中上扬子地区震旦纪灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带分布规律

【目的】中上扬子地区灯影组沉积期碳酸盐岩台地古地理格局及有利储集相带发育分布规律尚存争议,阻碍了灯影组油气勘探领域由绵阳—长宁拉张槽两侧向其他广大地区拓展。【方法】通过中上扬子地区灯影组30余条剖面(钻井)开展岩石类型划分及沉积相分析,【结果】进一步明确丘滩相以块状砂屑/鲕粒白云岩及柱状、穹窿状叠层石白云岩为特征,呈环带状分布在中上扬子台地(或内缓坡)边缘,向外过渡为中—外缓坡风暴岩或斜坡—盆地相区的滑塌角砾白云岩、泥质白云岩、硅质岩等。由于丘滩的阻挡作用,其内侧以低能的潮坪及潟湖沉积环境为主:其中潮坪相主要发育微生物纹层白云岩、穹窿—缓波状叠层石白云岩、凝块石白云岩夹砂屑白云岩、泥晶白云岩,纵向上常常形成米级—厘米级旋回;潟湖相主要由泥晶白云岩、含球粒/砂屑泥晶白云岩组成。相带时空分布表明灯影组在中上扬子地区总体呈现出进积的沉积趋势,内部包含2.5个层序,即三次进积(变浅)和两次退积(变深)旋回。【结论】由于灯影组在台地边缘—斜坡区域普遍遭到剥蚀,以及灯影组沉积期上扬子台地范围远超目前的板块边界,灯影组上部灯四段很少发现高能丘滩相带。在此背景下,局部地区(如松林—岩孔地区、中扬子台地周缘)灯影组中下部灯一段—灯二段(或蛤蟆井段、石板滩段)发育的丘滩相,是重要的有利储集相带。此外,处于海退体系域的灯二段中下部和灯四段上部(或相当层位)在中上扬子台地(或内缓坡)内部广泛发育微生物白云岩,也为储层发育有利相带。在中上扬子台地微生物白云岩广泛分布的背景下,进一步分析优质储层发育机理与分布规律才是找到油气接替区的关键。

陆相拗陷湖盆细粒沉积有机质富集机制研究:以松辽盆地长岭凹陷青山口组为例

松辽盆地作为白垩纪形成的大型陆相拗陷含油气盆地,沉积了巨厚的湖相细粒沉积,近年来在非常规油气方面展现了巨大的勘探潜力,其中青山口组是松辽盆地页岩油的重点攻关层系,细粒沉积有机质富集机制对于非常规油气勘探至关重要。在松辽盆地南部长岭凹陷分别选取位于不同沉积区的3口井,针对其青一段水进体系域的细粒沉积岩,借助岩心观察、有机地球化学和生物标志化合物等技术手段,讨论在不同沉积环境和水进过程中,有机质来源和有机质保存条件的变化,分析有机质富集的关键控制因素,并建立相关的有机质富集模式。结果表明:研究区青一段细粒沉积岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,整体呈现有机质丰度南低北高、下低上高的特征;饱和烃中正构烷烃主要表现为单峰、前峰型,具有微弱奇数碳优势;萜类化合物中以三环萜烷和五环三萜烷为主;甾类化合物中C_(27-29)规则甾烷以C_(27)规则甾烷丰度最高;芳香烃中三芴系列化合物以二苯并噻吩为主。研究区青一段细粒沉积岩有机质来源以湖泊内源菌藻类为主,含有一定的陆源高等植物输入,古水体整体为弱还原的半咸水环境。其中,有机质来源和古盐度是控制有机质富集的关键因素。在平面上,半深湖—深湖沉积区相较三角洲外前缘沉积区,受河流影响较弱,陆源输入较弱,水体盐度较高,有机质类型较好,有机质更加富集。在垂向上,随着水体加深,河流影响减弱,水体盐度呈升高的趋势,有机质类型变好,有机质富集。

