准噶尔盆地侏罗纪构造岩浆事件

头屯河组、齐古组、石树沟组凝灰岩、凝灰质砂岩及西山窑组玄武岩记录了准噶尔盆地中晚侏罗世火山事件,该火山事件为盆地内中新生代地层侏罗纪岩浆锆石提供了物源,导致盆地北缘中晚侏罗—早白垩世古地温场呈高凸型特征。盆地北缘头屯河组与西山窑组区域性不整合及西山窑组玄武岩喷发与燕山运动A幕(火山幕)相对应。准噶尔盆地侏罗纪构造不整合、裂变径迹记录的构造隆升、火山活动、盆地东部的逆冲断裂迁移、沉积沉降中心迁移等均呈自北向南渐进过程,显示主要受北方动力影响。     

新疆准噶尔盆地早、中侏罗世大孢子的发现及其意义

一、前言准噶尔盆地陆相侏罗系发育较好,分布广泛,尤其在盆地南缘的玛纳斯—乌鲁木齐—吉木萨尔一带出露完整。这套地层的下、中部基本上是以灰绿色为主的砾岩、砂岩、泥岩夹煤层,最厚约3000多米,上部为一套红色或杂色为主的碎屑沉积,厚1000多米。1976年在西北地层工作会议上将新疆陆相侏罗系划分为六个组并统一命名为:八道湾组、三工河组、西山窑组、头屯河组、齐古组和喀拉扎组。但对其时代的划分一直存在着分歧。其     

准噶尔盆地头屯河地区侏罗系沉积环境与构造意义

准噶尔盆地头屯河地区侏罗系陆相层序包含4种沉积:(1)冲积扇平原湿地中的砾石质河流沉积(八遭湾组),其特征提示在湿地中发育了规模不同的大河道(深3—5m,宽1OOm左右)及较小的分流或决口河道(深2m以下,宽6—30m)。(2)沙质低弯度河沉积,晚三工河、早西山窑、头屯河及齐古组沉积期的河流沉积属之。其特点是河道相与河间相间的界线清楚,提示河道在某一段时期固定于平原的特定地带;河道规模受古气候和构造的制约;气候干旱化和构造抬升(如头屯河组沉积时期),侵蚀基面降低,河流动力增加,因而河流规模变大,反之变小;晚头屯河组沉积期的干旱气候存在暂时性河道。(3)三角洲前缘沉积(河口中坝),见于八道湾、三工河及喀拉扎组中。(4)开阔湖相沉积,以三工河组厚的页岩层序为代表。 砂岩成分逆向反映源区剥蚀顺序。下侏罗统富含泥质岩屑,表示天山上古生界浅变质及沉积层系被剥蚀。自下而上,碎屑中稳定矿物增加,粒度变细,反映源区由于剥蚀而后退。中—上侏罗统砂岩成分演化方向不同于下侏罗统,可能与三工河组沉积末期盆地边缘构造回春有关。在Q-F-L三角图中,侏罗系样品大都落在构造区之间,反映陆相盆地充填物的混合来源。下—中侏罗统的煤既有原地生成,亦有重要的他生类型。     

新疆柴窝堡盆地侏罗纪孢粉地层学

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析,认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期,西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究,建立了可信的侏罗系层序：水西沟群包括下统的八道湾组和三工河组、中统下部的西山窑组,艾维尔沟群包括中统的头屯河组和上统的齐古组与喀拉扎组。研究证实,早至中侏罗世早期该盆地气候温湿,植被发育,沉积以河湖相为主,为重要成煤及生油期;中侏罗世晚期至晚侏罗世受燕山运动影响盆地抬升,气候逐步变得干热,沉积以红色粗碎屑河流或山麓河流相为主。     

新疆卡姆斯特地区中侏罗统铀成矿控制因素与找矿前景

核工业216大队近年来在新疆准噶尔盆地卡姆斯特地区发现了一处重要的铀矿产地。文章在前人研究的基础上,综述了卡姆斯特地区的地质特征,分析其铀源、构造、古气候、岩性-岩相组合、西山窑组与头屯河组不整合面、还原性物质等对铀矿形成的控制因素,认为区内中侏罗统头屯河组辫状河砂体为层间氧化带砂岩型铀矿的主要赋存岩相,喀拉萨依单斜带以东西山窑组与头屯河组不整合面附近是煤岩型铀矿的有利发育部位。     

