川北旺苍地区奥陶系沉积特征与风暴沉积的发现

为了厘清上扬子北缘奥陶系古地理格局与沉积环境,在川北旺苍地区奥陶系沉积相研究基础上,选择大两会剖面作为研究对象,通过野外剖面实测与室内薄片的详细分析,对旺苍地区奥陶系沉积相进行精细划分。结果表明,大两会剖面奥陶系地层主要发育赵家坝组、西梁寺组、宝塔组、五峰组。赵家坝组与西梁寺组主要发育海岸相的潮坪亚相;宝塔组主要发育浅海相的碳酸盐岩台地亚相;五峰组主要发育浅海相的陆棚亚相,并依次划分出多个次相。首次在西梁寺组潮坪亚相中发现风暴沉积,风暴沉积构造主要包括底面侵蚀构造、砾屑层、粒序层理、平行层理、丘状交错层理等,并识别出4种风暴沉积序列。因此,上扬子北缘中奥陶纪处于海岸环境的低纬度飓风地带,晚奥陶纪处于浅海环境。

四川盆地西北部中侏罗统沙溪庙组物源:碎屑锆石U-Pb年代学的证据

通过对沙溪庙组三个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,结果显示,其年龄区间呈现为五个年龄组,分别为2660~2300 Ma,1905~1738 Ma,1690~1442 Ma,866~811 Ma和298~160 Ma。通过与周边区域不同地块(体)锆石年龄对比并综合区域相关地质资料,发现2660~2300 Ma和1905~1738 Ma两个年龄组的碎屑锆石主要来自南秦岭造山带与扬子板块北缘,少量来自碧口地体和松潘-甘孜地体;1690~1442 Ma,该年龄组碎屑锆石来源于武关岩群、武当岩群及碧口杂岩;866~811 Ma,该组碎屑锆石主要来源于扬子克拉通北缘、碧口岩群及南秦岭造山带;298~160 Ma,碎屑锆石主要来自南秦岭造山带和晚三叠世的松潘-甘孜地体。以上证据表明,沙溪庙组物源主要来自南秦岭造山带及松潘-甘孜褶皱带,扬子克拉通则贡献较少,且南秦岭已于沙溪庙组之前隆升结束,阻挡了来自北秦岭及华北板块南缘的物质输入。

四川盆地五峰-龙马溪组黑色页岩中钾质斑脱岩U-Pb年代学及其成因环境研究

中国华南地区晚奥陶世末期—早志留世初期沉积五峰—龙马溪组黑色页岩的同时,也发育有多套钾质斑脱岩层,斑脱岩层的多次出现证实华南地区该时期曾间歇性发生了火山活动,但对于斑脱岩的来源尚存在分歧。本文选取了四川盆地多个五峰—龙马溪组剖面内发育较多层且厚度较大的斑脱岩为研究对象,通过野外考察和岩石矿物学、元素地球化学、锆石年代学等分析方法,对四川盆地五峰组—龙马溪组黑色页岩内所发育斑脱岩的年龄、火山活动持续时间及火山灰来源进行了分析研究。野外观察显示,钾质斑脱岩颜色醒目,易于区分,且具有一定的可塑性,多与黄铁矿条带或集合体共生。X衍射结果显示,其主要由黏土矿物和非黏土矿物组成,其中黏土矿物由伊利石和伊蒙混层组成,非黏土矿物以石英、长石、方解石、白云石和黄铁矿等为主。钾质斑脱岩主量元素以高K_(2)O含量、低TiO_(2)含量为特征,稀土元素成分分析显示,其轻稀土轻微富集、重稀土亏损,具负铕异常,球粒陨石标准化稀土配分曲线具有右倾的特点;对各斑脱岩内的锆石进行LA-ICP-MS定年研究,结果表明,斑脱岩的形成年龄在(448±2)Ma~(440.4±5.6)Ma之间,证实该时期火山活动延续了至少8 Myr;岩浆判别图(Nb/Y–Zr/TiO_(2))指示这些钾质斑脱岩的原始岩浆为中酸性成分;依据微量元素特征和构造环境判别图(Nb–Y,Y+Nb–Rb,Zr–TiO_(2),Hf/3–Th–Ta,Nb/Yb–Th/Yb),初步认为原始岩浆形成于岛弧环境。据斑脱岩层数及厚度自北向南逐渐减少的事实,及现阶段华南大地构造性质的新认识,认为其来源可能与扬子北缘早古生代秦岭洋闭合过程中的板块俯冲有关。

