鄂西南利川三叠纪须家河组地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

鄂西南利川地区三叠纪须家河组砂岩碎屑颗粒富石英(Q),贫岩屑(L)与长石(F),平均值分别为:76.23%、7.08%与4.88%,Q/(Q+F+L)平均值为0.86,具有锆石-板钛矿-磁铁矿-电气石重矿物组合,指示源岩以酸性岩或低级变质岩为主。砂岩主量元素Si O2含量高(77.14%~92.79%,平均84.14%),Al2O3次之(3.86%~14.15%,平均9.69%),(Fe2O3T+Mg O)*(0.98%~3.20%,平均1.50%)、Ti O2*(0.09%~1.09%,平均0.39%)含量低,Al2O3/Si O2比值低(0.04~0.18,平均0.12),K2O/Na2O比值高(4.90~82.41,平均40.01),最接近被动大陆边缘特征值。样品具有与上地壳相似的高场强元素与大离子亲石元素组成,ΣREE分布于62×10-6~495×10-6之间,平均181×10-6,球粒陨石标准化配分型式与上地壳极为相似,呈现轻稀土富集、重稀土平坦、中度Eu、Ce负异常特征,特征微量、稀土元素含量及比值,如:Th、La、Ce、Rb/Sr、Th/U、La/Sc,指示了晚三叠世构造背景为被动与活动大陆边缘。样品成分变异指数ICV均1(0.18~0.68,平均0.45),指示物源主要为再循环的沉积物,而沉积物再循环会导致粘土矿物比例增加,从而使化学风化指标CIA值得到累积。较高的CIA值(72.10~96.28,平均81.18)表明沉积物累积经历的化学风化作用强烈,而CIA与ICV强烈负相关,则表明CIA值的变化主要是由不同时期输入碎屑物成分不同引起的。结合物源、构造背景判别图解,上述特征综合表明研究区须家河组形成于被动大陆边缘(为主)与活动大陆边缘环境,其物源来自东南的雪峰隆起区(为主)与北侧的秦岭造山带。     

四川盆地西南缘龙马溪组泥岩地球化学特征及物源区和构造背景分析

本文对川西南荥经地区龙马溪组泥岩的岩石学、矿物学及元素地球化学开展了研究,探讨了龙马溪组沉积环境、物源区属性及构造背景。结果表明,研究区龙马溪组泥岩砂质、钙质含量较高,指示其沉积水体较浅。稀土元素特征及及A—CN—K图解说明龙马溪组泥岩组成较少受成岩及交代作用影响,样品较完整地保存了物源和风化作用信息。K2O、Rb、Al2O3 /TiO2含量较高及Eu负异常指示其母岩为偏酸性的长英质岩、花岗岩类,推测主要来自康滇古陆新元古代早期地台盖层。ICV值大于1,CIA平均值为66,Th/U与地壳UCC值相近,Rb/Sr值明显低于PAAS,指示其物源为近源初次旋回的快速沉积产物,受化学风化作用较小,沉积环境为干燥、寒冷环境。La/Yb、LREE/HREE及Sc/Cr等值均与被动大陆边缘值相近,结合Sc/Cr—La/Y等判别图解,说明研究区沉积构造背景主要为被动大陆边缘。     

上扬子地区双河露头五峰组—龙马溪组下段化学层序地层分析

综合地球化学、高分辨层序地层学理论方法,利用双河露头资料及样品分析测试,采用多元统计方法优选出陆源输入强度相关元素组合Al-K-Ti-Mg-Rb-Cr-Zr、自生沉淀强度相关元素组合Ca-Mn-Ba-Co、有机质吸附及还原强度相关元素组合V-Ni-M0-U-Cu-Zn作为化学层序地层划分指标体系,将双河露头五峰组划分为...     

黔中隆起北缘五峰-龙马溪组页岩元素地球化学特征及其地质意义

为探讨黔中隆起北缘五峰-龙马溪组富有机质页岩的沉积环境和物源区背景,对区内两口井的样品进行了有机碳含量、微量元素和稀土元素地球化学测试和分析.结果表明,研究区五峰-龙马溪组页岩在沉积时以贫氧-厌氧环境为主,富氧环境也偶尔存在,且龙马溪组沉积水体还原程度比五峰组高.LaN/YbN值的变化反映沉积速率为:龙马溪组下部<五峰...     

