肥城邓家庄剖面寒武系微生物碳酸盐岩沉积序列

山东肥城邓家庄剖面寒武系出露连续,构成了7个三级层序。微生物碳酸盐岩主要发育在高位体系域和强迫型海退体系域单元中,以徐庄组凝块石、张夏组核形石、长山组叠层石、凤山组均一石为代表,是研究早古生代微生物碳酸盐岩复苏期的良好实例。多样化的微生物碳酸盐岩中可见大量保存精美的附枝菌（Epiphyton）、葛万菌（Girvanella）以及肾形菌（Renalcis）等钙化微生物残余物,指示了微生物碳酸盐岩形成与蓝细菌为主导的微生物新陈代谢活动密切相关。此外,微生物碳酸盐岩沉积特征反映了生长环境的分异性:均一石、凝块石分别生长在潮下带下部、上部;柱状叠层石主要发育在能量较高的潮间带环境;核形石指示了沉积环境浅且能量高的鲕粒滩相沉积环境。邓家庄寒武系剖面微生物碳酸盐岩为了解寒武纪地球微生物、古环境、古气候提供了重要的岩石记录。     

从凝块石概念的演变论微生物碳酸盐岩的研究进展

作为微生物碳酸盐岩的主要类型,凝块石与核形石曾经被统称为"微植石"而与"叠层石"平行使用;但是,鉴于叠层石也具有凝块状组构,所以凝块石又被译作"斑粒石",或被称作"花纹石",因此,凝块石这一概念还显得有些混乱.术语和概念的差异与混乱代表了地质学家们对微生物碳酸盐沉积作用不同阶段认识的升华和进步.近年来,将微生物碳酸盐岩划分为叠层石、凝块石、树形石和均一石四大类,又将核形石作为"球状叠层石"而不与叠层石平行使用.尽管对微生物碳酸盐岩的研究已经取得了许多有意义的进展,如将微生物碳酸盐岩的地史演化归结为16个关键事件,总结了前寒武纪碳酸盐岩沉积相随着地球海洋和大气的长时间演变而产生的3种沉淀形式,将多年来形成叠层石的蓝绿藻归为细菌类称为"蓝藻菌"等.但目前还难以回答叠层石的确切生长机制,特别是前寒武纪叠层石;随着更老的地质时代中凝块石的发现,将凝块石理解为被生物扰动等作用所破坏的叠层石似乎与地质事实不完全相符;再者,凝块石的形成机制也还是一个谜.更重要的是,作为微生物碳酸盐岩的一种重要类型,凝块石这一术语的混乱以及对凝块石形成机制认识的变化,为窥视微生物碳酸盐岩的研究进展提供了一条重要的线索.     

微生物碳酸盐岩研究进展及存在的问题

通过对国内外有关微生物碳酸盐岩的成因、分类资料的广泛阅览和对比分析,发现以蓝藻菌、减硫酸盐细菌、产甲烷细菌为主的微生物在新陈代谢过程中能够改变水体的物理化学条件而促使Ca2 、Mg2 发生沉积,或是对外来碎屑进行捕捉和粘附,或是发生自身钙化,从而引导微生物碳酸盐岩的形成.依据形成机制和宏观构造将微生物碳酸盐岩划分为叠层石、凝块石、树形石和均一石,初步建立了微生物碳酸盐岩的分类体系,是碳酸盐沉积学中的重大进展.另外,应将同样具有特殊宏观构造和重大地质意义的核形石、纹理石与叠层石、凝块石、树形石和均一石并列,归为微生物碳酸盐岩.     

