孙吴—嘉荫盆地古近系物源及其地质意义

为揭示孙吴—嘉荫盆地古近系物源及其地质意义,本文以古近系乌云组和孙吴组砂岩为研究对象,对样品进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学测试研究。结果表明,乌云组72颗碎屑锆石测点有7个年龄峰期：57、97、188、262、380、496和1 854 Ma,孙吴组64颗碎屑锆石测点有8个年龄峰期：52、65、92、181、220、472、1 884和2 318 Ma,表明乌云组和孙吴组物源复杂多样。两个组样品的MgO、Al₂O₃、CaO、K₂O及Fe₂O₃含量均较低,化学蚀变指数(CIA)介于64.30～81.72之间,成分变异指数(ICV)介于0.44～0.70之间,两个组Th/Sc值与Zr/Sc值均呈正相关关系;乌云组和孙吴组稀土总量(∑REE)分别为(97.44～154.87)×10^-6和(85.65～315.62)×10^-6,La/Yb值分别为10.94～12.84和13.26～20.74。结合碎屑锆石峰值年龄和主...     

孙吴-嘉荫盆地上白垩统太平林场组烃源岩特征及评价

孙吴-嘉荫盆地太平林场组为该区重要烃源岩层位。应用多种地球化学分析方法对太平林场组暗色泥岩进行分析测试。分析结果表明：暗色泥岩显微组分中腐泥组+壳质组含量丰富,具倾油性;有机碳平均为0.648%,氯仿沥青“A”为0.015%,总体达到中-好级别烃源岩标准;碳同位素、有机元素分析和有机显微组分分析显示干酪根类型主要为Ⅱ₂和Ⅲ型;R_o的分布范围为0.55%~0.92%,平均值为0.78%,有机质热演化程度为低熟-成熟。太平林场组暗色泥岩为低熟-成熟的中-好级别烃源岩。     

孙吴-嘉荫盆地太平林场组烃源岩海侵特征研究

太平林场组作为孙吴—嘉荫盆地最重要的生烃层位,与松辽盆地海侵层位嫩江组具有很好的可比性。对该盆地萝北剖面和黑龙江剖面的常量元素、微量元素、同位素以及有机地球化学分析表明,太平林场组底部沉积时为高盐度强还原的水体环境,这与嫩江组早期的海侵咸化水体特征一致,且向上具有水体盐度及还原性降低趋势。综合前人研究中的古气候,古生物等方面证据,认为在早白垩世,孙吴—嘉荫盆地为松辽古湖盆一部分,太平林场组与嫩江组为同一湖盆沉积,且遭受了海侵。太平林场组烃源岩地球化学特征反映其沉积保存环境有利于有机质的富集、保存及转化成烃,可为该区油气生成提供物质基础。     

孙吴-嘉荫盆地早白垩世火山岩地球化学特征及其构造环境意义

孙吴-嘉荫盆地早白垩世发育一套中酸性火山岩建造,主要为安山岩、流纹岩、英安岩,同时含有少量玄武安山岩,基本属于钙碱性系列。对样品的地球化学特征分析表明,K₂O ( 1. 3% ～ 5. 27%) 含量较高,全碱K₂O + Na₂O ( 43. 45% ～ 9. 97%) 含量中等,TiO₂ ( 0. 26% ～ 1. 3%) 含量较低,稀土元素总量ΣREE ( 81. 68 × 10-6 ～ 172. 89 × 10-6 ) 含量中等。球粒陨石标准化的REE 配分曲线表现为轻稀土( LREE) 相对于重稀土( HREE) 富集,其中( La /Yb) N 变化范围为5. 37 ～ 11. 73,轻重稀土分馏明显,全部样品的Eu 和大部分样品的Ce 表现为弱的负异常。大离子亲石元素( LILE) Rb、Ba、K 富集,Pb 强烈富集,高场强元素( HFSE) Nb、Ti、Ta 亏损。火山岩样品构造环境判别图解表明,孙吴-嘉荫盆地早白垩世火山岩具有活动大陆边缘特征。板块俯冲作用形成的弧后伸展环境是火山岩的形成背景。     

