沉积盆地物质来源综合研究

重矿物分析对于判断沉积盆的物源方向和物源区的母岩性质是有效的,但具有局限性;（１）对无重矿物或者仅能提供极少量重矿物的母岩判别力较差。（２）它不能准确判断物源区沉积物的主要运移通道。因此,进行盆地物源分析还需要重视综合研究,即（１）通过重矿物的矿物学、重矿物组合研究,判断物源区的母岩类型,推测母岩岩性演化;（２）通过沉积岩矿物成分与结构研究,判别物源区是否存在重矿物无法辨认的母岩类型和沉积物的搬运     

鄂尔多斯盆地西北部延长组中下部古物源与沉积体空间配置

为了查明鄂尔多斯盆地西北部延长组沉积体系的分布格局等问题, 以上三叠统延长组中下部为目标, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征研究、古水流测量、砂分散体系制图和古地貌恢复等方法, 对鄂尔多斯盆地西北部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究.结果表明, 研究区主要受到4个物源的影响, 古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系: 西北部的汝箕沟朵体受阿拉善古陆物源区控制, 它对研究区影响最大; 石沟驿朵体的物源来自大罗山逆冲席隆起; 东部的鄂托克旗朵体和定边朵体则受到鄂尔多斯盆地东北部物源的控制.四大物源区的母岩性质具有差异, 其中西部的阿拉善古陆物源区和大罗山逆冲席物源区的母岩以变质岩为主, 还有一定量的花岗岩和沉积岩; 而鄂尔多斯盆地东北部物源则以花岗岩和变质岩为主.沉积物源的研究有助于油气勘探的部署.      

多元统计分析在地质学中的应用——以惠州凹陷M层物源分析为例

以29口钻孔的重矿物百分含量数据来分析样本,通过Q型聚类分析、因子分析方法恢复不同物源体系的发育范围及其母岩类型,并以不同物源体系的边界范围为限定条件,结合ZTR指数及其等值线图,对珠江口盆地惠州凹陷M层物源特征进行了系统的研究。研究结果表明：研究区发育3大物源沉积区,分别为东北-北部物源沉积区、西北物源沉积区和东南物源沉积区,且各区重矿物组合特征明显,主次物源分明,整体表现为母岩类型复杂的特征。东北-北部沉积物主要母岩为酸性岩浆岩,次要母岩为变质岩和沉积岩,西北沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为酸性岩浆岩和变质岩,东南沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为变质岩。东北-北部物源区和西北物源区为远源沉积的产物,而东南物源区为近源沉积的产物。东北-北部物源区沉积物来自北方和东北方向,而西北物源区和东南物源区沉积物分别来自西北方向和东南方向。     

琼东南盆地崖城13-1气田渐新统陵三段沉积物源综合分析

物源体系分析是确定储层沉积的成因类型、空间展布与演化规律的关键问题之一,本文通过古地貌、重矿物、岩屑成分和结构与地层倾角测井等多种方法的综合分析,对琼东南盆地崖城13-1气田渐新统陵三段物源进行系统研究,确定了研究区陵三段沉积时期的物源体系主要来自北西方,碎屑沉积物以石英含量高的岩屑长石质石英砂岩与长石质石英砂岩为主,并根据重矿物组合特征分析,认为物源区母岩类型主要有酸性岩浆岩、变质岩以及再改造的沉积岩等。由于物源区距研究区距离适中,地形有一定的坡度,容易产生机械破碎的大块碎屑,故此种母岩特征是研究区陵三段辫状河三角洲砂体成因及沉积特征的内在因素。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长6时期物源状况分析

为查明鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系的分布格局等问题, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征、岩屑特征、地球化学特征和地震剖面等研究方法,对鄂尔多斯盆地南部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究。结果表明,盆地南部地区主要受到3大物源主要控制,可进一步再划分出5个次级物源,即东北、北部、西部、西南、南部。古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系,决定了盆地长6时期的沉积体系分布格局。沉积物源的研究将有助于油气勘探的部署。     

微观组分聚类分析在物源体系恢复中的应用——以民丰洼陷沙三段中亚段为例

物源分析是盆地研究的一项重要内容,在有利储层预测和油气田勘探中具有重要作用。不同物源区形成的母岩及沉积环境存在差异性,致使各物源区沉积物组分在微观特征上存在差异。选取民丰洼陷沙三中亚段沉积物特征元素比值和重矿物含量作为研究的样本,采用聚类分析方法对物源体系进行研究。首先,在对特征元素指标进行优选的基础上,通过对沉积物特征元素比值进行Q型聚类分析,精确刻画了不同物源体系的范围;其次,对沉积物重矿物含量进行R型聚类分析,恢复了不同物源区的母岩类型。研究表明：洼陷主体区主要受来自青坨子地区的永安镇三角洲和南部的东营三角洲影响。分析结果与宏观的沉积学特征一致,证明该方法可以有效地判断沉积物的物源方向。     

