云南古生代地层问题(1)(摘要)

抗战八年,北大清华迁滇,著者得有机会赴各地研究地层,并在联大地质系研究所,开设中国地层问题一课,现时云南地层,较抗战前已有相当认识,但问题尚多,仍须继续研究,尤应注重野外观察,则昔日地层上较难解决之问题,自不虽迎     

重力滑脱构造差异性及其对油气成藏影响分析:以下刚果-刚果扇、尼日尔三角洲盆地对比分析为例

重力滑脱构造是大西洋两岸被动大陆边缘盆地普遍发育的一种构造样式，南大西洋两岸整体发育2种不同塑性层的重力滑脱构造，一类以下白垩统盐岩、硬石膏为塑性层，另一类是以上白垩统-新近系海相泥岩为滑脱塑性层。且均可从陆向海依次划分为拉张区、过渡区和挤压区。为了厘清2种不同类型重力滑脱构造样式差异及对油气成藏影响，选取2个代表性盆地——下刚果-刚果扇盆地与尼日尔三角洲盆地进行对比剖析，从而查明2种不同类型重力滑脱构造在相应构造带内构造样式及其油气成藏差异。整体上，盐岩塑性层重力滑脱构造在拉张区表现为盐构造活动剧烈，油气成藏条件优越，油气发现多；过渡区盐构造活动强度减弱，油气富集程度高；挤压区构造活动强烈，盐岩大规模聚集，烃源岩和储层条件差，油气发现少。相比于盐岩塑性层重力滑脱构造，泥岩塑性层重力滑脱构造在拉张区构造活动相对较弱，断块圈闭与储层、烃源岩匹配良好，是主要的油气富集区；过渡区，大量塑性泥岩堆积，泥底辟规模大，深缓底辟型构造是油气有利富集区；挤压区以典型逆冲叠瓦状构造为主，烃源岩、储层和油源断层配置良好，油气富集程度高。针对上述2种不同类型重力滑脱构造样式在烃源岩、储层及油气成藏的差异影响分析，为相关类型重力滑脱构造研究提供借鉴。      

东帝汶海30ka以来的表层水和温跃层水温度变化及其古海洋学意义

研究了钻取于东帝汶海印尼穿越流出口处MD98-2172岩心沉积物,分析了浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber和温跃层水种Pulleniatina obliquiloculata的Mg/Ca值,重建了30kaBP以来东帝汶海区的表层水温度和温跃层水温度。结果显示东帝汶海区末次冰盛期以来表层水温度距早全新世的最大温差约为4.2℃;冰消期间表层水温度有两次显著的降温事件,可分别与新仙女木事件和海因里希事件1对应;约15kaBP以来帝汶海表层水温度与南极大气温度记录同相位变化,说明热带海区与高纬度地区气候变化有着紧密联系。末次冰盛期以来温跃层水温度距早全新世的最大温差约为4℃;全新世温跃层水温度呈现出波动降低的过程,最大降温幅度约3℃;表层水温度和次表层水温度差值在全新世逐渐增加,指示了温跃层深度的持续变浅,这一变化可能与海平面上升、季风活动和厄尔尼诺-南方涛动事件影响的印度尼西亚穿越流次表层流增强有关。     

海底扇沉积相模式、沉积过程及其沉积记录的指示意义

海底扇是由沉积物重力流形成的海底沉积体。其分类学和相模式研究表明,海底扇主要由海底水道、溢岸及朵叶体等沉积单元构成。然而古代和现代海底扇沉积均无法由单一的通用相模式进行解释。以粒度差异所建立的相模式类型涵盖了多方面信息,相对简单实用。海底扇的触发机制主要包括海底沉积物失稳、洪水型异重流、海洋动力过程及复合成因机制等类型。海底扇的主导流体类型（碎屑流与浊流）、海底地貌形态（限制性与非限制性）及海洋动力条件（底流作用）深刻影响了海底扇的沉积作用、平面形态及空间组合特征,整体上分为三类。其中,浊流沉积主导的海底扇在非限制性海底环境中主要表现为扇状或指状形态,在限制性海底环境中则直接受控于盆地的地貌形态;碎屑流沉积主导的海底扇以块体搬运为特征,平面上表现为舌状和叶状展布形态;底流与重力流共同作用形成的混合型海底扇朵叶体沿底流流向侧向偏转,部分受底流改造沉积形成孤立漂积丘状形态。海底扇沉积物记录了环境信号从“源”到“汇”传输效率和保存程度,对构造变形和古气候变化具有重要的指示作用。人类世以来的现代海底扇沉积物同时也是深海微塑料、陆源有机碳的重要储库,定量评估其丰度特征对于环境评价、污染治理与管控及全球碳循环均具有深远的现实意义。     

