松辽盆地松科2井早白垩世沙河子组天文年代标尺

对松辽盆地白垩纪国际大陆科学钻探工程——松科2井的沙河子组自然伽马测井数据(GR)开展了详细的旋回地层学研究。频谱分析结果揭示, 沙河子组上段(3336~4727 m)具有142~188 m、44~57 m、14 m和7~9 m的沉积旋回; 下段(4727~5960 m)具有170~205 m、44~61 m、16~18 m和7.5~11.5 m的沉积旋回。这些沉积旋回的周期之比近似早白垩世天文轨道周期之比20:5:2:1, 将这些沉积旋回依次解释为405 ka长偏心率、约100 ka短偏心率、约37 ka斜率和约20 ka岁差旋回。相关系数法(COCO)通过统计检验获得上、下段地层沉积速率约为40 cm/ka和56 cm/ka, 支持了该天文周期的解释。对405 ka长偏心率沉积旋回信号进行带通滤波, 并以松科2井3961 m处凝灰岩样品的锆石U-Pb二次离子探针年龄(U-Pb SIMS)113.9±0.9 Ma为锚点, 建立了松科2井沙河子组(112.3~118.2)±0.4 Ma的"浮动"天文年代标尺, 其持续时间约为5.92±0.4 Ma。本研究为确定早白垩世升温过程中松辽盆地重大环境和地质事件的年代提供了新的年代学约束, 为该时期全球海、陆相地质事件对比提供了年代学基础。     

沁水盆地石炭纪-二叠纪海陆交互相含煤旋回的天文周期驱动

沁水盆地石炭纪-二叠纪海陆过渡相含煤岩系发育明显的旋回性, 这些沉积旋回与天文周期信号有良好的对应关系。本研究基于古气候替代指标自然伽马(GR)测井数据, 通过Acycle软件进行时间序列分析, 识别其中的天文周期信号, 并建立经405 ka长偏心率校准的天文年代标尺。根据频谱分析确定出沁水盆地4个钻孔剖面晚石炭世至早二叠世的405 ka长偏心率周期、92.4~128.7 ka的短偏心率周期、33.5~48.1 ka的地轴斜率周期以及19.7~23.2 ka的岁差周期, 这些周期参数与石炭纪-二叠纪天文轨道旋回周期相近, 说明相关沉积记录受到地球轨道周期的驱动。根据天文轨道周期约束的浮动天文年代标尺, 可将区内含煤岩系沉积时限约束在6.9 Ma。对层序地层格架和年代标尺的综合分析表明, 沁水盆地本溪组顶界沉积年龄为300.00 Ma, 太原组沉积年龄为300.00~295.28 Ma, 山西组为295.28~293.95 Ma, 据此计算出的层序1沉积时限为1500 ka, 沉积速率约为2.7 cm/ka, 该时期主要发育潟湖及滨外碳酸盐陆棚相; 层序2沉积时限为4070 ka, 沉积速率约为3.0 cm/ka, 该时期沉积相以潮坪、潟湖及滨外陆棚为主, 并向三角洲相过渡; 层序3沉积时限为1330 ka, 沉积速率3.7 cm/ka, 发育三角洲相。沉积速率总体呈现逐渐加快的趋势, 且海陆过渡相地层沉积速率较海相地层快。本研究建立的天文年代标尺可为区内含煤岩系古环境演化分析提供高分辨率的年代地层格架。

     

