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2020年  第38卷  第3期

沉积与沉积矿产
我国沉积学热点问题与研究趋势——基于《沉积学报》的文献计量学分析
赵迪斐, 马素萍, 王玉杰, 汤研
2020, 38(3): 463-475. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.061
摘要:
对学科领域代表性刊物的文献计量分析可以为了解学科领域进展、历程与发展趋势提供重要信息。《沉积学报》是我国沉积学相关领域的代表性学术刊物,通过文献计量学手段,对1983-2018年该刊所发表的相关学术成果展开文献计量分析,尤其是近10年来《沉积学报》报道成果的文献学特征,进而探讨我国沉积学领域的研究热点与发表趋势。分析认为,引入国际研究热点,加强目前国内热点的量化研究、机理研究、过程研究、数值研究、系统研究,鼓励方法创新、数据共享、学科交叉,展开更多基础研究,将有助于我国沉积学研究的快速、健康发展。
湖北秭归吴家坪组—长兴组界线氧化还原条件及其意义
张璇, 韦恒叶
2020, 38(3): 476-484. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.008
摘要:
二叠纪发生了两次重大生物灭绝事件,一次是位于吴家坪初期即瓜德鲁普世末生物灭绝事件,另一次是位于长兴末期即晚二叠世末生物灭绝事件。在这两次生物灭绝事件之间的大约八百万年时间里,其环境变化研究相对较少,古海洋的氧化还原条件变化目前尚未清楚。通过分析湖北秭归县杨林剖面的黄铁矿形态来探讨吴家坪组-长兴组界线氧化还原条件及其意义。研究结果表明:吴家坪组与长兴组石灰岩沉积时期的古海水主要是贫氧至氧化环境。在吴家坪组上部至长兴组下部地层沉积时期古水体出现间歇性硫化现象。该硫化缺氧事件不仅出现在秭归地区,还广泛分布于鄂西盆地、扬子台地南缘南盘江盆地、阿拉伯地台以及东格陵兰盆地地区。这说明吴家坪-长兴组界线沉积时期的间歇性硫化缺氧事件有可能是一个全球性事件。该事件可能与二叠末事件有一定的关联。
广丰盆地晚白垩世周田组红层沉积特征及古气候意义
吴文斌, 陈留勤, 丁婷, 李文灏, 王宇佳
2020, 38(3): 485-496. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.074
摘要:
中国东南地区白垩系陆相红层分布广泛,是了解白垩纪温室气候陆地沉积响应的重要载体。但对这些红层的沉积环境尚有"水下"和"水上"之争议,古气候意义还需要进一步挖掘。以广丰盆地毛村剖面晚白垩世周田组为研究对象,通过野外剖面测制及古土壤样品色度、磁化率、碳酸钙含量等实验测试,分析沉积环境与古气候。周田组红层岩石类型可划分为古土壤、砂岩和砾岩。古土壤几乎分布于整个剖面,其中钙质结核、钙板层发育,可见遗迹化石及土壤滑擦面。砂岩与砾岩仅分布于部分层位,砂岩以中-粗砂岩为主,砾岩以中砾岩为主,发育平行层理和粒序层理构造。研究区古土壤样品的碳酸钙含量与低频质量磁化率联系密切,可作为气候变化的替代指标,而色度指标具有区域性,对该研究区的气候指示不明显。碳酸钙含量与磁化率曲线变化明显,记录了红层沉积阶段气候干湿交替的变化趋势。周田组红层沉积于强氧化环境并伴有季节性降水,古气候具有由相对湿热逐渐变化为干热的趋势。
小冰期气候的湖北石笋碳同位素记录
陈剑舜, 张伟宏, 陈仕涛, 邵庆丰, 赵侃, 尹敬文, 朱丽东
