晚三叠世龙门山前陆盆地早期(卡尼期)碳酸盐缓坡和海绵礁的淹没过程与动力机制

晚三叠世龙门山前陆盆地分布于扬子克拉通西缘,属于印支期造山楔构造负载驱动的挠曲型前渊凹陷.其中卡尼期马鞍塘组是分布于底部不整合面之上的第一套地层单元,记录了前缘隆起边缘碳酸盐缓坡和海绵礁的构建和淹没过程.据钻孔揭示马鞍塘组的最大厚度超过250m,显示为西北厚东南薄的楔形结构,从北西向南东依次分布了深水盆地、碳酸盐缓坡和海绵礁和浅水滨岸带等沉积物类型.其中碳酸盐缓坡和海绵礁分布于前陆盆地的远端,呈面向西的条带状展布,其走向线与龙门山冲断带的走向大致平行.碳酸盐缓坡和海绵礁的厚度介于30～100m之间,由北西向南东变薄.在垂向上,马鞍塘组由3部分构成,下部为鲕粒滩和生物碎屑滩,中部为海绵礁,上部为黑色页岩,显示为向上变细、变深的沉积序列.在Li et al.(2003)盆地模拟的基础上,本次对卡尼期前陆盆地的沉降速率、沉积速率、海绵礁生长速率、相对海平面上升速率进行了定量计算,其中沉降速率为0.10mm·a-1、沉积速率为0.04mm·a-1、海绵礁生长速率为0.03mm·a-1、相对海平面上升速率介于0.01mm·a-1～0.05mm · a-1之间.研究结果表明:在卡尼期早期,相对海平面处于初始上升阶段,相对海平面上升速率较小,盆地处于欠补偿状态,沉积了碳酸盐缓坡型鲕粒滩和生物碎屑滩;在卡尼期中期,相对海平面上升速率等于海绵礁生长速率,海绵礁持续保持垂直向上的生长状态,形成了高度达100余米的塔礁;在卡尼期晚期,相对海平面上升速率大于海绵礁生长速率,礁顶的水深逐步变大,导致礁体被淹溺致死,从而在卡尼期形成了鲕粒灰岩滩-生物碎屑滩-海绵礁灰岩-页岩的向上变细、变深的沉积序列,显示了前陆盆地早期碳酸盐缓坡和海绵礁生长并被淹没的特有模式.本次研究成果表明龙门山前陆盆地的底部不整合面和碳酸盐缓坡、海绵礁的淹没过程是扬子板块西缘印支期造山楔逆冲构造负载的挠曲变形的产物,显示了在卡尼期松潘-甘孜残留洋盆的迅速闭合和造山楔构造负载向扬子板块的推进过程.     

川西北晚三叠世卡尼期硅质海绵礁-鲕滩组合的沉积相分析

川西北晚三叠世卡尼期生物礁-鲕滩组合属于马鞍塘组（汉旺组）,分布于现今龙门山边缘的绵竹、安县、江油辖区,是作者于1975年带领地质填图小组发现的。文中通过对研究区生物礁进行微相分析,以及与世界同类生物礁对比,认为研究区的生物礁是以六射海绵为主的硅质海绵障积作用与以蓝细菌为主形成的凝块石粘结作用共同造礁,是一种深水粘结-障积型生物礁丘,也是灰泥基质支撑的生物礁。通过微相分析,尤其与世界镶边陆架模式及缓坡模式的标准微相对比,确定了研究区生物礁群的生长基底（鲕粒滩及生屑滩）不仅是形成于缓坡,而且是形成于同斜缓坡。川西北卡尼期同斜缓坡的推论、生物礁窗模式的建立及沉积相古地理图的编制,是认识川西北晚三叠世早期大地构造格局和沉积环境的依据。     