桂东北D/C界线沉积特征及对台盆相间演化的启示

台盆相间是桂东北泥盆纪和石炭纪沉积的重要特色,而D/C界线又是台盆相间沉积最突出的一个时段之一。文章回顾并评述了桂东北D/C界线的研究历程、相序划分、主要代表剖面,认为桂东北D/C界线可划分为碎屑岩相序和碳酸盐岩相序以及它们的过渡类型。通过对20条典型剖面的岩性组合特征对比,恢复了桂东北D/C界线海平面相对下降期的岩相古地理,结果显示桂东北在该时期主要存在柳州、桂林两大台地以及多个小型台地,台地间普遍发育快速相变的台沟、盆地沉积,石炭纪初期海水变浅,台地分布范围显著扩大,江南古陆供给增强,台盆相间格局迅速发展。为了进一步探讨桂东北D/C界线的演化过程和背后的控制因素,文章分析了广西整体的台盆相间演化的阶段性、同沉积构造作用以及海平面变化的影响,梳理了台盆相间演化过程中沉积环境分异与构造运动-海平面的关系,认为在滇黔桂裂谷盆地在持续断陷发展的前提下,桂东北D/C界线沉积分异的主要原因可能是受冈瓦纳大陆冰川形成与消融导致的海平面异常波动,以及柳江运动引发的局部同沉积断陷强度差异变动影响,且构造和沉积要素在D/C界线的耦合作用达到最强,最终促进桂东北台盆相间格局在D/C界线达到鼎盛。在此模式下,可以将台盆相间的演化划分为4个阶段,早泥盆世中期—晚期为台盆相间格局的孕育期,早泥盆世晚期—中泥盆世晚期沉积开始分异,为台盆相间格局的发展期,晩泥盆世—早石炭世台-盆出现强烈分割,海平面异常下降和柳江运动同时作用于沉积,为台盆相间格局的鼎盛期,早石炭世之后,台盆相间沉积维持了一定时期的强度,晚石炭世开始海水逐步恢复正常后台盆相间逐渐减弱,为台盆相间格局的衰退期。

不同环境下湖泊矿物和湖水性质对碳埋藏的制约——以西藏郭扎错为例

湖泊沉积物不仅记录了湖泊演化的过程,还蕴含了丰富的碳储量。本文以青藏高原西部郭扎错407 cm长的湖芯为例,探讨了8.7 ka BP以来该湖由淡水湖演变到咸水湖的过程中,有机碳和无机碳沉积通量与储量的变化及影响因素。郭扎错无机碳沉积通量范围为4.6~35.1 g·m^(-2)·a^(-1),平均值为17 g·m^(-2)·a^(-1),无机碳储量范围为2.5×10^(6)~19.1×10^(6) t/a,平均值为9.2×10^(6) t/a,无机碳总储量约为18.5×10^(9) t。有机碳沉积通量范围为1.6~7.3 g·m^(-2)·a^(-1),平均值为4.0 g·m^(-2)·a^(-1),有机碳储量范围为1.5×10^(6)~3.3×10^(6) t/a,平均值为2.2×10^(6) t/a,有机碳总储量约为1.63×10^(9) t。8.7 ka BP以来,三个不同环境演化阶段(8.7~4.0 ka BP,4.0~1.5 ka BP,以及1.5 ka BP至今)中,4.0~1.5 ka BP气候寒冷干旱,湖泊为淡水湖,但无机碳和有机碳的沉积通量和储量都表现为低值。根据碳沉积通量和储量的变化特征发现,无机碳的沉积与碳酸盐矿物成因有关,而有机碳沉积则与黏土矿物的成因有关,二者都与环境、湖水性质变化有关,其中温度对无机碳沉积通量和储量的影响大于盐度的影响,而温度对有机碳沉积通量和储量的影响小于盐度的影响。

四川盆地东部地区早侏罗世湖泊古水深恢复

[目的]川东地区下侏罗统湖泊—三角洲沉积具有较大的勘探潜力,但基础地质研究的滞后制约了勘探进程,古水深恢复对川东地区下侏罗统岩相古地理恢复及页岩油气勘探具有重要指导意义。[方法]根据岩石类型、沉积构造和古生物化石分布特征,结合Fe/Mn比值、(Al+Fe)(/Ca+Mg)比值及干酪根类型对川东地区自流井组和凉高山组古水深变化趋势进行分析,并采用La-Co法、TOC法及Th/U比值法对早侏罗世古水深进行定量恢复。[结果与结论]沉积构造及古生物分布特征表明早侏罗世川东地区中部长期处于湖盆低洼位置,Fe/Mn比值和(Al+Fe)(/Ca+Mg)比值的变化趋势反映研究区东北部和南部为近岸浅水区。La-Co法、TOC法及Th/U比值法古水深恢复结果存在一定差异,La-Co法恢复的古水深与沉积相存在较大矛盾,Th/U比值法对浅湖沉积区古水深恢复较为可靠、但在滨湖及半深湖沉积区可靠度较低,而基于TOC法的古水深恢复结果最为可靠、与沉积相吻合度最高。早侏罗世川东地区湖泊浪基面约15 m,TOC法古水深恢复结果表明川东地区下侏罗统半深湖广泛发育,早侏罗世湖泊最大水深约60 m,广安—万州一带广泛发育半深湖—深湖沉积,有利于有机质的富集和保存,是页岩油气勘探的有利位置。

