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。     

开阳磷矿沉积特征与沉积模式研究

开阳磷矿区位于扬子准地台滇黔断褶带黔中隆起区。研究区广泛沉积了一套数米厚的白云岩——碳酸盐岩帽,显示坪台特征。随后沉积大片黑色页岩,硅质页岩,有些地区则沉积页岩夹白云岩,这种硅、灰、泥的剖面结构,是浅海陆棚的沉积特征。在开阳-息烽一带属中-高能的海滩环境,沉积了灰绿色含海绿石粉砂岩及砂岩。     

塔里木盆地阿克苏地区下寒武统玉尔吐斯组两套黑色岩系的差异及成因

玉尔吐斯组黑色页岩是塔里木盆地寒武系盐下最具有潜力的烃源岩之一,普遍认为其沉积于统一、相似的沉积环境(斜坡相),而作者的研究结果与上述结论不符。为了探讨两套在岩石矿物组合方面完全不同的黑色岩系分布规律和成因,并重建其各自的沉积模式,本文对研究区12条剖面进行了详细描述、测量,从沉积学特征、岩矿鉴定入手,结合扫描电子显微镜、X-衍射、地球化学等分析手段,着重研究了库勒剖面和于提希剖面两套黑色岩系的沉积学特征和地球化学特征差异。沉积层序、岩石矿物组合、微量元素富集系数、氧化还原敏感元素比值(V/(V+Ni)、V/Cr、U/Th)、REE+Y配分模式、有机质含量以及饱和烃色谱特征分析结果表明:两套黑色页岩均为有机质高度富集的,处于热成熟生油阶段的海相优质烃源岩(干酪根类型Ⅱ1-Ⅱ2型,第一套黑色页岩TOC均值为5.37%,第二套TOC均值为1.46%),均沉积于海水氧化-还原分层的还原环境,但各自的空间展布规律和控制因素差异较大。建立了热液喷流缺氧模式和斜坡缺氧沉积模式:第一套黑色页岩主要沉积于第一个旋回海侵高峰期水体较深、沉积速率较高的内缓坡,其发育主要受热液喷流活动、微生物活动以及氧化还原条件影响,分布范围广,台内厚,缓坡带薄,靠近台内或台地内部热液喷流中心的裂洼陷主要控制着该套黑色页岩的展布,成烃生物以底栖藻类、细菌为主,少量浮游藻类为辅;而第二套黑色页岩主要沉积于第二旋回海侵初期水体不断变深的中-外缓坡低能带,其发育主要受古生产力、氧化还原条件以及古地形(斜坡陡缓)控制,分布范围局限,外缓坡带厚度较稳定,靠近台内不发育,成烃生物以浮游藻类为主,微生物和低等水生生物为辅,其发育条件则在台缘中-外缓坡更为有利。     

塔里木盆地北部下寒武统底部黑色页岩形成的次氧化条件

富有机质黑色页岩的形成长期以来被认为是缺氧沉积环境的证据,并被作为全球缺氧事件的标志。塔里木盆地下寒武统底部黑色页岩的岩石学特征说明其沉积在受陆源有一定影响的陆棚环境中。矿物学研究表明,硫均以硫酸盐状态存在,没有见到黄铁矿,说明其形成在硫酸盐还原带以上。黑色页岩中结核状氟磷灰石的存在以及剖面底部结核状磷块岩的出现,表明了一种与现代热带太平洋东海岸和阿拉伯海相类似的广泛发育上升洋流的大陆边缘沉积环境。黑色页岩的地球化学特征中,Re和Mo的高度富集、高的Re/Mo比以及含有一定量的Mn,Cd和U的相对富集以及低的Cd/U比等,这些特点均支持了黑色页岩沉积于次氧化条件的认识。     