鄂尔多斯盆地延长组长7沉积期物源分析及母岩类型研究

通过对鄂尔多斯盆地延长组长7砂岩的类型、轻重矿物特征、重矿物聚类分析及泥岩的地化特征研究,并结合盆地周边源区露头剖面的岩性组合资料,讨论了长7沉积期的物源方向,恢复各源区母岩性质。经研究表明:鄂尔多斯盆地长7沉积期存在五个方向物源,东北、西南为主要的物源方向,西北、南部作为次要物源方向;其中东北源区母岩以中基性岩浆岩、高级变质岩为主,西南源区母岩以白云岩、浅变质岩为主,西北源区母岩以沉积岩为主,浅变质岩次之,南部源区母岩以含灰岩、碎屑岩为主,浅变质岩次之;另外经讨论证实西部存在局限的物源供给区,母岩主要为白云岩。     

重矿物资料在沉积物物源分析中的应用——以涠西南凹陷古近系流三段下亚段为例

重矿物资料在沉积物物源分析中被广泛的应用。采用聚类分析的数学统计方法,将重矿物资料在垂向上分出不同的沉积期次,得出表征不同母岩区的重矿物组合类型,进而在整个研究区对比划分物源体系并结合ZTR等值线图研究各沉积期次物源方向。由此涠西南凹陷古近系流三段下亚段可划分为四大物源体系,分别为北西物源体系,南西物源体系,北东物源体...     

重矿物聚类分析在物源分析及地层对比中的应用——以东海陆架盆地西湖凹陷平湖地区为例

摘要：通过对重矿物进行Ｒ型、Ｑ型聚类分析,结合沉积学及砂岩矿物成分的研究,认为西湖凹陷平湖区第三系沉积物陆源区母岩类型共３类。其中由重矿物组合反映的母岩包括变质岩和火成岩共２类５型。在平面分布上,平湖地区南、北母岩类型有差别：南部以中性、中酸性火成岩为主,而北部既有各类变质岩又有中基性、酸性火成岩;在纵向演化上,南北也存在较大的差异,表现为充填过程中由于物源变化而反映的不同类型重矿物组合的交替变化。第三系沉积充填过程中物源供应总体方向由西而东,可进一步分为南部古渔山凸起和中北部古海礁凸起物源区。反映物源区或母岩性质变化的Ｑ型聚类分析,作为地层划分与对比的一种辅助方法在实际工作中具有一定的使用价值。     

鄂尔多斯盆地子长油田杨家园则探区长6物源分析

通过对鄂尔多斯盆地东北部子长油田杨家园则探区延长组长6砂岩的骨架矿物、重矿物、阴极发光、泥岩的稀土元素特征等的研究,并结合盆地东北缘典型露头剖面的古水流方向实测,分析了长6沉积期的古水流与主要物源方向,探讨了源区母岩性质。结果表明,研究区长6沉积期的古水流与主要物源方向来自北东方向。源区母岩以变质岩为主,其次少量火成岩。该研究结果对鄂尔多斯盆地东北部延长组砂体时空展布分析、有利油气聚集区带预测以及对研究区下一步的油气勘探部署都具有重要的理论意义和实际参考价值。     

黄骅坳陷新近系馆陶组重矿物特征及物源区意义

黄骅坳陷馆陶组发育一套以辫状河沉积为主的沉积体系,储集物性较好,是研究区内的重要储油层。整个黄骅坳陷新近系物源研究还处于空白状态。本文重点利用统计学中的Q型聚类及R型聚类的方法对重矿物含量特征进行分析,划分出不同的重矿物组合区及相应的母岩类型。研究结果表明:根据重矿物含量特征可划分出A—D 4个不同的重矿物组合区,其中A、B、C区的母岩类型与周围燕山、沧县、埕宁3个古隆起的岩石类型能很好对应,重矿物稳定系数所揭示的物源方向也与3个古隆起位置相吻合;D区与前3个分异性很大,且重矿物稳定系数极高,应为远源搬运的沉积物,远于周围的古隆起,可能与古黄河沉积物有关。     

重矿物在沉积物源分析中的应用 ——以内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

分析旧司阶—吴家坪阶额济纳旗及其邻区主要地层中的碎屑岩重矿物组合特征,结合区域地质特征、碎屑岩岩石学特征、碎屑锆石测年资料、古水流方向、沉积体系特征等,阐述了石炭系—二叠系沉积物的物源体系。重矿物组合特征显示,研究区北部黑鹰山-额济纳旗坳陷和南部的柳园-芒汗超克坳陷的碎屑岩重矿物组合类型和含量都有差异,指示它们来自不同的物源区;碎屑锆石测年资料显示,绿园-拐子湖凹陷的埋汗哈达剖面埋汗哈达组碎屑锆石的年龄可分为2类：436Ma±13Ma和1467Ma±110Ma,古水流方向也显示有北部物源区存在,说明沉积物源受敦煌－阿拉善－狼山古陆和马鬃山-拐子湖隆起带的双重作用;北部坳陷沉积物源来自马鬃山-拐子湖隆起带。     

