宁夏固原古近系寺口子组砂岩成因探讨

宁夏固原寺口子组砂岩是中国古近纪内陆古环境研究的重要载体。通过岩性、沉积构造、石英颗粒表面微结构和粒度分布特征研究,对其成因进行了深入探讨。结果表明,古近系寺口子组砂岩由3个成因段构成:段Ⅰ为河流相沉积;段Ⅱ,即砂岩主体,为典型风成砂岩,沉积环境为风成沙丘和丘间地;段Ⅲ,初步推断其为湖相沉积。结合中国古近纪气候背景、研究区域地形条件及古风向,推断寺口子组砂岩主体风成沉积为行星风系控制下的沙漠沉积。     

六盘山北部寺口子砂岩研究现状、问题及意义

古近纪内陆古环境重建是我国第四纪和新生代地质研究面临的前沿课题。位于青藏高原东北缘六盘山北部,作为著名寺口子组的正层型剖面,寺口子砂岩剖面是该期内陆环境变化重建的一个理想剖面。但其成因认识尚存在水成与风成两大分歧,以致其时代、成因、环境等一系列问题尚无定论。前人研究的基础上,通过对寺口子剖面进行野外调查与研究,进一步厘定沉积时代,澄清沉积特征,揭示成因类型,恢复沉积过程,重建其古地理环境与演变过程,并与区域及全球有关地质环境及古气候事件记录进行对比,探讨其对全球气候环境演变的响应机理,有助于解决该地层的成因与环境问题,有望建立一个典型古近纪内陆沉积剖面,促进中国内陆古近系记录及其古环境研究,并为青藏高原隆升—季风变迁—沙漠演化等耦合机制研究提供新的证据,同时,对类似砂岩地层的研究具有一定的推动作用。     

青藏高原东缘盐源盆地古近纪风成沙丘及其古地理意义*

盐源盆地始新世丽江组沉积时期发育了一套具大型高角度交错层理的红色砂岩,其确切成因对于厘定青藏高原东缘古近纪古地理格局、恢复东亚新生代干旱带与古气候演化过程具有重要意义。文中通过对盐源盆地始新统丽江组红色砂岩的沉积特征进行系统分析,证明该套砂岩的岩性、粒度分布、石英颗粒表面特征与沉积构造等明显不同于水成沉积,而与典型风成沙丘相应特征完全一致,表明其为风成沙丘沉积。结合古近纪研究区的古气候条件、大气环流样式与大地构造背景,笔者进一步推断盐源盆地始新世风成沙丘可能沉积于中国古近纪干旱带内的沙漠环境。根据目前相关研究资料,确认青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪风成沙丘富集带。     

云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征及其古气候意义

本文通过野外剖面的观察和实测,室内薄片鉴定、阴极发光分析、粒度分析、扫描电镜及能谱测试分析,研究了云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征,详细了解了风成砂岩的发育特征,以期为研究区白垩纪古气候研究提供新的资料,为我国钾盐勘探提供一定的地质依据和新的思路。研究结果表明:1研究区曼岗组主要出露一套中—细粒石英砂岩、岩屑石英砂岩,发育中—大型交错层理、平行层理,碎屑颗粒分选中等-好,以次圆状-圆状为主,孔隙不发育,杂基含量少;2曼岗组中段发育具平行层理的石英砂岩,粒度分布呈双众数,带状分布,石英颗粒为浑圆状,颗粒表面见Fe、Mn质薄膜,颗粒表面具明显的碟形坑等特征,属于典型的风成砂岩,初步判定其沉积环境为风成沙丘和丘间沉积;3景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩,整体表现为干热型气候,曼岗组中段为丘间沉积,曼岗组上段和下段为沙丘沉积。其在搬运沉积成岩过程中经历了强烈的物理、化学风化作用,整体表现为氧化环境,风力较大,风速稳定,持续时间长。此外,可能还经历了一段时期的湿润性气候环境,这可能与大气降水、大气环流带的迁移,以及白垩纪海侵作用等有关。     

