四川江油马角坝地区上石炭统层序地层研究

应用露头层序地层学基本原理和方法、结合碳酸盐岩微相、古生物学、成岩作用、沉积相和沉积事件等理论,对江油马角坝地区上石炭统碳酸盐岩地层进行了露头层序地层研究。研究表明,研究区晚石炭世为典型的陆表海沉积,地形平坦,地壳下降相对缓慢,海水较浅,沉积物界面与海平面接近,主体为碳酸盐岩开阔台地和浅滩沉积环境。水体主体深度为0~50m,为低幅高频低速的海平面变化。根据沉积层序界面的露头和镜下标志,共划分出7个三级层序,反映了研究区晚石炭世具有7次相对较大的海平面升降旋回。发育TST和HST,普遍缺失LST,局部CS难以识别。平均每个层序时限约为2.7Ma,并伴随着多次四级、五级乃至高频海平面变化,共同组成了研究区简单而复杂的碳酸盐岩地层格架。动力机制主要源于晚古生代冰川型全球海平面变化,其原因可能为晚古生代冰期(大洋水体积的周期型变化或大陆冰盖的增长和衰减)和风暴事件共同作用的结果,同时受到古地形、物源和沉积物供应量变化的制约。其中,CSQ1、CSQ3和CSQ4对应的海平面变化幅度较大,海平面变化速率主要为突发性的快递上升到缓慢下降或缓慢上升到相对下降的特点。CSQ2、CSQ5、CSQ6和CSQ7对应的海平面变化幅度不大,为缓慢上升和缓慢下降的特点。     

下扬子区上石炭统船山组碳酸盐台地层序与相对海平面变化控制:以句容剖面为例

江苏句容地区的上石炭统船山组碳酸盐沉积发育泥晶灰岩、细晶灰岩、生物碎屑泥晶灰岩、泥晶生物碎屑灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩和含生物屑核形石灰岩6种岩性,可区分出潮坪、开阔台地、台盆、浅滩和生物礁5种相类型。这套碳酸盐沉积序列由S1、S2和S3三个层序构成,其中S1为Ⅰ型层序,S2和S3为Ⅱ型层序。依据岩性、沉积相、古生物与元素地球化学特征编制出的相对海平面变化曲线,反映船山组经历了3次海平面相对上升和下降。相对海平面升降控制了层序的发育,层序S1由滨海砾岩-潮坪结晶灰岩(低水位体系域)、台盆相含生物碎屑泥晶灰岩-泥晶灰岩(海侵体系域)和浅滩相含生物屑核形石灰岩(高水位体系域)构成;层序S2由生物礁相泥晶生物碎屑灰岩与开阔台地相生物碎屑泥晶灰岩-含生物碎屑泥晶灰岩-泥晶灰岩(海侵体系域)和开阔台地相含生物碎屑泥晶灰岩(高水位体系域)构成;层序S3由开阔台地相泥晶灰岩(海侵体系域)和浅滩相含生物屑核形石灰岩-潮坪相结晶灰岩-块状灰岩(高水位体系域)构成。下扬子区船山组是在构造相对稳定背景下发育的一套以开阔台地为主局部有滩有盆出现的碳酸盐沉积。开阔台地和台盆环境中沉积的灰岩是良好的生油层位,礁滩环境中的灰岩具备良好的储集性能。     

冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用：以陕西镇安西口石炭一二叠系界线剖面为例

以陕西镇安西口石炭一二叠系界线剖面为具体实例，探讨了冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用规律．描述了陕西镇安西口石炭一二叠系界线剖面碳酸盐岩的各种成岩作用类型．根据成岩组构将研究区碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水和埋藏环境．综合分析了各种成岩作用及其成岩环境的纵向分布特征．研究表明，剖面上碳酸盐岩成岩作用和成岩环境的特征与岩石在高频旋回中的相对位置存在明显的对应关系，受大振幅、高频率的冰川型海平面变化控制．早期海平面相对上升，形成旋回的下部单元，岩石首先经历海底成岩作用，随着上覆沉积物的增加，逐渐进入浅埋藏环境，成岩作用表现为以压溶、重结晶作用发育为主要特征．晚期形成旋回的上部单元，由于海平面相对下降，沉积物逐渐抬升，早期海底成岩作用尚未充分发育就脱离海水环境，进入大气淡水成岩环境，以强烈的大气淡水成岩作用为特征．     

