塔中地区中—晚奥陶世两大沉积相——碳酸盐岩台地相和陆棚相

<正> 早奥陶世,塔中地区为统一的开阔的碳酸盐台地,沉积一套巨厚的以石灰岩、白云质灰岩和灰质白云岩夹白云岩地层。下奥陶统沉积后,发生构造变形和抬升暴露,塔中低凸起形成,在其主体部位,下奥陶统顶部遭部分剥蚀。中奥陶世,以塔中低凸起为中心,中央高,南北两侧低,形成了碳酸盐台地—开阔陆棚的沉积体系。晚奥陶世,随着地壳整体下沉,海平面上升,碳酸盐台地逐渐收缩,陆源泥质沉积不断进积,但陆棚水体变浅,形成了碳酸盐台地—混积陆棚—开阔陆棚为特征的沉积体系。概括起来,塔中地区这两种前后发育的沉积体系包括了两个大的沉积相类型,即碳酸盐台地相     

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...     

中国南方上震旦统灯影组中的古喀斯特洞穴磷块岩

晚震旦世,在中国南方存在一个大的碳酸盐台地,即大扬子台地。近来,在大扬子台地的次级单元-鄂西台地南北两侧边缘带的灯影组白云岩中发现古喀斯特洞穴磷块岩。北缘以湖北省南漳县的王家堡为代表,古喀斯特洞穴磷块岩不规则地分布于自灯影组上、下段之间的侵蚀面到其下约70m范围内。位于台地南缘的湖南大庸张家溪,古喀斯特洞穴磷块岩也产于灯影组下段白云岩内,据古生物学及地层学研究,张家溪灯影组下段上部白云岩中的洞穴磷块岩形成于早寒武世早期。古洞穴磷块岩的发现,证明灯影早期末有一次普遍而强烈的地壳运动,灯影晚期海侵的初期是晚震旦世除陡山沱期外的又一重要成磷期。     

扬子地台北缘震旦系灯影组地球化学特征及其对热水沉积暗示

震旦系灯影组在扬子地台北缘广泛分布,其岩性主要为白云岩、硅质白云岩和少量硅质岩。为探讨灯影组沉积时期的氧化还原状态并对热水沉积作用的暗示,分析了白云岩、硅质白云岩和硅质岩的微量稀土元素特征。结果表明,这3类岩石均呈现负的Ce异常,其V/Cr2、Ni/Co5、V/(V+Ni)为0.6~0.84,表明灯影组沉积于弱氧化的浅水碳酸盐岩台地环境。另外,白云岩、硅质白云岩具有明显的正Eu异常、U/Th1,与海水稀土元素分布特征相比,其Ce负异常和轻稀土亏损程度明显减弱。上述特征及前人对灯影组硅质岩的Si-O同位素温度的计算结果表明,灯影组沉积时期有海底热水的混合。晚元古代晚期震旦纪扬子北缘处于裂谷构造环境,在由裂谷活跃期向平静期演化的过程中,其表现形式也由活跃的火山活动转化为热水喷流事件。灯影组即是在扬子北缘裂谷演化相对平静时期沉积的一套浅水碳酸盐岩,混合了海底喷流热液。     

雪峰陆内多期复合造山带震旦—三叠纪沉积演化特征

笔者通过对雪峰及其两侧震旦纪—三叠纪的地层沉积特征进行相关的野外调查和室内总结,基本明确了雪峰地区自震旦纪以来的隆凹变迁规律。根据雪峰地区的隆凹特征及古地理属性将雪峰地区震旦纪—三叠纪的构造沉积演化历程划分为五大阶段,分别为早震旦世—中奥陶世的斜坡-陆棚-盆地阶段;晚奥陶世—晚石炭世的隆起剥蚀阶段;二叠纪的碳酸盐岩台地阶段;早三叠世的碳酸盐质陆棚阶段和中三叠世—白垩纪的隆起—陆相山间盆地阶段。笔者从沉积角度证明雪峰的演化属性并非一个古陆区,而是一个多期复合叠加的陆内造山带。     