“新质生产力”背景下地壳波动学术思想的传承与创新——评金之钧等的论文《沉积盆地波动过程分析:研究现状与展望》

从地球系统科学的角度来看,波动作为地球不同圈层结构运动的基本形式之一,涵盖了沉积盆地演化及其资源成藏过程。围绕沉积盆地的波动性,金之钧教授及其团队在过去30年间取得了丰硕的理论和实践成果,并于2024年1月在《地学前缘》发表了题为《沉积盆地波动过程分析:研究现状与展望》的综述文章(DOI:10.13745/j.esf.sf.2024.1.30)。该文系统地概述了盆地波动过程分析的基本内涵,全面梳理了相关研究内容;深入剖析了盆地波动过程对油气形成与富集的控制作用,充分揭示了其在石油地质领域的重要科学价值;前瞻性地指明了盆地波动研究的未来发展方向,为圈层相互作用与油气成藏综合研究提供了新思路。

上奥陶统五峰组海底麻坑沉积的首次识别及其地质意义

尽管海底麻坑普遍发育在现代海洋的多种环境,但关于深时、特别是古生代麻坑沉积的研究却极为罕见,研究者对其特征、成因、鉴别标志所知甚少。本次研究在重庆石柱地区柑子坪及歇步头剖面识别了发育在上奥陶统五峰组暗色细粒岩中的海底麻坑沉积,在野外观察、采样的基础上,利用显微薄片及扫描电镜观察了其微观特征,并测试了麻坑与围岩的主量元素和微量元素。研究显示麻坑沉积总体呈楔状或顶平底凹的透镜状,麻坑内岩层紊乱并发育上拱的岩层,被硅质脉分割的角砾普遍发育,麻坑沉积中常见重晶石、沥青及赤铁矿,主量及稀土元素测试结果显示麻坑的形成可能与热液及冷泉无关,推测五峰组自生的低熟油气是麻坑形成的基础。总结认为深时麻坑的识别标志有:地震剖面的负地形形态、碳同位素负偏明显的不规则形态的碳酸盐岩岩体、楔状或透镜状宏观形态、麻坑内杂乱的沉积填充、局部地层的上拱形态及古生物化石显示的沉积间断或时序混乱等。五峰组海底麻坑沉积具岩石学、地层学、古环境及油气地质学意义。

华夏陆块晚新元古代-早古生代沉积物源的组成与演化及其对冈瓦纳大陆重建的意义

华南板块是冈瓦纳大陆的重要组成部分,其在冈瓦纳大陆中的古地理位置是恢复古大陆格局的关键要素,也是地质学界争论的焦点。本文汇总并对比了华南东南部华夏陆块多个盆地的成冰纪-奥陶纪碎屑沉积岩的岩石地层学、全岩地球化学和碎屑锆石数据,厘清了华夏陆块晚新元古代-早古生代三次重要的沉积-构造事件:晚成冰世砾岩指示的近源沉积事件,晚埃迪卡拉世硅质岩指示的海进事件,以及中寒武统底部平行不整合界面、砂岩中砾石的广泛出现指示的构造抬升事件。成冰纪-奥陶纪沉积岩中含有大量格林威尔早期(1300~1000 Ma)和晚期(1000~900 Ma)的碎屑锆石,分别主要来自澳大利亚和印度板块。印度东部为华夏盆地长期提供物质补给,而澳大利亚西部在晚埃迪卡拉世从主要源区变为次要源区。中寒武世华夏陆块抬升使内部850~700 Ma岩浆岩出露成为主要物源之一,是对外部构造应力的远程响应。因此,华夏陆块在晚新元古代-早古生代位于东冈瓦纳北缘,与印度、澳大利亚具有长期稳定的联系,毗邻东南极洲。在冈瓦纳大陆聚合过程中,印度和澳大利亚泛非期造山带的形成、抬升和剥蚀影响了华夏陆块沉积盆地的物源变化。

玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖沉积时限厘定

【目的】早二叠世的准噶尔盆地是古亚洲洋闭合之后形成的一个陆内继承性断陷盆地。同断陷阶段,在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷充填了最重要的烃源岩层系——下二叠统风城组碱湖烃源岩,但是尚不明确其沉积年龄。【方法】通过扫描电镜和能谱分析对一件凝灰质岩屑砂岩开展了详细的岩石学分析。【结果与结论】该样品包含大量的凝灰岩岩屑和火山玻璃(52%)、中—酸性岩浆岩岩屑(38%),以及少量石英、长石和角闪石矿物(10%),报道的最年轻五颗碎屑锆石年龄平均值及最年轻年龄图谱一致,年龄为282±4 Ma,指示早二叠世的同沉积火山活动是主要物源区,西准噶尔山系和中拐—陆梁凸起是次要物源区。结合碱湖沉积底部和顶部报道的两件凝灰岩样品锆石U-Pb结果,最年轻的五颗碎屑锆石平均年龄分别为284±4 Ma和279±4 Ma。从底部到顶部年龄逐渐变年轻,是同断陷阶段幕式火山喷发的同沉积记录,表明下二叠统风城组碱湖的沉积年龄为284-279?Ma。

西准噶尔构造带包古图组的岩石组合及其时限

包古图组是新疆西准噶尔增生造山带西北缘石炭纪密西西比亚纪重要沉积记录。确认其完整的沉积序列、岩石组合及其与上覆和下伏地层的接触关系,对解析本区晚古生代盆地构造演化具有重要意义。本文新实测的白碱滩北红山梁剖面上,出露了岩石组合截然有别,色调区分性极强的两大套地层,上部深灰—灰黑色调“(含碳)细碎屑岩”与其下伏鲜红色调的“硅质岩-凝灰质硅质粉砂岩间夹中基性火山岩”为连续沉积(整合接触),分属包古图组和红山梁组。本文于包古图组底部和红山梁组顶部分别获得345.1 Ma和365.9 Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,限定其时代分别为密西西比亚纪和晚泥盆世。这一新发现,不仅确立了包古图组是区内石炭纪最老地层单位,佐证了包古图组老于希贝库拉斯组这一久争悬疑,而且使得区内密西西比亚系有了完整的地层序列,揭秘了石炭系最底部的沉积建造及其岩石组合,也为完整认识泥盆纪—石炭纪这一重要时期的盆地沉积特征及其构造演化提供了新资料。

鄂尔多斯盆地东缘太原组风暴沉积特征及环境模式

【目的】鄂尔多斯盆地东缘乡宁地区甘草山一带下二叠统太原组灰岩中发育多层风暴沉积,主要分布在L2、L3、L4和L5灰岩层中。【方法】基于岩性、沉积构造、遗迹化石和沉积序列研究,对该区碳酸盐岩风暴事件沉积序列中的侵蚀基底构造与生物碎屑滞积层、粒序层、纹理层、生物成因构造(遗迹化石)和泥灰岩或灰质泥岩层的主要特征进行了较详细论述。【结果】根据不同灰岩层中风暴沉积序列的垂向组成特点,识别出5种风暴沉积类型:类型A沉积序列由波状侵蚀基底和粒序层两个沉积单元构成,发育于近岸正常天气浪基面之上的滨岸带;类型B沉积序列以波状侵蚀基底、粒序层和纹理层(丘状—洼状交错层理)三个层段为特征,产生于潮下带、正常天气浪基面与风暴浪基面之间的上部沉积环境;类型C由波状侵蚀基底、粒序层、纹理层(丘状—洼状交错层理及缓波状层理)和顶部泥灰岩层等4个沉积单元组成,形成于正常天气浪基面与风暴浪基面之间的下部沉积环境;类型D沉积序列由基底侵蚀及生物碎屑滞积层、粒序层、生物扰动层和泥灰岩层组成,出现于风暴浪基面附近的沉积环境;类型E则以微波状侵蚀基底、薄层粒序层、遗迹化石层和泥灰岩层构成为特点,发生在风暴浪基面附近及之下的浅海沉积环境。【结论】该研究不仅对鄂尔多斯盆地下二叠统太原组碳酸盐岩及其沉积环境提出了新的认识,而且可以对该地层中的油气资源勘探与开发提供沉积环境分析和古地理重建方面的事件沉积佐证。

