青海德令哈盆地石炭纪古环境研究

采自德令哈地区石炭系的12个碳酸盐岩样品测试、分析结果表明,德令哈地区石炭纪整体为分层中等的弱还原海相环境,水体受陆源碎屑注入影响明显。这种湿热、还原的高盐度水体利于生物的繁盛及有机质的保存,使德令哈地区石炭系发育极为优越的烃源岩条件。垂向上,克鲁克组偏高的咸化程度及分层程度,表明克鲁克组沉积水体相对闭塞、咸化程度较高,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组灰岩形成于水体交换相对通畅的海域。从岩性组合、陆源碎屑注入变化及盐度、还原性的差异来看,克鲁克组主体为局限台地环境,而怀头他拉组、扎布萨尕秀组为开阔台地。作为对克鲁克组高盐度、还原性水介质环境的响应,克鲁克组烃源岩TOC条件要比怀头他拉组及扎布萨尕秀组优越。     

柴达木盆地北缘早二叠世凝灰岩的发现及其地质意义

柴达木盆地北缘地区是否存在早二叠世沉积记录依旧是一个悬而未决的问题。现有区域地质资料普遍认为二叠系并未沉积或已完全被剥蚀。这分歧起源于对现有的古生物化石形成年代认识的不同。此次研究对柴达木盆地北缘东段旺尕秀地区的石炭系克鲁克组和扎布萨尕秀组开展详细的野外地质调查和剖面实测工作,在东大沟剖面扎布萨尕秀组底部鉴别出数层凝灰岩,并采集锆石U-Pb年代学样品。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,首次获得295±2 Ma(MSWD=0.035)的高质量年代学数据。此次发表的数据,明确了柴达木盆地北缘早二叠世沉积地层的存在。该研究成果为后续柴达木二叠系含油气系统勘探提供了重要的基础地质资料支撑,并为今后开展石炭纪—二叠纪全球气候变化、海平面升降等方面的研究工作提供了重要的年代学约束。     

柴达木盆地东部扎布萨尕秀组的时代归属讨论

柴达木盆地石炭系是中国北方新区新层系油气勘探调查研究的热点,盆地东部地区石炭系出露较全,但多数学者认为柴东地区不存在二叠系。针对扎布萨尕秀组归属于石炭纪还是二叠纪的争议,采集扎布萨尕秀组的砂岩碎屑锆石开展了U-Pb LA-ICP-MS同位素测年,获得40个和谐年龄分布在2488±34 Ma至288±3 Ma之间,最年轻的一组碎屑锆石的加权平均年龄288.0±2.0 Ma（MSWD=0.112,n=21）。这意味着该扎布萨尕秀组中的砂岩沉积于288 Ma之后,晚于国际石炭—二叠纪界限（299 Ma）。依据野外调查和已有研究成果,扎布萨尕秀组中赋存丰富的虫筳科化石,其中膨胀型虫筳属Pseudoschwagerina或Sphaeroschwagerina的出现是进入二叠纪的重要标志。结合碎屑锆石年代学和虫筳属化石特征,扎布萨尕秀组应归属早二叠世,说明柴达木东部地区存在二叠纪沉积记录。该认识为深化柴达木盆地晚古生代—中生代沉积建造和构造演化提供了重要的地层学证据。      

