晚三叠世中扬子北缘前陆盆地层序地层特征及沉积演化

应用沉积学和层序地层学的基本原理和方法,对中扬子北缘上三叠统4 条实测露头剖面和1 条测井剖面进行了详细的沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及其控制因素。研究结果表明,该地区上三叠统可以划分为4 个三级层序（TS1,TS2,TS3 和TS4）,进一步归为1 个二级构造层序。荆门—当阳盆地上三叠统沉积厚度约为1 200 m,4 个层序发育完整;向东至汉川、鄂州一带地层变薄不足40 m,向西越过黄陵背斜至秭归、利川一带层厚100~300 m,后两者保存残留不全的上三叠统只能归为1 个三级层序。层序界面类型主要有不整合面、河流冲刷侵蚀作用面和岩性岩相转换面等。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明,中扬子北缘晚三叠世从TS1-TS2 到TS3-TS4 沉积组构发生了由低能到高能的转变。在构造、古地理背景和气候因素共同控制层序发育样式的背景下,研究区经历了从湖沼体系到冲积体系的转变,体现了晚三叠世中扬子北缘前陆盆地发育早期的沉积特征。     

华南晚三叠世前陆盆地的成因地层格架及演化…

在详细研究盆地中各类沉积体系的沉积构成和演化过程的基础上，通过成因地层对比，建立了残留海湾－前陆盆地的成因地层格架。根据沉积体系的时空组合及其相关等时性地层面的配置关系，划分出３个构造沉积幕，每个构造沉积幕都是盆地基底荷载挠曲变形至弹性回跳过程的沉积响应，海平面升降变化和盆内软沉积物压实沉降虽然不能触发和主控盆地基底的构造挠曲旋回，但对各构造沉积幕的地层构型和持续时间有重要影响。盆地基底荷载挠曲变     

黔西南及邻区中-晚三叠世层序地层格架

在研究了黔西南及邻区中—晚三叠世地层的层序界面特征、地层结构和堆叠型式之后 ,将其划分为 5个沉积层序 ,并描述了层序内各体系域的特点 ,在此基础上 ,通过综合研究已取得的生物地层资料 ,将其与Haq等列出的三叠纪生物地层时带进行对比 ,初步标定了各沉积层序及体系域的界面年龄 (层序 1底界年龄 2 39.4Ma;层序 2底界年龄 2 38Ma;层序 3底界年龄 2 33Ma;层序 4底界年龄 2 2 7Ma,顶界年龄 2 2 3Ma) ,从而建立了本区分辨率较高的中—晚三叠世地层格架。格架中层序地层的组合样式 ,在 2级海平面缓慢下降的背景下 ,受盆地构造沉降的影响较大。当层序处于构造沉降的加速期时 ,呈退积型组合方式 (如层序 1和层序 3) ;而当层序处于构造沉降的平缓期时 ,则呈进积型组合方式 (如层序 2和层序 4 )。     

羌塘盆地晚三叠世构造属性与层序地层格架下聚煤特征

依据近年来最新资料,通过对羌塘盆地南、北边界构造带构造属性、地球动力学机制及构造演化历程的讨论,剖析了羌塘盆地晚三叠世构造属性与盆地演化历程;在对盆地内部不同位置上三叠统岩性、岩相研究的基础上,通过不同古地理背景下层序界面与体系域界面的识别,建立了羌塘盆地晚三叠世层序地层格架,讨论了煤层在层序格架下的位置、聚煤特征及空间分布规律.研究表明,羌塘盆地晚三叠世为一复杂叠合盆地,经历了晚三叠世早、中期被动陆缘盆地,晚三叠世晚期羌北前陆盆地和羌南被动陆缘裂陷-坳陷盆地等不同的盆地演化历程;上三叠统构成一个完整的构造层序和两个三级层序,煤层位于高位体系域中上部,主要受控于高频率低级次海平面变化.具含煤岩系厚度大,煤层层数多,单层厚度小的特征;三角洲平原地带有利于煤层发育,三角洲沉积体系沿分割羌南、羌北盆地的中央隆起带发育,进一步指出该带是羌塘盆地内今后重要的找煤方向,并得到新发现的赛包玛煤点验证.     

