沉积事件及其在地层中的记录

这里定义的某些侧向延伸的事件沉积物几乎均产于各种类型的沉积盆地中。它们既反映了局部的盆地内的作用过程,也与区域的或全球的机制有关。事件层的某些类型,如沉积物重力流、砂质和泥质浊积岩,通常保存完好,它们构成盆地大部分充填物;而另一些事件层,如海啸沉积物和原地地震构造,在地质记录中却不太常见或十分稀少。事件沉积物的体积、频率和相受事件前沉积物的堆积、触发机制和搬运机制,以及最后沉积的方式等作用的控制。     

沉积记录与白垩纪地球表层系统变化

地球表层系统是由岩石圈、大气圈、水圈和生物圈相互耦合和变化组成的复杂巨系统。白垩纪是地球表层系统研究的典范,在地球表层各圈层发生了众多重大地质事件。晚白垩世巨大的地幔热异常引起海底扩张速度变快,导致大量海底高原和海山的形成;同时,冈瓦纳大陆裂解,南北大西洋贯通,新的大洋水道形成,可能造成大洋环流格局的大变化。洋壳体积的增加可能使白垩纪海平面比现在高出200~300 m,大规模海侵也在晚白垩世中期达到最大范围。在这个过程中,火山作用释放出来的营养物质和火山气体的反馈作用造成的大量陆地营养物质的流入共同促使大洋水体富营养化和普遍缺氧,造成“大洋缺氧事件”。CO2浓度的升高（为现今的4~10倍）是火山排气作用的直接结果,其“温室效应”也被认为可能是促成白垩纪大气和海水高温的重要原因（高于现在10 ℃）。大洋红层（CORB）是最新提出并被广泛接受的白垩纪重要地质事件,被定义为一套分布在从外陆棚到CCD面之下深水盆地的,在富氧、低生产力和贫营养条件下较低速沉积形成的品红-红色-棕色的细粒远洋沉积物。这些发生于地球表层各圈层的重大地质事件以能量循环的方式（具体表现为C、S、P、H、O等元素循环）相互耦合和变化共同支撑着地球表层系统的运转。但是科学界对这些重大地质事件的成因机制及其所引起的全球变化性质还没有形成一致意见,原因之一就是缺乏对陆相沉积记录的研究。陆相白垩系的广泛发育和“松辽盆地白垩系科学钻探”工程的顺利实施共同构成了中国在白垩纪地球表层系统研究上的地域和材料优势,结合中国在白垩纪地球表层系统重大地质事件研究中已经形成的学术优势,从地球系统科学的角度出发,通过多学科交叉研究将是解决以上问题的关键。     

湖泊沉积有机质的地球化学记录与古气候古环境重建

与深海沉积与冰芯记录相比,湖泊沉积主要反映区域气候变迁史,可以揭示百年、甚至十年尺度的古气候事件,是高分辨率古环境、古气候重建的理想场所.传统的地质地球化学方法主要侧重于宏观物理 /化学特性描述和孢粉学的研究,近 10年来,沉积有机质分子碳、氢同位素地球化学技术的渗入,使研究工作从传统的宏观、微观层次向分子级水平发展,对诸如古生产率估算、C3/C4植被演替史、古二氧化碳分压及古温度计算等深层次问题解决提供了强有力支持.本文评述了湖泊沉积有机质分子与碳、氢同位素地球化学记录及其在区域古环境、古气候研究中的应用前景.     

松辽盆地白垩纪缺氧地质事件的地质地球化学特征

松辽盆地白垩纪出现多期缺氧地质事件,它与全球白垩纪的地质事件相对应。青山口组一段及嫩江组一段出现较明显的缺氧地质事件,表现为有机质丰度高的源岩沉积。可溶有机质具有较低的姥植比,生物标志物出现了28,30 双降藿烷及保存了相对较为完整的C34或C35藿烷、重排甾烷的含量很低、有伽马蜡烷的存在等特征。松辽盆地在白垩纪时存在缺氧事件和海侵事件,与此同时,缺氧事件造成了这些地层中富含并具有高度分散性区域特征的生物化石的组合,形成了层序地层学上的密集段;缺氧事件又反作用于底栖生物,导致了松辽盆地古生物演化史上的生物绝灭事件。松辽盆地以持续沉降为主,湖盆水域迅速扩大,水体加深,近岸湖水表层生物生产率提高,底层水循环不畅导致了湖水底层水体缺氧,引发了古湖泊缺氧事件。在松辽盆地的缺氧事件中形成了青山口组一段及嫩江组一段的黑色泥岩(部分地区发育页岩),成为松辽盆地的主力油源层,为大庆油田的形成奠定了良好的物质基础。     

