鄂东南早三叠世钙质风暴沉积特征及其初步研究

鄂东南下三叠统地层发育齐全,野外露头连续,是大冶组的命名地(谢家荣,1924),长期以来受到地质学界的关注(图1)。在该地层中,发育多层砾屑灰岩,不同学者对其成因具有不同的解释,有的认为是一种泥皮成因的浅水标志;有的认为是深海盆地边缘或下部斜坡带的重力流沉积。根据我们近年来的研究,认为大部分砾屑灰岩应届风暴流、风暴重力流作用的产物。在野外露头上,风暴沉积现象清晰,风暴作用证据充分。     

四川盆地北部中二叠统茅口组碳酸盐岩斜坡沉积及其油气勘探意义

在露头分析的基础上,结合钻井和地震资料,提出四川盆地中二叠统茅口组发育碳酸盐岩斜坡相沉积。其典型岩性为深灰色砾屑灰岩,砾屑成分以生物碎屑泥晶灰岩为主,局部地区见亮晶生物碎屑灰岩、造礁生物和重力滑动变形构造,砾径变化范围大;次要岩性为含钙屑浊积岩的深灰色薄层泥晶灰岩。中二叠统从栖霞组开阔台地相到茅口组斜坡相的演化,说明茅口组沉积时期构造活动加强,导致盆地北部及其他区域都有可能发生相带的分异。茅口组地震剖面上的厚度由南向北明显增厚,且具有楔形反射的特征,印证了盆地北部斜坡相的南区发育有台地边缘高能相带,这一认识有利于对四川盆地茅口组构造-岩相古地理的重建以及有利相带和储层的预测。     

川北下寒武统仙女洞组台缘斜坡碳酸盐岩重力流沉积

基于重力流剖面的野外观察、露头解剖及镜下鉴定等分析手段,对四川盆地北部下寒武统仙女洞组台缘斜坡碳酸盐 岩重力流沉积及发育机制进行了研究。研究区位于仙女洞组,主要沉积粉砂质泥岩、生屑泥晶灰岩、藻灰岩等3种岩石类 型;根据层面上产出形态的不同,将该区碳酸盐岩重力流沉积分为似瘤状碳酸盐岩重力流沉积和角砾型碳酸盐岩重力流沉 积2类。结合露头区重力流沉积物粒度及岩性变化,将碳酸盐岩重力流沉积由下至上划分出5个发育期次,期次内部重力流 沉积物由细变粗,纵向上呈现出明显的叠置关系,与仙女洞组时期所经历的海退环境大致吻合。地震、风暴浪等触发机制 导致台缘斜坡上部松散沉积的灰泥丘块体发生破碎并沿斜坡发生滑塌,伴随水体注入,大块砾石在沉积物-水体混合的环 境中发生破碎搅动,形成大小不等的块体,深水底流等作用对未固结或弱固结的砾屑灰岩进行溶蚀、改造,最终形成了层 面形态特征不同的2类似瘤状碳酸盐岩重力流沉积。角砾型碳酸盐岩重力流沉积则主要是未破碎的巨型灰泥丘块体经搬运 和短距离滑塌,最终与似瘤状砾屑灰岩共同沉积而成。     

扬子陆块东南缘早古生长的巨型斜坡带

寒武、奥陶纪、在扬子陆块东南缘，发育一条横垣两千多公里的古台缘斜坡带。本文综合研究了此斜坡带的沉积类型，计有重力滑塌、滑移沉积、重力流沉积、等深流沉积、上升流沉积、风暴流沉积以深水瘤状灰岩和生物扰动灰岩。台缘斜坡带沉积序列所反映的大地构造背景为被动大陆边缘，当时华南小洋盆为－拉伸下沉盆地。     

