新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组湖相白云岩成因*

新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组发育湖泊背景下的白云岩、灰岩、黑色泥岩、页岩及碎屑岩的互层沉积。白云岩主要有两类：一类为粉—泥晶白云岩,主要由含量约70％的泥晶白云石和含量约30％的粉晶白云石构成,白云石有序度为0.48,扫描电镜下主要有菱形、他形、球状和管状4种微形态,自形程度较好的菱形晶体多为含铁白云石;另一类为方沸钾长白云岩,主要由晶粒为0.08～0.35mm的细粒方沸石、泥晶钾长石（透长石）、泥晶白云石和铁白云石构成,个别为粗晶白云石,白云石有序度0.58。与粉—泥晶白云岩中的白云石相比,方沸钾长白云岩中的白云石以高的铁、锰含量为特征,扫描电镜下多为半自形的菱形晶体。两类白云岩中白云石的有序度均较低,且均为富Sr白云石,内部均缺乏次生交代证据。通过对两类白云岩成分、微量元素及稳定同位素的差异性分析,认为尽管两类白云岩都形成于浅—半深湖相强还原沉积环境,但是它们的形成机制有所不同,粉—泥晶白云岩具有原生沉淀白云石的特征,其中球状及管状的白云石可能与微生物吸附作用有关,而他形及菱形的白云石为直接沉淀的原生白云石;另一类方沸钾长白云岩中的白云石及铁白云石可能与湖底热泉的喷流沉积作用有关。     

回流渗透模式白云岩研究历史与进展*

回流渗透白云岩化是一类重要的白云岩化模式,其应用广泛,成岩储集性良好,具有重要的研究意义。近年来,国内外对回流渗透模式白云岩的研究不断深入,取得了许多新的进展。作者从回流渗透模式的研究历史出发,详细讨论了其发展和应用现状,总结了该模式下白云岩的Mg来源、水文模式和沉积岩石学特征,并着重讨论了中等盐度下的回流渗透白云岩化等新的研究和应用,指出大规模的回流渗透白云岩化作用可在中等盐度的条件下形成,其强度往往受控于海平面变化。     

塔里木盆地东部地区寒武系白云岩成因类型*

塔里木盆地东部地区（简称塔东地区）寒武系白云岩主要有泥-粉晶白云岩、细晶白云岩和中-粗晶白云岩。通过岩石学特征、有序度、碳氧同位素、锶同位素比值、阴极发光和微量元素等分析,认为该地区有4种成因的白云岩,即深水回流准同生白云岩、潮坪蒸发泵准同生白云岩、回流渗透白云岩以及深埋藏白云岩。不同类型的白云岩,其岩性及地球化学特征不同。深水回流准同生白云岩为泥-粉晶白云岩,分布在塔东盆地中,是附近的碳酸盐岩台地上蒸发浓缩形成的咸化海水在重力作用下沿海底回流到深水盆地中并使刚沉积不久的灰泥发生白云化而形成的。潮坪蒸发泵准同生白云岩亦为泥-粉晶白云岩,形成于台地潮坪环境。回流渗透白云岩为细晶白云岩,发育于潮坪准同生白云岩和蒸发岩之下。深埋藏白云岩为中-粗晶白云岩,是石灰岩在地下深处由循环流动的富含Mg²⁺、Ca²⁺的地层水白云化形成的,Mg²⁺、Ca²⁺主要来自于已经存在的白云岩的溶蚀,而非来自页岩压实排替出来的地层水。     

塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因*

下奥陶统白云岩是塔里木盆地最现实的重点勘探领域。文中在分析塔里木盆地早奥陶世构造、沉积及古气候等地质背景的基础上,以前人对白云岩的结构分类为基础,从白云岩发育产状出发,将塔里木盆地下奥陶统白云岩划分为灰岩中零散白云石、灰岩中斑状白云石、层状白云岩和沿断裂分布白云岩4类,白云石含量层位上自下而上具有总体减少的趋势。各类白云岩在岩石学特征和发育分布上具有较为明显的差异,局部可重叠出现。灰岩中零散白云石和斑状白云石的岩石学和地球化学及发育分布特征均反映其主要由浅埋藏白云石化作用形成;层状白云岩和沿断裂分布白云岩形成于中深埋藏白云石化作用;各类白云岩的产状特征差异受控于沉积期海平面变化、海水性质及埋藏条件等因素。沿断裂分布白云岩的形成和分布与断裂密切相关,是重要的储集岩石类型。白云岩储集层的形成主要是后期改造的结果,埋藏白云石化作用并未对大规模白云岩储集层的形成起到建设性作用,伴生或后期流体再运移导致的溶蚀作用为其主要成因。     

内蒙古二连盆地白音查干凹陷下白垩统湖相白云岩成因*

早白垩世,白音查干凹陷处于强裂陷伸展环境,并具有高地热异常。在此背景下,该凹陷发育一套仅限于深湖—半深湖相的、富含铁白云石、钠沸石和泥级长石（钠长石、钾长石）等特殊矿物成分的白云岩。该套湖相白云岩受北东向同沉积断裂控制,主要分布于凹陷北部陡坡带和湖盆中央断裂带的下降盘处,沿断裂呈线性展布。白云岩中的白云石多以铁白云石为主,并与钠沸石、长石、重晶石、水镁铁石等低温热液矿物共生,其结构可分为泥晶结构、微晶结构和中—细晶斑块状结构（多元矿物组合）3种。此外,白云岩的岩石组构还具有明显热水沉积特征,包括纹层状构造、热水碎屑结构、星散状构造、同生塑性变形、网脉状构造。综合以上初步分析,认为研究区湖相白云岩为深部热液参与并发生沉积作用形成的,即热水沉积白云岩。     

青藏高原北缘哈拉湖近800年来 湖泊沉积及其环境意义*

文章以青藏高原北缘高山祁连山湖泊——哈拉湖作为研究对象,利用放射性核素²¹⁰ Pb和¹³⁷ Cs测年资料,通过对此高海拔湖泊沉积碳酸盐氧碳同位素、碳酸盐含量、总有机碳含量、磁化率等环境代用指标的分析,揭示了这一地区近800年来的气候环境变化过程。分析表明哈拉湖记录的气候环境变化经历了3个阶段:1206~1700A.D.环境较为寒冷、湿润,并有持续变湿的趋势;1700~1920A.D.环境由冷湿的状况趋向温暖干旱,1771年之后,环境保持相对稳定;1920~2002A.D.是自1206年以来最为温暖干旱的阶段。     

塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩储集特征与白云岩成因探讨*

塔里木盆地油气资源丰富,在寒武—奥陶系碳酸盐岩中发育有优质储集层。在野外地质观察、岩心观察与分析、常规薄片和铸体薄片观察鉴定基础上,详细研究了塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩的储集特征,划分了储集空间类型,并对不同储集空间形成与演化做了初步分析。碳酸盐岩储集层的储集空间可分为孔、洞、缝3大类,进一步又划分为粒内孔、粒间孔、晶间孔、铸模孔、生物格架孔、孔洞、洞穴、构造缝、压实压溶缝和溶蚀缝10小类。溶洞与裂缝为最有效的储集空间。碳酸盐岩的原始储集空间经历了多期成岩作用改造,另外后期构造活动也提供了大量裂隙通道,有效储集空间绝大部分为次生成因,溶蚀作用很大程度上改善了储集性能。碳酸盐岩储集层分为裂缝—孔隙型、裂缝—孔洞型和裂缝型,其中裂缝—孔洞型为最有效的储集层。在寒武系和下奥陶统发育了不同成因的白云岩：寒武系白云岩主要形成于蒸发潮坪/潟湖有关的潮上和潮间带,属于准同生期产物;下奥陶统白云岩主要属于回流渗透/混合水白云岩化产物,另外在下奥陶统礁滩石灰岩部分白云岩化,属于交代白云岩化产物。在盆地深部奥陶系中同时发育有交代成因白云岩,属于晚期埋藏白云岩化产物。     