柴达木盆地北缘早古生代沉积—构造事件耦合关系

柴达木盆地北缘地区在泛非-祁连期经历了复杂的洋陆转化阶段,于寒武纪-奥陶纪发育了汇聚板块边缘的沟-弧-盆体系,形成了NWW-SEE向展布的柴北缘构造带早古生代岛弧及弧后盆地,沉积了一套碳酸盐岩-碎屑岩-火山岩建造。在此期间,柴北缘古洋壳的俯冲消减作用及欧龙布鲁克微地块和柴达木地块的汇聚作用与欧龙布鲁克微地块南缘沉积类型的发展演化之间存在有机的联系,构成了完整的盆-山耦合体系,引发了一系列构造事件、火山喷发事件及多种类型的事件沉积等。其中欧龙布鲁克微地块整体位于滩间山岛弧北部,在早古生代发生构造背景的转变,由被动大陆边缘转为活动大陆边缘,并诱发了多期火山喷发事件,在柴北缘构造带内形成多套火山岩、火山碎屑岩以及变碎屑岩夹层,同时陆-弧碰撞造山导致的陆壳基底的隆升及大量岛弧物质为稍后期的盆地内部碎屑岩沉积提供了重要物源。与此同时,欧龙布鲁克微地块由稳定型浅水碳酸盐岩台地沉积陷落为深水斜坡环境,在盆地内早奥陶世晚期系有规律地集中发育碳酸盐岩滑塌沉积及重力流沉积（海底扇,浊积岩等）。在此之后,由于岛弧物质向盆地内部提供大量碎屑物质,且陆-弧碰撞触发的火山及地震活动导致了同时期大量的碎屑重力流沉积的发育,并触发相对深水区沉积物向更深水区移动,使得其沉积类型转化为浊流沉积。统计表明上述事件沉积发育的时间与柴北缘地区构造活动相对活跃期基本一致,因此这些早奥陶世晚期厚层、多期次、非稳定性的重力流砂体为柴北缘洋陆俯冲及陆-弧碰撞背景下形成的,它们之间存在耦合关系。     

拉萨地块西段尼雄地区拉嘎组物源示踪：来自碎屑岩地球化学的制约

拉萨地块西段缺失晚古生代岩浆岩,造成不能从岩浆岩角度探索其晚古生代地质演化,因此沉积岩的对比研究对理解拉萨地块晚古生代的差异演化过程至关重要。本文通过对尼雄地区上石炭统—下二叠统拉嘎组碎屑岩地球化学特征分析,试图揭示其物源特征及源区构造背景,提供拉萨地块晚古生代沉积岩对比分析的基础信息。尼雄地区拉嘎组一段和二段主量和微量元素特征略有差异,二段较一段CaO、Na_2O含量更高,V、Cr、Ni、Co及轻稀土含量也更高,反映二者沉积源区有一定差异。拉嘎组物源区的构造背景兼具被动大陆边缘与活动大陆边缘特征,并且二段较一段显示更强的活动大陆边缘亲缘性。结合区域地质资料,认为拉嘎组碎屑岩主要来自成熟的大陆源区,为冈瓦纳大陆北缘基底岩石及早古生代沉积岩的再旋回沉积,二段源区的少量酸性及基性物质组分对应于冈瓦纳大陆北缘泛非期及寒武纪岩浆活动。     

柴窝铺盆地及其北缘地区中新生代沉积岩源区构造背景和物源属性研究

沉积岩中的碎屑组分及主量元素、微量元素和稀土元素可以反映物源信息,广泛应用于沉积源区的确定、构造背景的分析。通过对柴窝铺盆地及北缘地区侏罗纪至古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学和地球化学分析,揭示了盆地沉积岩的原岩来自上地壳,岩性以长英质岩石为主,并混合进了部分安山质及基性岩石。源区构造背景为活动大陆边缘,因其原岩是在大陆岛弧环境下形成的,所以部分构造背景显示为大陆岛弧。本次研究不仅可以为柴窝铺盆地及北天山的构造演化过程及其机制提供有力证据,并且对柴窝铺油气勘探具有一定指导意义。     

柴达木盆地北缘早奥陶世台地-斜坡-盆地相沉积特征及控制因素

通过对柴北缘地区的野外地质调查及室内实验分析,根据地质剖面中发育的岩石组合类型、沉积构造等特征,对研究区早奥陶世台地斜坡盆地相沉积体系进行了详细研究。认为研究区早古生代持续的海平面上升、柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞是控制该时期盆山格局及沉积充填演化的重要因素。柴北缘早奥陶世台地边缘颗粒滩相发育在多泉山组中下部,岩性以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩以及泥晶灰岩为特征。而研究区斜坡相深水物质主要是由重力流搬运的碳酸盐岩再沉积物组成,共识别出包括细粒沉降微晶泥、滑塌角砾岩、颗粒流、瘤状灰岩、碎屑流以及浊积岩等不同类型的斜坡异地沉积物。研究区盆地相处于碳酸盐岩沉积体系岛弧碎屑岩沉积体系两大沉积体系的转换位置。受到柴北缘洋陆俯冲及陆弧碰撞等影响,隆升的陆壳基底及大陆岛弧物质向盆地提供大量碎屑物质,因此在靠近岛弧边缘地区发育了砂质碎屑流、浊流等重力流沉积体系下的弧后盆地沉积产物。     

