中上扬子克拉通加里东期(寒武-志留纪)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序及相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序)和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,基于中上扬子加里东期克拉通盆地类型与演化阶段的划分,剖析了典型盆地的沉积充填过程,探讨了沉积层序充填特征及其差异性,并分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通加里东期由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,盆地经历了由伸展机制到挤压机制的两个演化阶段,包括由裂谷型、裂陷型和坳陷型盆地构成的3期沉积充填过程。加里东期克拉通盆地在不同演化阶段,以及相同阶段不同类型盆地,具有不同的沉积建造类型、层序结构和体系域叠加样式等沉积响应,反映了个性鲜明的沉积充填特征和差异明显的控制因素。构造-层序充填过程的控制因素复杂多变,包括基底构造特征、构造运动、深大断裂、古隆起、相对海平面变化、气候变化和物源供给等,而多因素相互作用、综合影响,是特定时期特定盆地形成特有层序结构和叠加样式的关键所在。各阶段沉积模式在充填背景、建造类型、相带展布规律、演化过程与控制因素等方面具有继承性和差异性。加里东期中上扬子克拉通以隆坳相间格局为特征,克拉通台地边缘滩体与台地内广泛发育的白云岩滩和膏盐岩对油气的赋存和封盖意义重大。     

南盘江盆地海西-印支期沉积构造演化

南盘江盆地在早古生代加里东造山作用基础上,于海西-印支期经历了一个完整的威尔逊旋回,即由早期裂谷(D-P_1)、晚期裂谷和被动大陆边缘(P_2-T_1)、前陆盆地(T_2-T_3)。通过对该盆地南部早三叠世初期玄武岩的稀土元素分析,证实在盆地演化过程中确实有过洋壳生成。该盆地在中晚三叠世发展为前陆盆地表明,扬子板块与印支板块曾沿黑水河断裂带发生过碰撞造山。     

南盘江盆地海西-印支期沉积构造演化

南盘江盆地在早古生代加里东造山作用基础上,于海西-印支期经历了一个完整的威尔逊旋回,即由早期裂谷(D-P_1)、晚期裂谷和被动大陆边缘(P_2-T_1)、前陆盆地(T_2-T_3)。通过对该盆地南部早三叠世初期玄武岩的稀土元素分析,证实在盆地演化过程中确实有过洋壳生成。该盆地在中晚三叠世发展为前陆盆地表明,扬子板块与印支板块曾沿黑水河断裂带发生过碰撞造山。     

海西—印支期上扬子南缘碳酸盐岩台地边缘沉积特征、演化及其控制因素

海西—印支期上扬子地块发育稳定型的碳酸盐岩大台地,在碳酸盐岩台地南缘台地边缘沉积体系发育,主要包括4种沉积类型:台地边缘滩,台地边缘礁、台地前缘斜坡、滩(礁)间海。据海西—印支期台缘沉积发育及分布特征,可分为4个沉积演化阶段:中泥盆世—晚泥盆世(SS1),台缘沿弥勒—师宗—晴隆—南丹—河池一线呈带状分布,台缘礁滩发育;早石炭世—早二叠世早期(SS2-SS3),台缘沿晴隆—六盘水—安顺呈带状分布,台缘生屑滩发育;早二叠世晚期—晚二叠世(SS4),沿贞丰—紫云—罗店—河池—柳州—娄底呈带状分布,台缘滩、台缘礁交互发育;早三叠世—中三叠世(SS5),沿贞丰—镇宁—贵阳—福泉一线呈带状分布,早三叠世主要发育台缘鲕粒滩,中三叠世台缘礁占优势。这4个阶段的台缘沉积特征表明:台地边缘礁滩沉积体系垂向演化受海平面变化控制,横向迁移主要受同沉积断裂控制,不同类型生物的出现和绝灭控制台缘生物礁滩的类型及特征。     

中上扬子印支运动的地层学效应及晚三叠世沉积盆地格局

发生在晚三叠世的印支运动,结束了中上扬子地区自伊迪卡拉纪以来以一个稳定的古地理单元、而且多数时间沉积浅水碳酸盐岩的漫长的地质历史。该地质事件受控于秦岭造山带的大规模造山隆升和华北板块的向南强烈挤压,并在华夏地块的北西向挤压,以及印支板块的向北挤压的共同作用下,在习称的扬子地台的相对较为稳定的基底上于晚三叠世形成一个从残留海相盆地到具有前陆性质的陆相磨拉石盆地的演变序列;而且,这个特别的盆地演变序列与松潘—甘孜地块上发育的晚三叠世前陆浊积盆地的形成和消亡过程存在时间上的对应性。因此,对中上扬子区印支运动的地层学效应以及由此而产生的沉积盆地格局演变的系统描述,为窥视古特提斯洋消亡过程提供了重要线索,而且为重新审视长期以来作为前陆盆地典型代表的、由龙门山造山带的造山隆升所形成的四川盆地西部前陆盆地假象提供了一个思考的途径。     

