大巴山地区早古生代黑色岩系岩相古地理及页岩气地质意义*

大巴山地区早古生代发育下寒武统水井沱组(巴山组—鲁家坪组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套黑色岩系。沉积学研究表明,2套黑色岩系均发育于扬子北缘被动大陆边缘盆地之上,早期快速海侵,沉积环境以深水陆棚为主,晚期随着海平面下降逐渐变为浅水陆棚沉积,局部发育滩礁沉积。早寒武世和晚奥陶世—早志留世,研究区均处于被动大陆边缘盆地,基底不平整,陆架边缘呈现多个小岛阻隔的古地理格局,但两者的形成机制却完全不同:早寒武世的构造格局沿袭了陡山沱期的地堑和地垒分布格局,地垒处表现为局部隆起或水下潜隆;晚奥陶世—早志留世的构造格局则与扬子板块向华北板块俯冲有关,是在扬子北缘被动大陆边缘基础上发育起来的前陆隆起。这种受限的滞留海域有利于形成厚度大、有机碳含量高(2%~6%)、脆性矿物含量高(40%~65%)的富有机质页岩,虽然其是页岩气勘探的有利目标层系,但仍需加强构造保存条件的研究。     

米仓山—大巴山地区赫兰特期岩相古地理及其页岩气地质意义

上扬子地区赫兰特期发育一套含赫兰特贝和达尔曼虫化石的独特的沉积单元,其沉积环境长期以来存在争议,还缺乏更为精细的沉积相时空变化研究。本文以米仓山—大巴山地区赫兰特期地层为研究目标,通过系统资料收集,野外详细观测和室内镜下分析等手段,采用“点-线-面”的岩相古地理分析方法,重建了研究区赫兰特期岩相古地理。剖面沉积相分析表明,观音桥段发育于不同沉积环境之中,因而具有不同的岩相特征,总体上为赫兰特期海平面下降的产物,但经历了不只一次的海平面升降变化,海退过程的沉积记录相对明显,海侵记录仅在盆地边缘或水下高地边缘有所响应。复原的岩相古地理显示,该时期呈现北西高、北东和南西低,中间多个水下高地的沉积古地理格局,这种格局有利于扬子克拉通盆地内形成优质的富有机质页岩;研究区内观音桥段沉积相主要以浅海陆棚相（浅水陆棚亚相）为主,局部发育孤立台地和碳酸盐缓坡,滨海相局限于盆地西北古陆边缘。页岩气勘探开发中,区内粉砂质泥岩、碳质泥岩发育的浅海陆棚相区为页岩气优质储集层和勘探有利区,但应尽量远离物源区和水下隆起区;白云岩、泥质灰岩发育的孤立台地和碳酸盐缓坡区,压裂过程中,应选择合适层位,尽可能压穿白云岩、泥质灰岩,连通五峰组—龙马溪组含气页岩段,提高页岩气产量。     

下扬子地区早古生代黑色岩系地球化学特征及其地质意义

下扬子地区早古生代发育3套重要的深水相黑色岩系,分别为下寒武统荷塘组和黄柏岭组、上奥陶统五峰组、下志留统高家边组和相当层位的霞乡组。27件样品的微量和稀土元素分析结果显示：此3套黑色岩系具有Li、Be、Rb、Ba、Cs、W、Th、U、Cd、Bi、Pb等元素富集,Sc、Sr,Cr、Cu、Ga、Co、Ni等元素亏损,稀土元素总量较高,轻重稀土分异明显和具负Eu异常等壳源物质特征;微量不活动元素含量和比值特征的构造环境判别表明,下扬子地区早古生代黑色岩系构造环境为大陆岛弧和活动大陆边缘,兼具被动大陆边缘特征;母岩以上地壳的再旋回沉积物和后太古宙地层沉积物为主,部分为未分异的太古宙地壳和玄武岩成分,源岩性质主要为安山岩、英安岩和沉积岩;沉积环境为缺氧的半深海、深海环境。在上述研究基础上,对物源的来源进行了探讨,认为物源主要来自江南造山带。     

