塔里木盆地北缘白垩系-古近系界线研究

白垩系—古近系界线,亦即中生界—新生界界线,是全球最重要的地质界线之一。塔里木盆地北缘的这一界线,由于上白垩统是否存在、巴什基奇克组和塔拉克组的时代等问题存在较大分歧一直悬而未决。本文通过对巴什基奇克组和塔拉克组首次发现的钙质超微化石、化学地层学及事件地层学等的研究,确定了本区上白垩统的存在,并将白垩系—古近系的界线置于巴什基奇克组与塔拉克组之间。     

河南省白垩系-古近系界线划分初探

河南省上白垩统与古近系均为陆相沉积 ,在全省范围内 ,两者间呈假整合或不整合接触 ,在沉积特征上显示出较大的差异 ,在古生物群的演化方面 ,也各自具有不同的特色。界线上的间断 ,反映了燕山事件序列第 幕在河南的普遍存在 ,它控制了河南新生代沉积盆地的形成和发展 ,进而影响中国大陆的地质演化历史。因此 ,河南省白垩系与古近系界线的确定 ,可以为我国中、新生代界限和白垩系 -古近系界线的研究 ,提供可利用的实际材料     

北美西部陆相白垩系-古近系界线孢粉学特征简介―兼评中国东部白垩系-古近系界线研究

已经报道的北美西部陆相白垩系-古近系界线剖面已达近百处,这些剖面分布在阿拉斯加南部向南经加拿大直到美国南部的新墨西哥州北部的广大北美西部内陆地区,其中很多属迄今所知全球很好的陆相白垩系-古近系界线剖面.这些剖面常有标志性的界线黏土,并伴有其他地球化学、生物地层学特征.因为这些剖面所在地当时都在湿润或半干旱地区内,有利于生物化石,特别是孢粉化石的保存,易于开展孢粉学研究.经过近四十年不懈努力,孢粉学已经成为北美精确确定陆相白垩系-古近系界线最重要的、也是迄今为止所知最为有效的古生物学工具.孢粉植物群在界线上下特征差别显著,容易区分.界线之下含有大量主要繁盛于白垩纪的被子植物花粉,而在临近界线时则突然消失或仅零星出现,界线附近则以一层孢子异常丰富层为古近系底部特征.进入古近纪之后,虽然被子植物花粉有所恢复,但是繁盛于白垩纪的成分却很少出现.北美和新西兰、日本白要系-古近系界线附近在沉积岩和孢粉学方面的相似性表明这一事件可能是全球性事件.简要回顾和讨论了我国与孢粉学相关的几个热点地区陆相白垩系-古近系界线的研究概况,我国东北及江苏北部和北美西部大部分地区白垩系-古近系界线附近的孢粉植物群及其沉积环境比较类似,在苏北到东北地区范围内首次发现陆相白垩系-古近系界线地层的可能性比其他地区大.     

南雄盆地大塘白垩系-古近系界线剖面研究

大塘剖面是我国目前研究程度最高的一条白垩系-古近系(K-E)界线剖面,根据已有研究成果,探讨该剖面岩石、生物、磁性和年代地层的划分,用剖面图反映岩性的变化及各门类化石的纵向分布规律,较全面地反映大塘白垩系-古近系界线剖面的研究现状。     

