四川广元上寺剖面上二叠统大隆组有机质分布特征与富集因素

四川盆地上二叠统大隆组富有机质硅质泥岩是页岩气勘探的一套重要目的层系.利用扫描电子显微镜和元素地球化学等方法探究大隆组有机质类型、分布特征及富集因素,对该地区非常规油气勘探具有指导意义.根据扫描电镜图片,上寺剖面大隆组有机质按形态可分为形态有机质、弥散有机质和沥青.三者成因不同,形态有机质是选择性保存的结果,以离散状分布在所有岩性样品中;弥散有机质是大隆组有机碳总量(total organic carbon,TOC)的主体,主要分布在硅质泥岩样品中,硅质灰岩样品中极少,体现了粘土矿物的吸附作用;沥青是可溶有机质运移进入孔、缝系统,经高热演化后形成的块状有机质,主要分布于硅质灰岩和灰岩样品中.该剖面地球化学数据显示缺氧沉积环境有利于有机质保存,但海洋表层生产力才是控制TOC含量变化的主要因素.研究表明,晚二叠世海平面上升导致上寺剖面大隆组表层生产力增加及底层海水缺氧,该组富有机质黑色硅质泥岩段高TOC是沉积环境与矿物吸附共同作用的结果,同时也反映了原生有机质保存情况.更好的理解泥质烃源岩中有机质赋存类型有助于烃源岩评价及非常规油气勘探开发工作.      

无铰纲腕足动物一新属

本文的材料是1982年7月,武汉地质学院地层古生物专业鄂东南实习队,谢建华等同学在古荣高老师的带领下采集的。标本发现于蒲圻车站附近的剖面大隆组下部,所在地层岩性为硅质岩夹     

南盘江盆地北部二叠纪末放射虫动物群与古水深

古-中生代之交,不同古地理背景中生物灭绝的表现不同.有关放射虫动物群研究,一方面,提供古地理背景等重要信息;另一方面,为生物多样性演变的研究提供基础资料.二叠纪-三叠纪之交盆地相放射虫的研究对揭示不同沉积相生物灭绝和古环境演变具有重要意义.贵州惠水以南克脚二叠系-三叠系界线剖面位于南盘江盆地北部,为盆地相沉积.对克脚剖面大隆组和大冶组底部放射虫动物群进行了初步统计、类群组合特征分析,结合放射虫的保存状态,对克脚剖面二叠纪末古水深进行了详细研究,认为大隆组至大冶组底部地层沉积于浪基面以下,古水深普遍浅于150 m,大隆组上部最大海侵时古水深最浅达200 m左右.      

鄂东伍家冲剖面乐平世牙形石生物地层及大隆组的时代

大隆组是华南地区乐平世一种重要的较深水沉积.为进一步探讨大隆组沉积的时空分布,选择对鄂东伍家冲剖面吴家坪组和大隆组重点进行了牙形石生物地层研究,此次研究共鉴定出牙形石1属5种,均为Clarkina,并由老到新识别出4个牙形石带:C.guangyuanensis带、C.transcaucasica带、C.orientalis带及C.wangi带.根据牙形石C.wangi的首现,将伍家冲剖面的吴家坪阶-长兴阶界线(Wuchiapingian-Changhsingian boundary,简称WCB)置于第18层底部.根据菊石Ophiceras的首现将伍家冲剖面的二叠系-三叠系界线(Permian-Triassic boundary,简称PTB)置于第20层顶部,仅高于WCB界线0.72 m.牙形石生物地层指示伍家冲剖面大隆组的主体为吴家坪期沉积产物.数个长兴期牙形石带的缺失和极短的长兴阶表明,该剖面长兴阶中上部可能因沉积间断存在缺失.      

湖南嘉禾大窝岭剖面吴家坪阶-长兴阶界线牙形石生物地层及一次碳同位素负偏

吴家坪阶-长兴阶界线位于这两次生物大灭绝事件之间,科学界对该界线附近是否发生重大地质事件仍然知之甚少,有关该时期的环境变化、碳循环的研究也不深入.嘉禾大窝岭剖面牙形石生物地层以及碳同位素变化的研究,为进一步探讨吴家坪期-长兴期附近的生物及环境事件提供基础材料.晚二叠世时以深水盆地相沉积为主的大窝岭剖面位于湖南省嘉禾县袁家镇附近.该剖面大隆组出露较好,岩性主要为硅质岩、硅质灰岩、灰岩以及泥岩.在大隆组中共识别出牙形石1属3种(含一个未定种):Clarkina wangi,C. deflecta,C. sp.,并识别出牙形石C. wangi带和C. changxingensis-C. deflecta组合带.根据C. wangi的首现,将大窝岭剖面的吴家坪阶-长兴阶界线(Wuchiapingian-Changhsingian boundary,简称WCB)置于第11层底部.该剖面全岩无机碳同位素数据显示在13~15层发生了一次快速的负偏,从2.18‰负偏到-1.39‰,负偏值近3.50‰,可与浙江煤山及四川上寺等剖面进行很好的对比,揭示这次碳同位素负偏在华南区域上可具对比性.      

