峡东地区上埃迪卡拉系岩石、生物、层序和碳同位素地层及其年代学意义

本文系统研究了峡东灯影峡上埃迪卡拉系陡山沱组上部至灯影组石板滩段及其区内与之同期不同相区(或古地理部位)地层岩石、生物、层序和碳同位素地层,结果发现峡东埃迪卡拉系陡山沱组—灯影组界线附近地层横向上存在台地相、高陡边缘台地边缘相和盆地相多种沉积相类型,灯影组的底界和内部划分明显受沉积相的制约,以白云岩出现为标志的灯影组底界是一个明显的穿时面.与灯影组中部存在的两次海进—海退旋回相对应不仅发生了两次δ13C的上升和下降,而且发生了两次重要的生物辐射事件,在石板滩段下部和上部分别出现了具有全球广泛对比意义的叶状埃迪卡拉动物和管状Cloudiniids动物.据此可以将峡东灯影组划分出两个可以进行全球对比的年代地层单位泗溪阶和龙灯溪阶.由于龙灯溪阶上部,继Cloudiniids消失之后,小壳化石出现之前发生了δ13C的震荡下降,并在灯影组白马沱段底部出现了最小δ13C达到-12‰的碳同位素强烈负偏离.因此,生物和碳同位素组成变化特点及其全球对比显示长江三峡地区寒武系的底界应大致与灯影峡剖面上灯影组石板滩段与白马沱段界线一致.     

湘鄂西地区晚埃迪卡拉世-早寒武世硅质岩成因及其页岩气地质意义

湖北宜昌地区在寒武系水井沱组取得页岩气重大突破后，中扬子地区下寒武统富有机质页岩受到了更加广泛的关注。为了查明这套富有机质页岩的成因及其与下伏硅质岩之间的内在联系，系统采集了鄂西宜昌地区鄂宜地2井岩家河组和湘西桃源、张家界地区留茶坡组-牛蹄塘组的硅质岩，利用主量元素和稀土元素数据分析了硅质岩成因，并探讨了不同地区、不同沉积模式及其对下寒武统富有机质页岩形成的意义。结果表明:①鄂宜地2井岩家河组硅质岩的Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.30~0.68，在Al-Fe-Mn三角判别图和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解上集中分布在沉积成因区；稀土元素Eu异常不明显，配分曲线为平坦模式，且(La/Yb)_N介于1.01~1.81，指示岩家河组硅质岩为沉积成因。②湘西桃源和张家界地区的硅质岩明显分为两种成因。留茶坡组硅质岩Al/(Al+Fe+Mn)值介于0.03~0.19，在Al-Fe-Mn三角图上靠近Fe一端，稀土元素表现明显的Eu正异常，且配分曲线以重稀土元素相对富集的左倾斜为主，指示明显的热液成因；牛蹄塘组硅质岩则表现相反，指示沉积成因。③埃迪卡拉纪末期，湘西斜坡地区靠近热液喷流中心，因此留茶坡组硅质岩以热液成因为主，而宜昌地区位于局限台地附近，富硅热液因受到阻隔而无法进入，因此硅质岩为沉积成因；至寒武纪早期，随着气候变暖、海平面上升，湘西和鄂西地区海水连通，因此该时期硅质岩均为沉积成因。埃迪卡拉纪末期的热液活动为海洋生物的繁盛提供了大量的磷等无机营养元素，对下寒武统水井沱组/牛蹄塘组富有机质页岩的形成具有重要的意义。沉积成因的硅质页岩相很可能是页岩气的有利相带，这或许能为页岩气勘探提供一个新的思路。      

寒武系古流体地球化学特征及其对页岩气保存的指示意义 ——以中扬子地区寒武系页岩气发现井宜地2井为例

保存条件是中扬子地区页岩气富集的关键因素之一，宜地2井是中扬子寒武系页岩气发现井，通过对该井全井段岩芯裂缝古流体的地球化学分析，探讨了寒武系古流体成因和对水井沱组页岩气保存条件的指示意义。结果认为：① 覃家庙组膏岩层之上方解石脉缺少Fe2+、Mn2+，且δ13C和δ18O值较围岩偏负，指示其形成于氧化的环境，石牌组方解石脉δ13C偏负，黄铁矿脉δ34S值与膏盐相似，表明其成因与TSR密切相关；水井沱组脉体δ13C和δ18O与围岩相似，形成于封闭的环境。② 方解石脉包裹体群SO42-、Ca2+、Mg2+含量整体上由覃家庙组向上向下分别递减，钠氯系数以水井沱组最低，整体上向上升高，表明覃家庙组是高盐度卤水的主要来源，水井沱组受外来流体影响弱；包裹体水溶液δD和δ18O也指示娄山关组、石牌组方解石脉成因分别与大气水、TSR相关。③ 古流体地球化学研究表明宜昌地区页岩气保存条件整体较好，页岩气散失的主要通道是垂直裂缝，页岩气保存条件好与膏盐盖层发育、后期构造破坏弱、脉体对裂缝的及时封闭以及白垩系盖层等因素密切相关。     