川西北江油马角坝地区黄龙组下部风暴沉积特征

川西北江油马角坝地区上石炭统黄龙组下部发育典型的风暴沉积,包括介壳灰岩、砾屑灰岩、瘤块状灰岩、砂屑灰岩和正常沉积灰岩或泥岩等沉积类型,以及冲刷沟槽、瘤块状构造、粒序层理、水平层理、波状层理和生物扰动等沉积构造。根据野外观察和室内显微分析,结合风暴沉积标志组合,在江油马角坝地区2个剖面的黄龙组下部各识别出4层风暴层,并划分出5套风暴沉积组合。组合Ⅰ以冲刷沟槽、介壳滞留层、粗砾滞留层、块状层理、水平层理、波状层理、泥灰岩层和生物富集层为特征,沉积于正常浪基面以上强风暴作用的开阔台地环境。组合Ⅱ以瘤块状构造、粒序层理和块状层理的生物碎屑灰岩为特征,沉积于正常浪基面之上受重力流影响的局限台地环境。组合Ⅲ以冲刷沟槽、粗砾滞留层、粒序层理、块状层理为特征,沉积于浪基面以上持续风暴流作用的开阔台地边缘浅滩环境。组合Ⅳ由冲刷沟槽、正粒序层理和块状层理的生物碎屑灰岩组成,产出于组合Ⅲ之上,表明该组合在前一期风暴未完全结束时又遭到后一期风暴的侵袭,接受浪基面之上的浅滩沉积。组合Ⅴ由冲刷沟槽、粗砾滞留层和泥岩层组成,沉积于晴天浪基面以上缺少物源的极浅水开阔台地环境。以上5种组合风暴岩都发育于台地中上部,与一般的斜坡风暴岩有明显的差别,均属于近源极浅水风暴岩。风暴岩的研究对地层对比、古气候、岩相古地理、沉积盆地演化和油气勘探具有重要的理论和现实意义。     

陕西富平地区中奥陶统等深流沉积的特征及其地质意义

陕西富平赵老峪地区中奥陶统赵老峪组发育一套与深水碳酸盐岩重力流沉积、放射虫硅质岩、火山凝灰岩伴生的等深流沉积。根据岩性特征可以将该等深流沉积划分为砾屑等深积岩、砂屑等深积岩、粉屑等深积岩和灰泥等深积岩4种类型,识别出较完整的、由单一灰泥或粉屑或砂屑等深积岩叠置组成的4种等深积岩层序。等深流的流向从东北向西南方向,说明中奥陶世富平地区可能是秦岭北侧弧后盆地伸进浅水台地的一个北东向的深海前槽。富平赵老峪地区下奥陶统马家沟组和华北地块其他地区一样都发育浅水台地相碳酸盐岩,中奥陶统突变为深水斜坡-盆地边缘相的碳酸盐岩重力流及等深流沉积,而同期华北地块主体隆升为陆,反映了在扬子板块向华北板块俯冲的背景下,秦岭北侧早古生代弧后盆地北测的陷落下沉作用。     

云南永宁P1上部砾屑灰岩成因及意义探讨

在云南省永宁地区,下二叠统(P1)上部砾屑灰岩被首次识别为重力流沉积,其重力流沉积可分为碎屑流沉积、滑塌(崩塌)沉积,以碎屑流沉积为主。通过沉积相、沉积物组份及物源分析,云南省永宁地区处于浅海斜坡断崖(陡坎)带,与华里西期伸展运动有关。因此,讨论砾屑灰岩成因,对该区的古构造发展,以及对峨眉山地裂运动开始时间的研究,都具有重要意义。     

陕西富平中-上奥陶统深水碳酸盐重力流沉积模式

陕西富平地区,在中-晚奥陶世位于华北地台南侧的弧后盆地的大陆边缘。其中完好地保存了一套以半远洋的泥晶灰岩夹重力流的角砾灰岩和砂屑灰岩为特征的深水沉积岩系。一般认为,与半远洋的石灰岩共生的碳酸盐重力流沉积的复杂岩相,是大陆坡的标志,而相应的陆源碎屑沉积,则被作为海底扇的产物。然而,富平地区的碳酸盐重力流沉积,却是在弧后盆地伸进浅水台地之间的深海前槽中,沿海槽轴向呈席状流搬运、沉积的。     

甘肃平凉地区奥陶系平凉组重力流与等深流交互作用的沉积研究

以野外露头资料为基础,对甘肃平凉地区奥陶系平凉组重力流及等深流交互作用沉积进行了研究。研究表明,平凉组以砂屑灰岩及泥岩为主,局部见砾屑灰岩;典型岩相包括水平层理页岩相、块状层理砾屑灰岩相、块状层理砂屑灰岩相、粒序层理砂屑灰岩相及透镜状交错层理砂屑灰岩相等5种类型,相应地分别代表深水原地沉积、碎屑流沉积、浊流沉积和等深流沉积。等深流在从东向西大致平行斜坡的运动过程中,在西部由于秦岭—祁连海槽的限制作用,可能导致能量局部增强。平凉组从下至上,重力流沉积规模逐渐减小,等深流沉积逐渐增加。在相对海平面较低时期,重力流极为活跃,等深流作用较弱;在相对海平面上升时期,重力流能量则减弱,等深流作用逐渐显著。等深流可对早期重力流沉积进行搬运、改造、再沉积,进而形成等深流沉积;相反,早期等深流沉积可能会受到后期重力流沉积的侵蚀、破坏。     