浙江石浦下白垩统石浦群沉积相、层序及相对海平面变化

通过对浙江石浦下白垩统石浦群的野外和镜下分析,划分出19个岩石微相,进一步细分出14个碎屑岩岩石微相和5个碳酸盐岩岩石微相。综合相关沉积构造特征,岩石微相横纵向组合特征,以及对沉积过程的推测,识别出3个主要的沉积相:扇三角洲相、潮坪相和滨海-浅海相。根据剖面上发育的4个不整合面,以及1个沉积趋势由向上变浅到向上变深转换的突变面识别出5个层序界面,结合各层序内部特征,将石浦剖面划分出5个发育海侵体系域和海退体系域的T-R层序,以及1个仅发育海退体系域的层序。根据各层序内沉积相类型的变化特征、体系域叠置方式初步重建石浦地区早白垩世相对海平面升降曲线。发现阿普特阶-阿尔必阶,该地区相对海平面在四级旋回多次波动叠加的基础上,在三级旋回尺度上呈现逐渐上升的趋势。结合前人在该剖面建立的同位素年龄格架以及全球海平面变化,发现石浦剖面的相对海平面变化和全球海平面变化高度耦合,仅在119~116 Ma和104~100 Ma存在差异。结合石浦剖面火山岩的发育特征,以及出现海平面变化差异的时间段与大规模火山岩发育的时间段耦合,推测全球海平面变化和区域构造是影响石浦地区相对海平面变化的两个主要因素。     

四川江油-广元地区上石炭统碳酸盐岩微相及其沉积环境分析

四川江油-广元地区上石炭统碳酸盐岩发育良好,厚度不大,化石丰富,含多层紫红色砾屑生物碎屑灰岩和泥岩韵律层,在整个华南同期沉积中颇具特色。根据野外观察和室内显微分析,共识别出15种微相类型。根据这些微相类型在纵向和横向上的组合与分布特点,参考Wilson的标准微相和镶边碳酸盐岩台地沉积模式,利用微相组合分析将这些微相组合划分到4个相带,即蒸发台地、局限台地、开阔台地和台地边缘浅滩。沉积相带的变化特征表明研究区晚石炭世存在着多期海侵-海退旋回,其中在黄龙组上段沉积中期海侵达到最大值,使得川西北大部分地区和川东地区广泛接受碳酸盐岩沉积。江油-广元地区上石炭统特殊岩层的研究表明:黄龙组下部4套红层具有浅海陆棚上部近积风暴岩的特征;船山组核形石灰岩粒序层及其地球化学特征表明核形石的形成可能与晚石炭世晚期全球冰期事件有密切的关系。     

冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用:以陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面为例

以陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面为具体实例, 探讨了冰川型海平面变化控制下的台地碳酸盐岩成岩作用规律.描述了陕西镇安西口石炭-二叠系界线剖面碳酸盐岩的各种成岩作用类型.根据成岩组构将研究区碳酸盐岩的成岩环境分为海水、大气淡水和埋藏环境.综合分析了各种成岩作用及其成岩环境的纵向分布特征.研究表明, 剖面上碳酸盐岩成岩作用和成岩环境的特征与岩石在高频旋回中的相对位置存在明显的对应关系, 受大振幅、高频率的冰川型海平面变化控制.早期海平面相对上升, 形成旋回的下部单元, 岩石首先经历海底成岩作用, 随着上覆沉积物的增加, 逐渐进入浅埋藏环境, 成岩作用表现为以压溶、重结晶作用发育为主要特征.晚期形成旋回的上部单元, 由于海平面相对下降, 沉积物逐渐抬升, 早期海底成岩作用尚未充分发育就脱离海水环境, 进入大气淡水成岩环境, 以强烈的大气淡水成岩作用为特征.      

柴达木盆地北缘上石炭统碎屑岩—碳酸盐岩高频转换过程及驱动机制*

碎屑岩和碳酸盐岩分别产自“外源、浑水”与“内源、清水”环境,二者的交替互层沉积可反映古水体性质、物源供给及气候等环境要素的频繁改变。晚石炭世,柴达木盆地北缘构造相对稳定,盆内发育巨厚的、多级次嵌套的“碎屑岩—碳酸盐岩混积层系”,记录了“冰室地球”冰川活动下的古海平面大幅度升降和古气候、古环境频繁交替信息。文中以柴达木盆地北缘连续完整露头剖面和钻井取心剖面为研究对象,结合区域地质资料、前人研究成果,通过详细的岩心、露头及镜下薄片观察,在研究区重点层段识别出下切谷充填型碎屑岩沉积和碳酸盐岩台地沉积组成的频繁互层序列。碎屑岩—碳酸盐岩互层组合序列在垂向上的有序叠加,构成了复合海平面变化旋回层序,其从碳酸盐岩—改造型台地沉积开始,向上依次发育碎屑岩下切谷充填序列的底部冲积河道沉积、中部河口湾序列和顶部代表海泛面的泥岩沉积,最后转变为碳酸盐岩向海到向陆台地亚相,反映了一个显著的早期海退—中期逐渐海侵—后期再次海退的旋回过程。冰川期急剧变冷的气候和冰川型高频的大幅度海平面升降,驱动滨线及相带迁移,影响到碎屑岩供给速率和碳酸盐生产率,造成了碎屑岩—碳酸盐岩的高频转换。     