孙吴-嘉荫盆地东部太平林场组沉积相及烃源岩特征

上白垩统太平林场组是孙吴-嘉荫盆地油气勘探重点层位. 通过野外详细的观测描述, 对盆地东部太平林场组剖面进行了沉积学研究. 结果表明太平林场组发育的沉积相类型为湖泊相和扇三角洲相, 可进一步划分出3种沉积亚相和6种沉积微相. 应用多种有机地球化学测试方法对太平林场组剖面泥页岩岩石学和有机地球化学特征进行分析, 结果显示泥页岩矿物成分以石英为主, 属于长英质泥页岩类; 显微组分以腐泥组为主, 具有倾油性; 烃源岩为中等-好烃源岩, 有机质类型为Ⅱ1-Ⅱ2型, 处于低成熟-成熟阶段. 表明太平林场组烃源岩具有较好的生烃潜力. 研究结果可为盆地后续深入研究和油气勘探提供基础资料.     

黑龙江北部孙吴-嘉荫盆地构造特征、演化及石油地质条件

重力解释孙吴-嘉荫盆地基底埋深一般在0.1～2.5 km,基底形态具有北东走向的“三断两隆”的构造特征,自西向东称孙吴断陷、茅栏河隆起、沾河断陷、富饶隆起和嘉荫断陷.地震解释基底深度一般在0.1～6.3 km,并据之进一步划分了断陷的次级构造单元.孙吴-嘉荫盆地的形成和演化与南部的松辽盆地颇为相似,大致经历了前裂陷、断陷、坳陷和萎缩4个阶段.下白垩统淘淇河组、上白垩统永安村组和太平林场组埋藏较深,厚度较大,烃源岩达到成熟阶段,储层发育,物性较好,为油气勘探的主要目的层.对沾河断陷和嘉荫断陷油气勘探有利区做了进一步预测,确定乌拉嘎凹陷是嘉荫断陷最有利的勘探区,确定沾河向斜是沾河断陷最有利的勘探区.     

张广才岭福兴屯组的形成时代、物源及构造背景

前人对张广才岭福兴屯组研究程度较低,限制了对区域古生代构造演化的认识.福兴屯组凝灰岩锆石30个测点加权平均年龄为392±3 Ma,砂岩碎屑锆石最小一组年龄为393 Ma,指示福兴屯组形成于中泥盆世.Al₂O₃/TiO₂平均值为19.58,稀土元素球粒陨石标准化曲线具有轻稀土富集、重稀土稳定和负Eu异常特征,结合碎屑锆石年龄峰值,确定福兴屯组物源主要为晚古生代中酸性火成岩和早古生代花岗质岩.地球化学和区域火山岩特征共同揭示福兴屯组形成于伸展构造环境.松嫩-张广才岭地块和佳木斯地块晚古生代早期地层均广泛分布有489~551 Ma的碎屑锆石,暗示两地块在福兴屯组沉积之前已完成拼合,为两地块于早古生代晚期拼合提供了新的证据.      

孙吴-嘉荫盆地嘉D1井孢粉地层学研究

对孙吴一嘉荫盆地北部逊克县的嘉DI井采集的孢粉和沟鞭藻类化石进行了分析研究,划分出?个特征较明显的孢粉组合：富饶组Betulaepollenires-Schizaeoisporites-Polypodiaceaesporites组合,总体反映晚白垩世晚期Maastrichtian期的特点;太平林场组Gothanipollis-Gabionisporis-Balmeisporites组合,时代为晚白垩世Santonian—Campanian期;淘淇河组上段Hammenia-Taxodiaceaepollenites-Appendicisportes组合,时代为早白垩Aptian—Albian期;淘淇河组下段Cicatricosporites-Cyathidites-Osmundacidites组合,时代为早白垩Valanginan—Barrcmian期。这是迄今该地区据钻井实际资料所发现的较连续孢粉组合序列。     

孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组水下重力流沉积特征

本文根据露头、岩心、测井、薄片鉴定等资料,对孙吴-嘉荫盆地白垩系淘淇河组水下重力流沉积特征进行了详细的研究,认为淘淇河组水下重力流沉积规模大,为湖底扇沉积,其可进一步划分为内扇、中扇、外扇3种亚相以及主沟道、主沟道外、辫状沟道、辫状沟道间、远源浊积岩5种微相类型。内扇以水下泥石流沉积为主,中扇以液化沉积物流和浊流沉积为主,外扇发育浊积岩。根据地震剖面推断,白垩系淘淇河组时期发生的断层活动是湖底扇沉积发育的主要原因。     

鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组砂岩源区构造背景与物源分析

目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.      

