晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组泥页岩沉积环境及有机质富集模式

晚三叠世龙门山前陆盆地形成早期的沉积环境长期存在争议。本文通过对须家河组中泥页岩的元素地球化学分析,并结合古生物、矿物组成和沉积特征对须家河组的沉积环境进行分析,探讨有机质富集模式。研究表明,龙门山前陆盆地须家河组沉积时期属于温暖潮湿的热带—亚热带气候。其中,须一段为海相沉积,泥页岩主要形成于还原环境,可见少量黄铁矿,有机质富集受氧化还原条件控制。须二段—须五段的地球化学特征、古生物特征和泥页岩有机质特征上具有相似性,与须一段的海相沉积有明显差别,在与里海进行分析对比后认为,从须二段开始,须家河组逐渐转为陆相沉积。研究表明,须二段—须五段为半咸水—淡水沉积,泥页岩中黄铁矿消失,菱铁矿出现,结合V/Cr、U/Th和dU等地化指标反映,泥页岩应沉积于弱氧化的水体。须二段—须五段泥页岩TOC含量与古生产力和沉积速率相关性好,有机质富集受古生产力和沉积速率共同控制。前陆盆地持续沉降的构造背景下形成的泥页岩具有较快的沉积速率,使得有机质在弱氧化条件下也能得到较好的保存,在沉积速率大于10 cm/kyr,古生产力充足的条件下,有机质富集和保存不再受氧化还原条件控制。     

晚三叠世中扬子北缘前陆盆地层序地层特征及沉积演化

应用沉积学和层序地层学的基本原理和方法,对中扬子北缘上三叠统4 条实测露头剖面和1 条测井剖面进行了详细的沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及其控制因素。研究结果表明,该地区上三叠统可以划分为4 个三级层序（TS1,TS2,TS3 和TS4）,进一步归为1 个二级构造层序。荆门—当阳盆地上三叠统沉积厚度约为1 200 m,4 个层序发育完整;向东至汉川、鄂州一带地层变薄不足40 m,向西越过黄陵背斜至秭归、利川一带层厚100~300 m,后两者保存残留不全的上三叠统只能归为1 个三级层序。层序界面类型主要有不整合面、河流冲刷侵蚀作用面和岩性岩相转换面等。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明,中扬子北缘晚三叠世从TS1-TS2 到TS3-TS4 沉积组构发生了由低能到高能的转变。在构造、古地理背景和气候因素共同控制层序发育样式的背景下,研究区经历了从湖沼体系到冲积体系的转变,体现了晚三叠世中扬子北缘前陆盆地发育早期的沉积特征。     

川西类前陆盆地晚三叠世须家河期构造演化及层序充填样式

晚三叠世须家河期.龙门山构造活动呈现明显的阶段性。须二段和须四段沉积期为龙门山逆冲推覆活动期,川西类前陆盆地沉积、沉降中心位于靠近盆缘冲断带一侧的前渊坳陷内,盆地两侧以储层发育和沉积极不对称为特征。在盆缘冲断带一侧,随着龙门山造山带构造活动的增强,下切剥蚀力也不断增强,低位体系域相对发育.而高位体系域则因后期暴露剥蚀而保存不完整;在前陆隆起斜坡带一侧,表现为稳定的缓慢隆升,下切侵蚀作用较弱。故低位体系域缺失或不发育,而高位体系域则因后期剥蚀较弱而相对发育。须三段和须五段沉积期为龙门山逆冲推覆休眠期.川西类前陆盆地的沉积、沉降中心向前陆隆起方向迁移,盆地两侧沉积的不对称性也逐渐减弱.以发育区域性盖层和生油层为特征。其层序充填样式与活动期相似。但造山带前缘因构造剥蚀相对减弱而使沉积层序.尤其是高位体系域保存相对完整。而前陆隆起区则主要因沉积物供应不足而使层序发育相对不完整.只保留最大洪泛面附近的沉积。     

云南楚雄前陆盆地晚三叠世沉积建造及盆地演化

根据沉积建造的类型、系列和体态认为楚雄盆地在晚三叠世经历了３个明显的发育阶段：第一阶段为早期聚敛碰撞阶段,发育了黑色页岩建造和碳酸盐复理石建造;第二阶段为构造相对静止期,发育了火山复理石建造和陆源复理石建造;第三阶段为盆地充填阶段,发育了海相磨拉石建造和陆相磨拉石建造。３个阶段中的沉积建造属于次稳定型和非稳定型两大类。     

西藏晚三叠世北羌塘前陆盆地构造层序及充填样式

晚三叠世北羌塘前陆盆地为处于金沙江缝合带南缘的周缘前陆盆地,其中充填了厚度大于2 500 m的晚三叠世肖茶卡群,自南向北可分出4个沉积相带,显示为北厚南薄的楔形沉积体,具双物源、双古流向以及沉降中心和沉积中心不一致性等特点,以不整合面为界可将其分为2个构造层序,下部构造层序以诺利期复理石建造为特征,上部构造层序以瑞替期磨拉石建造为特征.     

