山东平邑盆地古近系卞桥组一段湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及其地质意义

对山东平邑盆地柏林剖面古近系卞桥组一段19件湖相碳酸盐岩样品的岩性特征、碳氧同位素特征、主量和微量元素进行了分析。结果表明:平邑盆地古近系卞桥组一段的岩性从地层底部到顶部整体变化依次为粗碎屑岩、核形石灰岩、生物碎屑灰岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩/泥灰岩。碳酸盐岩δ~(13)C值主要为-3.5‰～-2.5‰,平均值为-2.9‰;δ~(18)O值主要为-8.5‰～-6.5‰,平均值为-7.6‰;碳氧同位素具有良好的相关性,说明平邑盆地在古近系沉积时期是水体停留时间较长的封闭性湖泊系统。碳酸盐岩Sr/Ba值主要为0.25～31.55,可以认为平邑盆地古近系沉积时期水介质主要为咸水环境;Mg/Ca值主要为0.004 2～0.011 9,结合氧同位素组成,反映平邑盆地古近系沉积时期的古气候变化经历了潮湿环境→半干热环境→干热环境3个阶段。根据岩性序列垂向演化及薄片特征,可以推断出平邑盆地在古近系卞桥组一段沉积时期,湖盆水动力随着地层变新而减弱,湖盆水体逐渐由高能转入低能环境。     

内蒙古林西地区林西组地质时代及沉积环境

根据１∶５万和１∶２５万区域地质调查和全国立典性剖面调查成果，将林西组划分为５个岩性段，原林西组六段划分为老龙头组，并揭示出林西组官地剖面的地层褶皱重复多次，而非前人的单斜地层序列。根 据 古 植物、双壳类和孢粉等生物地层确定林西组地质时代为晚二叠世，老龙头组地质时代为早三叠世早期。基 于 古 生物、沉积构造、碳酸盐岩微相及碳氧同位素分析等多方面证据确定出林西地区林西组和老龙头组为陆相河湖沉积，
其沉积演化序列为河流→浅湖→深湖→浅滨湖，与天山－兴蒙地区二叠纪主要的陆相盆地沉积演化序列一致。      

豫北林州地区鼓山阶底部碳同位素组成及演化趋势

碳同位素地层学是寒武系地层划分与对比的重要手段。通过对豫北驴驮沟剖面碳酸盐岩地层进行碳同位素分析发现,驴驮沟剖面寒武系鼓山阶(Drumian)底界附近的碳酸盐岩的δ13C值分布于3.1‰~-1.7‰之间,δ18O值分布于-3.9‰~-9.4‰之间。δ13C、δ18O之前的非协变关系指示碳同位素组成比较稳定。鼓山阶底界附近δ13C表现为负漂移演化趋势,漂移幅度为3.0‰,最低值为-1.7‰,出现在三叶虫Proasaphiscus首现位置15 m之下。出现负漂移的位置和负漂移的幅度与华南湘西王村剖面、美国犹他州Drum Mountains等剖面的鼓山阶底部的负漂Drum carbon isotope excursion(DICE)一致,表明DICE负漂移具有洲际对比意义,可作为寒武系鼓山阶划分和对比的工具。负漂移峰值处岩性为位于青灰色页岩之间的薄层灰岩夹层,超覆于鲕粒灰岩之上,因此,寒武系鼓山阶底部附近的DICE负漂移对应于苗岭世早期的海侵时期。      

贵州云炉河坝地区铅锌矿床元素地球化学特征、碳氧同位素组成及其地质意义

黔西北是中国川滇黔铅锌成矿域的一个重要组成部分,以该区研究程度较低的云炉河坝地区为研究对象,采用元素地球化学和碳氧同位素地球化学分析方法,对区内典型铅锌矿床(如昊星、顺达、富强和狮子洞等)进行了研究。成矿元素和稀土元素分析结果表明,包括赋矿围岩在内的区域各时代地层中的Pb、Zn、Cu等成矿元素含量普遍低于地壳克拉克值,不可能构成铅锌矿床的主要物质来源,结合前人S、Pb同位素研究,推测该区铅锌矿床的成矿物质可能主要来自于基底岩石。碳氧同位素分析结果表明,铅锌矿石和赋矿围岩的碳氧同位素组成整体上均接近海相碳酸盐岩范围,说明相关流体主要来自于海相碳酸盐的溶解作用。然而,矿石与围岩相比却具有相对更高的δ~(18)O值,表明成矿流体并非直接源自于赋矿地层,而更可能来自于深源流体的长距离迁移。此外,个别方解石显示较低的δ~(13)C值(-10.9‰~-8.1‰,PDB),接近沉积有机物的碳同位素组成范围,表明其受到了有机物脱羟基作用的影响。     