滇西昌宁-孟连带南段组碎屑锆石U-Pb年龄及其对沉积时代和构造环境的制约

为制约滇西昌宁-孟连带南段组的沉积时代和构造环境,阐明临沧地块演化特征,对南段组碎屑锆石进行U-Pb年代学研究。研究显示,南段组具统计意义的最年轻组碎屑锆石年龄为512 Ma、509.6 Ma,物源具泛非期(680~530 Ma)、晚格林威尔期(980~900 Ma)、早格林威尔期(1300~1100 Ma)3期年龄组段特点。结果表明,南段组中下部最大沉积下限为寒武纪,中上部上限为石炭纪。物源来自东冈瓦纳超大陆内部至少3条造山带,主要为南极Pinjarra造山带、西澳Albany-Fraser造山带、东澳Paterson-Peterman造山带,具亲冈瓦纳大陆性质。在古生代冈瓦纳大陆重建中,南段组古地理位置位于澳大利亚地块北缘,是一个从西澳大利亚地块往东澳大利亚地块,往北往东迁移,从被动大陆边缘到活动大陆边缘转换的演化过程。早期沉积环境为滨浅海或三角洲,后期为弧前增生楔沉积环境。

中上扬子地区早古生代烃源岩沉积环境与油气勘探

中上扬子地区早古生代沉积盆地主要表现为克拉通海相盆地(∈—O2)和发育在克拉通之上的隆后盆地(O3—S)。由于受区域构造作用、海平面变化以及古气候等主控因素的制约,形成了有利于烃源岩生成的沉积环境,奠定了油气生烃成藏的物质基础。早寒武世,中上扬子地区主要表现为浅海环境,沉积了由上升洋流带来的磷质物质以及分布稳定的黑色页岩,以梅树村组和筇竹寺组地层为代表。中晚奥陶世至早志留世,隆后盆地为局限的浅海环境,形成了以晚奥陶世五峰组和早志留世龙马溪组黑色页岩为代表的烃源岩。上述烃源岩的有利相带呈面状分布于中上扬子地区,为该地区的富烃沉积区,是开展中上扬子地区早古生代海相地层油气基础地质调查和油气勘探的重要和首选地区。

川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相与页岩气地质条件的关系

在川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相详细研究的基础上,结合偏光显微镜、X衍射及元素地球化学分析等,提出沉积相对页岩气地质条件的影响特征。研究发现：川南及邻区龙马溪组下段主要发育潮坪相和浅海陆棚相。局限滞留的缺氧还原环境、快速海侵形成的分层水体、适宜的沉积速率及较高的生物产率,造成了龙马溪组下段有机质富集,并以硅质型页岩为主,利于页岩气的富集与开发。隆起边缘的潮坪相沉积,为页岩气的非有利区;沉积中心的深水陆棚沉积区,主要发育碳质硅质页岩、碳质页岩与含粉砂含钙碳质页岩,为页岩气的有利区;砂泥质浅水陆棚含有较高的有机质,应为页岩气发育的次级有利区;灰泥质浅水陆棚主要发育＂钙质页岩＋含碳泥质灰岩＂,有机质含量相对较低,为页岩气的较不利发育区。

川东北地区上二叠统长兴组生物礁组成及成礁模式

川东北地区在地表露头上目前发现的长兴组生物礁以盘龙洞、通江铁厂河和羊鼓洞生物礁为代表。野外和室内综合研究表明:盘龙洞生物礁发育完好,生长有大量骨架岩,而羊鼓洞生物礁骨架岩几乎不发育,以障积岩为主夹少量粘结岩;盘龙洞骨架间充填物为生物碎屑和砂屑为主,泥晶灰泥很少,而羊鼓洞以生物碎屑和方解石灰泥为主;盘龙洞生物礁普遍发生了白云岩化,而羊鼓洞白云岩化极其微弱。通过盘龙洞与羊鼓洞生物礁对比研究,认为两者非同时形成,羊鼓洞生物礁早于盘龙洞,生物礁有由台地向盆地迁移趋势,其成礁模式为台地边缘礁滩组合型缓坡模式。