宁南盆地古近纪沉积岩地球化学特征对沉积环境的反映

沉积物元素地球化学特征是盆地沉积环境变化的响应。通过分析沉积岩的微量元素和稀土元素含量变化特征,研究了宁南盆地古近纪气候条件、古盐度和氧化还原环境。Cu、Cs质量分数变化以及Rb/Sr比值、Sr/Cu比值特征,揭示寺口子组沉积时期至少存在一期由潮湿-干旱转变的气候事件,从寺口子组沉积末期到清水营组沉积初期,古气候由干旱变为潮湿。Sr/Ba比值和B/Ga比值反映清水营组沉积水体盐度与寺口子组相差不大,仅在石峡口水库处古盐度值极大,其他地区略有减小。寺口子组沉积过程中,水体盐度有所增加。氧化还原指标V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)、δU、δCe、Ce/La和Ce_(anom)以及氧化还原敏感元素V、U、Ni、Zn和Cr的质量分数变化指示清水营组沉积时期水体氧含量整体小于寺口子组沉积时期。寺口子组沉积环境以氧化环境为主,清水营组沉积水体为氧-贫氧环境。     

鄂尔多斯盆地风成含铀岩系的识别——以XX井为例

本文以XX井为例,通过详细的岩心观察和描述,结合岩石薄片鉴定、扫描电镜观察及粒度分析等方法,对鄂尔多斯盆地西南部工业含铀岩系下白垩统洛河组开展了系统的沉积学研究。在洛河组中共识别出风成沙漠(下段)和洪泛河流(上段)2种沉积相,风成沙漠沉积相又分为沙丘、沙丘间、沙席、旱谷4种亚相,洪泛河流沉积相又分为河床和堤岸2种亚相。洛河组下段砂岩段主要由红色、黄色、灰绿色粗-细砂岩组成,矿物成分以石英为主,佐以少量岩屑(沉积岩屑)和长石(微斜长石、条纹长石),砂粒干净、明亮,含较少胶结物与杂基,成分成熟度较高;以中-细砂为主,粒径范围在2.2～3Φ之间,次棱角-次圆状;粒度概率累积曲线显示以跳跃搬运组分为主体,伴随有少量悬浮搬运组分,粒度分选性好,结构成熟度高。沉积构造广泛发育大型高角度交错层理、平行层理和波状层理等;层内可见呈舌形向上或向下尖灭的垮塌层,具有逆粒序的风成沙波层以及形似暗色条纹的条纹层等特殊风成沉积构造。砂岩颗粒表面具有一系列碟型和新月型撞击坑、麻坑、化学溶蚀与沉淀以及沙漠漆等现象。将洛河组下段砂岩与典型河流相砂岩、风成砂岩进行对比,表明鄂尔多斯盆地西南部洛河组下段含铀砂岩符合典型风成砂岩的特征。该风成含铀岩系的发现为国际上砂岩型铀矿增添了新的类型,为中国北方铀矿勘探拓展了找矿空间和找矿潜力,为砂岩型铀矿的进一步勘探提供了新思路。     

宁夏同心地区古近纪-新近纪沉积岩地球化学特征及意义

为研究宁南盆地北部同心地区古近纪-新近纪时期的沉积环境、构造背景及古气候特征,采集了该区的砂岩、泥岩地层样品进行主、微量和稀土元素分析。结果显示,研究区古近系-新近系均为初次旋回的沉积物,其物源区具有较弱的风化作用,物源为长英质或富含石英质沉积岩,源岩的大地构造背景为被动大陆边缘。整个古近纪-新近纪期间,该区沉积环境均为氧化环境,沉积水体为较高盐度的半咸水-咸水;寺口子组及干河沟组时期为湿润气候区域,清水营组和彰恩堡组时期为干旱气候区域。     

