陕南勉县寒武系仙女洞组生物礁岩相学及古环境分析

【目的】生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。【方法】以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和生物礁临近层位开展了系统的岩相学、沉积学和元素地球化学分析。【结果】岩相学特征显示礁体形成于海退背景下的临滨带环境,建造过程可依次分为钙质微生物主导、古杯动物大量繁盛以及古杯与钙质微生物联合建造三个阶段。生物礁灰岩中的陆源碎屑组分含量向上增多,且颗粒变粗,顶部被中—细砂岩覆盖。【结论】古杯—钙质微生物礁生长过程中对低强度的陆源碎屑输入具有一定的耐受度,当粗粒陆源碎屑组分的持续、高强度输入时将造成生物礁发育终止。本实例揭示了古杯—钙质微生物造礁群落生长过程与海底生态指标的相关性,可为古环境学、沉积学和储层地质学相关研究提供参考。

鄂西鹤峰埃迪卡拉系灯影组叠层石及其生态环境讨论

【研究目的】扬子区鄂中台地埃迪卡拉系灯影组赋存丰富的叠层石,但尚未有报道对其进行系统描述。通过识别台地西南端鹤峰白果坪剖面灯影组中的叠层石种类、分析沉积环境,阐述古环境对叠层石形态分布的控制,为后续开展鄂中台地埃迪卡拉纪的叠层石研究提供参考。【研究方法】通过剖面测量和镜下观察,于白果坪灯影组白云岩中识别出平直纹层、Stratifera层状、微波状纹层三种层状叠层石和一种Baicalia柱状叠层石。【研究结果】研究认为上述的叠层石类型分别对应周期性暴露(前两种类型)、潟湖(微波状)和潮间带—潮下带上部(柱状)的生态位。对比与白果坪剖面灯影组同期叠层石的形态及分布规律,可知形成叠层石的微生物群落强烈受控于古水深等环境条件。层状叠层石生态区间宽,柱状及其他形态叠层石仅见于局限地区,多样性较低。【结论】扬子区碳酸盐岩台地长期稳定的大范围潮坪环境造成的广泛分布浅水生态位和局限分布较深水生态位,是导致灯影组沉积期叠层石多样性低的主要原因。

寒武系第二统浅水混合沉积发育特征及影响因素——以陕南朱家坝剖面仙女洞组为例

【目的】混积岩同时具有指示水体化学条件和生物活动的碳酸盐组分以及指示物源区性质和风化过程的碎屑组分,因而在古环境和古气候研究方面具有独特价值。【方法】寒武纪早期上扬子克拉通北部汉南—米仓山古陆周缘混合沉积非常发育,以陕西南郑朱家坝剖面仙女洞组为例,对研究区混积岩特征开展了系统的岩相学和沉积学研究。【结果与结论】混合沉积形成于海退背景下由中缓坡向内缓坡转变的过渡环境,且混积程度具有规律性,即在多个向上变浅序列的中部最为发育,在每个序列底部和顶部分别为碎屑组分主导和碳酸盐组分主导(或清水碳酸盐沉积)。中缓坡环境下以碎屑组分沉积为主,碳酸盐组分除小型原地生物礁外,主要来自浅水环境搬运的细粒沉积物;内缓坡潮下带相对低能环境仍以碎屑组分沉积为主,但原地生物礁以及礁角砾和内碎屑搬运沉积常见;内缓坡潮下高能带以鲕粒滩和生物礁等原地碳酸盐沉积为主,混入的陆源组分主要为砂级石英和岩屑颗粒;潟湖环境以白云石化颗粒和陆源细粒物质的混合为特征。研究区寒武纪早期混积体系的发育与当时浅水环境较高的碳酸盐产率以及沿岸流、波浪、风暴等搬运作用有关。本实例可为了解深时混合沉积成因提供一个思路,也可为上扬子地区寒武系混积岩油气勘探提供参考。

