物源分析方法及其发展趋势

物源分析是进行盆地分析、古环境与古气候恢复、古地理重建、构造背景追溯及盆山耦合研究的必要内容和方法,研究意义重大。物源分析的母岩主要包括陆源岩、内源岩、火山源岩、岩浆源岩、变质源岩、地外源岩和混合源岩等几种类型,各类源岩类型依次对应不同的源区及构造环境背景。笔者通过对大量文献的检索和调研,主要总结阐述了沉积岩石学方法、重矿物分析方法、地球化学分析方法、地质年代学方法、黏土矿物学方法、化石及生标化合物方法及地球物理学方法等几类物源分析方法。并展望了未来物源分析的发展趋势。随着新技术和新方法的不断创新与涌现,物源分析将从传统方法转向现代测试技术方法,从单方法向多方法的综合运用完善,从单学科趋于向多学科交叉融合,从定性分析向定量分析发展。     

沉积物物源分析方法综述

物源分析的方法有轻重矿物法、沉积构造方法、阴极发光法、地球化学分析的各种方法以及测井曲线法。进行分析、比较认为地球化学分析法及测井曲线分析法具有良好的发展前景;在研究某一地区物源时,应该根据实际,在经济实用情况下利用多种方法综合分析,以求取得与实际更接近的结果。     

物源分析方法的综合运用 ——以苏北盆地高邮凹陷泰一段地层为例

目前高邮凹陷深层勘探以寻找岩性油气藏为主,准确预测岩性体储层是寻找油气藏的关键,而对岩性体做出准确的预测,需要对沉积时期的物源做出准确的判断。利用重矿物法、碎屑岩类分析法、沉积法对高邮凹陷的物源进行了分析。重矿物的相关性分析及R型聚类分析表明本区存在南北两大物源;碎屑岩类分析法表明本区物源来自再旋回造山带,砾岩和岩屑的分析表明本区也存在南北两大物源;沉积法表明本区除了南北两大物源外,还存在一个来自盆地西部菱塘低凸起的次级物源。结果表明：高邮凹陷泰一段沉积时期,存在3个方向的物源,分别来自凹陷南部的通扬隆起、北部的建湖隆起、西部的菱塘低凸起,物源对凹陷的贡献的大小也如上隆起顺序依次递减。     

沉积物物源分析研究进展

沉积物物源分析是盆地分析的重要内容,是再现沉积盆地演化、恢复古环境的重要依据.简要回顾了物源分析的发展史,重点介绍了重矿物、沉积物地球化学和同位素测年技术在物源分析中的应用和发展,指出了物源分析中尚需解决的地质问题.在强调多种方法综合使用的同时,也应考虑构造背景和化学风化作用.     

物源分析的研究与展望

物源分析在盆地分析中具有重要意义,是沉积盆地的大地构造背景判别、古环境恢复的重要依据。本文简要回顾了砂岩成分,阴极发光、古水流流分析以及主元素和重矿物组合分析在物源研究中的应用,着重阐述了稳定同位素测年技术、风化强度的量化ＲＥＥ和痕量元素等地球化学方面的新技术和新方法在物源分析中的应用及其前景,在此基础上指出物源分析应强调利用多种方法进行综合分析,才能获得准确的沉积物源信息。     

重矿物分析物源示踪方法研究进展

传统的重矿物分析是碎屑沉积物物源示踪的基本方法,具有费用便宜、物源信息全面等优点,还可以为单矿物物源示踪提供重要的背景信息,具有无可替代的作用.近年来,该方法在基础理论和技术上取得了一系列新进展,但尚缺乏系统的总结.对重矿物分析的研究进展和发展趋势进行了梳理,主要包括如下几个方面:①沉积物在搬运、沉积、成岩和暴露过程中,风化、水力分选、埋藏成岩等因素对重矿物的影响;②重矿物组合数据获取的方法(采样、前处理、粒径选择以及计数等)和应注意的问题;③如何进行重矿物数据分析、处理和应用,包括开展常用重矿物指标计算、偏差矫正和沉积物贡献量计算等;④重矿物分析方法的发展趋势.认为机器自动矿物识别以及重矿物分析与单矿物分析相结合是重矿物分析物源示踪方法的发展方向.     