湖北松滋地区下奥陶统微生物岩

首次系统性地对湖北松滋地区下奥陶统微生物岩开展研究。根据微生物岩的生长方式,文中将微生物岩划分为原地生长型和非原地生长型两大类别,前者包括叠层石、凝块石,后者主要为核形石。根据几何形态特征,将研究区的叠层石分为层状、波状、柱状和丘状4种类型,新发现并命名了双锥柱状叠层石。将凝块石划分为斑状、网状和条带状3种类型,在豹斑状和网状凝块石中,发现了许多钻孔捕食软体动物Ecculiomphalus化石以及生物扰动的痕迹,文中认为这两种凝块石均属于生物扰动型凝块石。生物扰动型凝块石的发现不仅填补了国内、外奥陶纪该领域的部分空白,而且为凝块石成因的研究提供新的材料。在对各类微生物岩的沉积特征分析基础上,阐述了各类微生物岩的沉积环境,并总结其沉积环境分布模式。对微生物岩发育与中奥陶世后生动物大辐射之间的关系进行了探讨,根据早奥陶世晚期至中奥陶世初期后生动物的阶梯式和快速辐射与微生物岩突然减少的对应关系,结合研究区叠层石、凝块石中发现许多后生底栖钻孔捕食腹足类Ecculiomphalus化石等现象,认为微生物岩随时间推移而逐渐减少、衰退与后生动物丰度的快速增加有一定关系,指出食草动物不仅啃食了形成叠层石的菌藻类微生物,造成叠层石数量的不断减少,而且破坏了叠层石的生长状态,结果形成了研究区独具特征的生物扰动型凝块石。此外,作者认为,中奥陶世开始,海平面的快速上升也是研究区微生物岩减少直至消失的原因之一。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

微生物碳酸盐岩油气储层研究现状与展望

微生物碳酸盐岩是一种重要的油气储集岩。在中国古老深埋碳酸盐岩地层中它们是主要的岩石类型。微生物碳酸盐岩通常可划分为叠层石、凝块石、树枝石、均一石和核形石等五种类型。储层孔隙系统与微生物岩的沉积结构和构造密切相关,窗格孔（洞）和格架孔（洞）是主要储集空间类型。全球中新元古界至中生界都发现了以微生物碳酸盐岩为储层的油气田,资源潜力巨大。 微生物岩储层的岩石类型、沉积构造、相序结构、沉积模式和储层有利相带尚有许多不明晰之处,是今后进一步深化研究的重点方向。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

微生物碳酸盐岩分类体系的修订:对灰岩成因结构分类体系的补充

微生物沉积作用在前寒武纪地层中普遍发育,在显生宙的一些地层中也较为发育。在碳酸盐岩地层之中,以叠层石为代表的微生物岩尤为引人注目。经过长期研究,2000年Riding曾经将微生物碳酸盐岩分为叠层石、凝块石、树形石和均一石4大类型。实际上,核形石以其较为广泛的发育和特殊的微组构也应该作为一种典型的微生物碳酸盐岩类型而纳入微生物碳酸盐岩的分类体系之中,而不能简单地作为球状叠层石。而那些纹理石灰岩,较厚的纹理和较深的产出沉积环境与叠层石形成明显的区别,也应该作为一种微生物碳酸盐岩的类型。生物沉积作用所形成的碳酸盐岩,以生物礁岩最为典型,在20世纪70年代曾经被Embry和Kloven归为骨架岩、障积岩、粘结岩三大类型,后来又增加了胶结岩,这是对20世纪50年代Folk、Dunham关于灰岩成因结构分类体系的良好补充。这些生物礁岩石以其高能量形成环境而有时又几乎见不到颗粒而与"颗粒含量越高沉积环境的能量越高"的基本理念不相符,所以Wright在1992年将它们归为生物作用类岩石,从而将灰岩划分为沉积作用、生物作用、成岩作用三大类。根据该分类,Folk和Dunham所描述的分类则属于沉积作用类灰岩,而Embry和Kloven所描述的生物礁岩石则归为生物作用类灰岩。微生物碳酸盐岩,总体上构成生物作用类碳酸盐岩中的粘结岩类,以其明显的微生物作用特点而具有自己的分类体系;它不但作为生物礁岩石的主要类型,而且也常常以生物礁、生物层和生物丘三种形式发育在地层之中。因此,上述概念和认识的进步,在强调微生物沉积作用的重要性的同时,有必要将微生物碳酸盐岩重新分为6大类:叠层石、凝块石、核形石、树形石、纹理石和均一石。     