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气地球化学特征及其成因分析

在对渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩现场解吸气样的气体组分和稳定碳同位素分析的基础上,对页岩气的成因类型和烷烃碳同位素倒转原因进行了探讨。渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气的甲烷含量高(94.33%~98.96%),非烃组分(主要包括N_2、CO_2)含量较少,干燥系数大于0.98,为典型的干气。甲烷、乙烷碳同位素值的范围分别为-49‰~-24.4‰、-39.4‰~-29‰,含气性较好的武隆地区Y1井气样烷烃气体呈现δ~(13)C_1δ~(13)C_2δ~(13)C_3的碳同位素"完全倒转"特征,含气性较差的酉阳地区Y2井气样烷烃气体基本具正碳同位素系列特征。天然气成因类型判识标志和图版分析表明,渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气为有机质高温裂解的油型气,是早期生成的干酪根裂解气和后期原油裂解气的混合气,这也是引起武隆地区Y1井气样碳同位素倒转的主要原因,同时这也可能与页岩气高产有关。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面林西组地球化学特征及其对物源-构造背景的制约

大兴安岭中南段上二叠统林西组发育厚层的暗色泥页岩,是区域上重要的上古生界生烃层系之一。阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是林西组的典型剖面之一,本文以该剖面为研究对象,对取自该剖面林西组的10件砂、泥岩样品进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析。剖面样品元素分析和物源判别函数（F₁-F₂）、Ni-TiO₂、La/Th-Hf图解判别结果表明,陶海营子剖面林西组沉积物来源多样,主要来源于上地壳长英质火成物源区和石英岩沉积物源区,还有少量来自中、基性岩火成物源区。剖面样品微量元素PAAS（后太古庙澳大利亚页岩）标准化蛛网图、稀土元素球粒陨石标准化配分模式图、K₂O/Na₂O-SiO₂、Zr/Th、TiO₂-（TFe₂O₃+MgO）图解、物源构造背景判别函数（F₁-F₂）''的分析判别和剖面样品与不同构造环境砂岩地球化学参数对比结果表明,陶海营子剖面林西组物源构造背景具有被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆岛弧特征,构造背景较复杂。综合分析可知,陶海营子剖面林西组物源主要为被动大陆边缘背景下的火成岩、石英质沉积岩,以及活动大陆边缘和大陆岛弧背景下的火成岩。结合前人相关研究成果,推测兴蒙造山带内伸展作用背景下的晚石炭世-二叠纪岩浆型被动陆缘沉积建造和与俯冲背景有关的古生代弧岩浆岩应该是陶海营子剖面林西组的主要物源。     

松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩地球化学特征及其对物源与构造背景的制约

通过对松辽盆地长垣南端四方台组碎屑岩岩石学和地球化学特征的分析,揭示了研究区四方台组碎屑岩的物质组分特征及其物源区的大地构造背景.四方台组砂岩以长石岩屑砂岩为主,结构成熟度和成分成熟度中等.碎屑颗粒相对贫石英(Q)、富岩屑(L)和长石(F),平均值分别为42.10％、37.83％和20.07％,Q/(F+L)平均值为0.80,具有钛铁矿、石榴子石、锆石、磁铁矿、绿帘石等重矿物组合,指示源岩以中酸性岩浆岩及变质岩为主.Dickinson判别图解表明物源主要来自再旋回造山带和岩浆弧物源区.四方台组碎屑岩具有较高的Si含量和较低的Fe、Mg含量,SiO2为60.42％～83.39％,K2O/Na2O值较低(0.91～1.52),(TFe2O3+MgO)为1.11％～9.14％;富集亲石元素Rb、Sr、Ba、Pb及高场元素U,亏损亲铁镁元素Sc、V、Cr、Co、Ni等及高场元素Th、Zr、Hf、Nb;ΣREE介于66.6×10-6～236×10-6之间,球粒陨石标准化稀土元素配分曲线与上地壳相似,呈现轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,中等Eu负异常.碎屑岩化学蚀变指数CIA为46.72～64.49,平均56.54,成分变异指数ICV为0.99～1.39,平均1.12,表明物源区经历了较弱的风化作用,物源主要为构造带首次沉积,不具备沉积再循环特征.碎屑岩主量、微量元素、稀土元素构造环境判别图解及特征比值分析表明,四方台组沉积时源区构造环境为活动大陆边缘和大陆岛弧;源岩属性判别图解表明,源岩主要为长英质火山岩,并混有中酸性或基性火山岩.结合区域构造演化,认为长垣南端四方台组物源主要来自张广才岭和吉黑东部构造混杂岩带发育的显生宙中酸性花岗岩、火山岩和变质岩.     