贵州铜仁地区南华系大塘坡组黑色页岩型菱锰矿碳、氧同位素特征及锰矿成矿作用

黔湘渝毗邻区是中国南华纪黑色页岩型锰矿的集中产区,近年来在该区域的找矿勘探取得重大进展。但是,该区域内黑色页岩型锰矿的成矿物质来源、成矿机制以及沉积盆地的氧化还原环境及其与成矿的关系尚存争议。文章对贵州高地锰矿的菱锰矿开展了详细的碳、氧同位素研究,样品采自钻孔岩芯,测试结果表明其δ13CV-PDB值和δ18OV-PDB值全部为负值,变化范围分别在-11.5‰~-6.8‰和-15‰~-3.9‰之间。结合前人研究成果,认为黔湘渝毗邻区南华系形成时古海洋处于氧化还原的分层状态,含锰的陆源碎屑物质通过海水的分解作用首先形成氧化锰和氢氧化锰,在浅水滞留盆地环境下古海水由弱氧化状态转变为还原状态,并在有机质降解作用的促使下使锰的氧化物和氢氧化物转化成菱锰矿,并富集沉积形成大塘坡组黑色页岩型菱锰矿矿床。     

贵州遵义板桥剖面奥陶系湄潭组黑色页岩沉积环境条件判识及烃源意义*

华南上扬子地区下奥陶统湄潭组是一套厚度较大的泥页岩沉积,黑色页岩十分发育,但对其沉积环境的认识争议较大。文中以贵州遵义板桥剖面为例,通过对黑色页岩及其共生岩石的沉积特征及地球化学特征的综合研究,着重分析湄潭组黑色页岩沉积期的相对水深、沉积水动力条件以及古海水物理化学性质等沉积环境条件。结果表明: (1)板桥剖面湄潭组黑色页岩以颜色暗黑和水平纹理发育良好为显著特征,不产出宏体生物化石,主要以与生屑灰岩或钙质粉砂岩不等厚频繁互层的共生形式产出,说明湄潭组黑色页岩应该不是深水环境的沉积产物,而是在混积台地内低能的浅水泥质潟湖环境中沉积的;(2)与黑色页岩互层的生屑灰岩层段多发育下细上粗的逆粒序结构,顶部可见铁质氧化物,钙质粉砂岩则多发育浪成交错层理和生物钻孔,均呈现出浅水沉积特征;(3)黑色页岩的V/(V+Ni)、Th/U、V/Cr以及Ni/Co的平均值分别为0.71、5.52、1.07和2.04,均指示次氧化—氧化环境;Sr/Ba值介于0.11~2.20之间,平均值为0.55,指示淡水—半咸水环境;(4)生屑灰岩的部分层段可见明显的侵蚀面,镜下可见岩溶发育,同时其REE配分形态趋于水平,∑REE值较高、Y/Ho值较低,具暴露岩溶特征;(5)黑色页岩TOC值介于0.09%~1.05%之间,平均值为0.39%,恢复的原始TOC含量介于0.28%~3.16%之间,平均值为1.25;R_O平均值为2.095,有机质类型主要为腐泥型。综合上述分析结果,认为遵义板桥剖面湄潭组黑色页岩为一套形成于浅水、次氧化-氧化环境的有效烃源岩,高的古生产力是有机质富集的主要原因。研究结果为判识川南地区湄潭组黑色岩系沉积环境和生烃潜力提供有力的证据,也为浅水成因黑色页岩沉积环境条件判识研究提供了一个新的实例。     

渝东北下寒武统水井沱组陆棚相黑色页岩沉积演化特征

渝东北地区位于四川中生代前陆盆地和扬子陆块南部被动边缘褶冲带的结合部位,形成东西向密集、大体平行、不对称的背、向斜构造。研究区下寒武统水井沱组发育在克拉通内坳陷形成的滞留盆地沉积环境中,是页岩气富集层位,埋藏深,岩相组合变化大。本文利用地层剖面组合、岩性、标准层、地层厚度和地球化学指标等将水井沱组页岩地层划分为两个三级层序（SQ1、 SQ2）,每个层序又进一步划分为两个体系域,即海侵体系域TST和高位体系域HST。通过野外剖面沉积相分析和沉积相平面展布特征的研究,结合连井剖面、黑色页岩分布规律等分析该区陆棚相黑色页岩沉积演化特征。研究结果表明：该套页岩主要由浅海深水陆棚相、浅水陆棚相和砂质陆棚相组成,为3种陆棚亚相沉积。     

