碳酸盐与硅质碎屑的混合沉积机理和控制因素探讨

混合沉积作用是一类特殊而又有重要研究价值的沉积现象,混合沉积作用的研究虽已经取得了一定的进展,但目前国内对其沉积机理、控制因素等方面的认识仍不够深入,经典的范例较少.本文在国内外研究进展的基础上,结合笔者等近期的研究成果,阐述和总结了混积岩产出的沉积环境,混合沉积的4种类型、4种剖面结构以及与之相对应的沉积机理与控制因素等混合沉积研究的重点和难点问题.并以下刚果盆地Albian阶Sendji组混积岩的研究为例,利用频谱分析的方法求得混积地层较好地保存了米兰科维奇旋回,证实了受米兰科维奇旋回影响的气候因素对混合沉积作用的发生、发展具有极为重要影响,同时混合沉积作用强弱及其旋回性变化也是区域构造活动的响应,构造活动的强弱与混积作用范围、规模密切相关.     

华南泥盆纪沉积盆地类型和主要特征

泥盆纪时期,随着古特提斯洋的开启,于华南板块南、西、北缘形成被动陆缘构造背景.根据地壳性质,同沉积断裂活动,沉积作用和火山作用等特点,将区内沉积盆地分为八种类型,即陆内走滑盆地、陆内凹陷盆地、陆内断陷盆地、陆缘断拗盆地、陆缘断陷盆地、陆缘裂谷盆地、陆缘走滑盆地和陆河洋盆、盆地的演化受到构造活动、海水进退规程和沉积作用控制。开始阶段的构造活动不强烈,以滨岸陆源碎屑沉积为主。海盆扩大分异阶段的构造活动明显,有海底火山活动,海侵范围扩大,深水盆地开始发育,但以陆棚碎屑岩和碳酸盐缓坡沉积为主。强烈裂陷-走滑阶段是构造活动高潮期,火山活动强烈,海侵范围最大,深水盆地最发育,沉积相分异十分显著。右江地区和南岭地区同样位于扬子古陆的被动陆缘,但岩相构造格局显著不同,右江地区以北西向断裂拉张裂陷作用为主,而南岭地区则多表现为北东向基底断裂的走滑活动。笔者认为这种特点是古特提斯洋扩张作用和基底构造性质影响所致。     

造山带地层学和沉积学研究方法探讨

造山带地层学和沉积学是现代地层学、现代沉积学与板块构造学相结合，应用于大陆造山带构造演化的新研究领域，其主导思想是板块构造环境控制并影响了造山带地层发育、沉积作用和沉积盆地的形成与发展，其哲学依据是全球构造活动论和地质演化突变观。     

板块沉积学

板块沉积学是一个新的研究领域，是以沉积作用同板块构造密切结合为研究特色的交叉学科。作者初步定义为：板块沉积学是研究各种板块构造环境下沉积岩石组合以及沉积作用演化的学科，是介于沉积学和板块构造学之间的边缘学科。它属宏观沉积学的范畴，主导思想是“活动论”。     

宁夏南部晚更新世沉积物沉积特征及其构造意义

通过研究宁夏南部第四纪沉积物类型及沉积作用,结合沉积物年代学分析,初步确定宁夏南部晚更新世发育众多沉积盆地。其沉积学特征研究表明,晚更新世沉积盆地主要发育冲积扇沉积物、湖相泥质粉砂质沉积物、盆地边缘斜坡岩相组合、现代河流一级阶地沉积物以及黄土等几种沉积物。沉积作用特点显示,晚更新世沉积盆地的大范围出现主要受构造伸展作用控制,表明青藏高原北东扩展过程中,宁夏南部地区于晚更新世期间还存在较明显的构造伸展活动,从而证实青藏高原隆升及其北东向扩展具明显的阶段性。     