河北平泉高于庄组凝块石的特征及其成因解析

微生物碳酸盐岩是微生物与环境相互作用的产物,它的发育对古环境与微生物群落有着重要的指示意义。河北省平泉县地区中元古代高于庄组四段发育有凝块石、纹理石、叠层石多种微生物碳酸盐岩。凝块石以其内部独特的凝块组构而显著区别于具纹层构造的叠层石等其它微生物岩类型。根据尺寸大小与排列特点可将高于庄组凝块石中的凝块组构分为3种类型：厘米级别、致密的中凝块,毫米级别、似层状的小凝块与微米级别、层状分布的微凝块。显微与超显微观察显示,所有的凝块组构均由内核与外壳两个结构单元组成。内核主要为丝状细菌、球状细菌等微生物或有机质残留,围绕内核的是呈放射状、扇状分布的方解石外壳,方解石颗粒之间可见有薄片状胞外聚合物（EPS）残留。凝块中微生物残余及EPS的大量发现,表明了凝块组构的形成与微生物密切相关。环境中海水碳酸盐初始饱和度的高低可能是形成不同类型的凝块组构的原因。     

河南登封地区寒武系第三统馒头组二段中的核形石及其意义

河南登封地区寒武系第三统馒头组二段发育有三种类型的核形石:球状、椭球状核形石与大型柱状叠层石伴生,形成于高能的潮下带;长卵形核形石与小型柱状叠层石伴生,形成于低到中等能量的潮间带;不规则状核形石与近水平状、缓波状叠层石伴生,形成于低能的潮上带和潮间带。从核形石的成因可以看出,核形石等微生物成因构造与后生动物扰动构造存在耦合关系,水动力条件是核形石形态类型变化的决定因素,泥质（陆源物质）供应是影响核形石生长及消亡的直接因素。     

新疆库车坳陷中、新生界碳酸盐岩及其成因意义?

新疆库车坳陷古近系库姆格列木群为与广海连通不畅的半封闭局限海湾-蒸发潟湖环境沉积，它应是新特提斯洋向北的延伸部分，其中的碳酸盐岩主要为海相蒸发潮坪环境的潮上带膏云坪，潮间带生屑滩、砂屑滩、鲕滩和潮下带泥晶灰岩、泥岩、泥晶云岩等。白垩系巴什基奇克组底部的灰黑色泥灰岩为深湖环境的沉积，分布较局限，仅见于克拉201井；白垩系巴什基奇克组中部的浅灰色透镜状泥灰岩结核是典型干旱陆上暴露环境的产物，仅在库车河剖面见零星分布。侏罗系湖相碳酸盐岩主要分布在恰克马克组，其次是阳霞组和克孜勒努尔组，在卡普沙良河剖面的恰克马克组上部，可见到大量的叠层石灰岩，它们主要形成于能量较强的浅湖环境；深灰色泥晶灰岩常与灰黑色泥岩伴生，是深湖-半深湖环境产物。以上这些不同时期不同沉积环境的碳酸盐岩具有不同规律的微量元素和碳、氧同位素特征，它们对于研究库车坳陷的沉积环境变迁和盆地演化具有重要意义。个别样品地球化学数据的偏差不能代表对整体沉积环境的判别，所以碳酸盐岩沉积环境的判别需要结合共生岩石沉积构造、沉积组合序列、古生物和沉积地球化学等资料进行综合分析。     

湖相碳酸盐岩研究现状及意义

目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。本文在众多专家学者历年研究成果的基础上，综述了湖相碳酸盐岩的研究现状，其主要体现在岩石类型、分布及发育特点、相模式、储集层和生油岩几个方面；并阐明了湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。     