扬子地台西南缘上三叠统小凹组岩石、生物、年代和化学地层及其对关岭生物群环境的暗示

系统分析和研究了贵州关岭新铺小凹组标准剖面的岩石、生物、年代和碳同位素化学地层特点及其对关岭生物群环境
的制约,指出典型的小凹组主要分布在贵州关岭新铺和晴隆凉水一带,以陆棚盆地和陆棚边缘斜坡相黑色薄层灰岩沉积为特点,
时代为卡尼期早期;小凹组下段出现有碳同位素的轻微负偏离以及相对较高的V/(V+Ni)和Ni/Co值,中-上段碳、氧同位素值
稳定,V/(V+Ni)和Ni/Co值相对较低。关岭生物群主要生活于海底缺氧或富硫化氢的陆棚盆地环境,其表层水温大约在35℃。      

塔北哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩古地貌及岩溶储层发育特征

为了研究哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶古地貌及岩溶储层发育规律,基于地震、钻井、岩心、薄片分析,采用“残厚与地层古构造趋势面结合”方法对古地貌、古水系进行恢复刻画,划分为3种二级地貌类型,6种三级地貌类型和若干微地貌形态。在岩石化学特征及储层物性研究基础上结合古岩溶缝洞充填方解石碳氧同位素特征,对古岩溶发育及充填期次进行分析。结果表明:后期溶蚀孔、溶洞和溶蚀裂缝是该区主要储集空间;充填方解石δ13C和δ18O值变化范围较大,δ13C_PDB值为-4.17‰~1.59‰,平均值为-1.05‰;δ18O_PDB值为-15.71‰~-5.17‰,平均值为-11.15‰。并划分为海相沉积充填环境、大气淡水充填环境、浅埋藏沉积充填环境和深部埋藏高温环境4种不同的古岩溶作用期次。      

山东张夏-崮山地区华北寒武系标准剖面上寒武统研究新进展

华北寒武系标准剖面分布在济南市长清区张夏镇和崮山镇,该剖面寒武纪地层发育,出露良好,三叶虫等古生物化石保存完好,笔者根据微体古生物牙形石的种属及其在地层中的分布序列,建立了上寒武统6个牙形石生物带,并根据牙形石"Cordylodus lindstromi"的首现,准确地确定了寒武系与奥陶系的界线;对寒武系长山阶的碳氧同位素曲线特征进行了分析,并把长山阶底部的碳同位素曲线与我国华南及哈萨克斯坦等国寒武系芙蓉统底部的碳同位素进行了对比,建立了华北寒武系与国内以及国外寒武系的对比关系。     

塔里木盆地轮古7井区以东奥陶系古岩溶储层碳氧同位素地球化学特征研究

轮南古潜山轮古7井区以东地区奥陶系碳酸盐岩遭受多期次的地质构造、岩溶作用及充填改造作用,岩溶缝洞系统发育,岩溶储层主要发育在一间房组、鹰山组地层内,垂向上发育在潜山面以下(200~300 m)范围内,储层类型分为裂缝型、孔洞型、裂缝-孔洞型、洞穴型岩溶储层。通过采集28个岩溶充填物样品进行碳氧同位素地球化学分析,研究了缝洞充填物的充填期次及充填环境特征。分析表明,轮古7井区以东奥陶系碳酸盐岩古岩溶缝洞系统充填物的δ13C和δ18O值的变化范围较大,δ13C_PDB值为-7.82‰~6.03‰,平均值为-1.20‰;δ18O_PDB值为-16.13‰~-7.24‰,平均值为-10.97‰,说明该区碳酸盐岩溶蚀作用过程中受到大气降水作用明显,反映了古风化壳岩溶环境,划分了4种不同的岩溶作用与充填期次。      