下刚果盆地白垩系盐筏物理模拟研究

被动陆边边缘含盐盆地广泛发育的盐筏是一种重力滑脱作用下的极端薄皮伸展形成的构造样式,对于盆地后裂谷期的演化都有着重要的影响。基于物理模拟,除去考虑常规的盐层厚度、基底倾角、前构造沉积层厚度等单因素的影响之外,研究着重基底倾角与同沉积速率的组合影响,同时注重初始模型的设置与实际地质条件的吻合,使模拟结果更有意义。实验结果表明,触发下刚果盆地白垩系盐筏活动的机制为重力滑脱作用而非差异负载作用;盐筏构造最关键的控制因素为基底倾角及同沉积速率;其中基底倾角控制了盐筏形成过程中断裂的分布及筏体的滑脱速率,而同沉积速率则控制了筏体之间沉积填充的样式,两者相对速度的快慢控制了盐筏的构造样式,下刚果盆地白垩系盐筏构造是沉积速率相对较快条件控制的结果。     

广西河池北香银多金属矿床同沉积断层的厘定及其发现意义

广西河池北香银多金属矿床已经进行了20多年的找矿勘探,基本探明了1～6号脉状矿体,但在找矿理论、矿床资源量上均未能取得实质性的突破,矿床资源也因此未能获得开发利用.通过工作,在矿区内发现了一组具有长期持续活动并控制着矿区内的沉积作用和后期构造活动特征的北西向同沉积断层,已知矿体的产状、空间分布均明显受到该同沉积断层的控制,因此该组构造具有控岩控矿特征.对比显示本矿区同沉积断层与大厂矿田的同沉积构造及其控矿特征具有相似性,在该组同沉积断层的上盘尤其与南北向、北东向构造交汇的部位是成矿的有利地段,脉状矿体的下部可能存在层状矿体.该组同沉积断层的发现开拓了北香地区找矿思路,为今后找矿勘探指明了方向.     

燕山地区长城纪沉积演化及构造背景

燕山长城纪沉积相特征及环境系统反映出坳拉槽盆地的沉积特点?盆内发育着冲积扇?扇三角洲?浊流沉积?碳酸盐滑塌角砾沉积?颗粒流沉积及火山硅质混合沉积等与同沉积构造活动有关的沉积相型?从早期的大陆内部冲积环境到晚期的环边台地─斜坡─碳酸盐深水盆地,环境系统从较封闭状态向半开放方向演化,其演化过程与盆地构造的扩张活动有着密切关系的?     

中国北方古亚洲构造域中沉积型铀矿形成发育的沉积-构造背景综合分析

近20年的勘查实践表明,横贯中国北方的古亚洲洋造山带及其两侧的中—新生代陆相沉积盆地,是我国最重要的沉积型铀矿床形成发育的铀成矿构造域。研究认为,古亚洲洋造山带是重要的富铀地质体,盆-山耦合机制制约下的地表水系搬运沉积作用是形成铀源供给系统的必要前提,泥岩型铀矿表现为单一铀源供给系统,而砂岩型铀矿则表现为双重铀源供给系统并且铀储层砂体本身的"再生铀源"不容忽视。在逆冲-造山间歇期或裂后热沉降时期,相对松弛和稳定的大地构造背景有利于沉积-成矿环境的形成,泥岩型铀矿需要同沉积期的稳定构造背景,而砂岩型铀矿不仅需要同沉积期的稳定构造背景,也需要成矿期具有适当掀斜作用的构造背景,有些矿床对成矿期后的构造环境还非常敏感。调查发现,当成矿期的含矿流场与沉积期的古水流体系基本一致时,铀储层砂体中层间氧化效率最高而且铀搬运通量最大,更加有利于成就大型和超大型矿床。在区域古构造等因素的协同影响下,同沉积期的古气候背景是制约铀储层砂体和成矿期层间氧化带发育方向和规模的极为重要的地质因素。同沉积期古气候不仅制约了铀储层砂体发育的结构和规模,同时更重要地制约了铀储层内部和外部还原介质的类型及其空间分布规律。铀储层砂体的形态和结构制约了层间氧化带发育的方向和轨迹,而铀储层内部和外部的还原介质则控制着古层间氧化带推进的里程及前锋线位置,铀矿化作用则与氧化还原地球化学障有关。基于此,毗邻古亚洲洋造山带的中—新生代沉积盆地都是沉积型铀矿勘查的主要远景区,而针对目标沉积盆地,则需要在深入剖析盆地构造格架以及区域含矿流场补-径-排关系基础上,再依据含铀岩系自身的特征(古气候背景、还原介质类型与分布空间)圈定和评价找矿靶区。     