扬子陆块东南缘早古生代的巨型斜坡带

寒武、奥陶纪，在扬子陆块东南缘，发育—条横垣两千多公里的古台缘斜坡带。本文综合研究了此斜坡带的沉积类型，计有重力滑塌、滑移沉积、重力流沉积（碎屑流、浊流、颗粒流）、等深流沉积、上升流沉积、风暴流沉积以深水瘤状灰岩和生物扰动灰岩。台缘斜坡带沉积序列所反映的大地构造背景为被动大陆边缘，当时华南小洋（或海）盆为—拉伸下沉盆地。     

鄂西桐梓组一段碳酸盐台洼重力流沉积特征及其研究意义

鄂西秭归、长阳、巴东等地奥陶系桐梓组一段中碳酸盐台洼重力流沉积主要有４种类型：塌积角砾岩、碎屑流砾屑灰岩、颗粒流含砾砂屑灰岩、近源浊积灰岩。沉积特征和时空分布情况表明它们发生在两河口期早期海侵背景下（ＴＳＴ）。最初的岩崩塌积沉积受控于被动大陆边缘板内应力作用产生的构造事件,后来的重力流沉积旋回明显受渐进式海侵海平面升降波动的影响。台洼重力流沉积提供了早奥陶世华南被动大陆边缘向前陆盆地演变之前奏幕式事件在碳酸盐台地内的地层记录。讨论鄂西乃至上扬子区奥陶纪两河口期碳酸盐台洼重力流沉积的背景、成因、受控因素及研究意义。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩生烃条件及沉积模式分析

针对鄂尔多斯盆地南部延长组长7段富有机质泥页岩岩石学特征及生烃潜力认识不清的问题,通过对研究区泥页岩的岩石学、矿物组成、有机地球化学、孔隙类型及沉积模式精细研究,结果表明：研究区主要存在3种不同类型的泥页岩,分别是泥质碎屑流成因的块状泥岩、浊流成因的正粒序泥岩及沉积于静水环境中的纹层状泥岩.块状泥岩和正粒序泥岩含有较多的陆源碎屑矿物,纹层状泥岩碳酸盐矿物含量高,同时含有较高的有机碳及可溶烃和热解烃,它们的干酪根类型以Ⅱ型为主,含有少量Ⅰ型.泥页岩储集空间主要为粒间孔、粒内孔及微裂缝,有机质孔少见,纹层状泥岩孔隙类型多样,储集空间大.泥质碎屑流形成的块状泥岩沉积在湖盆坡脚处,浊流成因的正粒序泥岩及纹层状泥岩广泛沉积于湖盆中心,且厚度大.     

一种深水沉积标志-“瘤状结核”及其成因

“瘤状结核”是由富灰硅质结核和富粘土质“外壳”组成.从结构和成因可划分瘤状结核(不连续)、连续,瘤状结核和压扁瘤状结核(或压扁构造).据研究“瘤状结核”是在海水较深的外陆棚至盆地环境中形成的.“瘤状结核”有三种不同的成因,即(1)瘤状结核是在底流和洋流作用下,促使沉积作用中断,于沉积物-水界面附近,由海底早期成岩胶结作用形成;(2)连续瘤状结核是在较长的沉积作用中断和成岩作用相结合,致使结核体发育和生长以及互相连结,由岩化作用形成和(3)压扁瘤状结核是一种次生沉淀成因,它是由晚期埋藏和溶解、压实联合作用下形成的.     

鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组湖相重力流沉积细粒岩及其油气地质意义

随着页岩油气勘探开发和相关领域研究的不断深入,细粒沉积物的搬运和沉积已成为当前沉积学研究的热点问题之一,但中国中生代湖泊环境中的泥质重力流沉积尚未引起应有的关注。通过岩心观察、薄片鉴定等手段及综合研究,分析了鄂尔多斯盆地晚三叠世湖相泥质重力流沉积特征,探讨了其形成机制与成因分类。鄂尔多斯盆地三叠系延长组湖相泥页岩结构类型多样,发育泥质块体流沉积、泥质碎屑流沉积、泥质浊流沉积和泥质异重流沉积等多种重力流沉积类型。按照泥质含量将重力流划分为砂质重力流、泥质重力流和混合重力流3种亚类,并根据成因将重力流划分为滑塌体、碎屑流、浊流及异重流等4种亚类;结合成因和泥质含量,将重力流沉积共划分为12种类型。滑塌岩、碎屑岩分布于三角洲前缘斜坡脚附近;浊积岩、异重岩广泛分布于三角洲斜坡至沉积中心。认为泥质沉积物可以在强水动力条件下搬运-沉积;重力流沉积细粒物质在湖相沉积中占据很大的比例;泥质重力流对泥页岩中的碎屑物质、黏土矿物及有机质的搬运和沉积起到重要作用,因而对于页岩油气的生烃、储集性能和压裂工艺研究具有重要意义。     

