陆相沉积盆地不可忽视的工作方法--成因相与作用相分析

成因相与作用相分析是相分析不可分割部分。这种分析不但能够确立盆地沉积相序列,而且把盆内与盆外、构造与沉积、沉积动态与沉积过程,时间与空间紧密地结合起来,达到深刻认识沉积盆地演化发展的目的,是陆相盆地不可缺少的工作方法。     

东昆仑东段下三叠统洪水川组沉积序列与盆地构造原型恢复

下三叠统洪水川组沉积地层研究结果表明,洪水川组由底到顶可划分为6个岩性段,一段主要为灰绿-肝红色粗碎屑岩及紫红色细碎屑岩组合;二段主要为灰绿色含砾粗砂岩、粗砂岩夹砾岩组合;三段以深灰色-灰黑色薄层-中薄层灰岩为主,四段主要为浅灰色-灰色中-薄层粉砂岩夹灰色薄层灰岩组合,五段主要为鲍马序列中某几段有规律的浊积岩组合,六段主要为灰色中薄层细砾岩、含细砾粗砂岩、细砂岩夹薄层钙质粉砂岩及灰岩组合。岩石组合及沉积结构构造特征表明,洪水川组一段和二段属于扇三角洲沉积体系,三段和四段属于浅海混积陆棚沉积体系,五段属于半深海-深海浊流沉积体系,六段属于滨浅海沉积体系。洪水川组沉积序列与弧前盆地沉积序列相似,记录了一个弧前盆地初始沉积、正常沉积、晚期沉积等连续的沉积-构造演化过程,认为洪水川组是一套形成于阿尼玛卿-布青山古特提斯洋向北俯冲过程中的弧前盆地的产物,客观记录了东昆仑三叠纪弧前盆地形成及古洋壳俯冲过程。     

柴达木盆地及邻区侏罗纪原型盆地恢复及油气勘探前景

侏罗系是柴达木盆地最重要的源储层系之一。通过野外地质、剖面实测、地震解释、显微构造分析等大量系列资料的综合应用与分析,认为研究区自中生代以来,经历了印支期右行逆冲-走滑构造运动、早—中侏罗世伸展运动、早白垩世北西-南东向挤压及新生代南北向挤压运动,它们与早侏罗世至中侏罗世早期(小煤沟组至大煤沟组)在NE向伸展应力场作用下形成的断陷盆地、中侏罗世晚期至晚侏罗世(彩石岭组—洪水沟组)热力沉降坳陷盆地、早白垩世南北向挤压坳陷盆地密切相关。侏罗纪原型盆地发育三类沉积边界,即盆缘不整合边界(缓坡型和陡坡型边界)、盆内正断层边界、后期逆断层改造边界。不同的现存盆地边界类型对原型盆地恢复的作用不同。侏罗纪盆地以东昆仑构造带为界具有"北陆南洋"的古地理格局,柴达木地区的侏罗纪盆地主要发育在沿岸造山带和岛弧带的山前坳陷以及薄弱的柴北缘加里东俯冲碰撞带之上,形成相对分隔的独立盆地群。柴达木早、中、晚侏罗世原型盆地的分布因受到古特提斯洋向北偏东方向的俯冲作用和阿尔金断裂左旋走滑作用的影响,其沉积中心和沉积范围呈现出从早到晚向东北方向逐渐迁移的规律。早侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘西部的冷湖—马海一带,中侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘中段的大柴旦—怀头他拉一带,而晚侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于德令哈—乌兰一带。     

藏北红脊山地区角闪岩相变质地层的划分及时代

q关于藏北羌塘中北部地区的变质地层的划分及其时代归属一直有不同的认识。红脊山地区出露的猫耳山岩组是一套由变质碎屑岩夹变质基性火山岩、大理岩和少量硅质岩组成,遭受了低角闪岩相变质作用改造的地层体,泥质变质岩中出现了十字石、蓝晶石、石榴石、角闪石等变质矿物,是羌塘中北部地区出露面积较大,变形强变质较深的构造岩石地层单位。其岩性组合、变质特征以及形成的构造环境均与上石炭统擦蒙组、展金组有明显的区别,二者之间为断层接触关系。根据岩性组合特征及岩石地球化学特征研究表明,猫耳山岩组是弧后盆地沉积的产物。获得角闪片岩全岩Sm—Nd等时线年龄值401±18Ma,可能代表了猫耳山岩组的沉积时代,也是红脊山地区早泥盆世或更早的地质时期发生了一次弧后盆地扩张作用与沉积演化的年代学记录。     