鄂西地区上二叠统的牙形石及其分带意义

湖北恩施天桥剖面发育有完好的二叠系大隆组下段硅质岩层。对其下伏吴家坪组灰岩及上覆大隆组上段灰岩中牙形石的研究表明,吴家坪组灰岩自下而上可分为Clarkina postbitteri postbitteri带、Clarkina dukouensis带、Clarkina asymmetrica带以及Clarkina guangyuanensis—Clarkina transcaucasica带,属吴家坪阶中下部牙形石带;大隆组上段灰岩可划分出两个牙形石带,即Clarkina subcarinata—Clarkina wangi带和Clarkina changxingensis changxingensis—Clarkina deflecta带,为长兴阶底部牙形石带。认为鄂西地区大隆组下段硅质岩的时代应归属于二叠纪吴家坪中期至长兴早期。     

湖北京山地区大隆组沉积特征与烃源岩的关系

湖北京山大隆组出露甚好,根据沉积特征,该组为一套海退序列的沉积,其下部沉积环境为外陆棚沉积,上部沉积环境为内陆棚沉积。由于外陆棚紧靠大陆坡,极易发育上升洋流。处于这样的海退时期,带来了生物群的更新,由早期的放射虫变为大量藻孢子,无疑为高有机质、高生产力来源打下了良好的基础,极有利于京山大隆组广阔范围内优质、优良质烃源岩的发育。     

四川广元上寺剖面长兴阶放射虫动物群演变及控制因素

对四川广元上寺剖面大隆组的放射虫动物群进行了详细的鉴定和丰度、分异度的统计。发现该放射虫动物群丰度和分异度均较低,以泡沫虫和内射虫为主,含少量十字多囊虫的分子;其丰度和分异度与长兴期海平面变化具有很好的耦合关系:放射虫丰度、分异度较大的层位对应于长兴早期和长兴晚期两次最大海侵事件发生的层位。相对长兴晚期而言,长兴早期放射虫的丰度和分异度较大,这与长兴早期水体相对较深有关。此外,有孔虫与放射虫丰度变化呈现很好的负相关性,这与它们不同的生活习性和水深的变化有关。分析表明:水深的变化是上寺剖面放射虫动物群演变的主要控制因素。     

贵州安顺长兴阶顶部三叶虫化石

三叶虫是二叠纪末生物集群灭绝中消失的生物门类之一,但是关于该门类生物化石在中国消失的确切层位未见报道。贵州安顺新民剖面大隆组顶部的三叶虫化石Pseudophillipsia sp.产于火山成因的黏土岩之炭质泥岩夹层中,相邻的泥灰岩结核中产牙形石化石Clarkina meishanensis。该黏土岩及炭质泥岩夹层可以与浙江长兴煤山D剖面的第25层对比,这说明三叶虫延续到了主灭绝事件层位,对研究二叠纪末生物集群灭绝的原因具有一定的意义。     

四川盆地广元地区大隆组有机质富集规律

四川盆地西北广元地区上二叠统大隆组主要为碳酸盐岩、硅质岩和页岩互层沉积.对四川广元长江沟剖面进行精细解剖的结果表明,大隆组中有机碳质量分数为0.16%~14.6%,有机碳质量分数与岩性关系密切,高有机碳质量分数赋存于黑色页岩和纹层状灰岩中,其中碳酸盐岩的有机碳质量分数与纹层厚度呈反比,即纹层厚度越大有机碳质量分数越低.大隆组优质烃源岩位于大隆组中部岩段,岩性组合为黑色页岩和硅质岩互层,间夹薄层状灰岩或纹层状灰岩.微量元素分析结果显示有机质的富集明显受控于沉积阶段及早期成岩阶段的氧化还原条件.综合分析表明大隆组烃源岩有机质富集受晚二叠世沉积环境、氧化还原条件、生物生产力、深部热液流体的影响,其中厌氧、缺氧环境是大隆组烃源岩发育的主控因素,高生物产率是有机质富集的前提条件.     