江陵凹陷富钾硼锂卤水砂岩储层特征研究①

江陵凹陷古近系液态型卤水矿床蕴藏着丰富的钾锂硼等资源。砂岩是一种重要的储层岩性,而该盆地上白垩统发育厚层的风成砂岩沉积,是否能作为潜在储层是值得关注的问题。以江汉盆地江陵凹陷西北缘的宜昌红花套镇、猇亭和当阳市远安县等地区的露头为研究对象,结合凹陷内白垩系红花套组钻井岩心分析,并与始新统新沟嘴组下段砂岩岩心物性进行对比,研究发现白垩系红花套组风成砂岩分选好,磨圆度高,属中孔低渗储层,与新沟嘴组下段砂岩物性相似。由此可见,江陵凹陷白垩纪的风成砂岩是江陵地区下一步探索富含钾、锂、硼等元素卤水的重要目地层位。     

湖南衡阳盆地东缘白垩系风成沉积的发现及其古环境意义

首次报道了湘中南衡阳盆地东缘上白垩统红花套组中的风成沉积,重新认识了该地区晚白垩世时期的古地理环境。研究区红花套组主要出露一套紫红色块状中-细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩,普遍见指示风成沙漠环境的巨型板状、楔状交错层理、双向交错层理、平行层理以及典型的风棱石;镜下不含泥质、云母等悬移组分,电镜下可见碟形坑、新月形撞击坑、上翻（平坦）节理片等,综合分析后确认该套砂岩为风成沉积。该套风成砂岩具有重要的古环境意义:风成砂岩的发现,指示该时期为干热气候,沙漠化、盐湖化明显,食物的短缺可能导致衡阳盆地一带恐龙的迁徙;依据沙丘前积纹层倾向特征,恢复了湘中南乃至湖南地区的地表风带特征,为佐证衡阳盆地与其周缘红盆相连通提供一种新的依据。该发现为湖南省的风成沉积领域提供了宝贵的研究材料。     

粤北丹霞盆地晚白垩世丹霞组沉积相及古气候意义

粤北丹霞山作为世界自然遗产"中国丹霞"的典型代表,在地貌方面已经积累了丰富的研究成果,但是对丹霞地貌成景地层(晚白垩世红层)的沉积环境和古气候的研究较少。通过对巴寨剖面丹霞组的野外观测、砾石统计、室内砂岩样品薄片鉴定及粒度分析,进行详细的沉积相研究。巴寨剖面丹霞组出露巴寨段和锦石岩段,前者以砾岩为主,发育粒序层理及平行层理、底侵蚀面、叠瓦状构造等,而后者以发育大型交错层理的风成砂岩夹古土壤为特征。在盆地其他位置,可见丹霞组白寨顶段砾岩地层。研究结果表明,在巴寨剖面的晚白垩世丹霞组红层中,可以识别出正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、无沉积构造砾岩、大型交错层理风成砂岩、中—薄层砂岩、古土壤7种岩相。巴寨段砾石大小主要为0.5～9.5 cm,成分以脉石英、石英砂岩及砖红色砂岩为主。锦石岩段砂岩粒径为0.03～0.5 mm,分选性好,以跳跃组分为主,指示风成环境。丹霞组从巴寨段到锦石岩段沉积物粒度变细、沉积速率由快变慢,指示了由河流主导的冲积扇沉积体系向沙漠沉积体系的转变,反映了古气候向干热变化,锦石岩段的风成砂岩可能与东亚中纬度地区晚白垩世Campanian期古气候广泛的干旱化有关。丹霞组沉积末期(白寨顶段),古气候条件再次变湿,降水增加,河流将粗粒碎屑物再次搬运到盆地发生沉积,新的冲积扇叠覆在锦石岩段风成砂岩—古土壤序列之上。     

Petrography and geochemistry of the Paleogene sandstones from the Ningnan Basin,NW China: implications for provenance,weathering and tectonic setting