上扬子地区下寒武统海相富有机质页岩形成环境与主控因素分析

对上扬子地区下寒武统富有机质页岩发育主控因素的研究是进行该区页岩气勘探有利区预测的基础问题之一。通过对上扬子地区下寒武统黑色页岩典型露头剖面样品特征的分析,运用岩石、矿物、有机质特点、特征元素等指标对该区海相富有机质页岩在早寒武世时的古环境进行恢复,建立上扬子地区下寒武统海相富有机质页岩沉积环境判别综合表,认为该套黑色页岩在早寒武世是典型的缺氧环境。上扬子地区下寒武统富有机质页岩的发育是古构造、古气候和古海平面变化、古洋流及海底热液活动等因素综合作用的结果。建立了上扬子地区古海平面上升―上升洋流―热液活动―水体分层―缺氧环境的页岩发育模式,指出海底热液活动和上升洋流促进生物体的勃发,为富有机质页岩形成提供物质基础;海平面上升和上升洋流不仅造成水体分层,而且共同影响富有机质页岩的分布范围。     

云南昆阳磷矿黑色页岩微量元素特征及其地质意义

昆阳磷矿是我国下寒武统黑色页岩中赋存的最大的磷块岩矿床。为了探讨磷块岩及上覆黑色页岩的源区性质及古海洋的氧化还原环境,本文对梅树村组中谊村段的磷块岩、石岩头段的黑色页岩以及筇竹寺组玉案山段的砂质黑色页岩的地层剖面进行了岩石地球化学研究。发现昆阳剖面磷矿区的下寒武统黑色页岩Th-Zr和Th-Y/Ho比值以及Y-Y/Ho比值与陆源碎屑物质更为接近,石岩头段黑色页岩样品的稀土元素总量平均为174×10^-6,与大陆壳稀土总量的平均丰度基本一致。稀土配分模式也十分类似,说明陆源碎屑物质来源比海水自生来源占的比重更大。受陆源碎屑物质的影响,Ni/Co,V/Cr和V/（V+Ni）等氧化还原敏感元素比值并不能很好的指示古海洋的沉积环境。但石岩头段黑色页岩的氧化还原敏感元素相对大陆壳具有一定程度的富集,并且富集程度不强烈,Ce具有轻微的负异常,反映了黑色页岩可能形成于次氧化环境。     

黔东震旦系—下寒武统黑色岩系稀土元素地球化学特征

：通过对黔东丹寨南皋剖面和三都渣拉沟剖面的稀土元素分析发现：两条剖面的梅树村期与筇竹寺期 分界处大量稀土元素明显富集,黑色页岩中存在明显的Ｃｅ负异常和Ｅｕ、Ｙ 正异常,表明为缺氧和热水沉积的产物。 这套黑色岩系总体沉积于缺氧和具热水注入的环境中,但发生缺氧和热水注入的时间和强度在不同地方会有不同 的表现。     

Palaeoenvironmental conditions during deposition of the Upper Cretaceous oil shale sequences in the Songliao Basin (NE China): Implications from geochemical analysis

Excellent hydrocarbon source rocks (oil shales), containing Type I organic matter (OM), were deposited in the continental Songliao rift basin during the Late Cretaceous. A major contribution of aquatic organisms (dinoflagellates, green algae, botryococcus) and minor input from macrophytes and land plants to OM accumulation is indicated by n-alkane distribution, steroid composition and δ¹³C values of individual biomarkers. Microbial communities included heterotrophic bacteria, cyanobacteria and chemoautotrophic bacteria, as well as purple and green sulfur bacteria. The presence of methanotrophic bacteria is indicated by ¹³C-depleted methyl hopane. The sediments were deposited in a eutrophic, alkaline palaeolake. Highly reducing (saline) bottom water conditions and a stratified water column existed during OM accumulation of the Qingshankou Formation and Member 1 of the Nenjiang Formation. This is indicated by low pristane/phytane, gammacerane index and MTTC ratios, and the presence of β-carotane and aryl isoprenoids. However, an abrupt change in environmental conditions during deposition of Member 2 of the Nenjiang Formation is indicated by significant changes in salinity and redox-sensitive biomarker ratios. A freshwater environment and suboxic conditions in the deep water prevailed during this period. Higher input of terrigenous OM occurred during deposition of the upper Nenjiang Formation.Good oil-to-source rock correlation was obtained using biomarker fingerprints of oil-stained sandstone from the Quantou Formation and oil shales from the Qingshankou Formation. Based on the extent of isomerisation of C₃₁ hopanes, the oil was most probably derived from oil shales of the Qingshankou Formation in deeper parts of the basin.     