中扬子地区晚震旦世-早寒武世沉积特征及岩相古地理

中扬子地区指青峰-湘广断裂带以南,湘黔桂海盆以北,鄂西恩施-龙山一线以东的湖北省和湖南省的大部分地区。根据中扬子地区上震旦统-下寒武统十余条代表性剖面的沉积特征及其横向展布规律,应用等时面优势相成图方法编制了晚震旦世的陡山沱期、灯影期,早寒武世的筇竹寺期、沧浪铺早期、沧浪铺晚期、龙王庙期共6幅岩相古地理图。中扬子地区上震旦统发育了从碳酸盐潮坪、开阔台地、浅滩、台地边缘、斜坡到台地前缘盆地等沉积,下寒武统下部主要为细碎屑岩和碳酸盐岩组成的混合型浅海陆棚沉积,上部变成碳酸盐潮坪、开阔台地、台缘斜坡和台缘盆地沉积。晚震旦世岩相古地理格局由碳酸盐台地(鄂中台地)和南边的台缘盆地组成。由于地壳差异性升降运动,晚震旦世陡山沱期岩相古地理格局发生了急剧变化。早寒武世早-中期岩相古地理格局由鄂中古陆、围绕古陆的碳酸盐潮坪、陆棚及南边的陆棚边缘盆地组成。早寒武世中-晚期岩相古地理格局由碳酸盐潮坪、开阔台地、台缘斜坡和台缘盆地组成,该地区主体进入碳酸盐台地演化阶段。     

中国南方上震旦统灯影组中的古喀斯特洞穴磷块岩

晚震旦世,在中国南方存在一个大的碳酸盐台地,即大扬子台地。近来,在大扬子台地的次级单元—鄂西台地南北两侧边缘带的灯影组白云岩中发现古喀斯特洞穴磷块岩。北缘以湖北省南漳县的王家堡为代表,古喀斯特洞穴磷块岩不规则地分布于自灯影组上、下段之间的侵蚀面到其下约70m范围内。位于台地南缘的湖南大庸张家溪,古喀斯特洞穴磷块岩也产于灯影组下段白云岩内,据古生物学及地层学研究,张家溪灯影组下段上部白云岩中的洞穴磷块岩形成于早寒武世早期。古洞穴磷块岩的发现,证明灯影早期末有一次普遍而强烈的地壳运动,灯影晚期海侵的初期是晚震旦世除陡山沱期外的又一重要成磷期。     

四川地区早志留世岩相古地理

四川地区早志留世沉积岩系形成于晚奥陶世-早志留世的前陆盆地演化阶段。早志留世龙马溪期主要为局限的深水陆棚环境。小河坝期表现为浅水陆棚的扩展和深水陆棚的萎缩,沉积分异作用加剧,呈现出碳酸盐台地、浅水陆棚、深水陆棚共存的古地理格局。韩家店期主要为潮坪-浅水陆棚沉积。早志留世四川地区表现为沉积盆地充填变浅和海退式的演化趋势,具多物源的混合型陆棚沉积性质,沉积体系展布和沉积演化主要受包括黔中古隆起在内的前陆隆起带的NW方向扩展作用控制。有利储集体的发育主要取决于沉积环境,浅海砂坝和碳酸盐台地边缘相是有利的储集相带,如川东地区的“小河坝砂岩”和川南及川北地区发育的生物礁灰岩。     

湖北兴山早奥陶世沉积环境

兴山下奥陶统由西陵峡组、南津关组、分乡组、红花园组、大湾组和牯牛潭组组成。岩石类型包括泥晶灰岩、生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、内碎屑灰岩、白云岩等,为一套典型的台地或沉没台地型陆表海碳酸盐沉积。颗粒灰岩在剖面中占绝大多数,其中,鲕粒灰岩、内碎屑灰岩和多数生物碎屑灰岩均为亮晶方解石胶结。鲕粒和砂屑的粒度参数和曲线分布特征说明,砂屑和鲕粒在形成过程中均经历了较强的水动力搬运或搅动。早奥陶世从西陵峡组沉积开始到牯牛潭组沉积结束,沉积环境经历了从局限台地潮坪环境到开阔台地再到浅海陆棚的演化。其中,潮坪环境包括云坪、灰坪、灰云坪等,而开阔台地环境为各种颗粒滩和生物礁。环境的演化反映了从早到晚海水逐渐加深的过程。     

中上扬子地区晚奥陶世岩相古地理及其油气地质意义

中上扬子地区上奥陶统主要发育庙坡组、宝塔组、临湘组(涧草沟组)、五峰组和观音桥组。笔者通过对研究区野外露头及钻井剖面的考察,总结前人研究成果,利用岩石学、古生物学、生态学及室内分析等方法将其划分为潮坪相、浅海陆棚相和深水盆地相3种沉积相类型。潮坪相以沉积灰岩、白云岩、钙质粉砂岩和粉砂岩等为特征。浅海陆棚相主要沉积龟裂纹灰岩、瘤状灰岩、页岩和粉砂质页岩。深水盆地相主要岩性为黑色碳质页岩、粉砂质页岩与硅质页岩,产以营漂浮生活的笔石为主的生物组合。岩相古地理研究表明,晚奥陶世桑比-凯迪早中期,受加里东构造运动影响,华南板内碰撞挤压作用显著,汉南隆起、川中隆起、川西-滇中-黔中-雪峰隆起不断抬升扩大,中上扬子地区表现为海平面相对上升,原本镶边型碳酸盐台地被淹没,沉积了大范围的浅海陆棚相龟裂纹灰岩和瘤状灰岩。凯迪晚期-赫南特期,隆起面积继续扩大,构造围限作用加剧,中上扬子地区发育大面积黑色碳质页岩、粉砂质页岩和硅质页岩。尤其川东南宜宾-泸州,川北旺苍-南江及黔北渝东武隆道真地区五峰组黑色碳质和硅质页岩,具很好的生烃潜力,应视为下一步烃源岩及页岩气勘探开发的重点研究区域。     

