锶同位素地层学在碎屑岩成岩研究中的应用

基于同一地质历史时期海水的锶同位素组成为一定值的锶同位素地层学基本原理,可将锶同位素地层学用于碎屑岩成岩作用研究,以评价海相和非海相对成岩作用的影响.三个不同类型的研究实例说明:1)海相碎屑岩成岩流体的锶同位素组成的演化途径有较好的规律性,陆相影响随成岩作用的进行而增加,相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值通常高于相对早期的碳酸盐胶结物,变化的本底值即为同期海水的锶同位素组成,该数值为一定值;2)有沉积期深源锶和非同期海相影响的陆相碎屑岩中,碳酸盐胶结物的锶同位素比值可能低于大陆淡水,但埋藏成岩过程中相对晚期的碳酸盐胶结物的87Sr/86Sr比值仍高于相对早期的碳酸盐胶结物;3)当深部流体影响碎屑岩的整个成岩过程时,深源锶的烙印可以抹掉或减少不同成岩阶段不同程度陆相影响造成的各种碳酸盐胶结物之间锶同位素组成的差别,使各种碳酸盐胶结物都具有很低的87Sr/86Sr比值,因而缺乏其它沉积盆地中常见的相对晚期碳酸盐胶结物87Sr/86Sr比值高于早期胶结物的一般模式。     

非海相双壳类江西蛤（Jiangxiella）首次发现于日本

首次报道日本西南部发现的晚三叠世非海相双壳类江西蛤（Jiangxiella)，并讨论这一发现的意义。认为原产于湘、赣、粤地区的江西蛤是地理分布极有限的土著属，它在日本西南部的发现表明当时该区与华南东部的古地理关系极为密切，可能原属同一地块。     

陆相坳陷盆地烃源岩内致密砂岩储层含油性主控因素--以松辽盆地北部中央坳陷区齐家凹陷高台子油层为例

松辽盆地北部中央坳陷区齐家凹陷青山口组高台子油层是典型的烃源岩内致密砂岩油。通过对储层宏观、微观含油性分析及含油性主控因素的深入研究,表明高台子油层储层含油性主要受沉积微相、成岩作用及烃源岩质量的综合控制,表现为有利沉积微相控制储层含油富集程度,河口坝、远砂坝微相砂体内大喉道发育,物性好,为致密油运移提供优势通道,同时储集空间相对发育,为致密油提供更广泛的聚集场所,油气最富集,沉积微相是控制高台子油层“甜点区”发育的关键地质条件。成岩作用控制石油差异分布,机械压实和胶结作用导致储层在油气大规模运聚之前普遍进入致密化,局部胶结作用弱的砂岩及溶蚀作用强烈的砂岩,大孔隙及大喉道发育,后期石油充注储层发生差异聚集,砂岩呈现不同的含油级别。烃源岩质量控制储层含油的普遍程度,好-最好烃源岩区油源充足、充注动力强,且就近运聚,虽然砂体薄,物性差,但砂体含油更普遍,含油物性下限低,差-中等烃源岩区砂体厚度大,物性总体较好,但受烃源岩质量及沉积、成岩作用综合控制,砂体含油普遍性差,主要以砂体中部物性好的层段含油为主,干砂层增多。甜点区主要分布在成熟烃源岩内部,纵向多套含油层系错叠形成甜点区连片分布,中北部含油砂体累计厚度大,物性好,向南部变差,计算甜点区资源1.5×108 t,勘探前景良好。     

利用地震资料进行陆相储层小层等时对比的方法研究——以绥中36-1油田为例

鉴于垂向分辨率的限制,一般认为不能利用地震资料进行陆相油藏小层对比。但是,由于主要地震反射同相轴具有年代地层意义,而且地层等时对比是相对的,因此,在一定条件下,利用地震资料可以进行陆相薄互层储层小层对比。文中以绥中36-1油田为例,总结了利用地震剖面开展小层对比的基本规则。根据地震不整一边界类型、地震相特征、砂体叠置关系变化可以确定小层等时界面,并且等时界面可以从波峰等时渐变到波谷;同相轴分叉时,只有分析清楚分叉的原因,才能得到小层等时追踪;在地层下切部位,追踪下切谷底部同相轴;地层凸起时,追踪凸起部位的地震同相轴;此外,遇到断层时,通常遵循正断层下降盘小层厚度应该等于或者大于上升盘小层厚度的原则。显然,合理地利用地震资料进行小层对比可以提高陆相油藏小层对比的准确性。     

非海相前陆盆地含煤沉积层序地层分析——以柴达木盆地大煤沟侏罗系剖面为例

以柴达木盆地东北缘大煤沟侏罗系剖面为例,探讨了非海相前陆盆地层序地层发育的控制因素、湖平面变化、体系域划分等。将研究区下中侏罗统划分为3个构造层序和7个3级层序。指出煤层与体系域在时间序列和空间配置上存在一定联系。其研究有助于资源分布的预测。     

Evolution of an ancient coastal plain: palaeosols, interfluves and alluvial architecture in a sequence stratigraphic framework, Cenomanian Dunvegan Formation, NE British Columbia, Canada