石炭—二叠纪冰川型海平面变化碳酸盐岩地球化学特征及其地质意义:以安徽省宣州区宝丰船山组为例

冈瓦纳冰川的扩张和消融导致了全球石炭纪—二叠纪高频率、大振幅的冰川型海平面变化。北半球冰川活动的直接证据相对较少,但保存有地层、古盐度、古水温和冰川型海平面变化的记录。本文在露头层序地层学和沉积学研究基础上,对宣州区宝丰地区晚石炭世—早二叠世船山组碳酸盐岩的主量、微量、稀土元素和碳、氧同位素的组分含量、特征比值等地球化学指标开展系统分析。研究表明：船山组底部和内部共识别出两次明显的暴露事件,划分为两个三级层序;层序S1相当于Triticites带,时代为晚石炭世晚期,层序S2相当于Pseudoschwagerina带,时代为早二叠世早期,整体经历了两次快速上升和缓慢下降的海平面变化过程,是冰川驱动下的全球性海平面变化事件;碳酸盐岩受陆源物质的影响微弱,能较好地反映古海水的地球化学特征;稀土元素的富集和分馏程度可能与沉积水体和核形石的选择性吸附有关;船山组整体为温暖湿润、富氧的浅水开阔台地—滩相环境,早二叠世早期较晚石炭世晚期沉积水体浅、水体变化频繁、盐度高、水温低,受早二叠世萨克马尔晚期冰期P1冰盖扩张的影响更为明显,至早二叠世中晚期冰盖扩张达到顶峰。本研究为深入了解北半球晚古生代冰期...     

上扬子石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化与全球海平面变化

地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数,全球海平面变化是其最主要的控制因素,上扬子地区石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化曲线与海平面变化曲线有着很好的一致性。锶同位素演化曲线说明:1)早石炭世是一个海水逐渐加深的全球海平面上升时期,锶同位素最小值所显示的最大海泛面的年龄为 34 2Ma,位于杜内阶和韦宪阶的界线上 ;2 )晚石炭世是一个全球海平面下降时期 ;3)整个二叠纪都是全球海平面上升时期,晚二叠世的海平面上升不仅幅度大,而且海水在短时间内迅速加深 ;4)晚二叠世具有古生代海相碳酸盐的锶同位素最小值,显示晚二叠世末的全球淹没事件,最大海泛面的年龄为 2 5 0Ma,正好在二叠 /三叠纪界线附近 ;5 )二叠 /三叠纪之交的全球生物绝灭事件可能与二叠世末的全球淹没事件有关。     

黔南独山上泥盆统层序,海平面变化和成…

贵州独山的上泥盆统由碳酸盐缓坡和碳酸盐台地两种沉积类型组成，包括１３种沉积相和２５种微相类型，它们构筑了６个层序，其中３个Ⅰ型层序和３个Ⅱ型层序，与６个层序对应的６个三级海平面升降旋回的速度，幅度和频率显示了不同的特征，第１和第２个旋回呈高幅、低频速进和高频缓退特征，第３个旋回为高幅，高频速进和高频缓退，第４个旋回为低幅，高频的中速进－退特征。第５、６个旋回具中，高幅高频缓进和低频速退特征。本文最     

