松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石地球化学特征及其地质意义

松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩主要由砂岩、泥岩和粉砂岩类组成。通过对白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石样品的岩石化学分析表明 :主元素化学分类结果主要为长石砂岩、页岩 ,少量岩屑砂岩和硬砂岩 ;稀土元素分布模式显示其明显富集轻稀土及Eu负异常 ,并与NASC和PAAS稀土分布模式相似 ;碎屑沉积岩与上地壳的微量元素含量比值曲线显示为平坦型 ,这说明沉积岩是在活动性较弱的构造背景下缓慢沉积 ,具有被动大陆边缘和活动大陆边缘沉积物的特点。松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩物质来源于张广才岭海西期花岗岩 ,后者的物源来自于上地壳。     

江西修水地区震旦纪前后沉积岩的Nd同位素组成和物质来源

本文报导了江西修水地区前震旦系与震旦—寒武系沉积岩的Nd同位素组成。前震旦系浅变质沉积岩:~(143)Nd/~(144)Nd=0.512000～0.512214,ε_(Nd)(t)=-2.57～3.91,t_(DM)=1563～1859Ma;震旦—寒武系沉积岩:~(143)Nd/~(144)Nd=0.511710～0.511902,ε_(Nd)(t)=-8.04～-9.99,t_(DM)=1833～2426Ma。两者之间的显著差异反映了震旦纪前后沉积岩物质来源的不同及沉积构造环境的改变,前震旦纪地壳活动性     

赣中变质基底的Nd同位素组成和物质来源

本文研究了赣中变质基底的Ｎｄ同位素组成。前震旦系变质沉积岩：１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ＝０５１１８２７—０５１２０５２,ＴＤＭ＝１５９７—２１２４Ｍａ,∈Ｎｄ（Ｔ）＝－３６０～＋１１１;震旦系浅变质沉积岩：１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ＝０５１１９１８—０５１２２３３,ＴＤＭ＝１３６０—１４０５Ｍａ,∈Ｎｄ（Ｔ）＝－３２６～－０５５。上述Ｎｄ同位素特征表明：赣中前震旦系变质沉积岩的物源来自其东北缘华夏地块的基底碎屑和岛弧地区的幔源火山物质;而震旦系浅变质沉积岩的物源主要来自前震旦系的剥蚀,并有一定量的幔源物质加入;上述研究亦为赣中变质基底归属于华夏地块提供了重要的同位素证据。     

天山石炭—二叠纪后碰撞花岗岩的Nd、Sr、Pb同位素源区示踪

天山造山带不仅是中亚巨型造山带的组成部分,也是我国西部晚古生代岩浆活动的集中区,蕴含着丰富的古亚洲洋演化的复合地质信息。笔者以探索天山晚古生代花岗岩浆活动的物质来源为目标,采用Sr、Nd、Pb同位素地球化学方法,对该区不同构造单元中具有代表性的花岗岩体进行了全面系统的研究,发现天山不同构造单元中花岗岩Sr、Nd、Pb同位素特征具有明显差异。在与其围岩的同位素特征进行对比研究的基础上,提出了产于不同构造单元石炭—二叠纪花岗岩的可能源区。觉罗塔格石炭—二叠纪裂谷带的晚古生代花岗岩,具有最高的εNd(t)值和最低的(87Sr/86Sr)t值,如,以康古尔石英闪长岩为代表的二叠纪花岗岩的源岩可能是早期泥盆纪大南湖岛弧火山岩(新生地壳);博格达地区的晚石炭—二叠纪花岗岩是早期基性火山岩,亦可能是底侵基性岩部分熔融的产物。中新元古代基底晚石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩的源岩亦为同期基性火山岩,但在岩浆演化过程中受到古老基底地壳的混染,导致其εNd(t)值低于石炭—二叠纪裂谷带中花岗岩,而(87Sr/86Sr)t高于石炭—二叠纪裂谷带花岗岩。南天山东段和前寒武系微地块及其边缘中的晚古生代(含个别早古生代花岗岩)花岗岩分别是类似于库米什斜长角闪岩的古老地壳和西天山元古代古老地壳部分熔融的产物,因此它们均具有负的εNd(t)值和异常高的(87Sr/86Sr)t值。上述认识对于了解天山晚古生代区域岩石圈演化及深部过程具有重要意义。     

黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成及其地幔源区特征

本文首次对黑龙江镜泊湖地区第四纪玄武岩的Sr、Nd、Pb同位素组成进行了系统研究。结果表明,尽管不同时代、不同空间上生成的玄武岩在岩石化学、稀土和微量元素特征上差别明显,但其Sr、Nd、Pb同位素组成却有明显的相似性,均具有低Sr、Pb和相对高的Nd同位素值（87Sr/86Sr=0.70396～0.704537;143Nd/144Nd=0.512656～0.512786;206Pb/204Pb=17.0856～1 7.5034;207Pb/204Pb=15.2689～15.3461;208Pb/204Pb= 37.0999～37.4363）,由此指示了该区玄武岩的源区是DMM和EMI二 端元混合的结果。本文将其解释为与含有再循环的下地壳物质的地幔柱活动引起该区软流圈地幔的部分熔融有关,但在部分熔融之前发生了交代作用。     

太行山-大兴安岭构造岩浆带中生代侵入岩Nd、Sr、Pb同位素特征及物质来源探讨

太行山-大兴安岭构造岩浆带是中国东部中生代大规模岩浆活动的集中区,它纵跨华北克拉通和兴蒙海西造山带两个大地构造单元,既是我国东部规模最大的北北东向深大断裂带之一,又是我国东部北北东向延伸的地壳厚度陡变带与重力异常高梯度带,因而具有十分重大的地质意义。本文针对研究区在中生代岩浆活动物质来源认识方面的不足,首次对太行山-大兴安岭整个构造岩浆带40余个代表性岩体的Nd、Sr、Pb同位素地球化学特征进行了全面系统的研究,发现不同区段(南、北太行山地区、大兴安岭中-南地区)、不同侵入期次(早、中、晚)岩石具有明显不同的Nd、Sr、Pb同位素特征,可以推断其岩浆源区性质各不相同：南太行山地区基-中性岩浆均来源于富集地幔储库;北太行山地区早期基-中性岩浆主要来源于富集地幔的部分熔融;中期中-酸性岩浆来源与下地壳关系密切;晚期富碱质中-酸性岩浆来源可能与下地壳、甚至中地壳物质有关;大兴安岭地区中-酸性岩浆来源与亏损地幔关系密切,可能源自与亏损地幔有联系的年轻的下地壳。由此表明,中生代华北克拉通地区岩石圈地幔为富集地幔,而兴蒙造山带地区岩石圈地幔则为亏损地幔。此外,根据岩石的Nd模式年龄,初步认为2543～1485Ma可能指示华北克拉通岩石圈地幔发生富集作用的时间,而983～540Ma则可能为大兴安岭地区地壳生长的一个重要时期。     

松辽盆地北部白垩系泉头组扶余油层致密油成藏主控因素*

松辽盆地北部中央坳陷白垩系泉头组扶余油层发育河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透致密砂岩储集层。在已提交的探明储量中, 储集层孔隙度平均为11. 8％, 渗透率平均为2. 30×10^-3 μm², 以岩性油藏为主;剩余勘探目标以赋存于孔隙度小于10％、渗透率小于1×10^-3 μm², 储集层中的致密油为主。从烃源岩、构造、断裂和储集层4个方面阐述了扶余油层致密油成藏主控因素, 认为成熟烃源岩控制了研究区致密油分布范围, 构造高部位是油气运聚指向区, 北西向断裂带控制油气富集, 河道砂体控制致密油“甜点”区。采用类比法进行致密油资源潜力评价, 初步估算扶余油层致密油资源潜力为13. 09×10⁸ t, 是大庆油田资源接替的重要领域。     

松潘—甘孜碎屑沉积岩的地球化学与Sm-Nd同位素地球化学

通过对松潘—甘孜地块与龙门山区的前寒武纪—三叠纪碎屑沉积岩的主量与微量元素地球化学及Sm-Nd同位素地球化学的系统研究,确定这些碎屑岩应属于杂砂岩与长石砂岩,其物质来源上应是镁铁质与长英质及石英 碳酸盐的混合物。从前寒武纪到三叠纪稀土总量增高、铕负异常更为明显,反映了壳内深熔作用的不断加强。晚古生代处于相对稳定的构造环境,而出现铈负异常。Nd模式年龄在1.6～2.4Ga之间,分布特征类似于扬子克拉通、南秦岭、北秦岭,而完全不同于华北克拉通,从而证明物质来源主要是扬子克拉通,是在扬子克拉通的基础上发展而成的构造单元。源区对比分析表明新元古代构造层应是沉积盆地的主要物源,其次是太古宙与古元古代,三叠纪的碎屑沉积岩中应含有晚古生代的幔源物质。三叠纪碎屑沉积岩的Nd同位素组成的空间分布特征说明北、东是剥蚀区,西、南为深水沉积区。     