中上扬子地区晚奥陶世岩相古地理及其油气地质意义

中上扬子地区上奥陶统主要发育庙坡组、宝塔组、临湘组(涧草沟组)、五峰组和观音桥组。笔者通过对研究区野外露头及钻井剖面的考察,总结前人研究成果,利用岩石学、古生物学、生态学及室内分析等方法将其划分为潮坪相、浅海陆棚相和深水盆地相3种沉积相类型。潮坪相以沉积灰岩、白云岩、钙质粉砂岩和粉砂岩等为特征。浅海陆棚相主要沉积龟裂纹灰岩、瘤状灰岩、页岩和粉砂质页岩。深水盆地相主要岩性为黑色碳质页岩、粉砂质页岩与硅质页岩,产以营漂浮生活的笔石为主的生物组合。岩相古地理研究表明,晚奥陶世桑比—凯迪早中期,受加里东构造运动影响,华南板内碰撞挤压作用显著,汉南隆起、川中隆起、川西—滇中—黔中—雪峰隆起不断抬升扩大,中上扬子地区表现为海平面相对上升,原本镶边型碳酸盐台地被淹没,沉积了大范围的浅海陆棚相龟裂纹灰岩和瘤状灰岩。凯迪晚期—赫南特期,隆起面积继续扩大,构造围限作用加剧,中上扬子地区发育大面积黑色碳质页岩、粉砂质页岩和硅质页岩。尤其川东南宜宾—泸州,川北旺苍—南江及黔北渝东武隆道真地区五峰组黑色碳质和硅质页岩,具很好的生烃潜力,应视为下一步烃源岩及页岩气勘探开发的重点研究区域。

岩相古地理研究可作为页岩气地质调查之指南

得益于水平井和压裂技术的发展,页岩气已成为中国油气勘探开发的热点。沉积环境决定了有机质的含量、类型、矿物组成和含量、厚度、埋深等页岩气基本地质要素的特征。在开展区域沉积相研究的基础上,通过岩相古地理编图方法,可以明确烃源岩有利相带的时空分布,从而为页岩气勘探提供基础和方向。以四川盆地南部及邻区志留系龙马溪组为例,通过详细的沉积相及岩相古地理研究,确定了烃源岩的有利相带和空间展布特征。在岩相古地理图的基础上,叠加矿物组成、有机碳含量、成熟度、厚度等页岩气评价参数,预测了四川盆地南部及邻区志留系龙马溪组页岩气远景区和有利区。页岩气地质调查的根本目标是寻找页岩气的远景区和有利区,为页岩气勘探开发提供科学依据。因此,岩相古地理研究与编图可作为基本方法及关键的技术,为页岩气的地质调查工作提供指南。

四川通江—南江—巴中地区长兴组—飞仙关组沉积模式

有关通江—南江—巴中地区长兴组—飞仙关组沉积模式及其空间分布的研究较少,并且较为粗略。以前认为该区发育开阔台地、缓坡和盆地等沉积相沉积,但对缓坡相尚未进行详细的划分,是否存在台地边缘礁滩相带未能提出明确的认识。因此,利用新的资料,开展长兴组—飞仙关组沉积相研究对通南巴地区的油气勘探具有非常重要的意义。本文在以往研究的基础上,利用地表露头和地震资料,初步建立了通南巴地区长兴组—飞仙关组沉积模式,认为该区存在台地边缘礁滩相带,建议油气勘探部门给予重视。

兰坪中新生代沉积盆地演化

兰坪中新生代沉积盆地形成和演化与金沙江洋的俯冲消减及洋陆转换过程密切相关，记录了其盆—山转换过程。早二叠世晚期—晚二叠世时期，由于金沙江洋的俯冲消减，形成了金沙江弧—盆系的空间配置，兰坪地区成为弧后盆地。早中三叠世，金沙江弧—盆系及东西两侧的昌都—兰坪陆块和中咱—中甸陆块的构造沉积式样发生大的转变，开始了兰坪中新生代盆－ 山转换历史。由于弧陆碰撞作用，使得兰坪盆地由弧后盆地转化成弧后前陆盆地。盆地中缺失早三叠世的沉积，发育中三叠世至早白垩世的沉积，其沉积序列反映出由海相到陆相的演化。晚白垩世—早第三纪，由于印度板块向欧亚板块的持续俯冲挤压，致使研究区的应力变为南北向的走滑拉张，兰坪盆地随之由弧后前陆盆地转化成走滑拉分盆地。盆地中堆积了第三纪的陆相磨拉石沉积。