东海DGKS9617岩芯物源研究

东海内陆架东北部DGKS9617岩芯以55cm为界明显地分为两个沉积相,岩芯下部(55～851cm)潮流作用明显,为浅海潮流相,而上部(0～55cm)潮流作用不明显,为浅海相沉积。岩芯的重矿物含量特征,Fe、Mn、V、Cr、Ni、Cu、Zn等7个元素的判别函数计算结果,以及碳酸盐分析和Ba-Sr-Zn三角判别图均一致显示岩芯沉积物的重矿物和元素地球化学特征与长江沉积物类似,柱样沉积物主要来源于长江,虽然不同沉积相的沉积环境差别较大,但其物质来源并未发生变化。     

轻矿物物源分析研究进展

文章对Dickinson图解、石英阴极发光、石英氧同位素在物源分析方面的研究进展进行了综述,探讨目前存在的问题和未来的发展趋势。Dickinson图解的使用必须建立在Gazzi-Dickinson计数法、三级流域采样、杂基含量25%、没有遭受强烈风化作用、多图解配合使用等前提条件下,同时存在粒度分异、岩屑分类简单、成岩蚀变、不同构造环境的时空过渡与重叠、统计误差等一系列问题。除阴极发光为深红色的变质岩石英可区分外,火山岩与侵入岩石英、变质岩与岩浆岩石英、侵入岩与热液石英的阴极发光光谱均存在重叠,其结果并不可靠。与扫描电镜(SEM)结合,进行CL/SEM组构分析,并与传统显微光学特征对比,可识别不同成因类型的石英。通过石英氧同位素,可区分沉积自生石英与岩浆石英,而变质石英形成条件复杂,其氧同位素变化大,与岩浆石英和沉积自生石英的氧同位素均存在交集。碎屑岩成分受源岩、化学风化、机械磨蚀、水动力分选、自生矿物和成岩作用等因素的影响,反演源岩成分需要排除其它因素的干扰。利用现代环境进行各影响因素的正演分析,同时结合其它方法(如碎屑锆石U-Pb年龄、Nd同位素等)的优势,才能全面、准确的解释物源。     

基于扫描电子显微镜的重矿物物源分析方法对比

重矿物继承了源岩特征,能够揭示沉积盆地与源区之间的源汇联系。扫描电镜(SEM)及自动矿物识别技术的发展,使得重矿物从人工显微镜下鉴定逐步走向自动化定量分析。本文在传统显微镜识别的基础上,分别应用扫描电镜-能谱仪/背散射成像(SEM-EDS/BSE)技术及综合矿物分析系统(TIMA)进行重矿物的鉴定和统计,对比总结不同分析方法的特点和适用性,并对准噶尔盆地西北缘中生代物源区进行初步探讨。结果表明,基于SEM的两种分析方法都可以很好地对各种重矿物进行厘定和统计：其中SEM-EDS/BSE对矿物的统计更加灵活;TIMA能够快速、准确得到多种矿物信息,但需注意蚀变矿物对原生矿物统计的影响。根据重矿物组合、重矿物成熟度(ZTR指数)及前人报道的U-Pb年龄、古水流数据,认为准噶尔盆地西北缘中生代物源主要来自扎伊尔山,其中晚三叠世—早侏罗世哈拉阿拉特山隆升并开始为克拉玛依与白砾山地区提供物源。     

地球化学在物源及沉积背景分析中的应用

物源分析是盆地分析和古地理分析不可或缺的内容和方法,地球化学在物源及沉积背景分析中起着非常重要的作用。运用文献研究法对“地球化学在物源及沉积背景分析中的应用”有关文献进行了研究,分析阐述了常量元素分析、稀土一微量元素分析以及裂变径迹、K—Ar、Ar-Ar、Rb—Sr、Sm—Nd、UPb、Re-Os、S、0、Si同位素分析等方法及其优势与不足。结果表明：常量元素、稀土一微量元素分析在源区物质组成、构造背景、源区风化强度、成分成熟度及氧化一还原条件判别方面有很好的应用效果;各种同位素分析体系在不同目的的研究中具有自身优势,均得到了很好的应用。但影响岩石化学成分的因素较多,特别是对于沉积岩,很容易受外生营力的影响;物源及沉积背景分析中的地球化学方法运用单一;对研究区区域地质情况的研究不足。为此,建议在利用地球化学方法进行物源及沉积背景分析时,需要充分认识影响碎屑沉积物化学组成的因素,综合运用多种方法进行物源区分析,扬长补短,同时要特别注意对区域地质情况的研究。     

裂变径迹年龄多成分分离技术及其在沉积盆地物源分析中的应用

在沉积岩样品的单颗粒裂变径迹年龄测试中,常常出现同一个样品的径迹年龄可能由多个不同年龄组分构成的情况。当样品的年龄未能通过 χ2检验时,就必须对样品的年龄进行进一步的多成分分析。本文介绍的最大似然估计方法就是一种有效的年龄成分分离技术。应用这一技术,我们对苏北盆地JSG井的 3个岩心样品 (JSG1、JSG2、JSG3)的 144个磷灰石单颗粒矿物年龄进行了多成分分离,表明上述三个样品实际上是由年龄值分别为 70Ma和 16 7Ma左右的两个成分组成的。这两组年龄的存在表明沉积时存在两个不同的物源区,两组径迹年龄反映的则是磷灰石碎屑颗粒在物源区最后一次达到完全退火温度 (大于 12 0°C)的时间。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组物源区分析