西藏林周地区始新世托龙I型花岗岩对印度-欧亚板块碰撞时限的制约

目前已有研究对印度-欧亚板块碰撞时限的认识存在诸多分歧。本文对西藏林周县中部出露的托龙岩体开展了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析,以期进一步约束印度-欧亚板块的碰撞时间。托龙岩体内出露的石英二长斑岩呈岩株状侵入到帕那组中,锆石U-Pb定年结果显示该石英二长斑岩形成于始新世(50.5±0.6 Ma),锆石εHf (t)值为-0.6~-0.5。石英二长斑岩具有较低的A/CNK值、较高的K₂O含量和K₂O/Na₂O值,属于准铝质和钾玄岩系列。岩石普遍亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P,富集大离子亲石元素Th、U和Pb,轻、重稀土元素分异明显,(La /Yb)_N =15.3~16.3,Eu负异常较弱,δEu=0.56~0.69。托龙岩体较低的A/CNK值、P₂O₅与SiO₂的负相关性以及Y含量与Rb含量之间的正相关性,表明托龙石英二长斑岩为I型花岗岩。综合岩体的地球化学特征、同位素特征和前人研究成果,认为托龙石英二长斑岩可能是相对古老的变质中基性岩部分熔融的产物,形成于印度-欧亚板块碰撞引起的俯冲板片断离环境,指示了印度-亚洲大陆的碰撞应发生于50 Ma之前。     

晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇跷跷板式沉积转换及其源-汇成因机制

利用沉积转换事件再造关键变革期的构造活动和气候演变是源-汇系统研究的新动向和切入点。新生代以来,印度大陆与亚洲大陆的汇聚隆升以及喜马拉雅-青藏高原的剥蚀、向孟加拉湾的物质输入,形成了当今世界上最大的源-汇系统(喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统)。利用3D地震数据和IODP 354与362航次获取的碎屑锆石数据揭示了晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇沉积转换事件及其源-汇成因机制。研究认为尼科巴扇和孟加拉扇经历了此消彼长的沉积建造过程:尼科巴扇经历了“晚中新世快速进积→上新世缓慢建造→第四纪相对静止”的建造过程;而孟加拉扇经历了“晚中新世相对静止→上新世缓慢建造→第四纪快速进积”的沉积建造过程。喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统碎屑锆石年龄核密度统计结果显示:晚中新世以来,指示古布拉马普特拉河迁移演化路径的60~0 Ma碎屑锆石在若开-尼科巴扇呈现出逐渐减少的变化趋势,而在孟加拉扇呈现出逐渐增多的变化趋势。这一碎屑锆石年龄核密度变化特征表明:(1)在晚中新世,古布拉马普特拉河主沉积物分散路径靠近孟加拉湾东部一侧发育且大量碎屑颗粒向尼科巴扇搬运分散,形成“快速进积的尼科巴扇和相对静止的孟加拉扇”;(2)在上新世初,青藏高原隆升所诱发的西隆高原抬升使古布拉马普特拉河向西迁移分流,在古西隆高原北缘Mikir山附近分流为东西两支,东支向尼科巴扇搬运分散的碎屑颗粒开始减少,而西支向孟加拉扇搬运分散的碎屑颗粒开始增多,形成“以缓慢建造为演化特征的尼科巴-孟加拉扇”;(3)在第四纪初,印度板块-亚洲板块最强碰撞造成青藏高原最强隆升并达到最大海拔高度,古布拉马普特拉河东支袭夺废弃,向尼科巴扇卸载的沉积物相应显著减少,而古布拉马普特拉河西支与恒河并流后向孟加拉扇卸载的沉积物亦相应显著增加,形成“相对静止的尼科巴扇和快速进积的孟加拉扇”。由此可见,尼科巴-孟加拉扇“此消彼长的跷跷板式沉积转换事件”是古布拉马普特拉河沉积物分散路径迁移演化的源-汇响应;其在上新世-第四纪之交发生了一起最为显著的沉积转换事件,其是上新世晚期印度板块-亚洲板块碰撞的源-汇响应。     