辽东半岛震旦系甘井子组叠层石生长机制研究

辽东半岛新元古界震旦系甘井子组叠层石出露完好,宏观形态完整,微观构造清晰,是研究新元古代微生物碳酸盐岩建造的理想对象,对恢复古环境和古生态研究具有重要意义。笔者等选择甘井子组地层为研究对象,根据岩性特征该组自上而下可分成3段。叠层石出露于下段的底部和上段的顶部,底部叠层石为透镜状,顶部叠层石呈大规模层状。下段叠层石呈现波纹状—柱状—丘状的形态组合,上段叠层石呈现波纹状—柱状—长柱状的形态组合,均为水深不断增加的结果。笔者等通过对比现代叠层石生长机制,确定甘井子组叠层石纹层的3层构造和形成顺序,分析硬质基底对于叠层石定殖和叠层石密集生长的控制,厘定环境变化从微观到宏观对于柱体形态和叠层石规模的影响,揭示了甘井子组叠层石的形成机制。

“微生物岩学科发展研讨会”综述

“微生物岩学科发展研讨会”在第七届全国沉积大会期间于4月4日晚召开。该研讨会由中国地质大学(武汉)陈中强教授发起, 邀请国内16位微生物岩领域专家(谢树成, 陈中强, 何治亮, 陈代钊, 刘建波, 侯明才, 陈吉涛, 孟繁莉, 朱光有, 关平, 邵龙义, 韩作振, 汤冬杰, 沈越峰, 李飞, 郑德顺, 等), 聚焦微生物岩研究国际前沿与国家需求, 从不同视角展开了多维度的讨论。

塔里木盆地塔中台地上奥陶统良里塔格组核形石成因研究

塔里木盆地塔中台地上奥陶统良里塔格组礁滩相中核形石大量发育。本文选取5口钻井取心样品,从核形石形态、粒径大小、纹层磨损度、圆度几个方面进行镜下统计分析。镜下观察核形石有长条状、扁平状、偏心椭圆形、椭圆形、卵圆形、圆形等形状,平均粒径在0.1~2.5 cm之间,核心颗粒以生屑颗粒为主。核形石的纹层磨损度在泥粒岩中为轻度,在颗粒岩中为重度,泥粒—颗粒岩居中。研究认为,促使塔中台地上奥陶统核形石形成的因素包括水动力能量、微生物、碎屑颗粒的累积量等,其中水动力能量占主导地位。能量过低,核形石扁平;能量适合,核形石纹层均匀且厚;能量过强,核形石处于磨蚀状态。水流的强烈冲刷作用会破坏微生物对颗粒的黏附作用,使砂屑生屑核形石滩转变为砂屑生屑滩。

四川盆地东部晚二叠世—早三叠世飞仙关期礁、滩特征与海平面变化

据四川盆地东部上二叠统—下三叠统飞仙关组沉积特征和储层分布规律 ,认为区内长兴组生物礁和飞仙关组鲕粒滩特征和分布与海平面升降有关。长兴期生物礁发育于海平面快速上升阶段的缓坡坡折地带和缓坡内的局部 ,当生物礁的生长速度低于海平面的上升速度时 ,形成海侵追补型生物礁 ,当生物礁生长速度大于海平面上升速度时 ,则构成海侵并进型生物礁 ;飞仙关鲕粒滩形成于海平面下降阶段的台地边缘和台内局部地区 ,单一台地边缘鲕粒滩分布广、厚度大 ,而台内鲕粒滩数量虽多 ,但单一厚度小 ,分布范围窄。总体来看 ,长兴生物礁发育层位逐渐向海侵方向升高 ,而飞仙关鲕粒滩随海退的进行 ,向台地增生方向迁移。区内上二叠统—下三叠统飞仙关组是一次较大规模海平面升降过程中的产物 ,海侵始于吴家坪初期 ,长兴期海平面快速上升 ,至飞仙关初期达到最高海平面 ,海平面开始下降 ,直至飞仙关末期。