四川盆地及邻区二叠纪梁山-栖霞组沉积盆地原型及其演化

中二叠世的上扬子地区开始经历大规模的海侵作用,形成了较为稳定的碳酸盐岩沉积建造。探究该时期四川盆地及邻区沉积充填规律与构造演化特征,是揭示原型盆地成因机制的关键,又是认识四川盆地多旋回叠加过程的重要一环。在前人研究成果的基础之上,综合利用钻井、野外剖面等地质资料,重建了梁山组、栖霞组沉积时期原型盆地构造-古地理格局,并分析其构造-沉积演化过程。主要受继承自晚石炭世以来的中部隆升,东西两侧下沉的的古地貌和初期大规模海侵作用的影响,中二叠世梁山组沉积时期,本地区以滨岸-潮坪沉积体系为特征;栖霞组沉积早期,逐渐过渡到碳酸盐岩台地沉积环境,受区域性伸展作用的影响,海平面相对上升,以开阔台地沉积环境为特征;栖霞组沉积晚期,海平面相对下降,以局限台地和台缘滩沉积环境为特征。因此,反映出四川盆地及邻区在该时期主要受伸展裂解作用的影响,可被认为是一个典型的克拉通内坳陷和边缘裂陷盆地。海平面升降的旋回性变化和盆地的差异性沉降对该时期原型盆地的沉积充填样式和古地理格局的演变产生了重要影响。     

四川盆地西南部第三纪盆地原型及其演化

第三纪是四川盆地大范围陆相沉积历史的最后阶段, 同时又是四川盆地重要的构造定形期.探究该时期原型盆地沉积充填规律与构造演化特征, 是揭示四川盆地形成演化过程, 还原其古地理、古气候演变的关键.在综合利用古地磁、地震、野外露头等资料的基础之上, 从盆-山结合的角度出发, 以地质历史时间为主要线索, 对第三纪原型盆地分阶段、分区域地进行了动态化分析研究.重建了各沉积时期原型盆地构造-古地理格局, 分析了盆地沉积充填规律并复原了不同阶段沉积相带的空间展布特征.主要受周缘山系逆冲推覆作用产生的构造负载和盆地基底构造的影响, 第三纪时期四川盆地沉积范围局限于西南部、南部地区, 以河、湖沉积环境为主, 处于持续地挤压、充填过程而具有萎缩消亡的趋势.现今残余第三系地层由老到新, 主要由名山组、芦山组、大邑砾岩组等地层组成(先后经历了: 受造山带挤压推覆作用和温暖干旱气候等因素影响, 发育湖盆边缘冲积扇和沙漠沉积环境, 处于快速沉降阶段的名山组沉积时期; 以及构造活动相对稳定, 湖盆面积不断减小, 以沙泥质沉积互层为特征的芦山组沉积时期; 和沿山前带由南向北迁移, 以发育大型冲积扇为特征的大邑砾岩组沉积时期).纵观整个第三纪构造演化历史, 反映出四川盆地西南部地区在第三纪时期表现为典型的陆内坳陷沉积盆地性质.同期的大地构造活动和气候变化等因素对原型盆地的形成与演化起到了重要的控制作用, 同时也对该时期盆地古地理格局和沉积充填规律产生了重要影响.     

冀西北赤城-宣化盆地土城子组沉积特征及盆缘构造分析

为了揭示华北北部晚侏罗世沉积盆地性质,对赤城-宣化盆地中土城子组沉积特征及盆缘构造进行了研究。通过对土城子组沉积特征研究表明,土城子组中-下部为一套河湖相沉积,上部为一套冲积扇粗碎屑沉积;土城子组砾岩成分系统统计分析显示,赤城盆地与宣化-下花园盆地具有相似岩屑岩性相旋回,反映源区具有相同或相近的蚀顶过程。研究区晚侏罗世盆地中土城子组充填特征及盆缘构造特征表明,土城子组形成于挤压构造背景,土城子组沉积时期盆地受控于盆缘逆冲断层。大地构造背景暗示,赤城-宣化盆地晚侏罗世-早白垩世期间,古太平洋板块向NW方向的俯冲作用与尚义-赤城断裂向南逆冲并伴随右旋走滑作用是土城子组沉积时期盆地格局形成的重要控制因素。     

