西准噶尔构造带包古图地层小区上泥盆统红山梁组的建立及地质意义

西准噶尔构造带包古图地层小区白碱滩北红山梁剖面上新发现一套晚泥盆世红色“硅质岩、粉砂质硅质岩、凝灰质硅质岩”海相沉积组合,与上覆包古图组深灰色—灰黑色含碳粉砂岩呈整合接触。经区域对比确认,该套地层显著有别于研究区乃至整个西准噶尔构造带地层分区已发现的全部上泥盆统各组岩石地层,符合“野外可识别、界面可区别、区域可对比、图面可表达”的原则,据此新建红山梁组。本次于红山梁组枕状玄武岩、玄武岩、安山岩中分别获得365.9±5.0Ma、370.6±7.4Ma和374.6±3.6Ma的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,佐证其时代为晚泥盆世。红山梁组与包古图组连续沉积之确认,消除了包古图组老于希贝库拉斯组这一存疑,建立了完整的下石统地层序列,新增了包古图地层小区泥盆纪的沉积记录,为区域沉积与构造演化研究提供了新资料。

川西北中泥盆统观雾山组储层特征及其主控因素

为明确川西北观雾山组储层特征及主控因素,通过野外剖面及岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、微米CT扫描、孔渗及地球化学测试等对其进行了分析。研究表明:川西北观雾山组储层岩性主要为生物礁白云岩、生屑白云岩和角砾状细-中晶白云岩。主要储集空间为生物体腔孔、晶间孔和溶蚀孔洞。孔隙度平均值为2.58%,渗透率平均值为0.71×10^(-3)μm^(2)。储层发育主要受沉积相、白云石化及岩溶作用控制。台缘礁滩及台内高能滩是储层发育的有利相带。有序度、阴极发光、锶同位素和稀土元素特征表明,同生-准同生期白云石化作用形成储层基础。高频沉积旋回控制的准同生溶蚀和构造抬升控制的表生岩溶改造是储层形成的关键。埋藏成岩阶段烃类成熟释放的酸性流体对储层改造也有改善。

云南曲靖下泥盆统“曲靖东方鱼”的分类学厘定

“曲靖东方鱼”(‘Dongfangaspis qujingensis’)的归属长期以来存在争议,其最初被归入东方鱼属(Dongfangaspis),之后被归入宽甲鱼属(Laxaspis)。然而,由于宽甲鱼属模式种为曲靖宽甲鱼(Laxaspis qujingensis),这一分类学厘定又引起异物同名的问题。描述了来自云南曲靖早泥盆世洛赫考夫期西山村组的“曲靖东方鱼”和变异坝鱼(Damaspis vartus)的新材料。“曲靖东方鱼”在头甲长略大于宽,侧横管末端呈二分叉,V字型后眶上管不汇合,以及至少7条侧横管从侧背管发出等方面与变异坝鱼高度相似。这些相似之处表明,相较于宽甲鱼属和东方鱼属,“曲靖东方鱼”更接近坝鱼属。因此提出将“曲靖东方鱼”从宽甲鱼属中移除,归入坝鱼属。新标本表明变异坝鱼多出来第5对长的侧横管是该种的一个鉴别特征,而正型标本所呈现的非对称感觉管系统应为种内变异所造成。

广西鹿寨地区首次发现上泥盆统页岩气

1研究目的(Objective)南方页岩气资源潜力评价结果表明,大南盘江地区石炭系和泥盆系富有机质页岩广泛发育,页岩气资源前景广阔。目前石炭系已获得重要发现和突破,但针对泥盆系的页岩气调查效果总体不及预期,页岩气成藏主控因素不清。对比石炭系和泥盆系成藏地质条件,认为沉积相不清和构造改造复杂是泥盆系和石炭系页岩气成藏的共性难题,而热演化程度过高是泥盆系最突出的问题。以“高中找低”为核心,聚焦泥盆系热演化适中的地区,寻找相带有利区和构造相对稳定区,可能是实现泥盆系突破的关键。

