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。

中、上扬子地区晚奥陶世—早志留世古地理演化及页岩沉积模式

为明确南方海相页岩沉积与古地理演化关系,以中、上扬子地区晚奥陶世—兰多维列世沉积的页岩为研究对象,以24口页岩气井笔石地层划带资料为重点,配合GBDB数据库中的露头剖面信息,综合前人资料,按照相-亚相-微相划分,结合沉积物、沉积环境、地化参数及测井特征,总结出陆棚、潮坪及三角洲3种沉积相、8种亚相以及相应的多种微相的划分方案。明确中、上扬子地区总体处于隆起围限的局限低能陆表浅海环境,其中页岩储层沉积有利相带为局限深水陆棚相。以年代地层"阶"为单位,"优势相"为方法和覆盖全区的沉积相剖面/钻井为控制点,有效推测各时期隆起边界变化情况,重建中、上扬子地区凯迪期、赫南特期、鲁丹期和埃隆期4个连续断代岩相古地理格局;以"阶"为标尺卡准各时期笔石页岩段厚度,明确各期沉积体系时空展布及页岩分布规律。黑色页岩发育受控于全球海平面上升、区域构造运动和古地理格局3种因素。页岩厚度明显受控于隆-坳相间格局,沉积模式为"两隆夹一凹"型:页岩气富集区被"两隆"所夹持,位于"一凹"之中。靠近隆起区,笔石带发生不同程度缺失,不利于页岩气的开发,页岩气作业应尽量避开远离笔石页岩发育先天不足的隆起区。

上扬子地区五峰组—龙马溪组优质页岩沉积主控因素

为揭示上扬子地区优质页岩的分布规律和沉积主控因素,基于四川盆地南部(以下简称川南)野外露头剖面和钻井资料,结合地球化学元素测试和生物地层分析结果,从板块运动、海平面变化、古生产力、沉积速率、古地理环境等方面研究了该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩的分布规律和沉积主控因素。结果表明:①扬子地块与周缘地块的碰撞、拼合及板内变形作用总体呈现早期和缓、晚期强烈,西北部和缓、东南部强烈的态势,造就了上扬子沉降沉积中心向西北迁移,川南海域封闭性出现早期弱、晚期强的演化特征;②海平面在奥陶纪—志留纪之交呈现由深→浅→深→浅的旋回变化,早期的高海平面与稳定海盆配置,形成了海底大面积缺氧、有机质有效保存的构造沉积空间;③受构造活动和海域封闭性的影响,川南海域古生产力呈现早期高、晚期低的变化趋势,沉积速率则表现为早期慢、晚期快的变化特点;④富有机质、富硅质页岩的规模沉积和分布主要受缓慢沉降的稳定海盆、相对较高的海平面、半封闭水体和低沉积速率等因素的控制。结论认为:①该区优质页岩多期叠置、横向连片、沉积时代向西北不断变新,优质页岩形成主要在五峰期—鲁丹期,其次为埃隆期;②主力勘探层系在川南—川东坳陷区为五峰组—鲁丹阶,在威远地区为鲁丹阶—埃隆阶,在川中—川北地区则为五峰组—特列奇阶。

上扬子区下古生界层序地层格架的初步研究

上扬子区下古生界在贵州及其邻区发育较为完整。在震旦纪与寒武纪之交的台地淹没事件之后,寒武系形成一个从深水盆地相黑色页岩系到大套台地碳酸盐的沉积序列,其中下寒武统包含5个三级层序而可以进一步归为一个二级层序,中上寒武统构成一个二级层序而且可以进一步划分为7个三级层序。奥陶纪艾家山世末期的都匀运动、奥陶纪末期的与冈瓦纳大陆冰期相响应的全球海平面下降事件以及志留纪末期广西运动的共同作用,造成扬子地台大幅度的古地理变迁以及残留不全的奥陶系和志留系。详尽追踪和对比的结果可以将奥陶系划分为8个三级层序且可以进一步归为一个二级层序,在残留不全的的志留系中可以划分出7个三级层序并可以进一步归为一个二级层序。层序地层格架的建立,可以大致解读许多有趣的地质现象,如寒武纪碳酸盐台地的生长过程,奥陶纪与志留纪之交的“浅海静水”型黑色页岩系的发育特点,志留纪由北而南的海侵所造成的复杂的志留系展布特征等等;同时也意味着许多有待于进一步研究的问题,早寒武世数次快速海侵事件与生物事件的关系,奥陶系顶部特殊的“观音桥灰岩”的成因,奥陶系红花园组海绵生物礁的基本沉积模式等等。