沉积盆地构造核心理论和关键技术方法:前沿与发展方向

系统分析前人在沉积盆地构造研究的基础上,论文总结了沉积盆地构造核心理论和关键技术方法的前沿与发展方向。沉积盆地构造核心理论包括盆地分类理论、成盆机制理论、变形定量分析理论和盆地充填过程理论。盆地分类理论是依据不同分类标准建立盆地分类方案,其发展趋势是基于资源与构造背景的原型盆地分类和基于盆地演化的叠合盆地分类;成盆机制理论是定量模拟不同作用机制下(纯热机制、构造作用、负载作用)盆地沉降过程及其控制因素,其发展趋势是三维成盆动力学模拟;变形定量分析理论包括断层相关褶皱理论、临界楔理论和盐构造理论,其发展趋势是三维构造建模与三维定量变形分析;盆地充填过程理论主要开展不同构造成因盆地的充填过程对比与盆山过程的源-汇分析,其发展趋势是多元源-汇分析与定量化盆地分析。沉积盆地构造关键前沿技术包括三维构造建模技术、构造物理模拟与数值模拟技术和基于三维构造恢复的裂缝预测技术。构造物理模拟技术包括了基于工业CT扫描成像物理模拟技术:可以无损动态监测构造带内部变形演化过程,精确构建变形带三维空间展布形态;基于PIV的有限应变分析的物理模拟技术:可以定量分析变形的演化过程,直观展示应变分布特征,探讨构造应变动态分布规律;基于超重力离心机的构造物理模拟技术:可以模拟不同尺度构造流变过程,探讨岩石圈浅层脆性变形与深层韧性流变之间的动力学机制。     

全球沉积盆地结构与构造演化背景——洲际经-向超长构造剖面对比

沉积盆地地层及其结构可记录盆地构造演化过程,而盆地演化则记录了不同历史时期的构造背景。为系统认识盆地 构造演化及其演化背景,本文在全球构造理论指导下,收集全球上百个重要沉积盆地资料,编制了洲际超经向长剖面 2 条:(1) 印度—西伯利亚—北美—南美经向超长剖面;(2)非洲东海岸—地中海—欧洲—北冰洋沿岸—西伯利亚—澳大利亚超长剖面。 它们成为探讨沉积盆地结构特征、构造演化对比的重要基础,由此获得的主要认识包括:超长剖面是全球沉积盆地分类的 基础,不同类型的沉积盆地有序并列。盆地构造演化和发育受控于板块构造边界作用以及基底沉降作用。不同的盆地类型 在时间演化和空间分布具有密切成因联系。从板块边缘出发一般为大洋盆地、海沟、弧前盆地、弧后前陆盆地、前陆盆地、 克拉通盆地、裂谷盆地、被动陆缘盆地。位于欧亚板块的各个盆地均受到阿尔卑斯造山运动(喜马拉雅运动)影响,亚洲 大陆盆地群发育及其后期改造受古亚洲、特提斯和西太平洋构造域控制。受板块边界作用影响,相同板块上的不同盆地群 之间具有密切的构造—沉积联系和构造事件响应。全球油气最富集的巨型盆地主要出现于板块内部、远离挤压板块边界的 环境下。     

奥陶系宝塔组灰岩的环境相、生态相与成岩相

晚奥陶世宝塔组灰岩在上、中、下扬子碳酸盐沉积区分布极为广泛，因其层面上注记着不规则状、类似鸡冠花的形态特征，因而素以加引号的“龟裂纹灰岩”称之，以此代表宝塔组灰岩特有的沉积构造，以致于两者为同一词。宝塔组灰岩是地质历史中仅有的、唯一的在层面上具有特殊网纹的形态组构，其他时代的灰岩均无此特点，因而它是地质历史中的“时髦相”。形成这一组构可能有三个因素：一是盆地的沉积－构造背景，华南晚奥陶世为前陆盆地，前隆的结果使建筑在克拉通上的碳酸盐大平台构造掀斜，成为浅海中的深水盆地，为低能、慢速沉积的灰泥岩、泥灰岩提供了宽大而平坦的构造－沉积环境空间；二是深水环境中的生态和生物遗迹，由游泳型角石和与之能抗衡的大型软体生物在软底上和沉积物内留下活动的印迹；三是灰泥和泥质物成岩压实作用，叠加在印痕上，因此，宝塔组灰岩“龟裂纹”组构的形成是构造－沉积环境相、生态相和成岩相的产物。     

