藏南白垩纪黑色页岩和大洋红层的活性铁埋藏记录及其古海洋意义

由于白垩纪黑色-红色沉积转变涉及温室气候条件下的全球变化和碳-氧循环等重要科学问题,因此已成为国际白垩纪研究领域新的重要方向[1].     

用Mo-TOC相关性估算海相泥质烃源岩原始有机碳的一种新方法——以藏南白垩系海相泥岩、页岩为例

本文引入一种原始有机碳恢复的新方法,即利用Mo-TOC相关性来估算海相泥质烃源岩原始有机碳。并以藏南地区白垩纪海相泥岩、页岩为例,估算其原始有机碳含量及有机碳损失率。该方法可能在我国高成熟度-过成熟烃源岩的评价和油气资源量预测中发挥重要的作用。     

富有机质页岩方解石脉成因、成岩模式与地质意义——以四川盆地南部龙马溪组为例

富有机质页岩中方解石脉体普遍发育,其形成过程和机制对成烃储层和成藏具有重要指示意义。本文以四川盆地南部龙马溪组为例,采用显微岩相学、阴极发光、原位微区电子探针、同位素地球化学及流体包裹体相结合的方法,分析其中的方解石脉成因,并结合地质背景探讨了成岩流体动态演化模式及其勘探意义。结果表明,研究区龙马溪组页岩发育三期方解石脉,第一期(Cal-1)近围岩或独立生长,形成于同生—准同生成岩阶段,是微生物还原作用的产物,具有富Fe、Mg、Al元素、贫Mn元素的特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=0.06‰～4.53‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-13.21‰～-10.79‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719366～0.719689;第二期(Cal-2)形成于早成岩阶段,是有机质脱羧作用的产物,以相对富Fe、Mg、Mn、Al元素为特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=-6.93‰～-0.08‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-13.28‰～-10.05‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719378～0.720688;第三期(Cal-3)远离围岩,形成于晚成岩阶段,是甲烷热氧化作用的产物,具有富Fe、Mg、Mn元素,不含Al元素的特征,其δ~(13)C_(V-PDB)=-19.00‰～-12.64‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-9.08‰～-6.65‰,n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)=0.719855～0.721342。通过对方解石脉成因及流体来源刻画,结合龙马溪组页岩热演化史,三期方解石脉的成岩演化对页岩的储集空间具有改善作用,有利于页岩气的勘探开发。     

新疆喀什凹陷乌拉根铅锌矿床有机质特征及其地质意义

乌拉根铅锌矿床位于新疆喀什凹陷北部,矿区及外围发育大量有机物质,有机质与铅锌成矿的关系备受关注。文中采用有机质抽提、族组分分离、定量及饱和烃色谱-质谱等实验分析方法对铅锌矿区有机物质及外围油砂中氯仿沥青"A"和生物标志物进行分析,研究铅锌矿区及外围有机质特征及其地质意义,并对有机质与铅锌矿化的关系进行了探讨。结果表明,近矿围岩和外围油砂中氯仿沥青"A"族组成及其饱和烃的主要生物标志物特征均较相似,CPI=1.11～1.17,Pr/Ph=0.68～1.08,C27、C28、C29规则甾烷具有C27>C28相似文献   

滇黔交界地区玄武岩铜矿中有机质的生物标志物特征及其地质意义

滇黔交界地区玄武岩中赋存的自然铜矿化与沥青密切相伴,玄武岩层间含碳沉积岩中的自然铜矿化发育大量碳质。本文采用有机质抽提、族组分定量及饱和烃色-质分析等方法对这两种产状的铜矿石中有机质的族组分含量和生物标志物进行了研究,并对其地质意义进行了探讨。通过研究取得如下认识：①含沥青铜矿石和含碳质铜矿石虽然产状明显不同,其有机质成因有明显差异,但其有机质族组分含量及生物标志物特征十分类似,反映它们经历了类似的地质作用;②有机质族组分及其生物标志物提供的来源信息较混乱,这可能是成矿流体循环改造导致的;③生物标志物特征表明,含沥青铜矿石及含碳质铜矿石中有机质经历了类似的较还原的高盐度环境,这可能是高盐度成矿流体及还原的成矿条件的指示;④生物标志物特征及氯仿沥青“A”低含量特征表明两类铜矿石中有机质成熟度高,这可能是成矿流体的热力对有机质改造的结果;⑤有机质生物标志物特征显示两类铜矿石中有机质生物降解作用不强,表明沥青的形成是原油受成矿热液热力影响发生热裂解的结果。     

