植物生态学方法在沉积环境恢复中的应用:以南海北部白云凹陷为例

新生代早期是南海北部古地理发生巨变的时期,沉积环境经历了从陆到海的转变,通过植物生态学方法准确揭示这一过程发生的时间及过程,对本地区古地理的恢复具有重要意义。本研究选取南海北部深水区白云凹陷代表性钻井样品,通过孢粉藻类分析,揭示古近纪海侵过程。研究表明:早中始新世文昌组沉积时期,白云凹陷为未受海侵影响的河湖相环境;晚始新世恩平组沉积时期,凹陷东部和东南部为浅海相环境,海相沟鞭藻大量出现,凹陷南部隆起带早期为河湖相环境,晚期变为海陆过渡相环境,凹陷西北部为大型河流三角洲相环境;渐新世珠海组沉积时期,凹陷东部和东南部以陆坡深水环境为主,凹陷西北部及南部为海陆过渡相,西北部发育大型河流三角洲;早中新世,由于全球海平面上升及南海扩张轴发生转向,整个白云凹陷大部分地区处于陆坡深海环境。综上,海侵最早发生在白云凹陷的东部和东南部,呈由东向西的推进,西部海侵发生时间最晚,这一过程与南海洋壳从东向西逐步打开完全一致。     

“巫山黄土”的稀土元素特征与成因

为了探讨“巫山黄土”的成因,对剖面样品进行了稀土元素含量、稀土分布模式和稀土特征值计算分析.结果表明:“巫山黄土”稀土元素特征与现代河流沉积物差别明显,而与北方黄土及长江中下游的下蜀土却基本一致.稀土分布模式与典型风尘沉积物相似,物源判别函数得到的物源指数(PD均与风积黄土的最为接近,显示其风积成因的特点.“巫山黄土”稀土元素平均含量216.39×10-6高于地壳平均值178.0×10-6和两块中国黄土标样平均值178.22×10-6,但与长江中下游镇江下蜀土样品的平均值207.7×10-6比较接近.样品的轻稀土较富集,重稀土略有淋失,轻重稀土比值为8.62,Eu呈较明显的负异常,Ce异常不明显.表明“巫山黄土”风尘沉积后经历了较北方黄土更为强烈的风化作用,其形成环境与下蜀土比较接近.     

图解法与矩值法计算的潮汐沉积粒度参数之差异及其原因解析

采用Folk-Ward图解法(GM)、Friedman-Johnson矩值法(MMFr)和McManus矩值法(MMMc)公式,分别计算了杭州湾顶-钱塘江河口中高潮滩短柱状样395个砂、泥质纹层的粒度参数。比较分析发现,除平均粒径可以完全相互替代外,随着矩值法阶矩数的增加,彼此关系变得越复杂而无法直接相互替代。MMMc矩值法未采用传统统计学法计算偏态和峰度值,目前二者的物理意义尚不清楚,其适用范围有待进一步探讨;由于两种矩值法计算的粒度参数差别较大,鉴于目前MMFr矩值法应用更广泛且物理意义明确,建议统一使用MMFr公式以便于对比研究。砂、泥质(纹)层的粒度参数特征差异明显,沉积物组分分析(反演)进一步表明,二者由各自特征的粗、细组分构成,与各自形成时的水动力条件相符合。由此认为,取样时选相同或单一动力沉积单元进行粒度分析是重要的。运用正态分布函数二组分叠置法(正演)较好地模拟出矩值法与图解法偏态与峰度的复杂关系,其中主次组分的百分含量和众数差值是主要影响因素。随着细组分(次组分)含量的减少,矩值法偏态和峰度值都相应增加,细微地反映了粒度分布的整体变化趋势。但图解法偏态和峰度值发生先增加,到达某一拐点后再减小,这与其只采取有限的若干特征值进行统计和忽略尾部(5%部分)特征有关。与图解法峰度计算公式比较,偏态计算公式多了一项对(16~84)部分的描述,可能是偏态拐点出现的位置在细组分百分含量为35%的原因。图解法与矩值法各具优势,但图解法对于次组分和尾部特征的表述具有不一致性,而矩值法在此方面具有趋同性,更适合于建立统一标准,开展粒度参数的物理意义解释。     

塔北隆起西部东河塘油气来源及分布

东河塘油田位于塔北隆起西部,其周缘多个构造带均获得油气,是一个重要的富油气区带,泥盆系东河砂岩和侏罗系地层是两套最为重要的储集层。原油主要来自于中、上奥陶统海相烃源岩,晚海西期和晚喜山期是两个重要的充注期,其中早期形成的油气藏普遍遭受降解破坏,现今发现的正常原油以晚期注入为主。侏罗系还包括晚喜山期库车坳陷生成的陆相油气的注入,白垩系卡普沙良群之下的不整合面是重要的油气运移通道,与之相接触的层位均有机会捕获陆相油气。综合油气地球化学特征与及横向、纵向地质对比,东河砂岩深部的奥陶系、志留系可成为潜在的勘探目的层,而东河塘地区侏罗系陆相油气的存在,进一步拓宽了塔北隆起陆相油气的勘探领域。     