渤海湾盆地临清坳陷西部山西组—太原组海陆过渡相泥页岩沉积环境及有机质富集

海陆过渡相页岩气勘探开发处于初级阶段,而渤海湾盆地临清坳陷西部石炭—二叠系山西组—太原组泥页岩具有良好的生烃潜力,也是中国海陆过渡相页岩气开发的重要层位。为研究山西组—太原组泥页岩沉积环境与有机质富集关系,以XJ1井为研究对象,系统开展了岩石矿物、有机地球化学、元素地球化学以及数值分析等工作。研究表明:研究区山西组—太原组泥页岩脆性矿物含量低、黏土矿物含量高,压裂难度大,TOC含量平均值为4.03%,属于优质烃源岩,具备页岩气勘探开发潜力;太原组泥页岩沉积时期处于温暖湿润的气候条件,具有频繁变化的陆源碎屑输入、较低的沉积速率以及低—中等古生产力水平,沉积水体为海水沉积,处于缺氧还原和中等滞留环境;山西组泥页岩沉积时期,古气候条件复杂多变,具有稳定且较高的陆源碎屑输入、中等的沉积速率以及中—高等古生产力水平,沉积水体为微咸水—海水沉积,处于缺氧还原和中等—强滞留环境。根据古环境条件与TOC含量的线性相关性、灰色关联度以及稳健回归分析,认为太原组泥页岩有机质富集主要受控于古气候、古氧化还原以及古水体盐度条件,而山西组泥页岩有机质富集主要受控于古气候以及陆源碎屑输入条件。

石羊河尾闾青土湖表层土壤粒度空间分布特征

[目的]揭示石羊河尾闾青土湖土壤粒度空间分布特征,为该区域生态恢复提供理论依据。[方法]以湖区为中心分别在西北、正东、东南方向上布设样线并采集0—20 cm深度土壤样品,对比分析了青土湖周边不同区域沙物质粒配组成、粒配曲线等参数特征。[结果](1)青土湖表层土壤粒度组成以细砂为主(26.26%~84.97%),其中西北方向上表层土壤粒度以细砂为主(26.26%~66.62%),其次是粉粒(4.23%~46.35%);正东、东南方向上表层土壤粒度组成以细砂为主(43.41%~86.30%),其次是极细砂(1.86%~29.60%)。不同样线同粒级间含量存在差异。(2)研究区表层土壤颗粒总体较粗,分选较差,偏度为正偏度,峰度属尖窄。粒度参数的空间分布表现为:西北方向表层土壤平均粒径较其他方向偏细,分选性较差,偏度也更为正偏,峰值小于正东方向。正东、东南方向表层土壤平均粒径较为一致,明显偏粗,分选性分别属中等、较好,均为近于对称,峰度为尖窄、中等。(3)西北方向土壤粒度频率平均值分布曲线表现为双峰型,正东、东南方向为单峰型。粒度累计分布曲线反映出,东南方向风沙活动较正东、西北方向频繁、强烈。(4)通过沉积环境判别得出西北方向主要是湖相沉积,正东、东南主要是风成沉积。[结论]成土过程和干旱多风的环境条件影响青土湖土壤的基本特性,而通过生态输水形成水面改善了该区的土壤环境。

红层砂岩纳米级致色剂赋存状态及地质意义——以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群红层砂岩为例