安徽宿松坐山中二叠统栖霞组碳酸盐岩微相和黏土矿物特征及其对沉积相和古气候的指示

安徽宿松坐山剖面中二叠世地层发育,栖霞组、孤峰组和武穴组连续出露,为下扬子地区中二叠统的典型剖面之一。其中栖霞组主要为碳酸盐岩,其次为硅质岩和碎屑岩。栖霞组碳酸盐岩中共识别出9种微相类型,分别可以与Flügel整理的7种标准微相对比。栖霞组主要为斜坡沉积,其次为台地沉积,而斜坡相又可以进一步分为上斜坡相和下斜坡相。其中,上斜坡相主要出现在臭灰岩段的中部,该层位以产砾屑灰岩为特征,微相类型以MF3为主。其次出现在本部灰岩段的中偏上部,该处微相类型为MF3、MF8和MF9。此外,顶部灰岩上部发育灰岩砾石的层位中的微相类型主要为MF3和MF9,也属于上斜坡相。下斜坡相主要发育于上、下硅质岩段和本部灰岩段的顶部,主要特征为发育薄层硅质岩或长条状硅质结核,微相类型主要为MF4和MF5。台地相主要出现在本部灰岩中下部,其次出现在臭灰岩段的下部和上部及顶部灰岩段的下部,且其微相类型以MF1为主,其次为MF2、MF6和MF7,表明台地相整体属于开阔海台地。微相分析表明栖霞组整体形成于一个海侵过程中,期间经历了4次较明显的海退。黏土矿物分析显示栖霞组碳酸盐岩的黏土矿物以伊利石为主(平均含量为61.97%),高岭石次之(平均含量为27.25%),伊蒙混层(平均含量为9.43%)和绿泥石(平均含量为1.36%)较少。高岭石/(伊利石+绿泥石)的比值与伊利石的相对含量变化共同表明栖霞期由早期的相对干冷变为晚期的相对暖湿,期间发生了3次较为明显的气候变化周期。同时,栖霞期气候整体变暖湿、海平面整体上升的趋势与晚古生代冰川(LPIA)消融的时间对应,则暗示古气候变化导致的冰川消融事件控制了栖霞期的整体海平面变化。而沉积相变化所反映的栖霞期4次相对海平面变化与3次明显的气候波动能够较好的吻合,则显示出气候对海平面变化和沉积记录的控制作用。表现在气候变暖湿导致冰体融化,海平面上升,风化指数(WI)升高,主要发育碳酸盐斜坡相。气候变干冷、冰体增大导致海平面和风化指数(WI)的下降,以碳酸盐台地沉积为主。     

安徽宿松志留系—泥盆系碎屑锆石物源分析及其大地构造意义*

安徽宿松志留系—泥盆系分布于下扬子地层区西部,大别造山带东南缘,郯庐断裂带南端东侧。为了获得宿松地区志留系—泥盆系的物源信息,对出露于宿松地区的坟头组、茅山组及五通组细砂岩及粉砂岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。结果显示,3个样品均获得了约970 Ma、820 Ma的主要峰值年龄和约450 Ma的次要峰值年龄。碎屑锆石主要来源于花岗质岩石。根据花岗岩中锆石的判别图,研究层段碎屑锆石大多属于I型和S型花岗岩锆石,而江南造山带内新元古代及华南地区加里东期的花岗质岩石大多为I型和S型。通过与华南碎屑锆石年龄谱的对比,认为研究地层物源主要来自华南板块内部。根据锆石结晶年龄与沉积年龄差异模式图,判别出安徽宿松志留系—泥盆系形成于碰撞背景。     

安徽南部下、中奥陶统紫台组碳酸盐岩微相与海平面变化

下、中奥陶统紫台组形成于华南奥陶纪生物大辐射的关键时期,其中蕴藏了一些与大辐射有关的重要信息。笔者通过对安徽南部石台丁香剖面、池州洪家剖面的紫台组进行野外实测、采样、室内切片和镜下观察与分析,共识别出9个碳酸盐岩微相,即:MF-1钙质泥岩、MF-2泥质泥晶灰岩、MF-3泥晶灰岩、MF-4腹足类—介形虫生屑泥晶灰岩、MF-5海绵骨针含生屑泥晶灰岩、MF-6含生屑泥质泥晶灰岩、MF-7生屑泥质泥晶灰岩、MF-8生屑泥晶灰岩和MF-9泥晶生屑灰岩。这些微相主要形成于深潮下带及相邻环境中。研究表明:皖南紫台组沉积时期水深波动幅度不大,且自早至晚沉积水深逐渐加大;丁香剖面由于更接近台地边缘,总体沉积水深要大于洪家剖面。在2条剖面的紫台组中识别出至少5次比较显著的海平面上升事件,它们与上扬子区海侵事件具有良好的对应关系,并可以与澳大利亚、北欧、北美、华北等板块进行对比。由此推断,区域性相对海平面变化、甚至全球性海平面变化控制着下扬子区下、中奥陶统紫台组的沉积及其变化。     

塔里木盆地上泥盆统一下石炭统东河砂岩沉积相与哈得逊油田的发现

哈得逊油田是塔里木盆地最大的整装油田之一,储量规模超过亿吨.在其发现过程中,东河砂岩的沉积相及其相变规律起了重要的指导作用.东河砂岩为晚泥盆世晚期至早石炭世早期海侵背景下沉积的一套海侵砂(砾)岩,主体为滨岸海滩相砂体,在全盆地范围内是一个明显的穿时沉积体.东河砂岩从古地貌低部位向高部位持续超覆变薄,以陆源碎屑滨岸-浅海...     