南海ODP1148站深海相渐新统硅质成岩作用

南海ODP1148站分析结果显示，井深475-600m的硅质化石主要表现为蛋白石-CT。随着深度增加，硅质化石破壳率增大，蛋白石-CT的X射线衍射峰强度减弱，自生石英的衍射峰则相应增强，反应了蛋白石-CT向石英的转变，井深620m附近，硅质化石完全溶解，蛋白石-CT衍射峰消失，蛋白石-CT全部转变为石英，样品取心率从470m处的近100%降到485m处的8%，可能是硅质成岩作用，尤其是蛋白石-A向蛋白石-CT的转变影响所致，而取心率的降低，则是此井未能观察到蛋白石-A/蛋白石-CT转变界线的部分原因。     

南海北部深水底流沉积作用

南海北部深水陆坡区存在极为活跃的深水底流沉积作用. 通过浅地层地震剖面解释发现, 该地区由于深水底流的搬运作用, 在水深1000~2700 m左右的陆坡地带形成NE-SW向分布的迁移水道. 在水道东侧断续形成由东北向西南方向推进的高沉积速率堆积体, 堆积体内部叠加层呈NE-SW向前积堆积特征, 由牵引流沉积而成. 发育在东沙群岛东南侧的高沉积速率堆积体就是其中之一, 其12 ka以来沉积速率高达97 cm/ka, 是南海目前所知沉积速率最高的海区. 地震剖面显示, 该深水底流极有可能是由进入南海的西太平洋环流演变而成, 挟带南海北部来源的沉积物沿大陆坡由东北向西南方向搬运沉积, 最终消失在中央海盆中. 由于深水底流作用的存在, 造成南海北部深海区复杂的搬运沉积格局.     

渤海新近纪古湖发育的直接证据

通过渤海5口钻井的沉积有机质分析,以沉积有机质中浮游藻类丰度和类型、无定形有机质含量变化以及地层序列中富藻沉积层发育程度。作为指示湖相沉积环境发育的标志,确定渤海新近纪湖相沉积层的分布特征及渤海古坳陷湖的发育特征。分析表明,浮游藻类和无定形有机质含量高的层段在馆陶组和明下段都有分布,但发育最好的是在明下段下部。这是渤海新近纪湖相沉积地层存在的直接证据。从湖相沉积发育的差异看,馆陶组和明化镇组时期的古湖有着不同的特征,馆陶组早期渤海的湖泊可能很小,馆陶组中、晚期为湖泊扩张期,从含浮游藻类和无定形有机质沉积层纵向变化频繁出现可以看出浅湖沉积环境的不稳定性。新近纪古湖的盛期是在明下段下部沉积时段,当时渤海淡水湖泊普遍存在。     

公元1831年安徽凤台地震宏观震中考察

公元1831年(清道光十一年)安徽凤台曾发生一次破坏性地震,史料记载情况基本一致,但现有各版地震目录所确定的震中位置存在分歧,震中位置竟多达4处.在分析已有资料的基础上,作者对该地震进行了实地考察.经综合分析认为,应当对此次地震的宏观震中进行调整,震中位置应改为32.88°N、116.89°E,名称相应变更为"安徽怀远西南地震".同时认为此次地震原来所确定的震级(614)偏大.     

台湾始新统—中新统沉积物源与沉积环境

台湾地区出露的始新统-中新统地层属南海北侧的范畴,其物质组成及沉积环境为揭示南海新生代早期构造沉积演化提供了关键性依据。对台湾西部麓山带中部南投粗坑地区、国姓地区以及东北海岸新港-基隆地区的始新统-中新统地层进行了岩石学、矿物学、稀土元素地球化学特征以及碎屑锆石U-Pb定年分析等研究。结果显示:台湾中部和北部从始新世到中新世经历了从陆相河流-湖泊相沉积环境到滨浅海相的环境转变,其砂岩成分成熟度随时间由老变新呈现规律性变化;沉积物源分析表明研究区沉积物在始新世-早渐新世,物源以近源中生代源区为主,碎屑锆石年龄谱系出现120 Ma和230 Ma两个主要峰值,与周边及华南沿海地区中生代火山岩时代一致;进入晚渐新世以后,锆石年龄谱系出现900 Ma及1 800 Ma等古老峰值,说明古老地块物质明显增加,这可能反映了昆莺琼古河流由南海西部到东部的物质输送对台湾地区的影响作用。     

南海北部ODP 1148站沉积物特征及其来源

南海北部ODP 1148站沉积物中的黏土矿物、地球化学以及孢粉学数据反映了沉积物物源及其变化的信息。在23Ma之前,沉积物中黏土矿物以蒙脱石为主,平均含量可达80％,而且具较高的H。Nd／144Nd比值（平均值0．512095）,反映了1148站沉积物23Ma以前可能主要来源于华南陆缘中生代火成岩;而在23～15．5Ma,沉积物中蒙脱石含量（54．1％）明显降低,而且23Ma以后143 Nd／144 Nd值也大幅减小（平均值0．512002）,暗示了1148站物源区远离陆缘向陆内的扩展。ODP1148站23Ma前沉积物同华南陆缘火山岩的主、微量元素特征以及Nd同位素比值均具较好的对比性,说明ODP1148站物源与华南沿海地区存在密切联系,沉积物中渐新世孢粉组合以及古海洋学方面的研究结果也支持该结论。