晚三叠世留山盆地沉积特征与构造环境分析

本文在实测剖面的基础上,通过薄片观察、粒度分析和阴极发光测试等手段,以沉积相的研究为切入点,将沉积作用和构造作用紧密联系,分析了留山盆地的沉积特征和构造性质。研究表明,留山盆地上三叠统沉积相主要为扇三角洲相,经历了早期的退积作用和晚期的进积作用。沉积相的演化和源区分析综合表现出,留山盆地是一个孤立的陆相盆地,沉积物来源主要为盆地周围的造山带物质。盆地演化经历了盆地形成阶段、平稳沉降阶段、快速沉降阶段和快速充填阶段,其构造动力与盆地周缘的构造作用强度相呼应。盆地性质可能为压坳性盆地,进而推测留山盆地是华北与扬子板块在晚三叠世碰撞期间向南大规模推覆而产生的背驼式盆地。     

晚三叠世留山盆地沉积特征与构造环境分析

本文在实测剖面的基础上,通过薄片观察、粒度分析和阴极发光测试等手段,以沉积相的研究为切入点,将沉积作用和构造作用紧密联系,分析了留山盆地的沉积特征和构造性质。研究表明,留山盆地上三叠统沉积相主要为扇三角洲相,经历了早期的退积作用和晚期的进积作用。沉积相的演化和源区分析综合表现出,留山盆地是一个孤立的陆相盆地,沉积物来源主要为盆地周围的造山带物质。盆地演化经历了盆地形成阶段、平稳沉降阶段、快速沉降阶段和快速充填阶段,其构造动力与盆地周缘的构造作用强度相呼应。盆地性质可能为压坳性盆地,进而推测留山盆地是华北与扬子板块在晚三叠世碰撞期间向南大规模推覆而产生的背驼式盆地。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长期古湖盆生物相带划分及地质意义

鄂尔多斯盆地晚三叠世发育大型坳陷型湖盆。湖水的升降影响着湖盆水体面积的大小、深浅以及沉积体系发育分布,进而影响全盆地晚三叠延长统地层生储盖组合的发育特征。通过野外剖面、钻井岩芯中古生物化石的鉴定,结合古生物组合特征对鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆的古生物生态环境进行了恢复。确定鄂尔多斯晚三叠世湖盆是一个最大水深不超过60 m的浅水湖盆,属于温暖潮湿的淡水-半咸水环境。从湖岸到湖心,可以划分为预测古水深1～2 m的河流-沼泽生物相带;预测古水深3～15 m的滨岸-河口三角洲生物相带;预测古水深15～35 m的浅湖生物相带;预测古水深在35～60 m范围的半-深湖生物相带。这些生物相带的划分,为恢复鄂尔多斯盆地晚三叠世时期的岩相古地理奠定了基础,为盆地延长组沉积边界、盆地内沉积体系发育展布以及沉积相带的划分提供了坚实的地质依据,具有理论与实际意义。     

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世沉降与沉积中心研究

从古地貌恢复的角度出发,依据残留厚度和补偿厚度印模法原理,恢复了鄂尔多斯盆地晚三叠世早期古地层厚度,从而确定了沉降中心;选取粒度矩法平均值这一参数,对同井位同层位的粒度值求平均值,将所得值投放平面图,获得粒度均值平面等值线图,湖盆中细粒碎屑物质的聚集区反映了古水流的汇合区,指示沉积中心。研究结果表明,鄂尔多斯盆地晚三叠世早期沉降中心位于马家滩-白豹-宜君一线,西南部镇原-崇信一线存在局部沉降区,盆地的地层厚度变化较大,说明晚三叠世差异沉降作用明显;而沉积中心主要位于正宁-合水-姬塬-吴起-志丹-太白-黄陵-黄龙一线围成的区域,由西北向东南延展,并以北西-南东为轴向两侧迁移,长10至长7沉积期湖岸线的变化,反映了受构造沉降速率控制,湖盆的沉积中心不断扩大,长7沉积期湖盆面积最大。     

鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性探讨

有关鄂尔多斯盆地西部晚三叠世的构造属性问题,前人的观点大多认为该时期为(类)前陆盆地,笔者对此提出置疑,主要有3个方面的依据:首先,对西缘汝箕沟、石沟驿和崆峒山地区晚三叠世延长组的3套粗碎屑沉积进行了重新认识。汝箕沟延长组确实为边缘相沉积,但其附近层位板内玄武岩的出现,表明该区晚三叠世为拉张环境下的沉积。最新研究表明,石沟驿地区延长组沉积厚度并不大,不超过1500m。崆峒山砾岩沉积可能受西南部的秦祁造山带影响所致,不能作为盆地西部沉积的代表。其次,通过编制晚三叠世延长组地层等厚图及一系列东西向地层剖面对比,发现该时期以往认为的盆地西部从南至北的巨厚沉降带并不存在。最后,通过地震剖面、平衡剖面和裂变径迹测试数据分析,指出西部现今存在的横山堡后冲构造带和马家滩大型逆冲推覆构造带并未形成于晚三叠世,其最早形成于晚侏罗世。故鄂尔多斯盆地西部晚三叠世构造属性并非为前陆盆地,而是残延克拉通内叠合盆地的组成部分。该认识对盆地西部的油气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆浊积岩发育特征及地质意义

〗鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长6、长7期的深湖区域经过钻探发现多套厚薄不等的浊积岩砂体。通过岩心观察描述及岩石结构、构造特征分析研究,得出鄂尔多斯盆地延长组长6、长7期湖盆深湖区域发育的浊积岩属于三角洲前缘滑塌成因;其中西南物源方向的辫状河三角洲前缘的深湖部位主要发育较粗粒滑塌浊积岩;盆地东北物源方向的曲流河三角洲前缘的深湖部位主要发育较细粒滑塌浊积岩。弄清鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中浊积岩特征及分布规律,不仅对大型陆相湖盆深湖区浊积岩的形成机理与发育特征研究具有重要意义,而且对深湖区浊积岩中油气的成藏机理研究也具有指导作用。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世深湖区同沉积变形构造特征及成因

通过对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组野外露头、岩心剖面的细致研究,发现深湖区发育有类型多样的同沉积变形构造。露头剖面中见有同沉积砂岩墙、砂泥岩脊、砂岩脉、微断层和褶皱变形构造等,岩心中也观察到砂岩揉皱构造,砂泥质角砾,微断层和砂岩脉等变形构造,在对其特征描述和层系结构分析的基础上,结合三角洲前缘砂体向深湖区滑塌形成富含火焰状构造的鲍马层系,指出同沉积构造成因与古地震作用关系密切。时间上同沉积变形构造与火山灰沉积物几乎同期发育,相伴而生,且略早于广泛发育的长7浊积岩; 古地震、邻区火山作用或深部热作用导致盆地基底沉降、山体隆升,有利于滑塌浊积岩的形成。空间上同沉积变形构造主要分布于盆地南部和西南部,并且从南西至北东方向有强度减弱的趋势。综合对比同期周邻造山带的演化历史及深湖区同沉积变形构造的分布特征后认为,同沉积变形构造是对盆地南部秦岭碰撞造山和盆地内深部热作用的耦合响应,指示了深湖盆发育期对应于盆地构造相对活动的动力学背景,对同期优质烃源岩的发育有重要贡献。     