湖北蒲圻地区晚二叠世晚期至早三叠世岩石地层格架

蒲圻凤凰山、荆泉山两地晚二叠世晚期至早三叠世地层划分为三个层序：晚二叠世晚期至早三叠世早期的Ⅱ型层序、早三叠世中期的Ⅰ型层序和早三叠世晚期的Ⅱ型层序，该层序划分可与Ｍａｒｚｏｌｆ（１９９３）在ｄｏｌｏｒａｄｏ Ｇｒｅａｔ Ｂａｓｉｎ同期地层的层序划分对比相当。还讨论了副层序组合堆积型式、Ⅰ型或Ⅱ型层序界面及凝缩段的概念理解和实践操作等问题。     

扬子地台西南缘早三叠世层序地层格架

扬子地台西南缘早三叠世地层被划分为4个沉积层序。通过综合研究已取得的牙形石生物地层资料,与Haq等人提出的三叠纪牙形石生物时带进行了对比,初步定出了各沉积层序及体系域的界面年龄(层序1底界年龄251Ma;层序2底界年龄245.2Ma;层序3底界年龄243Ma;层序4底界年龄240.5Ma,顶界年龄239.4Ma),从而建立了区内分辨率较高的早三叠世地层格架。格架中层序组合特征在碳酸盐岩台地边缘显示得非常清楚,其中,层序1-层序2高水位体系域的台地边缘依次向陆后退,呈退积或超覆(overlap)型组合关系;层序3-层序4高水位体系域的台地边缘则依次向海推进,呈进积或退覆(offlap)型组合关系。这种组合特征主要受沉积盆地的构造沉降及2级海平面升降亚旋回的海面变化的控制,构造沉降加速和海面上升期形成的层序呈退积型组合关系;构造沉降平缓及海面下降期形成的层序呈进积型组合关系。此外,还研究了斜坡地带(贵阳改毛)层序1-层序3底部的碳氧同位素组成变化规律:海侵体系域-高水位体系域碳、氧同位素组成变化不大,δ13C主要为正值,但在高水位体系域顶部明显负向偏移;低水位体系域碳、氧同位素组成变化剧烈,且均为负值。这为地层划分提供了地球化学方面的依据。     

加里东期上扬子区前陆盆地演化过程中的层序特征与地层划分

层序地层的主控因素包括全球海平面变化、构造沉降、气候、物源供给等方面 ,在不同性质的盆地内它们所起的作用大小不一 ,在前陆盆地中以构造沉降控制为主。上扬子区在加里东运动过程中形成前陆盆地 ,主要经历了三次挤压、挠曲沉降至松驰、抬升过程。一是中奥陶世至晚奥陶世临湘期 ,二是晚奥陶世五峰期至早志留世龙马溪期 ,三是早志留世石牛栏期至中志留世。在盆地演化过程中 ,由于前陆隆起露出水面 ,使物源供给方向和性质改变 ,造成隆后盆地沉积环境由开放变为半闭塞 ,由碳酸盐岩转变为碎屑岩沉积。以此重大的转换为界 ,将上扬子区的中奥陶统至中志留统划分为 2个二级层序 ,奥陶系—志留系界线放在第二个二级层序的最大海泛面之顶 ,也就是观音桥组的顶 ,此结果与岩石地层清理成果相一致。以海平面相对变化和沉积物的转变进一步划分成 4个三级层序 ,又根据三级层序的体系域的演化相应地划分出岩性组。因此将临湘组与宝塔组归并成宝塔组 ,体现了海水逐渐变浅、向上加积的过程 ,且它们间为一渐变过渡 ,在碳酸盐浅滩和盆地边缘之处 ,两者划分不开 ,为了便于填图与对比 ,将其划归在一起。由于观音桥组分布不稳定 ,五峰组与龙马溪组下部岩性相似 ,为了油气的评价和填图的可操作性 ,将五峰组、观音桥组、龙马?     

