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2007年  第25卷  第4期

沉积与能源、矿产
藏北北羌塘盆地晚三叠世古风化壳地质地球化学特征及其意义
王 剑
2007, 25(4): 487-494. doi:
摘要:
对最近在藏北羌塘盆地菊花山、肖茶卡、石水河等地区新发现的肖茶卡组顶部的粘土质角砾岩的地质、地球化学特征研究表明:其岩石矿物成分、结构构造、角砾层产状及剖面演化序列等与古风化壳的形成及其特征较为一致;相对于基岩,古风化壳的主量元素表现为CaO、CO2的淋失和SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、MnO、P2O5等不同程度的相对富集;古风化壳中的粘土质风化残积层的稀土元素具有明显的富集,表现为LREE含量远大于HREE的特征,存在明显的Ce的正异常以及Eu的负异常;微量元素除Mo、Sn和U外,粘土质风化残积层的其余元素含量均有明显的增加。这些特征从另一角度证实了北羌塘盆地晚三叠世存在明显的沉积间断。
晚三叠世肖茶卡组顶部古风化壳的发现,为了解区域地壳发展史、古气候、古地理演化、层序地层的划分与对比、羌塘含油气盆地分析等提供了重要的依据。
深水沉积的动力学机制和响应
王英民
2007, 25(4): 495-504. doi:
摘要:
深水环境动力机制极为复杂,重力(流)机制类型多样且可能呈有序演化。底流包括温盐循环驱动的底流、风驱底流,以及顺峡谷上下运动的潮汐底流等;而内波可能也为重要的地质营力。在这些机制或孤立、或互动作用下,深水环境发育的沉积物类型、成因也极为复杂,它们具有重要的古气候、油气意义。
旋回性沉积序列的形成机理分析
陶明华
2007, 25(4): 505-510. doi:
摘要:
旋回性特征是沉积岩层最为重要的属性之一,尤其在对于区域地质背景波动做出敏感响应的陆相盆地沉积序列当中更是如此。沉积岩层的韵律性或旋回性特征由岩层的岩石学性质在纵向上的(随时间的)有规律变化所决定,这些变化主要由以下方面所体现,包括:组分变化、粒度变化、颜色变化、沉积补偿强度变化、氧化还原强度变化,以及化石群性质变化等。研究表明,沉积岩层的韵律性或旋回性特征在一定程度上受海(湖)平面变化影响,但从更加广泛的意义上来看,应是沉积过程对于区域地质背景波动的响应,其主控因素是构造波动。
黄骅坳陷孔南地区孔二段湖盆结构恢复
陈长伟
2007, 25(4): 511-517. doi:
摘要:
孔南地区孔二段受到沧东断层、徐西断层等活动影响,地层结构遭受强烈的改造,原有湖盆结构发生了很大的变化。隆起区构造单元富泥质沉积,凹陷构造单元富砂质沉积,成为研究区孔二段的主要特征之一,也成为研究的难点。本文通过对研究区孔二段沉积厚度、岩相、沉积相、构造分析以及等时地层格架下的沉积体系展布规律分析等,对孔二段沉积时期湖盆结构进行了恢复,改变了以往认为孔店期为断陷产物的认识,得出孔二段沉积时期,湖盆总体为坳陷盆地,现今处于盆地中心的孔店隆起构造带为孔二期的古湖盆中心和沉降中心。这一结论对认识黄骅坳陷孔南地区盆地演化,成因机制和油气勘探具有重要的意义。
新疆焉耆盆地中生代原始面貌探讨
陈建军
2007, 25(4): 518-525. doi:
摘要:
新疆焉耆盆地是一中新生代盆地,通过对盆地残留中生代地层岩石特征分析,物源区位于盆地北部,碎屑由北向南搬运,在北部为粗碎屑堆积,南部为细碎屑堆积;盆地北部为辫状河相沉积,南部为滨浅湖相—辫状河相沉积;在盆地北部南天山山前和南部库鲁克塔格山上,现今仍残留有侏罗纪地层;这些都显示盆地原始沉积面貌比现今盆地要广。磷灰石裂变径迹数据显示焉耆盆地周邻山体于早白垩世中期隆升,早白垩世中期之前焉耆盆地与尤尔都斯、库车和库米什盆地在中生代是相连通的,为塔里木大型盆地的北部,晚白垩世大型盆地开始解体,焉耆盆地与这三个地区被分隔成彼此独立的盆地。
鄂尔多斯盆地周缘晚古生代火山活动对盆内砂岩储层的影响
杨 华
2007, 25(4): 526-534. doi:
摘要:
鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集体是一套以次生孔隙为主的低渗透砂岩。通过次生孔隙成因研究发现,各种溶蚀孔隙的形成与砂岩中火山物质和硅酸盐碎屑颗粒的溶蚀、蚀变关系密切。通过储层岩石学研究,对火山物质成分、结构构造、物态、次生变化等特征精细观察表明,这些火山物质具有同沉积的特点,即来源于盆地周缘同期的火山喷发。这些同沉积火山物质不仅改变了储层砂岩的物质成分,而且为储层次生孔隙的形成提供了溶蚀母质,形成了晶屑溶孔、岩屑溶孔、灰屑溶孔以及蚀变高岭石、绿泥石晶间孔,在原生孔隙基本消失的砂岩中形成了以次生孔隙为主的砂岩储层。同时,火山物质的残存、蚀变和溶蚀的差异使储层表现出强烈非均质性。
鄂尔多斯盆地侏罗系直罗组砂岩发育特征
赵俊峰
2007, 25(4): 535-544. doi:
摘要:
根据岩性旋回结构,在全盆地范围将直罗组划分为上、下两段。分段制图表明,直罗组上、下段地层厚度展布规律与全组厚度展布规律基本一致,均表现为西厚东薄;上段地层较下段厚。下段砂岩层数少、单层厚度大;而上段砂岩以层多、层薄为特点。直罗组砂岩总体成熟度较低,区域制图和碎屑组分等反映周缘存在多个源区。砂岩粒度分布表现为河道和分流河道等沉积特征。直罗组砂岩发育多种反映陆上河流沉积环境的层面和层理构造。综合分析认为,在今残留盆地范围内,直罗组下段以辫状河、曲流河沉积为主,东北部可见三角洲平原沉积。上段以辫状河、曲流河、三角洲和湖泊沉积为主。直罗组下段辫状河道砂岩具有良好的渗透性、连通性和成层性,是砂岩型铀矿和石油的良好储层。
辽西义县盆地义县组底部沉积相与沉积环境分析
梁俊红
2007, 25(4): 545-553. doi:
摘要:
辽西义县盆地下白垩统义县组底部发育有马神庙、老公沟两个沉积层。马神庙沉积层从下至上可以划分出6个沉积亚层,其下部复成分砾岩沉积层为干旱气候条件下形成的洪(冲)积扇底部沉积相、洪(冲)积扇上的山洪冲槽充填相;中部为复成分砾岩夹凝灰质沉积层;顶部被中基性的火山岩覆盖。老公沟沉积层下部是以泥质粉砂岩为主的滨浅湖相、洪(冲)积扇向湖盆过渡的季节性河流作用形成的粗砂岩—含砾粗砂岩沉积相;顶部为一套滨浅湖相的膨润土化粉砂岩—膨润土—碳酸盐岩沉积岩石组合。义县盆地演化初期气候干旱,盆地边缘地势起伏较大,盆地边缘形成洪(冲)积扇、扇面上发育洪槽充填沉积作用,洪(冲)积扇向湖盆过渡区存在季节性河流;老公沟顶部湖泊相沉积指示受区域季节性变化的半干旱、频繁火山作用影响下,湖盆水深频繁波动的古地理、古气候的沉积特征。义县组底部沉积相表现了该盆地边缘向中心横向上的洪(冲)扇、季节性河流和湖泊沉积的三相发育的古地理特征。
渤海湾盆地辽东湾地区古近系地震相研究
董艳蕾
2007, 25(4): 554-563. doi:
摘要:
对辽东湾地区古近系地层进行了研究,选择了可信度较高的地震反射内部结构和外部形态,辅助地震反射振幅、连续性等参数,对地震相进行了划分命名。在研究区6个地震层序中共识别出平行—亚平行席状地震相、前积地震相、楔状地震相、充填状地震相、透镜状地震相、丘状地震相及乱岗状地震相等多种类型。这些地震相在平面分布上具有差异性,在垂向演化上具有继承性。将地震相转变为沉积相,划分出了湖泊沉积环境的深湖—半深湖、滨浅湖、扇三角洲、近岸水下扇、三角洲、浊积扇等沉积相,预测出了有利沉积相带。
东秦岭二郎坪群硅质岩热水沉积地球化学特征及其地质意义
冯胜斌
2007, 25(4): 564-573. doi:
摘要:
二郎坪群硅质岩成因研究对二郎坪群的构造背景和铜多金属矿床成因的确定具有重要意义。通过对二郎坪群中三种硅质岩的地质特征和岩石地球化学分析,认为二郎坪群硅质岩是典型的热水沉积硅质岩。常量元素地球化学特征值(N(Al)/N(Al+Fe+Mn))指示该硅质岩的沉积环境存在东西差异,南阳盆地以东弧后盆地的规模较大(N(Al)/N(Al+Fe+Mn)=0.30~0.45),沉积环境类似远洋盆地,硅质岩的热液成分比例大,受陆缘物质影响小;而南阳盆地以西弧后盆地的规模较小(N(Al)/N(Al+Fe+Mn)=0.59),沉积环境为近大陆的边缘海,硅质岩Al含量相对较高,受到陆缘物质影响相对大。地质特征和稀土元素特征(负Eu异常、弱负Ce异常)揭示了二郎坪群硅质岩是弧后盆地型低温热液流体和海水混合形成,这为二郎坪群形成于弧后盆地构造环境的认识提供了新的重要证据。热水沉积硅质岩与铜多金属矿床的共生关系证明研究区铜金属矿床的成因是海底热液喷流沉积作用。
海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO2与油气充注的时间记录
高玉巧
2007, 25(4): 574-582. doi:
摘要:
海拉尔盆地乌尔逊凹陷存在无机CO2与油气双重充注。通过薄片鉴定、扫描电镜观察、流体包裹体分析、伊利石KAr测年及岩浆岩UPb定年等,确定了含片钠铝石砂岩的成岩共生序列,建立了无机CO2与油气充注的时间框架。CO2气注入前形成的自生矿物组合主要为次生加大石英和高岭石,在次生加大石英形成早—中期油气开始充注。油气注入是一个连续的过程,于120 Ma开始至90~105 Ma达到充注高峰,持续充注到63 Ma或者更晚。CO2注入晚于油气大规模充注,最早时间为90 Ma,与研究区花岗岩、流纹岩等岩浆岩年龄相差较大。研究区辉绿玢岩锆石多数颗粒的206Pb/238U加权平均年龄为46.2±2.1 Ma,代表了岩浆侵位结晶形成辉绿玢岩的年龄。结合片钠铝石和铁白云石是砂岩中最晚形成的自生矿物,认为CO2注入时间相对较晚,可能为46.2±2.1 Ma或者更晚。含片钠铝石砂岩中保存了CO2充注驱油的迹象。
北京十三陵中元古代1.8Ga和1.6Ga的铁质宇宙球粒研究
宋天锐
2007, 25(4): 583-588. doi:
摘要:
北京十三陵中元古代常州沟组底部的粗砂岩(1.8 Ga)和大红峪组硅化碳酸盐岩(1.6 Ga)中都发现了众多铁质宇宙球粒。大多数未喷膜的二次电子像宇宙球粒是圆形的,少数呈长条状,由于在大气层中熔融作用,多数球粒表面具有金相饰纹和“排气”孔洞。使用电子探针分析对30个颗粒中44个测点的检测结果(%):FeO 80~95,Cr2 O30.78~6.56,NiO 0.06~0.41,CoO 0.02~0.46。相对比较Cr2O3 在常州沟组中较多一些,而FeO在大红峪组中稍多一些。宇宙球粒的氦同位素分析值却截然不同;3He/4He×10-8分别为:57.50±2.16(常州沟组)和1.23±0.43(大红峪组);4He×10-8 cm3STP/g分别为:55.54(常州沟组)和809.6(大红峪组);然而宇宙球粒的氦同位测定值都比各自的母岩高出许多;氦同位素的异常为所发现的宇宙球粒的地外来源更加确定。