塔里木盆地中-上奥陶统浊积岩物源分析及大地构造意义

通过地表露头及钻井取心的浊积岩沉积特征观察及古流向分析、砂岩主量元素化学成分分析及地震相分析,提出塔里木盆地奥陶系陆源碎屑浊积岩主要发育于塔东地区及塘古兹巴斯坳陷的上奥陶统之中,其浊流沉积物源主要来自盆地东南侧的阿尔金岛弧、其次来自盆地西南侧的库地活动陆缘隆起;仅盆地东北缘却尔却克山地区出露的中奥陶统顶部的却尔却克组下部陆源碎屑浊积岩的物源区,主要来自其北侧的库鲁克塔格被动陆缘隆起(台地隆起剥蚀区)。综合分析认为,晚奥陶世发生于板块南缘的阿尔金岛弧及库地活动陆缘隆起与塔里木板块的碰撞挤压运动产生的大量陆源碎屑物源,导致了板块内部多个孤立碳酸盐台地的逐步消亡及板块南部浊流盆地群的形成。     

大巴山地区早古生代黑色岩系岩相古地理及页岩气地质意义*

大巴山地区早古生代发育下寒武统水井沱组(巴山组—鲁家坪组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套黑色岩系。沉积学研究表明,2套黑色岩系均发育于扬子北缘被动大陆边缘盆地之上,早期快速海侵,沉积环境以深水陆棚为主,晚期随着海平面下降逐渐变为浅水陆棚沉积,局部发育滩礁沉积。早寒武世和晚奥陶世—早志留世,研究区均处于被动大陆边缘盆地,基底不平整,陆架边缘呈现多个小岛阻隔的古地理格局,但两者的形成机制却完全不同:早寒武世的构造格局沿袭了陡山沱期的地堑和地垒分布格局,地垒处表现为局部隆起或水下潜隆;晚奥陶世—早志留世的构造格局则与扬子板块向华北板块俯冲有关,是在扬子北缘被动大陆边缘基础上发育起来的前陆隆起。这种受限的滞留海域有利于形成厚度大、有机碳含量高(2%~6%)、脆性矿物含量高(40%~65%)的富有机质页岩,虽然其是页岩气勘探的有利目标层系,但仍需加强构造保存条件的研究。     

西秦岭西成铅锌矿田赋矿安家岔组碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭西城铅锌矿田秦岭型铅锌矿床产于中泥盆统碳酸盐岩和细碎屑岩系中,经热液沉积或热液沉积改造而成。厂坝—李家沟特大型铅锌矿床附近安家岔组地层受区域变质和接触热变质作用的影响,变质程度较高的黑云母石英片岩分布广泛。对厂坝—李家沟特大型铅锌矿床赋矿安家岔组黑云母石英片岩开展碎屑锆石U-Pb定年,查明安家岔组地层时代应晚于(401±6) Ma;结合岩石地球化学分析,认为其沉积构造环境以活动大陆边缘为主,可能为早—中泥盆世扬子板块北缘断陷盆地沉积的产物,沉积碎屑物源来自扬子克拉通与北秦岭地区。     

南秦岭寒武-奥陶纪碳酸岩台地演化

南秦岭早古生代碳酸岩台地属于扬子板块北部被动大陆边缘。台地经历了３个演化阶段:①下-中寒武统缓坡沉积阶段；②中寒武统-下奥陶统镶边陆棚沉积阶段；③中-上奥陶统混合陆棚沉积阶段。下志留统的进积陆源碎屑沉积淹没了全区。从台地相带的展布规律和古地理轮廓推测，早古生代时台地北侧可能存在一个已消失了的古陆。     

华北陆台晚古生代岩相古地理

位于天山-阴山、昆仑山-秦岭两大纬向构造带之间的华北陆台。在稳定地壳基底上逐渐发展形成晚古生代多旋回克拉通大型含煤盆地。加里东运动使陆台缺失O₃-C₁沉积，晚石炭世至晚二叠世陆台为海陆交互相滨海、湖泊、三角洲沉积，随着古地理环境演变,陆台各沉积古地理环境在时、表现为由老至新、自北向南迁移。     

塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区寒武纪-奥陶纪沉积特征及演化

库鲁克塔格地区保存了相对完整的寒武纪-奥陶纪沉积地层,其沉积特征及演化规律的研究,对塔东地区寒武系-奥陶系油气勘探具有重要意义。通过库鲁克塔格地区详细的野外地质调查,结合前人相关研究成果,对该区寒武系-奥陶系沉积体系、沉积模式及演化规律的研究表明,寒武纪时期,库鲁克塔格地区经历了一次大的海侵-海退旋回,南、北两区沉积具有相似性。寒武纪早期的快速海侵导致南、北两区均发育陆棚相-深水盆地相沉积;寒武纪晚期,在逐渐海退的背景下,南、北两区开始出现沉积分异。奥陶纪,经历了新一轮大的海侵-海退旋回,南北两区沉积差异显著。北区从早奥陶世到晚奥陶世,发育台地边缘斜坡相-广海陆棚相-缓斜坡相-台地边缘礁滩相-开阔台地相相序,构成整体向上变浅的碳酸盐岩沉积层序;而南区发育深水盆地相-陆棚斜坡相-浊流盆地相-碎屑陆棚相相序,形成一套巨厚的深水复理石建造。库鲁克塔格地区寒武纪时期发育缓坡型碳酸盐岩台地,因台地不断向南构筑以及断裂活动,导致奥陶纪晚期台地边缘快速变陡,并在经历斜坡相快速堆积填平补齐之后,重新演变为缓坡型碳酸盐岩台地。晚奥陶世,由于周缘构造活动影响,却尔却克山-雅尔当山一带下沉,逐渐向远端变陡缓坡型碳酸盐岩台地演化。     

塔里木盆地轮南地区奥陶系沉积储层研究新进展

近期轮南奥陶系沉积储层研究取得了几个方面的重要进展:发现了两期三套风化壳岩溶储集系统,其中海西期一套,存在于奥陶系顶部,加里东期两套,存在于奥陶系内部;确定了轮古东奥陶系储集层为风化壳岩溶缝洞性储层;发现了桑塔木组礁滩相储集层。桑塔木组沉积早期轮南地区具有成礁环境,局部发育有小型生物礁;修正了以往对奥陶系沉积相的划分,将奥陶系碳酸盐台地边缘的位置东移30km;提出了奥陶系内部风化壳储层形成的热沉降机制,认为晚奥陶世早期塔里木盆地存在一次热升降运动,该运动使轮南地区发生不均衡抬升,奥陶系良里塔格组出露剥蚀,形成轮南地区广泛分布的风化壳岩溶储集系统,从而揭示了轮南地区奥陶系更为良好的勘探前景。     

下扬子地区早古生代晚期前陆盆地沉积特征与盆山过程

下扬子地区从晚奥陶世开始沉积特征发生了明显转变,从浅海相转变为三角洲相沉积.这一沉积特征转变与早古生代晚期经历的强烈造山事件密切相关.通过下扬子地区晚奥陶世到志留纪沉积序列的沉积学和碎屑锆石年代学研究,揭示沉积盆地的性质及其时空演化过程,探讨沉积盆地发育与造山带隆升剥蚀之间的关系.下扬子地区早古生代晚期沉积学特征从东南向西北岩性由岩屑砂岩变为石英砂岩,粒度由粗粒变为细粒;沉积厚度等值线具有明显的不对称性,靠近东南等值线密,且沉积厚度大;往西北等值线稀疏,且沉积厚度小;沉积中心呈狭长带状分布,并从东南向西北方向迁移;具有前陆盆地的沉积特征.上奥陶统到中志留统的碎屑锆石以900～720Ma的年龄为主,指示物源以下伏新元古代晚期裂谷层序为主;从早志留世高家边组开始,450～420Ma碎屑锆石年龄出现并逐渐增多,表明同造山岩浆岩被剥露地表并开始提供物源;碎屑锆石中没有出现明显的代表华夏地块基底1.9～1.7Ga的特征年龄峰值,表明华夏地块不是下扬子地区早古生代晚期前陆盆地的主要物源区.下扬子地区前陆盆地从晚奥陶世开始沉降,晚奥陶世的构造沉降速率超过了沉积物的供给速率,前渊沉积了巨厚的浅海相泥岩夹粉砂岩和砂岩;晚奥陶世末造山带持续隆升并向西北方向扩展,沉积速率加快,沉积物粒度明显变粗,沉积相也由浅海相转变成三角洲前缘相;早志留世开始埋深较大的同造山岩浆岩开始遭受剥蚀,导致前陆盆地中450～420 Ma的碎屑锆石含量明显增加.