湖南晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积相及岩相古地理

湖南晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积的地层在湘西北区为五峰组、观音桥组;湘中区为五峰组;湘南区为天马山组和苏水冲组。根据其岩性特征、沉积构造及古生物特征,将湖南地区晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积相划分为局限浅海相、潮坪相、深水盆地相、陆棚边缘—斜坡相等类型。凯迪期晚期,由于华夏陆块向扬子陆块不断挤压碰撞,黔中隆起、川中隆起等边缘古隆起面积不断增大,此时海平面相对上升,湘西北区变为被各古隆起围限的沉积了黑色碳、硅质页岩及泥灰岩的局限浅海环境,湘中地区主要为黑色碳、硅质页岩、粉砂质页岩的深水盆地环境,而湘南地区由于两陆块挤压隆升而沉积了陆棚边缘—斜坡相的砂板韵律;赫南特期随着全球冰川事件的发生,整个南方地区发生大规模海退,湘西北永顺—张家界—慈利一线以北抬升成湘鄂隆起,该线以南的湘西北区水体继续变浅,主要沉积了厚度仅十几厘米的观音桥组泥灰岩,湘中湘南地区沉积格局基本未变。     

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相及岩相古地理

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积的地层在湘西北区为五峰组、观音桥组;湘中区为五峰组;湘南区为天马山组和苏水冲组。根据其岩性特征、沉积构造及古生物特征,将湖南地区晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相划分为局限浅海相、潮坪相、深水盆地相、陆棚边缘-斜坡相等类型。凯迪期晚期,由于华夏陆块向扬子陆块不断挤压碰撞,黔中隆起、川中隆起等边缘古隆起面积不断增大,此时海平面相对上升,湘西北区变为被各古隆起围限的沉积了黑色碳、硅质页岩及泥灰岩的局限浅海环境,湘中地区主要为黑色碳、硅质页岩、粉砂质页岩的深水盆地环境,而湘南地区由于两陆块挤压隆升而沉积了陆棚边缘-斜坡相的砂板韵律;赫南特期随着全球冰川事件的发生,整个南方地区发生大规模海退,湘西北永顺-张家界-慈利一线以北抬升成湘鄂隆起,该线以南的湘西北区水体继续变浅,主要沉积了厚度仅十几厘米的观音桥组泥灰岩,湘中湘南地区沉积格局基本未变。     

扬子地块北缘晚二叠世长兴期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,晚二叠世长兴期岩石地层单元为长兴组和大隆组。长兴组为一套碳酸盐岩沉积,沉积单元包括台地相、台地边缘礁滩相以及台地边缘斜坡相等;而大隆组则主要为一套灰黑至黑色薄层硅质岩、炭质页岩夹薄层泥晶灰岩,为一套较深水盆地沉积的产物。研究结果表明,这一深水盆地环境大致从西边的广元开始,向东经旺苍、南江与鄂西地区相连成为一广阔海域,扬子地块与华北地块隔海相望。这一沉积格局不仅为油气勘探工作的部署奠定了坚实的基础,而且可能反映出扬子地块与华北地块在此之前已经成为统一陆块。     

扬子台地西缘奥陶纪末赫南特期地层划分对比与古地理

华南上扬子区是奥陶纪末生物大灭绝研究的经典地区之一,但由于交通等因素,该区西缘（今昆明—西昌—成都之间）赫南特期浅水相沉积的时空分布规律仍不清楚。文章通过总结近年来的调查新成果与已发表资料,系统分析了研究区赫南特期地层划分对比和古地理,并取得一些新认识。在赫南特早期,研究区以含较凉水壳相动物群（TBF 1）的泥灰岩、灰岩发育为特色,统归入观音桥组（近岸相仅包含其下部）。赫南特中期开始发生明显的相带分异：近岸一侧广泛发育一套含暖水壳相动物群（TBF 2）的生物碎屑灰岩,归于观音桥组上部,向远岸一侧相变为黑色笔石页岩（龙马溪组底部）。至赫南特晚期,近岸的少数地区（如镇雄北部）以产出暖水壳相动物群（TBF 3）的粗碎屑沉积为特色,创名尾坝组;远岸一侧与前一时期类似,以龙马溪组底部黑色页岩沉积为代表。文章还通过综合已知数据,分别对区内赫南特早—中期和晚期古地理进行高精度重建。     