新疆富蕴县喀木斯特煤田喀拉萨依勘查区煤岩层对比

新疆富蕴县喀木斯特煤田喀拉萨依勘查区位于准噶尔盆地东北缘,整体构造为一向西北倾斜的单斜构造,主要含煤地层为八道湾组和西山窑组,其中西山窑组B1煤为全区可采煤层。通过分析喀木斯特煤田喀拉萨依勘查区施工的地质钻孔资料,采用标志层、层间距、煤岩性组合特征及物性特征等方法对勘查区八道湾组和西山窑组进行了系统划分和对比。对含煤地层及煤层的分布规律进行了分析,其结论对以后设计施工具有现实意义。     

新疆准噶尔盆地侏罗系—白垩系生物地层和同位素年龄研究的新进展

研究的侏罗系—白垩系包括侏罗系头屯河组、齐古组、喀拉扎组和白垩系清水河组。清水河组的叶肢介、介形虫和孢粉化石组合研究的新成果表明:其地质时代为早白垩世早期(Berriasian)。齐古组下部的同位素年龄为164.6Ma±1.4Ma。此年龄值与国际地质年表对比,几乎与Callovian的底界年龄(164.7Ma±4.0Ma)相当。依据此年龄值和沉积厚度、沉积速率推算,齐古组的主要时代应为中侏罗世卡洛期(Callovian),其下部跨入巴通期最晚期;喀拉扎组的时代可能为牛津期最早期(early Early Oxfor-dian)。上列事实反映出在侏罗系与白垩系之间几乎缺失全部晚侏罗世的沉积,由此可以推断本区在晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层序地层学解释

从地震资料入手,根据某些古凸起部位石树沟群内部存在的削截、上超、下超等不整合反射,将彩南地区石树沟群划分为3个地震层序。通过区域追踪以及钻井和露头资料的综合分析,发现这3个地震层序分别与头屯河组、齐古组和喀拉扎组3个岩石地层单元相对应。头屯河组顶界的不整合系构造抬升剥蚀所形成,属构造成因,齐古组顶界的不整合系丘形侧积作用所形成,属沉积成因。地震相分析表明这3个层序（组）为3期物源来自北北东向克拉美丽山的洪积扇沉积,其地层发育和沉积相特征受构造、物源和古气候3大因素的控制。在地震资料所揭示出的石树沟群内部和顶界不整合面附近及某些丘形、透镜形沉积体中,存在多种可能的地层圈闭。     

准噶尔盆地彩南地区石树沟群地震层序划分与层…

从地震资料入手，根据某些古凸起部位石树沟群内部存在的削截、上超、下超等不整合反射，将彩南地区石树沟群划分３个地震层序，通过区域追踪以及钻井和露头资料的综合分析，发现这３个地震层序分别与头屯河组、齐古组和喀拉扎组３个岩石地层单元相对应，头屯河组顶界的不整合系构造抬升剥蚀所形成，属构造成因，齐古组顶界的不整合系丘形侧积作用所形成，属沉积成因，地震相分析表明这３个层序（组）为３期物源来自北北东向克拉美丽     

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系层序地层学研究

通过地震、钻测井及生物地层资料的综合研究,认为准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系发育6套层序、两个构造层序。层序及沉积相空间分布的差异反映八道湾期至西山窑期以北部物源为主,下部构造层序揭示了北部抬升、南部均衡沉降的构造格局,头屯河期至喀拉扎期以南部物源为主,上部构造层序反映南部抬升、湖盆急剧收缩的构造格局。研究区主要发育冲积扇－辫状河三角洲－湖泊沉积体系,其次为曲流河－三角洲－湖泊沉积体系。早中侏罗世,本区以暖温带潮湿气候为主,但在三工河早期及头屯河中期有两次气候变干变热过程,晚侏罗世为亚热带干旱、半干旱气候,晚期的干旱气候还是导致湖盆急剧萎缩的重要因素。     