西成矿化集中区热水沉积岩物质来源的同位素示踪及其意义

利用硅同位素、锶同位素和碳氧同位素,对西成矿化集中区与矿体紧密伴生的热水沉积岩的物质来源进行了探讨。硅质岩的硅同位素δ3 0 SiNBS -2 8=- 0.6‰～ - 0.1‰,硅主要来源于下伏沉积岩;热水沉积岩的锶同位素比值87Sr/ 86Sr变化于 0.70 938～ 0.72 812之间,位于海洋锶和陆壳锶之间,为混合锶,其锶主要来源于下伏沉积地层柱;碳同位素组成略低于正常沉积碳酸盐岩,碳主要来源于下伏沉积地层柱在循环碳,同时又受其它来源碳的影响。同位素研究结果表明,热水沉积岩的组成物质主要来源于下伏沉积地层柱 (地壳内部 ),形成方式主要是外生沉积作用,即热水沉积岩是内生作用与外生作用共同作用的结果,是内外生矛盾的统一体。     

松辽盆地中央坳陷南部下白垩统泉头组四段沉积相

松辽盆地中央坳陷南部下白垩统泉头组四段沉积时期,松辽盆地地形平缓,基底沉降缓慢,在湖平面整体扩张及浅水背景下河流入湖成三角洲沉积。通过岩心观察、相标志与测井相研究,该区储层主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,识别出三角洲平原、三角洲前缘、前角洲3种亚相,以及分支河道、天然堤、决口扇、分支河道间湾、水下分支河道、水下决口扇、河口坝、远沙坝、水下分支河道间湾9种微相三角洲平原、三角洲前缘广泛发育,前三角洲不发育。三角洲平原分支河道通过填积和频繁的分叉改道,向湖盆中心方向长距离推进,在三角前缘的浅水区域发育了大量水下分支河道,分支河道与水下分支河道砂体相互切割、叠加,形成了平均宽度200~600 m、平均厚度3~8 m的道单砂体,（水下）分支河道砂体构成了油气富集的主要储集体。该区沉积相的精细研究,为进一步调整开发井网奠定了基础。     

松辽盆地南部腰英台地区早白垩世登娄库—泉头组储层特征及影响因素分析

松辽盆地南部腰英台地区早白垩世登娄库—泉头组储层岩石类型以长石岩屑质石英砂岩、长石质岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,岩石结构成熟度和成分成熟度均不高,为超低孔超低渗和特低孔特低渗储层。登娄库组储层孔隙度和渗透率的高值区主要分布在Y81井区。以YB4—Y8102—Y8101井一线为界,西部孔渗值较高、物性较好,东部孔渗值较低、物性变差。泉头组储层孔渗值总体上由南向北递减,其中渗透率值递减速率较快。研究区目的层段成岩作用类型主要有压实、胶结、溶蚀、交代以及次生加大五种作用;成岩演化处于晚成岩A期和B期,成岩作用对储集物性的影响主要表现为对孔隙度和渗透率的影响,其中压实、胶结、交代和次生加大作用使储层原生孔隙迅速减少、渗透率降低,是导致研究区储层物性变差的主要原因,溶蚀作用则是次生孔隙发育的主要因素,从而在一定程度上改善研究区砂岩的储层物性。     

鸡西盆地早白垩世烃源岩可溶有机质地球化学特征

应用气相色谱、色谱-质谱等分析方法,对鸡西盆地早白垩世烃源岩生物标志化合物特征进行了讨论,揭示了生物标志化合物对该区有机质生物来源、成熟度及沉积环境的指示意义。有机质热演化已进入成熟阶段,且煤岩热演化程度略高于泥岩。泥岩有机质母质来源主要为水生生物,同时有高等生物的输入;煤岩以陆生高等植物输入为主,同时也有水生生物输入。煤岩沉积环境为弱氧化环境,经历过较强的降解作用过程;泥岩沉积环境为还原环境,沉积介质咸化程度较高,更有利于有机质的保存和转化。     