川西北地区中泥盆统腐泥型烃源岩晚期生气特征实验研究

中国南方古生界烃源岩的原始干酪根类型以腐泥型-偏腐泥型(Ⅰ-Ⅱ型)为主,目前主体处于过成熟阶段(镜质体反射率R_(o)>2.0%),准确评价Ⅰ-Ⅱ型干酪根在生-排油之后的生气潜力(或晚期生气)及生气特征对中国南方古生界深层-超深层天然气勘探至关重要。鉴于此,以川西北地区中泥盆统观雾山组样品(R_(o)≈1.1%)为例,通过黄金管生烃模拟实验,结合已有文献资料,探讨了Ⅰ-Ⅱ型干酪根在高-过成熟阶段的生气潜力及气体地球化学特征。结果表明,研究样品残留油含量(按单位有机碳质量计算,以下同)为140 mg/g,现今生气潜力为220 mL/g,显示仍具有较好的生气潜力。其中,干酪根裂解气的贡献至少为140 mL/g,残留油裂解气最多为80 mL/g,表明腐泥型烃源岩在排油效率较高时,其晚期生气以干酪根裂解气为主。同时,排油之后的腐泥型烃源岩晚期生成的天然气干燥系数较高,随着甲烷产率的增加甲烷碳同位素快速变重,在成熟度达到R_(o)≈3.5%时,其甲烷碳同位素值与母质干酪根碳同位素值接近(碳同位素分馏程度约为0.5‰)。上述结果可为中国南方古生界深层-超深层天然气的资源潜力评价和天然气来源识别等研究提供有益的科学依据。

湖南中泥盆统跳马涧组中华沟鳞鱼再研究

计荣森先生于1940年基于湖南长沙附近中泥盆统跳马涧组采集到的一些以前中背片为代表的胴甲鱼类标本命名了中华沟鳞鱼(Bothriolepis sinensis),这是在中国正式命名的第一种古生代脊椎动物。虽然卢立伍于1988年对后续出产于模式种产地的其他中华沟鳞鱼材料进行了补充描述,但研究者对中华沟鳞鱼的形态学特征和系统发育仍缺乏全面认识。在此基于计荣森先生所采集的样本及一些收藏于中国地质博物馆未正式发表的化石,对中华沟鳞鱼进行了再研究,补充了其头部与躯甲的部分特征。与其他沟鳞鱼类相比,中华沟鳞鱼拥有以下一系列特征:较大的听上加厚区、颅顶甲长宽比1.4-1.6、较宽的眶窗(宽于颅顶甲的1/3)以及扇形的眶前凹等。系统发育分析结果显示,B.askinae并非位于沟鳞鱼支系的最原始位置;中华沟鳞鱼与广东沟鳞鱼因同样拥有纤细的附肢近端(长宽比大于7)而形成了一个稳定的单系。本研究中绝大部分的中国种类均位于同一支系上,该支系的共有衍征为其胸鳍感觉管从第一腹中片延伸至第二腹中片。此外,基于“深骨”平台数据的古生物地理可视化分析结果表明,沟鳞鱼类最早于艾菲尔期出现在华南与东冈瓦纳,并迅速地辐射并扩散至全球,最终于法门期在瑞亚克洋两岸表现出了高度的物种多样性。

黔南独山下、中泥盆统层序地层及界线讨论

根据遗迹相和沉积特征，将龙洞水组、大河口组和屯上组划分为８个层序，其中包括２个Ⅰ型、６个Ⅱ型层序，在此基础上，对缺失标准化石依据的中、下泥盆统界线提出了讨论。黔南独山地区的龙洞水组和大河口组为海平面逐渐下降、富氧环境的沉积，屯上组为海平面迅速上升、缺氧或贫氧环境的沉积，大河口组和屯上组之间存在一古风化壳层，是海平面下降至最低点的产物，并有地层缺失，为一较明显的自然界线，下、中泥盆统界线置于此界面更近于实际。产于舒家坪组的Ｅｕｒｙｓｐｉｒｉｆｅｒｐａｒａ－ｄｏｘｕｓｓｈｕｊｉａｐｉｎｇｅｎｓｉｓ腕足化石群不能作为下泥盆统的顶界。

贵州紫云地区上泥盆统风暴重力流沉积特征及地质意义

贵州紫云地区上泥盆统代化组以海相碳酸盐岩为主,该组地层发育多套重力流沉积及两套风暴岩的沉积,其中重力流沉积主要以多期块状杂基支撑的砾屑灰岩组成的碎屑流充填为特征,而风暴岩沉积特征主要包括侵蚀构造、洼状交错层理、递变层理及泄水构造等。通过研究发现,本区风暴重力流共发育3种沉积序列组合,这3种序列组合代表了较深水的古地理环境,这就证实了滇黔桂盆地在泥盆纪台地间槽盆环境的存在,其风暴岩的发现指示了研究区晚泥盆世应位于赤道附近的低纬度区域,气候温暖,水体清洁。