福山凹陷流沙港期源区构造环境、母岩类型及演化

通过对福山凹陷流沙港组砂岩碎屑组成及Dickinson三角图解分析,揭示了源区主要为稳定成熟陆块的混合造山带,火山弧造山带、碰撞缝合线及褶皱—逆掩带也有一定的贡献,与海南岛以外来峰的方式逆冲—推覆在不同岩片之上形成的岩片叠置堆垛系统的构造背景相吻合。利用Q型和R型聚类划分出源区及不同源区的重矿物组合,结合重矿物含量、形态、构造、岩屑成分及石英阴极发光特征等,认为源区母岩存在10类岩性组合。根据ZTR指数变化趋势及重矿物组合,研究区主要发育云龙凸起和海南隆起两个物源,海南隆起可划分多文—龙波及澄迈两个相对独立的物源。流三段沉积时,美台、花场及白莲地区分别接受来自多文—龙波、迈澄及云龙凸起沉积物,母岩主要为中酸性岩浆岩及变质岩,迈澄源区母岩缺乏变质岩;流二段沉积时,花东及白莲地区接受来自云龙凸起沉积物,母岩为中酸性岩浆岩及沉积岩;流一段沉积时,H7-2井区至永安一带主要由迈澄提供物源,母岩为中酸性岩浆岩、沉积岩及变质岩,H8井区受到澄迈、云龙凸起物源共同影响。     

福建闽江和九龙江现代沉积物重矿物特征及其物源意义*

通过对闽江和九龙江沿岸沉积物中重矿物的分析,发现重矿物组合与源区岩石具有极好的相关性。两条河流流域重矿物组合为不透明铁矿类—绿帘石—锆石—电气石—角闪石,特征矿物为绿帘石,含量高达原生透明重矿物比重的70%,其成因除与高级变质岩有关外,还与中酸性岩浆岩及其与围岩接触蚀变发生的绿帘石化有关。从重矿物组合、重矿物特征指数以及与锆石年龄谱系的比对分析发现,闽江流域重矿物源自闽西北武夷山前寒武纪的变质岩、闽东广泛出露的燕山期岩浆岩和接触变质岩,而九龙江流域重矿物源自闽西南的印支—燕山期花岗岩。闽江上游沉积物重矿物以源自高级变质岩的重矿物为特征,中下游由上游来源的重矿物和下游酸性岩浆岩及接触变质岩形成的重矿物共同构成;九龙江以印支—燕山期花岗岩中的副矿物组合为特征。研究结果显示,对于中小流域面积的河流,由于搬运距离有限,重矿物组合保存的源岩信息量大,可作为研究流域内构造演化和源汇对比的重要手段。     

长江水系沉积物碎屑矿物组成及其示踪意义

长江碎屑矿物组成研究表明,轻矿物以石英、长石和岩屑为主,不同支流轻矿物组成特征不同,成熟度指数平均是2.0,一般干流高于支流,成熟度随沉积物搬运距离增加而增大。QFL及QtFL三角图解显示长江沉积物主要来自再旋回造山带物源区,流域风化剥蚀速度较快,不同支流物质汇入干流,使得干流轻矿物组成复杂多变而难以和支流区别。重矿物含量从长江上游至下游呈递减趋势,其主要组合是磁铁矿-普通角闪石-普通辉石-石榴子石-绿帘石-褐铁矿-钛铁矿。红柱石和磷灰石是金沙江沉积物的特征矿物组合;蓝晶石是岷江流域的特征矿物;涪江的特征矿物是榍石;汉江的特征矿物组合是磷灰石、紫苏辉石和硅镁石;锆石是湘江的特征矿物。不同流域的特征矿物指示其源岩性质。上游的雅砻江、大渡河以及岷江等支流沉积物对中、下游干流沉积物的贡献较弱。涪陵以上长江流域风化作用强烈,母岩主要是沉积岩类(碎屑岩、泥岩);其下流域沉积物中近源弱风化物质明显增加,其源岩类型体现为岩浆岩和变质岩类;而金沙江攀枝花地区及湘江、沅江沉积物则更多来自流域内广泛分布的大片变质岩类。     

