论利用牙形石色变度值研究碳酸盐岩低级─极低级变质作用

牙形石色变度──ＣＡＩ值是一项有效的古地温指标，它不但可以帮助确定低级－极低级变质碳酸盐岩的最高变质温度，而且可以判别变质类型。本文在介绍牙形石ＣＡＩ值研究现状及低级－极低级变质作用研究现状的基础上，对运用ＣＡＩ值进行低级－极低级碳酸盐岩的研究进行了综述及探讨。     

极低级变质作用和极低级变质带综述

极低级变质作用是指变质作用最低级的部分，包括成岩作用和浅层变质作用，其变质温度范围大体介于１５０－３７０℃之间。本文简要地对极低级变质作用和极低级变质带的特征和研究领域进行综述，可以看出，通过极低级变质作用和极低级变质带的研究，能够提供造山带、沉积盆地演化及板劈理发育等有关地球动力学过程和流变状态信息；强调指出进一步研究极低级变质作用和极低级变质带的必要性。     

塔里木盆地库鲁克塔格奥陶系牙形石色变指标与有机质成熟度的关系

应用牙形石色变指标(CAI)对塔里木盆地孔雀河斜坡东北段南雅尔当山剖面奥陶系有机质成熟度进行了研究,得出的结果是南雅尔当山却尔却克组产出的牙形石色变指标CAI值为2~2.5,有机质处于成熟阶段.综合研究认为,本区奥陶系烃源岩在中奥陶世逐渐进入生烃门限并快速成熟;在奥陶纪末达到经历的最大古地温,顶部为80℃,底部为180℃,之后遭受抬升剥蚀,区域剥蚀量在2 300 m左右.本区奥陶系烃源岩存在3种生烃类型:第Ⅰ种为南雅尔当山型,为非有效烃源岩;第Ⅱ种为群克1井部分生烃型,奥陶纪末抬升剥蚀后埋深在2 500 m以上的烃源岩(Ⅱ-1型)停止生烃,埋深在2 500 m以下的烃源岩(Ⅱ-2型)持续生烃;第Ⅲ种为二次生烃型,当中新生代的快速沉积使Ⅱ-1型烃源岩顶部埋深达到3 200 m时,相同层位的烃源岩达到经历的最大古地温,开始二次生烃,生烃潜力最大.     

贵州奥陶—三叠系牙形石颜色变化指标（CAI）及油气评价

贵州奥陶—三叠纪海相沉积发育,分布广泛。这些沉积中含有丰富的牙形石和油气显示,为研究牙形石的颜色变化指标(CAI)和烃类相态之间的关系提供了良好的条件。有关贵州牙形石CAI资料曾有周希云(1980,1985,1987)、蒋武(1980)、钟端和董致中(1982)等作了零散报导。 根据A.G.Epstein等(1977)所建立的CAI系列,贵州及邻区的86个地层剖面或产地的奥陶—三叠系的牙形石颜色可分成1.5—5CAI级和4个不同的CAI值区。CAI高值或低值区分别与高或低的古地温梯度和大或小的原始埋深区相对应。 文中讨论了CAI与烃类相态之间的关系。奥陶—三叠系的CAI低值区对石油的生成和热力保存较有利,但在贵州这些地区均已暴露,不再具有石油勘探价值。CAI的中—高值区,可生成天然气,在有区域盖层的地区得以保存。在贵州,这种有利于天然气保存的地区大约还有40000km~2,它相当于贵州总面积的24％。     

牙形石动物分类归属研究新进展—牙形石是最早的脊椎动物

在简要回顾牙形石动物分类位置研究历史的基础上，主要介绍了近十年来这一问题的最新研究成果。英国古生物学家们通过牙形石动物的软体解剖学研究，发现眼睛、脊索、神经索、肌肉组织、尾鳍等软组织；牙形石分子硬体组织学研究揭示了细胞状骨骼、球状钙化软骨、类珐琅质及牙质等硬组织。新的证据表明牙形石动物是脊椎动物，从而将脊椎动物的历史向前推移了４０～５０Ｍａ。     

加强极低级变质作用研究

本文主要论述了4个与极低级变质作用研究相关的内容:(1)极低级变质作用研究的主要内容和标志;(2)加强极低级变质作用研究的重要意义和必要性;(3)当前国内外研究现状和存在问题;(4)加强极低级变质作用研究需要考虑的4个方面,一是立项,二是稳定的经费支持,三是人才培养,四是先进仪器设备的配备。     

极低级变质作用的研究现状

只有１０余年研究历史的极低级变质作用研究对低温矿产的形成、环境保护、许多地质构造学关键问题的解决均具有重要意义。当前国外主要运用先进的分析仪器,对微细矿物的结构、成分进行分析,获得矿物组合、粘土矿物的结晶度、多型、混层比、ｂ０值等以及有机质参数、流体包裹体等信息作为判断极低级变质作用的依据。中国对极低级变质研究刚刚起步,文中介绍了一些学者对内蒙、右江、新疆、北京、台湾等地区所作的一些研究工作。     