内蒙古乌兰盖盆地早白垩世岩相古地理研究 及油气地质意义

乌兰盖盆地白垩系下统大磨拐河组可划分为冲积扇相、湖泊相、湖底扇相3种沉积相类型.以煤层作为等时对比标志层(煤层位于K1d2段),编制了乌兰盖盆地白垩系下统大磨拐河组K1d2-K1d4段地层厚度等值线图、最深煤层深度等值线图和砂泥比等值线图.研究结果表明:乌兰盖盆地中轴线地区在早白垩世时期存在2个深湖相区,这一地区是深色泥岩广泛分布的地区;紧邻深湖区逐渐过渡为灰绿色砂泥岩相的浅湖相带,地形坡度和缓,东南侧和西南侧坡度起伏大,其间发育有2个孤立、平行盆地边缘的浅湖相区;浅湖相区的间隔地带为滨湖相区,岩性主要为1套浅灰色砂岩夹砾岩的组合,盆地沉积物质来源于北部巴音宝力格古陆和南侧大兴安岭古陆.通过岩相古地理展布特征分析认为,乌兰盖盆地下白垩统大磨拐河组(K1d)生烃坳陷位于巴其北坳陷和高力罕坳陷的半深湖—深湖沉积区,该区地层沉积厚度大、范围广,是下一步油气地质调查和勘探的重要层位.     

贵州紫云地区早石炭世黑色岩系地球化学特征及油气地质意义

为了深入探讨贵州紫云地区早石炭世黑色岩系的沉积环境、海平面变化及有机质富集规律,笔者针对该地区早石炭世打屋坝组进行系统采样,重点进行元素地球化学和有机地球化学特征分析。通过结合研究区打屋坝组泥页岩δCe、δEu、V/(V+Ni)、Sr/Ba等值和前人研究成果进行分析,认为紫云-长顺一带早石炭世打屋坝组沉积环境为还原环境-弱氧化环境,沉积相为槽盆边缘斜坡相→槽盆相;通过分析研究区打屋坝组泥页岩稀土元素地球化学参数及TOC值的垂向变化,认为δCe值越小,δEu、ΣREE值越大,则海平面升高,水体越深,TOC值越高,有机质越富集,反之亦然。同时结合打屋坝组岩性的垂向变化,研究区早石炭世打屋坝组垂向上自下而上主要经历了海退-海进-海退的过程;根据δCe、δEu等值及ω(La)N/ω(Yb)N与ω(ΣREE)关系图解,认为研究区打屋坝组母岩主要为花岗岩与沉积岩的混合,推测物源来自于北东侧的雪峰山隆起区和北侧的黔中隆起区,沉积于被动大陆边缘;结合研究区打屋坝组泥页岩有机地球化学参数和黔紫页1井含气性、气测录井资料,认为研究区打屋坝组一段为优质页岩层段,具备良好的页岩气地质条件和勘探开发潜力,研究区南西部(侧)更有利于有机质富集,可作为下一步页岩气勘探工作方向。     

湘黔桂毗邻地区南华纪岩相古地理特征及地质意义

为了寻找连续完整且有研究价值的南华系剖面、推进南华系建系工作。本文依据对湘黔桂交界地区南华系主要剖面观察研究所获资料,以沉积岩相类型分析、分布特点为线索,划分出了12种沉积岩相类型,在此基础上反演南华纪各主要阶段古地理环境。得出:南华纪湘黔桂交界地区北西侧为古陆、南东侧为南华裂谷盆地,南华纪早晚两个冰期仅在古陆与盆地过渡的浅海地带,也就是现今的湘黔桂交界地区存在连续完整的沉积,连续完整的具研究价值的南华系剖面应在该区域寻找这一结论。     

中国早寒武世岩相古地理

本文中的中国主要指我国的大陆、海南岛及台湾等地区的陆地部分。本文由中国早寒武世早期及晚期的岩相古地理图2幅及相应的文字论述组成。这两幅岩相古地理图的最大特征是“两槽和三台相间分布”。两槽即天山北山蒙辽吉槽地和昆仑秦岭槽地,三台即准噶尔蒙兴槽地、塔里木柴达木华北台地和西藏华南台地。两个槽地与三个台地之间的界限是根据大地构造、地层、岩石、岩相等资料综合判断而定的,绝大部分是比较确切的,有的地方是推断的。天山北山槽地可分出次级岩相古地理单元,其他槽地的次级岩相古地理单元尚难以划分。在三个台地中,华南、华北和西北地区的研究程度较高,它们的次级岩相古地理单元的划分均有确切的定量资料和图件为依据,是定量的,而且还能把早寒武世早期和晚期的岩相古地理区分开;其他地区的研究程度较低,难以再划分次级古地理单元,其古地理图都只能是定性的。这种研究程度有差异的、定量和定性兼有的、全国范围的岩相古地理图,既反映笔者等的研究成果,也反映我国当前地质工作的研究程度,优缺兼有,实虚共存。敬请读者指教。     

