古地理学报

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岩相古地理学及沉积学

三角洲沉积模式存在的问题与讨论

金振奎, 高白水, 李桂仔, 刁丽颖, 闫伟, 李燕, 张淼

2014, 16(5): 569-580. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.46

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三角洲是一类非常重要的沉积相,是油气聚集的有利场所。准确可靠的三角洲沉积模式,对指导油气的勘探和开发有重要意义。关于教科书中经典的三角洲沉积模式和一些相关概念,很少有人质疑过。但研究发现,该模式及一些相关概念存在许多问题,诸如对于三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲等亚相的定义含糊不清,各亚相之间缺乏明确的、具可操作性的界限。由于海(湖)平面是波动的,模式中未明确三角洲平原与三角洲前缘究竟以哪种海(湖)平面为界。三角洲平原与正常河流冲积平原的边界、三角洲前缘与前三角洲的边界、前三角洲与正常海(湖)的边界均未明确,也没有系统总结它们各自的识别、区分标志,致使不同的研究者根据自己的理解对古代同一地层可能得出不同的结论。三角洲有多种类型,且不同类型的三角洲沉积特征不同,应有各自的沉积模式,但许多研究者将曲流河三角洲沉积模式用于所有三角洲亚相、微相划分。经典沉积模式中,三角洲前缘发育水下分支河道和水下天然堤,但笔者等研究表明这2个微相不存在。而三角洲平原上普遍发育的砂体——汊口滩与并口滩,在经典三角洲沉积模式中未提及。作者针对三角洲沉积模式存在的各种问题,进行了深入讨论,并结合现代沉积,系统总结了能用于古代沉积不同亚相和微相的识别、区分标志。

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岩相古地理学及沉积学

黄骅坳陷板桥地区湖相滩坝砂体内部隔(夹)层成因机制与分布样式

商晓飞, 侯加根, 刘钰铭, 李永强, 马克, 杨逸臣

2014, 16(5): 581-596. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.47

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黄骅坳陷板桥地区古近系沙河街组沙二段具有典型的湖泊滩坝沉积特点,其砂体内部主要发育泥质、钙质和致密粉砂质3种类型的隔夹层。利用构型分析法,将滩坝砂体分为复合坝、单一坝和坝内增生体3个构型要素,将内部隔(夹)层分为单一坝间隔层和单一坝内夹层2个级别。单一坝间隔层具有3种成因机制:(1)基准面波动造成单一坝叠置区分布的细粒沉积;(2)风暴作用形成的滞留泥砾沉积;(3)坝后水动力低能区域形成的泥质沉积。单一坝内夹层则是波浪能量衰减形成的细粒沉积,岩性以粉砂质泥岩、泥质粉砂岩为主。通过分析夹层的井上识别特征,结合青海湖、岱海现代沉积的原型地质模式,对单一坝进行内部构型解剖。结果表明,夹层厚度为0.1～1m,靠近岸线近水平分布,向湖中心方向以低角度倾斜,倾角为2°～5°。不同级次与成因的隔(夹)层在滩坝砂体中都有特定的发育部位,其分布规律和空间配置关系不仅可以反映不同隔(夹)层的沉积时间顺序,还可以依此来推测滩坝的沉积规模与展布形态。隔(夹)层会导致含油气性的差异,认识隔(夹)层分布规律是提高滩坝储集层油气采收率的关键。

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岩相古地理学及沉积学

浅水湖泊三角洲平原分流河道类型与叠置模式

贺婷婷, 李胜利, 高兴军, 宋岑, 周新茂, 贺东旭

2014, 16(5): 597-604. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.48

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浅水湖泊三角洲在中国许多陆相盆地中广泛发育,其中分流河道是三角洲平原最主要的砂体类型,它们大多呈现河道频繁改道、多级交叉及叠置的特点,往往形成极为复杂的地下储集层相互叠置的分布格局。基于松辽盆地浅水三角洲平原分流河道砂体的测井曲线特征,系统总结了浅水三角洲平原的分流河道河道类型与砂体叠置模式,并且分析了其对三角洲平原储集层砂体对比的约束作用。研究表明,分流河道河型可划分为3种基本类型:非典型辫流河型、非典型曲流河型和过渡型,其共同点是规模小、下切浅、分支快;而分流河道的叠置存在5种基本模式;河型与叠置特点决定了分流河道中泥质夹层分布存在2种基本类型,即平行分布式泥夹层与低角度侧积泥夹层。利用分流河道类型与叠置模式,可以分析河道发生变化的位置及井间砂体的连通情况,对储集层对比及连通关系分析具有约束作用。