桂西地区上二叠统硅质岩地球化学特征及对本区烃源岩发育潜力的指示意义

通过对桂西地区南丹龙王坡11件上二叠统硅质岩样品和平果四塘6件上二叠统硅质岩样品的主量和微量元素分析研究,并结合已发表的崇左东攀部面大隆组的硅质岩地球化学数据,认为桂西地区上二叠统硅质岩为生物成因,形成于受陆源碎屑影响的大陆边缘沉积环境,其沉积水体为氧化条件.研究区内硅质岩的TOC为0.10%～0.19%,平均为0.1...     

滨海红树林泥炭沉积物中硫的赋存特点及其控制因素

海南和厦门两地滨海红树林沉积物和埋藏泥炭中硫的成分分析表明,滨海红树林沉积物和泥炭中的硫以硫化铁硫为主,有机硫次之,硫酸盐硫含量最低。泥炭沉积物中硫的赋存形式和特点与沉积环境密切相关。海南福田地区红树林泥炭沉积物主要形成于红树林潮上坪和泥炭坪,硫含量较高,平均为2.60%,且有机硫含量与有机碳含量呈正相关,而硫化铁硫含量与有机碳含量没有明显的相关性;厦门海沧镇红树林泥炭沉积物形成于红树林潮间坪以及潮道环境,硫含量较低,平均值仅为0.43%,形态硫和有机质的相关性与海南红树林泥炭地沉积物相反。红树林泥炭沉积物中铁的硫化物主要以黄铁矿形式产出,且以莓球状形态为主。研究表明,黄铁矿与次生有机硫的生成与微生物活动密切相关,造成红树林泥炭中硫含量差异最主要的原因不是硫源,而是有机质的供给与沉积微环境的影响。现代滨海红树林泥炭沼泽中硫的赋存特征将对煤中硫成因的研究提供重要的科学依据。     

鄂西地区上二叠乐平统大隆组硅质岩成因及有机质富集机理

晚二叠世是古生代环境、生物演化的关键时期,发育广泛的富有机质沉积,并成为南方重要的烃源岩层位。为了解该时期的富有机质堆积机理,我们选择了鄂西台内盆地晚二叠世大隆组富有机质硅质岩(TOC平均值为5.8%,峰值为18%)作为研究对象。硅质岩中常量元素Al/Fe均值为0.79,Mn/Ti均值为0.21,显示为大陆边缘环境下的生物成因,即非热水成因。∑REE值与Al2O3含量有着良好的正相关关系,表明当时陆源物质的输入对硅质岩的形成有很大影响。微量元素U/Th、V/(V+Ni)均说明硅质岩沉积环境为缺氧水体环境。通过对草莓状黄铁矿粒径的统计表明,大多数(64%～89%)的草莓状黄铁矿粒径小于5μm,反映缺氧甚至硫化的环境。而且,U、V、Mo的富集以及Ni、Cu元素的亏损说明水体的缺氧主要是由于海水分层,水体循环受阻造成的。TOC与氧化还原参数的变化步调基本一致,两者有着较好的正相关关系,而与生产力指标Ba/Al相关性很差,说明有机质富集主要是由水体的缺氧而不是初级生产力控制的。     

湖北赤壁二叠纪一三叠纪之交古海洋沉积环境演化

晚二叠世时,湖北赤壁位于扬子台地与北部硅质岩盆地的过渡地带.特殊的古地理位置,使该地区发育一套独特的地层 沉积序列.沉积微相、古生物化石和草莓状黄铁矿的综合研究表明,晚二叠世长兴期至早三叠世早期,赤壁剖面沉积环境演化 可分为6个阶段:近氧化的深水台缘硅质岩沉积、含氧量正常的台缘缓坡沉积、火山活动加剧而含氧量正常的台缘缓坡沉积、 大灭绝后严重缺氧环境的沉积、大灭绝后贫氧环境下的沉积、大灭绝后氧化环境的沉积.由于赤壁剖面处在远离陆地的台缘缓 坡环境,陆源剥蚀的影响可能比较有限,因此火山作用带来的营养物质可能是引起大灭绝后海洋缺氧的主要原因.      

四川盆地西缘上二叠统宣威组顶部泥岩、砂岩的地球化学特征及其地质意义

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。     

广西晚古生代构造沉积背景的初步研究

广西西部存在晚古生代连续深海沉积,其中各个时代玄武岩广泛分布,具大洋板内地化特征。桂西和柳州地区晚古生代硅质岩有明显的铈负异常,指示本区可能属远洋沉积环境。狭窄的深水地层条带具强烈的构造形变,所环绕的碳酸盐台地却产状平缓。区域地质分析表明,广西在晚古生代可能代表扬子和印支地块之间的古特提斯水道,碳酸盐台地可能为广海中的水下高地。     