重力流的运动特点和类型

作者以鄂尔多斯地区奥陶系丰富的重力流沉积为例,借助非牛顿流体力学的基本原理,对重力流运动的特点和类型作了进一步的探讨,重力流运动的特点是:具层移(流)运动、有旋性、挤压性、涡旋性、惯性、颗粒上浮性、颗粒下沉、颗粒碰撞、剪切作用和下切作用。重力流可分为:滑动流、混合流、碎石(屑)流、颗粒流、液化流和浊流。     

湖南桃江奥陶系磨刀溪组锰质岩的内碎屑结构和重力流沉积

湖南桃江一带的奥陶纪锰质碳酸盐岩,具有清晰的内碎屑结构和一些粒度递变沉积构造。锰质岩或锰矿层呈薄层或条带夹在含有笔石的黑色泥页岩中,表现出它们在成因或沉积环境方面的极不协调。以砂屑和藻屑为主组成的白色、灰白色锰质碳酸盐岩是清洁、浅水、碱性环境中的产物;以细粉砂级颗粒为主并含有硅质、碳质的泥页岩则是污浊、深水、酸性环境中的沉积。这种不协调的沉积组合是由于浅水锰质碳酸盐沉积物以重力流方式进入深水盆地与黑色泥质沉积物混合、交互沉积结果。     

论震积作用和震积岩

地震是一种灾害性的地质事件。地震及其引发的海啸、重力流可以形成震积岩、海啸岩和震浊积岩。在地震过程中,震积作用可以形成特殊的构造标志(地震断裂层、地裂缝、微同沉积断裂、微褶皱纹理、重力断层等)、沉积和成岩标志(砂岩脉、泥岩脉、泥晶脉,即磨牙(molar tooth)构造、枕状层、砂火山、泥火山、同沉积变形构造、丘状层理等)。地震沉积组合包括原地震积岩(A,包括震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩、内碎屑副角砾岩等)、海啸岩(B,由具丘状层理、平行层理的碎屑岩或内碎屑灰岩组成)、震浊积岩(C,由具块状层理、递变层理或玻马序列的粗碎屑岩或碎屑灰岩组成)及背景沉积(D)4个单元,它们组合成A-B-C-D、A-B-D、A-C-D、A-D、B-D、C-D等6种类型的沉积序列。     

山东省唐王寨上寒武统崮山组沉积环境及竹叶状灰岩的多成因分析

华北地台上寒武统崮山组出现了大量的竹叶状灰岩。通过对山东唐王寨剖面崮山组的系统研究,识别出页岩、疙瘩状泥晶灰岩、泥质条带泥晶灰岩、薄层状泥晶灰岩、生物扰动泥晶灰岩、颗粒质（生物碎屑）泥岩-泥质颗粒岩、含交错层理鲕粒灰岩及竹叶状灰岩8种岩石类型,这些岩石类型组成了页岩盆地、深潮下带及浅潮下带岩石组合。竹叶状灰岩中砾屑和基质的特征及其沉积序列,表明砾屑和基质的来源多样并且在不同的沉积环境中其成因具有多样性。据此总结出崮山组竹叶状灰岩具有4种可能的成因类型：1）竹叶状灰岩中砾屑和基质可能均为原地形成或者仅有短距离的搬运过程;2）竹叶状灰岩中砾屑和基质可能均为近岸形成并经历了长距离的搬运过程,或者竹叶状灰岩的沉积环境经历了海平面的突然升高;3）竹叶状灰岩中基质可能来源于近岸未固结的鲕粒和生物碎屑及原地的灰泥,与原地破碎生成的砾屑和灰泥等混合沉积;4）竹叶状灰岩中砾屑可能来源于远岸的固结的泥晶灰岩,并经搬运作用与原地未固结的灰泥及骨架颗粒等基质混合沉积。