Petrographical and geochemical characteristics of the Paleogene sandstones in the Ningnan Basin, NW China, were studied by analyzing thin sections and major, trace, and rare earth element (REE) compositions. The sandstones of the Sikouzi and Qingshuiying formations are sublitharenite to feldspathic litharenite and characterized by low-medium compositional and textural maturity. Petrographic provenance study indicates a quartzose-recycled provenance with higher concentration of Zr in the Qingshuiying Formation. Depositional environment of the Sikouzi and Qingshuiying sandstones was mainly oxic as evidenced by lower values of δEu, δCe, V/Cr, Ni/Co, U/Th, and δU. The Chemical Index of Weathering (CIW’) and the Th/U ratios (av. 3.3 and 3.54) reveal weak and moderate weathering history in the source area. The Zr, Nb, Y, Th, and U concentrations in the Qingshuiying Formation are comparable to upper continental crust (UCC) values and the negative Eu anomalies support contribution from a felsic source. However, a significantly larger range of Ce anomalies in the Sikouzi Formation also reveals mixing of felsic and mafic/ultramafic source terrains. The petrology and geochemistry analyses of the Sikouzi sandstones imply that the provenance was mainly derived from diabase in Xiang Shan and lower Cretaceous strata in the study area whereas the Qingshuiying sandstones were derived from the granites in the southern part of Liupan Shan, which means that the northeastward expansion of the Tibetan Plateau did not make the Liupan Shan a high relief during Paleogene. The present study has let to document the origin of the Ningnan Basin that was formed during the late phase of Ordos Basin reformation, along with the other synchronous peripheral fault-bounded basins of the Ordos Basin, and was not related to the northeastern extrusion of Tibetan Plateau.     

山东峡山湖东岸现代滩坝沉积模式及控制因素*

滩坝作为发育于滨岸带非常重要的沉积储集层类型之一,已成为隐蔽油气藏勘探的目标。为进一步明确峡山湖东岸滨浅湖滩坝沉积模式,以现代沉积考察为基础,结合探地雷达技术和粒度分析资料,对东岸研究区滩坝砂体的沉积特征以及控制因素进行详细分析。结果表明: 峡山湖东岸主要发育风成沙丘及滩坝2种沉积体系。早期风成沉积物以发育连续性好的大型板状交错层理细砂为主,分选较好,粒度概率曲线以两段式为特征;滩坝沉积物以发育连续性差的板状交错层理、平行层理中砂为主,主要为反粒序或者复合粒序,具冲刷构造,岩性较混杂并以砂泥薄互层为特征,发育大量植物根系,粒度概率曲线以三段式为主,跳跃组分分为2段,分选较好。探地雷达资料表明研究区下部主要以厚层层状反射结构砂体为主,与风成沙丘沉积反射特征较为一致,环境敏感粒度组分对滩坝沉积较强的水动力作用有较好的指示。总体上,风力作用控制了风成砂体的沉积发育并且改变了古地貌条件,风浪作用冲刷改造了早期砂体,为滩坝的发育提供了物源,控制了滩坝发育的规模和地理位置,可概括为“风运—湖改”滩坝沉积模式,可为滩坝体系的识别和有利储集层预测提供指导。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩地球化学与物源区特征:以靖边县龙洲乡露头为例

通过镜下观察,岩石常量元素、稀土微量元素含量测定等手段对鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩进行实验分析,研究其地球化学和物源区特征。确定洛河组风成砂岩地球化学岩石类型为长石砂岩和亚长石砂岩,沉积物的成熟度较高;物源区为被动大陆边缘构造背景占主导地位的再旋回造山带,并含有大陆岛弧的特性;沉积物母岩为变质岩、沉积岩,并含少量的酸性、中基性岩浆岩;物源区气候寒冷干旱,为氧化环境,化学风化程度低。     