上扬子海南缘晚奥陶世赫南特期沉积相特征及海平面变化

晚奥陶世赫南特期经历了由冈瓦纳冰川事件引起的全球海平面下降和温度降低,以及由此引发的生物集群绝灭事件,同时又是构造-沉积的转换期。因此,该时期成为奥陶—志留纪之交重大的地质事件转折期。本文通过野外露头对上扬子海南缘五峰组观音桥段岩性组合、古生物以及沉积构造的研究发现,晚奥陶世赫南特期上扬子海南缘经历了滨岸潮坪相、浅滩和浅水陆棚相三种沉积相类型的改造。滨岸潮坪相主要为混积潮坪,呈环状分布于滇黔桂古陆周缘及黔中水下隆起。浅滩相可识别出生屑滩和砂屑滩两个微环境,主要分布于近潮坪相带的重庆秀山、贵州松桃以及贵州凤冈等地区。浅水陆棚可分为浅水陆棚下部和浅水陆棚上部两个区域,与潮坪相带相接触并向北过渡,其中浅水陆棚区上部又可划分为浅水混积陆棚和浅水碎屑陆棚两种类型。另外,通过岩性与生物碎屑的组合和分布特征,表明赫南特期至少经历了一次完整的海平面升降变化,并为研究全球海平面的变化提供了新的材料。     

中上扬子地区晚二叠世长兴期岩相古地理

中上扬子地区上二叠统长兴阶岩石类型主要为碳酸盐岩,其次为碎屑岩和硅岩,还有少量煤和火 山碎屑岩;其岩相可归纳为碎屑岩型、碎屑岩-石灰岩型、石灰岩型、石灰岩-硅岩型、硅岩-碎屑岩型等５ 种类型;其生物化石具４个基本生态类型,可划分为５种化石组合。以沉积岩石学理论为指导,以单因素分析 多因素综合作图法为方法论,选取了厚度、海相岩含量、浅水碳酸盐岩含量、具灰泥基质的生屑含量、具亮晶 胶结的生屑含量、生物礁的分布、薄层硅岩含量和深水沉积岩含量等单因素,对中上扬子地区晚二叠世长兴期 岩相古地理进行研究,编制出了单因素图件８幅,岩相古地理图１幅。研究表明,长兴期岩相古地理格局规律 明显,自西向东依次出现剥蚀区、冲积平原、碎屑岩台地、碳酸盐岩台地、斜坡与盆地,其中碳酸盐岩台地中 可以划分出低能生物滩、高能生物滩和生物礁等次一级的古地理单元;沉积环境对烃源岩的发育具有明显的控 制作用,研究区大隆组优质烃源岩发育;长兴阶储集层以礁相储集层为主,环广元-梁平盆地的台地边缘地区 是长兴组潜伏礁型油气藏的最有利勘探区域。     

川西南晚奥陶世五峰期岩相古地理

通过对川西南汉源—马边—雷波地区典型剖面上奥陶统五峰组沉积岩性特征、充填序列、沉积构造及室内分析等研究,并结合研究区晚奥陶世构造特征,将川西南地区五峰期分为2期,划分为潮坪、浅水陆棚和深水陆棚3种沉积相。指出在晚奥陶世五峰早期,受加里东构造运动影响,扬子与华夏陆块发生构造挤压碰撞,川中、黔中等边缘隆起抬升扩大,上扬子地区由克拉通海相盆地转为被隆起围限的隆后盆地,除川中隆起、川西—滇中隆起周缘沉积潮坪相白云质页岩、泥灰岩和白云质灰岩外,川西南绝大部分面积主要发育深水陆棚相炭质页岩和硅质页岩、含炭粉砂质页岩。五峰晚期,伴随着全球性冰期事件的发生,研究区乃至整个上扬子区发生大规模海退,大面积的深水陆棚相转为浅水陆棚沉积,岩性主要为粉砂质页岩、泥灰岩、钙质炭质页岩和硅质灰岩等,较前期钙质成分明显增多。     