红层是地球上广泛分布且具有特定指示环境意义的沉积物,一般认为在水体氧化环境下形成的赤铁矿胶结物是其主要致色矿物。目前,针对红层致色矿物的研究多停留在矿物识别层面,缺乏对其微观赋存状态及成因机制的深入研究。本文以鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群陆相红层为例,采用岩芯-薄片-阴极发光-氩离子抛光扫描电镜的多尺度表征技术,首次揭示了红层砂岩纳米级致色剂——赤铁矿胶结物的微观赋存状态,并在此基础重新探讨了其成因机制。研究发现,红层砂岩致色剂赤铁矿胶结物主要为针状或片状,具有两种微观赋存状态:①呈包裹型发育在净砂岩的颗粒周缘,单个矿物颗粒长度在500~1000nm之间,宽度在50nm以下;②呈充填型发育在黏土矿物及云母等矿物颗粒的解理缝中,常常顺解理定向排列,受解理缝空间限制,单个矿物颗粒更小,长度一般小于500nm,宽度在30nm以下。红层砂岩中赤铁矿的产状和赋存状态表明其为褐铁矿早期脱水形成,在此之后又发育两期方解石胶结物,因此赤铁矿胶结物应主要形成于沉积和浅埋藏期,而非沉积后的抬升期。砂岩中赤铁矿胶结物的形成过程指示了一个干旱内陆沉积背景下大气水氧含量高的环境特征,这同样也是地质历史时期内的冰室状态,说明鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群的红层砂岩对研究该时期全球冰室状态也具有重要启示意义。

典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境——以湘西洛塔及贾坝剖面为例

文章对云贵高原边缘洛塔期(洛塔剖面)和召市期(贾坝剖面)夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究,探索其沉积特征及古气候响应。结果显示:洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主,但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显,为杂色黏土质粉砂和粉砂质黏土互层,夹一层砂砾石;贾坝剖面岩性和粒度相对稳定,主要为粉砂黏土。洛塔剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值整体较高,但变化幅度小且快,贾坝剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值相对波动较大,由此推断两条剖面所揭示的沉积环境都整体湿润,但贾坝剖面显示出小的干燥波动,即洛塔期夷平面风化壳沉积时期气候为温暖湿润型,召市期夷平面风化壳沉积时期气候为温凉干燥型,这与孢粉中大量水龙骨属(Polypodium)、松属(Pinus)指代的气候意义相同。对比孢粉组合及前人资料,推测洛塔剖面风化壳可能为新近纪早期开始形成,该夷平面可能形成于中新世,而贾坝剖面可能形成于第四纪早期,该夷平面可能形成于更新世。

吕梁古隆起对鄂尔多斯盆地马家沟组沉积的控制作用:基于陕西府谷剖面

中奥陶世马家沟组沉积时期,鄂尔多斯局限海周缘分布着一系列古隆起,其中吕梁古隆起对马家沟组沉积的控制作用研究相对薄弱,制约了对鄂尔多斯盆地东北部马家沟组沉积环境的认识。通过对陕西府谷剖面实测和采样,结合鄂尔多斯盆地北部的钻井、取心资料,分析了马家沟组的厚度、岩相类型及沉积微相变化,总结出吕梁古隆起对马家沟组沉积的控制作用。控制作用主要表现为:(1)吕梁古隆起的间歇性活动阻隔了鄂尔多斯局限海与华北广海的海水循环;(2)高海平面期,吕梁古隆起位于水下,对海水的阻隔作用弱,且古隆起区为开阔海灰坪,古隆起以西地层厚度变化较小,形成灰坪和云坪的沉积分异;(3)低海平面期,吕梁古隆起间歇性暴露,海水循环被明显阻隔,且古隆起区为潮间—潮上带的泥云坪,向东地层厚度减小,过渡为灰坪,而向西地层厚度迅速增加,形成泥云坪、膏云坪、膏盐湖的沉积分异。该研究成果为鄂尔多斯盆地北部马家沟组的沉积学研究提供了相关的岩石学和古环境方面的证据。

长江武汉段天兴洲低滩沉积物粒度端元对河流-风成沙丘沉积环境的指示意义

河床沙波向风成沙丘演变的过程具有特殊的沉积动力机制。笔者等以68份长江武汉段天兴洲洲头低滩沉积物的粒度分布数据为例,利用端元分析方法从每个粒度分布中分离提取4个粒度端元组分(EM1、EM2、EM3和EM4),探讨了河流—风成沙丘不同沉积环境中粒度端元的异同。研究结果表明:EM1和EM3组分在粒度分布中占比与沉积物粒度中值分别呈较好的线性正相关和负相关;河流沉积物主要由EM1、EM2和EM3组成的跳跃方式搬运,对应滚动次总体的EM4组分占比5%~10%,少悬浮搬运;风成沙纹沉积物主要包括两段跳跃次总体,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,少EM4组分;沙丘背风面沉积物主要靠颗粒流顺坡滑塌,以EM2组分为主、EM1和EM3组分为辅,含占比约为5%的EM4组分;未被风成沙纹覆盖的沙丘波谷沉积物记录了河流和小型滞水洼地的沉积特征,代表滚动次总体的EM4组分占比7%~15%,悬浮次总体占比可达20%。本文提取的沉积物粒度端元为弱风环境中河道内局部小型河流—风成沙丘的沉积环境和演化过程研究提供了参考。