北美西部陆相白垩系-古近系界线孢粉学特征简介——兼评中国东部白垩系-古近系界线研究

已经报道的北美西部陆相白垩系-古近系界线剖面已达近百处,这些剖面分布在阿拉斯加南部向南经加拿大直到美国南部的新墨西哥州北部的广大北美西部内陆地区,其中很多属迄今所知全球很好的陆相白垩系-古近系界线剖面。这些剖面常有标志性的界线黏土,并伴有其他地球化学、生物地层学特征。因为这些剖面所在地当时都在湿润或半干旱地区内,有利于生物化石,特别是孢粉化石的保存,易于开展孢粉学研究。经过近四十年不懈努力,孢粉学已经成为北美精确确定陆相白垩系-古近系界线最重要的、也是迄今为止所知最为有效的古生物学工具。孢粉植物群在界线上下特征差别显著,容易区分。界线之下含有大量主要繁盛于白垩纪的被子植物花粉,而在临近界线时则突然消失或仅零星出现,界线附近则以一层孢子异常丰富层为古近系底部特征。进入古近纪之后,虽然被子植物花粉有所恢复,但是繁盛于白垩纪的成分却很少出现。北美和新西兰、日本白垩系-古近系界线附近在沉积岩和孢粉学方面的相似性表明这一事件可能是全球性事件。简要回顾和讨论了我国与孢粉学相关的几个热点地区陆相白垩系-古近系界线的研究概况,我国东北及江苏北部和北美西部大部分地区白垩系-古近系界线附近的孢粉植物群及其沉积环境比较类似,在苏北到东北地区范围内首次发现陆相白垩系-古近系界线地层的可能性比其他地区大。     

广东南雄盆地白垩系—古近系界线

在过去的30年中有数支考察队在广东南雄盆地进行了白垩纪和古近纪地层多学科的系统研究。本文综合了南雄盆地近年的岩石地层学、磁性地层学、地球化学、古生物学方面的研究成果和湖北新洲盆地时代相当于浓山组的地层中得到的同位素年龄,认为上湖组时代大体上与Danian期相当,或相当于北美哺乳动物分期Puercan和Torrejo-nian期,其底界接近于白垩系—古近系界线。     

湖北当阳陆相白垩系-古近系界线层型问题值得深入研究

陆生恐龙的绝灭是白垩系-古近系界线事件中最引人注目的。陆相地层是恐龙绝灭等事件信息的重要载体。全球白垩纪、古近纪陆相地层发育、分布广泛,单一的白垩系-古近系全球界线层型(GSSP)不能满足建立一个明确而可操作的界线标准的需要,建立陆相白垩系-古近系界线层型很有必要,其意义和重要性实际上不亚于建立GSSP。中国的白垩系、古近系绝大多数为陆相沉积,且陆相白垩系-古近系界线方面存在许多问题,而中国目前正在做陆相地层建阶和完善"中国区域年代地层表"工作,不解决好陆相白垩系-古近系界线问题,中国古近系最下面的一个阶便建不好,"中国区域年代地层表"将不完善,所以建立陆相白垩系-古近系界线层型对于中国更加迫切并具实际价值。全球白垩纪-古近纪过渡时期(特别是古新世早期)的连续陆相生物地层记录十分匮乏,寻找合适的剖面建立陆相白垩系-古近系界线层型非常困难。从轮藻角度出发,湖北当阳跑马岗组露头剖面拥有全球迄今所知最连续丰富多样的白垩纪-古近纪过渡时期特别是古新世早期的陆相生物地层记录。界线层段的介形类生物地层记录也非常连续且丰富多样,并具建立界线层型的其他许多条件。它是中国至今所知惟一具有潜力成为全球(或大区性、或中国)的陆相白垩系-古近系界线层型、也即中生界-新生界界线层型的候选剖面(露头剖面),从而也可能是中国古近系、也即新生界最下面一个阶的最合适的建阶剖面或层型剖面。为此,湖北当阳陆相白垩系-古近系界线层型问题无疑值得重视和深入研究。     

黑龙江嘉荫地区白垩系与古近系界线附近的古气候分析

本文在前人应用古生物及锆石测年资料确定的黑龙江嘉荫地区白垩系与古近系界线附近,用地球化学指标分析了该区在该时段的气候变化趋势。作者主要是应用电感耦合等离子发射光谱仪（ICP—AES）测定了界线附近全岩样品的部分元素含量,从中提取能指示气候变化的常规气候指标CaO／MgO、Sr／Ba,并用因子分析的方法综合探讨该区在界线附近的古气候变化。分析结果显示,嘉荫地区在白垩纪末到古近纪初,气候整体上呈气温下降、降水增多的趋势,这一趋势与前人在该区从古生物方面得出的结果以及当时的生态相似区（北美）的气候变化基本一致。     