川西北晚三叠世海綿点礁组合的岩石学特征

作者自1975年以来对川西北晚三叠世海绵点礁的分布作了详细的普查,并进行了野外及室内岩石学、古生态及沉积相的初步研究。本文只涉及对点礁组合的岩石学方面的初步认识。一、点礁组合的地质简况这一海绵点礁组合分布于四川盆地西北部绵竹县及安县一带(图1),其层位属于上三叠统卡尼阶汉旺组,造礁生物主要是海绵,粘结生物是蓝—绿藻。礁的高度一般     

四川盆地上三叠统马鞍塘组沉积相

上三叠统马鞍塘组是四川盆地最重要的勘探层系之一。通过12条露头和10口取心井的岩石学特征分析,结合480口钻井测井相分析和2500km二维地震测线解释,系统探讨了其沉积相类型、分布、相模式及其控制因素。结果表明,四川盆地上三叠统马鞍塘组由南向北依次发育礁滩相、潟湖相、潮坪相和三角洲相。礁滩相主要沿着盆地西部龙门山造山带分布,潮坪相和潟湖相主要分布于盆地中部,而三角洲相主要分布于盆地西北部和中部。3大因素控制着马鞍塘组沉积相的形成,即古地形平缓、碳酸盐生产率低和古基准面变化速率低。马鞍塘组发育鲕粒滩、生屑滩、生物礁和三角洲砂体4类储集层和澙湖相烃源岩,储集层与烃源岩纵向上有效配套,构成有效生储盖组合。     

印支期龙门山造山楔推进作用与前陆型礁滩迁移过程研究

马鞍塘期龙门山前陆盆地是印支期造山楔加载于扬子地台西缘而形成的挠曲前陆盆地。根据地表露头、钻孔剖面和地震反射剖面资料,本文通过分析前陆盆地早期前陆缓坡型鲕粒滩-硅质海绵礁组合在时间和空间上的迁移规律,标定了卡尼期龙门山造山楔的推进速率。结果表明:卡尼期马鞍塘组是分布于底部不整合面之上的第一套地层单元,在垂向上前陆型鲕粒滩-硅质海绵礁组合显示为鲕粒灰岩滩-生物碎屑滩-硅质海绵礁灰岩-泥页岩的向上变细的沉积序列,记录了前缘隆起边缘碳酸盐缓坡和海绵礁的构建和淹没过程,反映了在相对海平面的持续上升中鲕粒滩-硅质海绵礁被淹没致死的过程。在横向上,盆地结构显示为西厚东薄,并向西倾斜的不对称盆地,由西向东依次分布了深水盆地、碳酸盐缓坡和海绵礁和浅水滨岸带等沉积物类型,显示了从龙门山造山楔向前陆一侧具有泥页岩向鲕粒滩-硅质海绵礁的变化特征。其中鲕粒滩-硅质海绵礁丘组合发育于15～30m深度的前陆同斜缓坡上,呈面向西的条带状展布,其走向线与龙门山冲断带的走向大致平行。并可将其划分为7个鲕粒滩-硅质海绵礁相带,表明卡尼期硅质海绵礁丘和滩沿底部不整合面向南东方向的前陆缓坡超覆,其超覆线和相带的走向与龙门山冲断带的走向平行,显示了7条硅质海绵礁丘和滩是随着相对海平上升过程而向南东方向的前陆缓坡超覆过程中逐次形成的。卡尼期硅质海绵礁迁移速率为18mm·yr-1,其与龙门山造山楔推进速率(15mm·yr-1)基本一致,表明印支期龙门山逆冲楔推进速率与前陆鲕粒滩-硅质海绵礁丘迁移速率具有明显的耦合关系。据此,本次提出了龙门山前陆盆地早期前陆型碳酸盐缓坡和硅质海绵礁的迁移模式,其形成的过程为:龙门山造山楔于卡尼期初始构造负载于扬子板块西缘,导致了前陆地区的挠曲沉降,形成了前陆盆地,驱动了相对海平面的持续上升,前陆盆地处于欠补偿状态,当相对海平面上升速率与硅质海绵礁生长速率相同时,在15～30m深度的前陆同斜缓坡上发育了鲕粒滩-硅质海绵礁丘组合,随着龙门山造山楔不断地的向前陆地区推进,前陆盆地内相对海平面持续上升,逐次在前陆缓坡上15～30m深度的的位置开启了新的硅质海绵礁群的生长窗,形成了本区卡尼期7条带状展布的鲕粒滩-硅质海绵礁丘组合。因此,硅质海绵礁的淹没过程和迁移过程是龙门山造山楔向扬子克拉通推进过程的沉积响应,显示了在卡尼期-诺利期松潘-甘孜残留洋盆的迅速闭合和逆冲楔构造负载向扬子板块推进的动力学过程。     