贵州早,中三叠世台地—盆地相过渡区层序地层及沉积地球化学特征

在详细的露头层序地层学研究的基础上,建立了贵州早、中三叠世台地和盆地过渡区２个三级层序７个四级层序和层序地层格架。并分析了该地区早、中三叠世地层微量元素分布的规律,探讨了三叠纪层序地层与微量元素之间的关系。     

松辽盆地北部白垩纪青山口组黑色页岩元素地球化学特征及沉积古环境恢复

对松辽盆地北部青山口组118块页岩样品进行有机碳和元素地球化学测试,运用一系列判别古气候、古盐度、古生产力和古氧化还原条件的地化指标,恢复青山口组黑色页岩的沉积环境,探讨富有机质页岩成因机制。青山口组沉积期为温暖半湿润亚热带气候,古气温>15℃,水体为陆相微咸水—半咸水环境,盐度5‰～10‰。青山口组底部发育厚度约30 m的富有机质页岩,TOC最高达到9.39%,自下而上有机碳含量逐渐变低。富有机质页岩Cu、Ni、Mo和Zn含量高,发育大量胶磷矿、藻席,表明青山口组早期湖盆生产力达到峰值,为有机质富集提供物质基础。U元素含量以及V/（V+Ni）、V/Sc比值较高,表明青山口组早期水体为强还原环境,为富有机质页岩保存提供有利条件。中-晚期随着湖盆收缩、水体变浅,还原环境遭到破坏,有机碳含量降低。TOC与古生产力及氧化还原指标呈正相关关系,表明有机质含量的变化主要受控于湖盆生产力和氧化还原环境。古海侵事件带来丰富营养物质,极大提高了湖盆生产力,保证有机质大量供应;同时海侵造成盐度分层,使底部水体的强还原环境不受破坏,促进了有机质的保存。松辽盆地青山口组在白垩纪全球缺氧事件影响下形成了面积约5×10⁴ km²的黑色页岩,是页岩油勘探的重要目标。     

藏南白垩纪缺氧与富氧沉积的稀土元素地球化学特征

研究了藏南Cenomanian-Turonian界线缺氧沉积和Santonian-Campanian富氧沉积的稀土元素特征,重点探讨古海洋氧化还原条件变化与稀土元素地球化学之间的关系。结果表明,缺氧事件层ΣREE增加30%,Ce和Eu含量分别增加40%和114%;富氧沉积层ΣREE明显增加,其中以Eu含量增加107%最为明显,Ce增幅最小,表现为相对亏损。缺氧沉积稀土元素分布型式为Ce和Eu富集的右倾型,富氧沉积分布型式以Ce亏损和Eu富集为特征。Ce异常显示缺氧事件期间为稳定而持续的低溶解氧还原条件,而富氧事件由古海洋瞬间的氧化事件和逐渐趋于正常状态的氧化条件两个阶段组成。     

鄂尔多斯盆地延长期坳陷湖盆事件沉积记录

鄂尔多斯盆地延长期浊积岩、震积岩、凝灰岩等事件沉积垂向上均发育典型的沉积序列,可根据其沉积序列进行识别。其主要形成于长6期至长8期,平面上分布在盆地西南部的深湖区。从形成机制上看,构造运动触发了火山活动和强烈的地震。地震活动又触发(辫状河)三角洲前缘沉积物向深湖区移动,由牵引流转化为浊流。这几种事件沉积与油气聚集关系密切。浊积岩、震积岩具有一定的储集能力,构成深水区油气的主要储集体;而凝灰岩促进了优质烃源岩的形成,并加速其演化过程。     