To date, discussion of changes in alluvial style and in the character of palaeosols in relation to changes in accommodation and sediment supply on floodplains has primarily been from a conceptual standpoint: few case studies are available against which to test ideas. One hundred and thirty metres of non-marine strata of the Dunvegan Formation were examined in 14 closely spaced sections in the canyon of the Kiskatinaw River, NE British Columbia, Canada. This site was located about 120 km inland from the transgressive limit of the contemporary marine shoreline and represents almost exclusively freshwater environments. Fluvial channels in the Kiskatinaw River section are of two types. Small, single-storey, very fine- to fine-grained sandstone ribbons with W/T ratios <30, encased in fine-grained floodplain sediments are interpreted as anastomosed channels. Fine- to medium-grained, laterally accreted point-bar deposits forming multistorey sand bodies with individual W/T ratios >30 are interpreted as the deposits of meandering rivers filling incised valleys. Interchannel facies include the deposits of crevasse channels and splays, lakes, floodplains and palaeosols. Floodplain palaeosols consist of laterally heterogeneous, simple palaeosol profiles and pedocomplexes similar to modern Entisols, Inceptisols and hydromorphic soils. Interfluve, sequence-bounding palaeosols adjacent to incised valleys are laterally continuous, up to 3 m thick and can be reliably identified using a combination of (1) stratigraphic position; (2) field observations, such as thickness, structure, colour, degree of rooting; and (3) micromorphological features, such as evidence of bioturbation, clay coatings, ferruginous features and sphaerosiderite. Interfluve palaeosols are similar to modern Alfisols and Ultisols. Correlation of the local stratigraphic succession with the regional sequence stratigraphic framework, based on 2340 well logs and 60 outcrop sections, shows that the vertical changes in coastal plain character (more coals and lakes vs. more pedogenesis) can be related to relatively high-frequency base level cycles (eustatic?) that are expressed as transgressive–regressive marine cycles in downdip areas. Regional isopach maps show that these cycles were progressively overprinted and modified by an increasing rate of tectonic subsidence in the north and west. The character of palaeosols developed on aggrading floodplains primarily reflects local sediment supply and drainage. In contrast, well-developed interfluve palaeosols record pedogenesis during periods of reduced or negative accommodation (base level fall). Vertical changes in floodplain palaeoenvironments and palaeosol types reflect changes in accommodation rate. The detailed micromorphological analysis of interfluve palaeosols represents a powerful application of an under-used technique for the recognition of key surfaces in the geological record. This has broad implications for non-marine sequence stratigraphy.     

非海相白垩系年代学和对比

从1800年代初最早确定的白垩系定义起,白垩系就包括了海相和非海相白垩纪的地层和化石。白垩纪是一个全球性气候温暖、海平面高、构造和火山活动强烈的世界。此时,多块大陆分解,几乎所有海洋都已打开,形成了与现代相近的海陆分布的地理图案。这一变革导致了全球生物群的区域化,给全球对比带来了困难。白垩纪的全球年代地层表是主要依据菊石和微体生物(有孔虫和钙质超微浮游生物)化石,并与已完整建立的全球极性倒转年表和很多放射性同位素年龄相结合的产物。从孢粉到恐龙等各类非海相化石均已用于白垩纪生物地层学。此期专刊的特色是聚焦于区域或全球的孢粉(包括沟鞭藻)、大植物、甲壳类(包括叶肢介和介形类)、软体动物(包括腹足类和双壳类)和脊椎动物(包括硬躯体和足印)非海相白垩纪生物地层学和生物年代学。这些研究大大扩展了非海相白垩系对比的内容,并强调了将能取得更多进展的研究方向。非海相地层和化石群中直接夹有海相地层和化石的剖面/地区的非海相生物地层学更精确的研究,高分辨率的微体化石,特别是既出现于非海相又见于海相地层中的微体化石的微体生物地层学的进展,更多的直接与非海相生物地层学相关的放射性同位素和古地磁年龄的测试,非海相地层的高分辨率层序和旋回地层学分析及与非海相生物地层学对比的化学地层学的发展等,均将促进全球非海相白垩纪地层时代和对比,甚至以国际地质时标为准绳的全球非海相白垩纪地层对比框架表的建立。     

欧洲白垩纪非海相软体动物及其地层分布

本文综述了欧洲白垩纪非海相软体动物群,列出了主要产自英格兰南部、法国和西班牙早白垩世的16个不同沉积层的59个分类单元。淡水动物群以珠蚌类双壳类和田螺类腹足类为主,但在有些地点也存有肺螺类腹足类。这些化石类群与现代类型很相似,说明白垩纪淡水中的水草、氧气与营养环境良好。在欧特里沃期和巴列姆期,淡水与边缘海环境中的动物群组成都发生了显著的变化。欧洲的淡水生物群落早在巴列姆期就已存在,此时的有些类群,如著名的Mar garitifera(s.l.)valdensis在欧洲西部有着广泛的分布。英格兰南部的早白垩世韦尔登群被认为是欧洲最连续的非海相白垩纪地层,其上部的生物群可与西班牙的LasHoyas动物群和法国的Wassy动物群相对比。这3个动物群,以及法国侏罗(汝拉)和英格兰南部波倍克的侏罗纪-白垩纪的过渡生物群——Purbeck动物群,是了解欧洲白垩纪淡水动物群的关键动物群。     