正安地区五峰组—龙马溪组页岩储层特征及控制因素

四川盆地以东的复杂构造变形带拥有巨大的页岩气资源潜力,但目前勘探开发不足。为了支撑复杂构造变形带的页岩气勘探开发,针对复杂构造变形带内正安地区五峰组-龙马溪组页岩钻井岩心,开展了矿物学、有机地球化学、岩石学分析测试,探讨了页岩储层特征及主控因素。正安地区五峰组-龙马溪组页岩储层石英质量分数高达60%～80%,以硅质页岩为主,脆性程度高。石英主要是无机成因,包括原生碎屑石英沉积和黏土矿物转化而成的次生石英。原生碎屑石英、层状黏土颗粒的压实脆裂增大了孔隙空间,但次生石英的沉淀、充填减小了矿物颗粒间的骨架孔隙。正安地区五峰组-龙马溪组页岩储层总w(TOC)高达5.8%,有机质中无定形腐泥组大于80%,沥青反射率介于2.6%～3.1%,有机质热解而成的有机孔显著增大了孔隙度,但有机孔隙后期遭受构造挤压变形,多坍塌成狭长的多边形。     

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识。本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境。地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO2含量为39.57%～87.16%,多数高于北美页岩,Al2O3含量为3.41%～14.98%,均低于北美页岩,MgO、CaO、MnO2和P2O5含量明显低于北美页岩,相比于四川盆地川南长宁—双河五峰组—龙马溪组泥岩,渝东北城口具有高SiO2和低MgO、CaO的特点,表明城口五峰组—龙马溪组泥岩碎屑组分主要以粉砂质和硅质等陆缘碎屑为主;微量元素Sc、Sr、Co、Zr、Hf较北美页岩相对亏损,V、U、Sb、Ba相对富集,Cr、Ni、Nb、Ta含量相近。稀土元素北美页岩标准化均表现为略微向右倾斜的配分模式,多数具有δCe负异常,观音桥段和龙马溪组δEu正异常指示了该时期存在海底热液活动。砂、泥岩主、微量元素的物源和构造背景图解表明沉积物源区源岩具有多样的物质组分,以长英质岩为主,同时混入了花岗质和安山质岩石组分;源岩形成时的构造背景主要为被动陆缘环境,少数为活动陆缘和大陆岛弧环境,这一结果与扬子地块北缘新元古代—早古生代处于被动大陆边缘的区域地质背景一致。     

库车坳陷第三系泥岩地球化学特征及其对构造背景和物源属性的指示

利用碎屑岩地球化学特征判断沉积盆地的构造背景和物源属性是盆地分析的重要手段，也是对利用粗碎屑沉积岩的组分统计判断盆地源区背景的有益补充和验证。对库车坳陷第三系36件泥岩样品的地球化学特征分析表明，主量元素中CaO的含量很高，对其他主量元素以及微量和稀土元素有稀释作用，一些可靠的物源分析指标主要指示了非碳酸盐沉积物的源区性质；REE分布模式与上地壳相似，轻稀土元素富集，Eu负异常，微量元素比值显示源岩以长英质岩石为主。通过K2O／Na20-SiO2以及La-Th-Sc和Th-Sc-Zr／10判别图分析，认为源区的构造背景具有类似于岛弧的特征。这一结果与前人所做的砂岩组分的研究结果存在差异，说明板内造山带与其前陆盆地之间在沉积与构造耦合上具有特殊性。     

扬子北缘奥陶纪—志留纪之交泥岩地球化学特征及其源区、构造背景

近年来,扬子地块北缘奥陶纪—志留纪之交沉积构造背景一直存在不同认识.本文对渝东北城口厚坪五峰组—龙马溪组砂、泥岩进行系统采样和主、微量元素测试分析,从地球化学特征角度,来探讨该时期砂、泥岩物源源区及其构造环境.地球化学特征显示,五峰组—龙马溪组砂、泥岩主量元素SiO2含量为39.57％～87.16％,多数高于北美页岩,...     