广西宁明组植物化石中黄铁矿及其沉积意义

对化石中的黄铁矿进行研究,有助于明确生物的化石化过程以及期间的沉积微环境。利用光学显微镜和扫描电镜,对广西宁明组植物化石中保存的黄铁矿进行了分析,发现离散型单晶和成群的莓状体共同保存。单晶绝大多数为无规则至球状体,晶棱不明显,表面可见凹点;少数为八面体,晶棱明显,表面光滑;单晶直径为0.79~1.58 μm;莓状体为圆球状,粒径为7.23~14.95 μm,S/Fe原子个数比的均值为1.54。莓状体的粒径大小和变化幅度均处于低值段,其S/Fe原子个数比值小于2,结果均说明当时植物体上、下表皮间为一种贫氧的水体环境,并在短时间内形成了莓状体。植物化石上、下表皮间由于未保存组织结构,而被大量的、近似层状分布的黄铁矿单晶和莓状体充填,结果支持了化石内莓状体形成与有机质降解之间存在着必然联系。     

中-晚二叠世上扬子地块(四川盆地区)裂解的沉积响应

中-晚二叠世,上扬子(四川盆地区)碳酸盐岩台地内发育三条北西-南东走向的裂谷,它们是重要的油气储集区带,如普光和元坝气田就产于开江-梁平裂谷两侧。但是对这些裂谷的开始时代和构造成因等关键地质问题,还缺乏详细的沉积学研究,且存在较大争议。本文通过大比例露头剖面和钻井岩芯测量以及详细的沉积相分析对比,对开江-梁平裂谷的构造沉积过程进行了深入细致的研究。调查发现,在开江-梁平裂谷北缘,中二叠统栖霞组上段至茅口组2段发育大规模斜坡相碳酸盐岩滑塌堆积,揭上扬子地块四川盆地区于中二叠世栖霞晚期开始发生伸展裂解。茅口组3段至上二叠统长兴组为超覆于滑塌堆积之上的硅质岩和碳-硅质泥岩等深水盆地相沉积,表明开江-梁平裂谷从中二叠世茅口晚期开始由伸展裂解转变为区域沉降,即开江-梁平裂谷经历了伸展裂解和区域沉降两个构造沉积阶段。伸展裂解阶段,开江-梁平裂谷是一个发育于碳酸盐岩台地内的不对称海相半地堑盆地,北侧为发育大规模碳酸盐岩滑塌堆积的下盘断斜坡带,南侧为发育缓斜坡生物碎屑滩和礁灰岩的上盘缓斜坡带;区域沉降阶段,开江-梁平裂谷表现为东翘西降的不均匀沉降,发育自东向西不断进积的潮坪-潟湖相和高能浅滩相沉积等。本文研究成结果对分析和圈定四川盆地区中-晚二叠世油气储集相带的时空分布具有重要科学意义,也为研究碳酸盐岩滑塌堆积提供了一个新范例。     

广西来宾蓬莱滩剖面中上二叠统硅质岩的地球化学特征及沉积背景

广西来宾地区中上二叠统广泛发育硅质岩,蓬莱滩剖面和铁桥剖面是本地区中上二叠统出露最好的剖面.本文对蓬莱滩剖面28件硅质岩(分别为中二叠统茅口组3件与上二叠统合山组25件)的主量和稀土元素进行了分析研究,并结合岩石学特征,认为:蓬莱滩剖面合山组硅质岩沉积于受到陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于硅质生物,为生物成因;而其茅口组硅质岩则沉积于远离陆源物质影响的边缘海盆环境,它们的硅质主要来源于热液,为热液成因.通过与铁桥剖面的热液成因硅质岩的沉积背景对比研究,结果表明:中晚二叠世时期,来宾地区为富硅的边缘海盆环境,而陆源物质输入程度的差异是造成本地区形成不同成因硅质岩的主要因素.     

Sulfur Isotopes of Framboidal Pyrite in the Permian-Triassic Boundary Clay at Meishan Section

Pyrite framboids were found in the Permian-Triassic boundary at Meishan Section, while their sulfur isotopes were determined. The majority of framboids is less than 5 μm in diameter, with some large-sized framboids. Also, euhedral gypsums were observed in the boundary clay. The authors suppose that most of the pyrite framboids formed just below the redox boundary and stopped growing after entering the lower water column. The result indicates that it was probably lower dysoxia condition in the temporal ocean. Moreover, the authors also presume that some pyrite was oxidated to sulfates accompanying the fluctuation of redox condition, which would probably be the origin of the negative sulfur isotopes of gypsum and CAS reported before. In addition, sulfur isotope of framboidal pyrite suggests that sulfur is originated from bacterial sulfate reduction in anoxic condition. Therefore, this study confirms that the ocean was widely anoxic during the Permian-Triassic transitional period. However, the redox condition in temporal ocean was probably not stable, with short-term fluctuations.