陆相坳陷湖盆沉积对深时古气候的响应信号:以准噶尔盆地西北缘安集海河组为例

"深时"古气候研究范围为前第四纪地质记录,目的在于为未来气候预测提供依据.准噶尔盆地西北缘安集海河组沉积期,研究区处于早古近纪极热气候(PETM)时期,由于其温室气体排放与当前工业废气排放水平相当,对于全球变化以及地球系统科学研究具有重要意义,一直以来都是古近纪气候研究的热点.准噶尔盆地西北缘在早古近纪沉积期发育大范围...     

鄂尔多斯盆地纸坊组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义

沉积岩中的微量元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。鄂尔多斯盆地纸坊组是三叠系具有油气显示的新层系,其古气候及古水体环境对于恢复该时期盆地沉积格局、重建古地理及成藏研究具有重要意义。采用ICP-MS对鄂尔多斯盆地纸坊组剖面及岩芯21件泥岩及粉砂岩样品进行了微量元素测试,选择对沉积环境介质较为敏感的锶（Sr）、钡（Ba）、钍（Th）、铀（U）、钒（V）、镍（Ni）、钴（Co）等元素作为判别指标,并结合沉积学标志及孢粉分析,对鄂尔多斯盆地纸坊组沉积环境及古气候特征进行研究。结果表明:通过Li、Sr、Ni、Ga含量及Sr/Ba值判别研究区为淡水-微咸水沉积环境;U/Th值分布在0.09~0.38,δU值分布在0.43~1.07,V/（V+Ni）值分布在0.69~0.89,V/Cr值分布在0.87~5.57、Ni/Co值分布在1.21~2.93,指示水体分层不强的氧化-弱还原过渡环境;纸坊组水体深度平均深度小于30 m,大型"汇水"湖泊尚未形成;Sr/Cu比值在0.85~16.7之间,大部分小于10,仅个别值大于10,表明纸坊组古气候已由和尚沟组干热气候趋于温暖气候。     

松辽盆地南部油页岩微量元素特征及其成矿期古环境恢复

油页岩成矿期的古环境控制着油页岩有机质类型与丰度,而油页岩的有机质类型和丰度对于研究油页岩成因及富集规律具有重要的意义.松辽盆地南部含油页岩层段总体为深湖-半深湖相稳定沉积,微量元素特征对古环境的变化敏感,可利用油页岩微量元素含量的测试及其比值分析的方法恢复油页岩成矿期的古环境.通过对松辽盆地南部油页岩样品中20余种微量元素含量的测试及其比值的分析,恢复了青山口组与嫩江组油页岩成矿期的古环境.研究结果表明,油页岩成矿期的古气候为温暖湿润-半湿润半干热的气候,水介质为微咸水-半咸水的还原环境.青山口期相对嫩江期气候和盐度变化较稳定,气候略为干热,盐度也略高.     

华北板块南缘六盘山盆地固参1井马东山组泥页岩段古沉积环境研究

以六盘山盆地固参1井白垩系马东山组泥页岩段为研究对象,通过元素地球化学测试分析,采用CaO/(MgO·Al2O3)、Sr/Cu、Rb/Sr、Sr /Ba、Sr丰度、Th/U、 V/Cr、V/(V+Ni)、Fe/Mn和(Al＋Fe)/（Ca＋Mg）等一系列古气候、古盐度、古氧化还原条件和古水深判别指标,对固参1井马东山组泥页岩沉积古环境进行探讨。结果表明：马东山组泥页岩沉积时期总体为年平均古气温应大于15℃的温暖潮湿气候,水体为半深湖—滨浅湖的半咸水—咸水环境,沉积物是在贫养—厌氧环境中形成的。古气候、古盐度、古氧化还原条件及古水深在垂向上存在3个相对变化的旋回,且古气候与古水深、古还原条件呈正相关性,与盐度呈负相关性。适宜的古水深、较强的还原条件,稳定匮乏的碎屑供给等古环境因素相对变化的3个旋回共同控制了马东山组泥岩、页岩、钙质泥岩、泥灰岩组合的非均质的页岩油气储层。     

