鄂尔多斯盆地东北部下侏罗统富县组底部石英砂岩成因与物源

鄂尔多斯盆地东北部富县组底部发育一套石英砂岩, 对其形成原因存在不同的认识。为了查明石英砂岩的成因及其物质来源, 利用沉积学、岩石学、岩石地球化学等方法进行了研究。结果表明, 富县组石英砂岩具有吉尔伯特型三角洲典型的"三层结构", 属湖泊扇三角洲相。石英砂岩的矿物组成以石英和高岭石占绝对优势, 石英多为单晶石英, 高岭石呈碎片状和折扇状, 可能为原始沉积时带入。碎屑组分与岩石地球化学结果显示, 其物源为盆地内部隆起提供的富石英质沉积岩。结合区域地质背景, 推断印支期延长组顶部长石砂岩风化蚀变形成的富含石英与高岭石的源区物质是富县组底部石英砂岩形成的关键, 此类型石英砂岩的形成与不整合面上强烈的风化剥蚀作用有关, 且与高岭石土矿床紧密伴生, 有可能作为识别不整合面存在的新证据。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组物源体系分析

物源问题一度成为制约富县地区延长组油气勘探的焦点。作者充分利用了研究区的野外露头、钻孔资料和地震资料,系统分析了能够用于指示古物源方向的6种关键参数——实测古水流方向、砂体展布走向、极端暴露标志（煤）和覆水标志（油页岩）空间分布规律、重矿物组合分异特征、三角洲沉积体系前积结构（地震剖面）、鄂尔多斯盆地区域古构造—古地理特征等。综合研究表明,富县地区晚三叠世延长组的沉积物来自于盆地东北部,研究区不存在南部物源体系。     

鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组沉积体系及古地理

富县组是鄂尔多斯盆地侏罗系最早沉积的地层,其发育在由印支运动所造成的凹凸不平剥蚀面上,沉积以填平补齐为特点,与下伏三叠系延长组呈不整合接触关系。富县组沉积厚度变化大,岩性差异明显,岩相复杂。沉积相在空间上变化较大,为河流相和冲积扇相沉积。     

鄂尔多斯盆地东南部中侏罗统延安组物源分析

中侏罗统延安组是鄂尔多斯盆地东南部的一套重要的含油气层系.通过对砂岩中碎屑岩成分、重矿物组合、石英的阴极发光及其泥岩微量地球化学等特征的研究,结合露头剖面古水流方向的测定,分析了鄂尔多斯盆地东南部中侏罗统延安组物源区的母岩性质、物源方向及其构造环境.结果表明,研究区延安组古水流和主要物源方向来自北东、北西方向.母岩主要为北缘阴山、东北缘吕梁山和西北缘阿拉善地区太古代及早元古代的花岗岩类、片麻岩系和浅变质岩系,并且推断这些地区从晚古生代开始,就长期为全盆地的沉积提供稳定的物源.这将对盆地的油气进行进一步勘探及开发和周缘地质构造研究具有重要的意义.     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地西缘山西组沉积物源及源区大地构造属性分析

利用碎屑岩骨架组分、含量分布、古水流方向、砂岩岩石学特征、常量与微量元素及沉积构造特征等,对鄂尔多斯盆地西缘二叠纪山西组母岩类型、物源方向及大地构造属性进行了研究。砂岩岩石组分表明,物源主要以再旋回造山带为主,源区主要由花岗岩、浅变质岩及片麻岩类组成。砂岩百分含量图也表明,山西组沉积时的主物源区在盆地以北的阴山地区,南部仅为次物源区。古水流参数也证明物源方向为SSW。另外,沉积岩常量与微量元素分布特征显示,当时该区的大地构造环境为被动大陆边缘环境。因而可推知,二叠世山西组沉积时,鄂尔多斯盆地西缘的沉积以北方物源为主,且可能来自北部的阴山地区和西北方向的阿拉善地块。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长8油藏油源对比研究