安徽定远县八里张石膏矿区含盐岩系沉积特征与矿床成因探讨

八里张石膏矿位于合肥盆地北缘,赋存于古近系定远组含盐岩系。古近系定远组是安徽重要的陆相含盐建造。文中结合矿区地质背景,着重从沉积相特征的角度,通过对定远组含盐岩系的岩相特征、沉积规律、形成条件以及河湖相沉积特征规律的分析,对矿区的矿床成因也做了初步分析。认为矿区含盐岩系由河湖相沉积组成,属陆相盐湖沉积,同时在盐湖的形成过程中,盐盆受断裂控制。     

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

辽东苏子河盆地聂尔库组沉积相与沉积环境研究

辽东苏子河盆地是早白垩世形成的小型断陷盆地,盆地内发育了相对连续的陆相沉积,是研究白垩纪陆地环境及气候演化的理想地区。早白垩世晚期沉积的聂尔库组地层出露连续,沉积现象典型。通过分析聂尔库组沉积岩类型、沉积构造、古生物化石及垂向沉积序列,可识别出扇三角洲相和湖泊相,其中扇三角洲相包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相,湖泊相主要为滨浅湖泥砂沉积。研究表明,聂尔库组形成于断陷盆地边缘陡坡带,属于间歇性洪水控制的扇三角洲—湖泊沉积体系,经历了扇三角洲—湖泊—扇三角洲的沉积环境变化,代表了断陷湖盆由深陷扩张期—抬升收缩早期的沉积充填过程。根据沉积岩与沉积相特征,结合古生物、特殊沉积、黏土矿物及地球化学资料,认为早白垩世晚期辽东地区总体与当时全球"温室气候"的大背景相一致,处于高温干旱/潮湿的气候条件,但这种高温气候具有不均一性,存在气候波动。     

库车坳陷晚白垩世地层存在的证据和沉积相分析

库车坳陷是我国重要的能源基地之一,白垩系是其主要储层。长期以来,该坳陷白垩系的地层划分存在较大争议,其中是否存在上白垩统是争议问题焦点之一。笔者等根据发现的晚白垩世钙质超微化石,证实了库车坳陷巴什基奇克组上部地层属于晚白垩世并存在海相沉积;根据前人在库车坳陷及塔东北井下发现的晚白垩世介形虫、轮藻等化石,证实了这些地区也同样存在上白垩统,古城组是其晚白垩世陆相沉积的代表。若干露头剖面和井下岩芯晚白垩世钙质超微化石的发现,表明特提斯海水曾侵进到该盆地。该坳陷及塔东北地区晚白垩世存在海相和陆相两类沉积体系。     

黑龙江省东部残留盆地群早白垩世沉积相特征及演化

黑龙江省东部残留盆地群早白垩世主要充填滴道组（裴德组）、城子河组（七虎林组和云山组）、穆棱组（珠山组）和东山组。沉积相以冲积扇相、（扇）三角洲相、湖泊相、海相等为主。沉积相研究结果表明,滴道组以冲积扇及（扇）三角洲粗碎屑沉积为主,并伴随有火山岩分布,反映了盆地初始裂陷阶段的沉积环境特点;城子河组和穆棱组沉积时期,三江地区处于整体下沉阶段,现今残留的三江盆地、勃利盆地、鸡西盆地、虎林盆地、宁安盆地、鹤岗盆地和汤原断陷等为统一的近海拗陷盆地,张广才岭-小兴安岭及东三江和完达山地区是盆地主要物源供给区,平面上构成（扇）三角洲-滨浅湖-半深湖-湖底扇的沉积格局,并且伴随有多次海侵事件,海侵方向主要来自虎林盆地东部及绥滨坳陷北部;东山组沉积时期,盆地已明显萎缩,发育局限的（扇）三角洲-滨浅湖相沉积。     