沉积盆地古构造应力场,超压体系与油气运聚

沉积盆地古构造应力场是多种因素联合作用的结果，是多种内，外力的非线性动态叠加场。它控制了沉积盆地的连续沉积作用，岩浆活动等地质作用，盆地超压的形成也是包括快速沉积负荷产生的欠压实作用、水热增压作用等在内的多种因素联合作用的结果，各种因素互相影响，控制了盆地超压体系。研究表明，某些盆地的最大超压厚度区和最大超压压力值区都和盆地沉积中心一致，应力场数学模拟的结果是主应力值分布与沉积厚度分布一致，超压的     

北秦岭地区三叠纪南召盆地演化及成因机制探讨

秦岭造山带作为中国中央造山带的重要组成部分,还原其复杂、漫长的演化历史始终是地质科学的研究焦点,也是亟待解决的关键科学问题。前人从构造地质学、变质岩石学等方面展开了丰富的讨论,但始终缺乏造山带内同沉积记录的精细研究。南召盆地作为北秦岭造山带唯一保存的三叠纪的地层,为研究秦岭造山带印支期的构造环境提供了最直接可靠的证据。因此本文基于精细的地质图分析,野外地质观察,利用盆地构造沉降和构造年代格架的分析方法,系统研究三叠纪南召盆地的沉积充填和沉降特征,总结出南召盆地的伸展裂陷沉积序列：底部砾岩向上迅速水体加深,形成以灰黑色页岩为主的深湖相,随后向上变为以黄褐色砂岩夹灰黑色泥岩为特征的湖泊三角洲—辫状河相;明确了快速—缓慢沉降的伸展型盆地沉降特征;厘定了南召地区的8个主要不整合面,其中,中-上三叠统太山庙组的底部为一个763~121.9 Ma的穿时不整合面;确定了南召盆地4期主要演化阶段。研究表明：南召盆地是一个伸展裂陷盆地,形成于加里东运动、印支运动共同作用产生的造山带复合基底之上,发育于印支期北秦岭造山带两次重要隆升事件之间,代表晚三叠世卡尼阶的北秦岭造山带构造活动的暂停。

     

南海西北次海盆构造演化的沉积响应

通过对南海西北次海盆新获得的地震资料进行综合解释和层序地层分析,揭示了海盆中的沉积对构造演化阶段的响应。始新世-早渐新世陆缘裂陷期,盆地以对称裂谷形式,发育地堑裂谷层序,沉积以近物源为特征,相变大,发育了冲积扇-扇三角洲-湖相沉积,沉积体系的配置受同沉积断裂控制明显,快速沉降和充分的物源供给决定了沉积体系的构成特征。晚渐新世海底扩张期,岩石圈破裂,陆缘进一步拉开并开始海底扩张,出现海相沉积,来自陆坡的陆架边缘三角洲越过陆坡进入海盆,在海盆内沉积了一套向海盆中部逐渐减薄的楔状地层,并伴有大量的火山碎屑沉积物。早-中新世以来热沉降期,随着构造沉降增大,相对海平面总体不断上升,进入深水盆地,形成陆架陆坡体系,大量的碎屑物质以重力流、深水底流等深水作用方式进入海盆;沉降晚期陆架-陆坡物源供应减弱,琼东南中央峡谷成为其主要的物质供应来源通道,在此期间二次海平面下降、回升的综合作用下,海盆内发育了多期以下切水道为特征的低水位域沉积体系。     