2020, 38(3): 497-504. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.058
摘要:
研究季风区小冰期的结构特征和区域响应有助于深入了解季风系统与地球内外驱动力的耦合关系。利用湖北神农架永兴洞YX275石笋的7个230Th年龄和120个碳同位素数据,建立了1 360~1 955 AD期间5年分辨率的石笋碳同位素序列。石笋δ13C与δ18O记录在长期趋势上有很好的对应关系,对小冰期气候响应明显,δ13C记录在大尺度季风环流影响下主要反映了局域湿度变化特征。δ13C序列在1 453~1 890 AD显著正偏,表明小冰期时湿度明显降低。此外,石笋δ13C与亚洲夏季温度、南方涛动指数和热带辐合带记录有较好的一致性,表明亚洲大陆夏季温度和太平洋水汽可能通过影响夏季风的强弱来调控湖北地区的湿度变化。在小冰期内部,δ13C记录在1 450~1 550 AD和1 790~1 830 AD出现进一步正偏,这些振荡分别对应于太阳活动的Spörer和Dalton极小期,暗示太阳活动减弱期对中国中部小冰期水文振荡的进一步调控作用。
现代沉积与环境
季节性河道与暂时性河道的沉积特征——以新疆白杨河冲积扇为例
张昌民, 王绪龙, 陈哲, 吴涛, 张祥辉, 赵康, 黄远光, 张坦, 冯文杰, 袁瑞
2020, 38(3): 505-517. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.065
摘要:
通过对新疆现代白杨河冲积扇的地貌和现代沉积进行调查,发现冲积扇表面发育两种不同类型的河道,一种为季节性河道,另一种为暂时性河道。暂时性河道内水流占有率小于50%直至接近于0,主要由暴雨形成突发性洪水造成,季节性河流河道内流水占据率为50%左右,输出水流特征介于暂时性河道和常年性河流河道之间。白杨河主河道属于季节性河道,河道占冲积扇表面面积2.1%,沉积物以砾石质为主,颗粒粗、磨圆度高、分选较好,泥质含量低、叠瓦状排列特征明显,沉积物具有向下游变细的趋势,河道形态沿程变化明显。暂时性河道占冲积扇表面面积97.9%,沉积物粒度相对较细,磨圆度低、分选差、泥质含量高,河道规模向下游减小,分叉增多。季节性河道以河道径流为主,暂时性河道主要以片流、泥石流等方式搬运沉积物。季节性河道沉积物主要来自上游较远的源区,暂时性河道的沉积物来源于冲积扇扇根附近基岩风化形成的倒石锥,塌积扇和山地泥石流沉积,一部分来自于对冲积扇原有沉积物的改造、搬运和再沉积。季节性河道是形成冲积扇扇体的主要动力,暂时性河道主要对冲积扇起改造作用。研究深化了对干旱地区冲积扇沉积过程和沉积特征的认识,丰富了冲积扇的沉积模式。
长江三角洲东部岛屿风尘堆积赤铁矿和针铁矿含量及古气候意义
刘力, 程婷, 吴超, 任少芳, 周立旻, 郑祥民
2020, 38(3): 518-527. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.059
摘要:
长江三角洲东延海域嵊山岛屿风尘堆积地层是记录晚更新世晚期东亚季风演变的重要载体。采用漫反射光谱(DRS)法、柠檬酸钠-重碳酸钠-连二亚硫酸钠(CBD)浸提法结合标准赤铁矿、针铁矿建立标准铁氧化物含量与反射率之间的校准方程,定量重建了东部岛屿风尘堆积的赤铁矿、针铁矿含量的变化特征。结果显示,东海嵊山岛风尘堆积中赤铁矿的含量为0.18%~0.40%,平均值为0.31%,针铁矿的含量为0.7%~1.19%,平均值为1.11%。根据赤铁矿、针铁矿含量特征结合地球化学和环境磁学参数,分析其记录的古环境信息:54~46 ka B.P.时期内气候相对干燥,季风降水减弱,46~39 ka B.P.时期内气候相对潮湿,季风降水增强;46±4 ka B.P.时期的高值可能指示了一个冷事件。