伊通盆地梁家地区永二段油气成藏规律

伊通盆地梁家地区纵向上含油气层位多,油气藏复杂,长期以来制约着该地区的勘探开发进程。通过系统研究,分析储层地球化学特征,分析梁家地区永二段油气来源及运移途径,研究构造、储层、盖层和圈闭等成藏条件,探讨了油藏的成藏机制表明,梁家地区永二段油气分别来源于深部不同层位烃源岩,烃类流体类型由油源断层所沟通和烃源岩成熟度差异性决定。油气顺着油源断层进入到水下扇沉积的砂体,由于沉积相带的不同油气分布略有差异,为层状的构造—岩性油气藏。研究结果对完善水下扇油气藏成藏理论和指导油气下一步勘探开发具有指导意义。     

深水等深流与重力流交互作用沉积（2000—2022年）研究进展

等深流与重力流在深水环境中较为常见,两者在地质历史时期中可存在相互作用进而形成交互作用沉积。结合近20年研究成果,对深水等深流与重力流交互作用的沉积类型、鉴别标志、形成机理及地质意义进行了总结。1）等深流与重力流交互作用沉积可分为等深流与重力流沉积互层、等深流改造重力流及等深流与重力流同时作用沉积。2）等深流沉积和重力流沉积的有效鉴别是等深流与重力流沉积互层沉积研究的前提。3）等深流改造重力流沉积发育重力流和牵引流沉积构造,双向交错层理最为典型;常具顺斜坡向下及大致平行斜坡的两个水流方向;概率累积曲线呈1~3段式等特征。4）等深流与重力流同时作用沉积主要发育单向迁移水道、不对称的水道—堤岸体系及偏转型朵叶。5）交互作用形成过程主要受等深流与重力流相对能量大小的影响。当重力流活跃时,发育重力流沉积,在重力流末期及间歇期,等深流沉积发育,进而形成重力流与等深流沉积互层。等深流能量较强时,可改造重力流沉积,形成等深流改造重力流沉积。高能等深流在重力流能量较弱时,可对重力流沉积物进行横向搬运,形成迁移水道、不对称水道—堤岸体系及偏转型朵叶。6）主要问题及下一步的主攻方向主要包括四个方面:①重视综合研究,增加实例分析;②完善鉴别标志,推广研究成果;③多方法、多尺度、多条件、多维度综合探讨交互作用沉积过程及主控因素;④加强油气勘探潜力、古环境演化及地质灾害预防等方面的研究。     

海底扇规模优质储集体的分布模式与成因分析——以上新世—更新世孟加拉扇为例

利用高品质3D地震资料搜索刻画深水水道—朵叶复合体的沉积构成并揭示油气储集体的分布模式对于深水油气勘探具有重要的指导意义。利用PaleoScan全三维智能解释手段和三色(RGB)混相分频技术识别解剖了孟加拉扇上新统—更新统深水水道—天然堤体系6种富砂沉积单元,包括补给水道、分支水道、似点坝、决口扇、漫溢扇和末端朵叶。研究认为:补给水道、决口扇、末端朵叶是潜在的规模且优质深水油气储集体类型;而漫溢扇、分支水道和似点坝分别是潜在的规模非优质、非优质非规模以及优质非规模深水油气储层类型。补给水道主要分布在水道—朵叶复合体的上游和中游;决口扇、漫溢扇、分支水道和似点坝主要发育在水道—朵叶复合体的中游;而分支水道和末端朵叶主要分布在水道—朵叶复合体的下游。漫溢扇向供源水道一侧楔状增厚,形成“砂盖泥”的格局;而决口扇向供源水道一侧楔状减薄直至尖灭形成“泥包砂”的格局,相应形成海底扇岩性圈闭。