鄂尔多斯盆地西南部晚三叠世辉绿岩年代学、地球化学及其构造意义

鄂尔多斯盆地西南部中奥陶统马家沟组灰岩内部发育多条辉绿岩脉。辉绿岩富集高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Ti、Zr、Hf等,具有板内拉斑玄武岩的地球化学特征,其地球化学数据显示原始岩浆经历过比较强烈的结晶分异演化。对辉绿岩的锆石进行U-Pb LA-ICP-MS测年获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为750~195 Ma。根据峰值年龄并结合区域地质资料,本文把辉绿岩的形成年龄确定为224 Ma(晚三叠世)。辉绿岩反映鄂尔多斯盆地西南部在晚三叠世处于类似大陆裂谷的伸展构造环境,晚三叠世西邻陇山地区发生的强烈碰撞后伸展作用也可能有助于进一步强化鄂尔多斯盆地西南部的伸展构造环境。当时该地区岩石圈的稳定性相对较弱,为该地区后续的早侏罗世和早白垩世岩浆活动提供了物质基础。晚三叠世及后期的岩浆活动提高了鄂尔多斯盆地西南部的地温梯度并加快了该地区烃源岩的热演化进程,可能对该地区的油气成藏条件造成潜在影响。     

河北省怀来县晚三叠世冲积扇及其构造环境

河北省怀来地区发育一套由角砾岩组成的类磨拉石建造。角砾岩的角砾成分可分为三层,它们分别来自于新元古代长龙山组,古生代馒头组与张夏组,它们的堆积顺序与本区地层顺序完全一致,这种与“重矿物反剖面”原理相违背的地层序列反映了它形成于特殊的构造背景,根据岩层上下的接触关系,植物饱粉及上覆地层的同位素年龄等特征,可确定为晚三叠世杏石口组,研究表明,这套沉积是在印支运动背景下,受北东上黄旗－乌龙沟深大断裂控制     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长6期湖盆坡折带特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆西南缘及东北缘发育典型坳陷型湖盆坡折带。研究表明,在北东缘具有多级缓坡坡折带特征,坡度1°~3°,宽度15~25 km;西南缘具有单一陡坡坡折带特征,坡度3°~5°,宽度10~20 km。由于受湖盆收缩原因影响,坡折带平面展布局部会发生变化。与此同时,坡折带在对地层的超覆叠置、岩性纵向组合以及沉积体的纵横向展布上均具有重要的控制作用。以坡折带特征研究为基础,建立坡折带控制非构造圈闭展布模式,对于指导鄂尔多斯盆地晚三叠世地层的油气勘探具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组震积岩的发现及地质意义

鄂尔多斯盆地南部中生界延长组长6—长8中发育与地震有关的震积岩，通过岩心观测识别出的震积岩标志主要有微同沉积断裂、震裂缝、液化砂岩脉、振动液化卷曲变形构造、地震角砾岩、负荷构造及枕状层等。同时在塔17井中发现完整的震积岩垂向序列，序列自下而上分为下伏未震层、微断裂层、微褶皱层、碎块层及液化均一层，上覆未震层。该震积岩的发现为盆地构造演化提供了动力学解释，表明晚三叠世随着秦岭、南祁连海槽的封闭，南北向逆冲带发生强烈活动，是本区延长组震积作用的直接诱发因素。同时该震积岩的发现，为盆地西南部延长组长6—长8发育的大规模浊积岩的外界触发机制是由地震活动引起的提供了有力证据。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组古地震效应及其地质启迪

印支期秦岭造山活动控制和影响着鄂尔多斯盆地南缘边界性质和盆内延长组的沉积作用。通过岩芯分析,在盆地东南部延长组地层中识别出震裂缝、层内阶梯状微断层、微褶皱、液化砂岩脉、液化卷曲变形、球-枕构造、环状层理、丘-槽构造、震积角砾岩等典型的软沉积物变形构造,反映该时期研究区有受频繁且强烈地震作用事件影响的痕迹。在此基础上,对晚三叠世鄂尔多斯盆地盆山耦合作用过程及其响应的动力学机制进行了深入分析;进一步详细研究了震浊积岩这一特殊事件沉积体的形成机制与时空分布规律,并建立其沉积模式;最终讨论了该时期地震作用事件的属性特征及周期活跃性。     