东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析

东濮凹陷北部沙三中亚段广泛发育盐岩和烃源岩,这两个看似不能共存的物质却在这里互层共生。该时期研究区沉积特征为多盐韵律与多层烃源岩互层共生、连续沉积,单个盐韵律厚度从几米到十几米,烃源岩有机质丰度高、类型好。平面上,两者在湖盆沉积沉降中心共生;垂向上,高有机质丰度、好干酪根类型与高盐度地层具有较好的对应关系。因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象。通过岩石学、古生物学以及Sr/Ba、B/Ga、(V+Ni+Mn)、Fe/Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、V/(V+Ni)、稀土元素含量和氯同位素等方法对凹陷北部沙三中亚段的沉积环境进行研究。结果表明,凹陷北部沙三中亚段为深水沉积的还原环境,古盐度较高,达到半咸水-咸水沉积;微量元素和孢粉化石特征表明研究区沙三中亚段为温暖潮湿的环境。     

沉积盆地物质来源综合研究——以南堡老第三纪亚断陷盆地为例

重矿物分析对于判断沉积盆地的物源方向和物源区的母岩性质是有效的,但具有局限性:①对无重矿物或者仅能提供极少量重矿物的母岩判别力较差;②它不能准确判断物源区沉积物的主要运移通道。因此,进行盆地物源分析还需要重视综合研究,即①通过重矿物的矿物学、重矿物组合研究,判断物源区的母岩类型,推测母岩岩性演化;②通过沉积岩矿物成分与结构研究,判别物源区是否存在重矿物无法辨认的母岩类型和沉积物的搬运距离;③通过沉积体系分析,尤其是砂分散体系的编图,能有效地判断物源区的方位和圈定各物源的具体影响范围;④利用古构造图判别物源区的主要沉积物运移通道及其方位;⑤编制沉积盆地一物源区古环境图,以此来弥补重矿物分析物源所带来的缺陷。     

沉积区－剥蚀区古地貌一体化恢复及古水系研究:以渤海湾盆地辽东东地区馆陶组为例

古地貌是控制古水系、沉积体系的关键因素之一.以渤海湾盆地渤中坳陷东部的辽东东地区中新世馆陶组为例,对馆陶组的沉积区和剥蚀区分别开展了基于残余地层厚度法和印模法的古地貌恢复,以增进对研究区古水系、源－汇系统的整体认识,为其物源体系、沉积环境、砂体分布的预测提供科学依据.两种方法的古地貌及古水系恢复结果对比研究表明,基于残余地层厚度法的沉积区古地貌恢复结果适用于目的层沉积区古水系的恢复;而基于印模法的沉积区－剥蚀区一体化的古地貌恢复结果实现了剥蚀区、沉积区古水系的统一解释.沉积区－剥蚀区一体化的古地貌恢复弥补了基于沉积区古地貌的古水系恢复中难以判断"源－汇体系"中源区古水系分布及从源到汇古水系派生关系的局限性.      

炭山地区延安组下部泥质岩元素地球化学特征及其地质意义——以固油-1井为例

炭山地区的沉积背景归属长时间存在争议,前人将其划分为山间盆地,与鄂尔多斯盆地相对独立。本次研究采集固油-1油页岩调查钻孔所获延安组下部泥质岩岩心样品,通过微量元素、稀土元素以及稀散元素的分析测试,恢复了延安组下部沉积水体环境、古盐度、氧化还原条件,同时通过对比研究证实了炭山地区延安组沉积物源除来自于基底沉积地层以外,还有南华山—西华山一带早古生代花岗岩和长城系海原岩群的物源供给,印证了炭山地区沉积范围较广,推测其为鄂尔多斯盆地的一部分,并且在六盘山盆地内部可能赋存有厚层延安组。     

准噶尔盆地西北缘辫状河沉积模式探讨——以七区下侏罗统八道湾组辫状河沉积为例

准噶尔盆地西北缘下侏罗统下部地层主要发育辫状河沉积。以新疆油田七区下侏罗统八道湾组为例,以岩芯观察为基础,综合利用薄片鉴定、分析化验以及测井解释等资料,分析认为该区辫状河的沉积鉴别标志为：岩石类型比较单一;岩石成分复杂,成熟度较低,局部常见富集成层的碳屑;沉积构造丰富,具有＂二元结构＂;砂体具有＂泛连通体＂结构等。在此基础上,进一步从颜色、岩性、粒度、沉积构造和测井曲线特征等方面剖析了河床滞留、心滩和泛滥平原等微相的沉积特征,并结合沉积微相的空间分布规律,探讨了研究区的辫状河沉积模式。该研究成果对油田的滚动勘探和开发调整都具有重要意义。     