海南岛东部阳江红盆的沉积相研究

研究区沉积物自下而上可划分为白垩系鹿母湾组、抱万组、白石岭组，据红盆沉积物的性质、结构及原生沉积构造，将盆内沉积物划分为冲积扇相、瓣状河流相、洪冲积平原相及湖相4种不同的沉积相，河道、片汜、泥石流、泥流、筛积沉积等10种不同的成因类型。盆内沉积作用形成了冲积扇相、瓣状河流相和滨湖相3种不同的沉积体。     

内蒙古乌拉特后旗乌兰敖包地区石炭系—二叠系阿木山组沉积环境

对内蒙古乌兰敖包地区野外剖面进行观测,结合剖面岩性组合、地层古生物、沉积构造、岩石学等沉积特征分析,认为剖面整体分为3段。下段为辫状河三角洲相向滨海相过渡,中段为碳酸盐台地相,上段为滨、浅海相。剖面沉积特征反映了该区石炭系—二叠系阿木山组沉积环境位于盆地边缘,经历了陆相向海相的转变,属于上超沉积。沉积相研究及边缘相的确定从沉积学角度证明额济纳旗及其邻区在石炭纪—二叠纪时期是一个裂谷盆地。研究成果可为盆地演化和沉积相研究提供依据。     

南天山大山口下石炭统野云沟组碳酸盐岩岩石学特征及沉积相分析

南天山和静县大山口剖面石炭系野云沟组发育齐全,出露完好,主要由碳酸盐岩及少量碎屑岩组成,总厚度为696.8 m.岩石类型以碳酸盐岩为主,主要包括砾屑灰岩、含陆源碎屑鲕粒灰岩、生物碎屑微晶灰岩、含陆源碎屑砂屑灰岩、微晶灰岩及泥晶灰岩等.野云沟组主要为斜坡相和盆地相沉积,少量为碳酸盐台地相沉积.斜坡相主要发育砾屑灰岩、薄层...     

山东黄河北煤田石炭—二叠系太原组地层沉积特征

为了研究黄河北煤田的沉积特征,查清研究区内太原组地层的岩性类型、沉积构造、粒度分布特征,并进一步明确其沉积体系及沉积相的特征和沉积演化,本文根据野外露头的观察和室内岩心的描述、薄片分析,结合钻井、测井资料,运用沉积学、古生物地层学、层序地层学、岩石粒度分析等方法,对研究区的太原组地层沉积特征进行了详细的研究.结果表明:研究区石炭-二叠系的含煤地层太原组沉积物中砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩及煤岩均较发育,常见的含铁矿物主要是褐铁矿、黄铁矿、菱铁矿等;主要层理构造有水平层理、平行层理、交错层理、波状层理、韵律层理等,生物扰动构造非常发育;主要的生物化石发育于台地相灰岩中,包括蜓类、牙形石等个体较大化石;主要发育植物化石有轮叶、科达木、宽带羊齿等;太原组沉积环境比较动荡,为河流相或者浅海相环境,其陆表海盆地层序及内部单元的典型界面有最大海泛面、区域性海退界面和最大海退面,并依据其不同界面,进行了沉积相划分和层序地层分析;研究区内晚石炭世的太原组地层为陆表海沉积序列,其沉积环境演化主要是由海陆交互相沉积向陆相沉积的转换.     

松辽盆地中央坳陷滨北地区上白垩统青山口组沉积相与沉积演化

通过岩心和测井资料分析,系统地研究了松辽盆地中央坳陷滨北地区上白垩统青山口组的沉积特征;采用单因素分析多因素综合作图法,编制出了研究区上白垩统青山口组各亚段的砂岩含量、暗色泥岩含量和紫红色泥岩含量等单因素图件,在此基础上做出沉积相图,深入分析了研究区沉积演化规律。研究表明,青山口组主要发育三角洲和湖泊2种沉积相,进一步分为三角洲平原、三角洲前缘、滨浅湖和半深湖-深湖4种沉积亚相。从研究区边缘到中心,沉积相类型由三角洲平原亚相渐变为三角洲前缘、滨浅湖和半深湖-深湖亚相;自下而上由半深湖-深湖亚相逐渐变为滨浅湖、三角洲前缘、三角洲平原亚相。青山口组沉积时期可划分为青山口组沉积早期、青山口组沉积中期和青山口组沉积晚期。不同时期、不同构造单元的沉积特征表现各异,从青山口组沉积早期到青山口组沉积晚期,研究区湖盆发育总体表现出规模由大到小的特点。