渝东石柱地区龙马溪组页岩纤维状脉体成因

渝东石柱地区志留系龙马溪组页岩地层发育特殊的纤维状方解石脉体。为揭示其流体来源及形成机理，结合岩石学及地球化学特征等开展系统分析。研究表明，纤维状方解石脉（FCV）以顺层或近平行层面充填于黑色粉砂质页岩和泥质粉砂岩微裂缝中，脉体宽0.1~4.0 cm、横向延伸一般为0.5~8.0 m。纤维状方解石晶体以柱状、纤维状垂直裂缝壁生长为主，多与石英共生产出。晶体表面洁净，局部见方解石压力影、机械双晶及晶体间锯齿状晶界。阴极发光下纤维状方解石呈暗红色-橘红色；碳-氧同位素分析表明δ13C_PDB略偏负、δ18O_PDB负异常明显（δ13C_PDB、δ18O_PDB平均值分别为-1.549‰及-12.654‰），指示其形成过程中受温度升高影响明显；流体包裹体均一温度平均值为159.5℃。结合区域构造-热演化史分析，结果表明石柱地区龙马溪组FCV形成流体具造山带同构造期超高压有机流体性质特征，为中-晚三叠世印支期同构造作用驱动深部流体叠加生烃超高压释放导致水力压裂所致，裂缝的开启导致孔隙流体的过饱和及纤维状方解石的快速沉淀。      

天山北缘安集海河组湖相灰岩氧碳同位素变化的古环境意义

渐新统安集海河组代表了天山新生代快速隆升之前北缘的湖相沉积,其顶部至上覆沙湾组沉积相变反映了天山隆升对周缘地区环境的影响。对安集海河剖面进行了实地测量,并对安集海河组湖相灰岩夹层进行系统采样,通过沉积相分析、氧碳同位素测定,还原安集海河组时期湖泊环境特征及末期的演变。结果表明:安集海河组整体属于典型的深湖和半深湖亚相沉积,顶部为滨湖沉积;该组δ~(18) O值与δ~(13)C值整体较高,δ~(18) O值在中部偏高,下部和上部相似而较中部稍低,顶部显著偏负,δ~(13)C值在中部明显偏负,下部变化较大但比中部稍高,上部显著偏正;区域气候资料与大气环流模拟表明,该时期氧碳同位素变化不受降水来源和季风等因素的影响。综合沉积相分析与氧碳同位素试验结果,安集海河组大部分时期气候以温暖湿润为主,末期接近沙湾组时期气温出现明显下降,气候变为干旱寒冷;全球平均气温在安集海河组末期未出现显著变化,因此,这一区域气候变化可能更多地与印度—亚欧板块碰撞远程效应导致的天山活化隆升有关。     

川东北普光地区下三叠统飞仙关组岩溶段的地质意义

川东北地区飞仙关组发育碳酸盐岩储层, 是普光气田天然气的主要产出层位。在飞仙关组四段的划分中, 前人研究对飞一段与飞二段间是否存在不整合面这一问题有较大争议。对普光地区现有的4口钻井开展了岩心观察, 在飞一-飞二段中部发现了岩溶角砾段, 且在该段上下发现了一定的岩性分界面。飞一段底部为细晶白云岩, 而飞一段顶部至飞二段开始发育鲕粒及模铸孔。采取PG104-1井岩心样品并进行了碳氧同位素测试, 其碳同位素值普遍正偏, 而氧同位素值均大于-5‰, 指示相关流体为大气淡水流体, 说明岩溶角砾段底部经历了一定时间的暴露, 沉积间断发育。综合界面上下出现的碳氧同位素差异, 模铸孔的出现及消失以及测井曲线的变化等因素, 认为飞一段与飞二段的界限可以由因准同生岩溶而发育的岩溶角砾段划分并表征。      

