四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期岩相古地理特征及其地球动力学机制探讨

通过对野外露头剖面、岩心、钻测井资料与区域地震大剖面资料的综合分析,以岩石地层划分中的段为研究单元,编制了四川盆地栖霞期—茅口期6张岩相古地理图,详细剖析了岩相古地理特征及其时空演化,并系统讨论了其地球动力学机制。研究表明,四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期总体为一套碳酸盐岩台地沉积,古地理格局总体上表现为西南高、北东低,由西南向北东依次发育局限台地相、开阔台地相、陆棚相。岩相古地理环境受峨眉地幔柱、海平面升降变化综合作用的影响,其演化具有明显的继承性和阶段性。栖霞期早期以开阔台地相为主,华蓥山—云阳、安边—宜宾—营昌一带发育深水陆棚;栖霞期晚期的海退作用造就了早期陆棚的萎缩和生屑滩的大面积发育。栖霞期,围绕深水陆棚的台地边缘高部位区域以及沿彭州—江油—广元地区是台缘滩大面积发育的区域。茅口期早期受峨眉地幔柱隆升而在外缘形成张性作用带和全球性海泛事件的双重影响,成为台棚分异的重要时期,发育多个深水陆棚;随后,因峨眉地幔柱持续、快速隆升及其诱发隐伏基底断裂的复活作用,海平面快速下降,早期陆棚持续萎缩,茅口期中-晚期成为了碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,围绕深水陆棚的台地边缘地形较高部位发育大量生屑滩,是四川盆地中二叠统天然气勘探的重要目标。     

华南留茶坡组与灯影组的地层对比

以硅质岩为特征的留茶坡组广泛地分布于湘、黔、渝等华南地区。在留茶坡组中普遍夹有厚度不一的白云岩层或泥质粉砂岩和其上0～10 cm厚的紫红色黏土岩。在湘西桃源,以宏体藻类为主的"武陵山生物群"产自于此白云岩层之下的硅质岩所夹黑色页岩中。该宏体生物群在化石的形态类型、组合面貌以及埋藏和保存特征等方面与产自于陡山沱组顶部的鄂西"庙河生物群"和黔东北"瓮会生物群"较为相似。但与后两个生物群相比较,"武陵山生物群"中藻体分枝的宏体藻类贫乏,且宏体生物的结构构造相对简单、演化水平相对较低,时代应为伊迪卡拉(震旦)纪陡山沱期晚期。而留茶坡组中所夹的白云岩层或泥质粉砂岩可能系灯影峡期的海平面下降、地壳上升在相对深水相地区的反映。湘黔一带留茶坡组的时代应为伊迪卡拉(震旦)纪至早寒武世早期。     

川东华蓥山地区二叠纪火山岩特征及演化过程

以川东华蓥山地区火山岩实测剖面为基础,利用镜下薄片观察和电子探针分析,探讨华蓥山地区上二叠统火山岩岩石学和矿物化学特征及其演化过程。结果表明华蓥山地区火山岩可细分为7种岩石类型,其中玄武岩发育两期溢流相韵律旋回。辉石探针数据显示,辉石成分=Wo_(41-44)En_(35-40)Fs_(15-20),Mg~#=68～85之间,Ca/(Ca+Mg)=0.51～0.55,w(TiO_2)-w(Al_2O_3)图解和(Ca+Na)-Ti图解投点均落在亚碱性区域,表明研究区内辉石为普通辉石,其形成时的温度和压力较低,是亚碱性岩浆上升到地壳浅部经历结晶分异作用而形成的。斜长石探针数据显示长石斑晶成分为An_(1-76)Ab_(22-98)Or_(1-13),在An-Ab-Or三角图中绝大部分点位落入拉长石区域;对发育环带结构长石斑晶连续打点,结果显示An和Ab值呈明显的负相关关系且与Fe和Sr等微量元素含量变化无关联,说明是由岩浆房温度压力迅速改变导致的反环带。推测该地区演化过程为:茅口组地层受到地幔柱影响而抬升接受剥蚀;在华蓥山断裂和同沉积正断层的控制下,早期玄武岩喷溢并在茅口组顶部发育凝灰-砾石层;火山灰掉落至安静的水体沉积了沉凝灰岩;河流切割了早期玄武岩并将多孔熔岩岩屑搬运至华蓥山地区而形成了凝灰质砂岩。以上结果表明川东玄武岩至少有三期喷发,但仅有两期在华蓥山地区出露。     

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩硅质胶结物形成机制及其对储集层的影响

以石英次生加大边、孔隙充填式的石英晶体形式赋存的硅质矿物是鄂尔多斯盆地上古生界储集层 砂岩中最为重要的自生矿物之一,平均含量达3.8%,这在众多含油气盆地中是极少见的。对于鄂尔多斯盆地上 部地层如石千峰组和石盒子组来说,同期火山物质的蚀变是形成硅质胶结物的主要原因之一;山西组与上部地 层石千峰组和石盒子组相比,具较高的硅质胶结物含量且常与高岭石相伴生,同时砂岩中的长石含量很低,这 种现象说明,长石等易溶硅酸盐组分在有机酸的溶解下释放的硅提供了形成硅质胶结物的物质来源。早成岩期 相对浅埋深条件下形成的硅质胶结物增加了岩石的机械强度和抗压强度,对砂岩储集空间的保存具有积极意义, 因而应属于保持性成岩作用,对储集层的影响是中性-正面的。     