鄂尔多斯盆地西缘二叠系事件地层及其地球化学特征

通过钻井岩心的观察及镜下岩矿鉴定,同时依据地球化学和沉积学特征,把区内发育的事件地层分为两类:火山事件层和海退事件层,其中太原组火山事件层和海退事件层各1层,山西组火山事件层1层,石盒子组火山事件层3层。所体现的常量、微量和稀土元素质量分数及岩石学特征具明显的差异。研究事件地层获得的成果,可以为区域地层划分和对比提供更加准确的依据。     

巴颜喀拉三叠纪沉积盆地岩石地球化学特征与物源区构造背景的探讨： …

本文从岩石地球化学特征微观角度,探索巴颜喀拉三叠纪沉积盆地物源区的构造背景,据盆地东部阿坝－若尔盖,小金０马尔康及雅江次级盆地岩屑砂岩宏量,微量,稀土元素地球化学特征,巴颜喀拉三叠纪沉积盆地物源区的大地构造背景在不同时期表现为被动大陆国缘,大陆鸟弧,活动大陆边缘和大洋岛弧等。     

松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩的形成环境及海水侵入的底流模式

通过对中央坳陷区两口钻井口剖面和东南隆起区野外露头剖面的沉积学、矿物学和地球化学研究,认为松辽盆地白垩系青山口组黑色页岩形成于稳定分层的湖相环境;周期性海水注入形成的底流是导致水体夯层和黑色页岩沉积的重要因素。     

陆相盆地中的海侵层序特征:中欧盆地三叠系与松辽盆地白垩系对比研究

中欧盆地三叠系是典型的海陆过渡相沉积，松辽盆地白垩系是含有海侵事件记录的陆相河湖盆地。两盆地的共同特点是：①大陆克拉通上长期发育的大型坳陷盆地；②靠近古大洋和（或）有向海通道；③主要由互层状泥岩、粉砂岩、碳酸盐岩和膏盐层组成；④无典型海相化石，可能发育有半咸水和（或）高盐度生物；⑤海侵层中自生矿物的δ^34S,δ^13C,δ^18O同位素比值及介质盐度指数（Sr/Ba）、碱度指数（Ca Mg)／（Si Al）、还原性指标（Zn Ni)/Ga、硫沉积通量指数（归一化硫含量）等显著高于相邻层位背景值。     

松辽盆地嫩江组白云岩结核的成因及其环境意义

松辽白垩纪陆相盆地嫩江组泥质铁白云岩结核主要呈顺层状产于灰绿色粉砂质泥岩、页岩与介形虫层的互层层序中。其同位素组成δ¹³C(PDB)=1.105±2.4,δ¹⁸O(PDB)=-5.174±3.5,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.7078±0.0005。结核多不切割层理。结核内部具水平纹理。该类结核形成于湖平面快速波动过程中的浅水期,属沉积结核和早期成岩结核,椭圆状外形是碳酸盐同生胶结过程中始终受到上覆泥质沉积物持续压实作用的结果。白云岩为海水-淡水混合成因。     

松辽东缘新立城盆地的充填与层序发育

松辽东缘新立城盆地沙河子组（Ｊ３ｓｈ）的盆地充填特征展示了一个水进－水退过程，在这一过程的不同阶段形成了不同的沉积层序，包括湖盆层序和冲积层序（流域盆地层序）。湖盆层序属于新立城断陷盆地的发育早期，冲积层序属于新立城盆地的发育晚期。这两种不同类型的层序发育正是松辽盆地断陷阶段盆地动力学机制的沉积、地层响应。     