物源分析是我们研究沉积体系和岩相古地理格局的前提和基础,在一定程度也是描述微相和砂体展布的总体格局,以及对砂体进行预测和评价的依据。晚三叠世延长期鄂尔多斯盆地周缘存在多个古陆,包括北部的阴山古陆、西北缘的阿拉善古陆、南部的祁连—秦岭古陆及西南的陇西古陆等,它们都是盆地碎屑沉积物的主要供给源。长6沉积期,姬塬地区处于鄂尔多斯盆地偏西部地区,进行物源分析尤其是指出主要物源方向对沉积相及砂体展布规律研究都有重要意义。通过碎屑组分分析、重矿物分析、岩屑组分分析、阴极发光分析、稀土元素分析,以及古盐度恢复等研究方法,发现研究区存在北东方向主要物源区和北西方向次要物源区,同时也存在西南方向的物源供给。     

柴达木盆地西部地区渐新世沉积物源分析

沉积物源分析在确定沉积物源位置、母岩性质及沉积物搬运距离,甚至整个盆地的沉积作用和构造演化等方面都有重要意义。本文从重矿物组合、轻矿物组合、稀土元素分配和古水流恢复等方面系统地分析了柴达木盆地西部地区渐新世物源方向,确定了阿尔金东段物源、阿尔金西段物源、阿拉尔物源、铁木里克物源、祁漫塔格—东柴山物源和弯西—甘森物源6大沉积物源。沉积物源特征明显控制了沉积物特征,来自阿尔金西段物源的沉积物搬运距离短,碎屑物供给明显受季节性洪水控制,故稳定性差,发育近源陡坡型的扇三角洲、近岸水下扇沉积物;来自其余物源的沉积物搬运距离较长,最长搬运距离约190 km,碎屑物供给的稳定性较好,发育远源缓坡型的辫状三角洲沉积物,受不同沉积物源的影响,其沉积特征具有明显的差异性。     

缅甸及其周缘区域新生代沉积物源分析及沉积体系分布

综合运用砂岩骨架成分特征、常量和微量元素地球化学特征分析方法,对缅甸及其周缘区域新生代沉积物物源构造背景及沉积体系分布进行了系统研究,认为其物源主要来自两个方向:北部喜马拉雅碰撞造山带和东部掸邦高地稳定陆块,另外在新生代开始形成的缅甸岛弧也提供了一定的物源.在大印度板块向亚洲板块俯冲的背景下,缅甸及其周缘区域发育巨大的...     

贺兰山中南段米钵山组沉积特征及其物源分析

贺兰山中南段米钵山组地层岩性主要为钙质角砾岩、砾岩、互层状的砂岩或含砾砂岩以及页岩、含砾页岩、颗粒灰岩等,是一套区域浅变质、厚度巨大、具不同程度变形和深水陆源浊积岩组合的斜坡沉积,发育有复理石韵律层理及典型的浊积岩鲍马序列。研究表明中奥陶统米钵山组沉积期是贺兰“冷”裂谷活跃的时期,该时期的沉积特征对探讨贺兰山早古生代的构造格局及岩相古地理方面尤为重要。对米钵山组的地球化学分析结果表明,稀土元素La、Ce、∑REE、δEu等特征值与大陆岛孤和活动大陆边缘构造环境相似。综合该组沉积的矿物特征、构造环境及区域背景,其物源应来源于其南部的祁连造山带及邻区阿拉善地块,具有二元物源供给的近源沉积特征。     

Provenance System Analysis of the Nantun Formation of the Huhehu Sag in Hailar Basin

Huhehu Sag is a new battlefield for the future oil and gas exploration in the Hailar Basin. At present, exploration of this area stays at a low level and the understanding of the provenance system of the Nantun Formation is comparatively weak. So, to carry out the detailed depiction of the provenance system in the study area is significant for the sedimentary system reconstruction, for the prediction of reservoir distribution and favorable areas. Based on comprehensive analysis of paleogeomorphy, light-heavy mineral and seismic reflection features, sandstone thickness and sandstone percentage, this paper analyzes in detail the provenance system of the Nantun Formation in Huhehu Sag from various angles and levels. It shows that provenances of the Huhehu Sag mainly originated from the eastern Xilinbeier Salient and western Bayan Mountain Uplift. The provenances surrounding the lake basin converged to the center of the basin, among which, the steep slope belt and the gentle slope belt are the main provenances, and the southern uplift is a secondary one. The distribution framework of the provenance fundamentally determines the distribution rules of the depositional system and its sand body developing during the Nantun period.