下扬子地区晚奥陶世凯迪期—早志留世鲁丹期岩相古地理及其油气地质意义

下扬子地区奥陶—志留纪之交岩相分异明显,发育了多种类型的岩石地层单位,其沉积岩的颜色、岩性、厚度、赋存化石组合等方面存在显著的差别。笔者通过对研究区内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、生态学及室内分析方法将其划分为滨岸相、孤立台地相、浅海陆棚相、陆棚坡折相、欠补偿盆地相和盆地浊积岩相6种沉积相类型。岩相古地理研究表明,晚奥陶世凯迪晚期,受加里东构造运动影响,华南板内碰撞挤压作用显著,"江南古陆"不断抬升和扩张,直接导致了旧的"台-坡-盆"格局的消失和新的古地理格局的形成,之前发育的自西北向东南方向水体变深的古地理格局彻底转变为北西、南西、南东三面被古陆包围,向东北方向水体加深的古地理格局。晚奥陶世赫南特期,由于南极冰盖凝聚导致的全球海平面下降和气候变冷,扬子地台海域变浅,致使海底盆地上升到最低含氧深度面之上处于充氧水层中,富氧环境代替了缺氧环境,岩相由五峰组黑色页岩转变为更浅水的观音桥层泥灰岩或新开岭层泥岩;江南沉积区长坞组—于潜组的复理石沉积组合转变为更浅水的的文昌组—堰口组近磨拉石沉积组合。早志留世鲁丹期,随着全球海平面重新上升,隆起面积继续扩大,构造围限作用加剧,黑色页岩重新出现。尤其是安徽南部的安庆—铜陵—巢湖一线,江苏中部的南京—句容一线五峰组—高家边组底部的黑色硅质页岩和炭质页岩,笔石带与中上扬子的五峰—龙马溪组具有很好的一致性,厚度均在40～60 m,TOC含量1.2%～4%,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。     

米仓山—大巴山地区赫兰特期岩相古地理及其页岩气地质意义

上扬子地区赫兰特期发育一套含赫兰特贝和达尔曼虫化石的独特的沉积单元,其沉积环境长期以来存在争议,还缺乏更为精细的沉积相时空变化研究。本文以米仓山—大巴山地区赫兰特期地层为研究目标,通过系统资料收集,野外详细观测和室内镜下分析等手段,采用“点-线-面”的岩相古地理分析方法,重建了研究区赫兰特期岩相古地理。剖面沉积相分析表明,观音桥段发育于不同沉积环境之中,因而具有不同的岩相特征,总体上为赫兰特期海平面下降的产物,但经历了不只一次的海平面升降变化,海退过程的沉积记录相对明显,海侵记录仅在盆地边缘或水下高地边缘有所响应。复原的岩相古地理显示,该时期呈现北西高、北东和南西低,中间多个水下高地的沉积古地理格局,这种格局有利于扬子克拉通盆地内形成优质的富有机质页岩;研究区内观音桥段沉积相主要以浅海陆棚相（浅水陆棚亚相）为主,局部发育孤立台地和碳酸盐缓坡,滨海相局限于盆地西北古陆边缘。页岩气勘探开发中,区内粉砂质泥岩、碳质泥岩发育的浅海陆棚相区为页岩气优质储集层和勘探有利区,但应尽量远离物源区和水下隆起区;白云岩、泥质灰岩发育的孤立台地和碳酸盐缓坡区,压裂过程中,应选择合适层位,尽可能压穿白云岩、泥质灰岩,连通五峰组—龙马溪组含气页岩段,提高页岩气产量。     

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。     

柴北缘古近系－新近系沉积相特征及沉积模式

通过野外露头和岩心观察、薄片鉴定分析,结合测井和录井资料,对柴达木盆地北缘古近系-新近系的沉积相及其特征进行了深入研究。研究表明,该区主要发育冲积扇-辫状河-辫状河三角洲-滨浅湖沉积体系,建立了相应的辫状河相沉积序列及沉积模式、间歇性湖泊沉积相模式。研究区辫状河相发育两套不同地层,中下部广泛发育粒度粗的河床亚相沉积,河漫滩亚相发育不多;而中上部河床亚相沉积较少发育,粒度细的河漫滩亚相沉积则急剧增加。这是由于降水量及气候变化造成冲积扇及河流水动力变化形成的。这种变化还造成沉积物供应速率的变化以及湖平面升降的变化,导致湖盆湖岸线的迁移与河流及三角洲沉积范围的变迁,这种变迁最终造成了沉积序列上粒度粗细的频繁变化及有利储集岩和区域盖层的发育。     