中上扬子地区中三叠世雷口坡期岩相古地理研究

在详细研究单剖面的基础上,采用单因素分析、多因素综合作图法,编制了中上扬子地区中三叠世雷口坡期的定量岩相古地理图。通过研究认为,雷口坡期以海相沉积为主。由于海退,研究区整体处于浅水沉积区,不发育盆地和斜坡。西部康滇古陆趋于稳定,东南部华夏古陆上升,使中上扬子呈现东高西低的格局:东部为碎屑岩台地,西部为碳酸盐岩台地。根据研究区沉积背景和该期岩相古地理平面上的展布特征,总结出了中三叠世雷口坡期古地理演化过程及沉积模式。     

晚奥陶世五峰期扬子板块沉积模式

本文从沉积相分析及稀土元素地球化学特征来探讨扬子板块在晚奥陶世五峰期的沉积模式,认为五峰期扬子板块南部为古陆,东西北为断续分布的碳酸盐岩台地、生物礁和隆起区所环绕,中部为半封闭的浅水滞流海盆,稀土元素分析表明扬子扳块中部广泛分布的五峰组形成于陆浅海而非深海小洋盆。     

海南岛海西-印支期花岗岩的地球化学特征及成因

海南岛海西-印支期花岗岩具有一个较完整的演化系列。花岗质岩浆由混合岩进一步重熔而形成。岩浆演化过程中具有一定程度的分离结晶作用。花岗岩的原岩主要为上地壳的岩石,但混有来自下地壳的火成岩。     

西藏江孜盆地的层序地层分析与沉积充填演化

在区域性盆地研究的基础上,通过对沙拉岗锑 (金 )矿区沉积相与层序地层分析,初步识别出Ⅰ类和Ⅱ类不同性质的层序界面,划分出 8个三级层序,包括 2个Ⅰ类层序和 6个Ⅱ类层序,所有层序均具有清晰的三分结构。将江孜盆地斜坡背景的沉积充填演化划分为四个阶段:相对陡的陆源斜坡阶段、相对平缓的陆源斜坡阶段、硅质海底扇阶段、陆源海底扇阶段     

粤西地区海西-印支期推覆构造初步研究

粤西推覆构造带总体沿罗定－云浮－清远－英德一线展布,ＮＥ－ＮＮＥ走向,呈一向ＳＥ突出的弧形,长达３５０ｋｍ,由ＮＷ向ＳＥ推覆,水平推覆距离大于４０ｋｍ。推覆构造的外来系统为前震旦系、震旦系和寒武系,原地系统为泥盆系和石炭系。它形成于海西－印支期,燕山期又经历了强烈的构造运动、大规模的岩浆活动及白垩纪内陆盆地的沉积作用。后期的剥蚀作用,导致构造窗发育。这是一个经历了强烈改造的同碰撞型巨型逆冲推覆构造     

