四川盆地宣汉渡口和重庆北碚下三叠统海相碳酸盐碳同位素组成与演化

早三叠世海水的碳同位素组成与演化是二叠纪—三叠纪生物群体灭绝事件之后全球生态萧条与重建时期地球碳循环的重要记录,为地学界长期高度关注。文中测试了四川盆地宣汉渡口和重庆北碚下三叠统及相邻地层258个海相碳酸盐样品的碳、氧同位素组成,以便探讨早三叠世海水的碳同位素组成与演化。这些样品对海水碳同位素组成具有不同的保存性,飞仙关组及嘉陵江组第一、三段保存较好,而嘉陵江组第二、四段保存较差。基于氧同位素可以更为敏感地反映海相碳酸盐成岩蚀变性的原理,在碳、氧同位素相关性分析的基础上,以δ18O-7.5‰为剔除标准,筛选出近200个有效数据建立了碳同位素演化曲线,该曲线与前人在贵州建立的同期曲线具有很好的可对比性。曲线显示出海水碳同位素组成的巨大波动,变化幅度达8.55‰,包括2个完整的上升—下降旋回,第1个旋回由飞仙关组和嘉陵江组第一段组成,第2个旋回由嘉陵江组第二段、第三段和部分第四段组成,同时还包括若干短周期的次级旋回。利用曲线形态与前人建立的同期曲线进行了岩石地层与年代地层单位的对比,飞仙关组可大致与Induan阶对应,嘉一段可大致与Smithian亚阶对应,嘉二段、嘉三段和嘉四段下部可大致Spathian亚阶对应;绿豆岩作为下—中三叠统界线其位置可能偏高,下—中三叠统界线应该位于绿豆岩之下的嘉四段内部。早三叠世海水碳同位素组成高频率大幅度的波动指示了生物大灭绝后环境的不稳定性,其中菌藻类等微生物灾后过度繁盛,可能导致了有机碳在短时间内的快速埋藏和海水碳同位素的正漂移;而碳同位素大规模的负漂移可能与甲烷水合物释放带来的轻碳有关。研究认为,白云岩所在的地层段往往具有更高的δ13C值,这可能说明微生物活动、白云岩形成和海水δ13C值升高之间的有机联系。下三叠统的白云岩、尤其是嘉二段和嘉四段的白云岩可能是微生物成因的,嘉陵江组有机碳的生产和埋藏可能主要是与白云岩形成有关的微生物的贡献,具最高δ13C值的嘉二段的烃类在一定程度上可能具有自生自储的特点。     

海相碳酸盐碳同位素组成及其意义

本文列举了不同地质时代地层碳酸盐碳同位素分析结果，从而推测了古海水中碳同位素特征，并指出根据现有的沉积碳酸盐δ＾１＾３Ｃ资料，可以发现某些地质历史时期古海水碳同位素组成的变化。     

早三叠世海相碳酸盐碳同位素研究进展

早三叠世是地球发展史上的特殊时期,代表了古、中生代过渡时期的生态重建与复苏.随着各种“异常环境事件”信息在近年陆续被揭示,早三叠世地质学研究成为地学界新的热点领域.海相碳酸盐碳同位素组成记录了碳循环的变化,是理解重大突变期的生态环境事件和地球过程的重要切入点.最近10年的研究表明,过去集中在二叠纪/三叠纪界线附近发现的“负漂移”现象只能代表海洋化学持续了约5 Ma的动荡局面的开始,直到中三叠世才趋于平稳,高频率、大幅度的整体演变型式已很难用过去提出的机制进行解释.全球范围内缺乏可精确对比性以及高达+8‰的正向极值的成因等,都是值得深入思考的问题.     

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组碳酸盐蒸发台地沉积相

四川盆地早三叠世飞仙关早期的环境基本上继承了晚二叠世长兴末期的格局。在川东北地区演化为碳酸盐蒸发台地。蒸发台地飞仙关组为一套含硫酸盐的富白云岩的蒸发潮坪沉积层系。下部为薄层的含石膏、硬石膏晶体、团块及肠状石膏层的泥晶灰岩、微晶白云岩组成的小潮差蒸发潮坪层序。中部为层状鲕粒白云岩、鲕粒灰岩的潮下鲕粒滩相与萨布哈环境的富层状膏岩的膏坪相、含石膏岩的膏云坪相组成的大潮差蒸发潮坪层序。上部为中薄层状富泥的含石膏质夹层的泥质泥晶灰岩、微晶白云岩组成的旋回性清楚的似蒸发潮坪层序。这三种层序的纵向组合在蒸发台地相区可以很好对比,尽管各层序厚度有明显变化。强烈白云石化的鲕粒白云岩是四川盆地飞仙关组大中型气藏的主要储层,依据鲕粒岩的相序特征可将其分为有障壁性质的台缘鲕粒坝和台内鲕粒滩两类。蒸发台地西缘的台缘鲕粒坝在飞仙关期基本稳定。东缘的台缘鲕粒坝在飞仙关中后期大幅度向盆地方向迁移。     