侏罗纪末至白垩纪非海相介形类生物地层学:回顾与展望

以非海相介形类为依据而建立的侏罗纪末至白垩纪的生物地层学,尤其是欧洲所谓"Purbeck-Wealden层段"(提塘阶顶部至巴列姆阶/阿普特阶底部)和全球同期沉积层的生物地层学建立已久,但这一生物地层学存有很多问题与局限性。本文对中生代晚期(聚焦于早白垩世)的非海相介形类生物地层学的基本原理、历史、目前进展、存在问题和前景进行了综述。因为介形类的繁殖、扩散与成种机制已有比较成熟的研究,所以介形类的生物地层学的应用潜力被认识已久。然而,全球不同地区中生代晚期的非海相介形类众多的研究积累已构成了一个丰富但常常混乱和矛盾的文献库。这些问题不仅存在于介形类的分类鉴定中,也见于关于古环境和系统发育的解释中。虽然地区性的盆地内的介形类生物地层学研究已产生了好结果,并可能能够用于局部地区的高精度对比。但是在进行地区间(盆地间至全球)的对比时,其实用性广遭怀疑。在过去的二十年间,许多学者采用了将今论古的古生物学研究方法,努力修订和更新中生代晚期的非海相介形类的生物地层学与古环境意义,从而促进了地区间生物地层学研究和对比的发展。古生物学家认识到,对于许多非海相介形类动物来讲,它们的分布和扩散不仅仅局限于单个的水系或较小的地理区域,而是和现生的非海相介形类一样,晚侏罗世至白垩纪的非海相介形类动物和它们的卵可被较大的动物或风长距离搬运,跨越迁移的屏障,进行扩散。鉴于以上事实,地区间的对比必须涉及两大内容:分类学的应用与古环境背景。缺乏适用于地区—全球的稳定和一致的分类学系统是进行正确对比的重要障碍。由于大量地方性分类命名、地方性特有动物的假设、与壳体特征相关的分类和生态型认识的混乱,以及对种内变异尺度的统一认识的缺乏,导致了对生物分异度的过高或过低的估量。非海相白垩纪介形类的地层记录受到诸多因素的影响:分类单元的演化与灭绝、扩散事件、当地的环境变化和地区性至全球的气候变迁。在生物地层学的应用中,我们可以通过不同手段去把握同时代的Cytheroidea,特别是Cypridoidea中具重要地层意义的Cypridea属及其亲近者(即CypridoideaMartin,1940)的分类单元的形态变异度。解释种内变异时需要格外谨慎。区分生物自生(内因)导致的变异(遗传的和形态的变异)和环境(外因)导致的变异(生态表型)是一大难题。比较保守的分类学观念(分类单元很少,但变异极大(分类单元中包含了多种生态表型))有助于不同古环境间的(生物地层)对比。另一方法是运用随着时间的古环境变化及其对介形类组合的组成的影响来进行(生物地层)对比。古生物工作者已在利用受环境控制的周期性介形类组合变化建立对比关系方面进行了大量有意义的尝试,但这些工作仍处在争议中。建立全球生物地层学方法,建立统一而持久的分类概念这一目标可以达到,但不可能在短期内实现。用现代的思想(概念)理解和研究非海相介形类的古生物学和古生物地理学及新资料将有助于修订工作的进展。尽管我们对中生代的非海相介形类的演化和分布的认识还很不全面,但目前我们已取得了可喜的进展。盆地间至大陆间的对比是否可行,早已不是问题。目前和未来的指导原则无疑是发展以介形类为基础,并与其他的年代地层学和地质年代学资料及方案相结合的从地区至全球范围的地层对比系统。因为我们正在迈向一个非海相晚中生代介形类生物地层学的重新解释和应用的新时代,我们必须承认我们还有许多东西需要学习。     

Reservoir Volcanic Rocks: Geology and Geochemistry, the Mesozoic Non-Marine Songliao Basin, NE China

The reservoir volcanic rocks in Songliao Basin include the Lower Cretaceous (Klyc Form., 114～135 Ma,acidic rocks) and the Upper Jurassic (J3hs Form., 145～158 Ma, intermediate rocks). Vesicles coupled with faults make the volcanic reservoir spaces which do not as badly getting worse with buried depth as those of sediments generally doing. The flood rhyolites of the Lower Cretaceous cover ca. 100 000 km2 with relict thickness from 100 m to more than 1000 m. They are high-silica, rich in aluminum and potassium, high REE contents with large negative Eu anomalies,thus believed also be formed by the large-scale sialic crust partial-melting. The andesitic rocks of the Upper Jurassic are rich in Al and K, but with lower REE contents and minor negative Eu anomalies, as well as dispersal patterns of HREE.They are believed to be produced by progressively shallower partial-melting where the fractionation of garnet and/or zircon may be involved. The most probable heat sources provided for the long-lasting volcanisms in the Songliao Basin is the subduction of the Okhotsk plate.