天文驱动下的中始新世东营凹陷气候水文演化与有机质富集机理

中始新世是古近纪温室气候到冰室气候的重要过渡期, 对该时期气候演化的认识主要来自海相沉积记录, 而来自陆相沉积记录的证据相对较少, 因此探索该时期陆相气候特征和演化规律具有重要意义。渤海湾盆地东营凹陷始新统沙河街组的沙四段-沙三段富有机质页岩层系不仅是我国东部陆相页岩油勘探的重点层段, 而且为系统研究中始新世陆相气候演化提供了详实的地质记录。本研究以东营凹陷N1井中始新统(沙四下亚段顶部-沙四上亚段-沙三下亚段下部)厚度约253 m的富有机质页岩层系为分析对象, 利用伽马(GR)测井曲线, 结合沉积速率定量估计的相关系数法(COCO), 开展旋回地层学研究, 建立了天文年代标尺。在此基础上, 进一步综合Ca和Ti含量、Fe/Al比值以及TOC含量数据, 探讨天文驱动力对中始新世东营凹陷气候水文演化和有机质富集的控制作用。结果表明, N1井研究目的层段的沉积年龄为45.06 Ma至40.45 Ma, 记录的沙四上亚段延续时间为2.76 Ma, 与具有良好年代框架的东营凹陷FY1井的分析结果一致。通过建立偏心率周期与高频层序的对应关系, 以GR时间序列的405 ka长偏心率周期作为四级层序的参考曲线, 以约100 ka短偏心率周期作为五级层序的参考曲线, 将研究目的层段划分出11个四级层序和45个五级层序。研究结果显示, 在约41.6 Ma之前, TOC含量、Ca含量和Fe/Al比值时间序列的405 ka周期与Ti含量时间序列和La2010d的405 ka周期呈反相关系; 在约41.6 Ma之后, TOC含量、Ca含量和Fe/Al比值时间序列的405 ka周期与Ti含量时间序列的405 ka周期依然是反相关系, 但与La2010d的405 ka周期转为正相关系。这说明在约41.6 Ma前后, 长偏心率周期影响下的东营凹陷的陆源输入、古生产力、氧化还原条件以及有机质富集机理具有显著差异, 这可能与天文驱动力和该时期区域气候变化(总体由干旱转为潮湿)的叠加效应有关。

     

东营凹陷东辛2-4井上新世至全新世天文地层研究

东辛2-4井钻取岩芯0—530.1m,明化镇组上段的上亚段至平原组划分为18个层,其中,下更新统平原组一段(简称平一段)的底作为第四系下界;同时进行了古地磁研究,测定出布容、松山、高斯和吉尔伯特等4个极性时。由于天文地层研究的需要,对90年代古地磁的年龄与"国际地层表"(2004)对比,作了相应调整,确定井深242.5m处的年龄为781ka,274.5m处的为2581ka,452.0m处的为3596ka和529.5m处的为4493ka,井深242.5m和452.0m这两个界线的年龄值作为天文地层计时的标定。研究大致分为两步:①以磁化强度(MI)数值曲线的频谱和小波分析,选定平原组一段102.4m周期和明化镇组上段68.36m周期分别对应于天文偏心率404ka旋回,求出了堆积速率为0.1584mm/a和0.1692mm/a及其他各层位的年龄:井深274.5m处上新统明上(上)亚段顶界的年龄为2546ka,平一段底界的年龄是970ka,不整合的延续时间大约为1.6Myr。②推测明上(上)亚段顶2546—1806ka期间可能沉积了129m地层;而在1806—908ka期间,由于构造活动上升,把原沉积又剥蚀掉了,形成井深274.5m处的一个大的不整合面,对储层孔隙的扩张和压实有重要影响,成为最后二次烃源物质的卸载和封堵。     

山东东营凹陷新生代天文地层表简介

综合山东东营凹陷郝科1等6口井的天文地层研究结果提出"东营凹陷新生代天文地层表",表中列出的是"国际地层表(2004)"、"中国区域年代地层表(2000)"和0—65Ma期间天文偏心率405ka周期编号以及东营凹陷孔店组(顶部)至平原组各组的年龄以及东营凹陷新生代51Ma以来3个大的地层不整合:1)沙河街组二段下部,大约33.8—33.4Ma期间405ka周期振幅不明显、100ka周期较强,与南大西洋33.4—33.7Ma和热带太平洋33.6—33.7Ma期间沉积物中显著转折等特征可作对比;2)东营组-馆陶组界线上下,东营组三角洲顶面最后萎缩时间约为24.467Ma,推测由此至渐新世末(23.03Ma),大约近1.5Myr期间本区没有大的湖泊,而是冲积—河流相沉积,中新世初(23.03Ma)快速隆起,直到约18—16Ma开始馆下段的上部沉积,这一区域性角度不整合面形成大约持续5—7Myr;3)上新统-更新统界线上下,根据本区东辛2-4井古地磁和天文地层研究,测出布容、松山、高斯和吉尔伯特等4个极性时,求出2.546Ma—1.806Ma期间[明上(上)亚段顶]可能沉积并剥蚀过的地层厚度为129m;1.806—0.908Ma期间,因构造活动本区上升成为高山,第四系平一段底部形成了大的不整合面。     