湘黔桂地区中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

我国华南地区二叠系广泛发育硅质岩,但其沉积背景,如硅的来源和沉积环境,一直存在较大的争议。在对湘黔桂地区硅质岩进行大量的野外和室内岩石学研究的基础上,本文对研究区内黔桂盆地和湘桂盆地中14个不同产地的81件中上二叠统硅质岩(中二叠统33件、上二叠统48件)的主量和稀土元素进行了研究。中二叠世时期,Al2O3、TiO2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、∑REE、Ce/Ce*等整体上偏低,但具有比较一致的区域性差异:黔桂盆地相对偏低(0.09%~0.37%、0.00%~0.01%、0.22~0.47、2.47×10-6~14.59×10-6、0.23~0.69),而湘桂盆地(0.01%~5.73%、0.00%~0.23%、0.02~0.71、7.07×10-6~141.0×10-6、0.24~1.22)相对偏高。晚二叠世时期,Al2O3、TiO2、Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、∑REE、Ce/Ce*等整体上偏高,其中黔桂盆地分别为1.62%~10.67%、0.04%~0.65%、0.41~0.81、23.10×10-6~248.99×10-6、0.46~1.39,而湘桂盆地除来宾和柳州地区(0.00%~1.11%、0.00%~0.15%、0~0.42、0.55×10-6~36.59×10-6、0.27~0.83)偏低外,其他地区偏高(3.78%~21.37%、0.16%~0.91%、0.73~0.83、51.14×10-6~245.4×10-6、0.99~1.10),区域上呈东西两边高,中间低的分布趋势。中二叠统硅质岩自生铁W(Feauthig)百分含量整体偏高,仅少数低于50%。(La/Ce)N比值在黔桂盆地为1.61~5.04,湘桂盆地除来宾(2.63~4.90)外为0.82~1.94。而上二叠统硅质岩的W(Feauthig)除来宾、柳州和巴马地区大于70%外,其余地区的均小于50%。(La/Ce)N比值除来宾(2.42~4.50)外,整体上偏低,为0.69~2.47。研究区中上二叠统硅质岩Eu/Eu*基本没有明显的区域性差异,中二叠世时期,巴马地区一个样品为正异常(1.17),其余均为负异常,而晚二叠世时期,仅来宾和柳州地区显示了Eu/Eu*的正异常,其中柳州为1.07~1.22。结合Fe-Al-Mn、(La/Ce)N-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Fe2O3/TiO2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)组合图解及岩石学研究,上述主量和稀土元素指标变化的结果表明:(1)中二叠统硅质岩的硅的来源相对复杂,黔桂盆地的硅质岩主要为热液,而湘桂盆地以生物来源为主,局部受到热液活动的影响;上二叠统硅质岩的硅的来源相对简单,主要为生物,仅巴马、来宾和柳州地区受到热液活动的影响。(2)中、晚二叠世热液活动范围和强度具有明显差异:中二叠世,研究区内热液活动较为广泛,但相对较弱;而晚二叠世热液活动较为局限却相对较强。(3)中二叠世黔桂盆地形成于远离陆源碎屑的边缘海盆环境,湘桂盆地为受到陆源碎屑影响的边缘海盆环境,而晚二叠世整个研究区的陆源碎屑输入增强,除来宾和柳州地区外,其余地区均为受陆源碎屑影响的边缘海盆环境。这一变化记录了中、晚二叠世时期研究区的构造-古地理变化信息,反映了以峨眉山玄武岩为代表的地幔柱引起的火山热液活动和区域性地壳抬升事件。     

中上扬子地区晚奥陶世－早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制。前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间。上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成。沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约。晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅。除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积。     

中上扬子地区晚奥陶世岩相古地理及其油气地质意义

中上扬子地区上奥陶统主要发育庙坡组、宝塔组、临湘组(涧草沟组)、五峰组和观音桥组。笔者通过对研究区野外露头及钻井剖面的考察,总结前人研究成果,利用岩石学、古生物学、生态学及室内分析等方法将其划分为潮坪相、浅海陆棚相和深水盆地相3种沉积相类型。潮坪相以沉积灰岩、白云岩、钙质粉砂岩和粉砂岩等为特征。浅海陆棚相主要沉积龟裂纹灰岩、瘤状灰岩、页岩和粉砂质页岩。深水盆地相主要岩性为黑色碳质页岩、粉砂质页岩与硅质页岩,产以营漂浮生活的笔石为主的生物组合。岩相古地理研究表明,晚奥陶世桑比-凯迪早中期,受加里东构造运动影响,华南板内碰撞挤压作用显著,汉南隆起、川中隆起、川西-滇中-黔中-雪峰隆起不断抬升扩大,中上扬子地区表现为海平面相对上升,原本镶边型碳酸盐台地被淹没,沉积了大范围的浅海陆棚相龟裂纹灰岩和瘤状灰岩。凯迪晚期-赫南特期,隆起面积继续扩大,构造围限作用加剧,中上扬子地区发育大面积黑色碳质页岩、粉砂质页岩和硅质页岩。尤其川东南宜宾-泸州,川北旺苍-南江及黔北渝东武隆道真地区五峰组黑色碳质和硅质页岩,具很好的生烃潜力,应视为下一步烃源岩及页岩气勘探开发的重点研究区域。     

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统层序地层与沉积相展布

扬子地块西北缘二叠系-中三叠统以大套碳酸盐岩地层为主。本文应用碳酸盐岩层序地层学理论和方法,通过地震、露头、岩心和测井资料分析,在二叠系-中三叠统识别出升隆侵蚀不整合面、海侵上超层序不整合面、水下沉积间断层序不整合面、局部暴露层序不整合面等4种沉积层序界面,并将二叠系-中三叠统划分为11个三级层序23个体系域。通过层序地层对比,建立了研究区层序地层格架,在格架内分析了不同体系域的沉积相特征,认为台缘礁滩相和台内滩相为有利储集相带,且前者主要发育于层序Ⅰ的高位体系域(栖霞组),以及层序Ⅴ和层序Ⅵ的海浸体系域(长兴组和飞仙关组)。     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