陆相坳陷盆地边缘沉积区古地貌恢复:以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组为例

常用的古地貌恢复方法侧重于利用地层厚度反映古地貌形态,而忽略沉积前由于盆地差异沉降导致地层厚度反映古地貌的不准确性。笔者以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组沉积前古地貌恢复为例,提出一种沉积趋势校正的新方法。百口泉组沉积前为一种陆缘剥蚀区—过渡区—沉积区背景下的冲积扇—扇三角洲陆—湖相逐渐过渡的沉积体系,以地层厚度反映的古地貌形态能较好地刻画湖盆水下部分,较难合理地刻画陆上的古地貌特征。结合研究区资料情况,优选残余厚度法和地震层拉平法开展古地貌恢复工作。首先获取三叠系百口泉组地层真厚度,经过压实、古水深校正之后,对陆上部分的古地貌进行沉积趋势校正。校正后的古地貌较前人研究结果更加合理,对准噶尔陆相坳陷盆地的复杂源-汇沉积体系分析的指导更加准确。     

囊谦古近纪盆地砂岩地球化学特征及其对物源和沉积环境的指示作用

砂岩地球化学特征对物质来源、古气候和沉积环境具有十分重要的示踪和指示作用。通过分析砂岩的微量元素和稀土元素含量的变化,研究了囊谦盆地沉积环境、古气候及物源特征。结果表明:囊谦古近纪盆地的古环境为气候干旱炎热、氧化环境;微量元素中的深源元素低于地壳粘土岩中的平均值,说明物源为陆源物质,而陆源元素则与地壳粘土岩中的平均值相当,反映沉积速度快;砂岩的REE北美页岩和球粒陨石标准化配分模式表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损但变化平缓,反映典型的沉积成因特征;Th/Sc、Th/U、La/Th元素比值和La/Sc-Co/Th、Th-Hf-Co、La/Yb-∑REE以及砂岩函数判别图解显示囊谦古近纪盆地碎屑岩物源具有多样性,主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为沉积岩、酸性火山岩和拉斑玄武岩的混合。     

泌阳凹陷核桃园组微量元素演化特征及其古气候意义

泌阳凹陷下第三系核桃园组总体上表现为一个大的湖退体系，而其中的微量元素含量及有关元素比值却呈现出细微而明显的旋回变化特征。本文依据泥岩、页岩和碳酸盐岩中Ｔｉ、Ｓｒ、Ｂａ等十六种微量元素含量及Ｓｒ/Ｂａ、Ｆｅ/Ｍｎ、Ｓｒ/Ｃｕ等七种比值的变化特征，结合古盐度及岩相资料，对核桃园组沉积时的古气候作了系统的研究，基本上分出了温暖潮湿、干湿交替、炎热干旱、温热半干旱四类较为特征的古气候类型，以期为油气勘探提供依据。     

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境,采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m（Cu）/m（Zn）、m（Sr）/m（Cu）和m（Sr）/m（Ba）比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明：石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征;石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境;砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境;灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式,并将其划分为2个阶段,第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积,沉积出石膏、灰岩和膏泥;第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境,沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关,同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。     

抚顺盆地始新统计军屯组微量元素特征及油页岩的有利成矿条件

通过剖面上样品的无机地球化学元素分析,对始新统计军屯组微量元素特征进行了研究,并据此探讨了计军屯组油页岩的有利成矿条件。计军屯组贫矿段和富矿段Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为2.30、0.63、0.20、1.07和3.41、0.43、0.34、1.50,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了计军屯组形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境;西露天组Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为24.63、0.14、1.25、3.90,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了西露天组形成于干旱炎热气候和半咸水—咸水环境。古气候和古盐度的元素地球化学参数Sr/Cu、Rb/Sr和Sr/Ba的相关关系以及西露天组碳酸盐岩碳、氧同位素的相关关系,指示了研究区计军屯组富矿段和西露天组沉积时古气候是湖泊古盐度的主要控制因素,并且古湖泊较为封闭。研究区计军屯组高品质油页岩形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境。温暖湿润气候和封闭型古湖泊可能是形成研究区高品位油页岩的有利条件。     