通过对富县地区延长组长6~长9原油及烃源岩的地球化学特征综合对比分析,认为研究区存在长7、长9两套有效烃源岩。长7烃源岩有机质类型为Ⅰ~Ⅱ1型,长9烃源岩的有机类型为Ⅱ1~Ⅱ2型。长7、长9烃源岩中Ts相对含量高于Tm,均达到成熟阶段。长7烃源岩五环三萜烷中C30藿烷丰度相对高于C29藿烷丰度,C30RH/C29Ts2,长7形成于还原环境;长9烃源岩中C30藿烷丰度与C29藿烷丰度基本相似,C30RH/C29Ts2,表明长9为弱氧化-弱还原环境。长6原油饱/芳比值较低,长8原油饱/芳比值较高,说明长6原油和长8原油不同源。长7烃源岩与长9烃源岩在生物标志化合物特征上有明显区别。规则甾烷C27-C28-C29αααR指纹分布样式上,长7呈现"L"型,长9呈现偏"V"型与反"L"型,长8原油呈现偏"V"型分布。研究区长8原油主要来源于长9烃源岩。     

砂岩稀土元素地球化学特征在沉积物源区分析中的应用——以中国东北漠河盆地中侏罗统为例

详细取样分析显示,漠河盆地中侏罗统砂岩具有如下稀土元素地球化学特征:(1)绣峰组、额木尔河组和开库康组砂岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式均表现出轻稀土富集、重稀土亏损但具变化平缓和明显的Eu负异常特征;二十二站组虽呈现轻稀土富集、重稀土亏损但变化平缓的特征,但没有明显的Eu负异常特征,反映了砂岩形成时的物源有差别。(2)漠河盆地中侏罗统的物源主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为花岗岩、变质岩和沉积岩的混合;但二十二站组和额木尔河组时期还可能有来自下地壳或幔源的深部物质（基性岩）加入导致物源发生了变化。(3)漠河盆地中侏罗统物源区的构造背景为活动大陆边缘的岛弧环境。(4)Ce/Ce*和Ceanom指数显示漠河盆地中侏罗统的古环境为还原环境,对油气生成十分有利。     

漠河盆地中侏罗统砂岩地球化学特征及物源属性分析

漠河盆地的中侏罗统.砂岩具有高SiO2、低Fe2O3、FeO 、MgO 和轻稀土元素富集, 重稀土相对亏损,显示弱的负Eu异常的特征.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,经构造判别图解,笔者认为漠河盆地中侏罗统沉积时物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的构造环境.盆地南侧的额尔古纳地块北缘古生代杂岩可能是盆地的主要物源.     

伊犁盆地南缘中下侏罗统碎屑岩地球化学特征及对物源制约

对可地浸砂岩铀矿找矿和评价而言,明确赋铀砂体的物源是关键。伊犁盆地南缘中下侏罗统为重要砂岩型铀矿赋矿层位。来自盆地南缘坎乡苏阿苏沟中下侏罗统剖面碎屑岩岩石学及地球化学特征分析,对该套碎屑岩物源区特征及构造环境进行研究。下侏罗统八道湾组以杂色砾岩、含砾粗砂岩为主,颗粒具有较差的分选性和磨圆度。砾岩中可见块状层理,正粒序层理,砂岩中可见大型板状层理,砂岩主要为岩屑砂岩,岩屑成分主要为硅质岩屑和流纹岩岩屑;下侏罗统三工河组以细砂岩,粉砂岩,泥岩为主,细粉砂岩中可见沙纹层理,泥岩中可见到水平层理;中侏罗统西山窑组主要发育含砾粗砂岩-砂岩-泥岩组合,砂岩中发育大型槽状层理,平行层理,泥岩可见水平层理;来自该剖面19件样品的地球化学测试数据显示,该套碎屑岩具有较高的SiO_2(53.01%~85.52%,平均值为71.22%)和Al_2O_3(7.45~23.83%,平均值为13.96%),低TFe_2O_3+MgO(0.95~10.77%,平均值为3.64%)和TiO_2(0.20~1.32%,平均值为0.74%),其微量元素和稀土元素组成与上地壳相似,轻稀土富集,重稀土较平坦,铕亏损较明显。微量元素和稀土元素特征显示其物源来源于上地壳长英质岩石,母岩沉积构造背景为与大陆岛弧相关沉积盆地。结合前人资料,认为伊犁盆地南缘中下侏罗统物源可能来源于石炭系大陆岛弧环境下形成的岩石。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组的物源分析