西湖凹陷第三纪盆地演化及沉积特征

第三纪,西湖凹陷经历了弧后盆地、残余弧后盆地至前陆盆地的发展过程。不同盆地类型具有不同的构造格局和构造活动特征。不同的控相机制导致不同的盆地充填方式和沉积特征。本文从弧后扩张、扩张停止及岩浆弧造山作用应力机制出发,讨论了西湖凹陷盆地结构发展过程及其对沉积特征的控制作用。     

青藏高原晚三叠世构造-古地理综述

遵循刘宝珺院士提出的“构造控盆、盆地控相”指导思想,在系统厘定地层格架和构造单元划分基础上,确定青藏高原巨型造山带晚三叠世构造-古地理从北往南依次发育：羌塘-三江多岛海、班公湖-双湖-怒江洋、冈底斯-喜马拉雅多岛海和若干次级构造-古地理单元。班公湖-双湖-怒江洋是分隔冈瓦纳大陆和欧亚大陆的特提斯大洋,南羌塘地块是漂浮在特提斯大洋中的块体。本次重点对北羌塘前陆盆地和北喜马拉雅被动大陆边缘盆地的沉积相带展布和古地理进行了研究。造成两个盆地沉积序列及古气候差别的主要因素是构造地质事件。构造事件决定了盆地性质,盆地性质又控制了沉积相带的空间展布。北喜马拉雅盆地位于冈瓦纳构造域,晚三叠世盆地基底南浅北深,继承了古生代构造离散型被动大陆边缘沉积,印支造山作用不发育;北羌塘盆地位于泛华夏构造域,晚三叠世发育印支挤压造山作用及其前陆盆地沉积记录。盆地分析研究表明,北羌塘南部江爱达日那和热觉茶卡等地下三叠统康鲁组底部均发现灰紫色中厚层复成分砾岩、含砾粗砂岩、细砂岩组成向上变细的海侵型地层结构,沉积相为滨岸三角洲;上三叠统土门格拉群沉积相为含煤盆地边缘三角洲。从沉积相展布型式和北东向古水流方向分析,三叠纪北羌塘沉积盆地的物源主要来自羌塘中部双湖造山剥蚀区或“中央隆起带”。     

Differences in the Tectonic Evolution of Basins in the Central‐Southern South China Sea and their Hydrocarbon Accumulation Conditions

To reveal the causes of differences in the hydrocarbon accumulation in continental marginal basins in the centralsouthern South China Sea,we used gravity-magnetic,seismic,drilling,and outcrop data to investigate the tectonic histories of the basins and explore how these tectonic events controlled the hydrocarbon accumulation conditions in these basins.During the subduction of the Cenozoic proto-South China Sea and the expansion of the new South China Sea,the continental margin basins in the central-southern South China Sea could be classified as one of three types of epicontinental basins:southern extensional-foreland basins,western extensional-strike slip basins,and central extensional-drift basins.Because these basins have different tectonic and sedimentary histories,they also differ in their accumulated hydrocarbon resources.During the Cenozoic,the basin groups in the southern South China Sea generally progressed through three stages:faulting and subsidence from the late Eocene to the early Miocene,inversion and uplift in the middle Miocene,and subsidence since the late Miocene.Hydrocarbon source rocks with marine-continental transitional facies dominated byⅡ-Ⅲkerogen largely developed in extremely thick Miocene sedimentary series with the filling characteristics being mainly deep-water deposits in the early stage and shallow water deposits in the late stage.With well-developed sandstone and carbonate reservoirs,this stratum has a strong hydrocarbon generation potential.During the Cenozoic,the basin groups in the western South China Sea also progressed through the three developmental stages discussed previously.Hydrocarbon source rocks with lacustrine facies,marine-continental transitional facies,and terrigenous marine facies dominated byⅡ2-Ⅲkerogen largely developed in the relatively thick stratum with the filling characteristics being mainly lacustrine deposits in the early stage and marine deposits in the late stage.As a reservoir comprised of self-generated and self-stored sandstone,this unit also has a high hydrocarbon generation potential.Throughout those same three developmental stages,the basin groups in the central South China Sea generated hydrocarbon source rocks with terrigenous marine facies dominated byⅢkerogen that have developed in a stratum with medium thicknesses with the filling characteristics being mainly sandstone in the early stage and carbonate in the late stage.This reservoir,which is dominated by lower-generation and upper-storage carbonate rocks,also has a high hydrocarbon generation potential.     