四川西南峨眉地区晚三叠世瑞替期须家河组地球化学特征及其对物源和构造背景的指示

基于砂岩碎屑组成、古流向恢复、全岩地球化学分析并结合已报道岩相古地理等研究成果的综合分析,探讨川西南晚三叠世瑞替期须家河组的物源体系、沉积记录及其形成的构造背景。砂岩碎屑组成分析结果显示,峨眉川主地区须家河组砂岩成分成熟度较低,组分与已报道的须家河组砂岩组分相似,物质以再旋回造山带来源为主;古流向测试数据统计显示须家河组主要接受来自东至东北部和东南部的物源,少量接受来自西南部和西北部的物源;地球化学主量元素及风化指数显示峨眉川主须家河组形成于构造活动背景下以被动大陆边缘和活动大陆边缘为主的沉积环境,物源成分成熟度较低;微量和稀土元素分析提示须家河组来源于长英质碎屑且含有较多古老沉积组分的加入,其球粒陨石标准化配分模式、原始地幔标准化微量元素模式与上地壳配分形式具有高度相似性,且物源主要与再旋回的扬子西南攀西-滇黔地区太古代-二叠纪变质岩、秦岭造山带前中生界变质岩和沉积岩、江南雪峰造山带西段的新元古代沉积有关,少量来自康滇古陆新元古代-元古代变质岩和龙门山周缘三叠纪沉积岩。结合须家河组已报道的岩相古地理数据,表明川西南峨眉地区晚三叠世瑞替期须家河组物源主要来自东南部的江南雪峰构造带和北部的秦岭造山带,少量来源于西南部的康滇古陆和西北部的龙门山构造带,川西南峨眉地区形成了主要受江南雪峰构造带、秦岭造山带为主控制的须家河组海陆交互相-陆相沉积盆地。     

龙门山前陆盆地底部不整合面: 被动大陆边缘到前陆盆地的转换

晚三叠世龙门山前陆盆地是在扬子板块西缘被动大陆边缘的基础上由印支造山运动而形成的,盆地中地层充填厚度巨大,包括晚三叠世卡尼期至瑞提期的马鞍塘组、小塘子组和须家河组,持续时间达20Myr,显示为1个以不整合面为界的构造层序。位于晚三叠世龙门山前陆盆地构造层序与下伏古生代-中三叠世被动大陆边缘构造层序之间的不整合面属于龙门山前陆盆地的底部不整合面,标志了扬子板块西缘从被动大陆边缘盆地到前陆盆地的转换。该底部不整合面位于晚三叠世马鞍塘组与中三叠世雷口坡组之间,显示为平行不整合面或角度不整合面,在接触面上发育冲蚀坑、古喀斯特溶沟、溶洞、溶岩角砾、古风化壳的褐铁矿、黏土层及石英、燧石细砾岩等底砾岩。该不整合面向南东方向不断地切削下伏地层,且均发育岩溶风化面,上覆的晚三叠世地层沿不整合面向南东超覆,显示了从整合面到不整合面的变化过程,并随着逆冲楔的推进向南东方向迁移,其超覆线、侵蚀带和相带的走向线与龙门山冲断带的走向大致平行。底部不整合面显示为典型的前陆挠曲不整合面,标志着龙门山前陆盆地的形成和扬子板块西缘挠曲下降和淹没过程,底部为古喀斯特作用面,下部为碳酸盐缓坡和海绵礁建造,上部为进积过程中形成的三角洲沉积物,具有向上变粗的垂向结构,表明底部不整合面和前缘隆起的抬升是扬子板块西缘构造负载的挠曲变形的产物,显示了在卡尼期松潘-甘孜残留洋盆的迅速闭合和逆冲构造负载向扬子板块的推进过程。本次在对晚三叠世龙门山前陆盆地底部不整合面的风化壳、残留厚度、地层缺失、剥蚀厚度、地层超覆等研究的基础上,计算了底部不整合面迁移速率、前缘隆起迁移速率、地层上超速率和前缘隆起的剥蚀速率,并与逆冲楔推进速率进行了对比,结果表明,底部不整合面迁移速率、前缘隆起的迁移速率、地层上超速率均介于3~18mm·a^-1之间,其与逆冲楔推进速率(5~15mm·a^-1)相似,因此,可用底部不整合面迁移速率、前缘隆起的迁移速率和地层上超速率代表逆冲楔推进速率。但是前缘隆起的剥蚀速率很小,介于0.02~0.08mm·a^-1之间,仅为逆冲楔推进速率的1/100。     