西藏晚三叠世北羌塘前陆盆地构造层序及充填样式

晚三叠世北羌塘前陆盆地为处于金沙江缝合带南缘的周缘前陆盆地,其中充填了厚度大于2 500 m的晚三叠世肖茶卡群,自南向北可分出4个沉积相带,显示为北厚南薄的楔形沉积体,具双物源、双古流向以及沉降中心和沉积中心不一致性等特点,以不整合面为界可将其分为2个构造层序,下部构造层序以诺利期复理石建造为特征,上部构造层序以瑞替期磨拉石建造为特征.     

米仓山地区前陆盆地层序地层研究——以吴家垭西部陆相地层为例

在详细研究米仓山地区吴家垭西部陆相地层基本层序特征的基础上，建立了本区晚三叠世至早侏罗世前陆盆地层序地层格架，确定了盆－山体系在此期间发生了两次重要事件，并认为北部前陆山地的构造变动是影响盆地层序的主要因素。     

川西前陆盆地侏罗纪层序地层格架、沉积体系配置及演化

通过地表露头和钻井岩心的观察, 以及测井曲线和地震剖面的综合分析,对分割川西前陆盆地侏罗系陆相碎屑岩充填实体的层序界面进行了识别和追踪,将该区层序界面划分为两种类型:不整合面及侵蚀沉积间断面和最大湖泛面,据此在全盆侏罗系地层中识别出13个层序界面,将川西前陆盆地侏罗系划分为13个三级层序。据盆地沉积特征,自西向东选择一些有代表性的层序剖面,进行盆地内不同相带间的层序对比,建立了研究区侏罗纪等时层序地层格架。并在川西前陆盆地侏罗系中识别出4种沉积体系:冲(洪)积、湖泊、扇三角洲、三角洲沉积体系。并在层序格架中讨论了各沉积体系的横向展布,大体是从盆地西缘到东缘为冲积扇—冲积平原、三角洲平原—三角洲前缘—湖底扇—滨浅湖—半深湖—三角洲—曲流河的展布方式。其中冲积扇和冲积平原分布范围相对较小,而三角洲—滨浅湖分布范围广阔,且三角洲与浅湖相在垂向上频繁交替。     

The Late Triassic Sequence-Stratigraphic Framework of the Upper Yangtze Region, South China

In the transitional period between the Middle and the Late Triassic, the Indochina orogeny caused two tectonic events in South China: (1) the formation and uplift of the Qinling-Dabie orogenic belt along the northern margin of the South China Plate, due to its collision with the North China Plate; and 2) the development of a 1300-km-wide intra-continental orogen in the southeastern part of the South China Plate, which led to a northwestward movement of the foreland thrust-fold zone. These tectonic events resulted in the ending of the Yangtze Platform, and were a stable paleogeographic factor from the Eidacaran to the end of the Middle Triassic. This platform was characterized by the widespread development of shallow-water carbonates. After the end of the Yangtze Platform, the upper Yangtze foreland basin (or Sichuan foreland basin) was formed during the Late Triassic and became a accumulation site of fluvial deposits that are composed of related strata of the Xujiahe Formation. In western Sichuan Province, the Xujiahe Formation overlies the Maantang Formation shallow-water carbonate rocks of the Xiaotangzi Formation siliciclastic rocks (from shelf shales to littoral facies). The sequence-stratigraphic framework of the Upper Triassic in the upper Yangtze foreland basin indicates a particular alluvial architecture, characterized by sequences composed of (1) successions of low-energy fluvial deposits of high-accommodation phases, including coal seams, and (2) high-energy fluvial deposits of low-accommodation phases, including amalgamated river-channel sandstones. The spatial distribution of these fluvial deposits belonging to the Xujiahe Formation and its relative strata is characterized by gradual thinning-out, overlapping, and pinching-out toward both the east and south. This sedimentary record therefore expresses a particular sequence-stratigraphic succession of fluvial deposits within the filling succession of the foreland basin. The sequence-stratigraphic framework for the Upper Triassic in the Upper Yangtze region provides a record of the end of the Yangtze Platform and the formation of the upper Yangtze foreland basin.     