长江远端三角洲多源沉积分异作用及其动力机制
丛静艺, 袁忠鹏, 胡刚, 毕世普, 张勇, 王永红, 马晓红, 江云水, 宁泽
2020, 38(3): 528-537. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.064
摘要:
长江是亚洲第一大河,具有丰沛的水沙通量,其形成的长江三角洲和陆架沉积中心一直是学者的研究重点,但对受到多种物质来源供给的长江远端三角洲涉及较少。针对长江远端三角洲南部的海底表层沉积物和河流沉积物,对该地区的表层沉积物性质和分布特征等进行了分析。研究表明,该地区表层沉积物类型主要为泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂等类型,零星分布含砾沉积物,沉积物粒度自西北向东南方向逐渐变粗,与海岸带呈平行分布;该地区沉积物主体为长江源物质,近岸南北两区域主要受到闽江和瓯江河流物质混合作用,东南区域主要为台湾河流物质影响;该区沉积分异模式主要受到东海环流体系的控制影响,浙闽沿岸流与台湾暖流形成的切变锋起到"水障"作用,使长江物质主要存在于中西部地区,同时西部近岸由于受到浙闽沿岸流的季节变化,带来了近岸闽江和瓯江等中小河流物质的混合影响,而东南部则主要受到台湾暖流带来的台湾物质混合作用。该研究对研究区沉积物的物质来源和动力因素等现代过程进行了细致划分,对长江远端三角洲地质时期的形成演化具有一定的辅助作用。
油气地质、地球化学
砂岩压实作用研究现状及进展
林承焰, 王文广, 董春梅, 张宪国, 任丽华, 林建力
2020, 38(3): 538-553. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.055
摘要:
砂岩压实作用研究主要包括压实作用机制、影响因素和响应特征三方面内容,重点阐述了砂岩压实作用模型与数值模拟研究、压实作用物理模拟与数值模拟融合研究两方面的新进展,结果表明:1)压实作用模型包括机械压实作用和化学压实作用模型,机械压实作用模型重点介绍了石英砂岩的粒间体积-深度曲线;而化学压实作用模型是与压溶作用相关的溶解作用和胶结作用,着重介绍了压溶成因的石英胶结作用。2)压实作用物理模拟与数值模拟的融合研究,主要是在压实作用机理认识基础上,通过压实模拟实验,建立基于实验数据的压实作用模型,进而开展数值模拟研究。最后指出压实作用研究趋势将朝着砂岩组分更加复杂的压实作用模型、压实作用与流体流动耦合、垂向-侧向多动力学机制、砂岩-泥岩协同机制、构造-沉积-成岩"三相"耦合的压实作用数值模拟等方面发展。
鄂尔多斯盆地长7段细粒沉积岩特征与古环境——以铜川地区瑶页1井为例
李森, 朱如凯, 崔景伟, 罗忠, 焦航, 柳涵
2020, 38(3): 554-570. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.062
摘要:
三叠系延长组长7段是鄂尔多斯盆地中生界重要的烃源岩层系。为探究长7段细粒沉积岩发育特征、沉积环境及有机质富集控制因素,以盆地南缘瑶页1井为例,运用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、XRF成像等方法,对长7段细粒沉积岩沉积特征及其纵向演化规律开展系统分析。研究表明,长7段主要发育三种细粒沉积岩类型:块状泥岩、水平纹层状页岩和透镜纹层状页岩。其中块状泥岩主要位于长7段的上部和下部,发育块状构造,石英长石含量较高,黄铁矿多以八面体自形晶产出,判断块状泥岩是高能环境中的产物,水体富氧,不利于有机质的生成和保存,有机质丰度较低。透镜纹层状页岩主要发育于长7段的中部,黄铁矿异常丰富,含有大量火山灰组分;草莓状黄铁矿粒度分布指示水体缺氧但具有一定波动;在较好保存环境和火山营养物质注入的双重作用下,透镜纹层状页岩的平均有机质丰度最高。水平纹层状页岩则多位于长7段中上部,以"有机质+黏土"或"有机质+黏土+火山灰"的结构产出,黄铁矿粒度分析指示沉积环境安静,水体缺氧,有利于有机质保存,有机质丰度介于块状泥岩和透镜纹层状页岩之间。瑶页1井长7段有机质丰度与黄铁矿含量的高相关性指示铜川地区长7期水体可能具有较高的硫酸盐浓度,硫酸盐的来源可能与湖底热液、海侵、火山喷发等事件相关。
鄂尔多斯盆地西南部延长组6段重力流沉积特征及其油气地质意义
冉逸轩, 周翔
2020, 38(3): 571-579. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.056
摘要:
鄂尔多斯盆地南部延长组长6油层组中发现大量块状无层理砂岩,属陡坡带处堆积的三角洲前缘沉积物沿斜坡滑塌形成的重力流沉积。综合岩芯、露头、测井及分析化验资料,认为延长组发育滑塌岩、液化沉积物流、砂质碎屑流和经典浊流等多种类型的重力流,不同类型重力流沉积特征差异明显;其中地形坡度、物源供给和一定的触发机制是形成长6重力流沉积的基本条件;在流动过程中由于水的混入和沉积物卸载,重力流沉积物发生浓度变化和流态转换,形成滑塌岩-砂质碎屑流、砂质碎屑流-浊流、浊流等不同组合类型;重力流砂岩延伸至半深湖-深湖相泥岩中,与长7烃源岩侧向连通,形成有利的成藏组合,是研究区延长组重要的勘探目标区。
基于断陷盆地注水口识别的陡坡带近源扇体研究——以石臼坨凸起南部陡坡带秦皇岛A构造东三段为例
孙希家, 华晓莉, 王军, 姚城, 张捷
2020, 38(3): 580-588. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.067
摘要:
为探讨断陷盆地陡坡带近源扇体的发育规律,利用三维地震资料和钻井资料,在"源-汇"理论指导下对秦皇岛A构造近源扇体展开研究。结果显示:石臼坨凸起的中生界火山岩潜山为秦皇岛A构造提供充足的沉积碎屑。提出"隐性古沟谷"概念,解决了物源区无古沟谷输砂的问题。在构造重新落实的基础上,结合古断距恢复和古地貌恢复识别出了平行断裂型古转换带。发育在坡折带上的古转换带可以作为古水系进入盆地的入口,从而确定陡坡带近源扇体的发育位置。在物源分析、注水口识别、古地貌恢复的基础上,建立了隐性古沟谷-平行断裂型古转换带控砂模式。在该模式指导下,利用基于灰度共生矩阵的属性优化技术,精细刻画了近源扇体的平面形态。已钻井QHDA1井打在了秦皇岛A构造"二台阶"上的扇缘部位,未钻遇扇体的根部,故而储层不发育。研究区有利勘探区带位于构造"一台阶"的扇根部位。
川西南中二叠统中粗晶白云石流体来源分析
郑浩夫, 袁璐璐, 刘波, 张学丰, 沈瑛楚, 王远翀
2020, 38(3): 589-597. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.046
摘要:
四川盆地西南地区中二叠统地层在埋藏过程中发生了较高程度的白云岩化。通过野外剖面观察和详细的薄片岩石学研究,在中二叠统白云岩储层中识别出了四种类型的白云石(包括三种基质交代白云石和一种白云石胶结物):1)粉晶白云石,宏观上主要呈层状发育,晶粒小于50 μm,平直镜面半自形晶-非平直晶面它形晶;2)细晶白云石,晶粒大小为50~250 μm,平直晶面半自形晶-自形晶;3)中粗晶白云石,宏观上可见溶蚀孔洞和裂缝发育,其中充填白色的白云石胶结物、方解石胶结物等,晶粒大小为250 μm~2 mm,非平直晶面它形晶;4)白云石胶结物,以胶结物的形式在裂缝和溶蚀孔洞中发育,晶粒大小变化较大,具有明显的波状消光。利用不同矿物之间的接触和切割关系,结合阴极发光和扫描电镜等手段,确定了几种白云石和相关成岩矿物的形成时序,确立四川盆地西南地区中二叠统白云岩的成岩演化序列。即从成岩早期到晚期,依次形成(或发生成岩作用)了粉晶白云石、早期溶蚀作用、细晶白云石、中粗晶白云石、水力压裂缝、白云石胶结物、石英、方解石脉、缝合线、晚期溶蚀和沥青充填。通过地球化学和包裹体分析,发现中粗晶白云石和白云石胶结物具有相似的地球化学特征,即明显偏负的氧同位素、大于同期海水的Sr同位素,成岩流体具有较高的温度和盐度,表明其成岩流体具有典型的热液性质。原始灰岩和早期白云岩经热液改造,重结晶为中粗晶白云石,并在裂缝和溶蚀孔洞中沉淀鞍形白云石胶结物。
四川盆地灯影组三段混积特征及其地质意义
邓双林, 宋金民, 刘树根, 罗平, 李智武, 杨迪, 孙玮, 李金玺, 余晶洁, 李立基
2020, 38(3): 598-609. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.109
摘要:
四川盆地灯影组三段混积现象较发育。以川中高科1井、川北杨坝剖面和宁强高家山剖面作为研究对象,通过剖面实测、岩芯观察及薄片鉴定,对四川盆地灯影组三段的混合沉积特征进行了对比研究。研究结果表明:灯影组三段混积岩主要为纹层状泥晶白云岩、纹层状含砂白云岩、含砂白云岩、砂质白云岩以及砂岩等,发育混积型碎屑岩、混积型碳酸盐岩以及高度混积岩三类;混合沉积类型为复合式混合沉积Ⅱ类。四川盆地灯影组三段混积作用受控于气候条件、构造运动、水动力条件、海平面升降以及物源供给等众多因素,且它们互相影响,共同作用。结合混积类型、混积强度以及沉积环境等因素,建立了灯影组三段的混积陆棚模式,指示其陆源碎屑系风暴流等从汉南古陆携带而来,侧面证明灯三段沉积时期,汉南古陆已发生隆起,为四川盆地提供陆源碎屑,这为恢复四川盆地灯影组沉积构造格局提供了参考。
松辽盆地徐家围子断陷沙河子组物源与沉积体系分析
钟安宁, 周翔
2020, 38(3): 610-619. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.060
摘要:
沙河子组是松辽盆地北部深层重要的天然气勘探目的层,复杂多变的物源体系制约了研究区沉积体系刻画和致密气储层预测。综合碎屑岩骨架矿物、砾石成分、重矿物组合和地震反射特征分析,对沙河子组母岩性质和物源方向进行系统研究。结果表明:1)徐家围子断陷沙河子组可分为安达凸起、中央古隆起、徐东斜坡三大物源区和安达、徐西、宋站、徐东四个物源体系;2)不同物源体系的物源方向存在差异,其中安达地区受西北安达凸起物源影响,物源方向以南西向、东西向为主;徐西凹陷受西部中央古隆起物源影响,物源方向以东西向为主;宋站地区和徐东凹陷受东部徐东斜坡物源影响,物源方向以东西向、北东向为主;3)断裂活动影响沉积物充填方式、物源供给决定沉积相发育规模、地貌特征控制沉积体延伸方向,断裂、物源和地貌特征的联合作用,造成断陷西侧陡坡带安达和徐西物源体系以扇三角洲沉积为主,而东部斜坡区宋站和徐东物源体系则主要发育辫状河三角洲。