湖南慈利溪口剖面埃迪卡拉系陡山沱组碳酸盐岩微量元素特征及其古环境意义

以湖南慈利溪口埃迪卡拉系陡山沱组剖面为研究对象,分析了64件碳酸盐岩样品的微量元素以及稀土元素特征。结果表明,利用U/Th、Ce异常和Ca/Mg等多种指标识别出的陡山沱期古氧化还原环境与层序地层学的研究结果基本一致,说明碳酸盐岩的这3个指标在重建埃迪卡拉纪古海洋环境的研究中具有一定的适用性。稀土元素配分模式在陡山沱组底部和中部均发生了明显的由典型淡水模式向典型古海水模式的转变,很可能指示了在Marinoan冰期和Gaskier冰期结束之后,大量的间冰期冰融淡水注入海洋并逐步被古海水取代。较高的Eu异常值以及前人在溪口剖面发现的多期古地震证据可能暗示了海底热液活动几乎贯穿于整个埃迪卡拉纪陡山沱期,且具有早期剧烈、晚期逐渐趋于平缓的特征。多期次的海底热液活动为古海洋提供了重要的磷质来源,对埃迪卡拉纪生物的出现与繁盛具有重要的意义。     

海相高过成熟页岩芳烃特征及页岩气意义

为了合理评价我国南方下古生界页岩有机质热演化程度,研究其与页岩含气性关系;采用气相色谱-质谱联用仪对中扬子地区6口调查井、3个露头剖面的20件页岩样品的芳烃馏分进行了分析,并对代表不同区域的6件样品进行显微激光拉曼测试.分析结果显示拉曼D、G峰参数可以很好地计算过成熟至球粒石墨阶段高演化样品的有机质成熟度;拉曼D峰的子峰包含有芳烃含量的重要信息,随着有机质热演化程度的增加,与芳烃含量有关的D₄子峰强度不断降低.芳烃中菲系列化合物和二苯并噻吩系列化合物在_RmcR_o=2.73%~4.67%范围内的演化具有明显规律性;虽然甲基菲成熟度公式在该阶段已经不适用,但表征3-MP+2-MP相对含量的参数F1仍是很好的有机质成熟度指标;在有机质过成熟演化阶段,F1先随成熟度增加逐渐增加至0.74附近（R_o=3%附近）,之后随成熟度增加逐渐减小.二苯并噻吩化合物参数2,4-/1,4-DMDBT和4,6-/1,4-DMDBT在过成熟阶段随成熟度增加而增大,两值分别增至2和4.5时对应页岩等效镜质体反射率为4%.页岩芳烃系列化合物在过成熟阶段随有机质热演化程度增加而发生的异构化作用和脱甲基作用与有机质的比表面积变化有较好的耦合作用,与页岩气调查井的气显情况也有较好的相关性;页岩芳烃特征对过成熟阶段页岩气的生成具有重要的指示意义,可以作为我国南方下古生界有机质过成熟地区页岩气勘探的有效指标.      

湖北宜昌志留系龙马溪组几丁虫及其年代和生物复苏意义

调查分析了位于湖北省宜昌市分乡的一口志留系钻孔,在龙马溪组下段至上段下部的进尺约100 m的岩芯中采取了313件样品进行几丁虫分离,其中165件炭质泥岩和泥岩样品中共发现保存完整的早志留世几丁虫化石917枚。自下而上识别出Belonechitina?postrobusta,Conochitina alargada,Armoricochitina sp.和Conochitina emmastensis生物带。几丁虫生物带的组合特征和时代意义,及其与全球其它地区同期几丁虫对比,暗示几丁虫Conochitina alargada的始限位置与笔石Monograptus triangularis的始限位置接近,可以作为埃隆期底界界线划分的生物化石参考标志之一。志留纪龙马溪组几丁虫多样性最早发生在鲁丹期末期,在埃隆期晚期出现丰度和分异度的明显升高。微量元素组成的环境意义研究显示龙马溪组下段下部黑色页岩与下段上部深灰色页岩和上段下部黄绿色页岩形成于氧化环境,龙马溪组下段下部黑色页岩中几丁虫属种稀少不是环境所致,而是奥陶纪生物大绝灭之后志留纪几丁虫生物复苏之前几丁虫生物残存复苏阶段的产物,暗示奥陶纪大绝灭之后志留纪几丁虫生物复苏开始于鲁丹期晚期,并在埃隆期中-晚期发生辐射。     