湖北清江岩溶洞穴现代土壤有机碳同位素与生物标志物指标变化规律

为进一步理解中国南方岩溶区现代土壤生物有机地球化学演化规律,对采自湖北清江流域典型岩溶洞穴上覆土壤开展了
系统的分析。分别采用稳定同位素质谱仪(MAT-251)与气相色谱质谱仪(GC-MS)测试了样品中的有机碳同位素与生物标志物指标。
其中有机碳同位素值(δ13C_org)在-28.3‰~-27.4‰之间变化,并随深度的增大呈逐渐正偏的趋势,指示了当地的植被类型自土壤
层形成以来主要为C3 植物。而可抽提有机质的总量、正构烷烃高碳数奇偶优势(CPIh 值)、高碳数与低碳数含量比值(Rh/l值)、平均
链长(ACL 值)以及脂肪酸C16:1/C16:0等指标随土壤剖面深度的增大呈现逐渐降低的趋势,与土壤有机碳同位素的变化趋势基本一
致,说明岩溶地区表层土壤中有机碳同位素和生物标志物均与土壤层内微生物活动的强弱密切相关。另一方面,也暗示了有机碳源
是制约岩溶地区土壤微生物活动的重要因素之一。为进一步深入理解湖北清江和尚洞洞穴石笋记录提供了新的思路。      

四川盆地南缘五峰组—龙马溪组沉积地球化学及有机质富集模式——以叙永地区田林剖面为例

晚奥陶—早志留世转折期是一个重要的地质历史时期,在这一相对短暂时间内(440～453 Ma),全球板块构造形态、古气候条件、古海洋环境、生物群类型等都发生了巨大的改变。扬子地区在这一全球大背景之下沉积了五峰组和龙马溪组两套富有机质泥页岩,是页岩气勘探的重点层位。有机质丰度决定着页岩生烃能力的强弱,同时还影响着储层吸附能力及储集空间的大小,是储层含气性的决定因素。有机质富集所涉及的因素较多,过程复杂,古海洋初级生产力、古氧相及沉积速率、成岩降解等对其都有影响,其中古生产力决定有机质数量,古氧相是有机质保存的决定性条件,这两者是富有机质泥页岩主要影响因素。然而五峰组—龙马溪组纵向上有机质丰度差异较大,具有很强的非均质性。因此,为厘清五峰组—龙马溪组垂向沉积环境演化及有机质丰度差异原因,对四川盆地南缘叙永地区田林剖面上奥陶统临湘组—下志留统龙马溪组地层剖面进行实测及连续采样,并开展了岩石矿物学及详细沉积地球化学(主量、微量及稀土元素)研究。结果表明:田林剖面五峰组—龙马溪组Al/(Al+Fe+Mn)值、Ce异常、Eu异常指示非陆源硅主要为生物成因,SiO_2、Si_(xs)与CaO、TiO_2含量的强负相关性表明硅质含量受陆源输入量及古水深控制;Mo/TOC值与Mo/U值指示五峰组沉积初期具有强滞留环境,而有机质富集层段主要在半滞留环境下沉积形成;斑脱岩密集层段较高古生产力表明火山活动对古生产力有提升作用;总有机碳与古氧相代替系数的高相关性表明有机质富集整体主要受古氧相控制;而古生产力代替系数整体与总有机碳相关性不高是由于生境类型的差异及陆源输入量与古生产力、古氧相的利弊关系导致对古生产力有利的沉积环境往往对应较差的还原条件。综合分析认为,五峰组—龙马溪组不同沉积阶段有机质富集模式不同。非灭绝期为低陆源输入量的深水环境产生的良好缺氧条件;第一幕灭绝期(五峰组沉积末期),成烃母质生物勃发、强"海洋雪"作用以及高成烃母质生物沉降速率致使有机质十分富集;第二幕灭绝期(龙马溪组沉积初期),高成烃母质生物沉降速率加之大量有机质在水底分解消耗氧化剂的同时,分层水体阻碍O_2补给造就的水底长期极度缺氧环境,致使该时期有机质极为富集。     