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岩相古地理学及沉积学

砂岩侵入体系物理模拟实验

易雪斐, 张昌民, 李少华, 杜家元,李康, 王浩宇, 李向阳, 周凤娟

2014, 16(5): 605-612. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.49

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近十年来,从露头、地震、岩心和测井曲线等资料中识别出了越来越多的砂岩侵入体。这些砂岩侵入体对油气勘探和开发既有正面影响,也有负面影响,但由于其发育过程和分布的复杂性,使得对于其成因机制和形成过程探讨较少。笔者建立了一套模拟砂岩侵入体系的实验装置,并设计了完整的实验程序,以模拟砂岩侵入体的形成过程,并探索其形成机理。在此基础上,进行了5组实验,分析了顶层沉积物厚度和进水管结构对砂岩侵入体形成的影响。通过对实验结果进行冷冻、切片和照相,将砂岩侵入体的形成过程分为5个阶段,并借助软件对每次实验的模型进行了三维重构,以期为更好地分析砂岩侵入体系的形成机理提供实验基础。

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古地理学及矿产资源

华南地区晚三叠世含煤岩系层序—古地理

邵龙义, 李英娇, 靳凤仙, 高彩霞,张超, 梁万林, 黎光明, 陈忠恕, 彭正奇, 程爱国

2014, 16(5): 613-630. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.50

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在对露头及钻孔剖面沉积特征研究的基础上,建立了华南地区晚三叠世含煤岩系层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并分析了聚煤规律。根据岩相特征及岩相组合类型,在区内晚三叠世含煤地层中识别出陆相和海陆过渡相两大沉积类型,并可进一步识别出冲积扇、河流(包括辫状河和曲流河)、三角洲、湖泊、潮坪—潟湖、滨海平原和滨浅海等7种沉积类型。陆相沉积主要发育在上扬子地区的四川盆地;海陆过渡相沉积主要发育在东南部湘赣粤滨浅海。在晚三叠世含煤岩系中识别出区域性不整合面和构造应力转换面、砂砾岩体底部冲刷面和岩性突变面等类型的层序界面,将含煤岩系划分为5个三级层序。以三级层序为古地理作图单元,恢复了研究区的古地理格局。由煤层厚度与岩相古地理平面展布规律可知,最有利的成煤环境为三角洲沉积体系,其次为河流、潮坪—潟湖沉积体系,聚煤中心主要分部在四川盆地的乐威煤田以及华蓥山煤田、湘赣粤滨浅海地区的湘东南至赣西萍乡一带。

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古地理学及矿产资源

内蒙古海拉尔盆地早白垩世含煤岩系层序地层与聚煤规律

郭彪, 邵龙义, 张强, 马施民, 王东东, 周倩羽

2014, 16(5): 631-640. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.51

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利用煤田钻孔资料,对内蒙古海拉尔盆地下白垩统含煤岩系层序地层格架及聚煤规律进行研究。根据区域不整合面、下切谷砂砾岩体底面、古生物组合突变面及沉积相转换面等层序界面,将海拉尔盆地下白垩统含煤岩系划分为6个三级层序。铜钵庙组是盆地初始断陷阶段的产物;南屯组一段、二段是盆地快速沉降阶段,大磨拐河组一段、二段是盆地稳定拉张阶段,伊敏组是断陷萎缩阶段。盆地早白垩世含煤地层的煤层发育表现为东、北部好,中部次之,西南部差的特点;聚煤作用主要发生在伊敏组及南屯组二段,这2个时期构造沉降表现出间歇性、震荡性及多旋回性,保证了可容空间增加速率与泥炭堆积速率之间的平衡关系,从而形成了区域性的厚煤层。

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古地理学及矿产资源

川南—黔北地区晚奥陶世凯迪期早期与凯迪期晚期岩相古地理

陈超, 牟传龙, 梁薇, 徐鹏辉

2014, 16(5): 641-654. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.52

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晚奥陶世凯迪期早期与凯迪期晚期之交,是沉积演化和盆山转换极为关键的时期,在这个短暂时期内,川南—黔北地区几乎全部从碳酸盐沉积转换为碎屑岩沉积,详细研究这一转换时期的沉积特征及其岩相古地理变迁对探讨该区的沉积演化和盆地演化具有重要的意义。为了良好地揭示凯迪期早期与凯迪期晚期之交这一沉积转换关键时期的岩相古地理变化,采用层序岩相古地理编图思路,以凯迪阶涧草沟组与五峰组之间的界面作为编图的等时界面,编制了凯迪期早期涧草沟组顶部与凯迪期晚期五峰组底部2幅岩相古地理图,凯迪期早期涧草沟组顶部古地理面貌表现为古隆起、古暴露区、古剥蚀区、潮坪、局限台地、开阔台地和浅滩7个古地理单元;凯迪期晚期五峰组底部古地理面貌表现为古隆起、潮坪、浅水陆棚、深水陆棚和浅滩5个古地理单元。首次恢复了暴露区及其分布范围,更加客观地反映了凯迪期早期与凯迪期晚期之交岩相古地理格局及其演化过程。

