松辽盆地松科1井晚白垩世沉积时期古湖泊生产力

通过对松科1井不同层位泥岩样品的地球化学分析,利用有机碳法计算古海洋生产力公式定量恢复了白垩纪时期松辽古湖泊生产力,探讨了湖泊演化过程中生物发育、水体环境的变化及生产力与优质烃源岩关系.结果显示:青山口组一段和嫩江组一段时期生产力最高,最大值达到3 000g/(m2·a),生物标志化合物指标反映了该时期以藻类为主要贡献,水体具有盐度分层,湖底为厌氧环境,可能与海侵作用有关,此时湖泊为超富营养或富营养湖,反映出高生产力与湖泊中藻类勃发、水体分层、湖底厌氧等条件有关;青二、三段早期继承了青一段时期湖泊特点,具有相对较高的生产力,为中至富养湖;之后生产力逐渐下降,到晚期时生产力又有增大,为中养湖.姚家组一段沉积时期湖泊生产力平均为365 g/(m2·a),为中养湖;姚家组二、三段沉积早期和晚期时生产力均较低,一般低于100 g/(m2·a),属贫养湖;而在沉积中期生产力有明显增大,为中养湖.生产力、泥岩中生物标志物的变化反映了湖泊在白垩纪沉积时期生物发育、水体环境出现振荡变化.超养湖和富养湖的高生产力是形成优质源岩的基础.     

松辽盆地松科1井上白垩统烃源岩有机碳含量与沉积速率的关系*

与海相盆地相比,陆相湖盆沉积物TOC和沉积速率关系的研究尚处于探索阶段,尤其是在沉积作用对TOC的控制机理研究方面还有待深入。首先运用旋回地层学方法,识别了松科1井南孔上白垩统天文周期,并利用滑动窗口频谱分析方法计算了各窗口的沉积速率及对应的TOC值。以姥鲛烷和植烷(Pr/Ph)比值作为氧化还原条件的指标,以介形虫壳体的δ¹³C作为古生产力大小的指标,对不同环境和不同古生产力条件下TOC和沉积速率的关系进行了探讨。研究表明: 在还原环境下,TOC主要取决于古生产力高低,而沉积速率的影响相对较小,当古生产力较高时,TOC值一般大于1%;反之,TOC值小于1%。但在氧化环境、低古生产力条件下,TOC随着沉积速率先增大后减小,其临界值为11,cm/ka。     

松辽盆地松科1井上白垩统四方台组沉积序列厘米级精细刻画：岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井北孔连续取四方台组岩心心长209．02m,岩心收获率为97．5％,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级（分层厚度2～5cm）沉积地质描述。四方台组沉积时期对应中一晚坎潘期。通过对松科1井四方台组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。四方台组共识别出8种...     

松辽盆地晚白垩世嫩江组一段黄铁矿形态特征及成因研究

利用反光显微镜对"松科1井"南孔嫩江组一段泥岩样品中黄铁矿形态观察发现,嫩一段泥岩中存在两种基本的黄铁矿形态,即莓球和自形晶,以及由这两种形态衍生而来的集合体形态.通过对莓球黄铁矿大小的统计,建立起莓球黄铁矿大小分布的垂向变化曲线,依据莓球黄铁矿大小分布对底层水体氧化还原条件的指示原理,可以推断出嫩一段沉积期底层水体氧化还原条件曾发生过的变化过程,从而达到研究松辽盆地晚白垩世环境和气候的目的.     

松辽盆地松科1井嫩江组磁极性带及其地质时代北大核心CSCD

松科1井是中国白垩纪大陆科学钻探工程井,由松科1井南孔和松科1井北孔组成,获取了嫩江组888.18m长的完整岩芯资料。通过对嫩江组1550块岩芯样品的热退磁和或交变退磁分析,获得了嫩江组完整的古地磁极性剖面,即由嫩江组下部的正极性带和其中、上部的反极性带构成。综合浮游有孔虫产出层位的地质时代分布、嫩江组二段斑脱岩锆石U-Pb同位素年龄和嫩江组磁极性带构成分析,认为嫩江组二段下至嫩江组一段的正极性磁条带对应于地质年代表中白垩纪静磁带CNS(C34n带)上部,嫩江组二段中部至嫩五段的反极性带对应于白垩纪静磁带之上的第一个反极性带C33r,嫩江组对应的地质时限为中Santonian期至早Campanian期。     