胶莱盆地胶州组生物地层及白垩系/古近系界线

胶莱盆地是我国东部典型的陆相中生代断陷盆地,盆地内王氏群胶州组为一套河湖相沉积,为跨晚白垩世和古新世的岩石地层单元。为确定胶莱盆地的白垩系/古近系(K/Pg)界线位置,笔者对胶州市的胶州组露头剖面进行测量,并实施了科学钻探JZK01孔和JZK02孔。对露头和钻孔剖面进行系统取样,在胶州组下部发现Turbochara specialis-Collichara taizhouensis-Hornichara prolixa-Raskyaechara gobica轮藻组合、Talicypridea reticulata-Cypridea cavernosa-Mongolocypris distributa-Ziziphocypris simakovi以及3个孢粉组合:Ulmoideipites-Ulmipollenites minor-A quilapollenites minor孢粉组合、Deltoidospora-Schizaeoisporites孢粉组合和Callistopoleenlits-Quercoidites-榆科孢粉组合。在胶州组上部发现Peckichara varzans-Grovesichara changzhuensis-Chara yuntaishanensis轮藻组合和Porpocypris sphaeroidalis-Sinocyphs cf.funingensis-Mongolocypris longa介形类组合。胶州组下部和上部层位的时代分别被确定为晚白垩世马斯特里赫特期和古新世早、中期,并将JZK02孔的K/Pg界线确定在40.95-73 m之间,JZK01孔确定在9.7-35.55 m之间。     

山东平邑盆地晚白垩世-古新世生物地层及白垩系/古近系界线研究

在白垩纪与古近纪之交,全球发生了恐龙等生物大灭绝和哺乳动物兴起的重大事件,白垩系与古近系界线（KPB）研究受到了高度关注。为了寻找更好更连续更典型的非海相KPB剖面,提高非海相KPB研究程度,笔者在平邑盆地开展了大量的地质调查、剖面测量、科学钻探和系统的样品采集、测试分析等工作,遴选出了国内少有的具有KPB的碳酸盐岩湖相沉积的典型剖面。通过对大量古生物化石的分析鉴定,在卞桥组一段下亚段建立了1个轮藻组合： Festiella anluensi- Microchara cristata- Chara yuntaishanensis var acuta ;1个介形类组合： Talicypridea reticulata- Mongolocypris distributa- - Ziziphocypris simakovi- Frambocythere tumiensis ferreri ;1个孢粉组合： Ulmipollenites + Ulmoideipites- Rugubivesiculites- Schizaeoisporites 。在卞桥组一段上亚段建立了1个轮藻组合： Peckichara zhijiangensis- Gyrogona wubaoensis- Stephanochara huangjianensis- Peckichara varians ;1个介形类组合： Paracandona euplectella- Sinodarwinula guangzhuangensis- Cypridea cellularia ;1个孢粉组合： Deltoidospora- Ephedripites- Parcisporites parvisaccus- Ulmipollenites minor 。根据化石组合特征将白垩系与古近系的界线确定在卞桥组一段内部。通过本次研究,理清了平邑盆地晚白垩世—古新世的生物组合,对研究KPB附近的生物群演化规律,恢复平邑盆地古气候、古地理、古生态以及碳酸盐湖盆的演化规律等具有非常重要的意义。     

新疆吐鲁番盆地陆相白垩纪与古近纪界线的环境指标

通过对新疆吐鲁番盆地白垩纪和古近纪陆相地层的氧化物、碳酸钙、有机碳含量分析以及有机碳稳定同位素的测试,并通过w(Fe³⁺)/w(Fe²⁺)比值指示的古温度研究,探讨了该地区白垩系-古近系界线的特征以及古气候特点。研究表明在白垩系/古近系界线附近各项环境指标发生了明显的变化。在白垩纪末期,有机碳同位素δ¹³C_org明显偏正,Al₂O₃、Fe₂O₃含量降低;而进入古新世,δ¹³C_org明显偏负,Al₂O₃、Fe₂O₃含量升高。对w(Fe³⁺)/w(Fe²⁺)比值指示的古温度计算表明,在白垩纪末期大气温度比较低,而进入古新世气温回升,这与进入古新世有机碳稳定同位素明显偏负的特征一致。     