四川盆地早古生代灰泥丘中的微生物及其造岩和成丘作用

作为生物礁的特殊类型 ,灰泥丘在古生代十分发育 ,许多学者都认为它们是通过微生物造岩作用而形成的 ,而且 ,也在现代湖泊中发现了由兰菌藻的生命活动所形成的灰泥沉积物及灰泥丘。但是国际上一直没有在古生代灰泥丘中发现过细菌等微生物的实体化石 ,微生物促使碳酸钙沉淀、聚集的能力和机理也不明确。四川盆地北缘寒武纪和志留纪灰泥丘发育 ,笔者通过扫描电镜及能谱分析 ,在国际上首次发现了 (川西北志留纪 )灰泥丘中菌藻类微生物的实体化石及其特征的造岩成丘现象 ,发现的菌藻类微生物实体化石有三种类型 :1.表面光滑的卵形球体型 ;2 .表面粗糙的椭球体型 ;3.网状结构型。而且 ,对寒武纪和志留纪灰泥丘凝块石作生物标志化合物分析也证明了其有机质生源为菌藻类微生物。这些凝块石灰泥丘中的菌藻类实体化石都显示了不同的沉积、造岩和成丘功能 ,因而证实了微生物在形成古生代灰泥丘中具重要作用。

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组碳酸盐岩微生物建造特征

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组发育3种类型碳酸盐岩微生物(蓝细菌)建造,即下部微生物丘状和层状建造、中上部微生物礁和顶部叠层石建造。微生物丘状和层状建造的特点是似层状孔洞和纹层结构发育,形成于潮下高能带,与微生物席粘结有关,分布相对稳定。微生物礁是由枝状或丛状微生物骨架生长和微生物席粘结两种方式形成,分布较广,可分为两大期:第1大期发育在海退背景下,呈宏观块状建造特征;第2大期则发育在较大的海侵背景下,呈现两期点礁特征。叠层石建造发育在更大范围的海侵背景下,超覆于点状建造之上,要求的水动力条件相对较强,由微生物粘结作用形成,其中叠层石和核形石是其重要标志,仅分布在研究区北部的苏Ⅱ、苏Ⅲ和苏Ⅳ剖面近顶部。

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。

塔里木盆地奥陶系生物礁露头的地球物理特征

奥陶系生物礁为塔里木盆地重要的储集层 ,明确露头上生物礁的内部结构及发育规模 ,探索露头和井下生物礁对比研究的新手段有重要意义。应用探地雷达及自然伽马能谱仪对塔里木盆地巴楚达吾孜塔格奥陶系露头进行了探测。研究表明 ,探地雷达剖面上多数生物礁为扁平透镜状或层状 ,这与露头上观察的结果有所差别 ;高分辨率雷达剖面揭示出较出露生物礁发育程度更大、个体更小的疙瘩状礁体或礁团块 ;礁体内部的分层性及礁体内部水道充填体的斜层理在雷达剖面上反映明显 ,雷达分辨率可达到分米级别。礁灰岩的自然伽马值高于亮晶砂、砾屑灰岩 ,而低于泥晶灰岩、棘屑灰岩、泥晶生屑灰岩、泥灰岩的放射性。生物礁在自然伽马曲线上表现为漏斗形、钟形或箱形 ;自然伽马曲线也反映出礁体内部的分层性。露头和轮南井下奥陶系生物礁的自然伽马放射性特征有一定的相似性 。

平邑盆地下第三系官中段核形石成因分析

平邑盆地下第三系官中段核形石较为发育 ,类型多样。通过对其内部结构的研究发现核形石单元纹层有六种类型 ,作为核心的藻类仅在顶端发生碎屑粘结效应 ,而其底部则发育厚度小 ,规则的暗色纹层。纹层组合类型多样 ,主要受藻类发育程度 ,水动力强度和藻类种属的控制 ,是不同水动力环境下的产物。根据颗粒大小、纹层组合类型、纹层层数、填隙物将核形石分为浅水高能成因核形石和较深水低能成因核形石。

柴达木盆地西部侏罗系油砂的发现及其意义

最近在柴达木盆地西部阿尔金断裂南侧地面剖面上侏罗统地层中首次发现了厚约９０ｍ的油砂及大量裂缝沥青脉。通过对这些油砂和沥青的分析研究发现，它们与柴达木盆地西部第三系原油差别较大，与柴达木盆地东部侏罗系原油较相似但也有一定差异。野外地质调查发现柴达木盆地西北部发育大量侏罗系烃源岩，其生物标志物等特征与这些油砂和沥青相似，综合分析认为这些油砂和沥青脉可能来源于成熟的侏罗系源岩。这些油砂的发现对柴达木盆地西北部及阿尔金断裂沿线盆地的油气勘探具有重要意义。