北天山构造带晚侏罗世构造隆升与沉积学响应

天山构造带是经历了多期次隆升—剥蚀过程而呈现今地形地貌特征的。在北天山山前的准噶尔盆地南缘雀尔沟一带上侏罗统喀拉扎组中发现一系列软沉积变形构造,如负载构造、液化砂岩脉、纹层卷曲变形、V型地裂缝等,属于典型的地震岩,为探讨晚侏罗世构造—沉积关系提供了重要的研究载体和时限约束。对喀拉扎组古水流方向及砾石成分分析的结果显示,喀拉扎组主要物源来自南侧依连哈比尕山地区石炭纪的火山—碎屑岩系。结合相对构造变形序列,认为北天山构造带—准噶尔盆地南缘于晚侏罗世（喀拉扎组沉积期）发生强烈的构造抬升,形成早期山前断裂带及喀拉扎组地震岩事件沉积。区域构造—沉积过程分析表明,沿北天山构造带—准噶尔盆地南缘边界断裂发生的多期次隆升、逆冲构造,揭示了盆—山构造边界和盆地沉积边界向北迁移的动态演化过程。多阶段构造隆升的动力学机制尚不明确,进一步开展构造—沉积过程研究以精细刻画盆—山结构动态演化过程,可能是理解其地球动力学机制的有效途径。     

关于辽西北票组地质时代及区域对比的再讨论

北票组是辽西侏罗纪主要含煤地层,大部分学者从植物化石角度论述其时代为早侏罗世,区域上与窑坡组、永定庄组、富县组、三工河组对比。本文从地层层序、岩性、构造演化、古气候演化等角度对北票组的地质时代和区域对比进行了讨论,认为该组为印支期后地壳伸展阶段早侏罗世早—中期兴隆沟组火山喷发之后和中侏罗世中晚期海房沟组、蓝旗组燕山期火山活动之前的含煤盆地沉积产物。前者火山活动在冀北、京西形成南大岭组,在北疆三工河组局部形成火山岩夹层;后者火山活动在冀北、京西形成九龙山组、髫髻山组,晋北形成云岗组、天池河组,北疆形成头屯河组。北票组底部杂色地层化石稀少,有机质含量低,气候应相对干热,北票组(杂色地层以上部分)、海房沟组、蓝旗组植物化石和孢粉证明古气候由温湿向干热逐渐演化,而该特征和中国北方以至全球早侏罗世晚期干热、中侏罗世从早期到晚期由温湿向干热的演化规律—致。从而,北票组底部杂色地层属于早侏罗世晚期并和三工河组、富县组、永定庄组、阳眷组、窑坡组底部对比;北票组杂色地层以上部分属于中侏罗世早期,与西山窑组、延安组、大同组、下花园组、窑坡组(K1砂岩以上部分)对比。     

准东喀木斯特地区中侏罗统头屯河组沉积相与铀矿化

以含矿目的层中侏罗统头屯河组为主要研究层位,通过岩性特征、岩石学特征、沉积构造、沉积体系分析及单井—联井剖面对比,从沉积学的角度解释喀木斯特地区铀矿化砂体特征.研究认为:喀木斯特地区头屯河时期发育两种沉积体系组合,一种是扇三角洲-湖泊沉积,一种是辫状河三角洲-湖泊沉积,并识别出扇三角洲平原、扇三角洲前缘、辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和滨浅湖5种亚相.镜下鉴定结果表明,含矿目的层头屯河组砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,其次为长石岩屑杂砂岩、岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,岩石具有典型的低成分成熟度、低结构成熟度特征.喀木斯特头屯河时期沉积相展布具有"北辫南扇"、"盆大水浅、河长扇短以及坡缓"等特点.头屯河组沉积相对喀木斯特地区铀矿化具有明显控制作用,主要体现在以下几个方面:①低位体系域的粗碎屑产物可为铀成矿提供较大的容矿空间;②辫状河道砂体是控制氧化带发育及矿体富集程度的主要因素,砂体的稳定连通为流体运移和成矿提供良好的条件;③特殊的大型"泥-砂-泥(煤)"结构有利于层间氧化带砂岩型铀矿化发育.     

