鸡西盆地白垩纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

鸡西盆地白垩系包括下白垩统滴道组、城子河组、穆棱组、东山组、猴石沟组及上白垩统海浪组等。白垩纪碎屑岩主量元素地球化学特征具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,说明白垩纪碎屑岩的源岩主要为长英质岩石。岩石的稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,其特征类似于上地壳特征。白垩纪碎屑岩微量元素的含量与上地壳微量元素的含量基本一致。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征和构造判别图解,可以认为,城子河组砂岩主要反映被动大陆边缘的源区构造背景,穆棱组砂岩反映活动大陆边缘源区背景,猴石沟组砂岩反映的源区为大陆岛弧源区构造背景。结合古水流方向和岩屑所反映的源区岩性特点,认为小兴安岭—张广才岭造山带构造杂岩是鸡西盆地白垩纪沉积碎屑岩的主要物源。但随着物源区剥蚀深度的增加,基底古老变质岩也占有相当的比重。     

黑龙江省东部残留盆地群早白垩世沉积相特征及演化

黑龙江省东部残留盆地群早白垩世主要充填滴道组（裴德组）、城子河组（七虎林组和云山组）、穆棱组（珠山组）和东山组。沉积相以冲积扇相、（扇）三角洲相、湖泊相、海相等为主。沉积相研究结果表明,滴道组以冲积扇及（扇）三角洲粗碎屑沉积为主,并伴随有火山岩分布,反映了盆地初始裂陷阶段的沉积环境特点;城子河组和穆棱组沉积时期,三江地区处于整体下沉阶段,现今残留的三江盆地、勃利盆地、鸡西盆地、虎林盆地、宁安盆地、鹤岗盆地和汤原断陷等为统一的近海拗陷盆地,张广才岭-小兴安岭及东三江和完达山地区是盆地主要物源供给区,平面上构成（扇）三角洲-滨浅湖-半深湖-湖底扇的沉积格局,并且伴随有多次海侵事件,海侵方向主要来自虎林盆地东部及绥滨坳陷北部;东山组沉积时期,盆地已明显萎缩,发育局限的（扇）三角洲-滨浅湖相沉积。     

鸡西盆地早白垩世城子河组和穆棱组物源分析

充分利用研究区的野外露头,特别是露头所显示的砾石排列方向和各种层理构造、地震资料、岩芯重矿物资料,系统分析了能够指示物源方向的4种参数-古水流方向,地震反射特征、重矿物稳定系数及组合分异特征、鸡西盆地早白垩世沉积特征,结果表明,这4种参数的匹配情况良好,总体显示城子河组时期盆地大致存在西部和东南部两个方向的物源,其中西部物源为主要物源区,分别从西北、西部以及西南3个方向供给盆地沉积物,东南部物源区为次要物源区,影响范围较小;穆棱组时期基本继承了城子河组时期的物源体系,只是源区相对后退,反映出从城子河组到穆棱组为水进和湖盆范围变大的过程,东南部物源的影响范围较城子河组时期变大。利用重矿物组合特征进行源区对比,认为盆地西部物源区为小兴安岭-张广才岭造山带,盆地东南部物源来自延吉褶皱带。     

黑龙江省东部绥滨坳陷下白垩统泥岩稀土元素地球化学特征

通过对滨参1井下白垩统泥岩的取样分析,认为黑龙江省东部绥滨坳陷下白垩统泥岩的稀土元素具如下地球化学特征：（1）各组泥岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式都表现出轻稀土相对于重稀土明显富集和具有明显负Eu异常的特点，但∑REE、∑LREE/∑HREE、LaN/YbN 、LaN/SmN、GdN/YbN、Eu/Eu*、Ce/Ce*和（La/Yb）UCC等参数则显示出明显的不同，反映了泥岩形成时的物源有差别。滴道组和城子河组的物源可能主要为绥滨坳陷南部桦南隆起地区的花岗岩、东南部宝清地区的沉积岩和东部东三江盆地的沉积岩；穆棱组和东山组物源可能主要为绥滨坳陷东南部宝清地区的沉积岩和东部东三江盆地的沉积岩。在穆棱组和东山组沉积期，还可能有来自下地壳或幔源的深部物质加入，导致物源发生了很大的变化。（2）Ce/Ce*和Ceanom指数显示绥滨坳陷早白垩世各组泥岩的古环境均为还原环境，对油气生成十分有利。（3）绥滨坳陷早白垩世为大陆边缘环境，其构造演化过程为活动-稳定-活动。     