华南晚三叠世前陆盆地的成因地层格架及演化…

在详细研究盆地中各类沉积体系的沉积构成和演化过程的基础上，通过成因地层对比，建立了残留海湾－前陆盆地的成因地层格架。根据沉积体系的时空组合及其相关等时性地层面的配置关系，划分出３个构造沉积幕，每个构造沉积幕都是盆地基底荷载挠曲变形至弹性回跳过程的沉积响应，海平面升降变化和盆内软沉积物压实沉降虽然不能触发和主控盆地基底的构造挠曲旋回，但对各构造沉积幕的地层构型和持续时间有重要影响。盆地基底荷载挠曲变     

下扬子地区沿江前陆盆地形成的构造控制

华北板块与扬子板块沿大别－胶南造山带的陆－陆碰撞使造 山带侧的扬子板块成为前陆变形带,并在其上发育了沿江前陆盆地。沿江前陆盆地初始继承性发育于下扬子区海退末期残留的陷区,随后于黄马青期受北界滁河断裂与南界江南断裂的对冲控制而成为双向压隐型盆地。     

晚三叠世—中侏罗世中国南方前陆盆地构造格局的形成与演化

晚三叠世—中侏罗世在中国南方的构造历史上是一个十分重要的转折时期,原来较为稳定的华南板块裂解为扬子板块和东南板块,并由原先的台地沉积转变为前陆盆地沉积。在扬子板块南、北两缘逐渐形成了南前陆盆地带和北前陆盆地带,同时在扬子板块东南侧还存在一裂陷盆地带。根据该区的沉积、构造等特征,又可划分出三个阶段:晚三叠世早—中期,晚三叠世晚期—早侏罗世,中侏罗世。其中晚三叠世晚期—早侏罗世为前陆盆地发育的鼎盛时期,此时的北前陆盆地带自西向东主要由上扬子、中扬子、下扬子三个周缘前陆盆地及合肥冲断前渊盆地构成;南前陆盆地带主要由兰坪—思茅、楚雄、南盘江、桂东南等四个弧后前陆盆地及湘西、湘赣等冲断前渊盆地(群)构成。北前陆盆地带属周缘前陆盆地性质,而南前陆盆地带主要为弧后前陆盆地性质。同一前陆盆地带在上述三个不同阶段有不同的沉积—构造特征,而且在同一前陆盆地带内的不同盆地,其形成与演化的时间也有差异。前陆盆地的演化均与相邻造山带演化相关,造山带隆起的强度愈大,持续时间愈长,则相邻前陆盆地的沉积厚度亦愈大。     

四川前陆盆地上三叠统须家河组物源区分析及其地质意义

为了深入认识四川前陆盆地须家河组沉积物源方向及物源区构造背景,对该盆地次级构造单元内须家河组砂岩碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合特征、稀土元素和微量元素进行了分析。结果表明,盆地中的碎屑物源主要来自再旋回造山带,部分可能来自造山之前的混合区,不同的构造单元和层位存在不同物源区的特点：川西坳陷物源主要受龙门山逆冲推覆带控制;川东北坳陷物源主要受米仓山-大巴山逆冲推覆带控制;川东南坳陷物源受雪峰古陆控制,而川中古隆起物源则主要来自南部峨眉瓦山古陆。物源区具有大陆边缘向大陆岛弧转化的构造演化特点,须四期龙门山的逆冲推覆活动明显强于须二期。     