松辽盆地白垩系大陆科学钻探松科2井:井底温度、地层压力预测

松辽盆地白垩系大陆科学钻探松科2井设计井深达6 400m,是东亚地区最深的科学探井。松辽盆地地温梯度高,深层孔隙流体压力组成与分布十分复杂,因此准确预测地层温度和压力,对整个钻探工程至关重要。通过对松科2井井区探井测温、试油数据的整理分析,探索目的层地温、地温梯度、地层压力与深度规律,对井底温度进行预测,并对主要目的层地层压力和地层破裂压力进行分段预测。利用深度与地温关系、深度与地温梯度关系和深井对比等方法,综合预测6 400m井底温度为238.83~265.11℃。利用松科2井井区地层压力与深度关系,破裂压力系数平均值和DrillWorks软件计算结果,综合预测营城组、沙河子组、火石岭组-井底地层压力分别为30.54~37.72、33.22~59.52和59.52~67.18 MPa,地层破裂压力分别为52.35~58.62,61.88~105.68和104.57~118.03 MPa。     

松辽盆地松科1井上白垩统—下古新统明水组沉积序列厘米级精细刻画:岩性·岩相·旋回

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井连续取明水组岩心长558.94m,岩心收获率为93.69%,是迄今获取的最连续完整的沉积记录。文章对此进行了厘米级(分层厚度2～5cm)沉积地质描述。明水组沉积时期与坎潘晚期至丹尼期对应。通过对松科1井明水组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其作用过程。明水组共识别出15种基本岩石类型,为曲流河、浅湖和滨湖亚相的河床滞留、点砂坝、天然堤、决口扇、决口水道、河漫滩、河漫湖、浅湖静水泥、临滨砂坝、风暴沉积、沙滩、泥滩、浊流、重力流水道等15种沉积微相。在岩相序列上识别出20种共361个米级旋回(六级旋回)、109个五级旋回、29个四级旋回、3个三级旋回。完整组段的厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能,明水组全井段取心对松辽盆地富氧事件、K/Pg界线、坳陷盆地晚期构造演化以及盆地浅层生、储、盖组合的研究具有重要意义,该文的精细描述资料为今后相关的深入研究提供了迄今最精准的基本地质素材。     

松辽盆地松科1井烃源岩生物标志化合物特征

松科1井是中国大陆第一口以白垩纪陆相地层为研究对象的全取心科学探井。通过取心样品的生物标志化合物组合特征分析,文中探讨了松辽盆地上白垩统烃源岩有机质来源、成熟度及沉积环境等变化特征。生物标志化合物参数表明松辽盆地上白垩统的原始有机母质构成中,既有丰富的藻类、细菌等低等水生生物,又有一定比例的陆上高等植物输入。其中青一段、青二三段和嫩一段具有低的三环萜烷/藿烷值、高的甾烷/藿烷比值以及甾烷C27对C29的相对优势,说明该时期湖泊藻类勃发,初级生产力高。松辽盆地上白垩统沉积环境变化较大,其中青一段、嫩一段烃源岩较低的Pr/Ph值、较高的伽马蜡烷指数和较低的重排甾烷指数指示了咸化条件下的水体分层的缺氧环境。综合分析各项生物标志化合物参数,总结上白垩统各个组段有机质成熟度、沉积环境及有机质来源,认为青一段是最好的优质烃源岩。该时期是藻类勃发、水体分层、高温缺氧、强还原的深湖环境,是有机质保存演化的理想场所。同时,也进一步验证了松辽盆地白垩纪湖泊缺氧事件发生的事实。     

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组顶界面特征研究——基于松辽盆地大陆科学钻探松科2井

为精确划分松辽盆地沙河子组层序地层,限定断陷期沙河子组与营城组地层时代,进而研究断陷期盆地的演化,笔者利用松辽盆地大陆科学钻探松科2井获取的下白垩统地层岩芯资料,从岩芯尺度对沙河子组与营城组界面进行揭示,结合过松科2井地震剖面解释、松科2井及邻井测井响应特征分析和岩芯精细描述,总结出沙河子组顶界面在不同尺度的具体特征:(1)在地震剖面尺度,其表现为明显上超的特征;(2)在测井曲线上,界面附近表现为由下到上自然伽马曲线变化幅度增大,双侧向电阻率曲线由低值变为中高值的特征;(3)岩芯尺度上,表现为细粒沉积的砂泥岩突变为砾岩或火山岩。     