通南巴地区上三叠统须家河组沉积体系及其主控因素

近年来的勘探实践表明,通南巴地区上三叠统须家河组具有良好的油气勘探前景。通过野外剖面及岩心观察,结合测井和各种分析鉴定资料以及沉积相标志的综合分析,识别出冲积扇、河流、湖泊三角洲、湖泊（受间歇性海水改造）和海相三角洲5种沉积体系,建立了海陆过渡三角洲、冲积扇-辫状河三角洲-湖泊两种沉积演化模式。研究结果还显示,本区沉积体系主要受控于古气候、构造运动和物源区母岩性质：古气候控制着须家河组煤系地层特殊的砂、泥间互的沉积结构及生储盖组合;构造运动控制着各沉积时期的沉积体系类型及砂体展布;不同物源区母岩性质影响沉积物的组分与结构。     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组孔隙类型及其演化

经数百片岩心薄片观察和扫描电镜分析认为,鄂尔多斯盆地南部马家沟组发育微缝、晶间缝、溶缝、破裂缝以及微孔、粒间孔、晶间孔、晶间溶孔、溶孔和溶洞等多种储集空间类型,其中晶间孔和晶间溶孔是主要的孔隙类型。在孔隙演化过程中白云石化、去膏化和溶蚀作用对形成孔隙有利,而胶结作用、岩溶压实作用、膏化作用及去白云石化作用使孔隙消失,为破坏性成岩作用。低重结晶及中等重结晶作用有利于孔隙的形成,但强重结晶作用不利于孔隙的形成。据盆地南部马家沟组碳酸盐岩经历的成岩环境、成岩阶段及相应成岩作用特征,将其孔隙演化分成早期原生孔隙形成与减少、中期和晚期次生孔隙形成及充填三个阶段。从演化过程来看,中期表生成岩阶段及晚期深埋藏成岩阶段对有效储集空间的最终形成具有决定意义。     

黔南独山地区晚石炭世—早二叠世早期沉积特征及层序地层研究

晚石炭世—早二叠世早期黔南地区发育一套巨厚层碳酸盐岩沉积,具有分布面积广、地层发育完整、剖面连续性好、沉积环境多样、岩性组合丰富等特点,是研究碳酸盐岩沉积特征及层序地层的理想场所。本文以黔南独山地区甲刀寨剖面为基干,以数条相邻剖面为辅助。运用沉积学及露头层序地层学的有关理论和研究方法对黔南地区露头实测资料进行沉积特征分析、层序划分及对比,认为黔南地区晚石炭世—早二叠世早期主要为碳酸盐局限台地、开阔台地、台地边缘-斜坡、台盆相沉积,而独山地区仅发育局限台地、开阔台地相沉积,整体表现为北北东"台"、南南西"盆"的格局。层序充填特征表现为:早期层序充填主要受控于三级海平面变化;晚期构造运动相对加强,构造活动和三级海平面变化共同控制层序格架内的沉积充填,表现在台地内沉积的填平补齐。     

晚古生代右江盆地古岩溶作用研究

钻井、露头和区域构造资料的分析结果表明,晚古生代的右江盆地存在多期次的岩溶作用,通常具有1～3个岩溶旋回。这些古岩溶作用主要存在于上二叠统顶部、中二叠统茅口组顶部和石炭系顶部,其次是泥盆系的顶部。古岩溶作用的发生与黔桂运动、紫云运动、东吴运动等所形成的层序界面和低位体系域密切。研究区存在包括风化、区域性大气淡水溶蚀、区域性白云岩化、区域性古岩溶、区域性去白云岩化和区域性淡水胶结充填等6种岩溶作用的层序成因类型。     

鄂尔多斯地区晚古生代沉积层序地层学与盆地构造演化研究

基于现代沉积学理论和层序地层学思想，在鄂尔多斯地区晚古生代岩相古地理展布及演化特征分析基础上，对该区晚古生代地层进行精确划分、对比和层序地层学研究。进而按其沉积物特征和充填层序特点将这一时期沉积盆地厘定为三种类型,了晚石炭世本溪期至早二叠世早期（太原期）的陆表海盆地及裂陷（坳陷）盆地、早二叠世山西期近海湖盆和中、晚二叠世石盒子期和石千峰期的内陆坳陷盆地，在不同阶段的盆地中，又可划分出若干次级盆地和演化阶段。     

层序地层学的研究进展

“层序地层学”作为当今地质学界研究的热点问题之一，备受国内外地质学界的关注。笔者在综合国内外大量研究成果的基础上，本文回顾了层序地层学的起源和基本思想，总结了层序地层学在陆相、海相、盆地分析、层序充填动力学、岩相古地理编图、层序界面分类、浅水台地与深水陆棚对相对海平面变化的层序响应等方面的研究进展，展望了未来层序地层学的美好前景。