四川地区早志留世岩相古地理

四川地区早志留世沉积岩系形成于晚奥陶世-早志留世的前陆盆地演化阶段。早志留世龙马溪期主要为局限的深水陆棚环境。小河坝期表现为浅水陆棚的扩展和深水陆棚的萎缩,沉积分异作用加剧,呈现出碳酸盐台地、浅水陆棚、深水陆棚共存的古地理格局。韩家店期主要为潮坪-浅水陆棚沉积。早志留世四川地区表现为沉积盆地充填变浅和海退式的演化趋势,具多物源的混合型陆棚沉积性质,沉积体系展布和沉积演化主要受包括黔中古隆起在内的前陆隆起带的NW方向扩展作用控制。有利储集体的发育主要取决于沉积环境,浅海砂坝和碳酸盐台地边缘相是有利的储集相带,如川东地区的“小河坝砂岩”和川南及川北地区发育的生物礁灰岩。     

黔南地区早石炭世黑色岩系地球化学特征与油气地质意义

通过长顺地区CY1井打屋坝组黑色岩系的元素及有机地球化学特征的综合研究,探讨了黔南地区早石炭世黑色岩系的形成环境及其油气地质意义。结果表明:研究区黑色岩系K2O和Al2O3质量分数相对较高,Mn O质量分数相对较低;Sr质量分数相对较高,其余微量元素质量分数相对较低;V/(V+Ni)、U/Th、V/Cr、Ni/Co和δU比值分布特征反映打屋坝组沉积期水体环境总体为弱氧化-弱还原环境。有机质类型为Ⅱ型,TOC质量分数平均3.5%,局部层段多小于2.0%,显示出打屋坝组黑色页岩具有较好的页岩气生烃潜力。     

北大巴山早古生代辉绿岩地球化学特征及其地质意义

对南秦岭北大巴山地区广泛分布的一套基性岩墙群中的辉绿岩进行采样,并进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学分析。结果显示,岩石形成年龄为435～433 Ma,为早志留世晚期岩浆活动产物。这些辉绿岩具低硅、高碱、高钛的碱性岩特征。岩石微量及稀土元素具板内玄武岩特征,轻稀土元素相对富集,轻重稀土元素分异明显,富集不相容元素Ba、Nb、Ta,而K、Y、Yb相对亏损; K及Rb的负异常表明岩石源区残留角闪石或金云母,部分熔融模拟结果显示岩石起源于尖晶石角闪石岩高程度部分熔融。综合地球化学特征及前人研究结果,认为北大巴山地区在早古生代处于大规模伸展裂陷背景下,岩石圈的拉张诱发了低熔点的交代岩石圈地幔熔融,进而形成了这条碱性岩浆带。     

南秦岭北大巴山地区黑色岩系型钒钼矿床地质特征及成因

南秦岭与黑色岩系有关的钒钼矿床分布有南、北2个带,在北带山阳、商南一带分布有水沟钒矿床等一系列中大型矿床。近年来在南带镇坪县一带发现了唐家桠子钒钼矿床,研究认为南秦岭北大巴山地区黑色岩系中主要分布有K1、K2、K3、K4等4个含矿层,其中K1、K2含矿层发育于震旦纪陡山沱组（Z1d1）,K3、K4含矿层发育于下寒武统鲁家坪组（∈1l）。钒钼矿体总体呈层状、似层状产出,与地层围岩产状一致。含钒钼矿层的硅质岩、碳质泥岩、泥岩夹碳酸盐岩黑色岩系地球化学特征显示成矿物质来源与海底热水、生物沉积、陆缘碎屑等。矿床的形成与海底喷流热水沉积作用、生物沉积作用密切相关,钒钼矿体总体形成于深水-半深水缺氧的还原环境,矿床成因类型为沉积型。     

湘西北地区早奥陶世沉积特征及岩相古地理

湘西北地区是指位于湖南省内的桃源、沅陵、怀化一线以北及以西的区域。根据2010年以来在区内开展1︰5万区域地质调查项目所取得的剖面资料及填图资料,应用优势相成图法编制了早奥陶世特马豆克期、弗洛早期的岩相古地理图。基于岩相古地理研究表明:沿张家界—古丈—吉首—凤凰一线有古隆起的存在,大致以古隆起为界,两侧沉积分异明显;西北侧属镶边碳酸盐岩台地,沉积地层为桐梓组和红花园组,主要发育局限台地、开阔台地、台地边缘浅滩、台地边缘生物礁、台地斜坡和浅海陆棚6种沉积相和若干亚相、微相;东南侧属浅海陆棚,沉积地层为白水溪组\盘家咀组、桥亭子组,主要有混积陆棚和碎屑陆棚。沉积特征的分析和系列岩相古地理图件的编制,提高了区内下奥陶统的研究程度,同时对金属地质找矿具有一定的指导意义。     