四川盆地东部海相下—中三叠统界线的锶同位素年龄标定

中国西南地区海相下—中三叠统以火山碎屑岩为其直观界线,该年龄的标定可为区域地层年表和国际地层委员会全球标准年表研究提供重要的下—中三叠统界线年龄参考值.基于此,本文测试了四川盆地东部华蓥山下—中三叠统界线火山碎屑岩附近的石膏和硬石膏样品87Sr/86Sr比值,以及相应的Si、Ca、Mg、Mn、Sr以及SO42-的含量,根据锶同位素地层学的原理,尝试对下—中三叠统界线进行了年龄标定;同时评估了样品的成岩蚀变性、对海水信息的代表性以及年龄标定结果的可靠性.火山碎屑岩附近5个样品的87Sr/86Sr比值变化在0.708243~0.708391之间,标定的年龄值在240.5~242.5Ma的范围内,2个紧靠火山碎屑岩样品的年龄值在242Ma左右(分别为241.9Ma和242.5Ma),从而为华南地区以火山碎屑岩作为海相下—中三叠统界线的合理性提供了重要的化学地层学依据,也为全球下—中三叠统界线提供了一个新的年龄值.     

不纯碳酸盐碳氧同位素组成的在线分析

利用 GV IsoPrime(R)Ⅱ型稳定同位素质谱仪测量不纯碳酸盐样品的碳氧同位素组成,这些样品是用国家碳酸盐碳氧同位素一级标准物质 GBW04406与去除了碳酸盐的沉积物混合配制而成的, CaCO3含量在 2%～ 90%之间.结果显示 ,δ 13C内部精度为 0.002‰～ 0.005‰ (1σ ),δ 18O内部精度为 0.003‰～ 0.009‰ (1σ ),与测量所得的纯 CaCO3国际国内标准物质结果的内部精度范围一致,且外部精度达到仪器的指标要求,同时 ,不同 CaCO3含量样品的δ 13C和δ 18O的测量值 (测量平均值:δ 13C =-10.932‰± 0.021‰,δ 18O=-12.483‰± 0.054‰; 1σ )也在误差允许范围之内与 GBW04406推荐值 (δ 13C=-10.85‰± 0.05‰, δ 18O =-12.40‰± 0.15‰ ; 1σ )一致.可见碳酸盐的含量并不影响其碳氧同位素组成的分析结果,所以在线分析不纯碳酸盐的碳氧同位素组成是可行的,在线分析不纯碳酸盐样品的碳氧同位素组成之前应先对样品中碳酸盐含量进行大致估计,根据碳酸盐含量高低来确定样品用量以达到最佳分析效果.     

四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化

晚三叠世是四川盆地演化的重要时期。根据野外露头、钻井和地震资料,运用构造层序地层学的思路和方法,对四川盆地上三叠统层序界面、层序划分和层序特征进行深入研究,并建立层序地层格架。研究表明,四川盆地上三叠统可识别出4个层序界面:1)上三叠统与中、下三叠统之间的区域性构造不整合面;2)须二段与小塘子组的分界面;3)须三段与须四段之间的次级构造不整合面;4)三叠系与侏罗系之间的区域性构造不整合面。根据层序界面的发育情况,将研究区划分为3个构造层序,每个层序以最大湖泛面为界,划分为盆地扩张体系域(BE)和盆地收缩体系域(BW)2个体系域。晚三叠世四川盆地的演化主要是川西前陆盆地的演化,其中TS1为边缘前陆盆地演化阶段;TS2为川西前陆盆地形成阶段,龙门山逆冲推覆体开始逆冲推覆;TS3为川西前陆盆地发展阶段,受安县运动的影响,龙门山逆冲褶皱成山,使得整个四川盆地进入了陆相沉积环境。构造运动是控制晚三叠世四川盆地演化的重要因素。     