准噶尔盆地玛湖凹陷晚二叠世至中三叠世古气候、物源及构造背景

二叠纪-三叠纪之交重大地质转折期,海相地质记录指示全球发生了一系列显著的生物和环境事件, 但是,该时期陆相古气候、古风化作用等方面的研究还很薄弱,争议较大.为了恢复新疆准噶尔盆地玛湖凹陷上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的古气候、物源特征等, 本研究对玛湖凹陷钻井岩心中的泥岩样品开展了全岩主量和微量元素测试,采用多种化学风化指数判定源区风化程度及古气候条件,通过多种地球化学比值及图解来恢复源岩岩性及其构造背景.化学蚀变指数(Chemical Index of Alteration, CIA)、化学风化指数(Chemical Index of Weathering, CIW)、Parker风化指数(Weathering Index of Parker, WIP)和斜长石蚀变指数(Plagioclase Index of Alteration, PIA)等多种化学风化作用指标均指示,玛湖凹陷自晚二叠世至早三叠世发生显著的风化作用变化,由低等程度的化学风化作用转变为中等程度的化学风化作用,某些季节可能会较为温暖湿润,且在整个早三叠世保持大致稳定,在早三叠世晚期稍减弱,这与锶同位素反映的全球风化作用变化趋势一致.中三叠世时的化学风化作用与早三叠世相比,并未降低,反而稍有增加,这可能代表了地区性事件.早三叠世化学风化作用显著增强的原因可能在于全球变暖、植被破坏及季节性降雨增加等.此外,上二叠统乌尔禾组至中三叠统克拉玛依组的物源岩性主要为长英质火成岩,源岩形成时的构造背景可能为大洋岛弧环境.      

川北前陆盆地上三叠统须家河组陆相层序地层

中国中西部前陆盆地大多具有陆内俯冲造山形成的特点,层序地层学在这类前陆盆地中的应用是一个值得研究的新领域。对川北前陆盆地上三叠统须家河组5条露头剖面和1条测井剖面进行详细沉积相分析和层序地层划分,同时阐述了沉积相迁移规律、层序界面类型、层序发育特征及基准面变化;将川北前陆盆地上三叠统须家河组划分为4个三级层序(TS1,TS2,TS3和TS4)。大竹、开江一带须家河组沉积厚度为400～600m,4个层序发育完整;向北东至万源一带地层变薄至100余m,保存残留不全的须家河组只能归为1个三级层序(TS4)。在露头剖面和测井剖面层序地层划分的基础上建立的层序地层格架表明:TS1—TS2以曲流河及曲流河三角洲沉积体系为主,盆地处于稳定坳陷和慢速充填的欠补偿状态,TS3—TS4以冲积扇、辫状河及辫状河三角洲沉积体系为主,盆地处于强烈坳陷和快速充填的过补偿状态。沉积相的时空叠置样式受北部秦岭造山带构造活动的制约作用较为明显。     

Characteristics of Triassic Petroleum Systems in the Longmenshan Foreland Basin, Sichuan Province, China

The Triassic in the Longmengshan foreland basin is rich in oil and gas resources. Its reservoirs feature low-porosity, low-permeability, small pore throat, high water saturation, and strong heterogeneity. The existence of abnormally high pressure and various reservoir-cap combinations developed at different times provide favorable conditions for trapping oil and gas. Taking the theory of petroleum systems as a guide, and beginning with research on tectonics, sedimentary history, distribution and evolution of source rocks, reservoir evolution, hydraulic force distribution, and hydrocarbon migration, analysis and study of static factors like source rocks, reservoirs and cap rocks, and dynamic factors such as hydrocarbon generation, migration, and accumulation revealed the characteristics of the Upper Triassic petroleum system in western Sichuan province. The deepbasin gas in the central hydrocarbon kitchen of the Upper Triassic, structural-lithological combination traps on the surrounding slopes, and the structural traps of the Indo-Chinese-Yangshan paleohighs, are potential plays. The relatively well- developed fault zones in the southern segment of the Longmengshan foothill belt are favorable Jurassic gas plays. Pengshan-Xinjin, Qiongxi, and Dayi are recent exploration targets for Jurassic oil/gas reservoirs.     

孙吴-嘉荫盆地晚白垩世地层物源及构造背景

为揭示孙吴-嘉荫盆地晚白垩世富饶组和太平林场组的物源特征及其构造背景,对两组样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学特征研究.富饶组碎屑锆石55个测点产生以下年龄峰值:65 Ma、280 Ma和496 Ma,太平林场组碎屑锆石78个测点产生以下年龄峰值:98 Ma,189 Ma,240 Ma和488...     