内蒙古大青山侏罗纪沉积盆地充填和构造古地貌重建

石拐盆地是阴山地区保存最完整的侏罗纪盆地,其沉积充填过程和碎屑物质组成为正确认识大青山侏罗纪构造地貌演化提供了重要约束。石拐盆地形成于伸展断陷环境,依次充填了下侏罗统五当沟组和中侏罗统召沟组。断陷初期,南部地貌陡峭,控制发育了冲积扇沉积体系,碎屑组分记录了近源高级变质地体的剥露过程;晚期以坳陷为主,在召沟组末期形成最大湖泛面,碎屑组分中沉积岩岩屑和砾石明显增多,指示构造平静阶段的地貌夷平。至中—晚侏罗世,大青山地区构造属性发生反转,断陷盆地南部开始卷入挤压变形,形成大青山褶皱—逆冲系统雏形。然而,这些新生的挤压构造似乎未能引起地表地形的剧烈起伏,它们主要表现为隐伏状态。相反,该时期北部地貌抬升最为显著,不仅体现在中侏罗统长汉沟组和上侏罗统大青山组边缘相沉积均分布在盆地北部,更体现在阴山地体中浅层次盖层、火山物质与深层次TTG岩套的的反复剥露抬升。这种“北高南低”地貌特征的形成与阴山地体持续抬升及其两侧先存断裂活化密切相关,也是对周缘板块向东亚大陆俯冲汇聚的远程响应。

三角洲型被动陆缘盆地陆坡地貌演化研究——以尼日尔三角洲盆地某深水研究区为例

【目的】陆坡因其巨大的沉积物总量和丰富的油气资源而成为勘探的热点领域。明确陆坡地貌演化特征能够助力于深水沉积学研究和油气勘探。研究旨在针对三角洲型被动陆缘盆地陆坡具有强物源供给条件的特征,探索一种基于沉积构型原理的古陆坡地貌演化研究新方法。【方法】以尼日尔三角洲盆地某陆坡研究区为例,综合应用地震、测井和岩心资料,根据13个层序的沉积构型时—空演化规律反演古陆坡地貌演化特征。【结果】研究区中新世至今的地貌演化过程经历了两个阶段。阶段1中,地貌演化受大型三角洲进积驱动,研究区由深海平原演化为陆坡,地貌始终为非限制型。阶段2中,在重力滑动作用下先后经历了由逆冲断层、泥底辟、填平补齐主导的演化过程,地貌由限制型、半限制型演变为现今的非限制型。逆冲断层期,泥底辟强度有限,地貌形态受控于断层活动,研究区处于重力滑动体系的远缘逆冲构造区。泥底辟期,底辟强度大幅增强,具备了独立改造地貌格局的能力,研究区由逆冲构造区向泥底辟构造区转化。【结论】重力滑动体系由沉积作用驱动,表现出与沉积相类似的空间组合与演化特征。平面上相邻的伸展、泥底辟、逆冲构造区存在成因关联,与具有排序特征的沉积相类似。因此,研究区两期构造活动的叠合关系指示了陆坡向海推进的过程。综上,典型深水研究区沉积构型的时—空演化特征能够为陆坡古地貌演化过程的恢复提供重要依据。

江苏沿海沙脊群表层沉积物Pb同位素特征及对物源的指示

为进一步查明江苏沿海沙脊群沉积物的来源,分析了该区域沉积物酸不溶组分Pb同位素特征。结果表明,远岸沙脊群陆向区域沉积物Pb同位素比值与近岸沙脊群相似,暗示其在潮波作用下有向岸运移的趋势。铅钕同位素分析揭示长江及周边河流沉积物在长江冲淡水和东海沿岸流作用下输移至远岸沙脊群海向区域。在苏北沿岸流作用下,老黄河三角洲沉积物输入对近岸沙脊群及远岸沙脊群陆向区域有影响;相反,诸如现代黄河口、济州岛和韩国河流等地沉积物输入对江苏沿海沙脊群的影响较弱。