华北克拉通西部古元古代孔兹岩系的地层对比、岩相古地理特征及其地质意义

位于华北克拉通西部的孔兹岩系是探讨华北克拉通形成及演化过程的关键对象之一,近年来的研究显示这套富铝质沉积岩系在1.95~1.82Ga期间经历了高压/高温和超高温-高温/中(低)压两期变质作用。已发表的钻井资料表明鄂尔多斯中、新生代盆地的基底岩石在源区特征、沉积时代、岩石矿物组合和变质时代等方面均与孔兹岩系十分类似,暗示孔兹岩系的原岩分布和后期的高级变质作用范围可能涉及到了鄂尔多斯地块内部。然而,目前对于孔兹岩系的原岩分布、等时性和沉积环境等问题仍有争议,这些问题对于约束孔兹岩系的时空分布和理解华北克拉通西部地区的构造演化过程具有十分重要的科学意义。基于地层学角度的尝试,本文选取贺兰山、大青山和集宁地区的孔兹岩系进行了沉积层序的划分及对比,并初步恢复了相应时期鄂尔多斯地块的岩相古地理特征。本文的研究结果表明:(1)鄂尔多斯地块北缘的贺兰山、大青山和集宁等地区的孔兹岩系均由可对比的三个沉积层序组成;(2)这套沉积岩系的分布范围呈面状延伸至鄂尔多斯地块内部,指示华北克拉通西部曾存在一个克拉通内盆地性质的"鄂尔多斯陆表海",其海侵方向可能由贺兰山-鄂尔多斯地块内部指向大青山、集宁等地区;(3)鄂尔多斯陆表海可能发育于2.5~2.3Ga"构造寂静期"的某一阶段,此间堆积的孔兹岩系(丰镇群)原岩很可能是代表华北陆块完成克拉通化过程的标志性盖层。     

鄂尔多斯盆地早古生代波状构造及其古地理意义

波动是地质作用的基本形式之一,地壳的波状运动和变形是客观存在的。用波动论对鄂尔多斯盆地早古生代构造、沉积与古地理进行了探讨,将鄂尔多斯及邻区早古生代波状构造单元划分为 :阴山波谷带、伊盟波峰带、中部波谷带、渭北波峰带、北秦岭波谷带、阿拉善波峰带、贺兰波谷带、中央隆起波峰带、东部波谷带、苛兰波峰带。东部波谷带与中部波谷带的复合形成了东部波谷复合区。早奥陶世马家沟期东部盐洼区就是该波谷复合区的产物。在该复合区还形成鄂尔多斯盆地最为重要的下古生界烃源中心。中央古隆起波峰带与中部波谷带相复合形成定边波峰波谷复合区,使得中央古隆起在定边一带呈现出鞍状形态,从而合理解释了中央古隆起向北延伸至定边一带“断掉了”这一现象。     

中国早二叠世岩相古地理

我国早二叠系沉积有海相和陆相,沉积面积占全国总面积的81%。未接受沉积的古陆和古岛仅占19%,其中海相沉积占80%,平均厚度约600米;陆相占20%,平均厚度约300米,沉积岩总体积约400-450万立方公里。海相地层中发育着大量的生物群,在碳酸盐岩为主的地区生物含量40%以上的地层占41%,最高的可达84.8%,基本上是含生物灰岩。生物种类繁多.有:珊瑚、腕足类、苔藓虫、有孔虫、棘皮类、斧足类、头足类、三叶虫、介形类、海绵、鱼类以及大量的各种藻类。在陆相地层中含大量的植物,有各种羊齿、轮木、芦木等化石群。     