极低级变质作用及其研究方法

近年来国际上极低级变质作用的研究进展包括综合运用了伊利石结晶度等各项指标 ,将极低级变质带划分为成岩带、近变质带和浅变质带 ,成岩带和近变质带又可进一步划分为低级成岩带、高级成岩带、低级近变质带和高级近变质带 ;研究了伸展背景、阿尔卑斯碰撞背景和增生背景下的极低级变质作用 ;进一步理解了矿物的转变过程 ,建立了变质泥质岩石的矿物反应系列。即变质泥质岩石的二八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—伊 /蒙混层 (I/S)—伊利石—白云母 ;对应变质镁铁质岩石的三八面体矿物反应系列 ,为蒙皂石—绿泥石 /蒙皂石混层 (C/S)—绿泥石。岩石微构造也发生同步变化 ;明确了广泛应用的伊利石结晶度的本质是雏晶大小的一种量度 ,也与晶格应变有关 ,主要受反应动力的控制 ;建立了系统的研究技术方法 ,包括野外采样方法、室内X光衍射法 (XRD)、透射电镜法 (TEM )、地质温度计、地质压力计、岩石学方法、同位素地质学方法等     

乐山范店牙形石的发现及寒武-奥陶系界线——兼论牙形石色变指数与含油气关系

本文对四川乐山范店寒武、奥陶系界线上下的牙形石进行了研究,已发现有5属11种.其组合面貌与我国华北、南方地区下奥陶统最底部的牙形石组合大体一致,从而为该地寒武-奥陶系界线的重新划分提供了生物化石依据.确认该地白云岩与灰岩的界线并不是真正的寒武-奥陶系分界线,正确的分界线应在原岩性界线之下约5m的白云岩处.因此,本剖面中-上寒武统洗象池组顶部约5m的白云岩不是寒武系,应属奥陶系.最后,对界线上下牙形石的颜色进行鉴定,其色变指数低,属2级,为生成液态烃适宜的成熟度范围,提出是有利的生油区之一     

塔里木盆地东北地区早古生代牙形石色变指数与生油岩成熟度

塔里木盆地古生代的海相沉积都不同程度的发育和保存了具有一定生油能力的层段。下古生界油气潜量较大的有奥陶系、寒武系。判别生油岩成熟度的方法很多,用牙形石的色变指数（ＣＡＩ）来反映生油母质岩的成熟度就是其中之一。根据塔里木盆地东北部牙形石色变指数的大小。变化可判别生油岩的演化、成熟度、生成的温度。     

塔里木盆地亚科瑞克剖面奥陶系牙形石生物地层初步研究

塔里木盆地西北缘乌什县东南亚科瑞克剖面奥陶系发育，并且该剖面也是塔里木盆地上奥陶统沉积最为齐全的露头剖面之一，尤其是上奥陶统的中—上部发育了许多重要的牙形石属种。本文通过对剖面上灰岩层样品的系统采集和牙形石分析鉴定，将该剖面的奥陶系分为4个牙形石组合和2个牙形石带。自下而上依次为：Serratognathus diversus - Bergstroemognathus extensus 组合 , Protopanderodus calceatus - Periodon aculeatus 组合 ,A phelognathus sp. - Tasmanognathus sp. 组合, Belodina confluens- Phragmodus undatus 组合 , Yaoxianog-nathus neimengguensis 带和 A phelognathus pyramidalis带。其中，上奥陶统上部牙形石的重要属种A. pyramida-lis、A. politus、Y. yaoxianensis 和 A. neimengguensis以及上奥陶统上部的A．pyramidalis带与Y．neimengguensis带是首次在柯坪地层分区发现。这些发现初步解决了塔里木盆地覆盖区与露头区上奥陶统不能进行精细生物地层对比的问题。     

δ^18O指示的古水温相对值与寒武纪牙形石分异度之间的关系

本文测试了采自湖南花垣中、上寒武统的11个碳酸盐岩样品的δ~(18)O值和δ~(13)C值。采样地层所含牙形石的CAI指标均为1。影响CAI值的主要因素和成岩改造作用对δ~(18)O的主要影响因素是相同的。据此可以推断出,这11个样品所在层位的成岩改造作用是大体相同的,也就是说,同原始沉积时的δ~(18)O值相比,测出的δ~(18)O值的变化幅度也大致相同,因而,可以用来指示古水温的相对值。作图结果表明,温度越高,牙形石分异度越大;反之,牙形石分异度越小.     

利用人工神经网络方法对牙形石鉴定中若干“模糊特征”的数字化研究

牙形石是一类在地层学研究中具有重要意义的古生物化石。但由于牙形石鉴定中存在诸多重要、却难以定量分析的“模糊特征”,使得牙形石的鉴定和分类工作长期依赖于古生物工作者的经验。利用数学中的非线性方程将这些“模糊特征”进行数学描述,并利用人工神经网络中的反向传播算法设计出一套多隐含层的前馈网络分类器,对这些“模糊特征”进行分类尝试,取得了良好的效果,为牙形石的进一步数值化研究奠定了基础。