盆地内大面积砂体分布的一种成因机理--干旱气候下季节性河流沉积

我国西部新疆地区侏罗系-下白垩统大面积、厚层状砂岩油气勘探获得了重大发现, 大面积厚层状砂体及泥岩红层沉积的成因机理受到长期关注。结合现今准噶尔南缘多条季节性河流的沉积体系、砂体展布特征分析, 并对比郝家沟-头屯河剖面、玛纳斯河剖面上侏罗统齐古组、喀拉扎组的岩相组合、岩石颜色、砂泥岩沉积构造、沉积序列与古环境分析, 认为干旱气候下头屯河组上部-喀拉扎组的季节性曲流河-季节性辫状河沉积是上侏罗统大面积厚层状砂砾岩体及厚层状泥岩红层沉积的重要成因机理, 进而建立了季节性河流的砂体构型和成因模式。准噶尔盆地南缘季节性河流沉积砂体构型和成因模式的建立, 对进一步认识我国古代季节性河流沉积提供了有益参考。     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石U-Pb年龄164.6 Ma±1.4 Ma（MSWD=1.3）。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄（164.7Ma±4.0Ma）。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界（161.2Ma±4.0Ma）;其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶（Oxfordian）的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期（Berriasian）。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期（Callovian）,其下部跨入了巴通期最晚期（late Late Bathonian）;喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期（early Early Ox-fordian）,反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

准噶尔盆地阜东斜坡区中上侏罗统储集层特征差异及控制因素分析

准噶尔盆地是中国西部地区最重要的含油气盆地之一,阜东斜坡区中上侏罗统头屯河组和齐古组是近期勘探重点。根据野外露头、钻井岩芯和分析化验资料,详细分析头屯河组和齐古组储集层特征差异,包括储集层岩矿特征和物性特征差异。岩矿特征中重点对碎屑、填隙物以及孔隙类型和结构特征进行对比分析,物性特征中重点对储集层类型进行研究,发现齐古组储集砂层储集质量总体上要好于头屯河组。通过综合分析,认为阜东斜坡区中上侏罗统储集层特征差异主要受构造、沉积相、异常压力和成岩作用复合控制,构造演化的差异是导致头屯河组和齐古组储集层特征差异的最关键因素,头屯河组物性最好储集层的微相类型为水下分流河道,齐古组物性最好储集层的微相类型为分流河道,异常压力对原生孔隙保存以及黏土矿物发育位置起到重要影响,成岩作用对于重点层位储集层物性好坏起到决定性作用,其中凝灰质的蚀变序列对于后期油气开发有重要参考价值。     

煤层分布规律新认识：气候演变控制下的聚煤模式

正确认识不同聚煤模式下煤层分布规律及其内在控制因素对于煤及煤系气的勘探至关重要。在综述古地理控煤、层序地层聚煤、异地堆积成煤和多元聚煤理论体系等理论和模式的基础上,以准噶尔盆地南缘(准南)侏罗纪含煤地层为例,提出了气候演变控制下的新聚煤模式。准南侏罗系八道湾组(聚煤期)、三工河组和西山窑组(聚煤期)、头屯河组的古气温和古湿度分别呈低—高—低—高和大—小—大—小的变化规律,是分析古气候演变作用下煤层聚集规律的有利层位。基于煤层层数、厚度变化和首煤层、末煤层、最厚煤层与煤系顶底界面距离等参数的统计分析,认为古气候变化对区域煤层空间展布具有重要的控制作用。古气候由温暖潮湿向干旱炎热转变过程中,煤层层数逐渐减少,单层煤厚先增大后降低直至消失,可将聚煤强度分为中等、强、中等和弱4个阶段,含煤地层的中下部出现较多厚煤层,是煤炭勘查的重要层位;对于八道湾组或西山窑组而言,聚煤早期煤层快速形成,聚煤晚期煤层则缓慢消失,这应该与温度持续升高背景下湿空气向干空气转换时间较长,而从干气候向湿气候转换时间较短密切相关。     