四川宣汉盘龙洞晚二叠世生物礁古油藏的发现及其重要意义

涉及四川盆地二叠系生物礁前人进行过一些专题研究和讨论(张继庆等,1990;吴熙纯等,1990;王生海等,1992;范嘉松等,1996,2002;朱同兴等,1999),……

四川宣汉盘龙洞生物礁古油气藏油气源分析

盘龙洞生物礁古油气藏位于四川省宣汉县鸡唱乡盘龙洞,是一个海绵礁古油气藏;大地构造位置上位于四川盆地东北边缘,属米仓山—大巴山前缘地带。地层层位为上二叠统长兴组,厚度约80 m。岩性主要为浅灰色块状海绵障积岩和海绵骨架岩;造礁生物主要为房室海绵、水螅、苔藓虫等。生物礁及其上下地层中均含有大量的沥青,主要分布于礁核的骨架岩、障积岩和礁盖的白云岩中。通过对盘龙洞生物礁古油气藏的实地考察,结合测试结果和室内综合分析,推断该古油气藏先期为原油充填,后来一部分裂解为天然气,一部分氧化形成沥青;油气源来自于长兴组本身烃源岩的可能性较大,不排除混源的可能。

川西南地区五峰—龙马溪组黑色页岩古气候及物源特征:来自新地2井地球化学记录

晚奥陶世-早志留世之交是地球历史时期中的关键时段,该时段伴有全球生物大灭绝、冈瓦纳冰川以及火山事件。晚奥陶世末期的冰川事件历时相对较短,在中国尚未找到冰川存在的直接证据。为了更好地研究奥陶-志留纪交替时期是否存在古气候的变化,选取了川西南地区新地2井岩心中新鲜的上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组泥页岩样品,通过其主量、微量及稀土元素特征分析,采用多种化学风化指数判定源区风化作用强度及古气候条件。新地2井五峰-龙马溪组所有岩石样品成分变异指数(ICV)均大于1,表明源岩成分成熟度低,属构造活动时期的首次沉积。稀土元素表现为轻稀土富集、重稀土平坦并伴有明显的负Eu异常,配分模式与花岗岩相似,表明源岩以亲花岗岩、长英质为主;A-CN-K图解、主量元素Al2O3/TiO2值、微量元素Cr/Zr值和Th/Sc值也体现长英质成分为主的物源特征。化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)和斜长石蚀变指数(PIA)等多种化学风化作用指标均指示,晚奥陶世-早志留世古风化作用强度经历中等-低等-中等、古气候温暖湿润-寒冷干燥-温暖湿润的变化过程。CIA指数的低值指示的五峰组顶部(平均值64. 14)、观音桥组(平均值61. 7)和龙马溪组底部(平均值64. 61)即赫南特期存在短暂的寒冷气候,间接证实了冈瓦纳冰川作用在中国华南地区存在相应的地球化学记录。

中上扬子地区早寒武世(纽芬兰世-第二世)岩相古地理

由于受区域构造作用、海平面变化、上升洋流以及古气候等主控因素的制约,中上扬子地区纽芬兰世-第二世主要表现为浅海环境。早寒武世梅树村期,主要发育潮坪相碎屑岩、磷块岩、白云岩和硅质岩,陆棚相含磷结核硅质岩、泥岩以及陆棚深水盆地相碳质页岩、硅质岩等。筇竹寺期,海侵范围扩大,陆棚深水盆地向西北扩展,其余广大区域为碎屑岩浅海所覆盖。沧浪铺期,主要表现为碎屑岩和碳酸盐交互沉积的混积陆棚环境,盆地相则具有继承性,主要为碳质页岩沉积。早寒武世龙王庙期开始向碳酸盐台地演化,广大区域为碳酸盐沉积,盆地区范围有所缩小。早寒武世的岩相古地理演化表明,从早到晚沿着东南边缘始终存在一较深水沉积区,其沉积物质主要为碳质页岩和硅质岩,为烃源岩有利沉积区,奠定了油气生烃成藏的物质基础。同时在演化过程中还形成了相应的储层以及分布较广的膏盐层。根据这一油气地质条件组合及其空间分布,针对中上扬子地区早古生代海相地层的油气勘探应该首先围绕这一富烃沉积区来开展,集中对膏盐层下部目的层开展油气勘探工作。