塔里木盆地上泥盆统—下石炭统东河砂岩沉积相与哈得逊油田的发现

哈得逊油田是塔里木盆地最大的整装油田之一,储量规模超过亿吨。在其发现过程中,东河砂岩的沉积相及其相变规律起了重要的指导作用。东河砂岩为晚泥盆世晚期至早石炭世早期海侵背景下沉积的一套海侵砂(砾)岩,主体为滨岸海滩相砂体,在全盆地范围内是一个明显的穿时沉积体。东河砂岩从古地貌低部位向高部位持续超覆变薄,以陆源碎屑滨岸—浅海相沉积为主。在靠近古海岸线附近,以滨岸海滩相的临滨—前滨夹后滨沉积为主,向盆地方向逐渐过渡为远滨的泥岩和台地碳酸盐岩。砂体发育主要受古地貌、海平面变化、物源等共同控制,沉积厚度在缓坡处减薄,在陡坡处增厚,遇孤岛或隆起减薄或尖灭。在海侵早期,东河砂岩分布在轮南隆起以西,砂体分布广、厚度大,南北向展布;在海侵早中期,砂体沿古海岸线近东西向呈带状展布。在海侵中期至晚期,古高地被分割为多个岛屿,向海方向为碳酸盐岩台地。东河砂岩这种纵横向的沉积相变为岩性地层油气藏的发育提供了良好地质条件。

上扬子克拉通南缘中泥盆统——石炭系高频层序及复合海平面变化

上扬子克拉通南缘中泥盆统—石炭系地层高频层序可以划分为三个级别 ,并与层序地层学术语可以对比 :六级层序—韵律层 ;五级层序—准层序 ;四级层序—准层序组。不同级别高频层序的形成受米兰柯维奇驱动力引起的具不同周期和频率的复合海平面变化控制。克拉通边缘沉积环境中 ,低频海平面变化的上升阶段形成以淹没节拍为主的高频层序 ,而在停滞至下降阶段形成以暴露节拍为主的高频层序。所以 ,通过对不同特征的高频层序及垂向叠加的分析 。

龙门山地区中泥盆统观雾山组岩相古地理恢复

川西地区近期部分井的油气勘探发现显示,龙门山地区中泥盆统观雾山组发育展布良好的白云岩储层,但受龙门山断裂带推覆影响,观雾山组地层展布特征仍然认识不清、岩相古地理研究仍处于定性分析阶段。为厘清川西龙门山地区中泥盆统观雾山组岩相古地理特征:首先,基于平衡剖面技术定量恢复了龙门山断裂带北、中、南3段的剖面,建立起野外露头点现今位置与初始位置之间的函数关系,恢复了露头点的推覆距离,认为龙门山断裂带总体推覆距离约40 km,地层展布恢复后,观雾山组在彭灌古岛与都江堰之间存在一个沉降中心,观雾山组整体呈西厚东薄、南厚北薄的分布趋势;其次,以恢复后的观雾山组地层展布为基础,通过野外实测、岩心及测井资料综合分析,重建了龙门山地区观雾山组岩相古地理特征。研究发现,龙门山地区中泥盆统观雾山组岩石类型以白云岩(粉晶-细晶白云岩、砾屑-角砾白云岩、生屑白云岩和生物白云岩)为主,局部发育灰岩(泥晶灰岩、生屑灰岩和生物灰岩)及少量的碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积;识别出台地边缘礁滩相、开阔台地相和局限台地相3种主要的沉积相类型;台地边缘礁滩相分布于桂溪—大木垭地区,开阔台地发育在K2井、擂鼓镇、龙王庙一带,局限台地位于彭灌古岛—宝兴古岛以东至上扬子古陆之间的地区;随着海平面上升,台地边缘礁滩相呈现出向东迁移的趋势。