冀中饶阳凹陷蠡县斜坡北段古近系沙河街组沉积相及成藏有利区带

通过沉积环境、沉积特征、测井相和地震相等综合分析,认为蠡县斜坡北部主要目的层段古近系沙河街组沙一下段、沙二段及沙三上段发育退积式扇三角洲、辫状河和进积式辫状河三角洲3种沉积相类型。研究结果表明,蠡县斜坡北部沙一下段半环形扇三角洲前缘相带、沙二段河流相分流河道的主体部位及沙三上段辫状河三角洲各期分流河道的边缘相带砂体,是油气藏的主要储集体,其储集物性良好,加上良好的烃源岩层和有利的盖层,具有形成油气藏的优越条件,因此是下一步油藏勘探的重点,其中沙三段将是圈闭优选的主要突破口。     

黄河口凹陷A区古近系沙河街组三段沉积相

通过岩心观察描述和沉积相分析,结合地震、测井、录井、分析化验资料综合分析结果表明：黄河口凹陷A区沙河街组三段发育扇三角洲相、湖底扇相和湖泊相。沙三段下亚段沉积相特征在沙三段沉积时期具有代表性。沙三段下亚段主要储层沉积相类型为扇三角洲相和湖底扇相。扇三角洲相划分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲3个亚相。扇三角洲平原亚相由泥石流和水道沉积组成。扇三角洲前缘亚相由近端坝和远端坝沉积组成。湖底扇相可分为内扇、中扇和外扇3个亚相。内扇主要由滑塌堆积和碎屑流沉积组成,中扇主要由碎屑流和浊流沉积组成,外扇主要由浊流沉积组成。沙三段下亚段沉积时期,沉积相的平面展布具有一定的规律性,表现为：靠近南部盆缘断裂发育扇三角洲相,向湖方向发育湖底扇相,向北逐渐过渡为湖泊相。沙三段下亚段沉积时期,盆地明显为南陡北缓的箕状断陷湖盆,陡坡带活动盆缘断裂控制了扇三角洲相的分布。     

柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统-下白垩统风成砂的发现及其意义*

本次研究在柴达木盆地旺尕秀地区上侏罗统红水沟组上覆地层中,首次发现了风成沉积。地层主体为一套棕黄色细-中砂岩,由分选、磨圆好的石英砂组成;扫描电镜下可见风成砂特有的碟形撞击坑和新月形撞击坑等特征;层内普遍发育风成大型高角度板状交错层理,层系厚度巨大,风成沙丘前积层特征明显;发育液化作用产生的牵引褶曲、倒转褶曲等常见的风成沙丘同沉积变形构造。根据岩性和沉积构造特征共在地层中识别出4种沉积亚相: 沙丘亚相、丘间亚相、旱谷亚相和沙漠湖亚相,其中沙丘亚相以风成大型交错层理为显著特征,丘间、旱谷和沙漠湖亚相则以水成沉积为主。风成砂沉积的存在丰富了柴达木盆地中生代的沉积类型,为区域地层对比及西北地区晚中生代古气候和古环境研究提供了新的证据和材料。     

渤海湾盆地渤南洼陷古近系沙河街组三段沉积相的GIS辨析

渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷的主要含油层系为古近系沙河街组三段,目前关于该段沉积相类型的认识分歧很大。应用地理信息系统ArcView GIS 3.2 a的空间分析功能,求取了沙三段各砂层组的沉积表面坡度。9砂层组沉积时的坡度多为1.5°～3.5°,紧邻孤岛凸起处坡度可达3.5°～5°;而5砂层组沉积时的坡度则几乎全部小于1.8°。综合考虑5砂层组、9砂层组的代表性和盆地沉积构造背景、储集层砂体外围泥岩的沉积特征、纵向上的沉积组合关系、储集层砂体平面展布形态及其自身的沉积学特征,认为渤南洼陷沙三段主要的储集层砂体应为辫状河三角洲沉积,仅最下部9砂层组的储集层砂体为深水湖泊重力流沉积。