十万大山盆地中生代沉积充填特征及其演化

十万大山盆地是印支期以来发展起来的中、新生代陆相盆地。盆地自晚三叠世-白垩纪具有比较典型的碰撞前陆盆地特征。该时期盆地的地层、沉积相类型及时空展布、沉积旋回和沉积边界的迁移具有明显的规律性。盆地的沉积地层多以山麓相、河流相为主,尚有少量滨浅湖相沉积,具近物源沉积特征;沉积相展布自晚三叠世至白垩纪具有沉积范围小-大-小-大的规律;沉积旋回呈现了浅-深-浅的规律;沉积边界和沉降中心不断向北和北东方向迁移。这些规律反映了十万大山前陆盆地的构造演化,即晚三叠世碰撞逆冲活动启动,盆地进入前陆盆地发育阶段;早、中侏罗世造山活动强烈,盆地沉降幅度大,物源供应充足;晚侏罗世造山活动减缓,盆地相对萎缩;白垩纪造山活动再次加强,盆地处于第二个发育期。     

漠河盆地上侏罗统沉积特征与构造背景

对晚侏罗世漠河盆地的沉积特征进行了分析,并探讨了其构造类型和成因机制。详细的沉积学研究表明:晚侏罗世漠河盆地主要发育冲积扇、扇三角洲和湖泊相沉积,属于前陆盆地的陆相磨拉石部分。晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向,具有典型前陆盆地双向物源特点:北部物源区是蒙古-鄂霍茨克造山带,位于西伯利亚板块南缘;南部物源区是下伏板块基底,位于大兴安岭北部。根据沉积特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地有关资料认为:晚侏罗世漠河盆地为漠河-上阿穆尔前陆盆地的南半部分,形成和演化受蒙古-鄂霍茨克造山带制约;晚侏罗世二十二站期和额木尔河期是漠河盆地的主要成盆期,该时期湖泊面积广阔、暗色泥岩发育,是烃源岩的重要形成期。     

楚雄复式盆地演化及形成的动力学机制

楚雄盆地处于中国云南省中部,位于扬子板块西南缘,南西界以红河断裂为界与哀牢山造山带相连,北西界为程海断裂,东边为绿汁江断裂。盆地基底包括结晶基底和褶皱基底双重结构。盆地内发育了中三叠世以后的沉积盖层,西部中三叠世和晚三叠世早、中期为海相沉积,晚期为海陆交互相和陆相沉积;盆地东部为陆相沉积。侏罗-白垩纪整个盆地为巨厚的陆相沉积。楚雄盆地的构造格架分为4个带:(1)哀牢山造山带;(2)褶皱逆冲带;(3)中部沉降带;(4)东部隆起带。盆地形成与演化分为六个阶段:(1)被动大陆边缘沉降阶段;(2)拉张热隆起边缘——裂谷盆地阶段;(3)沟一弧一盆系阶段;(4)残洋一周缘前陆盆地阶段;(5)走滑一拉张盆地阶段;(6)走滑-挤压-改造阶段。楚雄盆地的形成与演化体现了盆地动力学性质转化和复合,在多种动力系统作用下或经过多旋回构造阶段产生了复式盆地。     

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.     

右江盆地海相泥盆系-中三叠统层序界面成因类型与盆地演化

在右江地区海相层序地层学研究的基础上,将层序界面区分为升隆侵蚀层序不整合界面、海侵上超层序不整合界面、暴露层序不整合界面和造山侵蚀层序不整合界面四个成因类型,并且相同成因类型的层序界面,在盆内不同地域的具体表现形式不尽相同,它们与盆地的成生、发展有紧密的联系,这些界面类型依次反映了盆地的新生、演化和盆山转换过程。