松辽盆地白垩纪青山口阶的同位素地层标志及其与海相Cenomanian阶的对比

本研究利用大庆油田在松辽盆地中部的岩心样品进行了青山口组有机碳稳定同位素的测试,通过化学地层和生物地层研究提出了青山口阶的顶底标志。在青山口组底部同位素值最低,为- 32 .2‰,与介形虫Cypridea elliptica的消失界面吻合。同位素值随后迅速上升,形成底界之上的第一个峰值,为- 2 8.1‰。随后的4个峰值自下而上分别是- 2 8‰、- 2 7.8‰、- 2 7.3‰和- 2 6 .6‰,相间的低峰值一般处于- 30‰～- 2 9‰左右。最为重要的是,有机碳稳定同位素值在青山口组顶部出现一个明显的异常,由- 2 9.5‰急剧升为- 2 3.1‰,随后又迅速降为- 30 .12‰,形成一个明显的正向峰值。这一正向偏移的位置与介形类Cypridea panda和Triangulicyprisfusiformis的消失界面基本吻合,并与全球Cenom anian- Turonian界线稳定同位素事件表现一致。据此,将这一稳定同位素正向偏移确定为青山口阶顶界的化学标志。通过这一标志可以将青山口阶的顶界与海相Cenom anian阶顶界进行对比。研究结果表明,化学地层标志是陆相与海相地层的对比的渠道。青山口阶的有机碳稳定同位素值具有全球一致的意义,与我国西藏南部海相地层,乃至全球重要地区Cenomanian- Turonian阶稳定同位素界线均具有可比性。     

鸡西盆地早白垩世烃源岩沉积有机相划分和评价

鸡西盆地早白垩世烃源岩的岩石类型是湖相泥岩、碳质泥岩和煤。根据其有机岩石学、沉积学和有机地球化学的特征,将该区沉积有机相划分为3种类型：高位沼泽有机相、滨浅湖-沼泽有机相和半深湖-深湖有机相。其中滨浅湖-沼泽有机相分布面积广泛,是最重要的生烃相带,有机质以Ⅲ型为主,生烃性能变化大,既可生油又可生气;半深湖-深湖有机相有机质为Ⅱ型,部分Ⅲ型,生烃性能良好并以生油为主,但分布面积局限;高位沼泽有机相由于处于盆地边缘,对生烃贡献不大。     

Sedimentary Characteristics of the Cretaceous in the Songliao Basin

The rupture of the lithosphere in Late Jurassic brought about the eruption of basaltic magma in the Songliao Basin. The evolution of the basin in Cretaceous progressed through six stages: pre-rift doming, extensional fracturing, fault subsidence, fault downwarping, downwarping and shringkage, resulting in the deposition of terrstrial facies nearly 10,000 m thick. There are different depositional sequences in these stages: the depositional period of the Early Cretaceous Shahezi and Yincheng Formations is the development stage of the down-faulted basin, forming a volcanic rock-alluvial fan-fan delta-lacustrine (intercalated with episodic turbidites)-swamp facies sequences; the period of the Early Cretaceous Dengluku Formation is the transformation stage of fault subsidence into fault downwarping of the basin, forming a sequence mainly of alluvial plain-lacustrine facies; the depositional period of the Early Cretaceous Quantou Formation-Late Cretaceous Nenjiang Formation is the downwarping stage of the basin, forming an alluvial plain-delta-lacustrine facies sequence; the period of the Late Cretaceous Sifangtai Formation-Mingshui Formation is the shringkage stage of the basin, forming again a sequence mainly of alluvial plain-alluvial fan and small relict lacustrine facies. These vertical depositional sequences fully display the sedimentary characteristics of a failed continental rift basin. Many facts indicate that the two large-scale lake invasions, synchronous with the global rise of sea level, which took place in the downwarping stage of the basin development, led to the connection between the lake and sea.     

松辽盆地上、下白垩统界线划分

松辽盆地白垩纪发育有热河生物群、松花江生物群和明水生物群,表现为三大生物群有序演化与更替。白垩纪中期是松花江生物群发育期,松花江生物群具有明显的地域性色彩,泉头组被子植物化石Trapaangulata、Platanus septentrionalis和孢粉化石Crenwellia、Xinjiangpollis、Quantonenpollenites、Lythraites和Gothanipollis显示其时代已进入晚白垩世。火山岩锆石SHRI MP法U-Pb年龄测试结果表明,营城组的年龄为(115.1±1.2)~(111.1±0.9)Ma,说明营城组已属晚Aptian期至早Albian期。磁性地层学研究表明,登娄库组-姚家组以稳定的正极性为主,仅在登娄库组上部和姚家组下部分别出现一次短暂的反极性事件。青山口阶下部具一套广泛分布富含有机碳的黑色页岩、油页岩沉积,其干酪根碳同位素表现为明显的正向偏移特征,为古湖泊缺氧事件的产物。结合生物、同位素年代、磁性地层研究的结果,认为青山口阶底部缺氧事件层对应于白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian期界线缺氧事件,由此,给出的松辽盆地上、下白垩统的界线划分在泉头组和登娄库组之间。     