白果园黑色岩系型银（钒）矿床沉积古环境与银（钒）初始富集

白果园银（钒）矿产于震旦系陡山沱组黑色色岩系中。矿床的地球化学和有机地球化学研究表明，黑色页岩含丰富以低等海生生物为主的腐泥型有机质，黑色页岩形成于局限的滞留海盆。     

Late Cretaceous marine fossils and seawater incursion events in the Songliao Basin,NE China

The Songliao Basin is the largest non-marine oil-bearing basin in China. Because of the absence of substantial evidence, the hypothesis of seawater incursion events into the Songliao Basin remains controversial. The presence of marine fossils could provide direct proof to support this supposition. Here, we report new discoveries of foraminifera, calcareous nannofossils, brackish dinoflagellates, and other marine and brackish-water fossils to support the suggestion of seawater incursion events in the Songliao Basin. Relatively abundant benthic and planktonic foraminifera, calcareous nannofossils, marine and brackish-water dinoflagellates, fish, and bivalves have been discovered in Members 1 and 2 of the Nenjiang Formation, a few foraminifera and brackish-water dinoflagellates have been found in the lower Qingshankou Formation, and just a few brackish-water bivalves have been found in the uppermost Qingshankou Fm. Based on the presence of marine molecular fossils and other evidence, we suggest that relatively large seawater incursion events occurred during the sedimentation of the lower Nenjiang Fm., relatively smaller seawater incursions occurred during the deposition of the lower Qingshankou Fm., and possibly a very small seawater incursion occurred during the sedimentation of the uppermost Qingshankou Fm. These seawater incursion events in the Songliao Basin were controlled by regional tectonic activity, evolution of the palaeo Songliao Lake, and global sea level change. These periodic seawater incursions brought marine biota into the palaeo Songliao Lake.     

松辽盆地青山口地区嫩江组下部生物地层及环境变化

对松辽盆地青山口地区后金沟剖面进行化石的系统采样、鉴定和分析,识别出了介形类Cypridea gunsu-linensis-Cypridea ardua和Ilyocyprimorpha netchaevae-Periacanthella portentosa-Cypridea ordinata组合,孢粉Proteacidites-Cyathidites-Dictyotriteles和Lythraites-Aquilapollenites-Schizaeoisporites组合。根据介形类、孢粉化石组合,结合叶肢介化石和岩性等资料,厘定了该剖面的层位,认为后金沟剖面属于嫩江组一段上部-二段下部。在生物地层研究的基础上,探讨了沉积时期的古生态、古环境、古气候分析。根据介形类化石的保存特征及丰度、分异度,并结合其他资料,推测在嫩江组一段-二段沉积过渡期发生了一次大规模的湖侵。伴随着湖侵,介形类经历了一个衰退、消亡、复苏的过程。根据对孢粉的分析,认为该沉积期总体属于湿润到半湿润的热带、亚热带气候,其中在嫩江组二段底部黑色页岩的沉积期显得气候更加湿热,向上开始逐渐变干凉。     

Geochemical constraints on marine invasion and provenance change related to the opening of the Japan Sea: an example from the Lower Miocene shales in the Hoda section,Shimane Peninsula,SW Japan

Geochemical changes related to the opening of the Japan Sea are described in the Miocene shale sequence across the boundary of the nonmarine Koura and the marine Josoji formations in southwest Japan. Typical shales of the Koura Formation were derived from source material of acid to intermediate compositions. The Josoji Formation consists of black shales and is more homogeneous in composition than the Koura Formation, with gradual change from intermediate to basic source rock compositions. CIA values [chemical index of alteration; ratio of (Al to Al+Ca+Na+K)×100] for the upper Koura and Josoji formations show higher values (70–80) than those of the underlying lower and middle Koura Formation (40–60). This indicates that highly weathered detritus was supplied to the basin after transgression of the Japan Sea. Both Koura and Josoji shales are depleted in Nb compared with the average composition of cratonic shales, suggesting a volcanic arc signature. Total organic carbon and nitrogen contents increase gradually upward in the two formations, while total sulfur contents show oscillatory change. This relationship suggests a signal of fluctuating sea water invasion into the sedimentary basin during the deposition of the upper units of the Koura Formation (probably between 20–23 Ma) and a regression dominated by fluvial conditions for the lower Josoji Formation.     