Tectono–sedimentary Evolution of the Late Triassic Xujiahe Formation in the Sichuan Basin

The early stage of Sichuan Basin formation was controlled by the convergence of three major Chinese continental blocks during the Indosinian orogeny that include South China,North China,and Qiangtang blocks.Although the Late Triassic Xujiahe Formation is assumed to represent the commencement of continental deposition in the Sichuan Basin,little research is available on the details of this particular stratum.Sequence stratigraphic analysis reveals that the Xujiahe Formation comprises four third-order depositional sequences.Moreover,two tectono-sedimentary evolution stages,deposition and denudation,have been identified.Typical wedge-shaped geometry revealed in a cross section of the southern Sichuan Basin normal to the Longmen Shan fold-thrust belt is displayed for the entire Xujiahe Formation.The depositional extent did not cover the Luzhou paleohigh during the LST1 to LST2 （LST,TST and HST mean Iowstand,transgressive and highstand systems tracts,1,2,3 and 4 represent depositional sequence 1,2,3 and 4）,deltaic and fluvial systems fed sediments from the Longmen Shan belt,Luzhou paleohigh,Hannan dome,and Daba Shan paleohigh into a foreland basin with a centrally located lake.The forebulge of the western Sichuan foreland basin was located southeast of the Luzhou paleohigh after LST2.According to the principle of nonmarine sequence stratigraphy and the lithology of the Xujiahe Formation,four thrusting events in the Longmen Shan fold-thrust belt were distinguished,corresponding to the basal boundaries of sequences 1,2,3,and 4.The northern Sichuan Basin was tilted after the deposition of sequence 3,inducing intensive erosion of sequences 3 and 4,and formation of wedge-shaped deposition geometry in sequence 4 from south to north.The tilting probably resulted from small-scale subduction and exhumation of the western South China block during the South and North China block collision.     

Tectonic Fractures in Tight Gas Sandstones of the Upper Triassic Xujiahe Formation in the Western Sichuan Basin,China

<正>The western Sichuan Basin,which is located at the front of the Longmen Mountains in the west of Sichuan Province,China,is a foreland basin formed in the Late Triassic.The Upper Triassic Xujiahe Formation is a tight gas sandstone reservoir with low porosity and ultra-low permeability, whose gas accumulation and production are controlled by well-developed fracture zones.There are mainly three types of fractures developed in the Upper Triassic tight gas sandstones,namely tectonic fractures,diagenetic fractures and overpressure-related fractures,of which high-angle tectonic fractures are the most important.The tectonic fractures can be classified into four sets,i.e.,N-S-,NE-, E-W- and NW-striking fractures.In addition,there are a number of approximately horizontal shear fractures in some of the medium-grained sandstones and grit stones nearby the thrusts or slip layers. Tectonic fractures were mainly formed at the end of the Triassic,the end of the Cretaceous and the end of the Neogene-Early Pleistocene.The development degree of tectonic fractures was controlled by lithology,thickness,structure,stress and fluid pressure.Overpressure makes not only the rock shear strength decrease,but also the stress state change from compression to tension.Thus,tensional fractures can be formed in fold-thrust belts.Tectonic fractures are mainly developed along the NE- and N-S-striking structural belts,and are the important storage space and the principal flow channels in the tight gas sandstone.The porosity of fractures here is 28.4%of the gross reservoir porosity,and the permeability of fractures being two or three grades higher than that of the matrix pores.Four sets of high-angle tectonic fractures and horizontal shear fractures formed a good network system and controlled the distribution and production of gas in the tight sandstones.     

Tectonic Setting and Provenance Analysis of Late Paleozoic Sedimentary Rocks in the Ordos Basin

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异.在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势.常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关.稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O＞1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关.北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部.     

川西前陆盆地上三叠统须家河组成岩相研究

通过成岩分析,将川西前陆盆地须家河组储层分为压实-压溶成岩相、碳酸岩胶结交代成岩相、粘土矿物（伊利石）胶结交代成岩相、绿泥石环边胶结成岩相、不稳定组分溶蚀成岩相和破碎裂缝成岩相、石英次生加大成岩相、有机质充填成岩相等8种单因素成岩相,并从构造、沉积和成岩作用三类储层要素入手分析其成因及展布,在此基础上划分出须家河组综合成岩相。冲断带发育的压实-破碎-硅质胶结成岩相、近前渊三角洲相砂体中发育强压实-溶蚀-绿泥石衬边胶结成岩相和前隆带三角洲相中发育的中压实-溶蚀-绿泥石衬边胶结相均可形成较好的储层。