吐哈盆地二叠系暗色泥页岩矿物组合特征及其地质意义

吐哈盆地是我国重要的含油气盆地之一,对于常规油气前人做了大量工作。然而对非常规页岩气的研究才刚刚起步。页岩气以吸附或游离的形式存在于泥页岩及其夹层中,而泥页岩的矿物组分研究为页岩气的吸附储存以及泥页岩的裂缝评价、渗流运移、压裂造缝等的研究提供了必要的基础。本文在野外露头及钻井岩心观察的基础上,通过显微薄片分析和X-衍射分析,结合有机地化及镜质体反射率测试结果,对吐哈盆地周边二叠系8个剖面及两口取心井的暗色泥页岩样品进行了系统分析,结果表明:1)吐哈盆地二叠系暗色泥页岩分布广、厚度大、有机质丰度高;暗色泥页岩主要形成于微蒸发、微咸水的浅湖—半深湖—深湖环境,主要由粘土矿物和石英组成,粘土矿物主要为伊/蒙混层、绿泥石和高岭石组合;2)暗色泥页岩矿物组合分布具有一定规律性,反映了盆内"多凸多凹,凸凹相间"的特点;粘土矿物组合反映了中二叠世晚期干旱—潮湿频繁交替的气候条件,且风化程度中等;3)暗色泥页岩总体处于中-晚成岩作用阶段,成熟度高,达到了成熟—高成熟阶段,有利于页岩气藏的形成;4)脆性矿物含量大于40%,有利于页岩气的压裂开发。     

藏南马扎拉地区玄武岩地球化学特征、成因及其地质意义

西藏东南部特提斯喜马拉雅带东段的遮拉组(J₂z)中出露有大量的玄武岩,其地球化学特征对了解该地区中侏罗世的构造背景具有重要意义。本文在详细的野外工作基础上,对发现于马扎拉地区遮拉组的玄武岩进行了地球化学研究。全岩主量元素及微量元素地球化学特征显示,玄武岩属钙碱性系列,SiO₂含量为47.50%~50.61%,具有高钾(K₂O平均为0.61%)、高钛(TiO₂平均为4.02%)、高磷(P₂O₅平均为0.52%)等特点;轻、重稀土元素分馏较为明显(∑LREE/∑HREE=7.30~7.58),(La/Yb)_N比值平均为7.94,富集大离子亲石元素(LILE)如Ba、Th和高场强元素(HFSE)如Nb、Ta、Zr、Hf,呈现出典型洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特性。岩浆源于主要由石榴石橄榄岩组成的富集地幔发生10%左右部分熔融的产物,岩浆上升过程中未受到明显的地壳混染。结合区域地质资料,初步认为马扎拉玄武岩应为被动大陆边缘地幔柱或热点的产物。     

湘黔地区早寒武世黑色页岩有机碳同位素组成变化及其意义

对扬子地台湘黔地区早寒武世黑色页岩有机碳同位素的组成变化进行野外地质观察与室内分析研究表明:研究区灯影组白云岩主要为碳酸盐台地沉积环境,牛蹄塘组黑色页岩主要为陆棚沉积环境,湖南地区有可能水体更深,过渡到斜坡相沉积区。通过分析,湘黔地区黑色页岩有机碳含量(TOC)为0.05%~12.31%,平均为4.97%。有机碳同位素(1δ3Corg)组成的变化幅度很大,从-29.49‰~-34.41‰(PDB),平均为-31.78‰,最大偏移量为4.3‰。牛蹄塘组黑色页岩的1δ3Corg和TOC含量变化也很大,具有明显的3个升降旋回,代表海平面具有海进海退变化特征。而下伏地层灯影组白云岩1δ3Corg值相对比较高,代表海平面下降。研究区两个典型剖面的有机碳同位素变化曲线反映了该期海平面变化,海洋原始生产率以及上涌洋流的变化情况,揭示湘黔地区早寒武世的古海洋信息。     