柴东北缘上古生界砂砾岩碎屑组分特征及其物源构造属性

基于柴东北缘德令哈地区上古生界126件碎屑岩样品的镜下鉴定, 结合对牦牛山组、城墙沟组、怀头他拉组、克鲁克组及扎布萨尕秀组砂砾岩岩石学特征、沉积特征的野外调查, 研究柴达木东北部地区晚古生代碎屑岩物源区, 并在此基础上进一步讨论该地区晚古生代盆山格局。研究结果表明, 柴东北缘德令哈地区晚古生代主要发育扇三角洲-障壁海岸沉积体系, 砂砾岩碎屑颗粒结构成熟度较低, 重力流证据普遍存在; 各层段砂砾岩碎屑颗粒中Q/(R+F)值在1.89~3.74之间, 呈现低成分成熟度特点。碎屑颗粒组成及近物源沉积证据一致表明, 研究区晚古生代以鱼卡-沙柳河加里东期造山带为主要物源区。该造山带至少存在了195 Ma, 包括距今465~430 Ma的山体隆升与距今430~270 Ma的山体剥蚀阶段。柴达木海盆与德令哈海盆是两个独立的海盆, 发育展布方向完全相反的沉积体系。同时, 德令哈地区上古生界含油气系统勘探应将鱼卡河-沙柳河高压-超高压变质带视为勘探边界。      

孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组-太平林场组砂岩主量元素的地球化学特征

沉积盆地中砂岩的地球化学特征主要受物源区控制,碎屑岩的地球化学成分可揭示沉积物的地质信息.笔者通过对孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组-太平林场组砂岩的主量元素地球化学特征分析,结合砂岩薄片碎屑成分统计表明:淘淇河组-太平林场组时期物源区的大地构造背景主要为活动大陆边缘,包括大陆岛弧和大洋岛弧.物源区母岩类型主要为花岗岩,中酸性火山岩及低级变质岩.盆地不同位置物源区的大地构造背景和母岩类型有所不同.结合区域地质资料综合分析认为:在淘淇河组-太平林场组沉积时期,小兴安岭仅在太平林场组时期不是盆地主要物源区,而佳木斯地块一直是盆地东部的一个主要物源区.     

广西十万大山盆地扶隆坳组地球化学特征及其地质意义

为了探究广西十万大山盆地扶隆坳组地球化学特征及其地质意义,在显微镜下对研究区砂岩进行了系统鉴定、碎屑颗粒组分统计,并利用ICP-MS对该区泥岩样品进行了微量元素和稀土元素分析,结果显示扶隆坳组砂岩碎屑颗粒组分石英颗粒含量较高,长石含量较少,岩屑以浅变质岩屑为主,Dickinson图解显示物源区为再旋回造山带;泥岩样品的REE受成岩作用改造微弱,且主要来自陆源碎屑矿物,源岩主要为沉积岩及花岗岩岩石;稀土元素和微量元素相关参数显示晚三叠世扶隆坳沉积时期气候相对湿热,沉积了一套以陆相沉积环境为主的碎屑岩。综合前述认识,结合本区构造演化史,推断扶隆坳组物源供给主要来自晚泥盆世-早石炭世钦防海槽沉积的硅质岩、硅质页岩及泥岩,源区构造背景兼有活动大陆边缘和被动大陆边缘的性质。     

柴达木盆地北缘东段石炭系生烃潜力及其地质意义

依据烃源岩有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度和可溶有机质特征分析,发现柴达木盆地北缘东段上石炭统泥质烃源岩有机碳含量平均为1.26%,有机质类型主要以Ⅲ型和Ⅱ型为主;碳酸盐岩有机质丰度较低,平均为0.24%,有机质类型较好,为Ⅱ和Ⅰ型;有机质正处于成熟阶段后期-高成熟早期,有的还处在大量生烃阶段,表明上石炭统烃源岩达到中等—好生油岩级别。石炭系烃源岩有机质形成于较强还原条件下的咸水环境,具有丰富的低等水生生物和藻类母质输入。运用地球化学指标和柴达木盆地北缘各构造带原油系统对比研究,表明石炭系烃源岩对冷湖、南八仙构造带原油没有实质性的贡献。马北构造带个别原油样品中表现出存在来源于石炭系烃源岩的油源,揭示柴达木盆地北缘东段石炭系烃源岩是不可忽视的又一套烃源岩。     