鄂尔多斯盆地红河油田延长组储层致密化与石油成藏的关系
马立元, 邱桂强, 刘春燕, 胡才志, 罗源
2020, 38(3): 620-634. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.086
摘要:
红河油田位于鄂尔多斯盆地南部伊陕斜坡和天环坳陷的过渡部位,延长组中部长7张家滩页岩为主要源岩,下伏长8油层组三角洲平原分支水道砂体为主要储集体,源储大面积叠覆邻接、共同演化,时间过程和相互关系在石油成藏过程和机制的研究及勘探评价中具有关键作用。利用流体包裹体均一温度测定、伊利石K-Ar同位素测年、盆地数值模拟和镜下观测等多种方法,研究了长8油层组储集岩致密化、石油成藏的时间关系,并分析了石油充注的成岩响应和储层致密化对成藏的影响。结果表明:压实背景下的多期次胶结作用是储层致密化的主要原因,在123 Ma(K1中期)附近长8油层组储层进入致密化窗口(ϕ < 15%)、在83 Ma(K2中期)附近储层平均孔隙度接近目前的状态(ϕ ≈7%)。石油成藏具有一期多阶段的特点,其过程可从J3早期开始延续至K2中期,大规模成藏的窗口期约在143~95 Ma(J3-K1)间、高峰期在124~110 Ma(K1中期)间。成藏窗口明显早于储层致密化窗口、成藏高峰期早于储层由低孔演变到特低孔的关键胶结事件发生时间。这种时间关系决定了储层成岩演化的迟缓性与石油成藏的继承性。石油充注可在一定程度上改善储层物性,减缓或抑制成岩作用的进行,同时也改变了储层的润湿性,降低了石油成藏的动力条件,后期的继承性充注更易于发生,从而成为低动力背景下石油成藏的重要基础。而不同类型砂岩的差异成岩演化导致储层非均质性进一步增强,油气成藏更加复杂化,表现为选择性充注和含油性差异。
四川盆地湄潭组生烃潜力分析及勘探意义
张殿伟, 郝运轻, 张荣强, 孙炜, 高平, 李甘璐
2020, 38(3): 635-647. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.019
摘要:
四川盆地油气资源丰富,盆地内发育多套富有机质泥页岩,并形成了多套优质生储盖组合。奥陶系是四川盆地下组合目前勘探关注的重要层系,但尚未取得重要油气勘探突破,该成藏组合是否存在烃源岩是该层系油气勘探关注的核心问题之一。下奥陶统湄潭组主要为一套陆棚相泥页岩沉积,分布广、厚度大,其生烃潜力备受关注。基于地层发育特征,通过岩性组合分析、古生物鉴定和微量元素测试,并结合有机质丰度(TOC)参数,结果显示四川盆地在湄潭组沉积期存在川南和川北两个沉积中心:川南沉积中心厚度大,但砂岩或砂质含量多,不利于烃源岩发育;川北沉积中心湄潭组岩性主要为深灰色-灰黑色泥岩、页岩和粉砂质泥岩;疑源类化石和微量元素组成表明沉积环境利于烃源岩发育,TOC达到一般烃源岩标准,因此认为川北地区存在湄潭组烃源岩沉积中心。通过湄潭组有机地球化学分析和源储匹配成藏解剖,结合烃源岩空间分布预测认为,湄潭组烃源岩能为川北-川东北地区上寒武统-奥陶系油气成藏提供烃源保障;以湄潭组为烃源,可形成上生下储、源储通过不整合相接的"湄潭组生-上寒武统洗象池组储"有利成藏组合和下生上储、源储通过断层相接的"湄潭组生-中奥陶统宝塔组储"的潜在成藏组合。湄潭组生烃潜力的确认和2种成藏组合的建立,扩大了川北-川东北地区勘探空间,对上寒武统-奥陶系实现勘探突破具有重要意义。
三角洲—浅海沉积体系陆源有机质分布控制因素
屈童, 高岗, 徐新德, 刘凤妍