鄂尔多斯盆地西缘马家滩地区延长组烃源岩研究

鄂尔多斯盆地延长组深湖相页岩在盆地内部均有分布,但在其西缘冲断带地区是否仍然存在、如何分布、是否具有生烃潜力,这些问题尚待进一步研究。本文根据近期在石沟驿向斜所钻的驿探1及其周边钻井、露头和地震资料对延长组暗色页岩厚度、层位、展布和生烃条件进行了研究。烃源岩测井响应、地震层位追定、地震正演模型及烃源岩热解等分析结果表明：（1）青铜峡-固原断裂以东的西缘冲断带中部马家滩地区仍然发育2-4层延长组黑色烃源岩,呈高伽马、高时差和低电阻率测井响应特征,但其单层厚度较薄,一般只有3-5m,累计厚度最大20m左右,一般分布在长10、长9、长8和长7等层位,在地震剖面上以强振幅响应;（2）与盆地内部不同,马家滩地区在延长组底部长10出现薄层黑色页岩,并成为区分上、中三叠统的标志;（3）马家滩地区深浅湖呈"十字"分布,与盆地主体湖盆并不连通,单独存在。主体生油岩为长9-长10段烃源岩;（4）驿探1井热解样品均达到较好-好的烃源岩条件,具备较好生烃潜力。     

微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例

以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世样品中微量元素测试结果为基础,选用对沉积介质环境反映比较敏感的锶(Sr)、铜(Cu)、钡(Ba)、铀(U)、钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)等微量元素指标,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世的沉积介质环境。结果表明,鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世延长组长9-长7期基本为温湿气候且变得越来越温暖潮湿;长9-长7期为微咸水相的淡水环境,长7期盐度含量略有增加;长9、长8期水体的氧化还原条件比较正常,长7期变为厌氧环境;长9-长7期垂向上水体分层不强。     

鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组沉积相及石油地质意义

鄂尔多斯盆地三叠系延长组主要发育东北和西南两大沉积体系,东北的河流三角洲体系已为大量的勘探研究资料所证实,而西南体系因受勘探程度限制,目前研究不够。本文通过最新钻探成果,结合盆地西南部露头资料,确立盆地西南地区三叠系延长组为冲积扇-扇三角洲沉积体系,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊（浊积）相。冲积扇以西南缘平凉崆峒山和汭水河剖面为代表,扇三角洲及湖泊（浊积）相为区内钻井剖面所证实。长6-长8为区内主力油层组,地层保存完整,钻探程度相对较高。扇三角洲前缘砂体类型以水下分流河道为主,局部发育河口坝,浊积体以厚层块状为主。长8亚期为扇三角洲前缘亚相最发育期,横向形成自西南向东北延伸的三支前缘砂体带,是石油聚集的重要区带;长7亚期随着湖盆沉降,周边抬升强烈,湖岸较陡,大量发育浊积体系;长6亚期湖退导致扇三角洲再次发育,但规模较长8亚期弱。扇三角洲前缘砂体单层厚度大,砂岩粒度较粗,颗粒分选及物性好,是石油富集的最有利相带。     