基于多元线性回归分析的页岩气有利区评价新方法——以上扬子地区五峰组—龙马溪组海相页岩为例

本文以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组页岩气评价为例,总结了页岩气有利区优选的储层参数、保存参数和压力系数等参数,量化了各关键参数平面分布,运用多元线性回归分析方法计算了参数权重,通过多参数加权叠加公式建立了多元线性回归模型：有利区=-0.317+0.75×埋深+0.285×TOC+0.148×R_O+0.093×孔隙度-0.128×渗透率+0.201×脆性矿物-0.199×压力系数,并开展了定量化优选评价页岩气有利区工作。分析结果表明,各参数权重由大到小排序为：埋深、TOC、脆性矿物和压力系数、R_O、孔隙度、渗透率,代表对含气性的影响作用依次减小。经过量化优选的有利区主要集中于四川盆地内,包括威远-自贡一线、宜宾-泸州-涪陵一线和川东区域为主,盆外的昭通、金沙、道真和黔江区域为相对有利区。该预测评价结果与四川盆地页岩气勘探实际基本相符,有利区表现形式较传统综合地质方法更清晰、直观。     

渝东北地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征及其勘探方向探讨

渝东北地区五峰组—龙马溪组暗色泥页岩沉积厚度介于30.92~164.47m之间,其中在朝阳镇咸池剖面及田坝一带厚度最大,往研究区东西两侧具有减薄的趋势。全区总有机碳含量平均3.32%,中部(平均3.93%)和西部(平均3.59%)相对东部(平均2.77%)具有更高的有机质丰度。有机质以I型腐泥型为主,西部个别剖面及东部栗子坪一带夹少量Ⅱ_1—Ⅱ_2型干酪根,其成熟度普遍处于高成熟—过成熟阶段,呈现自北向南升高的趋势。石英、脆性矿物含量普遍较高(尤其是中西部区块),黏土矿物较低,更易产生储气裂缝及利于后期压裂。储层特征方面,中部地区泥页岩具有更高的孔隙度和较低的渗透率,同时比表面积也相对更高,以有机质孔隙为主。中部区块田坝—朝阳—文峰一带含气性最好,结合页岩厚度、总有机碳含量分布、储层条件及构造保存条件分析,本区中部区块田坝—朝阳—文峰一带具有更好的页岩气勘探前景,是该区下一步勘探的重点区域。     

湖北秭归五龙地区五峰组—龙马溪组黑色岩系地球化学特征及其页岩气地质意义

对湖北秭归县五龙剖面五峰组—龙马溪组下段黑色岩系的微量元素和有机碳含量进行了系统采样分析,结果表明,U/Th、Ni/Co、V/Cr和WSc比值等判别指标能够很好的响应各时期氧化还原条件和海平面的变化,对奥陶系—志留系界线附近的地层缺失也有明显的指示作用.另外,U/Th、Ni/Co、V/Cr和V/Sc比值与TOC值之间表现出良好的正相关关系,表明这些古环境判别指标在一定程度上可用来指示五峰组和龙马溪组的有机碳含量变化.通过对五龙剖面及周边地区富有机质页岩厚度、TOC值和含气性的对比分析,推断五龙地区和西侧的鼓锣坪地区、东侧的九畹溪地区构成隆凹相间的格局,这一认识对区域内的页岩气有利目标区预测具有一定的指导意义.     

南堡凹陷新近系馆陶组砂岩地球化学、构造背景和物源探讨

对南堡凹陷馆陶组(粉)砂岩的主量、微量及稀土元素的地球化学特征研究表明：多数主量元素含量中等,SiO₂、Al₂O₃等主元素含量及其相关比值反映大多数砂岩属于岩屑砂岩和长石砂岩,个别为杂砂岩;镁铁族元素(Co,Cr,Ni,Sc,V)和大离子亲石元素(Rb,Cs,Ba,Sr)含量类似于上地壳。砂岩十分相似的REE分布模式显示了相似的物源和构造背景。SiO₂-K₂O/Na₂O图解、主元素双变量判别图解及Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10等构造背景判别图解均表明,馆陶组物源区属于活动大陆边缘构造背景。根据主元素物源判别方程图、La/Sc-Co/Th和Th-Hf-Co图投影及(Gd/Yb)_N值,表明馆陶组物源主要来自由长英质岩石组成的后太古宙上陆壳。通过与燕山地区不同时代(期)中酸性火山岩和花岗岩REE的对比,表明母岩主要来自燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和/或花岗岩体。     

上扬子地区五峰组-龙马溪组页岩层序地层及演化模式

学者们在页岩层序划分与构成等方面还存在较大分歧;其次,现有研究中针对页岩非均质性在层序格架内的变化特征及成因规律方面亦有不足.五峰组-龙马溪组页岩是上扬子地区重要的页岩气勘探层位之一,通过钻井岩心、露头剖面、常规测井、能谱测井和地球化学参数等资料,对上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组黑色页岩层序地层学进行了定量分析.在五峰组-龙马溪组识别出3个三级层序,其中五峰组为一个三级层序,进一步划分出海侵体系域（五峰组下部黑色页岩）和高位体系域（五峰组上部观音桥段）;龙马溪组一段作为一个三级层序,进一步划分出海侵体系域、早期高位和晚期高位体系域;龙马溪组二段和三段为一个三级层序,进一步划分出低位体系域、海侵体系域和高位体系域.以不同体系域为单元分析了五峰组-龙马溪组层序发育与沉积环境特征,揭示了各体系域内古生产力与水体氧化还原条件对有机质富集的控制机理,总结并提出了系统的五峰组-龙马溪组黑色页岩层序地层垂向演化模式.      