新疆准噶尔盆地侏罗系齐古组凝灰岩SHRIMP 锆石U-Pb年龄

报道了准噶尔盆地获得侏罗纪齐古组凝灰岩精确的SHRIMP锆石 U-Pb年龄164.6 Ma ± 1.4 Ma(MSWD=1.3)。该年龄值几乎相当于国际地质年表中Callovian阶的底界年龄(164.7Ma±4.0Ma)。根据地层沉积速率推算,齐古组上界年龄值应为161.8Ma,接近Callovian阶的上界(161.2Ma±4.0Ma);其上的喀拉扎组上界年龄大致在160.0 Ma左右,此年龄值应位于牛津阶(Oxfordian)的下部。另外,下白垩统下部清水河组的时代为早白垩世早期(Berriasian)。由此得出：齐古组的主体时代为中侏罗世卡洛期(Callovian), 其下部跨入了巴通期最晚期(late Late Bathonian);喀拉扎组的时代可能仅为牛津期最早期(early Early Oxfordian),反映白垩系与侏罗系之间的不整合几乎缺失了整个上侏罗统,由此推断晚侏罗世曾发生过一次较强烈的构造运动。     

东准噶尔三塘湖盆地中侏罗统砂岩碎屑锆石U- Pb年龄、Hf同位素特征及对铀成矿的意义

三塘湖盆地汉水泉地区是东准噶尔地区砂岩型铀矿找矿的有利地段,为揭示该地区中侏罗统西山窑组和头屯河组沉积物物源体系,分析地层铀源条件,对西山窑组和头屯河组砂岩开展碎屑锆石LA- ICP- MS U- Pb测年和Hf同位素分析。分析结果显示西山窑组砂岩的碎屑锆石年龄集中于晚古生代,2个样品年龄峰值分别为328 Ma和340 Ma,碎屑锆石εHf(t)为8.9~14.7,二阶段模式年龄介于690~415 Ma之间;头屯河组砂岩的碎屑锆石年龄可划分出238~163 Ma、505~259 Ma和1950~744 Ma三个区间段,碎屑锆石εHf(t)为-6.5~12.1,二阶段模式年龄介于1709~575 Ma之间。物源分析表明西山窑组砂岩物源单一,主要来自于研究区西部卡拉麦里—麦钦乌拉和野马泉地区;头屯河组砂岩物源相对复杂,除了有来自于卡拉麦里地区的碎屑物质外,还接受了其他区域的物源供给。二者之间碎屑锆石年龄特征的突变,代表了东准噶尔地区中侏罗世一次剧烈的构造变形事件,物源特征指示汉水泉地区中侏罗统地层铀含量相对有限,铀源是限制该地区砂岩型铀矿成矿的重要因素。     

准噶尔盆地南缘头屯河地区砂岩型铀矿成矿环境与找矿方向

为了进一步拓展准噶尔盆地南缘的找矿空间,文章依据准噶尔盆地南缘头屯河地区的最新勘查进展,从中、新生代构造演化历史、蚀源区铀源条件、古气候环境及有利沉积建造、有利目标层位砂体及氧化带发育特征等方面系统分析了研究区砂岩型铀矿成矿条件。研究认为：北天山的富铀地质体和下白垩统清水河组底部砾岩层为该区铀成矿提供了丰富的铀源;形成于温暖潮湿气候的含煤碎屑岩建造,为铀成矿提供了良好的容矿空间;构造掀斜为含铀含氧水的渗入改造提供了构造条件,也为大规模的层间氧化带的发育提供了物质基础。最后提出在头屯河地区强构造变形区寻找第二成矿斜坡带的找矿新思路,将找矿方向从不利于保矿的山前褶皱冲断带转移至第一排构造带末端的单斜区,主要的找矿目标层位为中侏罗统头屯河组和下白垩统清水河组,找矿类型为古层间氧化带型叠加油气-潜水氧化型和潜水氧化型。