天津蓟县剖面前寒武系洪水庄组—铁岭组米兰科维奇旋回

显生宙沉积旋回会受到地球轨道参数偏心率、地轴斜率和岁差的周期性变化(米兰科维奇旋回)的控制,但目前对前寒武系的相关研究较为薄弱。天津蓟县剖面中元古界洪水庄组-铁岭组为一套潟湖-潮坪相沉积,主要呈砂岩-页岩互层的韵律性产出。为探索这种岩性韵律是否与轨道旋回有关,对其进行了高分辨率的岩性刻画,并以磁化率和伽马能谱数据作为古气候-古环境替代性指标,通过频谱分析等方法进行旋回地层学分析。结果表明各指标均记录了完整的米兰科维奇旋回。铁岭组一段下部由短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.2~1.5 m、0.4 m和0.17~0.19 m,其中0.1 m的半岁差周期也较明显;洪水庄组二段顶部由长偏心率、短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.1~1.8 m、0.34~0.54 m、0.14~0.16 m和0.08~0.09 m。以识别出的稳定长偏心率周期405 ka旋回对洪水庄组进行了天文年代校准,并估计出当时的短偏心率、斜率以及岁差周期分别为100 ka、22~24 ka和15 ka。在洪水庄组中记录的偏心率振幅变化周期为~2 Ma,比现今~2.4 Ma的周期略短。     

新疆吐哈盆地侏罗系旋回地层的初步研究

应用新疆吐哈盆地侏罗系 4口井 7个组的伽玛测井资料 ,进行高分辨率旋回地层的研究。结果表明 :依据412 .9ka的偏心率旋回 ,7个组旋回堆积速率 ( AR)的平均值为 0 .15 2 9m/ka,它与北美东部上三叠统 4个组合的Mc L aughlin旋回 AR平均值 0 .16 39m/ka相接近。本区与准噶尔盆地郝家沟八道湾组的野外剖面旋回地层对比 ,两者的优势旋回量度时间大体一致。吐哈盆地侏罗纪地层中在大约 3～ 10 m厚度、相当 2 0～ 6 0 ka时间的范围内有小规模的气候变化 ;而在 5 0～ 75 m厚度、约相当 10 0和 42 0 ka的时间中 ,又会出现较大的气候变化。     

华南上奥陶统宝塔组天文年代格架及其地质意义

对华南四川盆地及周缘地区的四川省南江县桥亭剖面、重庆市南川区三泉剖面和贵州省习水县良村剖面上奥陶统宝塔组高分辨率磁化率(MS)数据进行了旋回地层学分析,识别出405 ka长偏心率、100 ka短偏心率、30 ka斜率和20 ka岁差沉积旋回,其中偏心率和岁差旋回信号最强。利用405 ka长偏心率旋回进行天文调谐后得出三条剖面宝塔组的沉积时限分别为4.17 Ma、5.64 Ma和5.05 Ma,平均沉积速率分别为7.67 m·Ma-1、4.68 m·Ma-1 和6.37 m·Ma-1,呈现出从北往南沉积时限变长,沉积速率变小的趋势,指示了北部接受沉积时间要比南部更晚,海侵从南向北推进。良村剖面宝塔组中所产牙形石Hamarodus brevirameus带和Protopanderodus insculptus带的延续时限分别为3.62 Ma和1.43 Ma;桥亭剖面三叶虫Niuchangella angustilimbata间隔带、Dislobosaspis xixiangensis延限带和未建带的延续时限分别是2.83 Ma、0.41 Ma和0.81 Ma。     

黔西上二叠统长兴组米兰科维奇旋回研究

选择黔西地区盘1井、威宁1井、纳雍1井和织金1井,对长兴组自然伽马测井数据进行频谱分析,识别出其中的米兰科维奇周期,并采用滤波手段提取出其中的稳定周期,进行连井对比。结果表明频谱峰值与米兰科维奇周期存在良好的对应关系,研究区长兴组地层中保存着123. 0 ka的偏心率周期、45. 0 ka和35. 6 ka的斜率周期、21. 2 ka和17. 7 ka的岁差周期,各级周期的旋回厚度分别为4. 59~5. 73 m、1. 37~2. 15 m和0. 66~0. 98 m;各井的短偏心率旋回曲线显示研究区长兴组地层记录了约18个短偏心率旋回,据此估计出长兴组沉积时限约为2. 21 Ma;通过短偏心率旋回层和所计算沉积速率的连井对比,发现地层中海相标志岩层段等时性对比效果明显,反映了区域快速海侵的过程,而沉积速率的变化可能受到了海平面变化和物源供应的共同影响。     