四川西南峨眉地区晚三叠世瑞替期须家河组地球化学特征及其对物源和构造背景的指示

基于砂岩碎屑组成、古流向恢复、全岩地球化学分析并结合已报道岩相古地理等研究成果的综合分析,探讨川西南晚三叠世瑞替期须家河组的物源体系、沉积记录及其形成的构造背景。砂岩碎屑组成分析结果显示,峨眉川主地区须家河组砂岩成分成熟度较低,组分与已报道的须家河组砂岩组分相似,物质以再旋回造山带来源为主;古流向测试数据统计显示须家河组主要接受来自东至东北部和东南部的物源,少量接受来自西南部和西北部的物源;地球化学主量元素及风化指数显示峨眉川主须家河组形成于构造活动背景下以被动大陆边缘和活动大陆边缘为主的沉积环境,物源成分成熟度较低;微量和稀土元素分析提示须家河组来源于长英质碎屑且含有较多古老沉积组分的加入,其球粒陨石标准化配分模式、原始地幔标准化微量元素模式与上地壳配分形式具有高度相似性,且物源主要与再旋回的扬子西南攀西-滇黔地区太古代-二叠纪变质岩、秦岭造山带前中生界变质岩和沉积岩、江南雪峰造山带西段的新元古代沉积有关,少量来自康滇古陆新元古代-元古代变质岩和龙门山周缘三叠纪沉积岩。结合须家河组已报道的岩相古地理数据,表明川西南峨眉地区晚三叠世瑞替期须家河组物源主要来自东南部的江南雪峰构造带和北部的秦岭造山带,少量来源于西南部的康滇古陆和西北部的龙门山构造带,川西南峨眉地区形成了主要受江南雪峰构造带、秦岭造山带为主控制的须家河组海陆交互相-陆相沉积盆地。     

湘鄂西地区五峰—龙马溪组页岩地层与沉积特征

以湘鄂西及周缘地区晚奥陶世至早志留世沉积的泥页岩为研究对象,本文通过钻井取心测井、野外观察和分析化验等资料,分析了研究区五峰-龙马溪组页岩的发育和沉积特征.结果表明,湘鄂西地区页岩普遍厚40-60 m,纵向上可划分为三亚段,九小层,其中1亚段对应底部①-⑤小层,为高伽马值(GR),低密度,高有机质丰度的页岩段,以灰黑色—黑色硅质-炭质页岩为主,湘鄂西古隆起及周缘①-⑤小层页岩段有不同程度的缺失.页岩纵向上发育深水硅质陆棚、深水砂质陆棚、深水混积陆棚和深水泥质陆棚4种沉积微相,其中①-⑤小层页岩段对应深水硅质陆棚微相,为缺氧的强还原沉积环境,沉积了富含笔石、黄铁矿的富硅、富碳页岩,其硅质多为自生成因,对应焦石坝目前的主力产气页岩段.     

皖北沟后组页岩地球化学特征及其地质意义

沟后组在研究华北板块东南缘前寒武纪-寒武纪大地构造演化上具有重要意义.通过对沟后组页岩主微量元素地球化学的分析,取得了如下认识:Al2O3-Zr-TiO2和Zr/Sc-Th/Sc判别图解表明该套页岩中的碎屑物组分是火成岩没有再循环的特征,而是首次风化沉积的产物,因此其地球化学特征可以用于物源示踪.(SiO2/2O)-(Na2O+K2O)-(MgO+TiO2+FeO*)、TiO2-Ni、Th-Hf-Co及Hf-La/Th图解及部分元素比值(如Co/Th、La/Sc及Zr/Sc)表明沟后组页岩的源区主要为中酸性火成岩.其CIA值较低(62),可能与钾交代有关,而较高的CIW值(89)表明其源区经历了中等-较高程度的风化.主微量元素一致表明其物源区具有活动性质.