四川盆地东北部镇巴地区二叠系C-O-Sr同位素组成及沉积演化特征

为认识四川盆地东北部镇巴地区二叠系海平面变化及沉积演化特征,选取陕西省镇巴县杨家湾典型剖面,以岩石学特征研究为基础,结合C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古盐度、古温度变化来综合分析四川盆地东北部镇巴地区二叠系的沉积演化特征。C-O-Sr同位素分析结果显示:δ~(13)C值为-1.67‰～5.85‰,平均值为2.76‰;δ~(18)O值为-7.26‰～-3.44‰,平均值为-6.24‰;~(87)Sr/~(86)Sr值为0.707 147～0.708 133。C-O-Sr同位素组成所反映的古海平面、古温度(12.0℃～25.2℃,平均值约为21.0℃)、古盐度(盐度指示剂为120.88～135.90,平均值为129.84)特征表明:研究区处于水体流通较好的温暖—炎热的高盐度区,且全球海平面升降事件对研究区碳酸盐同位素组成起到良好的控制作用;研究区与全球海平面变化具有一致性,即栖霞初期的快速海侵后进入相对平稳、缓慢下降阶段,茅口初期经历大规模海侵与茅口末期海平面大幅度下降,吴家坪初期经历大规模海侵及中期海退,长兴初期海平面上升。综合分析沉积特征可知,研究区经历了由古海平面变化及构造运动控制的开阔台地→台地边缘→陆棚→缓坡环境的沉积演化过程。     

松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿碳氧同位素特征及铀成矿意义

为进一步探讨松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿的成岩环境、铀沉淀机制及成矿机理,通过钻井岩心观察,岩石薄片,含铀砂岩碳酸盐胶结物碳、氧同位素分析,对研究区砂岩岩石类型、碳酸盐胶结物类型、成岩阶段以及碳、氧同位素特征进行了系统研究。结果表明:含铀砂岩岩石类型为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,碳酸盐胶结物可分为3个期次,以第一和第二期次为主,胶结物包括方解石、铁方解石,见极少量含铁白云石。δ13C_PDB值为-22.45‰~-13.65‰,平均值为-18.33‰,δ18O_PDB值为-17.56‰~-9.46‰,平均值为-13.52‰,揭示有一定有机质参与;古盐度Z值介于75.98~90.97之间,为淡水沉积;古温度介于67.31~94.92℃之间,结合以上岩石特征、胶结物类型及成岩作用判定成岩环境处于早成岩—中成岩阶段A期。综合分析认为:早成岩阶段砂岩的压实、胶结作用使含铀砂岩孔隙度减小,抑制含氧富铀流体运移;随着成岩作用进行,埋藏深度增加,有机质成熟度升高发生热脱羧基作用,与压实作用产生的吸附水形成酸性溶液对长石、碳酸盐胶结物等进行溶蚀形成次生孔隙,增大砂岩孔隙度,促进含氧富铀流体下渗运移,下伏油气由断裂向上逸散,为地层提供还原剂,使铀在四方台组底部大规模沉淀和富集。      

塔里木盆地麦盖提斜坡群古三维区奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层特征

和田河气田、玉北1井油藏的发现证实了和田古隆起作为塔里木盆地三大古隆起之一有着广阔的勘探前景,但研究程度较低。基于地震、钻井、岩心、薄片等资料综合分析,对麦盖提斜坡群古三维区奥陶系碳酸盐岩古地貌、古水系及岩溶储层发育规律进行了研究;结合古岩溶缝洞系统充填方解石碳氧同位素特征,对古岩溶储层发育及充填期次进行了分析。结果表明:后期溶蚀孔、溶洞和溶蚀裂缝是该区主要储集空间;充填方解石δ13C和δ18O的变化范围较大,δ13C_PDB为-10.22‰~3.06‰,平均值为-0.89‰,δ18O_PDB为-15.53‰~-6.21‰,平均值为-9.72‰;可划分为古风化壳裸露岩溶期、埋藏岩溶期和较晚岩溶作用期3期不同的古岩溶作用期次。      