桑植-石门复向斜油气有利区带预测

桑植-石门复向斜具有很好的油气显示,但是总体勘探程度较低。为明确研究区的下一步勘探重点,本文综合野外地面地质调查、野外岩石样品生储盖能力的分析和 MT 资料综合解释等几方面结果对研究区的石油地质特征、构造与油气的关系和具体构造圈闭情况进行了较为详细的研究。研究结果表明研究区主要发育下震旦统陡山沱组、寒武系黔东统牛蹄塘组、晚奥陶世五峰组-早志留世龙马溪组等3套烃源岩,上震旦统灯影组、寒武系黔东统清虚洞组和武陵统孔王溪组等三套较好的储集层,寒武系黔东统和下志留统等两套区域盖层;加里东-印支期为岩性油藏形成阶段,晚印支-早燕山期为气藏形成阶段,晚燕山-喜山期以气藏调整、改造、再分配甚至破坏作用为主。最终发现四望山背斜、天子山背斜等2个局部构造为桑植石门复背斜下一步的重点勘探目标。     

湖北宜昌地区寒武系水井沱组探获页岩气

<正>1研究目的(Objective)中扬子中部黄陵隆起东南缘宜昌斜坡带在太古宙结晶基底之上,发育有元古宙至第四纪各时代地层,保存有埃迪卡拉系陡山沱组、寒武系水井沱组,奥陶系五峰组—志留系龙马溪组等多套黑色富有机质泥岩。区域构造稳定,地层产状平缓,页岩气地质条件优越,但页岩气的勘探一直未获突破。本文的目的旨在查明宜昌斜坡带寒武系水井沱组页岩的分布和含气性,确定页岩气储层特点,为区域页岩气的勘探开发提供基础资料。     

峡东地区震旦纪最早期风暴沉积记录及其地质意义

作为全球地质环境的重要转折期,震旦纪早期发生的全球气候巨变和海平面显著上升等事件在世界范围内留下了大量记录。报道了震旦纪早期气候剧变阶段在我国南方陡山沱组底部形成的风暴沉积。岩芯剖面的精细观察和测量分析表明,峡东地区陡山沱组底部风暴岩沉积主要集中在陡一段白云岩与陡二段底部泥页岩中,发育的沉积构造主要有冲刷侵蚀底面、搅动层、粗粒滞留沉积、粒序层理、洼状交错层理、波状层理、波痕以及水平层理等。根据风暴岩垂向上的组合特征和沉积构造差异,共识别出五种风暴沉积序列,分别指示了不同的沉积背景:潮坪浅水沉积和陆棚深水沉积。其中,陡一段主要发育浅水风暴沉积,陡二段底部主要为深水风暴沉积,随着海平面的上升,自下而上风暴作用呈现加强的趋势。另外,在陡二段还发现了风暴浪基面以下形成的具粒序层理的泥砾岩。峡东地区陡山沱组底部的风暴沉积蕴含了强烈的古地理、古气候、古地貌以及地层信息,对于恢复震旦纪早期华南地质环境及其变化具有重要意义。     

云贵交界地区中上三叠统之交地球化学特征及其环境意义

中国西南部云贵交界地区中上三叠统海相地层以拥有丰富的海生爬行动物化石为特色的古生物群落而闻名。近期,笔者在云贵交界地区发现了一个完整的中上三叠统竹杆坡组至上三叠统小凹组剖面,即云南罗平江底剖面。在该剖面中,分别在竹杆坡组纹层灰岩段顶部及小凹组上部发现了典型的兴义动物群及关岭生物群生物组合。为了研究中晚三叠世之交生物群落演化的环境背景,对采集的97件地球化学样品进行了常量、微量及稀土元素测试与分析。微量和稀土元素的分析结果表明,竹杆坡组纹层灰岩段及小凹组处于缺氧环境,产兴义动物群及关岭生物群的地层含氧量相对增加,而两生物群落之间的竹杆坡组瘤状灰岩段主要为贫氧环境。中晚三叠世之交的海水含氧量的变化规律与生物群落的演替较为吻合,说明该时期海水含氧量的变化对生物演替具有一定的控制作用。