塔里木盆地西北缘乌恰地区晚白垩世-渐新世微相分析及沉积演化

塔里木盆地西部是我国发育中新生代海相地层的少数地区之一。以沉积微相分析为手段,通过对塔里木盆地西北缘乌恰地区库孜贡苏剖面晚白垩世-古近纪岩性、生物组合、颗粒成分、基质类型及其沉积结构和构造特征等仔细研究,重点针对碳酸盐岩划分出（含）骨屑隐晶灰岩、隐晶灰岩、微（隐）晶白云岩、鸟眼隐晶灰岩、微晶鲕粒白云岩、生物碎屑灰岩、微晶球粒白云岩、生物灰岩、亮晶鲕粒灰岩等9个岩相类型。根据碳酸盐岩微相类型组合和剖面结构沉积特征,划分出潮上带、潮间带、潮下带、台地边缘浅滩和生物礁5个沉积相,并恢复了该区晚白垩世-古近纪的沉积环境演化过程,为查清白垩纪-古近纪特提斯洋演化以及重建该地区古环境和油气勘探研究提供重要的基础材料。     

塔里木盆地泥盆系——石炭系界线研究

塔里木盆地泥盆系－石炭系东河塘组,甘木里克组和巴楚组产生丰富的孢子,牙形刺和鱼化石,本文依据古生物地层的最新研究成果,论述了东河塘组和甘木里克组（含砾砂岩段）的时代为晚泥盆世,巴楚组（下泥岩段和生屑灰岩段）的时代限于早石炭世早期,论证了泥盆系一石炭系界线应划在含砾砂岩段和下泥岩段之间。     

塔里木盆地一类新海相原油的地球化学特征

对塔中52等井奥陶系储层产出的原油进行的分析结果表明,它们的三环萜烷系列较为特殊,主要表现为其相对丰度呈C19>C20>C21>C23>C24>C25>C26阶梯状的模式,C24四环萜烷异常丰富,且其丰度远高于C26三环萜烷,这一分布模式一般出现在淡水沼泽相和浅湖相沉积地层与原油中。在三萜烷分布特征上,其伽马蜡烷含量很低,甾烷系列和藿烷系列的分布与组成特征与该地区来源于中上奥陶统烃源岩的海相原油十分接近,同时它们的全油均具有轻的碳同位素组成,其δ13Ｃ值都小于-30‰,具有海相成因原油的特征。而塔中12井上奥陶统良里塔格组4-5段烃源岩中生物标志物的分析结果进一步证实了该类原油与那些富含宏观藻残片,且有机质类型偏腐殖型的上奥陶统海相烃源岩关系密切,是该地区油气勘探中值得关注的对象。      

Geochemical Characteristics and Migration Pathways of Ordovician Carbonate Oil Reservoirs in the Tuoputai Area,Tarim Basin,Northwestern China

Exploration potential is huge and the oil resources are rich in the Ordovician reservoirs of the Tarim Basin. However, the mechanism of hydrocarbon accumulation is complex and not yet fully understood. In the Tuoputai area, the hydrocarbon migration pathways and characteristics of deep hydrocarbon accumulation are revealed through analyses of the physical data of rich oil and gas, the geochemical parameters of oil, and fluid inclusions. The results show that the Ordovician oils in the Tuoputai area have the same geochemical characteristics as the mixed oil from the Lower Cambrian source rock and the Middle–Upper Ordovician source rock. The Ordovician reservoirs have been charged three times: in the late Caledonian, late Hercynian, and Himalayan stages. Oil charging occurred in the Hercynian stage, in particular, as it is the main filling period of hydrocarbon. The north-northeast(NNE)-trending TP12 CX major fault, active in in these times and is dominant migration channel of hydrocarbon, but there is segmentation affected by the difference of activities. Oil maturity is higher in the south than in the north and is abnormally high near the major fault. Parameters related to migration indicate that oil migrated northeastward along the NNE-trending TP12 CX major fault and adjusted laterally along the secondary faults and weathering crust, forming the present characteristics of oil and gas distribution.     