湘西北凤凰地区黑色岩系地球化学特征及地质意义

震旦系留茶坡组-寒武系牛蹄塘组在湘西北地区广泛分布,是重要的铀多金属富集层。文章通过微量元素分析与扫描电子显微镜相结合的技术手段,对凤凰地区黑色岩系微量元素与铀存在形式进行了分析,结果表明：Ni、Mo、V等多金属富集层位基本相同,且多与铀异常层重叠。V/(V+Ni)值为0.66～0.97,U/Th值为3.31～144.75,V/Sc值为28.62～4 155.05,V/Cr值为1.54～25.15,δU值为1.82～2.00,均指示缺氧-硫化环境;凤凰地区Ni-Co-Zn三角图解显示出热水沉积特征,稀土元素分析显示Eu正异常（δEu值为1.12～1.39）和Ce负异常（δCe值为0.32～0.77）,Sr/Ba值小于1,样品发育较多重晶石,结合微量元素特征与重晶石成因,认为沉积过程有海底喷流作用的参与。化学与生物化学作用使得铀多金属初步富集,海底喷流作用带来大量成矿物质,并对前期预富集的矿物溶蚀、萃取,在晶粒间或微裂隙重结晶,形成钛铀矿、紫硫镍矿和辉钼矿等独立矿物,同时在有机质作用下吸附各种多金属元素,形成钒系水云母矿物、硫钼矿集合体和针镍矿等多金属矿物（集合体）,最终固结成岩形成铀多...     

塔里木地区寒武纪岩相古地理

塔里木地区是以当今的塔里木盆地为主体并包括其周边山地的广大地区,北至中天山,南至西昆仑山,西至我国国界,东至阿尔金山,面积逾100万km2。在39个露头剖面和钻井剖面的各种单因素定量及定性资料的基础上,采用单因素分析多因素综合作图法,编制出了塔里木地区寒武系下、中、上统的各种单因素图及相应的寒武纪早、中、晚世的岩相古地理图。这些岩相古地理图最主要的特征是定量,即每个古地理单位的划分和确定都有确切的定量资料与定量的单因素图。这种定量的岩相古地理图在塔里木地区还是首次出现。在早寒武世,塔里木地区是一个碳酸盐岩台地,其中散布着准滩、云坪和膏盐湖。其北侧和东北侧是南天山和塔东硅岩石灰岩泥岩盆地。其南侧是昆仑台地,其中有2个小陆地。其东南侧有阿尔金陆。中寒武世和晚寒武世的岩相古地理格局与早寒武世相似,但陆地面积逐渐缩小,盆地面积逐渐扩大,塔里木碳酸盐岩台地变化不大。从早寒武世到晚寒武世是一个逐渐的海进过程。     

四川义敦地区早中三叠世义敦群岩相古地理

经过对四川义敦地区中下三叠统党思组、列衣纽涉及到的9幅1：5万区调图幅和18条剖面、沉积等厚线的综合分析研究,认为该区主体部分在早中三叠世沉积环境经历了深海盆地海底扇中-外扇相→深海盆地浊流相→下斜坡相→上斜坡相→外陆棚相→外陆棚-上斜坡相的演化。岩相古地理图上的沉积等厚线显示,该区有上麻绒盆地和义敦盆地等2个沉积中心,在拉纳山一带还出出现有拗陷盆地。     

鄂尔多斯盆地早株罗世岩相古地理

采用单因素分析综合作图法，综合大地构造和单剖面相分析，从定量化角度对鄂尔多斯盆地早株罗世富县组岩相古地理进行了研究，认为三叠纪末印支运动使鄂尔多斯盆地抬升，遭受剥蚀，形成起伏不平地势。侏罗纪早期，在相对低凹地区接受沉积，形成了以剥蚀，残积相为主体，冲积，湖沼相为辅的古地理景观，在这一背景上，大面积发育了中株罗世沉积。     

贵州早二叠世岩相古地理研究

根据岩石组合,古生物组合,沉积构造及剖面结构,将贵州早二叠世沉积相划分为四个相区、九个相带,它们是: 1.滨岸漫滩沼泽相 Ⅰ.陆地边缘相区 2.潮汐泥坪相 3.潮坪沼泽相 4.半局限台地相带 Ⅱ.碳酸盐台地相区 5.开阔台地相带 6.较深水台沟相带 7.碳酸盐合地边缘生物滩相带 Ⅲ .碳酸盐台地边缘相区8.碳酸盐台地边缘生物礁相带 　 Ⅳ.浅海盆地相区 9.浅海陆棚相带。 贵州早二叠世经历了一个完整的海进海退旋回,茅口早期是最大的海侵期,就沉积的演化而言,它大体经历了两个阶段。即第一阶段(栖霞早期)系清水和浊水混合的缓坡型沉积,其特征是:1.碳酸岩与碎屑岩共同发育;2.碳酸盐台地边缘礁滩相不发育。第二阶段(栖霞晚期至茅日晚期)为清水碳酸盐台地沉积,特征是:1.主要为碳酸盐岩,2.碳酸盐台地边缘生物滩礁带发育。