山东平邑盆地古近系湖相微生物碳酸盐岩形成机理

微生物碳酸盐岩是当前沉积学的研究热点之一,但关于古近系湖相微生物碳酸盐岩的报道还非常少。为探讨山东平邑盆地古近系官庄组中段湖相微生物碳酸盐岩的形成机理,笔者进行了野外实测以及室内偏光显微镜和扫描电镜观察。研究结果认为:(1)研究区微生物碳酸盐岩主要有核形石、叠层石和凝块石;(2)在核形石、叠层石和凝块石内部均发现了球状微生物化石、席状体和凝块状泥晶等微生物成因的显微组构,表明了它们形成过程中共同的生长、粘结和钙化等微生物作用;(3)微生物作用对环境变化比较敏感,水体较小、变化频繁的湖泊环境,对微生物碳酸盐岩结构和形态的发育有很大影响;核形石、叠层石和凝块石的形成环境大致呈现出水动力依次减弱、陆源碎屑物质依次减少、水深依次加大的规律;(4)提出了研究区微生物碳酸盐岩的成因模式,认为这3种微生物碳酸盐岩正是以微生物活动为共同基础,在不同的环境条件下形成的。

雷州半岛造礁珊瑚Porites lutea月分辨率的δ^(18)O温度计研究

对雷州半岛西南部珊瑚岸礁区1995～1997年生长的造礁珊瑚Poriteslutea的骨骼密度、生长速度和δ18O分析表明：1）造礁珊瑚骨骼的密度、生长速度和δ18O与其生存环境的表层海水温度之间存在很好的相关性，高密度、低生长速率和高δ18O值对应于冬季；2）δ18O具有明显的年际和季节性变化。根据δ18O估计的表层海水温度变化范围与实测基本一致，进一步揭示了珊瑚骨骼δ18O可作为定量研究高分辨率表层海水温度变化的温度计。

鄂西利川见天坝长兴组生物礁内部构成及成礁模式

鄂西利川见天坝位于川东碳酸盐岩台地与鄂西海槽之间的台地边缘相带,晚二叠世长兴期该区水体逐渐由深变浅,发育了一套规模巨大的加积—进积型台地边缘生物礁沉积。通过野外露头剖面精细地质写实研究,对该区生物礁内部构成特征进行了深入解剖,探讨了该区生物礁发育模式。研究表明利川见天坝生物礁礁体位于长兴组层序1的高位体系域,其内部由4个准层序组构成,PSS1中下部由一套斜坡相深灰色薄层状泥晶灰岩和含生屑泥晶灰岩沉积组成,该准层序组顶部发育一套灰色中层状生屑灰岩滩相沉积,见天坝生物礁就是该生屑滩基础上发展起来的。准层序组PSS2属台地边缘生物丘沉积,以灰色块状藻粘结岩、藻粘结—障积岩沉积为主。PSS3为该区生物礁主体部分,为一套灰色块状障积—骨架岩和骨架岩沉积,在礁前斜坡带发育有垮塌灰岩角砾岩沉积。PSS4由浅灰色中厚层状生物碎屑含云灰岩、残余生屑白云岩组成,属台地边缘滩和局限台地沉积。随着相对海平面不断下降,水动力条件逐渐增强,利川见天坝生物礁经历了生物礁奠基、初期繁盛、最大繁盛和生物礁衰亡等四个演化阶段。礁体储层主要分布在高位体系域顶部,其形成环境为台地边缘生物丘、台地边缘生物礁和礁顶局限台地白云岩沉积,该区优质储层与礁体形成沉积条件密切相关。