塔东北库鲁克塔格地区中上寒武统白云岩类型与孔隙演化*

对塔东北库鲁克塔格隆起的乌孜里塔格剖面中上寒武统白云岩的岩石学、成岩作用、裂隙—孔隙发育与充填等特征研究认为：可划分为有序度逐渐增加的粉晶白云岩、粉细晶白云岩、中细晶白云岩和中粗晶白云岩及晶洞中的中粗晶、巨晶和鞍形白云石等4种类型;分别对应于早期准同生—浅埋、中浅埋藏、中等埋藏和构造断裂—热液（热卤水）作用4期的成岩阶段;其中,沿走滑断裂—裂隙带、呈不规则的“侵入体” 具有斑点状、条纹—条带、雁行状—斑马、角砾状和不规则状结构的中粗晶、粗晶、巨晶（部分为鞍形）白云岩（石）,一般不发光或呈昏暗的暗红色,具有与加拿大西部盆地典型的热液白云岩相似的特征;中上寒武统白云岩存在4～5期构造裂隙和3期以上的充填作用;热液白云岩中以晶间孔、晶间溶孔（洞）、裂隙及沿裂隙的扩溶孔洞为主,主要有二世代的白云石和方解石和少量沥青、石英、微量硬石膏和重晶石等多期充填作用。与西加盆地寒武系部分或全部交代充填缝洞及角砾构造、受来自落基山造山带的晚白垩世至古近系拉腊米（Laramide）构造的被排驱的热液流体交代形成的典型热液白云岩稍有不同,海西晚期（晚二叠世）及燕山—喜马拉雅期（晚白垩世—第四纪）沿挤压—走滑断裂排驱的地层热卤水循环—扩散与交代作用可能是本区热液白云岩的主要成因,储集空间主要由中、晚期构造断裂—裂隙（溶蚀）所致,但不排除成岩早期埋藏或晚期大气水作用对其影响。     

黔东铜仁地区寒武系热液白云岩特征及其成矿意义*

黔东铜仁地区寒武系清虚洞组和娄山关组中分布有多处热液白云岩,其形态包括块状、透镜状、角砾状等。通过露头及薄片观察、流体包裹体温度测定、稀土元素和锶同位素分析,笔者探讨了研究区不同类型热液白云岩的形成机制、热液性质与来源及其与铅锌成矿作用的关系。结果表明: (1)热液白云岩由中粗晶-巨晶鞍状白云石组成,形成温度为96~223 ℃,平均为155.86 ℃;盐度为8.28~16.15 wt% NaCl,平均为12.30wt% NaCl;具有轻稀土富集和Ce负异常特征,LREE/HREE为16.51,δCe为0.79, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.708662。(2)块状和透镜状热液白云岩形成于交代作用较完全的环境,角砾状热液白云岩可能形成于水力破裂作用;白云石化流体可能来自包括震旦系碳酸盐岩在内的下伏地层,断层和裂缝为其运移通道。(3)白云石化流体与区域铅锌成矿流体温度、盐度和地球化学特征相近,来源相同或相似;热液白云岩中含有少量成矿物质,应形成于铅锌主成矿期前后。     