松辽盆地北部白垩纪超层序特征

松辽盆地北部白垩系由3个超层序组、8个超层序、28个沉积层序组成。断陷湖盆期发育3个超层序和6个沉积层序,以火山岩与粗碎屑岩组合为特征。断拗转化期形成1个超层序和4个沉积层序,以中粗碎屑岩为特征。典型的大型拗陷湖盆期,可识别出3个超层序和15个沉积层序,以湖泊、三角洲相中细碎屑岩沉积为主,水进体系域和高水位体系域沉积时期半深湖-深湖相暗色泥岩广为发育。湖盆萎缩期,可识别出1个超层序和3个沉积层序,以湖泊、三角洲相中粗碎屑岩沉积为主。超层序组界面包括白垩系基岩顶面、营城组顶界面和嫩江组顶界面,与燕山运动各主要幕次形成的区域不整合面相对应,区域构造运动对其起着重要的控制作用。超层序界面可以是上述超层序组界面,也可由平行不整合面和剥蚀界面构成。超层序界面处沉积间断的时间较长,河道下切、地层缺失、暴露等沉积现象发育,与岩石地层单位界面一致。沉积层序界面处沉积间断的时间相对超层序界面要短,与岩石地层单位界面往往不一致。超层序界面在地震剖面上最明显的特征是出现削截、上超和顶超等反射终止现象,岩性、测井曲线也发生剧烈变化。     

扬子克拉通北缘碎屑沉积岩地球化学特征及意义

通过系统研究扬子克拉通北缘西乡-碑坝小区后太古代变质沉积岩的主量元素、微量元素和Nd同位素组成, 得出如下结论: (1) 扬子北缘中、晚元古代三花石组杂砂岩的ε_Nd(t), 分别为+2.72和+0.69, T_DM分别为1.40Ga和1.57Ga, 与扬子北缘同时期西乡群火山岩具有相近的Nd同位素组成, 扬子克拉通北缘新元古代存在的岛弧物质控制着该区中、晚元古代沉积物源的地球化学组成, 后河群碎屑物质对火地垭群沉积岩有一定的影响; (2) 扬子克拉通北缘古生代沉积物源区以再旋回沉积物源为主, 并随时间变化对再旋回沉积物源的接受逐渐加强, 沉积源区的长英质物质逐渐增多, 分异程度越来越高; 西乡-碑坝小区从寒武纪-志留纪沉积物源很可能是扬子克拉通基底崆岭群和基性火山岩等风化剥蚀后混合的产物, 本区从晚泥盆世开始, 其沉积物源区与秦岭群片麻岩的风化剥蚀有明显的关系; (3) 扬子北缘西乡-碑坝小区从晚二叠世到早侏罗世碎屑沉积岩的ε_Nd(t) 比早古生代碎屑沉积岩的明显偏大, 结合微量元素数据分析, 这与晚二叠世峨眉山玄武岩的多次喷发(火山灰) 和风化剥蚀作用有关.      

松辽盆地肇州区块沙河子组层序格架特征及其对沉积和烃源岩的控制作用

以Vail经典层序地层学理论为指导,综合利用钻井岩心、地震、测井及地化分析测试等资料,通过地震反射特征分析、小波变换法、声波时差曲线和电阻率曲线交汇图法多种方法,将松辽盆地肇州地区下白垩统沙河子组整体划分为1个二级层序和由下至上的SQ1SQ4 4个三级层序。其中:这4个三级层序均具有二分结构,发育湖侵和湖退两个体系域;顶部的SQ4遭受严重剥蚀,在盆缘地带仅残留湖侵域。在层序地层单元划分和对比的基础上,结合研究区构造活动背景、物源供给情况等因素,认为研究区沙河子组主要发育西部扇三角洲、东部辫状河三角洲和湖泊相3种沉积相类型,而沉积体系演化主要受控于层序格架发育情况,表现为"格架控砂、继承演化、分源沉积、连片发育"的特征。在底部SQ1和顶部SQ4发育时期,盆小而水浅,西部扇三角洲和东部辫状河三角洲展布范围较小,扇体多呈朵叶体状分布,此时,泥岩含量低且有机质丰度差,优质烃源岩基本不发育;在SQ2和SQ3发育时期,湖盆持续水进造成盆阔而水深的沉积背景,加之物源供应充足,形成了扇体连片发育的特征,其中,水下分流河道作为前缘亚相中的主力砂体存在,而湖相暗色泥岩厚度大、品质好且有机质丰度高,在SQ2和SQ3最大湖泛面附近发育两套最优质的烃源岩。