华南晚三叠世前陆盆地的成因地层格架及演化历史

在详细研究盆地中各类沉积体系的沉积构成和演化过程的基础上,通过成因地层对比,建立了残留海湾—前陆盆地的成因地层格架。根据沉积体系的时空组合及其与相关等时性地层面的配置关系,划分出了3个构造沉积幕,每个构造沉积幕都是盆地基底荷载挠曲变形至弹性回跳过程的沉积响应。海平面升降变化和盆内软沉积物压实沉降虽然不能触发和主控盆地基底的构造挠曲旋回,但对各构造沉积幕的地层构型和持续时间有重要影响。盆地基底荷载挠曲变形与海平面升降或压实沉降过程以不同方式叠加,产生各种类型的构造沉积幕,与前陆盆地共生的还有后陆盆地和残留的弧后盆地。     

川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层

中国中西部前陆盆地大多具有陆内俯冲造山形成的特点,层序地层学在这类前陆盆地中的应用是一个值得研究的新领域。对川北前陆盆地上三叠统须家河组5条露头剖面和1条测井剖面进行详细沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及基准面变化;将川北前陆盆地上三叠统须家河组划分为4个三级层序(TS1,TS2,TS3和TS4)。大竹、开江一带须家河组沉积厚度为400～600m,4个层序发育完整;向北东至万源一带地层变薄至100余m,保存残留不全的须家河组只能归为1个三级层序(TS4)。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明:TS1—TS2以曲流河及曲流河三角洲沉积体系为主,盆地处于稳定坳陷和慢速充填的欠补偿状态,TS3—TS4以冲积扇、辫状河及辫状河三角洲沉积体系为主,盆地处于强烈坳陷和快速充填的过补偿状态。沉积相的时空叠置样式受北部秦岭造山带构造活动的制约作用较为明显。     

上扬子西南部晚三叠世古隆起演化及其构造意义

在大量野外地质调查和资料分析的基础上,通过不同剖面的沉积特征和地层对比分析,识别出上扬子西南部存在晚三叠世古隆起;并结合区域构造背景,探讨了古隆起的构造属性、演化和大地构造意义。研究结果表明,上扬子西南部普遍缺失上三叠统,这一地层的缺失不是后期剥蚀造成的,而是由于上扬子西南部在晚三叠世存在一个与上扬子西南缘近平行的古隆起。该古隆起的发育与金沙江-哀牢山-马江-八布洋、甘孜-理塘洋的关闭及之后的碰撞造山作用密切相关。在早三叠世末,金沙江-哀牢山-马江-八布洋关闭,上扬子西南部南缘的右江和楚雄盆地成为前陆盆地,形成的前缘隆起共同组成了该古隆起;至晚三叠世诺利期,甘孜-理塘洋关闭,上扬子西南部西缘发育西昌前陆盆地,其前缘隆起与右江、楚雄前陆盆地的前缘隆起一起组成古隆起;至瑞替期末,由于右江前陆盆地停止发育,古隆起仅由楚雄和西昌前陆盆地的前缘隆起组成。这一古隆起的发现对研究四川盆地晚三叠世盆地原型和上扬子西南部构造演化具有重要意义。     

中国西部陆内前陆盆地沉积特征与层序格架

中国西部陆内前陆盆地发育于造山带与克拉通之间,是板块碰撞后陆内远程效应引起冲断作用所形成的一种盆地。它与国外典型前陆盆地有一定的差异,不存在被动陆缘所形成的海相生油岩系及海相磨拉石建造。陆内前陆盆地同样富集油气,近年来广泛地受到石油地质界的关注。文章从多个方面研究分析了陆内前陆盆地与典型前陆盆地的差异性,认为其主要沉积特点是冲断作用期粗粒沉积物的叠加可形成连续的裙边状沉积体;冲断作用松懈期发育的煤系地层及泥质岩可形成良好的烃源岩;沉降中心的不断迁移与沉降中心和沉积中心的偏移现象普遍。根据沉积物叠加样式将陆内前陆盆地分为前展型、上叠型和后退型三类,并建立了相应的沉积层序格架。最后据不同类型的盆地分析了其油气生成、储集和保存条件,这将有利于根据不同的样式针对性地进行油气勘探,从而提高勘探效率。     