中国湖相碳酸盐岩时空分布与碳氧同位素特征*

湖相碳酸盐岩产状多样,多以夹层形式分布在碎屑岩剖面中,也见以结核或钙质微体化石等薄层赋存于泥岩、页岩等碎屑岩中,具有层数多、单层薄、呈韵律性变化等特点。受构造背景、物源输入和古环境等因素控制,中国湖相碳酸盐沉积最早出现于二叠纪,主要发育时段为古近纪,具有沉积时间跨度大、分布面积广的特征。湖相碳酸盐岩按成因可分为原生沉积型、成岩改造型和热液喷流型3类。中国湖相碳酸盐岩的碳氧同位素特征可揭示原生和成岩过程中水介质环境的差异性: (1)δ¹³C和 δ¹⁸O 密切相关,且δ¹³C多正偏,指示封闭型咸水、半咸水湖泊环境;(2)δ¹³C和 δ¹⁸O 无相关性,且δ¹³C多负偏,指示开放型湖泊环境;(3)δ¹³C严重正偏,指示成岩作用时发酵带的环境受到古细菌参与的甲烷生成作用的影响。     

东营凹陷北部沙河街组四段深部储层多重成岩环境及演化模式

主要通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、粘土矿物分析、镜质体反射率测试和岩心物性分析等手段,结合构造发育史和有机质热演化史等研究成果,以揭示东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层成岩环境及演化模式为目的展开研究工作。结果表明:东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。酸性成岩环境以碳酸盐矿物溶解、长石溶解蚀变为高岭石并伴生石英次生加大等为标志,碱性成岩环境以石英质颗粒及其次生加大边溶解、长石次生加大和晚期碳酸盐矿物沉淀为标志。研究区古近系深部碎屑岩储层成岩环境由浅至深大致经历了碱性—酸性—酸性碱性交替(局部碱性较强)—碱性—弱碱性的演化过程,并建立了沙河街组四段的成岩演化和储层改造模式。     

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析，以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度，阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明，该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C显示最低值，反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C之间具有正相关关系，表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中，而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世，湖相碳酸盐岩δ¹⁸O值具有逐渐增大的趋势，δ¹³C则由古近纪的负值变为新近纪的正值，反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程，预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。     

重庆北碚和平水库剖面下侏罗统大安寨段湖相碳酸盐岩岩石类型及沉积环境

四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段一直是四川盆地致密油勘探的重要层位之一。针对该层位的研究已逾半个世纪,但岩石类型分类粗略、沉积环境及储集岩类型认识不清等问题是导致该层段致密油勘探未获重大突破的重要原因。鉴于此,笔者等开展了对四川盆地东部重庆北碚和平水库剖面下侏罗统自流井组大安寨段湖相碳酸盐岩岩石类型及沉积环境的研究。研究发现,该剖面大安寨段为湖相碎屑岩与碳酸盐岩的混合沉积,由5大类岩石组成,可细分为14种岩石类型。碳酸盐岩厚度占剖面总厚度的60％以上,以泥晶灰岩为主,介壳灰岩和介屑灰岩次之;在纵向上形成了4个较为典型的向上变浅沉积序列。根据各岩石类型宏观、微观沉积特征及岩石纵向组合形式,进一步分析了各岩石类型的沉积环境,结果表明,北碚地区下侏罗统大安寨段沉积时期为滨、浅湖环境,以低能碳酸盐沉积为主;高能与较低能环境成因的介壳滩并非碳酸盐沉积的主体。湖泊进入碳酸盐沉积阶段和钙质骨壳生物的大量繁育是大安寨期湖相碳酸盐岩形成的主要原因。结晶介屑灰岩和泥晶白云岩可能是川东地区致密油的储集岩类,在今后的勘探中,应提高对滨浅湖环境、易受大气淡水改造的岩石类型的重视程度。     