中扬子晚二叠世沉积特征及古地理演化

通过剖面实测、岩相及沉积相分析,中扬子区晚二叠世主要发育碳酸盐岩开阔台地沉积、陆棚沉积及盆地沉积,吴家坪期以浅海相沉积为主,深水盆地范围较小,长兴期发育台地相及盆地相,深水盆地范围变大,研究区晚二叠世的沉积主要受南秦岭海活动控制和盆地演化影响,沉积分异在晚二叠世较发育.古地理演化表明,吴家坪期中扬子北缘为深水盆地沉积,...     

中扬子晚二叠世沉积特征及古地理演化

通过剖面实测、岩相及沉积相分析,中扬子区晚二叠世主要发育碳酸盐岩开阔台地沉积、陆棚沉积及盆地沉积,吴家坪期以浅海相沉积为主,深水盆地范围较小,长兴期发育台地相及盆地相,深水盆地范围变大,研究区晚二叠世的沉积主要受南秦岭海活动控制和盆地演化影响,沉积分异在晚二叠世较发育。古地理演化表明,吴家坪期中扬子北缘为深水盆地沉积,中扬子克拉通主体开阔台地沉积与陆棚沉积并存,鄂西海槽范围缩小,变为孤立海盆; 长兴期海侵加剧,中扬子南部为浅海台地沉积,北缘为欠补偿深水盆地沉积且范围进一步扩大,长兴晚期达到高潮,中扬子变为克拉通边缘盆地。     

上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩岩石学特征及沉积环境

上扬子地台南缘早志留世埃隆期发育的碳酸盐岩,近期揭示具有较好的油气勘探前景,但有关该套岩层的岩石学特征及其沉积环境研究需要进一步深入。论文以野外地质剖面和室内薄片鉴定为基础,对上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩开展系统的岩石颗粒组分、岩石类型和沉积环境分析。发现早志留世埃隆期碳酸盐岩颗粒类型主要为生物碎屑,含少量内碎屑与鲕粒;根据曾允孚先生等的碳酸盐岩结构成因分类方案,该地区碳酸盐岩主要有7种类型:包括亮晶鲕粒灰岩、亮晶生物屑灰岩、珊瑚礁灰岩、亮晶砂屑灰岩、砂屑-生物屑微晶灰岩、微晶砂屑灰岩和微晶灰岩。根据岩石学特征和野外露头分析,认为在早志留世埃隆期研究区从早期到晚期沉积环境经历了碳酸盐缓坡到碳酸盐台地的转变,并发育了外缓坡、内缓坡、台地边缘斜坡、台地边缘滩、台地边缘生物礁、开阔台地等亚相。以三级层序为编图单元,揭示了礁滩沉积区域展布特征,生物礁滩体主要发育于SQ2层序,具有环带状展布的特征。     

中、上扬子北部盆-山系统演化与动力学机制

中国南方中生代经历了中国大陆最终主体拼合的陆缘及其之后的陆内构造演化。晚古生代末期,在秦岭—大别山微板块与扬子板块之间存在向西张口的洋盆,即勉略古洋盆。中三叠世末期开始,扬子板块相对于华北板块发生自南东向北西的斜向俯冲碰撞作用,扬子北缘晚三叠世至中侏罗世发育陆缘前陆褶皱逆冲带与前陆盆地系统。晚侏罗世至早白垩世,中国东部的大地构造背景发生了重要的构造转变,中、上扬子地区处于三面围限会聚的大地构造背景。在这种大地构造格局下,中、上扬子地区晚侏罗世至早白垩世发育陆内联合、复合构造与具前渊沉降的克拉通内盆地系统。自中侏罗世末期开始,扬子北缘前陆带与雪峰山—幕阜山褶皱逆冲带经历了自东向西的会聚变形过程及盆地的自东向西的迁移过程和收缩过程。扬子北缘相对华北板块的斜向俯冲导致在中扬子北缘的深俯冲及超高压变质岩的形成。俯冲之后以郯庐断裂—襄广断裂围限的大别山超高压变质地块在晚侏罗世向南强逆冲,致使扬子北缘晚三叠世至中侏罗世前陆盆地被掩覆和改造。