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。

华南中上扬子早志留世古地理与生储盖层分布

依据"构造控盆、盆地控相、相控油气基本地质条件"思路,重建华南中上扬子地区早志留世鲁丹期、埃隆期和特列奇期岩相古地理格局,并从盆地沉积演化的角度总结生储盖层发育条件与时空分布规律。赫南特期末期冰川消融后全球的快速海进和构造挤压造成的地壳挠曲,导致中上扬子地区在鲁丹期形成以深水陆棚为主的古地理格局,发育的多个坳陷区成为有利烃源岩的沉积中心。埃隆期处于构造挤压的间歇期,由于相对海平面下降等因素,形成特殊的混积型碳酸盐缓坡,以礁滩相为主的碳酸盐岩储集层主要分布在沿岸的潮下高能带。特列奇期构造运动加剧,盆地整体抬升。东部作为构造挤压的前锋带,形成滨岸/潮坪/三角洲组成的复合性海岸环境,有利于储集砂体的发育,其中以小河坝组的临滨砂坝和三角洲前缘席状砂最具储集潜力,而广泛分布的韩家店组潮坪—陆棚相泥页岩可作为下伏含油气层系的良好封盖层。

上扬子地区早奥陶世几丁虫生物地层及生物古地理

基于鄂西、黔北、川南及滇东一些地区早奥陶世地层中几丁虫（１０属３１种）地质地理分布的分析，指出上扬子地台迄今发现有可靠证据的几丁虫的最低产出层位。初步建立了该区早奥陶世（特马豆克统底部至Ｎｅｍａｇｒａｐｔｕｓｇｒａｃｉｌｉｓ带底部）９个几丁虫组合，并阐明了这些组合在地质及古生物地理方面的意义。

中上扬子地区晚奥陶世-早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制。前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间。上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成。沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约。晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅。除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积。

上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义

下寒武统是上扬子地区海相页岩气藏的重要勘探层系之一,但受目的层埋藏深、钻井少、勘探效果不理想等因素的制约,尚存在着诸多影响勘探进展的地质问题。为此,基于X射线衍射、岩石薄片、普通扫描电镜及氩离子抛光—扫描电镜等资料,分析了该区下寒武统黑色页岩的矿物组成特征及其油气勘探意义。结果表明:①该区页岩组成以黏土矿物和石英为主,其次为碳酸盐矿物及长石,其中石英平均含量为44.60%,发育陆源石英和生物成因硅质2种类型,而黏土矿物平均含量为33.32%,以伊利石(I)含量最高、伊/蒙混层(I/S)含量不均且混层比低(一般为5%)、局部含绿泥石(C)及高岭石(K)为特征;②从该区页岩中可识别出I+I/S+C型、I+I/S+C^I+C过渡型、I+C型及I型4种黏土矿物组合类型,指示不同地区页岩成岩环境存在着差异;③矿物颗(晶)粒无序排列有利于粒间孔隙残存,长石向黏土矿物成岩蚀变可形成线状孔隙;④该区页岩的脆性指数一般都超过40%,具有良好的可压裂性,黔东南地区与川西南地区相比前者页岩脆性更好。

上扬子地区下三叠统飞仙关组一段:大灭绝后从停滞海洋到动荡海洋的沉积记录

在P—T界线生物大灭绝事件以后的早三叠世早期,上扬子地区广泛沉积了低能环境纹层状微晶灰岩、灰质页岩或条带状灰岩沉积,代表了P—T事件之后早三叠世最早期上扬子地区所处的古特提斯海海洋循环的近乎停滞;该套低能环境静水沉积广泛见于江油、广元、旺苍、重庆等地剖面中。上覆于停滞海洋沉积之上的是角砾状灰岩、扁平砾石灰岩、丘状交错层理颗粒灰岩、沙纹层理粉砂岩等和风暴作用有关的动荡海水沉积;低能环境沉积与动荡海水沉积之间常见冲刷、侵蚀界面,这都反映了上扬子地区从停滞海洋到动荡海洋的地质记录。川西北地区角砾状灰岩分布面积大、成因特殊,而扁平砾石灰岩是早三叠世典型的与风暴作用有关的错时相灰岩。沉积岩石显示的从静水条件到与风暴有关的动荡水条件的环境变化,预示着早三叠世早期生物大灭绝以后不同寻常的古海洋和古气候变化。P—T生物大灭绝可能对早三叠世早期古气候和大气循环起到了显著作用,P—T事件后生物对整个地球系统的调节作用减弱,地球系统向极端情况发展的趋势将得不到有效制约,全球古环境与古气候可能因此变得极端恶劣。

