙类型和分布特征上有很大的相似性,但在页岩的分布范围、有机质丰度及类型上均存在差异。另外,宜昌、神农架地区受宜昌上升运动等构造活动的影响,在古隆起中心部位的五峰-龙马溪组遭受严重剥蚀破坏,页岩气保存条件较差,仅在古隆起周缘地区还发育保存条件较好的富有机质页岩。综合认为位于黄陵隆起东缘的宜昌斜坡带是今后鄂西、渝东地区页岩气勘探开发的有利地区。     

尼日尔三角洲的重力滑动构造

位于南大西洋东岸被动大陆边缘之上的尼日尔三角洲发育一大型重力滑动构造。自非洲大陆向南大西洋方向,该重力滑动构造可以划分出前缘挤压构造变形区和后缘拉张构造变形区。前缘挤压构造变形,形成褶皱冲断带;后缘拉张构造变形,形成堑垒构造;两者之间的过渡带发育滑脱褶皱。三角洲沉积的时代为始新世—第四纪,地层剖面自下而上依次是海相页岩(Akata组)、近海三角洲相砂岩—页岩互层(Agbada组)和陆相冲积砂岩(Benin组)。3个岩石地层单元都是穿时的,向大洋方向变新。重力滑动构造的主滑脱面位于Akata海相页岩中。根据生长地层、不整合以及卷入变形的地层时代,重力滑动构造起始于约12 Ma,伴生有广泛发育的泥构造。重力滑动构造的形成可能与新生代喀麦隆火山带(Cameroon volcanic line)的火山活动有一定的关系。     

川南地区渐变型盆—山边界条件下龙马溪组页岩气(藏)富集主控因素:构造—沉积分异与差异性演化

川南地区龙马溪组全面进入3500 m以浅的页岩气开发、上产关键阶段。油气地质学界长期以来针对页岩岩相、岩石学与孔隙特征等储层静态参数的重视以及对龙一11小层的单一层系开发的局限,对川南地区龙马溪组页岩气整体产能的提高产生了一定制约。回归基础地质本质,采用地质—地球化学综合研究思路,以构造控制下的沉积分异格局为框架,补充完善川南地区笔石生物地层划分体系;依靠多期节理构造与古应力反演等构造解析方法,建立川南渐变型盆—山边界条件下龙马溪组多期构造演化与流体温压模型,明确川南地区复杂构造背景下页岩气差异富集机理。奥陶纪—志留纪之交的“三隆一坳”古构造—沉积分异,控制了川南地区五峰组—龙马溪组优质页岩渐进式发育与分布。在川南—大娄山渐变型盆山结构边界条件下,晚白垩世以来所经历的4期不同应力场构造变形事件,使威远、泸州—大足与长宁—宁西地区五峰组—龙马溪组具有差异性构造变形—抬升剥蚀与演化特征。差异性的埋深—隆升过程,对受埋深与构造热事件控制的页岩有机地球化学特征及流体充注体系产生重要影响。构造—沉积分异、盆山建造与热演化过程,最终控制川南地区五峰组—龙马溪组早期有限聚集—中期相对富集—晚期调整改造的页岩气成藏演化过程。     

黔北桐梓五峰组观音桥段双壳类和腹足类的生态意义

黔北桐梓红花园地区的五峰组是华南地区奥陶系的重要剖面之一,在其以泥质灰岩为特征的五峰组观音桥段下部黑色含炭质钙质页岩和褐色粉砂岩中分别产有较为丰富的双壳类Modiolopsis和腹足类Holopea。产双壳和腹足类的地层中岩性和生物具有差异性,表明观音桥段沉积早期的沉积环境具有多变的特征。横长卵形、较膨凸的Modiolopsis和其两瓣壳相连保存的标本表明为近原地埋藏,为弱水动力、有氧的、较浅水环境的软质基底。丰度较大的低圆锥形Holopea的不规则的壳顶指向指示了具一定水动力的、沙性基底的浅水环境。     

中上扬子地区下古生界页岩气资源前景分析

我国中上扬子地区下古生界黑色页岩是震旦系、二叠系大中型气田的重要烃源岩,同时其自身也具有形成页岩气藏的巨大潜力。初步研究表明,中上扬子地区下古生界有利页岩气层主要发育在下震旦统陡山沱组、下寒武统筇竹寺组、上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组,这些层位的黑色页岩厚度、有机碳含量、以及Ro值等各项参数均符合形成页岩气藏的特征,是今后页岩气勘探的潜力地层。     

川东南武隆地区五峰组—龙马溪组页岩气形成条件及富集区分析

通过野外地质调查资料及样品测试分析,结合前人研究的结果,对川东南武隆地区五峰组—龙马溪组页岩气形成的基础地质条件进行了研究,指出五峰组与龙马溪组底部富有机质页岩形成于深水陆棚环境,富有机质页岩厚度大,分布广,埋深适中(300~3 500 m),脆性矿物含量较高,TOC主要分布于2%~5%之间,热演化程度处于高成熟—过成熟早期阶段,发育溶蚀(微)孔、粒间微孔、粒内微孔、有机质孔及微裂缝等,并通过综合信息叠合分析,提出了5个页岩气富集区。     