黄河中下游焦作区段现代边滩沉积中的生物遗迹*

沉积物中的生物遗迹记录是生物与环境相互作用的结果,是沉积环境、气候及生态环境的良好指示标志。文中主要研究了黄河中下游焦作区段现代边滩沉积物中的生物遗迹及其造迹者的组成与分布特点,即：（1）近岸边滩：几乎无植被,以层面上的生物觅食迹为主,其造迹生物主要有鸟类、长泥甲虫（鞘翅目长泥甲科）和隐翅虫（鞘翅目隐翅虫科）等;（2）远岸边滩：有大量植物根出现,大多数生物遗迹是层内U形、Y形和W形潜穴以及层面上的F形、Y形爬行迹和觅食迹,其主要造迹生物为蝼蛄（直翅目蝼蛄科）、蟋蟀、狼蛛和蠕虫类等;（3）泛滥平原：出现大量植物根,以层内J形、漏斗形等的生物居住迹和进食迹为主,主要造迹生物为蝼蛄、蟋蟀、田鼠、蚁狮和狼蛛等。基于沉积物粒度分析、总有机碳测定、菌落平板计数法等手段分析得知,研究区现代生物遗迹的深度随沉积物中微生物群落数量的增加及植物根长度的增长而增加,而丰度和分异度随沉积物粒度的递减及总有机碳含量的增加而增大。该成果一方面能为研究区黄河边滩上生物成因的沉积构造提供新资料,另一方面也能为地史时期河流沉积环境的研究乃至古地理、古生态环境重建提供生物遗迹学方面的科学依据。     

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组湖相白云岩特征及成因*

渤海湾盆地塘沽地区古近系沙河街组三段沉积早期为半封闭的湖湾沉积环境,底部发育一套白云岩储集层,其产出受区域内北东向古潜山基底断裂控制,沿古潜山两侧发育,分布面积较大,累计厚度可达100多米。系统的岩石学、矿物学和地球化学特征研究表明,该套白云岩常与泥岩互层产出,白云石主要为铁白云石和含铁白云石,普通显微镜下呈微晶状,扫描电镜下可见菱面体状晶型;X射线衍射分析表明其形成于准同生期,是快速结晶的产物;碳氧同位素分析及稀土元素分析显示,这类微晶白云岩形成于较为封闭的高盐度蒸发环境中,具统一的流体来源和相同成因机理。基于上述研究成果,认为塘沽地区沙河街组三段微晶白云岩的形成主要经历了准同生期回流渗透作用和成岩期埋藏环境下类质同象交代作用两个阶段。     

河海交互作用沉积与平原地貌发育*

河流是搬运陆源泥沙的主要动力,对相邻的海岸海洋沉积动力有巨大影响。中国河流汇入海洋中的泥沙曾占全球入海泥沙的10 ％ ,现代中国边缘海大陆架在晚更新世时曾是海岸平原,河-海交互作用是形成海岸平原与浅海输积泥沙的主要因素。本文选择5个不同类型的河流展示其不同的泥沙运动与河口沉积的特性以及对相邻陆架之影响,包括: 1)强潮型动力的鸭绿江河口湾,形成从陆向海与从海向陆的双向水流交汇沉积,海岸形成潮流脊体系。 2)季风波浪为主导动力的滦河口,以泥沙的横向运动为主,形成沙坝环绕的双重海岸,沉积粒径自海向陆减小; 沿岸浪流携运泥沙向河口两侧分布,使沙坝具有沙咀状的复合特点。 3)弱潮型、多沙的黄河口,径流于两侧堆积指状沙咀,沙咀下风侧形成粉砂粘土淤泥湾,沿岸流携运泥沙向渤海湾延伸为淤泥舌。 4)径流与沿岸流组合作用的沉积模式,以长江口为代表,泥沙沿岸向南输运为主导,向海岸与向内陆架构成颗粒变细的带状沉积,外陆架出露残留砂。 5)充填河口湾的三角洲,以珠江为代表,河流分汊与会潮点泥沙堆积,悬移质扩散至湾外,被沿岸流携带沿海岸向SW运移,外陆架为残留砂沉积。20世纪80年代以来,上述河流均受到人为活动的改造影响,河流自然过程与河海交互作用效应均发生改变。本文主要以滦河三角洲为例阐述河-海交互作用与平原的地貌特征。     