微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例

以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世样品中微量元素测试结果为基础,选用对沉积介质环境反映比较敏感的锶(Sr)、铜(Cu)、钡(Ba)、铀(U)、钛(Ti)、钒(V)、镍(Ni)等微量元素指标,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世的沉积介质环境。结果表明,鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世延长组长9-长7期基本为温湿气候且变得越来越温暖潮湿;长9-长7期为微咸水相的淡水环境,长7期盐度含量略有增加;长9、长8期水体的氧化还原条件比较正常,长7期变为厌氧环境;长9-长7期垂向上水体分层不强。     

坳陷湖盆古地貌对沉积体系的控制作用 ——以准噶尔盆地中部侏罗系三工河组二段一砂组为例

为了明确坳陷湖盆古地貌对沉积体系的控制作用，认识沉积体系展布规律，优选下一步勘探领域，以准噶尔盆地中部侏罗系三工河组二段为例，采用地层厚度法恢复了古地貌，细化了古地貌单元，并通过岩芯观察，识别了沉积微相，在此基础上，通过古地貌单元与沉积微相叠合分析，提出了坳陷湖盆沉积期古地貌对沉积体系、沉积微相和岩性圈闭的形成具有重要的控制作用。研究结果表明：准噶尔盆地中部三工河期为隆凹相间的古地貌格局，具有水下古低凸、水下古沟槽、古坡折和水下古平台等4类古地貌单元，发育湖泊-三角洲沉积体系，可进一步识别出水下分流河道、分流间湾、席状砂和砂质碎屑流微相。水下古沟槽充填水下分流河道微相砂体，水下古低凸主体部位发育分流间湾相泥岩，古坡折之下的水下古平台发育砂质碎屑流砂体。水下古低凸翼部发育的水下分流河道砂体向低凸方向超覆尖灭，水下古平台发育的砂质碎屑流砂体呈“泥包砂”结构，储层性质较优，岩性圈闭条件好，成藏条件优越，为下一步最有利勘探领域。     

元素地球化学特征在识别碳酸盐岩层序界面中的应用——以冀北坳陷中元古界高于庄组为例

元素是组成岩石矿物的基本单元,它们对环境的变化极为敏感。地层中元素的分配及比值变化、组合都在一定程度上纪录着古沉积环境的演化历程,这些对恢复古沉积环境,研究海相碳酸盐古盐度、海平面相对变化具有重要的指示意义。利用元素地球化学特征对冀北坳陷中元古界高于庄组层序地层单元进行研究,发现在古气候的影响下,古盐度、相对海平面变化与碳酸盐中的元素含量及有关元素比值呈现明显的旋回变化特征。其中Sr/Ba比值法与硼法判别精度相对较高,可以作为识别和划分碳酸盐岩层序界面的有效标志。     

东濮凹陷北部古近系沙三段地球化学特征及地质意义

沉积岩的微量元素和稀土元素蕴含了大量的地质信息,对研究物源区性质与沉积环境的重塑具有重要的指导意义。本文研究了渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组沙三段泥岩和盐岩的微量元素及稀土元素的地球化学特征。结果表明:微量元素Sr、Ba丰度高,其他Rb、V、Ni、Mn、Fe、Cr、Br等元素含量较低,多数微量元素含量比同类岩石克拉克值偏高;∑REE为47.1×10-6～268.02×10-6,平均值为181.55×10-6,接近于后太古宙页岩(PAAS)的平均值,高于大陆上地壳(UCC)平均值。轻稀土与重稀土总量的比值为7.96～11.46,平均值为9.71,其分配模式表现为轻稀土富集,重稀土相对亏损,整体特征为"右倾斜型",但重稀土元素为较平坦。铕(Eu)具有明显的亏损(0.48～0.70),铈(Ce)轻微亏损(0.89～0.97)。而盐岩样品中所含微量元素和稀土元素含量普遍很少。通过对样品中Sr/Cu、V/(V﹢Ni)、(La/Yb)N、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,总结出沙三段属于陆相沉积,处于还原、厌氧、咸水沉积环境;根据La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc源岩判别图解、Eu、δEu以及REE—La/Yb等组合特点,显示源岩主要为中酸性长英质岩石(花岗岩)和混合长英质岩/基性岩,古老沉积岩对其贡献不大,主要来自内黄隆起和鲁西隆起的碎屑物质。