广东省海岸表层沉积物的重矿物特征及其与沉积环境的关系

广东省海岸表层沉积物中的重矿物近40种。含量较高的有钛铁矿、赤矿铁、磁铁矿、话石、电气石、黑云母和普通角闪石等。自生矿物主要为硬石膏、自然铜、黄铁矿及菱铁矿。这些矿物来自附近的母岩。根据物源性质不同,可将不同岸段重矿物区分为陆源矿物组合、近源-自生矿物组合和近源矿物组合三种:除物源控制外,重矿物含量、种类、形态特征及其在平面上的分布主要受沉积环境影响。据此,可将重矿物分布类型划分为河口型、海湾型和海岛型三类,且与上述不同矿物组合性质相对应。     

重矿物在沉积物源分析中的应用——以内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

分析旧司阶—吴家坪阶额济纳旗及其邻区主要地层中的碎屑岩重矿物组合特征,结合区域地质特征、碎屑岩岩石学特征、碎屑锆石测年资料、古水流方向、沉积体系特征等,阐述了石炭系—二叠系沉积物的物源体系。重矿物组合特征显示,研究区北部黑鹰山-额济纳旗坳陷和南部的柳园-芒汗超克坳陷的碎屑岩重矿物组合类型和含量都有差异,指示它们来自不同的物源区;碎屑锆石测年资料显示,绿园-拐子湖凹陷的埋汗哈达剖面埋汗哈达组碎屑锆石的年龄可分为2类：436Ma±13Ma和1467Ma±110Ma,古水流方向也显示有北部物源区存在,说明沉积物源受敦煌-阿拉善-狼山古陆和马鬃山-拐子湖隆起带的双重作用;北部坳陷沉积物源来自马鬃山-拐子湖隆起带。     

Hydraulic sorting and mineral fertility bias in detrital geochronology

Detrital geochronology studies require a careful quantification of hydraulic sorting effects and of the variable abundance (fertility) of datable minerals in different parent rocks. Because the physical processes of settling and selective entrainment are well known, their effects in sediments can be easily detected and modeled mathematically. By contrast, mineral fertility in parent rocks depends on their full geological history. As a consequence, the relationships between bedrock geology and mineral fertility are hardly predictable, and a direct measurement of this latter parameter is thus required. In this review article, we describe the basic principles of hydraulic sorting, and illustrate a quantitative approach for mineral fertility determination that applies these basic principles to the analysis of modern sediments. Its application to the European Alps shows that apatite and zircon fertility values may range over three orders of magnitude. Variable mineral fertility in parent rocks thus represents, by far, the largest source of bias in detrital geochronology studies. Our study highlights an evident relationship between bedrock geology and mineral fertility, which confirms that the mineral concentration in modern sediments, in the lack of hydraulic sorting effects, is a good proxy of the mineral abundance in bedrock. Mineral fertility maps of the European Alps unravel that metamorphic and plutonic rocks generally have higher apatite and zircon fertility values than sedimentary rocks, but major variations are also observed between different tectonic units within the same paleogeographic domain. The impact of mineral fertility in detrital studies is eventually illustrated with examples from the Alpine region, based on alternative sampling strategies (i.e., the confluence sampling and the along-trunk sampling approaches). We show that geological interpretations are strongly improved when mineral fertility is properly taken into account, not only in modern settings, but also in ancient sedimentary successions.     

莺歌海盆地东北部邻区7条主要入海河流重砂矿物特征及其地质意义

海南岛西部（琼西）是莺歌海盆地东北部的主要物质来源之一。本文对琼西7条主要河流入海口的现代河砂进行了重矿物含量、重矿物组合以及相关特征指数等分析,发现其重矿物含量、磨圆度、组合以及相关重矿物指数从北到南明显不同,反映出碎屑物质搬运距离和源区岩性也明显不同。北部珠碧江重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、绿帘石和透闪石为主,磨圆度较差,反映物源主要为近距离的酸性至基性-超基性岩浆岩和变质岩;昌化江重矿物以钛铁矿、磁铁矿、锆石和榍石为主,磨圆比较好,物源可能主要为远距离的酸性和基性岩浆岩;中部北黎河和通天河重矿物以钛铁矿、电气石、锆石、石榴石和透闪石为主,基本没有磨圆,物源主要来自近源区,为未经远距离搬运的变质岩、酸性岩浆岩和基性火山岩;感恩河重矿物以磨圆度差的锆石、钛铁矿、榍石、电气石和褐铁矿等稳定-极稳定重矿物为主,反映源区主要为近距离搬运的岩浆岩;南部望楼河和宁远河重矿物以钛铁矿、磁铁矿、褐铁矿和绿帘石等稳定-不稳定矿物为主,反映的母岩主要为酸性岩浆岩、变质岩和中-基性岩浆岩。这些主要河流入海口的重矿物特征存在明显差异,这与其发源地、流经区域以及流经区域所发育的岩石类型相一致。通过研究琼西地区从北到南不同流域的重矿物组合体系,有助于开展莺歌海盆地源汇对比分析,建立不同区域油气储层碎屑物质来源的识别标志,对该盆地天然气储层物源识别具有重要的地质意义。