北祁连地区中寒武世岩相古地理研究

现今地处造山带的北祁连地区在中寒武世时期拉张的构造背景下海域进一步拓宽。通过对北祁连地区中寒武统地层野外调查及室内分析研究,在"构造控盆、盆控相"的思路控制下,以沉积岩性、结构-构造、古生物组合等为基础,在优势相原则的指导下,共划分出浅海陆棚相、半深海相、深海盆地相3种沉积相类型。结合前人的研究资料,编制北祁连地区中寒武世的沉积构造格架及沉积盆地类型图,分析其空间配置关系。在此基础上,采用造山带岩相古地理编图方法,恢复与重建研究区的古地理面貌,编制相应的古地理图。     

华北地区奥陶纪岩相古地理

通过收集、吸收前人研究以及最新的大地调成果资料,以"构造控盆、盆地控相"为编图思路,在现今纬度下对中国华北地区开展岩相古地理的研究。本文认为,华北板块在早奥陶世和中-晚奥陶世处于不同的构造背景之下,不同的板块边界类型以及原始构造单元的基底形态控制着该时期古地理的展布。在此基础上,采用优势相以及压缩相的方法,总结划分出潮坪、局限台地、开阔台地、蒸发台地、浅(礁)滩、台地边缘斜坡、深水斜坡-盆地等7类沉积环境类型;梳理了华北克拉通沉积盆地在奥陶纪的古地理演化过程,编制了早奥陶世特马豆克期、早奥陶世弗洛期、中奥陶世大坪期-达瑞威尔期、晚奥陶世桑比期-凯迪期早期以及晚奥陶世凯迪期晚期-赫南特期等5个时期的华北地区古地理图。     

四川盆地西北部中三叠世雷口坡期岩相古地理

四川盆地西北部中三叠统雷口坡组发育有蒸发台地、局限台地和开阔台地3种沉积亚相,其中局限台地是主要的沉积亚相。雷口坡一至五期沉积环境经历了水体逐渐加深※变浅※加深的过程:一期,在广元-旺苍、梓潼-三台等地区发育了蒸发台地沉积,且梓潼地区膏湖分布范围较广;二期,蒸发台地范围缩小,仅发育于旺苍和梓潼地区,其它地区为局限台地沉积;三期,水体加深,旺苍地区为开阔台地沉积,梓潼地区已无膏湖沉积;四期,主体为局限台地沉积,梓潼地区膏盆沉积再次发育;五期演变为开阔台地沉积,水体又加深。海平面升降变化是控制沉积相发育和空间分布的重要因素。     

柴达木盆地北缘早奥陶世台地-斜坡-盆地相沉积特征及控制因素

通过对柴北缘地区的野外地质调查及室内实验分析,根据地质剖面中发育的岩石组合类型、沉积构造等特征,对研究区早奥陶世台地斜坡盆地相沉积体系进行了详细研究。认为研究区早古生代持续的海平面上升、柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞是控制该时期盆山格局及沉积充填演化的重要因素。柴北缘早奥陶世台地边缘颗粒滩相发育在多泉山组中下部,岩性以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩以及泥晶灰岩为特征。而研究区斜坡相深水物质主要是由重力流搬运的碳酸盐岩再沉积物组成,共识别出包括细粒沉降微晶泥、滑塌角砾岩、颗粒流、瘤状灰岩、碎屑流以及浊积岩等不同类型的斜坡异地沉积物。研究区盆地相处于碳酸盐岩沉积体系岛弧碎屑岩沉积体系两大沉积体系的转换位置。受到柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞等影响,隆升的陆壳基底及大陆岛弧物质向盆地提供大量碎屑物质,因此在靠近岛弧边缘地区发育了砂质碎屑流、浊流等重力流沉积体系下的弧后盆地沉积产物。     