柴达木盆地东北部晚古生代盆地构造环境:来自碎屑岩地球化学的证据

在对采集到的27件碎屑岩主微量元素系统测试与分析的基础上,结合前人已有研究成果,对柴达木东北部晚古生代盆地构造环境及原型盆地类型进行讨论。研究表明:较大陆上地壳,柴达木东北部地区上古生界碎屑岩整体呈现SiO2含量富集、其余主量氧化物亏损的特点,稀土元素含量整体偏低,但与大陆上地壳具有极为类似的分配型式,微量元素中相容元素整体强烈亏损,大离子亲石元素中等亏损,高场强元素无亏损-弱亏损。主量元素、微量元素含量及特征比值显示,测试样品与被动大陆边缘砂岩具有极为接近的地球化学特点,并且显示出与其他构造环境沉积物地球化学特征差别极为明显的特点。相关构造环境及物源岩石组合判别图解同样表明：柴达木东北部地区晚古生代持续发育被动大陆边缘盆地,物源区岩石几乎不存在中基性物质的加入且以大陆上地壳中酸性岩类为主。在地球化学分析的基础上,结合前人对岩石学特征、沉积相类型与沉积对比、古流向以及锆石年代学的工作,综合认为,柴达木东北部地区晚古生代为一个向北倾斜的被动大陆边缘海盆,其物源区为加里东造山运动形成的柴北缘加里东期造山带,海侵来自宗务隆裂陷海槽且自北向南进行。     

柴达木新生代成盆动力学过程及对油气的控制

利用天然地震环境噪声成像研究柴达木盆地及邻区的岩石圈结构,利用工业地震剖面研究新生代构造变形的几何学与运动学特征,在此基础上讨论柴达木盆地新生代的成盆动力学过程与演化。柴达木盆地及邻区的岩石圈表现出向南和向北挠曲的特征。其中,东昆仑-可可西里地区地壳深度30～40 km 的低速层向北抬升,可与柴达木盆地内部深度15 km 左右的低速区相连接,反映了东昆仑-祁漫塔格山向柴达木盆地的逆冲推覆作用,因此在岩石圈尺度上,柴达木新生代成盆动力学过程与前陆盆地是相似的,表现为构造负荷引起的挠曲沉降。柴达木盆地新生代构造变形受控于柴西南和柴北缘两期冲断系统,柴北缘冲断系统形成于古新世-始新世路乐河-下干柴沟期,主要记录于祁连山山前、阿尔金山山前北段及冷湖和鄂博梁深层;柴西南冲断系统形成于早中新世下油砂山期以来,现今盆地南部的北西向构造带和盆地北部的冷湖和鄂博梁浅层构造都属于这期冲断系统。由于柴西南冲断系统的前锋构造已扩展至柴达木盆地北缘,并受到阿尔金山和祁连山的阻挡,缺少稳定的台盆区,因而使得柴达木盆地新生界不发育前陆盆地特有的楔状沉积结构。柴西南和柴北缘两期冲断系统的叠加,不仅使得柴达木新生代构造变形在时间和空间上呈现有次序的分布,也使得新生代盆地呈现出开启到封闭的演化格局,从而对新生界油气生成和聚集产生了重要影响。     