泥盆纪海相碳酸盐岩碳同位素组成及演变

根据对六景泥盆系碳酸盐岩碳同位索组成的系统分析表明:从落霍柯夫期到布拉格期海洋中的δ¹³C是逐渐变重。埃姆斯期明显变轻,艾菲尔期又开始变重,特别是基维特期有较明显的正向偏移,并继续向上变重,至弗拉斯期与法门期之交达到最大,尔后逐渐变轻,反映了泥盆纪海洋碳同位索组成的演变趋势。这和泥盆纪(二级)海平面的变化趋势是基本一致的,反映海洋碳同位素组成与海平面变化及相关的气候和海洋、大气中CO₂含量的成因联系。弗拉斯阶-法门阶界线附近δ¹³C的变化型式表明其间发生的生物绝灭事件是海平面升降和缺氧环境的周期性扩展等因素的累积效应的结果。     

川西南犍为地区下三叠统嘉陵江组沉积相及其演化特征

以岩心精细描述、薄片鉴定和测井曲线分析为基础,通过对川西南犍为地区嘉陵江组的岩石类型组合、古生物化石、沉积结构、沉积构造和沉积序列等沉积相标志的详细研究,结合区域沉积背景,认为犍为地区嘉陵江组为半局限海-局限海台地沉积,进一步识别出混积潮坪、潮缘滩、半局限泻湖、局限泻湖和蒸发潮坪等5种沉积亚相类型;在此基础上,通过连井沉积相横剖面对比和重点层段沉积相平面分布特征的研究,揭示出嘉陵江组的沉积相演化规律由下至上从混积潮缘到潮下低能,再到潮上蒸发环境,构成一个完整的海进一海退发展旋回;其中的潮缘滩相颗粒岩和潮坪相云岩可成为有利的油气储集相带。     

The first fossil mayfly nymph (Insecta: Ephemeroptera) from the British Isles

Mayflies are very rare in the British fossil record. The first nymph to be found, Schistonotorum wallisi gen. et sp. nov., is described from the non-marine Lower Cretaceous of southeast England. This Early Barremian find is from the Upper Weald Clay Formation at Smokejacks brickworks, Surrey. It is preserved as an adpression in concretionary sideritic ironstone from the upper insect bed exposed in the northeast face of the pit. The palaeoecological significance of this record is discussed.     

罗平生物群产出层位氧碳稳定同位素的初步研究

为了解云南罗平地区新近发现的罗平生物群的古环境信息,我们对其产出层位－－中三叠统关岭组二段大凹子剖面的碳酸盐岩进行了全岩氧碳稳定同位素测试。测试结果显示,中三叠世安尼期Pelsonian亚期大凹子剖面δ13C值分布范围在-4.543‰～1.069‰之间,平均为-3.0298‰,δ18O值分布在-5.202～-0.971‰之间,平均为-3.3645‰。 同位素数据的相关性分析显示大凹子剖面的同位素值受后期大气水参与的成岩作用影响较小。结合沉积学和古生物学的证据,我们提出了一个假说：δ13C值明显偏负的层位主要是由硫酸菌的还原作用所导致。这种活动所释放的H2S也部分解释了罗平生物群大规模死亡的原因。 在排除掉成岩作用的影响之后,本剖面δ13C分布在-2.976～1.069‰之间,平均值为-1.4556‰,δ18O分布在-3.455～-2.516‰之间,平均值为-2.9258‰。尽管如此,与同时期其它有关剖面相比,大凹子剖面δ13C值仍然偏低,对此我们进行了探讨和解释,并利用高水位时期的δ18O数据作为基本资料对罗平地区的古海水温度进行了恢复。结果显示其温度值分布在27℃～32℃之间,平均为29℃左右,说明罗平地区当时气候比较温暖。     

A new species of Eomeropidae (Insecta: Mecoptera) from the Middle Jurassic of China

The Eomeropidae is a species-poor family with only 11 known fossil species from the Early Jurassic to Palaeogene. A new species of fossil eomeropid, Tsuchingothauma gongi sp. nov., is described based on a well-preserved wing from the Middle Jurassic Daohugou deposits of Inner Mongolia, China. Our new species is distinguished from the type species T. shihi mainly in having very numerous crossveins and cells; more longitudinal veins: 13 and 11 terminal branches in radial sector and medial field, CuA with 3 terminal branches and A with 7 terminal branches.     