虎林盆地北部坳陷中、新生代碎屑岩源区构造背景与物源区分析

虎林盆地北部坳陷地层包括下白垩统裴德组、下云山组、上云山组、珠山组，渐新统虎林组和中新统富锦组。北部坳陷砂岩-泥岩由常量、微量和稀土元素组成，揭示早白垩世砂岩-泥岩源区构造背景为活动大陆边缘，渐新统斗新统砂岩-泥岩多呈现出从活动大陆边缘向大陆岛弧转换的地球化学特征。结合沉积相特征和岩屑所反映的源区岩性特点，认为早白垩世时期物源主要来自于坳陷北部完达山造山带和南部古隆起；渐新统物源则主要来自盆地东北部的完达山造山带，并且碎屑岩的原始物质均来自上地壳。     

黑龙江省老黑山盆地下白垩统穆棱组砂岩地球化学特征及其地质意义

为研究黑龙江老黑山盆地下白垩统穆棱组砂岩的源岩属性和源区大地构造背景,在穆棱组进行系统取样,开展地球化学特征和显微镜下分析。研究结果表明：穆棱组砂岩主量元素显示Fe2O3的含量小于FeO,CaO的含量大于MgO的含量,稀土元素具有轻稀土富集、重稀土平坦、多数样品的δEu值具有负异常等特征,样品间微量元素的富集和亏损差异明显。相关系列判别图解表明穆棱组源岩未经沉积再循环作用,属于短距离搬运堆积,且源岩主要为来自上地壳的长英质岩石,但存在多个物源。结合砂岩地球化学特征和Dickinson图解及区域构造背景认为,物源区主要形成于印支运动晚期活动大陆边缘构造背景下的再旋回造山源区和基底隆起区,源岩主要来自于晚三叠世—早中侏罗世的长英质火山岩和侵入岩,而少量可能来自于晚二叠世的变质岩。     

黑龙江省东北部桦南隆起的隆升时期

黑龙江省东北部三江、虎林、勃利、鸡西、双鸭山、双桦等盆地与桦南隆起的关系对本区油气资源的勘探开发有重要的意义。从区域地层对比、海相古生物化石、盆地边界断裂以及地球物理MT剖面等方面对其进行了探讨,揭示黑龙江省东北部盆地群具有相同的演化历史,在城子河、穆棱期由东向西共同遭受海侵事件,现今盆地南界均为破坏性逆冲断层,综合认为各盆地在城子河、穆棱期为一统一的大陆边缘近海盆地--三江-穆棱盆地,桦南隆起尚未隆升。结合猴石沟组的古水流向、砂岩的物源区分析及砾岩砾石成分统计认为,桦南隆起应于东山组沉积期后隆升,并在猴石沟组沉积期已隆升一定高度,为周缘盆地提供物源,形成现今黑龙江省东北部地区的“盆岭格局”。     