华南二叠系生物礁的地层学意义初探

笔者于1982年研究湘甫上二叠统剖面时,发现郴县华塘乡三合、桐木桥、太排冲长兴组发育生物礁,具有明显岩隆地貌,南北线状断续延伸,长达40公里。礁体由浅灰色块状礁灰岩组成,造架生物为串管海绵;粘结生物有古石孔藻、管壳石;附礁生物有腕足类、有孔虫、钙藻等。二叠系生物礁遍及华南,空间分布不连续,时间延伸从西南往东北,层位渐趋抬高。因生物组合相似,岩石类型及基本层序可以对比。华南二叠系生物礁具有穿时性,持续性,还具有三度空间地层体的客观物质单位—组的性质。     

湘南上二叠统长兴组生物礁基本特征

湘南生物礁发育于上二叠统长兴组。该礁体的岩石组合类型有:骨架岩、障积岩、粘结岩等。组成礁体的生物极为丰富,类型繁多。造架生物有:串管海绵、纤维海绵、Tabulozoan、水螅类、四射珊瑚等。粘结生物有:Archaeolithoporella、Tubiphytes、Tabulozoan及蓝绿藻。附礁生物有:腕足类、有孔虫等。礁体发育大致可以分为四个阶段:萌芽期、发育期、繁盛期和衰亡期。从礁体的发育关系来看,具有海侵过程中向岸推移的趋势。     

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统成礁背景分析

自塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统良里塔格组发现生物礁滩作为重要储集层后,有关礁的形态和规模一直存在较大的争议。本研究解析该地区礁的古生物组合、古生态结构和沉积环境,以此为基础系统论证生物礁的沉积序列。礁的建造方式可归属于珊瑚骨架礁丘、层孔虫—海绵骨架礁丘、海绵—层孔虫骨架礁丘以及管孔藻—层孔虫骨架礁丘几种生态类型,这些骨架礁丘无论从造礁生物多样性、生态组合特征以及造礁规模,皆不同于前时代的前寒武纪叠层石礁、寒武纪古杯礁、早奥陶世的灰泥丘和托盘海绵礁,而呈现出单个礁体厚度大、发育旋回多之特点,多期礁体的垂向叠加、横向迁移造成礁体叠置连片, 形成了呈条带状展布的大型生物礁群。     

四川盆地开兴期生物礁及礁型气藏

长兴期是地质历史上四川盆地一次重要的成礁期，礁体星罗棋布，大小悬殊，形式多样。按礁生长的环境，长兴组生物礁可以分为三类：台缘礁、点礁和塔礁，分别形成于开阔海台地边缘、浅水台坪和较深水台洼区，发育期分别为长兴早期、中期和晚期。礁相以海绵为主要造架生物、以蓝绿藻和管壳藻等为粘结生物，附礁生物以苔藓、棘皮和有孔虫为主。礁体在分布上多受断裂控制。由于成岩早期溶蚀和混合水白云岩化，孔隙度大为改善，具备独立形     