渤海湾西岸晚更新世沉积的差异性特征*

位于渤海湾西岸黄骅坳陷的次级构造单元歧口凹陷的BQ1孔,深95.6m;位于相邻次级凸起单元北大港潜山构造带的BQ2孔,深32.8m。两孔相距约18km。对岩性、古生物(有孔虫、介形虫和软体动物)、测年(OSL和AMS ¹⁴ C)和古地磁等基础数据的研究表明,两孔中可资对比的晚更新世海相层和陆相层具明显的差异性空间分布特征。其中,晚更新世60~35kaB.P.的第2海相层(Ⅱ海)在凹陷区BQ1孔厚约10.7m、在凸起区BQ2孔厚5.7m;BQ1孔该海相层顶、底板埋深分别比BQ2孔低约11.5m和16.5m。其他相同层位,同样表现出类似的空间位置(厚度、埋深)的差异。进入全新世,两孔第1海相层(Ⅰ海)的底板位于相同埋深,暗示至此差异性沉积过程趋于平缓,两孔所在地区在相对平稳的构造与沉积背景下开始了全新世滨海平原的近现代造陆过程。     

潮滩沉积记录正演模拟初探*

以江苏中部海岸潮滩沉积为原型,提出了获取潮滩沉积记录中沉积层保存潜力信息的正演模拟方法。模拟结果显示,在沉积物供应恒定的条件下,随着潮滩的不断淤长,岸线淤进速率逐渐减小,潮滩滩面的沉积速率逐渐降低,而潮滩层序中的泥质沉积的厚度向海逐渐增厚。沉积层保存潜力的计算结果显示,潮滩上保存潜力在高潮位附近和潮下带的较低部位为最高,可达80 ％ 以上,潮间带下部存在着低值区,保存潜力低于20 ％ ,与前人在潮间带进行的现场观测结果相近。对研究方法经进一步细化(如考虑滩面坡度和粒度分布变化、波浪和风暴潮作用、潮沟摆动等因素),并与反演方法相结合,可望更好地解释沉积记录中的环境演化信息。     

基于大样本14 C测年资料的 华北平原沉积速率研究*

华北平原是我国研究程度较高的地区,历年来积累了大量的¹⁴ C测年资料。从这些资料中尽可能地提取沉积速率的信息,并进而研究华北平原沉积速率的变化及其与流域自然和人文环境变化之间的关系,是一个有重要意义的问题。利用华北平原456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料,计算出了各个样品所在层位沉积以来的平均沉积速率(R_T),以此来近似反映各地点的平原沉积速率,并据此建立了R_T随时间的变化关系。从古至今, R_T有明显的增大趋势。以点群的上包线反映各时代的平原最大沉积速率,该指标可以反映华北平原的主体即黄河下游冲积平原的沉积速率。发现了最大平均沉积速率随时间变化过程中的4个突变点,分别为10000aB.P. , 5000aB.P. , 3000aB.P. 和1400aB.P. 。4个突变点将上包线分成5条折线,由此可以将近4万年以来的变化分成5个阶段。从古至今,5条折线的斜率增大,反映了平原沉积的加速过程; 并对4个突变点的成因进行了解释。阶段1,阶段2和阶段3沉积速率的加速是由自然原因造成的; 阶段4和阶段5沉积速率的加速则是由自然和人为原因共同造成的。从456个地点的¹⁴ C年龄与样品埋深资料中提取了距今4万年以来华北平原的平均沉积速率的信息,计算出平均沉积速率为0.9mm/a。按此求出,近4万年以来华北平原的沉积总厚度为36m。     

深层—超深层白云岩储集层: 机遇与挑战*

深层—超深层白云岩储集层是未来油气勘探的重要领域和目标,是潜在的优质油气储集体或储集层。查明白云岩的成因、孔隙发育与保存机理以及流体性质与演化路径,建立符合实际地质状况的储集层地质模型,对于预测深层—超深层白云岩储集层的分布规律是非常重要的。疏理了白云岩成因的几个核心问题的现状与发展趋势,指出了白云石化作用模式的演变过程和发展方向,提出了建立深层—超深层白云岩多阶段动态演化模式应考虑的问题。中国三大克拉通盆地(四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地)深层—超深层赋存丰富的白云岩,并且已经有一些重要的油气发现,为开展深层—超深层白云岩油气勘探提供了好的机遇,但深埋藏、多期构造改造、叠加和复杂的流体演化历史也是此项研究重要的挑战。     