笔者从区域沉积背景入手,对鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组泥岩稀土元素、碳酸盐岩岩屑、轻重矿物、砂岩粒度等进行综合分析研究,认为研究区内存在混合物源,物源方向主要有北东向和西南向,并初步判断,北东物源的边界大致在南梁-华池地区,西南物源的边界大约在悦乐地区。     

鄂尔多斯盆地西南缘下-中侏罗统碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

改造盆地主要发育时期原始沉积边界的厘定具有重要的油气地质和区域构造意义。物源分析是厘定盆地原始沉积边界的重要内容和有效手段。对鄂尔多斯盆地西南缘邻区下-中侏罗统砂岩碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄谱的研究,为厘定盆地西南沉积边界提供了新的依据。盆地西南缘六盘山地区上流水和炭山剖面的下-中侏罗统延安组砂岩碎屑锆石年龄谱较为相似,而与靖远地区红会四矿剖面同期地层的碎屑锆石年龄谱相差较大。将这三区碎屑锆石的年龄谱与周邻构造单元结晶岩体的年龄对比表明,早-中侏罗世期间靖远地区沉积物来源于西南侧的祁连造山带,而六盘山地区沉积物来源于西北侧阿拉善地块和北侧的华北克拉通北缘。对物源、地层厚度、岩性、煤层特征等差异的综合研究认为,这两个地区在早-中侏罗世期间属不同沉积域,鄂尔多斯盆地的西南沉积边界为海原断裂带。     

鄂尔多斯盆地中西部延长组长6油层组物源分析

根据砂岩颗粒类型及特征、石英阴极发光、重矿物组合、砂体展布方向以及岩相古地理格局,对鄂尔多斯盆地中西部上三叠统延长组长6油组进行了物源分析。分析结果表明,酸性岩浆岩和中低级变质岩、浅海相碎屑岩及碳酸盐岩为研究区延长组主要的母岩类型,东北、西北、西部、西南和南部为5个主要的物源方向,且东北和西南影响范围最大;形成了东北安边三角洲沉积体系、西北盐定三角洲沉积体系、西部环县三角洲沉积体系、演武三角洲沉积体系、西南镇原辫状河三角洲沉积体系和南部固城-合水浊积扇沉积体系。     

龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征:(1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167 5Ma,次要峰值为236 4Ma、309 1Ma和363 2Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。     

鄂尔多斯盆地南部中侏罗统直罗组沉积物源:来自古流向与碎屑锆石U-Pb年代学的证据

采用LA-ICP-MS碎屑锆石原位微区测年方法,对鄂尔多斯盆地南部黄陵地区及彬县地区中侏罗统直罗组砂岩进行了碎屑锆石U-Pb年龄分布特征研究,统计和对比盆地周缘岩体的同位素年代学结果,结合盆地南部直罗组地层典型露头实测古水流数据,综合研究了盆地南部直罗组沉积物源。结果表明:(1)黄陵地区直罗组样品总体呈169~438 Ma、1 435~2 083 Ma、2 300~2 767 Ma三个年龄组,对应峰值分别为274 Ma、1 851 Ma和2 366 Ma。彬县地区直罗组样品总体呈213~485 Ma、802~974 Ma、1 633~1 894 Ma和2 143~2 739 Ma 4个年龄组,对应峰值分别为430Ma、450Ma、1 720Ma和2 254Ma。(2)黄陵地区直罗组地层物源主体来自西北部阿拉善地块的中酸性侵入岩及变质岩。彬县地区直罗组地层物源主体来自西部的北、中祁连造山带,源岩为中酸性侵入岩、基性侵入岩及变质岩,同时存在火山岩、碎屑岩及变质碎屑岩的部分贡献。(3)盆地南部直罗组下段地层各典型露头古水流优势方向集中于110°~140°,表明古流向以向东和东南为主,即该时期物源主要来自盆地西、西北方向,这与碎屑锆石年代学对比所指示的物源区相一致,这些物源分析结果对于进一步认识侏罗纪时期盆地原型及古地理格局具有较重要的参考价值。     