藏南错那淡色花岗岩LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学及其地质意义

藏南错那淡色花岗岩位于喜马拉雅造山带的东部。对其进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年,结果显示,结晶年龄为17.7±0.3Ma,代表中新世的地壳深熔作用。淡色花岗岩样品具有高的Si O2(74.46%~75.57%)、Al2O3(14.07%~14.64%)和K2O(4.19%~4.85%)含量,高的K2O/Na2O值(1.09~1.31)和A/CNK值(1.15~1.25),富集Rb、Th和U,亏损Ba、Nb、Sr、Zr等元素,显示高的Rb/Sr值(17.75~29.50)和强烈的负Eu异常(δEu=0.18~0.26),属于壳源成因的高钾钙碱性过铝质S型花岗岩。样品具有高的Isr值(0.78982~0.79276)和低的εNd(t)值(-19.5~-18.2),可与大喜马拉雅结晶杂岩(GHC)中的变泥质岩对比,暗示其来自变泥质岩的部分熔融。样品的Isr值较高,而Sr浓度较低,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr值逐渐降低,表明淡色花岗岩是无水条件下白云母部分熔融的产物,部分熔融可能与藏南拆离系(STDS)伸展拆离导致的构造减压有关。错那淡色花岗岩的形成反映了地壳伸展减薄背景下,构造减压导致的中下地壳中含水矿物脱水熔融,并沿STDS上升侵位的动力学过程。     

富有机质的黑色页岩和油页岩的有机岩石学特征与生、排烃意义

用近代有机岩石学与有机地球化学分析相结合的方法，对比研究了我国四川盆地等下古生界富有机质沉积的海相黑色页岩,和渤海湾盆地下第三系湖相油页岩的显微有机组成特征与热演化生烃、排烃作用的关系。观测分析结果表明:黑色页岩热演化程度很高，目前热解烃含量很低，但残余有机碳含量达1％～3％，黑色页岩中保存了早期生油阶段由无定型有机质生油作用转化而形成的微粒体有机质，和未排出的石油演变而来的残余沥青，表明其为原始生烃性能很好的烃源岩。根据黑色页岩中微粒体和残余沥青的含量，可用来了解已生—排烃量和再沉降埋深过程中古油藏储层沥青、微粒体和残余沥青再生气对古生界碳酸盐气藏的贡献。富有机质沉积的下第三系湖相油页岩热演化程度不高，游离烃（S1为0.2～1.4 mg/g）和热解烃（S2为8～44 mg/g），有机碳含量达2.4％～8％，是生油性能很好的烃源岩，油页岩中不仅存在强荧光的藻和无定型有机质，而且油页岩的纹层中广泛存在富有机质的荧光沥青，反映了有利于排烃运移的信息，表明是本区生油贡献最大的烃源岩。富有机质黑色页岩和油页岩的沉积结构构造特征、有机质的赋存形式、热演化中变化过程的对比观察结果表明:其生烃、排烃作用既有很多相似性，又有一定差别。     

雅鲁藏布江南带白垩纪地层划分及特征

通过1∶25万区域地质调查,在藏南普兰县拉昂错—萨嘎县旦嘎东雅鲁藏布江结合带南带修康群中发现了大量放射虫化石,通过对该区沉积地层的详细调查,结合放射虫化石对原划修康群进行了充分解体,新厘定出侏罗系至始新统7个组级岩石地层单位,其中白垩系划分为折巴组与桑单林组。折巴组以杂色硅质岩、泥岩和页岩为主,夹砂岩、玄武岩等,与上覆上侏罗统旦嘎组和下伏下白垩统桑单林组呈整合接触关系,含丰富的早白垩世放射虫化石;桑单林组以杂色石英砂岩、砂岩、泥岩、页岩及硅质岩为主,夹玄武岩等,整合于下白垩统折巴组与古近系蹬岗组之间,含丰富的晚白垩世放射虫与有孔虫化石。白垩系折巴组与桑单林组的建立与研究,丰富和完善了中生代特提斯洋盆区(雅鲁藏布江南带地层分区)的岩石地层沉积序列,提高了地层的研究水平,为研究该区沉积古地理环境和大地构造演化提供了新的基础资料。     