黑龙江东部晚中生代盆地群构造层划分及构造沉积演化

黑龙江东部盆地群包括现今残留的三江盆地、勃利盆地、鸡西盆地、虎林盆地和宁安盆地等。根据地层间的不整合关系可将晚中生代盆地群划分为4个构造层, 盆地演化经历了3次不同背景下的伸展阶段和3次构造反转。构造层Ⅰ (绥滨组和东荣组) 发育于SN向断陷槽内; 构造层Ⅱ (滴道组、城子河组和穆棱组) 发育于NE-NNE向的弧后伸展走滑环境; 构造层Ⅲ (东山组) 沉积时期, 本区又发生一次伸展减薄裂解作用; 而构造层Ⅳ (猴石沟组、海浪组、七星河组和雁窝组) 则发育于NW-NNW向挤压环境, 充填一套粗碎屑沉积。黑龙江东部盆地群的形成和演化受蒙古-鄂霍茨克海碰撞闭合的影响和东部古太平洋板块的俯冲作用及若干外来地体的拼贴作用控制, 其中太平洋板块向大陆俯冲引起的局部地幔对流和岩石圈显著减薄的拆沉事件是盆地形成的主要动力学机制。     

鸡西、勃利盆地白垩纪砂岩的物源分析及构造意义

鸡西、勃利盆地白垩纪砂岩骨架矿物成分的模式分析显示：下白垩统城子河组和穆棱组砂岩的源区主要为切割型岛弧,结合古水流方向和砂岩地球化学特征研究,物源区主要为小兴安岭-张广才岭;上白垩统猴石沟组砂岩的源区主要为基底隆升和切割型岛弧。结合古水流方向和砾石的统计结果认为,鸡西、勃利盆地物源区主要为桦南隆起和密山隆起,以及小兴安岭-张广才岭。据白垩纪砂岩物源,晚白垩世砾岩成分,以及区域地质资料分析,下白垩统城子河组和穆棱组时期,鸡西盆地、勃利盆地和黑龙江东部各盆地为统一的原型盆地,早白垩世末期随着桦南隆起和密山隆起的隆升而破坏。并在晚白垩世早期已隆升,并为周缘盆地提供物源,形成现今黑龙江东北部地区的盆岭格局。     

碎屑矿物年代对佳木斯隆起隆升时间的制约

对佳木斯隆起周缘的勃利盆地和鸡西盆地中的早白垩世穆棱组和滴道组砂岩样品进行了系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学和碎屑白云母40Ar/39Ar同位素年代学研究。结果表明,滴道组和穆棱组沉积时期,没有500Ma或大于500Ma的来自佳木斯地块基底的年龄纪录,暗示佳木斯隆起在早白垩世穆棱组沉积时期尚未隆起。黑龙江东部盆地群为统一的原型盆地,结合对该区白垩纪砂岩的矿物组成和砾石统计的研究成果,认为早白垩世末东山组沉积以后佳木斯隆起开始隆升,猴石沟组沉积时期佳木斯隆起已经隆升到一定高度并为其周缘盆地提供物源,同时随着佳木斯隆起的隆升,原来早白垩世的统一盆地遭到分割破坏,形成诸多相对独立的盆地。     

黑龙江省东部早古生代晨明组物源区特征及其构造背景

为揭示黑龙江省东部早古生代晨明组沉积物源区特征及其沉积构造背景,对晨明组进行了地球化学特征研究。结果表明：晨明组岩石样品化学蚀变指数（I_CA）值和斜长石蚀变指数（I_PA）值较低、成分变异指数（I_CV）值中等偏高,指示晨明组沉积物来源于不成熟的物质源区,并经历了较弱的化学风化作用和活动构造背景下的初次循环;LREE富集、HREE稳定和明显的负Eu异常,指示沉积物源区物质具有明显的上地壳特征且沉积物源岩为长英质火成岩;主量、微量和稀土元素特征共同指示晨明组形成于活动大陆边缘环境或大陆岛弧环境。结合前人研究成果,判定晨明组沉积物来源于经历了弱-中等程度化学风化作用的早古生代花岗质岩,沉积构造背景可能为靠近大陆岛弧的活动大陆边缘环境。     