安徽狸桥地区晚石炭世硅质岩的发现及其地质意义

安徽狸桥地区出露一套硅质建造,其赋存于黄龙组灰岩与五通组石英砂岩之间,呈层状产出,显微镜下主要由隐晶质石英组成,具角砾结构,未见硅质生物,局部有硅化、褐铁矿化现象。其地球化学特征显示,本区硅质岩Si O2含量为93.57%~98.06%(平均为97.22%),∑REE含量低,为4.89×10~(-6)~18.40×10~(-6)(平均为11.29×10~(-6)),δCe为0.50~0.68(平均为0.58),呈负异常,δEu为1.13~2.98(平均为1.49),呈明显的正异常。Al/(Al+Fe+Mn)值为0.11~0.64(平均为0.45),Al_2O_3,TiO_2与Si O2相关性较差,而Fe2O3和Si O2呈明显的正相关。结合双变量SiO_2-Al_2O_3、SiO_2-MgO,三变量Al-Fe-Mn,Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10图解,指示其为热水沉积成因;其δEu、Mn O/TiO_2、Fe2O3/TiO_2和Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)值分析,其沉积环境为远离陆源物质供给的大陆边缘,受到强烈的热水活动影响。综上表明:晚石炭世时期,狸桥地区处于受基底深断裂及同沉积断裂控制的二级断陷盆地内,可能由于地壳的持续拉张、减薄,导致火山热液或喷气活动沿基底深断裂在海底火山喷发间歇式或旋回期发生热水喷流作用,形成了具有热水喷流沉积成因的角砾状硅质岩。这一发现对于长江中下游地区晚古生代热水沉积硅质岩的研究提供一定的借鉴,也为长江中下游地区至少在石炭纪时存在一定的热水活动提供了有利的证据。     

新疆阿合奇地区石炭纪古岩溶的发现及其地质意义

位于塔里木西北缘的阿合奇地区石炭纪地层发育齐全,自下而上为:巴什索贡组、别根他乌组和康克林组。其中巴什索贡组和别根他乌组发育较多的古岩溶角砾岩及古岩溶构造,垂向上明显分为5次规模较大的古岩溶旋回。对巴什索贡组和别根他乌组古岩溶构造及古岩溶旋回进行了详细描述,讨论了古岩溶与区域海平面变化及当时冰期事件的关系,并指出早石炭世晚期和晚石炭世早期古岩溶与区域性的铝土矿成矿事件有密切的联系。     

新疆阿合奇地区石炭纪古岩溶的发现及其地质意义简

位于塔里木西北缘的阿合奇地区石炭纪地层发育齐全,自下而上为:巴什索贡组、别根他乌组和康克林组。其中巴什索贡组和别根他乌组发育较多的古岩溶角砾岩及古岩溶构造,垂向上明显分为5次规模较大的古岩溶旋回。对巴什索贡组和别根他乌组古岩溶构造及古岩溶旋回进行了详细描述,讨论了古岩溶与区域海平面变化及当时冰期事件的关系,并指出早石炭世晚期和晚石炭世早期古岩溶与区域性的铝土矿成矿事件有密切的联系。     

新疆阿合奇地区石炭纪古岩溶的发现及其地质意义

位于塔里木西北缘的阿合奇地区石炭纪地层发育齐全,自下而上为：巴什索贡组、别根他乌组和康克林组。其中巴什索贡组和别根他乌组发育较多的古岩溶角砾岩及古岩溶构造,垂向上明显分为5次规模较大的古岩溶旋回。对巴什索贡组和别根他乌组古岩溶构造及古岩溶旋回进行了详细描述,讨论了古岩溶与区域海平面变化及当时冰期事件的关系,并指出早石炭世晚期和晚石炭世早期古岩溶与区域性的铝土矿成矿事件有密切的联系。     

新疆卡克地区上石炭统别根他乌组碳酸盐岩微相及古环境分析

通过对新疆卡克地区上石炭统别根他乌组105个岩石薄片进行显微镜下观察,识别出6种微相：MF1灰泥灰岩微相、MF2含生物碎屑灰泥灰岩、MF3生物碎屑粒泥灰岩、MF4含生物碎屑亮晶似球粒灰岩、MF5生物碎屑亮晶灰岩和MF6生物碎屑砾屑灰岩。根据微相组合类型,推断该地区在罗苏期至达拉期经历了台地-台地边缘浅滩及礁-台地边缘斜坡3种环境,整体为一个完整海侵-海退的过程。