藏南江孜地区早白垩世甲不拉组钙质超微化石的特征及其地层意义

藏南江孜一带的侏罗纪—白垩纪海相地层被划分为维美组和甲不拉组。通过偏光显微镜和扫描电镜观察和分析,发现甲不拉组黑色页岩中含有保存较为完好的钙质超微化石。研究区的生物丰度和分异度偏低,经鉴定以椭圆球石科(Ellipsagelosphaeraceae)生物群为主,数量相对丰富,但属种比较单调。超微化石指示甲不拉组为早白垩世沉积的产物。结合菊石和双壳类化石,认为甲不拉组地层时代属于早白垩世贝利阿斯期至凡兰吟期 (Berriasian-Valanginian)。这一发现标志着西藏特提斯东部早白垩世地层中钙质超微化石的存在。甲不拉组早白垩世钙质超微化石的发现,为该地区海相地层的时代划分、对比提供了新的资料,也为寻找海相侏罗纪—白垩纪地层界线指示了目标。     

南羌塘鄂斯玛地区早白垩世沥青地球化学特征及意义

首次在南羌塘安多县鄂斯玛地区早白垩世地层中发现沥青。从沥青有机碳含量、族组分及生物标志化合物方面综合研究了其有机地球化学特征,并进行了油源对比。研究结果表明,样品的有机碳含量为3.42%~75.01%,显示其有较高的沥青含量;族组成中重烃组分(非烃+沥青质)质量分数最高,其次为芳香烃,饱和烃质量分数最低。生物标志物研究表明,沥青的成熟度较高,沥青母岩的沉积环境为还原环境,其有机母质主要为混合来源,特别是藻类做出了重要贡献。运用生物标志化合物的相对含量指标进行油源对比研究表明,沥青可能来源于索瓦组泥岩。该研究成果对南羌塘的油气勘探具有一定意义。     

藏南江孜地区早白垩世甲不拉组钙质超微化石的特征及其地层意义

藏南江孜一带的侏罗纪—白垩纪海相地层被划分为维美组和甲不拉组。通过偏光显微镜和扫描电镜观察和分析,发现甲不拉组黑色页岩中含有保存较为完好的钙质超微化石。研究区的生物丰度和分异度偏低,经鉴定以椭圆球石科（Ellip-sagelosphaeraceae）生物群为主,数量相对丰富,但属种比较单调。超微化石指示甲不拉组为早白垩世沉积的产物。结合菊石和双壳类化石,认为甲不拉组地层时代属于早白垩世贝利阿斯期至凡兰吟期（Berriasian-Valanginian）。这一发现标志着西藏特提斯东部早白垩世地层中钙质超微化石的存在。甲不拉组早白垩世钙质超微化石的发现,为该地区海相地层的时代划分、对比提供了新的资料,也为寻找海相侏罗纪—白垩纪地层界线指示了目标。     

藏南古错地区上侏罗统上部和下白垩统沉积相?

基于野外剖面和室内沉积学研究,对古错地区侏罗纪末期-早白垩世地层进行详细描述和修订,识别出6种主要岩相类型：红褐色（风化色）石英砾岩、灰色－黄绿色岩屑砾岩、灰白色石英砂岩、灰色－黄绿色岩屑砂岩、灰色－黄绿色长石岩屑砂岩、灰色、深灰色、黑色页岩。发现粒序层理、水平层理、平行层理、板状交错层理、丘状交错层理等层理构造、波痕和槽模层面构造、重荷模和砂岩岩墙变形构造以及侵蚀面构造、叠瓦状构造、硬底、结核等沉积构造和生物遗迹。识别出三角洲（包括三角洲前缘亚相和前三角洲亚相）和陆棚（包括受风暴影响的陆棚相亚相和深水陆棚相亚相）两类沉积相,其中三角洲前缘亚相进一步划分为水下分流河道、分流河口砂坝和远砂坝等微相。建立了侏罗纪末期-早白垩世沉积相序及其演化,并在此基础上分析了沉积环境变化。     