渤海湾盆地石炭二叠系稀土元素特征及其地质意义
李 军
2007, 25(4): 589-596. doi:
摘要:
采集了渤海湾盆地周缘露头剖面和盆内钻井岩心的泥岩及少量灰岩样品,采用电感耦合等离子质谱技术对样品进行了系统的稀土元素测试分析。测试样品稀土总量平均值为290.39 μg/g ,明显大于北美页岩组合样。各样品δEu为0.42~0.83,平均0.67,中度Eu负异常;大多样品Ce含量正常,δCe为0.51~1.22,平均0.97。稀土元素配分模式总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,轻稀土段曲线明显“右倾”,重稀土段则较为“平坦”。灰岩及部分泥岩中Ce的负异常指示了晚石炭世本区陆表海的沉积环境特点,古海水为氧化环境。根据稀土元素的Eu异常及总的元素组合特点,判断渤海湾盆地石炭—二叠系沉积物主要来自盆地北缘的阴山古陆,母岩类型为花岗岩。
咸阳渭河高漫滩沉积洪水变化研究
赵景波
2007, 25(4): 597-602. doi:
摘要:
根据咸阳高漫滩XY剖面中116个样品的粒度分析,结合历史文献记载的年代资料得出,渭河约120年来形成的高漫滩洪水沉积分层明显,对洪水的变化反映清楚,分辨率高,能够作为很好地指示洪水变化的指标。XY剖面最上层为2003年大洪水沉积,最上层之下的其它15层为古代洪水发生时期形成的沉积层,整个剖面记录了16次规模较大的洪水。XY剖面随深度变化具有明显的粗细变化节律,其中第1、3、5、7、9、11、13、15层粒度组成较第2、4、6、8、10、12、14、16层细。在充分考虑了因洪水沉积逐步叠加引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定这16个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第12阶段>第15阶段>第6阶段>第9阶段>第16阶段>第1阶段>第5阶段>第14阶段>第7阶段>第11阶段>第3阶段>第13阶段>第8阶段>第10阶段>第4阶段>第2阶段。其中第12、15、6、9、16、1阶段的洪水规模较第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2阶段洪水规模更大。根据2003年河漫滩上的洪水沉积层粒度成分和洪水深度为2.2 m左右确定,所研究的剖面中第6、9、12、15、16、1层形成时的河漫滩上的洪水深度大于2.2 m,第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2层形成时的洪水深度小于2.2 m。通过与现代大洪水发生时期年降水量的对比可知,这些大洪水发生的主要是渭河流域一些地区当年降水量显著增加造成的。在这16个洪水阶段之间没有洪水发生的阶段是降水量正常或偏少的阶段。
现代沉积与环境
桂西南喀斯特瀑布水生苔藓植物生物多样性与生态沉积类型研究
张朝晖
2007, 25(4): 603-611. doi:
摘要:
作者于2005年11月赴桂西南野外考察了14个喀斯特瀑布,共采集245份水生苔藓植物标本和沉积样品。经室内分析研究,该地苔藓植物具有下列生物多样性特征:(1) 苔藓(Bryophytes) 种类多样性由11科19 属36 种 (含变种亚种) 组成, 其中含广西新记录25 种;藓类(Mosses)含8科15属30种,苔类(Liverworts)3科4属6种。(2)生活型多样性含高丛集型(38.89%)、矮丛集型(19.44%)、交织型(27.78%)和平埔型( 13.89%) 4种类型。(3)地理成分多样性含世界分布 ( 13.89%), 北温带分布( 36.11%),热带亚洲分布s( 16.67%),东亚分布 (19.44.11%) 和中国特有(13.89% )等5种成分。(4)苔藓生殖系统多样性由3种类型组成, 其中雌雄异株(Dioecious) 占总数的83.33%, 雌雄同株异苞(Autoecious) 占总数的2.78%, 雌雄同株同苞(Synoecious)的种类仅占总数的13.89%。根据桂西南喀斯特瀑布沉积的环境和生物组成特征, 可把生态沉积类型划分为:溪流瀑华, 河流瀑华, 石灰华坝和洞穴钙华4种沉积类型及12种生物沉积亚类型。
南海湖沉积物重金属形态分布及其对水质影响的研究
樊庆云
2007, 25(4): 612-618. doi:
摘要:
通过对包头市南海湖沉积物中Cu、Pb、Zn、Cd的形态、AVS和SEM、上覆水、上覆过滤水及沉积物间隙水重金属的系统分析,结合南海湖为黄河新成牛轭湖的特点,与黄河进行了对比,研究了重金属在固、液两相间的迁移转化规律,结果表明南海湖与黄河沉积物中重金属的残渣态非常接近,反映了沉积的同源性,Pb和Cd次生相则明显在南海湖发生富集,上覆水中重金属81.0%以上均结合在悬浮物上,南海湖水质长期Cu超标的现象是由沉积物的释放造成的,研究证明间隙水为重金属向上覆水迁移起到桥梁通道作用;有机络合物的络合作用超过AVS的沉淀作用,是导致Cu向水相扩散迁移的主导因子。
青藏高原秋里南木湖原生硼砂、芒硝韵律层的发现及气候环境意义
李明慧
2007, 25(4): 619-625. doi:
摘要:
湖泊沉积物中沉积韵律是个普遍现象,但盐类矿物组成的韵律现象比较少见。盐类矿物多出现在干旱的环境中,芒硝是干冷环境下沉积的盐类矿物。本文主要根据芒硝层厚度的变化,结合原生硼砂、粘土、孢粉、碳酸盐等环境指标,讨论了秋里南木湖27.8~4.97 ka BP的气候环境演化并进行了区域对比,为青藏高原是气候变化敏感区的观点提供了盐类矿物学方面的证据。研究认为,27.8~20.5 ka BP湖区气候相对温暖潮湿,20.5~11.4 ka BP气候寒冷,其中20.5~17.5 ka BP气候极端干冷,为末次盛冰期在秋里南木湖的反映,17.5~17.1 ka BP、15.9~15.2 ka BP和14.1~13.4 ka BP气候条件略微好转;11.4~10.1ka BP气候温暖,10.1~7.5 ka BP气候寒冷,其中8.1~7.9 ka BP的冷气候为“8.2 ka BP冷事件”的反映;7.5~4.97 ka BP气候相对温暖,但波动频繁。原生硼砂的存在说明,27.8 ka以来秋里南木湖水温度不高,湖水较浅,水动力条件稳定。
腾格里沙漠西北缘湖泊沉积记录的区域风沙特征
隆 浩
2007, 25(4): 626-631. doi:
摘要:
对位于腾格里沙漠西北缘的青土湖QTL01剖面进行了沉积物粒度分析,并利用粒级—标准偏差模型,提取出了对沉积环境变化敏感的粒度组分,60~550 μm粒级含量指示了区域风沙活动的强弱,而<60 μm颗粒含量指示了入湖径流量的变化。结合14C测年结果,探讨了10~2.5 Cal kaBP青土湖地区风沙活动和环境演化特征:10~7.8 Cal kaBP,<60 μm组分含量逐渐增加,指示湖区入湖径流逐渐增多,同时60~550 μm组分含量逐渐减少表明湖区风沙活动逐渐减弱,总体上表明了早全新世该区域环境逐渐转湿;7.8~7.5 Cal kaBP,60~550 μm组分含量几乎占该阶段沉积物的95%以上,表明风沙活动极为强烈,区域非常干旱;7.5~5 Cal kaBP,沉积物中<60 μm、60~550 μm的组分含量相对稳定,且<60 μm组分含量达到了10~2.5 Cal kaBP期间最高值,表明了区域风沙活动较弱,气候环境湿润稳定; 5~2.5 Cal kaBP,<60 μm组分含量逐渐降低,而60~550 μm组分逐渐升高,表明了区域风沙活动逐渐加强,入湖径流逐渐减小,指示了区域干旱化的趋势。
天津地区河流沉积物中中等分子量正构烷烃的分布特征
张枝焕
2007, 25(4): 632-639. doi:
摘要:
分析了天津地区几条具不同环境功能特征的河流沉积物中正构烷烃的组成,重点介绍了中低分子量正构烷烃的分布特征,并通过与表层土壤、大气降尘及TSP中正构烷烃的分布特征的对比,分析了中等分子量正构烷烃的成因。分析表明,天津地区主要河流沉积物和大气降尘中正构烷烃普遍具有正十七烷(nC17)明显优势的特征,nC17单体烃同位素值也相对偏低,与来源于化石燃料的正构烷烃化合物存在明显的差别。在土壤和TSP中不存在这一现象,表明正十七烷化合物来源水体中的低等水生生物体,推测主要来源于藻类生物。由于这类化合物含量明显高于其他化合物,具有环境地球化学意义。
油气地质地球化学
卡塔克隆起中1井储层沥青地球化学特征与成因
唐友军
2007, 25(4): 640-645. doi:
摘要:
塔里木盆地海相原油的成因至今仍有争议,而对储层沥青的地球化学特征剖析,能为探索海相原油的成因提供依据。选取卡塔克隆起上的中1井不同层系储层沥青,详尽剖析了其地球化学特征。研究结果揭示,中1井储层沥青的Pr/Ph为1.14~1.39,CPI值 1.01~1.08,OEP值0.98~1.05,无奇偶优势或偶奇优势,伽玛蜡烷、C28甾烷丰度低,硫芴系列丰富。甾烷成熟度参数和Ts/(Ts+Tm)均指示中1井储层沥青处于成熟—高成熟热演化范畴。依据特征生物标志物的分布对沥青的成因示踪,中1井储层沥青与上奥陶统烃源岩有成因关系,而中1井储层沥青与塔东2井寒武系原油分子特征的迥异也佐证该认识。
北部湾盆地不同凹陷原油生物标志物分布与组成特征
包建平
2007, 25(4): 646-652. doi:
摘要:
通过对取自北部湾盆地不同凹陷典型原油样品中各类生物标志物的分布与组成特征的系统分析,发现盆地北部的涠西南凹陷和乌石凹陷所产原油具有姥植比低和奥利烷与各类重排构型生物标志物含量低,而C26+长链三环萜烷系列和C304甲基甾烷含量高的特点,且其三环萜烷系列呈现以C23为主峰的正态分布,指示了该类原油的烃源岩沉积时水体较深,还原性相对较强,且原始生烃母质以藻类为主;而南部福山凹陷和迈陈凹陷所产的原油则具有姥植比高和奥利烷与各类重排构型生物标志物含量高的特征,而C26+长链三环萜烷系列和C304甲基甾烷含量低,且其三环萜烷系列呈现C19—C26阶梯状依次降低,表明这类原油的烃源岩沉积时水体较浅,还原性相对较弱,且原始生烃母质中被子植物来源的陆源有机质贡献较大。由此表明北部湾盆地南北不同凹陷第三纪的沉积特征和有机质生源构成存在显著差异。