2020, 38(3): 648-660. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.057
摘要:
三角洲-浅海沉积体系中同时存在陆源有机质与海洋有机质,向深水方向陆源有机质的分布受限,但越来越多的深水区油气勘探实践发现陆源有机质的贡献,证明陆源有机质在深水区的存在及其对油气生成具有重要意义。通过系统分析陆源有机质的分布规律,从而阐述了影响陆源有机质分布的主要因素及其相互关系。研究结果表明:陆源有机质的分布受碎屑粒度、矿物组成、有机质组成、水动力类型、水动力强度、水体盐度及pH值等多因素控制,各因素间相互联系、相互影响。将其控制因素可系统归纳为物源条件、搬运条件及沉积与保存条件。水动力类型与水动力强度是陆源有机质存在于深水区的关键因素,生物作用可能成为陆源有机质分布的主控因素,环境因素及成岩作用是影响陆源有机质保存的重要因素。
京西地区寒武系凤山组地球化学特征及古环境意义
肖飞, 赵宗举, 姜在兴, 汪建国, 王培玺
2020, 38(3): 661-675. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2020.026
摘要:
为重建京西地区芙蓉世古海洋环境演化、更好地理解沉积环境对碳酸盐岩沉积的影响,选取下苇甸剖面凤山组为研究对象,在沉积环境分析基础上,运用碳-氧同位素、主-微量元素和稀土元素等分析手段,探讨地球化学特征对沉积古环境的指示意义。下苇甸剖面凤山组主要发育泥岩、薄板状泥晶灰岩、薄板状泥晶灰岩与泥岩互层、灰泥丘、生物扰动藻黏结泥晶灰岩、砾屑灰岩、粉屑砂屑灰岩和白云质灰岩8种岩相类型,垂向上表现为多个向上变浅的米级旋回,构成了一个三级层序,其中海侵体系域以潮下低能带沉积为主,高位体系域以潮下高能带-潮间高能带藻席沉积为主。凤山组碳酸盐矿物含量以方解石为主,Al和Si等陆源碎屑元素含量较低。δ13Ccar介于-0.71‰~1.51‰,反映沉积期海平面逐渐上升、末期短暂下降的变化趋势;Ce/Ce*和氧化还原敏感微量元素特征表明凤山期沉积水体以弱氧化性为主。
柴北缘大煤沟组七段页岩地球化学特征——对中侏罗世晚期物源及风化作用的指示及意义
郭望, 张卫刚, 李玉宏, 雷迅, 李永红, 陈刚, 张云鹏, 陈磊, 徐学敏
2020, 38(3): 676-686. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2019.103
摘要:
柴达木盆地北缘中侏罗世晚期沉积的大煤沟组七段页岩(J2d7)记录了该地质历史时期的物源、风化作用及对应的气候和构造特征信息。对钻井岩芯样品进行元素地球化学分析,结果显示,较高的Al2O3/TiO2,La/Sc,Th/Co,较低的TiO2/Zr,以及TiO2-Zr、La/Sc-Th/Co、La/Th-Hf、La-Th-Sc组成表明大煤沟组七段页岩物源主要为长英质花岗闪长岩。A-CN-K组成特征指示钾交代作用对页岩的影响有限,整体较高化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)、斜长石蚀变指数(PIA)表明物源区经历了中等-强烈的化学风化作用,且自下而上,风化作用逐渐减弱,结合逐步降低的古气候指数C值及增高的Sr/Cu值,可得出在中侏罗世晚期柴北缘地区的古气候条件由温暖潮湿向干旱炎热明显转变,为该时期我国西北地区"干热化"事件在柴北缘的具体表现,同期构造沉降幅度大于因气候变干导致的湖平面下降速率,为有机质的富集提供了有利条件。