漠河盆地中侏罗世沉积源区分析及地质意义

漠河盆地位于额尔古纳地块北缘,其北为蒙古-鄂霍茨克造山带,与紧邻的俄罗斯上阿穆尔盆地在中生代时期同属一个盆地。漠河盆地中侏罗统包括绣峰组、二十二站组、额木尔河组和开库康组。根据盆地碎屑岩中的砾石、岩屑和重矿物的组合特征,确定母岩类型以变质岩和中酸性火成岩为主,少量沉积岩和基性火成岩;结合古水流方向,确定盆地沉积物源主要来自南侧。沉积物源具有多源性:其一为陆块抬升基底,其二为切割的岩浆弧。与区域岩石对比分析表明,陆块抬升基底可能来自古元古界兴华渡口群和寒武系兴隆群,切割的岩浆弧与古生代同碰撞和后碰撞花岗质岩石及早中生代中酸性火成岩有关。根据母岩供给特点,认为中侏罗世沉积时期漠河盆地不是典型的前陆盆地,而应是挤压背景下形成的挤压挠曲盆地或山间盆地。     

虎林盆地北部坳陷中、新生代碎屑岩源区构造背景与物源区分析

虎林盆地北部坳陷地层包括下白垩统裴德组、下云山组、上云山组、珠山组，渐新统虎林组和中新统富锦组。北部坳陷砂岩-泥岩由常量、微量和稀土元素组成，揭示早白垩世砂岩-泥岩源区构造背景为活动大陆边缘，渐新统斗新统砂岩-泥岩多呈现出从活动大陆边缘向大陆岛弧转换的地球化学特征。结合沉积相特征和岩屑所反映的源区岩性特点，认为早白垩世时期物源主要来自于坳陷北部完达山造山带和南部古隆起；渐新统物源则主要来自盆地东北部的完达山造山带，并且碎屑岩的原始物质均来自上地壳。     

地球化学记录揭示的柴达木盆地北缘地区中—晚侏罗世古环境与古气候*

沉积岩的地球化学特征是古环境变化良好的示踪剂,柴达木盆地北缘地区侏罗系记录了中国西北地区古环境、古气候演化的重要信息。本研究通过对柴达木盆地北缘地区大煤沟侏罗系标准剖面沉积岩的元素地球化学分析,尝试恢复了研究区中—晚侏罗世的古环境特征。结果显示:(1)研究区中—晚侏罗世以富氧的浅水环境为主,仅在短期内出现较深湖相沉积;整体上侏罗纪湖盆水体盐度较低,而部分层段沉积物盐度增大系降雨量相对减小导致。(2)基于多元地球化学参数建立的古气候演化曲线表明,中—晚侏罗世柴达木盆地北缘地区古气温、古湿度均在一定幅度内频繁变化;自中侏罗世晚期开始,研究区古气候开始由温暖潮湿向炎热干旱转变,至晚侏罗世进入了干热环境主导的阶段。多元地球化学参数剖面的建立为中国西北地区中—晚侏罗世“干热化事件”和区域古气候的研究对比提供了新的证据和材料。     

Geochemical Features and Tectonic Settings of Upper Ordovician Marine Volcanic Rocks on North Margin of Qaidam

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡＮＤＢＲＩＥＦＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＤＥＳＣＲＩＰ┐ＴＩＯＮＳＴｈｅＵｐｐｅｒＯｒｄｏｖｉｃｉａｎｍａｒｉｎｅｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｍａｒｇｉｎｏｆＱａｉｄａｍｈａｖｅｂｅｅｎｒｅｐｅａｔｅｄｌｙｄｉｓ...     

内蒙古索伦地区上二叠统林西组碎屑岩地球化学特征及其对物源的指示意义

内蒙古索伦地区上二叠统林西组沉积物源受控于晚古生代古亚洲洋的闭合事件。本文通过分析碎屑岩元素地球化学特征,对林西组母岩类型和古构造环境进行了探讨。常量元素分布特征表明,林西组早期属于风化程度较弱的第一次旋回沉积物,后期属于中等风化的第一次旋回沉积或再旋回沉积物,母岩类型以火成岩为主;微量元素和稀土元素分布特征表明,林西组母岩沉积环境为大陆岛弧背景下切割的岩浆弧,以上地壳碱性-中性火成岩为主,伴有钙质-泥质沉积岩,（Gd/Yb）_n表明早期沉积母岩为太古宙碱性火成岩。综合分析表明,林西组沉积同时接受南侧华北板块北缘和北侧苏尼特左旗-锡林浩特-西乌旗南岩浆弧的共同物源供给,早期沉积有华北板块北缘太古宙基底母岩的参与。