鄂尔多斯盆地山西组沉积环境讨论及其地质启示

鄂尔多斯盆地晚古生代经历了巨大的海陆变迁,并发生多次海侵。其中,关于本溪组-太原组的陆表海沉积环境经长期研究已达成广泛共识,而对处于海陆转换关键时期的山西组沉积环境问题至今存在较大争议。鉴此,本文在前人研究基础上,根据地层与古生物、沉积构造、岩性特征、成岩作用等地质依据,结合硼元素法所计算的古盐度、Sr/Ba比值以及硼、镓、铷三元素含量关系等不同地球化学测试分析结果,对早二叠世山西期沉积环境进行了较为深入的研究。认为山西期为陆表海背景下的海陆过渡沉积演化阶段,发育大面积分布的海陆过渡三角洲体系,到下石盒子期才完全进入陆相湖盆的沉积演化阶段。通过盆地山西组东西向与南北向地球化学基干剖面的建立,呈现古盐度和Sr/Ba比值由南向北、自西向东、层位自下而上总体减小的变化趋势,于山1晚期这种差异性基本消失,表明鄂尔多斯盆地山西期由南向北、层位自下而上受海水影响的规模与范围愈来愈弱。在此基础之上,将晚古生代鄂尔多斯盆地划分为3大沉积演化阶段,并建立了该时期盆地的基准面旋回层序地层格架。该成果认识对扩展和深入鄂尔多斯盆地油气勘探具有重要指导意义。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7富有机质页岩中藻类化石的发现及地质意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富有机质页岩是该盆地中生界含油系统的主力烃源岩,其有机质丰度高,类型好,具有巨大的生烃潜力。该套烃源岩中有机质的富集很大程度上取决于长7期的高古生产力及其提供的充足的有机质。长7期藻类勃发的存在已被多数学者所接受,但是目前还缺乏直观、有力的证据。笔者等通过薄片和扫描电镜观察、能谱分析,在长7段的脉状黄铁矿附近和碳酸盐结核中发现了属种单一、分布丰度高的藻类化石,它们呈现出近似球状的轮廓,在中部分布着一条裂缝。这些藻类化石的发现具有重要的地质意义,它为长7期的藻类勃发提供了很好的证据,也为该时期热液活动的重要作用提供了有力的支撑。     

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系地球化学特征及其沉积环境意义

鄂尔多斯盆地西缘斜坡相沉积是海相烃源岩的有利发育区。本文从元素地球化学入手，结合岩石、古生态特征，通过不同地区、不同层位元素赋存与迁移规律、沉积水体的变化及氧化－还原条件的分析，系统探讨了该区奥陶系元素地球化学与沉积环境、烃源岩分布及海底热流体活动的关系。认为水体深度、还原性、生物量及海底热流体的存在是海相生烃岩发育的重要条件。西缘北段桌子山组及南段三道沟组等台地相沉积及其以下地层，其沉积水体浅、开阔，还原性差，使有机质难以保存，不利于生烃岩的发育；而北段克里摩里组、乌拉力克组及南段的平凉组第一段等斜坡相沉积，其水体深而闭塞，还原性强，并且存在海底热流体活动，可形成有机质丰度较高的海相生烃岩。从而为评价该区奥陶系天然气成藏条件，提供了地球化学依据。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富有机质页岩中藻类化石的发现及地质意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富有机质页岩是该盆地中生界含油系统的主力烃源岩,其有机质丰度高,类型好,具有巨大的生烃潜力。该套烃源岩中有机质的富集很大程度上取决于长7期的高古生产力及其提供的充足的有机质。长7期藻类勃发的存在已被多数学者所接受,但是目前还缺乏直观、有力的证据。笔者等通过薄片和扫描电镜观察、能谱分析,在长7段的脉状黄铁矿附近和碳酸盐结核中发现了属种单一、分布丰度高的藻类化石,它们呈现出近似球状的轮廓,在中部分布着一条裂缝。这些藻类化石的发现具有重要的地质意义,它为长7期的藻类勃发提供了很好的证据,也为该时期热液活动的重要作用提供了有力的支撑。     

云南楚雄盆地西缘晚三叠世地震软沉积变形及灾变事件分析

震积岩是古地震事件的重要记录,笔者在滇西楚雄盆地西缘斜坡浊流相罗家大山组中识别出震积岩体系。通过对罗家大山组剖面宏观露头和岩石薄片微观构造观察,总结了楚雄盆地西缘晚三叠世震积岩的识别标志,分为原地相脆性震积构造和软沉积变形震积构造,包括固结层脆性变形和疏松层软沉积变形,以及微断层、褶皱组合形成脆韧性构造、撕裂构造、自碎角砾岩、混滑层、液化卷曲变形、枕状构造、碟状构造、液化（角）砾岩、液化脉、沙火山、火焰状构造、负载构造、串珠状构造等。根据罗家大山组的震积岩特征,建立了斜坡相地震-海啸沉积序列。对这些震积岩的研究有利于对楚雄盆地西侧断陷盆地形成大地构造背景、活动时限的约束,并且可以指导在楚雄盆地内开展油气勘查。