鄂尔多斯盆地下侏罗统地层水化学特征及成因分析

通过对鄂尔多斯盆地下侏罗统地层水研究发现,延安组、富县组地层水化学特征具有复杂性和规律性。复杂性表现在地层水矿化度、钠氯系数、变质系数等水化学参数,在纵向上和平面上变化显著,地层水类型多样;规律性表现在地层水化学特征的垂直分异性、东西分带性、地貌分区性。分析结果表明:1）不同水文旋回地层水的混合交替作用导致了地层水化学特征的垂直分异性;2）构造特征决定了水化学特征的东西分带性。在盆地东部和西缘地区,地层埋藏浅或出露地表,渗入水补给交替强烈;靠近天环坳陷轴部地区,地层埋藏深度大,且远离补给区,处于相对滞留环境;3）富县组、延10古地貌特征、水岩反应导致地层水化学特征地貌分区性;4）阶地、斜坡、河间丘地区,在渗入水交替活跃程度、水动力、岩性组合、低幅度圈闭发育条件等方面均具有成藏优势。该研究为侏罗系古地貌油藏有利目标预测提供重要依据。     

漠河盆地上侏罗统物源分析及其地质意义

为了探讨晚侏罗世漠河盆地的构造类型,笔者等对其物源特征进行了系统分析。通过古水流分析、母岩成分分析和源区构造背景分析认为:①晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向;②北部物源区位于西伯利亚板块南缘,为蒙古—鄂霍茨克造山带,母岩成分主要为花岗岩、变质岩、中酸性火山岩、中基性火山岩和沉积岩;③南部物源区位于大兴安岭北部,为下伏板块基底,母岩成分主要为花岗岩、变质岩和沉积岩;④北部造山带物源区的构造背景为早中生代的活动大陆边缘。晚侏罗世漠河盆地具有典型前陆盆地的双向物源特征,一方面来自北部造山带,一方面来自盆地下伏板块基底。根据物源特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地(黑龙江在俄罗斯称为阿穆尔河)有关资料认为晚侏罗世漠河盆地可能为漠河—上阿穆尔周缘前陆盆地的南半部分,其形成和演化受蒙古—鄂霍茨克造山带制约。     

四川盆地东北部下侏罗统自流井组大安寨段湖相碳酸盐岩沉积相分析

下侏罗统自流井组大安寨段作为四川盆地致密油主产层,蕴含着丰富的油气资源,在川中地区已稳产数十年。川东地区大安寨段一直未取得突破,相应的研究程度较低。本文选取重庆万州地区大垭口剖面下侏罗统自流井组大安寨段作为研究对象,针对其发育稳定保存良好的湖相碳酸盐岩开展研究,通过研究发现:万州地区大安寨段以湖相碳酸盐岩和碎屑岩混合沉积为特征,其主要由5大类岩石组成,共细分为12种岩石类型。结合岩性、沉积特征及区域上的资料,可将大垭口剖面大安寨段划分出半深湖—深湖、湖坡、浅湖、滨湖4个亚相及多个微相。大安寨段由下往上可分为大三、大二以及大一共三个亚段,发育了一个完整的湖侵—湖退沉积旋回。其中,大三亚段和大一亚段岩性以介壳或介屑灰岩和结晶介壳灰岩为主,夹薄层黑色泥页岩及砂岩;大二亚段岩性以黑色页岩为主,夹薄层介壳灰岩。根据各岩石类型宏观、微观特征及岩石纵向组合特征,分析各亚相的沉积环境。结果表明:万州地区下侏罗统大安寨段沉积环境整体属于较低能沉积环境,碳酸盐岩中多为泥晶方解石胶结,含泥质。根据实测剖面及区域上的资料,建立了川东北地区大安寨段湖泊相沉积模式,该模式总结了该区域大安寨段各亚相的发育特征及演化规律。     

鄂尔多斯盆地东北缘延安组划分与对比

内蒙古鄂尔多斯盆地东北缘高头窑地区中侏罗统延安组是一套河流—滨湖相为主的中生代陆相沉积岩系,岩性主要中粒—中细粒长石砂岩、粉砂岩(泥质粉砂岩)、黑色页岩、黏土岩夹煤层,其中产大量的植物化石。根据岩性特征及采集化石的研究结果表明,不存在晚三叠世地层,并缺失下侏罗统,且延安组的时代应为中侏罗世。通过不同地区中侏罗世地层对比,认为盆地中延安组发育极不均衡,中部沉积厚度大,但不成煤;而盆地边缘沉积厚度较薄,且成煤较好,横向上具有明显的差异性。