松科1井（主井）取心钻进钻井液技术

松科1井是全球第1口陆相白垩纪科学探井,由主井(又称北井)和南井组成,主井164.77~1 792 m井段连续取心。分析了主井取心钻进存在的钻井液技术难点;经过室内钻井液体系优选,根据不同地层分别采用了PAM钻井液体系、DFD-LG-CMC钻井液体系和DFD-NH₄HPAN-SAKH钻井液体系;同时结合钻井液粘度的合理控制技术、降低循环压降的钻井液技术等,先后解决了松散砂层、水敏性泥岩和硬脆性泥岩中的取心钻进技术难题,探索出了一条用低成本钻井液进行类似科学钻探工程的成功之路。     

松辽盆地晚白垩世古气候变化的测井替代指标

寻求指示古气候变化的测井替代指标是近年来古气候研究的重要途径和方向。测井曲线是地层岩 石学、岩石物理学、岩石地球化学特征的综合反映,具有连续性好、纵向分辨率高的特点,为反演古气候变化 提供了新的手段。松科１井作为专门为研究松辽盆地晚白垩世重大地质事件与古气候变化而部署的一口科学探 索井,具有系统的岩心资料和较完整的测井系列资料。文中在对松科１井南孔自然伽马能谱测井资料进行统计 的基础上,结合放射性元素地球化学分析结果,论证了钍／钾比（Th/K） 可以作为指示气候变化良好替代指标 的可行性,并据此对松辽盆地青山口组-嫩江组沉积时期的气候干湿变化进行了反演。结果表明：松辽盆地从 泉头组３段-嫩江组２段沉积时期气候总体表现为从潮湿向半干旱转化的趋势,垂向上可划分为３个完整的干 湿变化旋回。这一研究结论与前人在松辽盆地南部采用古生物学以及元素地球化学分析得出的结论相吻合,表 明根据自然伽马能谱资料统计得出的Yh/K值可以作为反演古气候变化的替代指标。     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。     

松辽盆地北部晚白垩世陆相沟鞭藻及疑源类特征与沉积环境研究

通过对松辽盆地北部晚白垩世青山口组和嫩江组一段、二段中沟鞭藻及疑源类化石形态、丰度、分异度、优势度和组合等古生态特征研究 ,以及对微量元素硼含量、相当硼含量、锶钡比和硼镓比等地球化学特性的分析 ,得出在盆地北部沟鞭藻及疑源类化石的古生态、微量元素的分布规律与盆地内沉积相带的展布三者之间具有较好的相关性 ,说明松辽盆地的沟鞭藻及疑源类的发育和分布是由自生环境决定的。同时 ,通过专门对所谓“海侵”通道上的微体古生物和微量元素特征进行综合分析 ,未发现任何能证明海侵通道存在的证据 ,从而认为此海侵通道并不存在。     

Chronological and Geochemical Characterisitics of Volcanic Rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin: Constraints on the Early Cretaceous Evolution of the Songliao Basin

The discoveries of oil and gas reservoirs in the volcanic rocks of the Songliao Basin(SB) have attracted the attention of many researchers. However, the lack of studies on the genesis of the volcanic rocks has led to different opinions being presented for the genesis of the SB. In order to solve this problem, this study selected the volcanic rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin(SSB) as the research object, and determined the genesis and tectonic setting of the volcanic rocks by using LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and a geochemical analysis method(major elements, trace elements, and Hf isotopes). The volcanic rocks of the Yingcheng Formation are mainly composed of rhyolites with minor dacites and pyroclastic rocks. Our new zircon U-Pb dating results show that these volcanic rocks were erupted in the Early Cretaceous(113–118 Ma). The primary zircons from the rhyolites have εHf(t) values of +4.70 to +12.46 and twostage model age(TDM2) of 876–374 Ma. The geochemical data presented in this study allow these rhyolites to be divided into I-type rhyolites and A-type rhyolites, both of which were formed by the partial melting of the crust. They have SiO2 contents of 71.62 wt.%–75.76 wt.% and Al2 O3 contentsof 10.88 wt.% to 12.92 wt.%. The rhyolites have distinctively higher REE contents than those of ordinary granites, with obvious negative Eu anomalies. The light to heavy REE fractionation is not obvious, and the LaN/YbN(average value = 9.78) is less than 10. The A-type rhyolites depleted in Ba, Sr, P, and Ti, with relatively low Nb/Ta, indicating that the rocks belong A2 subtype granites formed in an extensional environment. The adakitic dacites are characterized by high Sr contents(624 to 1,082 ppm), low Y contents(10.6 to 12.6 ppm), high Sr/Y and Sr/Yb ratios, and low Mg# values(14.77 to 36.46), indicating that they belong to "C" type adakites. The adakitic dacite with high Sr and low Yb were likely generated by partial melting of the lower crust under high pressure conditions at least 40 km depth. The I-type rhyolites with low Sr and high Yb, and the A-type rhyolites with very low Sr and high Yb, were formed in the middle and upper crust under low pressure conditions, respectively. In addition, the formation depths of the former were approximately 30 km, whereas those of the latter were less than 30 km. The geochemical characteristics reveal that the volcanic rocks of Yingcheng Formation were formed in an extensional environment which was related to the retreat of subducted Paleo-Pacific Plate. At the late Early Cretaceous Period, the upwelling of the asthenosphere mantle and the lithosphere delamination caused by the retreat of the subducted Paleo-Pacific Plate, had resulted in lithosheric extension in the eastern part of China. Subsequently, a large area of volcanic rocks had formed. The SB has also been confirmed to be a product of the tectonic stress field in that region.     