羌塘盆地中生界海相黑色泥页岩特征及页岩气远景区预测

青藏高原羌塘盆地中生界发育上三叠统肖茶卡组（T3x）、中侏罗统布曲组（J2b）和上侏罗统索瓦组（J3s）3套海相黑色泥页岩,形成于有机质比较丰富且易于保存的营养型还原性沉积环境,以台地相为主,其次为盆地相和三角洲相;厚度在41～474 m范围内,有机碳（TOC）含量平均值为0.25%～8.34%,有机质类型主要为Ⅱ型干酪根,镜质体反射率（Ro）平均值为1.21%～3.0%,处于高-过成熟生气阶段,脆性矿物以石英、长石为主,含量为65%～70%,页岩孔隙度约2%。与美国主要盆地产气页岩各项指标相比较,羌塘盆地中生界海相黑色泥页岩具有厚度大、有机质丰度低、热演化熟度高、脆性矿物种类多、石英含量较低、长石和粘土矿物含量较高及孔隙度低的特征,具备了形成页岩气基本地质条件,是我国海相页岩气勘探的沉积盆地之一,综合评价预测的页岩气远景区以上三叠统肖茶卡组（T3x）分布范围大,其次是布曲组（J2b）和索瓦组（J3s）。     

松辽盆地朝73-87井青山口组缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩纪青山口组下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩和油页岩沉积,是全盆地划分泉头组与青山口组的一级标志.朝73-87井青山口组黑色页岩、油页岩的地球化学特征研究表明：它具有干酪根碳同位素正偏和重排甾烷含量低,存在28,30一双降藿烷、伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物.结合生物地层研究成果,认为青山口期缺氧事件层大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,进而提出松辽盆地青山口组的时代归属晚白垩世晚cenomanian-Turonian期的新观点.     

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.     

松辽盆地松科1井晚白垩世沉积地层有机地球化学研究

松科1井是中国大陆第一口以白垩系陆相地层为主的全取心科学探井。通过取心样品的系统地球化学分析,研究了泥岩有机质丰度、类型、成熟演化及有机质沉积环境在纵向上的变化特征。结果表明:青一段泥岩有机质丰度最高,有机碳一般大于2%,平均为3.21%,发育优质烃源岩,其次在青二、三段、姚家组和嫩江组一、二段中也均发育有机质丰度相对较高的源岩层。纵向上泥岩有机质丰度显示出从高向低的9个韵律性变化,反映了湖相沉积过程中气候与水体环境、生物发育及有机质保存条件的周期性变化。青一段泥岩有机质类型主要为Ⅰ型,较高的甾烷含量反映以藻类输入为主,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph及甲藻甾烷的存在反映该时期水体具有盐度分层和强还原的沉积环境,可能与海侵有关。青二、三段泥岩有机质类型主要为Ⅰ—Ⅱ型,伽马蜡烷和Pr/Ph等多项指标反映出该时期水体呈现振荡变化,有机质受陆源影响加大。姚家组有机质类型变化大,一部分为Ⅰ—Ⅱ1型,另一部分则Ⅱ2—Ⅲ型,较高丰度的泥岩通常具有较好的有机质类型,多项指标反映出该时期沉积环境波动较大。嫩江组一、二段泥岩主要以Ⅰ型和Ⅱ型为主,4-甲基甾烷的存在反映具有沟鞭藻的贡献,较高的伽马蜡烷和低的Pr/Ph反映水体有盐度分层。有机质成熟度指标反映青二、三段中部泥岩开始进入成熟,源岩开始大量生油的深度在1500m。     

松辽盆地白垩系青山口阶缺氧事件层的有机地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口阶下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,它具有干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低,普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,代表了白垩纪温室效应时间窗内古湖泊贫氧环境条件下的沉积产物。结合生物地层研究成果,认为青山口阶下部曾发生过古湖泊缺氧事件,其层位大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,由此提出了松辽盆地青山口阶下部的时代归属于晚白垩世Cenomanian晚期—Turonian早期的新观点。