川东北地区上二叠统盘龙洞生物礁成岩作用研究

本文对宣汉盘龙洞上二叠统生物礁古油气藏成岩作用进行了详细的研究。其主要成岩作用类型有胶结作用、新生变形作用、白云岩化作用、去白云岩化作用以及压溶和溶解作用等。根据岩石中胶结物的胶结结构和矿物特征,初步判断该生物礁主要经历了海底成岩环境、大气淡水渗流潜流环境、海水与淡水混合带成岩环境和埋藏成岩环境。该区的白云岩主要是混合白云岩化形成的。值得强调的是,该区白云岩化作用和溶蚀作用对该生物礁岩石孔隙度的增加贡献很大,提供了良好的油气储集空间,这对恢复该生物礁储层孔隙发育历史,以及油气勘探和评价都有很重要的意义。

川西南晚奥陶世五峰期岩相古地理

通过对川西南汉源—马边—雷波地区典型剖面上奥陶统五峰组沉积岩性特征、充填序列、沉积构造及室内分析等研究,并结合研究区晚奥陶世构造特征,将川西南地区五峰期分为2期,划分为潮坪、浅水陆棚和深水陆棚3种沉积相。指出在晚奥陶世五峰早期,受加里东构造运动影响,扬子与华夏陆块发生构造挤压碰撞,川中、黔中等边缘隆起抬升扩大,上扬子地区由克拉通海相盆地转为被隆起围限的隆后盆地,除川中隆起、川西—滇中隆起周缘沉积潮坪相白云质页岩、泥灰岩和白云质灰岩外,川西南绝大部分面积主要发育深水陆棚相炭质页岩和硅质页岩、含炭粉砂质页岩。五峰晚期,伴随着全球性冰期事件的发生,研究区乃至整个上扬子区发生大规模海退,大面积的深水陆棚相转为浅水陆棚沉积,岩性主要为粉砂质页岩、泥灰岩、钙质炭质页岩和硅质灰岩等,较前期钙质成分明显增多。

四川宣汉盘龙洞晚二叠世生物礁古油藏剖面序列

盘龙洞生物礁发育于上二叠统长兴组的中上部,厚度约80m。生物礁主要为浅灰色块状海绵障积岩、海绵骨架岩。造礁生物主要为房室海绵、水螅、苔藓虫等;附礁生物主要为腕足、瓣鳃及腹足等;造架生物含量约为30%～50%;充填物为泥晶方解石,含量为50%～70%;孔洞丰富,多被方解石晶体充填,孔洞间连通性好。该生物礁及其上下地层均有大量的沥青,揭示着有过油气的运移过程。沥青充填可以分为两期:第一期充填于生物骨架孔隙、粒间孔隙、海绵体腔和部分其他生物体腔孔隙中;第二期主要充填于后期裂隙和次生孔隙中,该期的沥青广泛分布于生物礁和整个礁的盖层之中(包括亮晶砂屑灰岩和白云岩),规模较大,含沥青的地层总厚度达120m左右。

四川会理-会东及邻区中元古界昆阳群沉积特征及演化

四川会理 会东及邻区中元古界昆阳群 ,由下而上可分为力马河组、凤山营组和天宝山组 ,与古元古界河口群为不整合接触 ,其代表年龄值为 1 70 0± 1 0 0Ma～ 1 2 0 0± 1 0 0Ma。对这套地层的沉积学研究 ,前人涉及甚少。笔者在野外考察和室内分析的基础上 ,对其沉积相和沉积环境进行了详细的研究。初步认为研究区的中元古界昆阳群可分为 7种沉积相 ,进而探讨了该区的沉积演化历史。

扬子地块北缘晚二叠世长兴期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,晚二叠世长兴期岩石地层单元为长兴组和大隆组。长兴组为一套碳酸盐岩沉积,沉积单元包括台地相、台地边缘礁滩相以及台地边缘斜坡相等;而大隆组则主要为一套灰黑至黑色薄层硅质岩、炭质页岩夹薄层泥晶灰岩,为一套较深水盆地沉积的产物。研究结果表明,这一深水盆地环境大致从西边的广元开始,向东经旺苍、南江与鄂西地区相连成为一广阔海域,扬子地块与华北地块隔海相望。这一沉积格局不仅为油气勘探工作的部署奠定了坚实的基础,而且可能反映出扬子地块与华北地块在此之前已经成为统一陆块。