下扬子地区晚奥陶世凯迪期—早志留世鲁丹期岩相古地理及其油气地质意义

下扬子地区奥陶-志留纪之交岩相分异明显,发育了多种类型的岩石地层单位,其沉积岩的颜色、岩性、厚度、赋存化石组合等方面存在显著的差别。笔者通过对研究区内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、生态学及室内分析方法将其划分为滨岸相、孤立台地相、浅海陆棚相、陆棚坡折相、欠补偿盆地相和盆地浊积岩相6种沉积相类型。岩相古地理研究表明,晚奥陶世凯迪晚期,受加里东构造运动影响,华南板内碰撞挤压作用显著,"江南古陆"不断抬升和扩张,直接导致了旧的"台-坡-盆"格局的消失和新的古地理格局的形成,之前发育的自西北向东南方向水体变深的古地理格局彻底转变为北西、南西、南东三面被古陆包围,向东北方向水体加深的古地理格局。晚奥陶世赫南特期,由于南极冰盖凝聚导致的全球海平面下降和气候变冷,扬子地台海域变浅,致使海底盆地上升到最低含氧深度面之上处于充氧水层中,富氧环境代替了缺氧环境,岩相由五峰组黑色页岩转变为更浅水的观音桥层泥灰岩或新开岭层泥岩;江南沉积区长坞组-于潜组的复理石沉积组合转变为更浅水的的文昌组-堰口组近磨拉石沉积组合。早志留世鲁丹期,随着全球海平面重新上升,隆起面积继续扩大,构造围限作用加剧,黑色页岩重新出现。尤其是安徽南部的安庆-铜陵-巢湖一线,江苏中部的南京-句容一线五峰组-高家边组底部的黑色硅质页岩和炭质页岩,笔石带与中上扬子的五峰-龙马溪组具有很好的一致性,厚度均在40~60 m,TOC含量1.2%~4%,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。

黔北晚奥陶世和早志留世四射珊瑚新资料(英文)

报道黔北早志留世中期 (MiddleLlandovery)地层中新发现的四射珊瑚 7属———Cantrillia ,Neocantrillia,Prototryplasma,Pycnostylus,Dalmanophyllum ?,Rhegmaphyllum ,Schlotheimophyllum ,并描述产自黔东北石阡奥陶纪末期 (LateAshgill)观音桥层四射珊瑚 2种———Grewingkiacf.bilateralisNeuman ,Brachyelasmacf.mediosep tatum(Neuman)及晚奥陶世 (EarlyAshgill期 )涧草沟组中首次发现的四射珊瑚Crassilasmasp .。全文共描述四射珊瑚 13属 18种 ,其中 6新种 ,它们是Crassilasmafenggangensesp .nov .,C .crebrumseptatumsp .nov .,Dinophyl luminsolitumsp .nov .,Neocantrilliasiluricasp .nov .,Prototryplasmaguizhouensesp .nov .,Schlotheimophyllumregeneranumsp .nov .。

上扬子区奥陶系Nemagraptusgracilis笔石带的几丁虫

作者系统描述了在重庆城口廖子口和宜昌分乡普溪河奥陶系庙坡组Nemagraptusgracilis笔石带中发现的几丁虫化石,共7属9种。由于此前对该层位的几丁虫研究较少,因此本次所发现的几丁虫化石具有重要的生物地层意义。

扬子区西南缘奥陶纪末—志留纪初笔石生物地层对比及意义

利用扬子西南缘天全、汉源、甘洛、布拖、金阳、永善、绥江、大关地区五峰组—龙马溪组重点剖面露头点和钻井岩心资料,通过笔石生物地层划分,建立了五峰组—龙马溪组黑色页岩的等时地层格架。通过对比纵横向黑色页岩的TOC含量、沉积厚度、优质页岩厚度等数据变化,探讨笔石带的分布与沉积环境、优质页岩的关系。结果表明,各剖面和钻井中WF2—LM4笔石带优质页岩普遍发育。其中布拖、金阳靠近康滇古陆边缘的地区,LM5笔石带、LM6笔石带岩石地层明显增厚;永善—绥江云永地2井、新地2井、绥江B井等地区,笔石带分布和沉积环境相似,优质页岩沉积上界由LM4笔石带逐步上延至LM6笔石带。五峰组—龙马溪组优质页岩在靠近康滇古陆一侧沉积时限为WF2—LM4及以下笔石带,远离古陆一侧沉积时限呈逐渐变长的趋势。天全大井坪、汉源轿顶山一带WF2—LM5笔石带优质页岩发育,轿顶山地区岩石地层厚度明显减薄,天全大井坪地区明显增厚,受特殊环境影响可能仍具有良好的勘探潜力。研究成果对扬子西南缘页岩气沉积有利区优选提供了依据。

塔西北与华南地区晚奥陶世碳酸盐岩(含生物碎屑)显微图像数据集

晚奥陶世是漫长的地质历史时期中至关重要的一段时期,在此期间沉积的碳酸盐岩记录了地球表生环境的变化,为奥陶纪末生物灭绝事件的研究奠定了基础。本研究利用生物偏光显微镜对研究区晚奥陶世碳酸盐岩薄片图像进行采集鉴定。研究区包括塔西北柯坪大湾沟及华南地区宜昌普溪河剖面,涉及的地层时代包括桑比阶与凯迪阶,鉴定内容为生物碎屑种类,样品间距分别为0.5-2 m与0.2-0.3 m。本研究数据可与其他地区晚奥陶纪研究数据进行结合与对比,为后续奥陶纪古海洋、古环境研究补充更加详实的数据,以及为建立晚奥陶世古海洋沉积碳酸盐岩的空间变化模式提供数据支撑。