西藏安多县东巧晚侏罗世生物礁的发现

首次发现西藏安多县东巧地区晚侏罗世生物礁 ,造礁生物以层孔虫和六射珊瑚为主 ,其中 ,层孔虫可分为枝状、筒状和块状三种类型 ,它们多以原地生长状态保存。礁岩石学特征研究表明 ,礁岩可分为筒状 -枝状层孔虫障积岩、枝状层孔虫障积岩、筒状层孔虫障积岩、筒状 -块状层孔虫障积 -骨架岩和筒状层孔虫 -六射珊瑚障积 -骨架岩。礁体类型可分为筒状 -枝状层孔虫障积岩隆礁、枝状层孔虫障积岩隆礁、筒状层孔虫障积岩隆礁、筒状 -块状层孔虫障积 -骨架岩隆礁和筒状层孔虫 -六射珊瑚障积 -骨架岩隆礁 ,礁体的演化均经历了奠基阶段。

鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合沉积模式

碳酸盐岩是鄂尔多斯盆地古生代重要的油气储集层。综合利用岩心、薄片和测井资料,在鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合识别出蒸发台地、开阔台地和局限台地沉积亚相类型,详细分析了不同沉积亚相特征,建立受海平面升降控制的大牛地气田马家沟组中下组合沉积模式。马一段至马三段沉积时期海平面较低,沉积了蒸发台地相,其中马一段和马三段的盐湖微相主要分布于东南部,膏湖微相分布于盐湖外围,而马二段海平面略有上升,随之沉积了覆盖全区的泥云坪微相和膏云坪微相;马四段形成于最大海泛期,沉积开阔台地相,自下而上依次形成覆盖全区、稳定分布的灰坪微相和云灰坪微相;马五段形成于海退-海侵-海退过程,主体沉积局限台地相,马五7-10亚段的云坪微相覆盖全区,马五6亚段自西北往东南发育大面积的泥云坪微相,马五5亚段中部以灰坪微相为主,云坪微相围绕灰坪分散分布。

中国生物礁时空分布特征及其地质意义

中国生物礁从震旦纪至新近纪均有发育,分布范围广,并有泥盆纪、二叠纪和新近纪3个主要造礁期。不同地史时期造礁生物及其附礁生物的组合不同,形成的礁体具有不同的类型、规模和特征。生物礁的发育受构造作用、海平面变化及古地理环境控制,同时也受造礁生物兴衰演化的控制。生物礁与油气藏、金属矿床空间上关系密切,成因上可有联系。笔者系统总结了20多年来中国生物礁的研究进展和成果,并指出利用多学科综合方法能较成功地预测隐伏生物礁的发育和分布,寻找礁型油气藏和礁型矿床。

右江盆地二叠纪生物礁层序地层学研究

通过右江盆地二叠纪生物礁层序地层研究表明 ,在海平面升降旋回的各个时期 ,均有生物礁的发育 ,并呈现各自特征的层序内部构型及成因格架。低水位礁仅发育于台盆背景 ,以加积丘礁或点礁为特色 ,常与混屑浊积岩、硅灰岩、硅泥岩共生 ;陆棚边缘礁发育于台盆和斜坡背景 ,与低水位期的相比 ,礁体较大 ,数量较多 ,因为该期相对稳定的底质和水动力条件对生物礁的萌生更具诱导作用 ;海侵期表现为伴随海平面向陆超覆而形成的向陆年轻化的海侵型台盆礁、斜坡礁、台缘礁、台内礁组合 ,具加积 -退积型堆积序列 ,礁顶发育硬底、生物挠动面、海底熔蚀面、淹没面、水下中止面等 ,礁盖包括硅岩、火山碎屑浊积岩、放射虫岩、骨针岩、深水遗迹相、生物密集层、浮游相灰岩、含锰磷酸盐灰泥岩等 ,生长方式主要是追补式和中止式 ,以宝塔礁、链状礁、点礁为主 ;高水位礁以进积礁、加积礁和混积礁组合为特征 ,广泛发育于台内、台缘、斜坡、台盆等环境 ,具向上变浅序列 ,礁顶发育暴露面、岩溶面、冲刷侵蚀面、钙化壳、白云岩帽等 ,礁盖主要有残积相、潮坪相、浊积相、丘滩相等 ,规模大、分布广 ,以堤礁、环礁、马蹄形礁为主。