东昆仑黑海地区赛什腾组变质碎屑岩地球化学特征及其对物质来源的制约

东昆仑地区出露的赛什腾组为一套边缘前陆盆地沉积,是原特提斯洋在东昆仑地区俯冲消减到碰撞闭合的沉积记录。对赛什腾组的地球化学特征进行分析和研究,有助于深入理解物源区的类型和性质。本次对赛什腾组的沉积序列进行了详细研究,对典型样品进行了主量、微量及稀土元素地球化学分析和研究。研究结果显示,赛什腾组的变质碎屑岩原岩主要为杂砂岩,少量的岩屑砂岩和长石砂岩;其物源区大地构造背景主要为活动大陆边缘及大陆岛弧。赛什腾组主要来自陆源碎屑岩或中酸性岩浆岩等长英质物质来源区,并且在沉积过程中有白沙河岩组、小庙岩群、万宝沟群等古老沉积组分的加入。此外,原特提斯洋演化过程中形成的岛弧花岗岩,也为赛什腾组提供物质来源。     

拉萨地块西段尼雄地区拉嘎组物源示踪：来自碎屑岩地球化学的制约

拉萨地块西段缺失晚古生代岩浆岩,造成不能从岩浆岩角度探索其晚古生代地质演化,因此沉积岩的对比研究对理解拉萨地块晚古生代的差异演化过程至关重要。本文通过对尼雄地区上石炭统—下二叠统拉嘎组碎屑岩地球化学特征分析,试图揭示其物源特征及源区构造背景,提供拉萨地块晚古生代沉积岩对比分析的基础信息。尼雄地区拉嘎组一段和二段主量和微量元素特征略有差异,二段较一段CaO、Na_2O含量更高,V、Cr、Ni、Co及轻稀土含量也更高,反映二者沉积源区有一定差异。拉嘎组物源区的构造背景兼具被动大陆边缘与活动大陆边缘特征,并且二段较一段显示更强的活动大陆边缘亲缘性。结合区域地质资料,认为拉嘎组碎屑岩主要来自成熟的大陆源区,为冈瓦纳大陆北缘基底岩石及早古生代沉积岩的再旋回沉积,二段源区的少量酸性及基性物质组分对应于冈瓦纳大陆北缘泛非期及寒武纪岩浆活动。     

辽宁北部秀水盆地白垩系义县组泥岩地球化学特征及地质意义

沉积岩的地球化学特征蕴含了大量的地质信息,对于沉积环境的重塑及物源研究具有重要意义。通过对辽宁北部秀水盆地秀D1井义县组泥岩样品常量、微量及稀土元素等地球化学特征的研究表明:泥岩样品轻稀土元素富集,重稀土元素亏损严重,配分曲线"右倾",可见中等Eu负异常和微弱的Ce负异常,指示稳定的上地壳物源注入。盆地北东—东部的侏罗系、二叠系酸性侵入岩与义县组沉积岩具有较好的亲缘性,可能为其主要物源,源区构造背景主要为活动大陆边缘。B、Sr/Ba、La_N/Sm_N、V/(V+Ni)、Fe²⁺/Fe³⁺、Cu/Zn及Ce_anom等地球化学指标表明义县组沉积时期为淡水环境,古沉积环境为深水还原环境。     

三江盆地绥滨坳陷“滴道组”与东荣组地层及沉积相研究

通过绥滨坳陷“滴道组”与东荣组岩性特征、地震反射特征和层序发育特征的对比分析，发现在岩性方面这两套地层下部均含有砂砾岩、砾岩，中部以细砂岩、粉砂岩为主，上部沉积岩中均有火山岩夹层，不同的是“滴道组”含煤，东荣组不含煤；地震剖面上东荣组振幅及连续性好于“滴道组”；层序发育过程中均经历了两次海平面升降变化，在时间上具有可对比性。平面上，绥滨坳陷东北部为东荣组纯海相沉积，而西南部为“滴道组”（扇）三角洲沉积。因此，原“滴道组”应划归东荣组，认为“滴道组”为东荣组的异相沉积。据此进一步揭示其具有良好的生储盖组合。