矿产沉积学:一个新的交叉学科方向*

矿产沉积学是一个沉积学与矿床学交叉而形成的新的学科方向。矿产沉积学属于应用基础学科,主要任务是应用沉积学(沉积动力学、流体动力学、物理化学、微生物沉积学等)的基本原理,探讨成矿元素的迁移—聚集机理和成矿颗粒的风化—搬运—沉积过程,从而恢复沉积矿产的古环境(沉积环境、古盐度、古碱度、古氧化还原条件)和形成背景(沉积盆地、古地理、古气候等),最终目的是确定矿床成因、成矿规律,建立成矿模式和找矿模型,进行成矿预测,为沉积矿产的找矿勘探提供科学依据。同时将成矿事件与重大地质事件相结合,揭示重大地质事件与成矿事件的耦合关系。     

扬子地台北缘寒武纪同沉积断裂控制的斜坡沉积特征*

通过对扬子地台北缘寒武系剖面实测以及前人资料的综合分析,研究了同沉积断裂控制的斜坡沉积特征。斜坡区岩石类型丰富,包括砾屑石灰岩、灰泥石灰岩、硅岩和页岩等,沉积构造丰富,沉积厚度远大于台地区以及深海盆地区。断裂带在宏观上控制了扬子地台北缘寒武纪古地理分区,台地区、斜坡-深海盆地区的古地理位置在寒武纪的不同地质时期基本保持不变。寒武纪持续拉伸的构造环境造成斜坡区持续下降拗陷,从而为沉积物的堆积提供了足够大的可容空间,同时来自台地区的沉积物补给充足,导致了斜坡区相对于台地区以及深海盆地区而言具有巨厚的沉积层。     

胶州湾沉积速率:多种分析方法的对比*

根据胶州湾内外海域采集的柱状岩芯样品的 ²¹⁰ Pb测试,结合物源分析方法,计算了1952年以来胶州湾的沉积物收支状况和胶州湾区域的平均沉积速率。结果表明,胶州湾百年尺度的沉积速率较高,达到了10⁰mm/a量级(7.43mm/a),沉积通量为10^-3g/mm²a量级(7.39×10^-3g/mm²a),而胶州湾外邻近海区沉积速率略低(4.46mm/a)。这与其他学者获得的海图地形对比法的结果大致相当。与胶州湾内钻孔岩芯的¹⁴ C测年对比表明,万年尺度的沉积速率为10^-1mm/a量级(0.25~0.92mm/a),比百年尺度的沉积速率约小一个数量级。分析结果表明,沉积体系的演化过程使沉积速率随时空尺度的不同而产生差异,这是导致不同分析方法所获结果之间存在复杂关系的主要因素。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区石炭系混合沉积研究*

通过岩心、薄片观察,从岩石学特征入手,结合测井资料,对塔里木盆地巴楚—麦盖提地区石炭系的陆源碎屑—碳酸盐混积岩和混积层系进行了研究。根据混积强度将混积岩划分为混积型碎屑岩、混积型碳酸盐岩和高度混积岩。巴楚组下泥岩段和中泥岩段发育混积型碎屑岩,巴楚组生屑灰岩段、中泥岩段和小海子组发育混积型碳酸盐岩,卡拉沙依组上泥岩段、巴楚组下泥岩段及巴什托局部地区的中泥岩段发育高度混积岩。高度混积岩出现在海退期沉积的碎屑岩段,代表了陆源碎屑—碳酸盐强烈混合的过渡性沉积环境。研究区石炭系可识别出4个三级层序,混积层系主要发育在海侵体系域早期和高位体系域晚期,以间断混合和相缘混合为主。研究认为混积强度是评价混合沉积环境性质的主要参数,并将其划分为4级。下泥岩段存在混积强度达3级以上的混积界面,能用于地层对比。最后,结合混合沉积特征讨论了构造运动和海平面变化对研究区石炭系层序组以上的混合沉积的控制作用。