广西桂林庙头上泥盆统融县组中的灰岩脉和角砾灰岩体及其成因

广西桂林庙头上泥盆统融县组台地边缘相具鸟眼或溶孔砂屑生屑藻粘结灰岩中发育了大量灰岩脉,灰岩脉呈岩墙状近直立地切过围岩,露头上可见连续垂直延伸长度达十余米,脉内仍是上泥盆统融县组灰岩组分,仅比围岩稍晚或同时代的:角砾状退白云石化藻粘结灰岩、角砾状藻粘结灰岩(快速堆积,角砾多数来自围岩)、细鲕粒颗粒灰岩、含钙球砂屑粒泥灰岩、藻砂屑腹足泥粒灰岩(正常沉积或液化变形软沉积流,均高于围岩层位)及大量栉壳状方解石脉(张性环境)等,灰岩脉内可见软沉积物变形痕迹及液化脉(地震液化),晚期灰岩脉可穿插早期灰岩脉;在其西侧同层位共生有一套楔状(地裂缝)、不规则状角砾灰岩体,角砾棱角状,大小不等,成分是灰色中厚层角砾状藻粘结灰岩、含钙球砂屑粒泥灰岩等。笔者等注意到灰岩脉均出露在北东向正断层的下盘(东侧),而角砾灰岩体则均出露在该断层的上盘(西侧),事实上,灰岩脉及角砾灰岩体分布走向与北东向断层走向一致,角砾灰岩体中的角砾成分显示其来自较灰岩脉围岩稍高层位,与灰岩脉内充填岩性相近,因此,是该断层控制了当时的沉积,此断层是晚泥盆世台地边缘同沉积正断层;灰岩脉是与断层伴生的张性裂隙被围岩角砾或稍晚时段的沉积物充填;角砾灰岩体是同沉积正断层形成的断层崖崩落角砾岩,指示一个消失殆尽的晚泥盆世碳酸盐岩同沉积正断层陡崖,因而,桂林台地,至少西段台地边缘,是与右江各孤立台地边缘一样——在地质图上应标示为同沉积正断层边界。其构造意义是:庙头地区的灰岩脉、角砾灰岩体及同沉积断层是桂林台地对晚泥盆世构造伸展作用的响应,从而说明广西晚古生代的板块拉张,不是从二叠纪才开始的,而是至少从晚泥盆世就开始了;晚古生代至早三叠世持续的孤立台地与深水盆地相间的古地理格局,是在晚泥盆世就奠定了基础。

下扬子地区上泥盆统五通组沉积构造及其地球化学特征

总结了下扬子区晚泥盆世五通组典型的沉积构造，如风暴砾滩、冲洗交错层理、滩脊、三脊波痕、植物化石及遗迹化石埋藏相特征等。全定量分析了泥岩类的主化学组成及微量元素，其主化学组成具有高 Ｓｉ Ｏ２ 含量。高 Ｋ２ Ｏ／ Ｎａ２ Ｏ 比值，低 Ｍｇ Ｏ， Ｚｒ， Ｈｆ 组合特征显示近源沉积特征，与下伏下古生界有显著差别， Ｂ， Ｇａ ， Ｂａ， Ｓｒ， Ｒｂ等元素反映出滨海及海陆交互的沉积环境。综合分析沉积构造、沉积地球化学及区域地质特征，认为五通组形成于弧后前陆盆地，其沉积过程是一个海侵过程，这一大地构造背景一直延续到早石炭世末。

广西桂林地区中、上泥盆统风暴岩沉积特征及其地质意义

桂林地区中、上泥盆统以海相碳酸盐岩为主,地层中夹有多套风暴沉积。风暴沉积特征包括底面侵蚀构造、放射状组构、丘状交错层理、递变层理、平行层理、块状层理等。风暴沉积主要包括A、B、C、D、E 5种沉积单元:A.块状层理段,由具块状层理的竹叶状砾屑灰岩构成,代表风暴涡流沉积;B.递变层理段,由砾屑灰岩和砂屑灰岩构成,代表风暴浊流沉积;C.丘状交错层理段,由具丘状交错层理的砂屑灰岩构成,代表风暴浪作用沉积;D.平行层理段,由具平行层理的砂屑灰岩组成,代表风暴浊流沉积(相当于鲍马序列的B段);E.均质层理段,由具均质层理的泥晶灰岩构成,为风暴后期的快速悬浮沉积。由上述沉积单元组合成不同的风暴沉积序列。桂林地区风暴沉积的发现表明,广西在泥盆纪时位于低纬度区域,该沉积对于认识该区中、晚泥盆世的古地理、古气候和古海洋具有重要意义。