红色泥岩层系地球化学特征及物源分析——以松辽盆地东南隆起区上白垩统姚家组为例

对松辽盆地东南隆起区姚家组地层进行系统的地球化学分析,结果表明:本区细碎屑岩中含有较多的稳定组分。通过对微量元素PAAS标准化及稀土元素标准化曲线配分模式研究,研究区内姚家组地层应来自同一物源区。CIA值及Th/U值表明源区经历了中等的风化作用;Th/Sc和Zr/Sc比值变化范围小,地球化学特征基本受源岩控制,物源区岩石未经过沉积再搬运。根据源岩构造背景判别图解,并结合前人的研究成果认为:姚家组地层的母岩主要为花岗岩(海西期和燕山期),并有少量燕山期中酸性喷出岩;源岩来自大陆边缘,为大陆岛弧火山岩系。通过Sr/Cu,Ni/Co,V/Cr,U/Th等比值综合分析,姚家组沉积时为干热气候,水体富氧,因此造成姚家组厚层的红色泥岩沉积。     

松辽盆地晚白垩世青山口组缺氧事件层的地质地球化学特征

松辽盆地白垩系青山口组下部广泛分布一套富含有机碳的黑色泥岩、页岩沉积,是全盆地地层划分对比的一级标志。茂206井是中国白垩纪大陆科学钻探工程井,全井获取了青山口组497.02 m的岩心资料。茂206井青山口组具有相对高的有机碳、干酪根碳同位素正偏、重排甾烷含量低以及普遍存在伽马蜡烷生物标志化合物等有机地球化学特征,表征为白垩纪温室效应时间窗内古湖泊缺氧事件的产物。结合生物地层研究成果,认为青山口期缺氧事件层大体可与白垩纪古海洋Cenomanian-Turonian界线事件层进行对比,进一步证实了青山口组的地质时代属晚白垩世晚Cenomanian-Turonian期的观点。     

松辽盆地G 12井晚白垩世青山口组沉积时期古湖泊学替代指标分析

总有机碳含量（TOC）、有机质碳稳定同位素（δ13C）、氢指数（HI）和有机质类型是进行古湖泊学研究的良好替代性指标,本研究以岩石热解分析数据和总有机碳测试数据为替代指标来综合反映松辽盆地青山口组二—三段晚期集水盆地的气候、湖泊生产力和湖泊底部水体环境等古湖泊学特征。指标显示：青山口组二—三段晚期集水盆地的古气候经历了温暖冷暖湿温暖而干燥干冷的演化过程;1933~1932m沉积时期,有机质以湖相为主,湖底为弱氧化环境,古湖泊初始生产力最高,其它阶段,有机质以陆源为主,虽然TOC含量高,但古湖泊初始生产力并不高;TOC值随深度减小而降低,δ13C值随深度变浅而偏正,而且δ13C值正向偏移量最大的时期晚于TOC值最高的时期;暖期时,TOC值较高,HI值较高,δ13C值偏负;冷期时,TOC值较低,HI值较低,δ13C值偏正。     

松辽盆地东南隆起区上白垩统嫩江组泥页岩段地球化学特征与物源分析

嫩江组泥岩的地球化学分析结果表明:泥岩中含有一定量的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素和稀土元素分析结果显示,嫩江组含油页岩段沉积时期存在多个物源。CIA和PIA值没有随着埋深的减少而增加,说明嫩江组泥岩受后期风化影响很小。CIA值为70.5~77.0,Th/U值为2.67~3.98,说明泥岩源区经历了中等强度风化作用。Zr/Sc—Th/Sc图解表明泥岩的化学成分受源岩成分控制。通过源岩和构造背景判别图以及前人资料可知,松辽盆地嫩江组母岩主要为海西期花岗岩,源岩的构造背景为大陆边缘造山带火山岛弧岩系。物源中输入较多的铁镁及含钙物质,促进油页岩的形成。