川东北地区中三叠统雷口坡组四段古岩溶作用与储层分布

四川盆地东北部雷口坡组四段中的油气突破显示了其重要的油气地质意义。本文通过岩芯观察、薄片鉴定、测井和录井资料以及包裹体、碳氧同位素和锶同位素等分析测试资料的综合分析,在雷口坡组顶部不整合面剥蚀残余地层雷四段中识别出了同生岩溶、表生岩溶和埋藏岩溶三种类型的古岩溶作用,认为它们是控制川东北地区雷口坡组四段储层形成的关键要素。同生岩溶作用控制了早期储层的形成和分布,平面展布具有局限性,受到高能滩相带展布的控制。表生岩溶作用是该储层形成的关键作用,与其有关的储层在垂向上主要局限于不整合面以下90m的深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,认为其储层在垂向上主要分布于地表岩溶带呈碎屑支持的角砾灰岩和云岩、垂直渗流带半充填的高角度溶缝以及中小型溶蚀孔洞和水平岩溶带半充填的中小型溶蚀孔洞、溶缝、洞顶破裂缝和河成角砾中,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元。埋藏岩溶与热液及有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,是储层优化改造的关键因素。     

川东三叠系飞仙关组白云岩锶含量、锶同位素组成与白云石化流体

川东飞仙关组白云岩包括微晶白云岩、具原始结构的粒屑白云岩和结晶白云岩等3种主要的结构类型,其中结晶白云岩是重要的天然气储集岩。根据白云岩的锶含量和锶同位素组成,结合相关岩石学和地球化学资料,本文研究了白云石化过程中锶的迁移和相应的同位素变化。三种类型白云岩具有类似的锶含量,但其^87Sr/^86Sr比值均不同程度地高于同期海水值,锶在白云石和方解石（或文石）中分配系数的差别是影响白云石化过程中白云石锶含量最为重要的因素。不同流体中锶的混合方程计算表明：如果白云石化流体是大气淡水和海水的混合流体,则结晶白云岩的白云石化流体相当于94％的大气淡水和6％的海水混合,具原始结构的粒屑白云岩的白云石化流体相当于81％的大气淡水和19％的海水混合,微晶白云岩的白云石化流体相当于92％的大气淡水和8％的海水混合。但极低的锰含量、相对较高的锶含量和包裹体均一化温度等资料均不支持有94％的大气淡水参与了结晶白云岩的白云石化作用,其白云石化流体应是埋藏成岩过程中囚禁的近同期、但是非同期的海源流体,其来源可能与埋藏成岩过程中该时间段蒸发盐的溶解有关。锰含量、锶含量、^87Sr/^86Sr比值都表明具原始结构的粒屑白云岩和微晶白云岩的白云石化过程都存在大气淡水的介入,微晶白云岩的白云石化可能与潮坪环境的蒸发泵机理有关;具原始结构的粒屑白云岩的白云石化可能与混合水白云石化作用有关,这类白云岩分布于向上浅滩化旋回滩体的顶部,这是埋藏前或浅埋藏阶段大气淡水与海水混合白云石化作用最容易发生地带。     

封闭系统中的白云石化作用及其石油地质学和矿床学意义——以四川盆地东北部三叠系飞仙关组碳酸盐岩为例

作为优质储层的四川盆地东北部三叠系飞仙关组的结晶白云岩是通过埋藏成岩过程的封闭条件下的白云石化作用形成的.岩石所具有的高孔隙度与封闭体系中的白云石化反应2CaCO3 Mg2 =CaMg(CO3)2 Ca2 有关.埋藏成岩体系中的高锶流体是该封闭条件下白云石化作用的产物,深埋藏条件下的热化学硫酸盐还原作用是锶进一步富集的原因,因而三叠系的大型和超大型天青石矿床的成因与这些因素有关.结晶白云岩极低的锰含量、与同期海水类似的δ13C值表明白云石化流体具有强烈的海源色彩,同时也说明白云石化过程没有与大气水交换;相对较低的δ18O值表明白云石化发生在较晚的埋藏成岩阶段.大多数已有的白云石化机制都是基于近地表成岩条件建立的,系统具有良好的开放性,但开放体系中的白云石化(或白云石沉淀)作用对油气储集空间和与成岩过程元素迁移有关的沉积层控矿床的形成没有多少实际意义.在四川盆地东北部三叠系飞仙关组地层中,作为非储层的微晶或泥晶白云岩以及原始结构保存的粒屑白云岩的白云石化作用主要是在有大气水介入的开放体系中发生的.     