手持X射线衍射仪(ED-XRF)在旋回地层学中的应用:以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组为例

在旋回地层学研究中,高分辨率地球化学数据作为一重要的替代指标,其一般获取方式（ICP-MS或WD-XRF）较耗费时间和经费,而手持X射线衍射仪（ED-XRF）能够高效的解决这一问题,目前将ED-XRF运用在沉积地层研究中,尤其是旋回地层学研究领域中较少.以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组深湖相泥岩、白云质泥岩为研究对象,将连续采集的岩心样品通过ED-XRF测试,该测试方法能够保证在不破坏样品的前提下,并在误差允许的范围内的条件下,短时间内（5 min）完成对单一样品的测试.通过测试精确得出24种主量及微量元素的含量,将得出的地球化学特征作为旋回地层学研究的替代指标,并针对K/Al,Ca/Al,Si/Al,Fe/Al,Ti/Al,Mn/Al,Ni/Al,Zn/Al和Pb/Al的比值进行频谱分析.数据表明W2井下沟组一段（SQK₁g1）地层旋回性表现出与天文旋回明显的对应关系.沉积地层中的旋回厚度比值为20.25:4.75:1.75:1.00,与米兰科维奇旋回中长偏心率、短偏心率、斜率和岁差的周期比值:400 ka:95 ka:37 ka:20 ka相对应.该地区的沉积记录受天文轨道周期的影响得到了证明,与此同时,为手持X射线衍射仪在旋回地层学中的应用开辟了新领域.      

渤海湾盆地北部奥陶纪岩相古地理

渤海湾盆地北部主要包括黄骅坳陷、沧县隆起、冀中坳陷和下辽河坳陷,区内奥陶系厚 6 0 0～ 80 0m,主要由石灰岩和白云岩组成。下奥陶统分为冶里组和亮甲山组,中奥陶统分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,上统缺失。其中下马家沟组、上马家沟组和峰峰组又进一步划分为下段和上段。早奥陶世冶里期和亮甲山期,本区以局限海环境为主,其内散布着一些潮坪和滩。中奥陶世,本区岩相古地理面貌变化旋回极为明显,下马家沟期早期潮坪广布,晚期以局限海为主;上马家沟期早期又是潮坪广布,晚期以开阔海为主;峰峰期早期潮坪广布,晚期又以开阔海为主。在奥陶纪,本区经历了 4个大的海侵-海退旋回,其中上马家沟期晚期是本区乃至整个华北地台的最大海侵期。     

锶同位素地层学在奥陶系海相地层定年中的应用--以塔里木盆地塔中12井为例

根据锶同位素地层学的基本原理,从国际上已有的锶同位素演化曲线建立了奥陶系87Sr/ 86Sr比值 年龄数据库。利用塔里木盆地塔中 12井海相碳酸盐的锶同位素分析结果,确定了该井中、上奥陶统和中、下奥陶统的界线,两个界线分别位于井深 5 12 0m( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 88,年龄为 4 6 5Ma)和 4 880m处 ( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 82,年龄为 4 5 5Ma),中、上奥陶统的界线为本文首次确定,中、下奥陶统的界线与前人利用牙形石资料确定的界线一致。塔中 12井的锶同位素演化曲线说明,尽管构造运动造成的盆地抬升和近地表的大气水作用影响了上奥陶统顶部碳酸盐的锶同位素组成,但塔中 12井奥陶系与上覆地层的关系基本上是连续的,奥陶系顶界的井深在 4 6 5 0m附近 ( 87Sr/ 86Sr≈ 0.70 79,年龄为4 35Ma)。     