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.     

酒西盆地下白垩统沉积特征及构造背景讨论

酒泉盆地位于祁连造山带北缘西部,是走廊盆地群西端的一个重要的富油气盆地,酒西盆地是酒泉盆地的次级盆地之一,下白垩统已钻获多口中、高产工业油井,显示具备优越的油气地质条件。白垩纪酒泉盆地的成因问题一直存在争议。对酒西盆地红柳峡早白垩世地层的实测剖面沉积相研究,得出当时的沉积环境具有由深湖亚相向前扇三角洲亚相、扇三角洲前缘亚相到扇三角洲平原亚相的演化序列,说明盆地发展经历了初始断陷阶段、断陷扩张阶段和坳陷阶段,是具有典型的断-坳双层结构的盆地。在结合盆地勘探认识的基础上,通过区域对比,提出白垩纪酒泉盆地与我国东部中生代陆相沉积盆地具有相似的构造背景,类比中国东部早白垩世伸展断陷盆地的成因,提出盆地的形成与演化受到太平洋板块俯冲及西伯利亚板块向南漂移的影响。     

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组物源及构造背景分析

晚三叠世龙门山前陆盆地早期的沉积物源及构造演化长期存在争议,争论的焦点主要在晚三叠世诺利期及同期沉积的须家河组下部地层。通常认为龙门山前陆盆地的西侧边界为龙门山主断裂,北川-映秀断裂,须家河组地层的地表出露范围均位于该断裂以东区域。近期的汶川科学钻探首次在北川-映秀断裂以西发现了须家河组下部地层,为龙门山前陆盆地早期的演化过程提供了新的证据。上三叠统诺利阶须家河组下部的砂岩骨架颗粒中石英、长石、岩屑的平均含量分别为43%、4%和35%,岩屑颗粒呈次棱角状,岩屑主要为弱变质的粉砂岩、泥岩,具有锆石、金红石、电气石、重晶石的重矿物组合特征,表明物源来自再旋回沉积岩。据Dickinson的三角判别图解分析,其物源区构造背景为再旋回造山带。通过微量元素和稀土元素的地球化学分析,再次确定其物源为上地壳长英质岩。龙门山前缘须家河组下部地层与松潘甘孜中—上三叠统的REE球粒陨石标准化配分模式以及碎屑锆石U-Pb年龄分布特征相似。通过与须家河组潜在物源区的综合对比分析,本文认为诺利期的须家河组具有前陆盆地的双物源特征,其物源主要来自松潘甘孜褶皱带,并有少量来自扬子板块西缘。微量和稀土元素比值特征及构造背景判别图解分析表明,诺利期龙门山前缘须家河组的沉积构造背景为大陆岛弧,沉积盆地类型应为弧后前陆盆地。结合龙门山造山带-前陆盆地系统的构造事件研究,以及本文对于须家河组下部的物源和构造背景分析,表明在卡尼末期古特提斯洋东缘出现强烈挤压,松潘甘孜东缘发生褶皱并逆冲在扬子板块西缘之上形成古岛弧,逆冲断裂为茂汶断裂,须家河组的西侧沉积范围,即前陆盆地的西侧边界为茂汶断裂。到诺利期末和瑞替期初,龙门山造山带形成,须家河组沉积范围缩至北川-映秀断裂以东,龙门山前陆盆地的西侧边界为北川-映秀断裂。     