阿尔及利亚Zarzaitine油田下泥盆统沉积特征及演化规律

阿尔及利亚Zarzaitine油田下泥盆统F4层油藏已开发了40多年,但对其储集层的沉积特征及分布却认识不清,严重制约了该油田剩余油挖潜和开发调整方案的整体部署。综合应用沉积岩石学、地质学等多学科理论,全面分析了F4层的岩石学性质、沉积构造特征、测井曲线特征、古生物特征等,认为F4层的沉积相为陆隆-半深海环境下重力流沉积的海底扇。工区内仅发育海底扇中扇亚相和下扇亚相,从中扇近端到远端、末端直到下扇亚相,重力流逐渐从碎屑流向颗粒流、液化流、低密度浊流演化,最终演化为牵引流。从下到上,F4层的沉积相平面分布从“中扇为主、下扇为辅”演化为“中扇发育、下扇消亡”,最终转变为“中扇缩小、下扇扩大”。分析认为海平面从下降到上升是该区沉积微相空间变化的主控因素。

十万大山地区下-中泥盆统白云岩成岩层序地层学研究

以广西十万大山地区下-中泥盆统白云岩为研究对象,在白云岩层序地层划分、白云岩或白云石成因类型认识的基础上,探索了白云岩成因类型发育与层序地层的关系,建立了区内下-中泥盆统层序地层框架内的白云石化作用模式,即高水位体系域晚期发育蒸发泵和渗透回流白云石化作用模式,Ⅰ型层序不整合界面期间发育大气水-海水混合白云石化作用模式;进一步探索了此种背景下,受层序和白云石化作用的控制,白云岩储层的发育分布特征,对于指导油气勘探有重要意义。

广西上泥盆统F—F界线碳同位素的变化特征

发生在晚泥盆世弗拉期(Frasnian)—法门期(Famennian)之交的生物灭绝事件(简称F—F事件)是古生代以来五大生物集群灭绝事件之一,其原因仍含糊不清。碳同位素研究显示,伴随F—F事件全球碳循环发生了显著的变化。但对中国南方F—F事件地层碳同位素变化特征的认识不够,缺乏系统的研究。对广西桂林杨堤上泥盆统灰岩剖面的碳同位素的分析结果表明,在上泥盆统存在两次碳同位素正偏移,分别出现在下rhenana带和F—F的界线,其中,出现在F—F界线的碳同位素正偏移与广西垌村以及欧美和非洲等地的上泥盆统F—F界线附近的碳同位素记录一致,且具有相近的变化幅度。进一步对广西桂林附近的杨堤和垌村剖面F—F界线的碳同位素组成变化模式的分析发现,这次正偏移可能是由多次次级变化组成,与F—F事件中生物的灭绝步骤相似。

伊犁地块北缘别珍套山中泥盆统汗吉尕组物源特征及其地质意义

天山造山带位于中亚造山带西南缘,是探索中亚造山带增生造山过程的重要窗口。西北天山是伊犁地块与准噶尔地块的结合部位,保存了两者之间构造演化的重要地质信息。出露于伊犁地块北缘别珍套山的泥盆系是记录西北天山晚古生代早期构造演化过程的重要载体。基于此,对中泥盆统汗吉尕组砂岩进行岩相学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb定年与微量元素研究。结果表明:碎屑锆石U-Pb年龄介于500~370 Ma,并可以分为两期,主峰年龄为386 Ma,次峰年龄为490 Ma,结合岩相学和锆石微量元素特征,汗吉尕组砂岩的物源主要为晚古生代早期中酸性岩浆岩和早古生代早—中期中基性岩浆岩。综合分析认为,汗吉尕组于中泥盆世晚期沉积于弧前盆地沉积构造环境,物源主要为伊犁地块北缘的古生代岩浆弧,暗示伊犁地块北缘在晚古生代早期受准噶尔洋向南俯冲作用影响,为活动大陆边缘。

内蒙古东乌旗地区中下泥盆统泥鳅河组沉积相研究

发育于内蒙古东乌旗地区的泥鳅河组,属于早中泥盆世沉积,厚度约1000m,主要发育泥岩、粉砂岩和灰岩沉积,粉砂岩中常常发育大量腕足类和珊瑚生物化石。首次在本区发现风暴沉积和Beaconites遗迹化石:风暴沉积由下至上包括粒序层理段、平行层理段、丘状交错层理段和浪成波纹层理段4个层段;Beaconites遗迹化石具管壁和内部水平"V"字型的回填纹构造。通过对岩相、生物化石、风暴沉积和Beaconites遗迹化石的研究显示,东乌旗地区泥鳅河组为浅海相沉积。