云南墨江金矿床硅质岩的地质地球化学特征及其意义

墨江金矿床厂组中下段硅质岩具有典型的沉积构造，岩石富集∑Fe和As 、Sb、Bi、Ga等微量元素（相对于地壳克拉克值），而相对贫AI2O3；稀土元素以总量（∑REE）低，负铈异常为特征，与热水沉积的硅质岩特征相似。在判别硅质岩形成与作用的一系列主量和微量元素图解上，本区的硅质岩位于热水沉积作用范围，但四十八两山段硅质岩有趋近于正常化学沉积作用。利用硅质岩的氧同位素计算出它的形成温度为128－146℃。地质、地球化学特征表明本区硅质岩的形成与热水沉积作用有关，但四十八两山段硅质岩受到正常化学沉积作用的影响。、     

重庆石柱地区下奥陶统沉积微相研究

重庆石柱漆辽乡下奥陶统可划分为13种沉积微相和5种沉积亚相。结合露头沉积学研究得出该时段沉积环境的演化序列为:南津关组和分乡组下部以灰岩为主,夹陆源碎屑透镜体和鲕粒灰岩,属于局限台地亚相;分乡组的中上部以鲕粒滩和泥页岩为主,属于典型的开阔台地亚相;红花园组的底部以生物碎屑灰岩与泥岩互层为主,红花园的中上部为深灰色巨厚层含燧石结核灰岩、砾屑灰岩夹生物碎屑灰岩,分别属于台地边缘浅滩亚相和台地前缘斜坡亚相;大湾组的生物碎屑灰岩与页岩互层属于内陆棚亚相。综合分析表明研究区下奥陶统是一个水体向上变深的沉积旋回。     

陆相浅水湖盆米氏沉积速率制约下的高频层序?时间单元定量拾取:以西湖凹陷黄岩区花港组为例

旋回地层学的研究对象由海相地层逐渐转移到陆相深水地层.为了探究通过旋回地层学研究方法在陆相浅水湖盆建立高频层序格架的可能,采用频谱分析、天文调谐、“米氏”沉积速率拾取等手段对东海陆架盆地西湖凹陷黄岩区渐新统坳陷湖盆的岩相敏感曲线-GR数据开展研究.频谱分析结果显示黄岩区花港组受405 ka长偏心率周期（E）、121 ka和97 ka短偏心率周期（e）、28 ka斜率周期（O）以及约22 ka岁差周期（P）的调控.在浅水湖泊环境的富泥区,以La2004天文解决方案给出的65°N平均日照序列为参照进行天文调谐,建立了浮动天文年代标尺;在浅水三角洲环境的富砂区,通过滑动窗口频谱分析得到“米氏”沉积速率曲线,结合锆石铀铅测年资料的校验和岩石组合类型联合约束,完成高频层序格架划分.研究表明:黄岩区花港组持续时间约为10.9 Ma,可识别出27个405 ka长偏心率周期,根据偏心率滤波曲线和日照量各级次包络面的对应关系共划分11个四级层序,27个五级层序,分别对应着0.8~1.6 Ma和0.4 Ma的基准面旋回,每个旋回在沉积速率曲线上表现为高?低?高的特征.本次研究提供了一种利用“米氏”沉积速率进行高频层序格架搭建及层序?时间单元拾取的新方法,拓宽了旋回地层学的应用范围.      

全新世长江泥沙堆积的时空分布及通量估算

利用长江中下游、河口及口外、浙-闽沿岸陆架6个主要沉积盆地的40个晚第四纪钻孔及其年代学数据和长江口外、陆架的浅地层剖面,计算了全新世不同阶段各沉积盆地的沉积速率,并进行了近7 000年来泥沙堆积通量的估算。研究发现全新世早期距今10 000年至8 000年间长江口下切古河谷是长江泥沙的主要堆积中心,沉积速率可高达15m/ka。随着海平面上升,全新世中期长江中下游也成为长江泥沙的重要沉积盆地,其中江汉盆地的沉积速率可达10m/ka。近2 000年来,口外、陆架的堆积呈明显增加趋势,反映长江中下游盆地和河口可容空间日益减小。根据沉积速率估算,距今7 000年来长江中下游堆积泥沙约13 074×108 t,同期水下三角洲和陆架的泥沙堆积量约为9 470×108 t。研究还发现全新世以来有两个异常低沉积速率时期：距今8000-7 000年期间上述各沉积盆地沉积速率均显著低,未见长江泥沙的沉积中心; 距今4 000-2 000 年期间长江口呈现低沉积速率。 这两次异常的原因推测与海平面、气候波动事件密切相关。