湖相碳酸盐岩在建立苏北盆地下第三系层序地层格架中的作用

在建立苏北盆地层序地层格架的同时,研究了碳酸盐岩在其中的作用,提出了碳酸盐岩结核和团块的分布是识别层序地层界面和体系域标志;粒屑碳酸盐岩的沉积迁移也可作为识别不同体系域的重要标志;碳酸盐岩的序列变化是识别准层序,准层序组的标志;稳定分布的暗色细粒碳酸盐岩与泥岩的互层是识别凝缩层和最大湖泛面的标志,认为今后在层序地层分析中应充分发挥湖相碳酸盐岩特有的作用。     

青藏高原羌塘盆地南部古近纪逆冲推覆构造系统

西藏羌塘地块南部古近纪发育肖茶卡-双湖逆冲推覆构造、多玛-其香错逆冲推覆构造、赛布错-扎加藏布逆冲推覆构造,构成古近纪大型逆冲推覆构造系统。沿逆冲推覆构造的前锋断层,二叠系白云岩与大理岩化灰岩、三叠系砂岩与页岩、侏罗系碎屑岩与碳酸盐岩和三叠纪—侏罗纪蛇绿岩自北向南逆冲推覆于古近纪红色砂砾岩之上,形成规模不等的构造岩片与飞来峰。羌塘盆地南部主要的逆冲断层和下伏的褶皱红层被中新世湖相沉积地层角度不整合覆盖,表明逆冲推覆构造运动自中新世以来基本停止活动。羌塘盆地南部古近纪逆冲推覆构造运动在近南北方向产生的最小位移为90km,指示新生代早期上地壳缩短率约为47%。古近纪逆冲推覆构造对羌塘盆地油气资源具有重要影响。     

准噶尔盆地西北缘车排子凸起原油类型与油源

准噶尔盆地西北缘南部红车断裂带- 车排子凸起油气藏众多,原油物理化学性质和地球化学特征十分复杂,原油类型及其来源长期存在很大争议。本文在准噶尔盆地不同时代烃源岩生成原油典型地球化学特征与主要油源判识指标归纳总结的基础上,对红车断裂带- 车排子凸起原油地球化学特征和来源进行系统分析研究,将该区域原油分为五类,其中三类原油分别来源于二叠系湖相烃源岩、中—下侏罗统煤系烃源岩、古近系安集海河组湖相烃源岩,另外两类为混合原油,分别为来源于二叠系湖相烃源岩的生物降解稠油与中—下侏罗统煤系烃源岩生成的正常原油和古近系湖相烃源岩生成的正常原油的混合原油。红车断裂带石炭系—白垩系油藏原油主要来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩,车排子凸起东北部春风油田稠油来源于沙湾凹陷二叠系湖相烃源岩;车排子凸起东侧- 红车断裂带西侧新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩;车排子凸起中部春光油田白垩系—古近系油藏稠油为二叠系来源稠油和侏罗系正常原油的混合原油,新近系沙湾组油藏稠油为二叠系来源稠油与新近系正常原油的混合原油;车排子凸起西部石炭系—古近系油藏轻质原油来源于四棵树凹陷中—下侏罗统煤系烃源岩,而新近系沙湾组油藏轻质原油来源于四棵树凹陷古近系湖相烃源岩。本文对准噶尔盆地西北缘南部地区油气藏成藏研究及区域油气勘探决策具有重要参考作用。     

柴达木盆地西部西岔沟剖面湖相碳酸盐岩岩石学特征与沉积环境分析

湖相碳酸盐岩在柴达木盆地西部古、新近系地层中广泛出露,在研究区西岔沟地区主要分布在下干柴沟组、上干柴沟组的顶部,下油砂山组及上油砂山组的底部。通过实测西岔沟剖面、岩性分析、岩相组合特征、生物特征、沉积构造、室内薄片鉴定等研究对西岔沟剖面的碳酸盐岩进行了分析,识别出西岔沟剖面的碳酸盐岩的类型主要有鲕粒灰岩、介壳灰岩、藻叠层石灰岩、泥晶灰岩、砂质灰岩等,沉积环境主要属滨浅湖,并在岩石学特征的基础上对其成因进行了研究。