世界二叠纪生物礁的基本特征及其古地理分布

世界上早二叠世生物礁分布于泛大陆的西北陆棚、乌拉尔山脉的西侧、美国的二叠盆地等地,并集中分布于前两个地区。其早期,以Palaeoaplysina礁或Palaeoaplysina和叶状藻礁占优势,而至晚期则形成以Shamovella (Tubiphytes)和苔藓虫为骨架的礁。中二叠世栖霞期的礁仅发现于北美格拉斯山脉、帕米尔和我国的阿尔格山等地。茅口期的礁是世界上最发育的生物礁之一,北美瓜德罗普山脉的二叠纪礁已成为世界上最典型的礁,其相带分异之清晰堪称为世界之最。北非突尼斯的礁也是研究程度较高的礁之一。中二叠世的礁以海绵、苔藓虫、Shamovella的大量出现为特征,古石孔藻、Shamovella和笛苔藓虫是常见的包覆生物。晚二叠世生物礁分布于欧洲镁灰岩统盆地、特提斯海西缘和最北缘的陆棚以及特提斯海域内的一些地体。我国晚二叠世礁十分发育,成为世界二叠纪礁的一个亮点。礁内的造架生物以珊瑚海绵为主,包括房室海绵和纤维海绵,古石孔藻和Shamovella (Tubiphytes)作为常见的包覆联结生物。     

川东北地区二叠系长兴组生物礁类型及控制因素

川东北地区二叠系长兴组生物礁内蕴含大量的天然气,为该区主力储层之一。长兴组生物礁类型有台地边缘礁和浅缓坡生物礁,均出现在高位期,主要分布在梁平-开江陆棚两侧。陆棚东侧是以普光地区为代表的台地边缘礁,西侧是以元坝地区为代表的浅缓坡生物礁。与浅缓坡生物礁相比,台地边缘礁具有规模大、期次少、造礁生物相对单一的特点。生物礁类型的差异主要受控于构造作用和沉积作用,构造作用的差异决定了生物礁发育的潜力,而沉积作用则决定了生物礁的规模。     

四川盆地上二叠统沉积相及其构造控制

前言四川盆地上二叠统区域沉积相的研究,前人做了大量的工作。始自刘鸿允的《中国古地理图》(1945),历经地质矿产部石油地质综合大队《中国南方二叠系沉积相及含油气性远景研究报告》(1982),《四川石油管理局地质勘探开发研究报告》,而至关士聪的《中国海陆变迁,海域沉积相与油气》(1984)等,已基本查明了,晚二叠世沉积相沿康滇古陆呈南北向带状分布。由西向东依次为:大陆和海底火山喷发相、冲积相、陆海过渡相、局限台地相、开阔台地相及浅海盆     

川东-鄂西地区二叠纪生物礁成因类型及潜伏礁预测

从相对海平面升降对礁生长发育控制的角度建立新的生物礁成因分类 (进积礁、并进礁和退积礁 ) ,据此描述川东—鄂西地区二叠纪生物礁的属性 ,认为该区进积礁和退积礁并存。根据礁体的进积和退积方向对潜伏礁进行预测 ,指出鄂西地区见天坝礁群的东南侧应该存在层位相当于长兴组三段的潜伏礁带 ,华蓥山—川东成礁带以西可能存在层位相当于长兴组三段顶的潜伏礁带。     

西秦岭中志留统“硅、灰、泥岩”型层控铀矿的沉积特征及控矿条件

本文详细研究了西秦岭南带中志留统“硅、灰、泥岩”型层控铀矿含矿岩系的沉积相类型及特征,查明了本区中志留世各期的岩相古地理特征。着重讨论了铀矿田内控矿的地质条件。     

四川广元──陕西宁强间下志留统生物礁

川西北广元-陕西宁强间下志留统巨厚的暗色泥岩地层中赋存有数以百计的生物礁，包括堤礁、点礁、堤状点礁群、生物岩丘、灰泥丘、层状岩丘，出露好，大小不一。礁是在浅水陆棚泥岩相的基础上发育起来的.造礁生物主要为横板珊瑚属的链珊瑚和蜂窝珊瑚及泡孔目的皮壳状、半球状苔藓虫。礁发育的基底主要为泥基质疙瘩状灰岩，也可以是生屑滩、近基风暴岩和淹没的潮坪层纹石灰岩。礁的衰亡以淹死型为主，少数为旱死型。在广元河湾场地区的河深１井钻遇礁组合５３.５５ｍ，中途测试有气浸显示、川南井下亦钻遇生物灰岩、生清灰岩（可能即为生物礁），见沥青充填裂隙、晶洞。包绕礁体的暗色泥岩有机炭丰度高。因之，志留系生物礁有希望成为四川盆地潜在的油气勘探目的层。     