西藏吉隆地区白垩纪复理石相遗迹化石及其地质意义

系统描述了西藏南部吉隆地区白垩纪甲不拉组和宗卓组首次发现的复理石相遗迹化石5属、7种。主要遗迹属有Chondrites,Cosmorhophe helminthoida,Muensteria,Phycosiphon,Phymatoderma。遗迹化石的形态、习性、水深分布等环境成因特征清楚地显示其为深海Nereites遗迹相的典型代表,反映复理石相深水沉积环境特征。     

藏南白垩系黑-红层沉积岩有机质组成分布特征

对藏南江孜县床得剖面白垩系黑层和红层沉积岩进行的有机地球化学研究表明,黑层有机碳含量高于红层5～10倍,红层和黑层饱和烃主峰碳数分别为nC25和nC23;黑层和红层沉积有机质的母质来源都以水生植物和菌藻类等低等生物为主,陆源有机质的输入非常有限;但饱和烃的分布和主峰碳数的差异可能反映了有机母源物质在种群方面的差异,而这种差异可能主要是水体温度存在差异造成的,即红层发育时期水体温度可能高于黑层沉积时期.而在高温度条件下,水生生物和陆生植物的生长发育受到限制,造成原始有机质产率和有机质沉积保存量低可能是红层沉积岩形成的主要原因.     

北羌塘盆地油页岩形成环境及其油气地质意义

最近在北羌塘长蛇山地区新发现了晚侏罗世—早白垩世大套油页岩及巨厚膏盐层,该油页岩与近年来作者在胜利河、长梁山地区发现的多处油页岩连成一片,构成了目前我国规模最大的中生代海相油页岩带—北羌塘油页岩带。沉积岩相、古地理研究表明,晚侏罗世—早白垩世时期,北羌塘盆地总体上为一个向北西开口的相对闭塞的巨大海湾,发育了河流-三角洲、海湾(潮坪-潟湖)和浅海-陆棚等沉积相组合。古气候、古环境研究表明,油页岩(段)沉积期,胜利河地区处于潮湿的热带-亚热带环境,大量淡水的注入以及高的生产力等综合因素,控制了油页岩的形成,其分布主要位于局限海湾-潟湖的边缘带;膏盐层(段)沉积则发育于相对干旱、炎热气候条件下的闭塞环境。北羌塘晚侏罗世—早白垩世油页岩及其上覆膏盐层是重要的烃源岩和区域性封盖层。油页岩及含膏盐层沉积组合的发现,对于重新认识羌塘盆地生烃条件及保存条件,具有十分重要的意义。     

茂名油页岩沉积有机质特征及古气候意义

基于海洋沉积确定的始新世晚期至渐新世早期(约33.5 Ma)的气候过渡期是新生代全球性气候事件,但长期以来相关的陆相沉积记录研究则比较缺乏。本文对形成于始新世晚期至渐新世早期的茂名油柑窝组油页岩样品进行了有机质丰度、烃类组成、单体烃碳同位素组成等分析,以期研究低纬度陆相沉积有机质对古近纪始新世-渐新世气候过渡期(EOT)的响应。研究结果显示,埋藏较浅的上部层位样品正构烷烃碳同位素组成显著正偏,为-19.1‰~-25.9‰,平均值为-22.2‰;而下部层位样品正构烷烃碳同位素组成在-23.7‰~-30.2‰,平均值为-26.3‰。两个样品正构烷烃碳同位素组成之差在1.5‰~8.1‰,平均值之差为4.6‰。正构烷烃碳同位素组成的显著差异指示了EOT低纬度陆相古气候变化引起的陆相有机质响应,而这种响应与当时大气CO2浓度和海洋温度降低导致的气候和植物群落变化密切相关,即可能存在着C3植物向C4植物的转化、C4植物的迅速增加并最终导致沉积有机质碳同位素组成的变化;也可能是由于大气CO2浓度降低导致的大气CO2碳同位素组成整体正偏的结果。很显然,进一步详细的连续剖面分析将对研究古近纪EOT低纬度陆相古气候变化提供重要科学依据。