豫西宜阳地区三叠纪早期孙家沟组上段湖相碳酸盐岩碳氧同位素和古环境分析

孙家沟组是华北板块二叠纪和三叠纪转折时期的沉积记录,选择记载气候变化的材料,揭示气候的连续性变化,对于分析华北板块在这一转折时期古环境的重大变革具有重要意义。本项研究选择地层出露良好的华北板块南部豫西宜阳地区,以孙家沟组上段呈韵律型发育的薄层碳酸盐岩为研究对象,分析这些碳酸盐岩层中碳酸盐矿物的碳氧同位素组成及其变化,结合宏观沉积环境的分析,揭示这些碳酸盐岩层的成因,以及它们所蕴含的古环境信息。研究表明,孙家沟组上段碳酸盐岩的碳酸盐矿物主要为自生碳酸盐,且没有发生显著的后期变化,碳氧同位素组成及其变化可以用于古环境的重建。根据孙家沟组上段碳酸盐岩碳氧同位素的组成和受控因素,结合宏观沉积环境分析,认为孙家沟组上段的盐酸盐岩形成于湖盆环境。δ~(18)O-7.97‰时,δ~(13)C和δ~(18)O呈明显的正相关关系,湖泊处于封闭环境,碳酸盐矿物富含白云石,且结晶程度较差;δ~(18)O-7.97‰时,δ~(13)C和δ~(18)O呈明显的负相关关系,湖泊处于开放环境,碳酸盐矿物富含镁方解石,且结晶程度较好。根据孙家沟组上段由下部到上部碳酸盐岩碳氧同位素的变化,揭示出当时的湖泊环境经历了由相对开放到相对封闭,再到相对开放的演化,并显示出温度变低,湿度变小,植被变差的演化趋势。孙家沟组上段湖泊环境的形成可能与南部北秦岭造山带的隆升有关,薄层碳酸盐岩层与上覆紫色泥岩层组成的韵律层主要与气候变化引起的降雨量有关。孙家沟组上段所记录的古环境及其变化与全球二叠纪末期生物大灭绝以后陆地环境的变化规律相吻合。     

辽西下白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成及其沉积环境

通过辽西义县盆地上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成,分析了赋存热河生物群的义县盆地湖湘沉积环境.该地层序列中碳酸盐岩的δ13C值在-4.825‰～6.870‰之间;δ18O值在-16.190‰～-7.143‰之间,均呈负值,这表明当时水文特征趋于封闭,气候炎热干燥,湖水温度和盐度均较高,火山活动可能是影响义县...     

Carbon and oxygen isotopic composition of car- bonate cements of different phases in terrigenous siliciclastic reservoirs and significance for their origin： A case study from sandstones of the Triassic Yanchang Formation, southwestern Ordos Basin, China

Early carbonate cements in the Yanchang Formation sandstones are composed mainly of calcite with relatively heavier carbon isotope （their δ^18O values range from -0.3‰- -0.1‰） and lighter oxygen isotope （their δ^18O values range from -22.1‰- -19.5‰）. Generally, they are closely related to the direct precipitation of oversaturated calcium carbonate from alkaline lake water. This kind of cementation plays an important role in enhancing the anti-compaction ability of sandstones, preserving intragranular volume and providing the mass basis for later disso- lution caused by acidic fluid flow to produce secondary porosity. Ferriferous calcites are characterized by relatively light carbon isotope with δ^13C values ranging from -8.02‰ to -3.23‰, and lighter oxygen isotope with δ^18O values ranging from -22.9‰ to -19.7‰, which is obviously related to the decarboxylation of organic matter during the late period of early diagenesis to the early period of late diagenesis. As the mid-late diagenetic products, ferriferous cal- cites in the study area are considered as the characteristic authigenic minerals for indicating large-scaled hydrocarbon influx and migration within the clastic reservoir. The late ankerite is relatively heavy in carbon isotope with δ^13C values ranging from -1.92‰ to -0.84‰, and shows a wide range of variations in oxygen isotopic composition, with δ^18O values ranging from -20.5‰ to -12.6‰. They are believed to have nothing to do with decarboxylation, but the previously formed marine carbonate rock fragments may serve as the chief carbon source for their precipitation, and the alkaline diagenetic environment at the mid-late stage would promote this process.