库车盆地白垩系碎屑白云母物源区示踪与构造意义

沉积盆地碎屑岩记录了相邻造山带构造演化及隆升剥蚀的重要信息。本文对库车盆地白垩系砂岩中的白云母进行了电子探针及~(40)Ar/~(39)Ar定年分析,并与天山造山带的数据对比研究表明:库车盆地白垩系砂岩中白云母为多硅白云母,硅原子数小于西南天山蓝片岩及榴辉岩中的多硅白云母,形成时的压力低于目前保留在西南天山蓝片岩中多硅白云母;白垩系砂岩多硅白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄为396.6 Ma,与在低温高压变质带中获得的多硅白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄419~310Ma一致,表明了在白垩纪西南天山低温高压变质岩带已抬升至地表遭受剥蚀,为库车盆地提供大量的物质,也表明了在白垩纪西南天山低温高压变质岩带高度(海拔)高于其南部的哈尔克山,而现今天山地貌形态显示低温高压变质岩海拔低于哈尔克山,这可能是由于新生代天山地区差异隆升剥蚀引起的。     

鲁西隆起区晚中生代地层碎屑石榴石分析及物源区构造演化示踪

以鲁西淄博、临朐、平邑、蒙阴盆地为重点研究区,通过盆地中生界砂岩中碎屑石榴石的成分分析,探讨鲁西隆起及周边地区中生代构造演化历史。研究表明,鲁西盆地砂岩中石榴石成分在早中侏罗世和中晚侏罗世期间出现变化,暗示着物源的转变,早中侏罗世时期主要物源是鲁西隆起,中晚侏罗世时期转变为胶东地区和鲁西隆起。侏罗纪时期石榴石的物源转变显示,苏鲁苏鲁造山带可能在中晚侏罗世时期已经抬升至地表。白垩纪鲁西盆地物源主要为胶东地区,鲁西隆起的物源贡献较小,但是青山组中段和王氏组中段物源略有波动。白垩纪鲁西盆地石榴石物源显示,控制鲁西盆地沉积的主要是苏鲁造山带,古地理格架显示东高西低的特征,盆地物源的波动暗示鲁西隆起可能在早白垩世中晚期和晚白垩世中期经历过抬升。     

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.      

北黄海盆地东部坳陷侏罗纪西南物源-沉积体系与源区构造背景

物源-沉积体系是原始储层物性的主要影响因素,与源区构造背景的综合分析是油气勘探工作的基础.北黄海盆地是位于苏鲁造山带-临津江造山带北侧中朝板块上中-新生代转换伸展断陷盆地.地震和钻井资料证实东部坳陷西南部有中-上侏罗统三角洲砂体发育.岩心和测井上可识别的沉积类型包括分流河道、决口扇、河口坝和远砂坝等,地震反射结构显示出来自西南方向的沉积物进积.砂岩样品的岩矿组成显示,碎屑中存在花岗质成分和酸性火山岩成分.泥岩元素地球化学特征显示其物质成分以长英质为主,推测源区为克拉通或再旋回造山带.砂岩Dickinson图解表明,不仅存在来自克拉通或再旋回造山带的成分,而且存在火山弧造山带的成分.综合分析认为,北黄海盆地东部坳陷西南物源区为再旋回造山带,花岗质成分来自西南盆缘的基底花岗质岩石的风化,而火山岩成分可能是同期火山喷发的产物,也可能是先前火山岩的风化产物.      

上扬子盆地西缘晚白垩世物源变化及指示

对上扬子盆地西缘的上白垩统—古近系剖面开展沉积构造研究、传统重矿物分析、金红石微量元素地球化学研究。研究发现:①晚白垩世晚期,柳嘉剖面出现中酸性岩浆岩指数(ATi)升高和中低级变质岩指数(GZi)升高,宜就剖面出现中酸性岩浆岩指数(ATi)升高;柳嘉剖面富含石榴子石是与宜就剖面最大的不同。②柳嘉剖面和宜就剖面金红石母岩类型均主要为泥质变质岩,以角闪岩相/榴灰岩相为主。晚白垩世晚期,柳嘉剖面麻粒岩相达到最大,为39%,宜就剖面麻粒岩相出现最小值,达到13%,上扬子盆地西缘的麻粒岩相变化趋势的差异是物源差异的一种表现。③上扬子盆地西缘的晚白垩世物源变化揭示出松潘—甘孜褶皱带和龙门山构造带在晚白垩世晚期发生大规模快速隆升剥蚀事件。