川西南晚奥陶世五峰期岩相古地理

通过对川西南汉源—马边—雷波地区典型剖面上奥陶统五峰组沉积岩性特征、充填序列、沉积构造及室内分析等研究,并结合研究区晚奥陶世构造特征,将川西南地区五峰期分为2期,划分为潮坪、浅水陆棚和深水陆棚3种沉积相。指出在晚奥陶世五峰早期,受加里东构造运动影响,扬子与华夏陆块发生构造挤压碰撞,川中、黔中等边缘隆起抬升扩大,上扬子地区由克拉通海相盆地转为被隆起围限的隆后盆地,除川中隆起、川西—滇中隆起周缘沉积潮坪相白云质页岩、泥灰岩和白云质灰岩外,川西南绝大部分面积主要发育深水陆棚相炭质页岩和硅质页岩、含炭粉砂质页岩。五峰晚期,伴随着全球性冰期事件的发生,研究区乃至整个上扬子区发生大规模海退,大面积的深水陆棚相转为浅水陆棚沉积,岩性主要为粉砂质页岩、泥灰岩、钙质炭质页岩和硅质灰岩等,较前期钙质成分明显增多。     

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相及岩相古地理

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积的地层在湘西北区为五峰组、观音桥组;湘中区为五峰组;湘南区为天马山组和苏水冲组。根据其岩性特征、沉积构造及古生物特征,将湖南地区晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相划分为局限浅海相、潮坪相、深水盆地相、陆棚边缘-斜坡相等类型。凯迪期晚期,由于华夏陆块向扬子陆块不断挤压碰撞,黔中隆起、川中隆起等边缘古隆起面积不断增大,此时海平面相对上升,湘西北区变为被各古隆起围限的沉积了黑色碳、硅质页岩及泥灰岩的局限浅海环境,湘中地区主要为黑色碳、硅质页岩、粉砂质页岩的深水盆地环境,而湘南地区由于两陆块挤压隆升而沉积了陆棚边缘-斜坡相的砂板韵律;赫南特期随着全球冰川事件的发生,整个南方地区发生大规模海退,湘西北永顺-张家界-慈利一线以北抬升成湘鄂隆起,该线以南的湘西北区水体继续变浅,主要沉积了厚度仅十几厘米的观音桥组泥灰岩,湘中湘南地区沉积格局基本未变。     

四川盆地东部五峰组—龙马溪组黑色页岩有机质富集规律探讨

奥陶-志留交替时期是地球历史时期中的关键时期,该时期华南地区沉积的五峰-龙马溪组黑色页岩是现阶段我国页岩气勘探重点层位,多套斑脱岩存在于黑色页岩内指示该时期经历过多期连续的火山活动。本文选取了四川盆地东部华地1井和武隆黄莺乡五峰-龙马溪组两条剖面点,以黑色页岩和斑脱岩为研究对象,通过野外考察、元素地球化学等分析方法,系统分析了有机质富集的主控因素(陆源输入、古生产力、古氧化还原条件),并在此基础上分析斑脱岩的发育与否与页岩有机质富集间的关系。两剖面点均表明五峰-龙马溪组黑色页岩TOC呈高-低-高模式,氧化还原指标(V/V+Ni、V/Cr、Ni/Co)指示水体经历了厌氧-富氧-厌氧的过程,生产力指标(Cu、Ba_bio、Si_bio)、陆源输入指标(Ti/Al、Zr/Al、Th/Al)表明五峰和龙马溪组具较高的生产力和陆源输入,观音桥组较两者均低,三者与有机碳的相关关系反映氧化还原条件对有机质富集作用最大,生产力次之,陆源输入最弱。从斑脱岩发育特征与有机碳、生产力和氧化还原条件的关系看,频繁的火山活动可能对五峰和龙马溪组有机质的保存产生双促作用,一、为海洋提供营养物质,提升其生物生产力;二、火山灰飘落至海水表面阻止了部分光照进入,海底缺氧环境加剧,造成生物大量死亡并落入海底作为有机质埋藏。     

中国南方上奥陶统五峰组观音桥段成因讨论：是“浅水介壳相”，还是深水异地沉积？

对中国南方上奥陶统五峰组的沉积环境的认识长期存在激烈争论,深水成因说与浅水成因说针锋相对,似乎两种观点均有否定对方观点的充足理由。问题的症结与观音桥段有关。因为根据五峰组本身的沉积特征,应属深水沉积无疑;但五峰组顶部的观音桥段富含腕足类、三叶虫、珊瑚等化石,因而长期被认为属“浅水介壳相”。笔者通过对中上扬子地区数十条剖面的实测和深入观察,发现观音桥段为深水异地沉积。主要依据有：观音桥段中所含珊瑚、棘皮类、腹足类等典型的浅水生物化石均呈碎块状赋存于生物屑砾屑灰岩中。这种灰岩的上覆、下伏层均为黑色笔石页岩,显然系由碎屑流异地搬运而来,其沉积场所并非浅水环境而是深水环境;观音桥段厚度很小而分布范围广阔,这是任何浅水环境沉积都不可能具备的特征;观音桥段与下伏五峰组页岩段和上覆下志留统龙马溪组底部之沉积极不协调,界面突变,无环境更替渐变过程,符合异地沉积特征;观音桥段仅在事件影响的范围内才存在,在其缺失地区五峰组与上覆龙马溪组之间可以是整合接触、连续沉积。深水异地沉积包括碎屑流沉积（砾屑灰岩）、浊流沉积（粉砂质颗粒灰岩）和内潮汐沉积（纹层状粉砂岩）。这样,排除了观音桥段环境解释的干扰,根据五峰组自身的特征,将其解释为深水沉积就不再有疑问了。     

扬子地区晚奥陶世碳酸盐台地淹没事件及其地质意义

碳酸盐岩台地广泛发育及其淹没事件是扬子地区晚奥陶世地层的重要特征之一.基于岩石学、沉积学特征和古生物资料等对扬子地区晚奥陶世碳酸盐岩台地沉积演化、淹没事件及其油气地质意义进行了分析.结果表明:扬子地区晚奥陶世沉积演化分为宝塔一临湘期碳酸盐台地沉积和五峰期深水、浅水陆棚沉积两个阶段;淹没事件开始于五峰初期,主要受控于构造...