塔里木盆地塔中-巴楚地区上奥陶统良里塔格组米兰科维奇旋回性沉积记录研究

通过露头、钻井岩芯沉积相观察及高频旋回识别,结合全岩碳氧同位素旋回、自然伽玛能谱测井ln(Th/K)值频谱分析及地震反射特征,研究了塔里木盆地塔中—巴楚地区分布的上奥陶统良里塔格组开阔台地及外缓坡相碳酸盐岩中发育的四～六级高频层序(旋回)特征及其叠置关系。认为其六级米级旋回、五级准层序及四级准层序组可能分别与20～40ka、100ka及400ka周期的Milankovitch日-地轨道气候旋回有关,并识别出该区良里塔格组由11～12个400ka周期的准层序组构成。提出海相碳酸盐岩全岩或生物壳碳同位素值可作为反映全球海平面相对变化的指标及识别形成三级层序的主控因素(全球海平面变化、地区性构造沉降-抬升运动)的方法——碳同位素-沉积旋回对比分析法。晚奥陶世良里塔格组沉积时期,塔中台地北缘总体表现为向上变浅的加积型沉积叠置型式,主要与塔中I号断裂活动控制形成的高陡型镶边台地边缘有关;巴楚台地西北缘则表现为向上变浅的加积-进积复合型沉积叠置型式,主要与其断裂活动弱、受沉积作用控制为主的缓坡台地边缘有关。塔中-巴楚台地良里塔格组表现为一个完整三级层序的形成与演化,主要受控于该台地的构造(沉降-抬升)运动而不是全球海平面变化,属于典型的地区性构造层序及不具有全球对比意义。     

塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩储层的溶解动力学特征

选取塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩样品进行了模拟实验,以研究其在表生岩溶作用下的溶解动力学特征.实验分别在30,50℃下,用pH值为3～6的盐酸溶液,恒温水浴加热进行.结果表明:4种样品溶解速率的相对大小依次为:灰白色灰岩＞砂屑灰岩＞粗晶白云岩＞中粗-细晶白云岩,且溶解速率均随着温度的升高而增大,随着pH值的增大而减小.但随着外界环境的变化,溶解速率的变化略有差异.造成这种差异的原因可能是样品中的硅酸盐杂质、晶体颗粒的大小以及实验过程中产生的CO2的影响.由实验结果推测可知,对于塔中地区以表生岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,灰岩储层的储集性能可能优于白云岩储层;对于以埋藏岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,白云岩储层的储集性能可能优于灰岩储层.     

塔里木盆地哈拉哈塘地区石炭系东河砂岩段碳酸盐胶结物沉积特征及其成因

塔里木盆地石炭系东河砂岩是我国典型的深埋海相碎屑岩优质储层,储集砂体物性好,但受碳酸盐胶结物影响导致非均质性较强。为了更准确地预测优质储层发育带,通过精细岩心观察、大量薄片鉴定及碳氧同位素和阴极发光资料分析,对哈拉哈塘地区石炭系东河砂岩段碳酸盐胶结物宏观及微观沉积特征和成因进行了研究。研究发现：前滨及上临滨相带砂岩含油性较好,不含油的含碳酸盐胶结物砂层主要有Ⅰ类生物潜穴型、Ⅱ类层理纹层型、Ⅲ类薄层灰质砂岩型和Ⅳ类钙质砂岩团块型4种岩性组合;碳酸盐胶结物主要类型为方解石,其次为铁方解石,主要填充在溶蚀粒间孔及碎屑颗粒粒内溶孔中。东河砂岩储层中碳酸盐胶结物主要为有机酸脱羧成因,常见于Ⅱ、Ⅲ类岩性组合;少量生物成因及沉积暴露成因,主要见于Ⅰ类和Ⅳ类岩性组合。研究区碳酸盐胶结物δ¹³C较高的关键原因是东侧轮南低凸起的奥陶系碳酸盐岩地层侵蚀溶蚀供给。     

塔里木盆地中新生代海侵和海相地层研究的新进展

中新生代海侵是塔里木盆地地质发展史上的重要事件之一。通过对新近发现的古生物化石和海相地层资料研究，本文提出了早白垩世、晚白垩世、古近纪的海侵范围的新认识。同时，依据露头和钻井资料提出了中新世海水分布的新范围。这些新成果对厘定塔里木盆地中新生代地层时代，建立整个盆地中新生代地层格架和油气远景分析具有重要意义。