马岭地区嘉陵江组沉积环境演化分析:来自沉积学和主微量元素的证据

马岭地区位于贵州省兴义市,其沉积地层经历了二叠纪-三叠纪之交的沉积环境演化,是研究早三叠世沉积环境变化的理想地区。通过对马岭地区嘉陵江组的野外踏勘,以获得的实测剖面资料为基础,结合室内薄片观察,并根据14种主微量元素的结果,进而探讨其沉积环境的演变。马岭河剖面主要出露碳酸盐岩与碎屑岩,可分为四段,共取16件岩石样品进行送样分析,结合沉积相、古气候指标SiO₂/Al₂O₃比值和古盐度指标,古水深指标CaO/MgO、Sr/Ba比值,可指示马岭地区在早三叠世经历了如下变化:①由异常炎热、干燥气候逐渐过渡为整体湿润的气候,这可能为早三叠世及后期生物复苏提供了适宜的气候条件;②发生浅海、深海的交替变化。嘉陵江组一~四段分别以开阔台地相、潮坪相、开阔-局限-开阔台地相、局限台地相沉积为主,每段的古盐度变化、海平面升降等现象,加上腹足、双壳等生物碎屑的局部出现,印证了该区早三叠世海洋环境异常多变,并具有多期次恶化-改善的演化过程。      

黔南克脚二叠纪末生物群特征及其地质意义

贵州惠水克脚剖面是南盘江盆地北缘二叠系-三叠系界线剖面,地层连续,产不同门类的化石,对古生代-中生代之交黔南古地理和生物演化研究具有重要意义。剖面主要包括上二叠统大隆组和下三叠统大冶组下部。大隆组岩性主要为硅质泥岩、钙质泥岩和炭质页岩,夹火山灰黏土岩与薄层硅质灰岩,泥岩发育水平层理。大隆组主要产游泳生物菊石、浮游生物放射虫,另外产小个体腕足类、双壳类和腹足类等,少数层位含植物化石。大冶组下部主要为薄层泥质灰岩夹钙质泥岩。通过岩性、古生物组合、沉积构造等分析,认为本剖面在二叠纪末为离古陆较近的深水沉积。      

柴达木盆地新生代湖相碳酸盐岩岩石学及碳氧同位素特征

在岩石学分析基础上,结合碳氧同位素分析方法对柴达木盆地大红沟和鄂博梁剖面上、下干柴沟组湖相碳酸盐岩样品
进行系统研究,试图阐述不同类型湖相碳酸盐岩的古气候特征,研究该时期柴达木盆地古气候演化历史。结果显示:该地区湖相
碳酸盐岩可以分为生屑灰岩、砂屑灰岩、藻灰岩、鲕粒灰岩、泥晶灰岩5大类。不同类型的碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成特征
存在明显区别,鲕粒灰岩δ18O和δ13C偏高,且都为正值,形成于炎热干燥的古气候和咸水沉积环境中;藻灰岩类明显富集13C的
特点与藻类等水生生物活动密切相关,反映沉积于温暖干燥气候背景下的一个水体盐度偏高的稳定水体之中;生屑灰岩和砂屑灰
岩类δ18O和δ13C都比较集中,且表现出明显的低值,反映形成于温暖湿润气候条件下且具淡水补给的开放性湖泊环境;泥晶灰
岩类样品的δ18O和δ13C之间具有一定的正相关性,反映发育在水体停滞、蒸发作用明显的咸水型湖泊体系。      

下侏罗统辛涅缪尔阶—普林斯巴阶界线地质事件研究进展

早侏罗世经历了赫塘期、辛涅缪尔期、普林斯巴期和土阿辛期, 其中土阿辛期大洋缺氧事件(T-OAE)被广泛研究。但在辛涅缪尔阶-普林斯巴阶界线处, δ13C_org及δ13C_carb曲线均发生负偏, 局部伴随黑色页岩沉积。其在英国、法国、意大利、葡萄牙以及中国等地区都有记录, 碳同位素的变化伴随着环境、气候的变化, 研究显示该事件可能是全球性的, 被称为“S-P界线事件”(SPBE)。此次地质事件与T-OAE事件类似, 也显示了一次大洋缺氧事件, 其发生时有轻碳同位素被排入了大气系统中, 但是轻碳同位素的来源尚不明确, 部分学者认为是大火成岩省喷发时排放的轻碳物质注入了海洋-大气系统所致。目前对该事件的研究主要集中于欧洲海相地层, 其对陆地生态系统的影响还知之甚少。我国四川盆地下侏罗统湖相沉积发育良好, 下侏罗统自流井组东岳庙段沉积有与大安寨段(T-OAE发生层段)类似的黑色页岩及介壳灰岩, 其有机碳同位素负偏, 显示了S-P界线事件的影响, 其与T-OAE类似也对四川盆地早侏罗世古湖泊产生了影响。