中国西南地区中－晚全新世降温事件的石笋记录

通过对桂林响水洞、荔波董歌洞和云南宁蒗泸沽湖拉家仙人洞3根石笋进行高精度的TIM S-U系测年和氧同位素分析,建立了西南地区6000a B. P.以来的古气候变化时间序列。研究结果表明,西南地区6000a B. P.以来石笋记录的冷暖事件所反映出的古季风变化,大致可分为3个阶段: ( 1) 6000～ 4000a B. P. 间的中全新世气候适宜期,显示东亚夏季风由强盛逐渐变为减弱,气候温暖湿润;( 2) 4000～ 2100a B. P.间的中全新世晚期,是气候冷事件的突变或转换期,显示东亚冬季风增强,太阳辐射强度减弱,气温降低,气候变化幅度增大,特别是在4000～ 3500a B. P.发生的降温事件可能是新仙女木事件( Y. D)以来最为寒冷的一次降温过程,也是历史时期以来最具影响力的一次小冰期,是全新世气候演化过程中的一次重要转变, 标志着气候最适宜期的结束和晚全新世(新冰期-Neog lacial)的开始。( 3) 2100～ 130aB. P.间的晚全新世,是气候相对波动的降温期,在其内包括若干个由干冷到暖湿或由暖湿到干冷的气候变化亚期。      

黄县盆地早第三纪海侵湖环境及聚煤作用

黄县盆地早第三纪黄县组的沉积环境,存在两种不同的认识,一种认为属内陆淡水湖泊沉积,另一种认为是滨海泻湖沉积。本文采用盆地分析的基本原理和方法,对黄县盆地的沉积体系与相构成进行了研究。结果表明,黄县盆地早第三纪为地处近海的海侵湖环境,盆地沉积体系的发育和配置受海水侵入及盆缘断裂的共同影响,呈现规律性展布,聚煤作用发生于海侵后的湖泊作用加强阶段。聚煤作用的有利部位为扇三角洲与水下扇前缘的淤浅湖泊区。      

松辽盆地东北缘白垩系砂岩型铀矿成矿条件与找矿方向

通过松辽盆地东北缘蚀源区铀源条件、中生代构造演化、白垩系沉积建造研究,结合石油部门地震连井剖面等资料,综合分析了松辽盆地东北部砂岩型铀矿的成矿条件研究,认为盆缘的富铀花岗岩体提供了丰富的铀源,中生代后期反转构造形成的剥蚀天窗为含铀含氧水的渗入渗出提供了通道.研究结果显示,松辽盆地东北部绥棱地区为最有利的砂岩型铀矿找矿部位,主要找矿目标层为上白垩统泉头组兼顾浅部姚家组,找矿类型为层间氧化带型.     

松辽盆地东北缘白垩系砂岩型铀矿成矿条件与找矿方向

通过松辽盆地东北缘蚀源区铀源条件、中生代构造演化、白垩系沉积建造研究，结合石油部门地震连井剖面等资料，综合分析了松辽盆地东北部砂岩型铀矿的成矿条件研究，认为盆缘的富铀花岗岩体提供了丰富的铀源，中生代后期反转构造形成的剥蚀天窗为含铀含氧水的渗入渗出提供了通道.研究结果显示，松辽盆地东北部绥棱地区为最有利的砂岩型铀矿找矿部位，主要找矿目标层为上白垩统泉头组兼顾浅部姚家组，找矿类型为层间氧化带型.     

松辽盆地白垩纪沉积特征

松辽盆地晚侏罗世岩石圈破裂后,玄武岩浆喷溢,在白垩纪,盆地经历了裂前成穹、拉张破裂、断陷、断陷转向坳陷、坳陷和萎缩等6个地质演化阶段(图10),盆地中充填了厚近万米的陆相沉积。各演化阶段具有不同的沉积序列。早白垩世沙河子组至营城组时期,为断陷盆地发育阶段,形成火山岩-冲积扇-扇三角洲-湖泊(夹阵发型浊积岩)-沼泽相的序列;早白垩世登娄库组时期,盆地为从断陷向坳陷转化阶段,形成冲泛平原-湖泊相为主的序列;早白垩世泉头组-晚白垩世嫩江组时期,盆地为坳陷活动阶段,形成了冲泛平原-三角洲-湖泊(夹稳定型浊积岩)相;而晚白垩世四方台组-明水组时期,盆地进入萎缩阶段,再度出现以冲泛平原-冲积扇及小型残存湖泊沉积为主的沉积序列。这一垂向上的沉积序列,充分显示出夭折大陆裂谷的沉积特征。有许多事实说明在盆地发展的坳陷阶段发生过两次大的湖侵,且与全球海平面上升同步,导致湖与海沟通。