基于海陆对比建立苏北—南黄海盆地晚二叠世—早三叠世地层格架

以层序地层学和沉积学理论为指导,依托大陆架科学钻探CSDP-2井并结合WX5-ST1井、N5井及南京江宁地区典型剖面,利用岩性、测井、古生物等资料,在识别苏北-南黄海盆地各级层序界面的基础上,将研究区上二叠统-下三叠统划分为2个长期基准面旋回（LC1、LC2）和3个中期基准面旋回（MC1-MC3）。研究表明,南黄海盆地与苏北盆地实为被海岸线分割的同一沉积盆地,其上二叠统-下三叠统具有良好的可对比性,其中：LC1长期基准面旋回（上二叠统）不对称性明显,最大海泛面MFS1对应于龙潭组中下部浅海陆棚相的泥岩,LC2长期基准面旋回（下三叠统）因后期印支运动抬升剥蚀,仅存基准面上升半旋回;研究区MC1旋回期（龙潭组）主要发育潮坪、泻湖、三角洲等海陆过渡相,各地水深相差不大;MC2、MC3时期（大隆组、青龙组）发育浅海陆棚、潮坪、泻湖及碳酸盐岩台地等沉积相,水体演变为南西深而北东浅,分析认为是东吴运动时期盆地差异抬升的结果。     

华南地区加里东期前陆盆地演化过程中的沉积响应

华南地区从震旦纪至早古生界经历了从洋盆的形成、关闭,直至转换成前陆盆地的过程.被动大陆边缘阶段,在扬子陆块的东南边缘构成了2次从碎屑岩陆架到碳酸盐台地的沉积序列,一次为震旦纪;另一次为寒武纪至早奥陶世.从中奥陶世至志留纪末,华南洋关闭,形成前陆盆地系统.它由前陆推覆体、前陆前渊、前陆隆起和隆后盆地4部分组成.前陆推覆体细分为根带、中带、前锋带.随着推覆体的上叠式的逆冲,形成外前渊盆地(钦防一带)和内前渊盆地(湘西、黔东南).当前陆推覆体向克拉通推进时,前陆隆起也逐渐向后退.此带表现出一个海平面相对上升的过程,形成碳酸盐缓坡.随着推覆体进一步逆冲,前陆隆起继续隆升,且露出水面,使其后的隆后盆地转变为半局限环境.晚志留世末,前陆盆地回返,海水从东向西逐渐退出扬子大陆.     

川东北类前陆盆地须家河组盆-山耦合过程的沉积-层序特征

根据层序界面识别和沉积序列综合分析,将川东北地区须家河组划分为2个超长期和5个长期基准面旋回层序.此二个级别的层序结构和演化序列,较为清晰地反映了川东北前陆盆地晚三叠世须家河期盆-山耦合过程,特点为:须二段-须三段"下成盆"期米仓山-大巴山造山带以低幅隆升为主,对应的川东北坳陷沉降幅度小,物源供给与可容纳空问增长率稳定和基本持平,以发育辫状河三角洲-湖泊沉积体系为主,其层序结构以上升与下降相域厚度近于相等的对称型为主,反映地层基准面相对稳定和均衡的盆-山耦合过程;须四段-须六段"上成盆"期米仓山-大巴山开始进入强烈逆冲推覆和构造隆升阶段,川东北前陆盆地坳陷幅度急剧加大,碎屑物供给量骤然和增多至远大于可容纳空间增长率,以发育冲积扇-扇三角洲-辫状河三角洲等粗碎屑岩为主的沉积体系为主,其层序结构以上升相域厚度大于下降相域的不完全对称型,在造山带前缘则以发育仅保留上升半旋回沉积记录的非对称型结构为主,反映地层基准面升、降变化大的非均衡盆-山耦合过程.