北祁连造山带志留纪岩相古地理研究

奥陶纪—泥盆纪时期,受加里东构造活动的影响,北祁连洋盆经历了俯冲消亡至造山的复杂转换。其中,志留纪是记录了盆山转换的重要大地构造过渡阶段,然而北祁连造山带在该时期的盆地性质一直存在争议。本文对北祁连地区志留系沉积地层开展了详细的野外地质调查及室内测试分析,通过岩性、沉积构造和古生物化石组合等方面的研究,共识别出潮坪相、浅海陆棚相及半深海相三种沉积相类型。此外,基于前人的研究成果和本研究的新资料,编制了全新的北祁连地区志留纪沉积构造格架、沉积盆地类型及空间配置关系图。在此基础上,通过区域地层对比,以及岩相古地理编图研究,重建了北祁连造山带志留纪沉积盆地充填序列,并采用造山带岩相古地理编图方法编制了全新的研究区志留纪岩相古地理图。     

湘中湘南地区奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期岩相古地理及其油气地质意义

湘中湘南地区在早古生代时期,由于受海平面变化以及全球古气候的影响,形成了有利于烃源岩形成的沉积环境。笔者通过对湘中湘南地区的奥陶纪达瑞威尔中晚期-凯迪早期开展沉积相、岩相古地理和油气地质等研究,结合前人所取得的相关研究成果,将该区划分为陆架相、盆地相和陆架边缘相。陆架相主要由砂质板岩、砂岩、黑色页岩和硅质岩组成;陆架边缘相为粉砂-细粒石英砂岩、长石石英砂岩夹条带状板岩、炭质板岩和硅质岩等组成;而盆地相为一套炭质页岩和硅质岩组成的黑色岩系,代表了一种平静还原的滞流缺氧环境。该套岩性有机质含量高,具较高的生烃潜力,且分布范围广,是湘中湘南地区达瑞威尔-凯迪阶的富烃沉积区,也是下一步油气地质调查和勘探的重要层位。     

中上扬子地区早寒武世(纽芬兰世－第二世)岩相古地理

由于受区域构造作用、海平面变化、上升洋流以及古气候等主控因素的制约,中上扬子地区纽芬兰世-第二世主要表现为浅海环境。早寒武世梅树村期,主要发育潮坪相碎屑岩、磷块岩、白云岩和硅质岩,陆棚相含磷结核硅质岩、泥岩以及陆棚深水盆地相碳质页岩、硅质岩等。筇竹寺期,海侵范围扩大,陆棚深水盆地向西北扩展,其余广大区域为碎屑岩浅海所覆盖。沧浪铺期,主要表现为碎屑岩和碳酸盐交互沉积的混积陆棚环境,盆地相则具有继承性,主要为碳质页岩沉积。早寒武世龙王庙期开始向碳酸盐台地演化,广大区域为碳酸盐沉积,盆地区范围有所缩小。早寒武世的岩相古地理演化表明,从早到晚沿着东南边缘始终存在一较深水沉积区,其沉积物质主要为碳质页岩和硅质岩,为烃源岩有利沉积区,奠定了油气生烃成藏的物质基础。同时在演化过程中还形成了相应的储层以及分布较广的膏盐层。根据这一油气地质条件组合及其空间分布,针对中上扬子地区早古生代海相地层的油气勘探应该首先围绕这一富烃沉积区来开展,集中对膏盐层下部目的层开展油气勘探工作。     

黔东北及邻区新元古代陡山沱期岩相古地理特征

陡山沱早期,沉积环境自北西向南东可大致分为碳酸盐台地潮上坪-台缘浅滩相和浅海陆棚盆地相;陡山沱晚期,自北西向南东可大致分为开阔台地相区和深水陆棚-次深海相区。庙河型生物群的产出位于晚期开阔台地向深水陆棚-次深海过渡相区中的黑色页岩、硅质页岩中,其沉积环境为最大浪基面以下的宁静、贫氧环境,其沉积方式为悬浮沉积。