上扬子区奥陶纪三叶虫属Hexacopyge的新材料

描述上扬子区鄂西和湘西中及晚奥陶世桨肋虫类三叶虫Hexacopyge的 5个种 ,包括 2新种 ,即H .turbiniformis和H .yichangensis;讨论Hexacopyge的定义及其与相关属的关系。Hexacopyge在区内分布广、演化快 。

上扬子区北缘宝塔组龟裂纹灰岩结构分异特征及发育模式

龟裂纹灰岩在扬子板块上奥陶统宝塔组普遍存在,前人针对龟裂纹的成因进行了一定的探讨,但看似单一结构,然而是否存在石灰岩的成分、岩石和岩相类型构成、结构构造、古生物等的时空分异性等问题还尚待探讨。为此,在前人研究的基础上,以沉积学、古生物学和地球化学理论为指导,通过层面和垂直层面形态结构分析,结果表明:①明确“龟裂纹”可进一步划分为脑纹状、似波浪状、鱼鳞状、网格状及透镜状等五种结构类型,并归纳出6类岩相类型,不同的龟裂构造在岩性、古生物学和沉积环境等方面存在差异;②认为研究区龟裂纹灰岩不同结构类型主要受控于沉积环境、泥质组分含量的影响,其裂纹的形成则受控于成岩作用、构造作用、沉积速率等等多种因素;③在此基础上,建立了缓坡背景下基于不同岩石类型、古生物组合、水动力条件、泥质含量、氧化还原条件、古盐度等龟裂纹综合发育模式,认为从浅水区到深水区具有脑纹状、似波浪状、鱼鳞状、网格状、透镜状等的主体龟裂纹结构类型发育序列。

上扬子区页岩气甜点分布控制因素探讨——以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组为例

上扬子区作为中国南方海相地层最稳定的地区,发育多套海相页岩。为研究控制该区页岩气甜点分布的主要因素,以上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为研究对象,依据上扬子区域地质事件及盆地结构特征,从构造控源控藏的角度对该区构造格局、高产井分布与气藏控制因素进行了分析,指出四川盆地东南及边缘发育的达州—利川、涪陵—彭水、南川—遵义、永川—习水、富顺—盐津、威远—犍为6大构造转换与调节带,其页岩具有弱变形与弱改造特征,是盆内最有利的页岩气赋存与保存区。结论认为:(1)受高热演化、强改造因素影响,上扬子区海相页岩以构造转换带与调节带变形最弱,具有页岩气多源汇聚与复合成藏的有利条件,且天然缝网与圈闭最为匹配,是盆内最有利的页岩气赋存与保存区,页岩气资源量最为丰富;(2)四川盆地东北部达州—利川及东南永川—习水构造转换带与调节带应引起下一步页岩气选区评价与勘探工作的高度重视。

华南上扬子区中奥陶统十字铺组的岩相与生物相

华南上扬子区中奥陶统十字铺组是跨越达瑞威尔阶中上部到桑比阶底部的一个岩石地层单位,自命名以来,许多学者对其进行过研究报道,但迄今缺乏系统综述。通过查阅大量相关资料并结合野外观察和研究,对十字铺组的岩相和生物相进行了总结:十字铺组以发育一套钙质泥岩夹有少量泥质灰岩并产有丰富的华美正形贝动物群为特色;在靠近古陆的上扬子台地西部,十字铺组的同期地层类型多样,主要为碎屑岩;而向东,在距古陆较远的地区,发育着岩相稳定的碳酸盐岩,以牯牛潭组为主。十字铺组及其同期地层中的腕足类化石,在黔北、黔东北及川西南等地的多样性较高,而向其他方向(更近岸或更远岸)多样性都呈下降的趋势。

华南上扬子区早、中奥陶世几丁虫生物地层

研究了华南上扬子区5条出露完好的下、中奥陶统剖面的生物地层,识别出了研究区下奥陶统至上奥陶统底部8个几丁虫带及2个几丁虫亚带,由下至上分别是Lagenochitina pestovoensis带,Euconochitina symmetrica带,未命名带1,Desmochitina maotaiensis带,Sagenachitina dapingensis带,Lagenochitina esthonica elongate带,未命名带2,Laufeldochitina stentor带,Cyathochitinasp.3亚带及Armoricochitina granulifera亚带。这些化石带与区内同期笔石带、牙形类带以及区外主要块体同期几丁虫带可以进行对比。