四川盆地长兴期生物礁及礁型气藏

长兴期是地质历史上四川盆地一次重要的成礁期，礁体星罗棋布，大小悬殊，形式多样。按礁上长的环境，长兴组生物礁可以分为三类：台缘礁、点礁和塔礁，分别形成于开阔海台地边缘、浅水台坪和较深水台洼区，发育期分别为长兴早期、中期和晚期。礁相以海绵为主要这架生物、以蓝绿藻和管壳藻等为粘结生物，附礁生物以苔藓、林皮和有孔虫为主。礁体在分布上多受断裂控制。由于成岩早期溶性和混合水白云岩化，孔隙度大为改善，具备独立形成储集体和成型气藏的成不条件，钻探成功率高，是目前四川盆地东部主要勘探目标之一。     

大地构造对上扬子区志留纪生物礁分布及发育的控制

根据上扬子板块的基底特征，及板块边缘特征等不同大地构造单元演化特征入手，分别对上扬子板块基底地貌、板块边缘构造及板内不同构造单元控制志留纪古沉积环境及生物礁发育演化进行了论述。在上扬子板块的北缘（南秦岭构造带），为被动大陆边缘，沉积环境适于生物礁发育，类型较多。而板块西缘（金沙江构造带）为主动大陆边缘，在岛弧区发育部分点礁以及生物层；板块内部受古隆起影响的地区（川西北、川东南、黔北），形成缓坡沉积环境，在浅缓坡区生物礁十分发育，类型众多；但是板内深断裂（龙门山，二郎山-攀西裂谷带）边缘生物礁不甚发育，仅见生物层-小型点礁组合。志留纪时，上扬子板块受全球海平面变化的影响明显，至Ｗｅｎｌｏｃｋ期后，大部分地区因海平面下降而无沉积。但是在板块边缘凹陷区，因区域构造的影响，全球海平面波动对其影响不大，Ｗｅｎｌｏｃｋ期后继续接受沉积且发育生物礁。     

南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析

南海盆地经历了断陷、坳陷和区域热沉降等演化过程。古新世—早渐新世,包括南沙地块在内的古南海北部陆缘的岩石圈伸展作用导致断陷湖盆的形成,局部遭受海侵。该期仅在古南海北部陆架和陆坡地区具备形成生物礁的条件。晚渐新世—中中新世,由于洋壳扩张南海盆地形成,南沙地块漂移到现今位置。随着海水大面积入侵,早期形成的断阶高部位成为水下隆起,岩石圈伸展引起的地幔岩浆喷发,形成水下火山高地,为生物礁的形成创造了地形地貌条件。在物源供给不足的地区,出现适于生物礁发育的温暖、透光、洁净、具有正常盐度的浅水环境,生物礁繁盛。从南海盆地演化和生储盖等地层层系形成时间上看,生物礁具有有利的生储盖配置关系和油气运聚条件。晚中新世-全新世区域热沉降形成全区统一的区域盖层,南海生物礁油气藏得以保存。上述情况决定了南海盆地生物礁具有很大的油气勘探潜力。     

龙门山造山带晚三叠世构造隆升的分段性及层序充填响应

川西类前陆盆地与龙门山造山带为一个典型的盆—山系统。从川西地区的层序充填特征出发,分析了龙门山造山带晚三叠世隆升作用与川西类前陆盆地充填过程的耦合关系。认为盆内充填的由砂砾岩组成的类磨拉石建造和三个结构明显的构造层序,反映了龙门山晚三叠世隆升强度的幕次变化;同时盆地北部、中部和南部地区层序结构的差异性揭示了龙门山造山带...