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古地理学及矿产资源

准噶尔盆地及周缘地区石炭系岩相古地理特征及油气基本地质条件

王启宇, 牟传龙, 陈小炜, 康建威

2014, 16(5): 655-672. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.53

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准噶尔盆地及周缘地区具前寒武纪变质结晶和褶皱双重基底,石炭系发育有研究区第1套完整且区域对比相对良好的地层。以“构造控盆、盆控相”的思路,对石炭系的沉积相和古地理特征进行了分析:早石炭世发育活动、被动陆缘海相及海陆过渡相沉积盆地,晚石炭世发育海陆过渡相沉积盆地及陆相火山岩。石炭系发育海相、海陆过渡相以及大陆相3个相区,可细分为大陆相、海相火山岩及火山碎屑岩相、次深海—深海相、浅海相、滨海相、三角洲相、河湖相以及冲积扇相等11个相带。从“相控油气基本地质条件”思路出发,认为盆地西北缘克拉玛依—白碱滩地区、南缘巴音沟、乌鲁木齐等地发育的次深海—深海相暗色泥页岩为较好的烃源岩;东北缘如卡拉麦里地区发育的三角洲相为烃源岩、储集岩良好的油气勘探有利相带;三塘湖地区发育的潮坪相与潟湖相、布尔津—富蕴及博格达山地区发育的浅海碳酸盐岩—碎屑岩浅海陆棚相等可形成良好的生储盖组合。这些生、储、盖三位一体分布的相带和地区是今后油气勘探的优选目标和首选地区。

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古地理学及矿产资源

中国南沙海域大中型盆地沉积特征与油气分布

吴冬, 朱筱敏, 张厚和, 朱茂, 赵东娜, 耿名扬, 李维, 廖宗宝

2014, 16(5): 673-686. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.54

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中国南沙海域大中型盆地蕴含着丰富的油气资源,这些盆地大多形成于新生代,自下而上沉积陆相—海陆过渡相—海相地层。不同的盆地沉积分布主控因素不同。碎屑岩沉积受控于3大古水系:即华南古陆南缘造山带古水系控制南薇西盆地和北康盆地扇三角洲,巽他陆架古水系控制湄公盆地和万安盆地三角洲,婆罗洲古水系控制曾母盆地和文莱—沙巴盆地扇三角洲与三角洲。碳酸盐沉积受控于水体和构造条件,温暖、干净、适度动荡的浅水环境有利于碳酸盐岩台地和生物礁形成与生长。多种沉积相类型构成多种油气储集体,中新统砂岩和碳酸盐岩储集层最为重要,烃源岩分布具规律性。研究认为块体漂移控制了南沙大中型盆地油气分布,形成3套生储盖组合,发育3类岩性地层圈闭。

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生物古地理学及古生态学

浙江瓶窑BHQ孔全新统孢粉组合特征与气候变化

陆文晨,叶玮

2014, 16(5): 687-702. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.55

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利用浙江省瓶窑北湖BHQ孔长约14m的岩心,以4个AMS¹⁴C数据为年代依据,对49块样品进行孢粉分析。分析结果发现,样品中孢粉浓度差异较大,植物种类繁多,总计103个科/属。通过对孢粉组合特征的分析,结合岩性特征,划分出3个孢粉带和9个亚带,重建了研究区早—中全新世植被演替和气候冷暖波动的环境序列。19～8.9m沉积时段,对应于早全新世气候回暖期,研究区植被主要是以落叶栎、松、阿丁枫和枫杨为主,混有少量常绿栎和榆等的针叶—落叶阔叶混交林,常绿乔木花粉含量较低,说明研究区经历晚更新世晚期新仙女木事件后进入全新世,气候迅速转暖;8.9～6.7m沉积时段,对应于全新世最适宜期,为研究区水热条件配置最佳阶段,主要发育由落叶栎、常绿栎、松、阿丁枫、枫杨和榆等组成的常绿—落叶阔叶混交林,常绿乔木的种类和含量要远远高于前一阶段,指示气候变化的最适宜阶段;6.7～4.775m沉积时段,对应于中全新世气候波动期,孢粉组合发生明显波动,研究区植被主要以落叶栎、枫香、松、枫杨等落叶阔叶乔木为主,常绿栎花粉的含量急剧萎缩,表明研究区植被类型演替为落叶阔叶林,反映经历了较为剧烈的气候恶化事件,而本段高含量的稻属花粉(≥35μm)可能指示该时段研究区存在一定规模的古人类活动。

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生物古地理学及古生态学

杭州湾庵东浅滩现代沉积物中的生物遗迹

宋慧波, 于会新, 王海邻, 范代读, 胡斌, 王芳

2014, 16(5): 703-714. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.56

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杭州湾庵东浅滩沉积物中发现有多种造迹生物,主要有蝼蛄、泥甲虫、宁波泥蟹、珠带拟蟹守螺、泥螺、弹涂鱼、蚂蚁和鸟类等,营造的生物遗迹主要为觅食迹、居住迹和爬行迹(爬迹、拖迹和鸟足迹)等。分析表明,浅滩不同亚环境的造迹生物及其遗迹的主要类型和分布特征具有明显的差异性: (1)在潮上带植被茂密的草滩环境中,以层面上的生物觅食迹、居住迹和鸟足迹为主,造迹生物主要有蝼蛄、泥甲虫、蚂蚁和鸟类等,其中以蝼蛄的潜穴最为丰富。(2)在高潮滩的积水泥沼环境中,有大量近海喜盐植物,生物遗迹主要有宁波泥蟹的“J”形、“W”形和“Y”形潜穴、弹涂鱼的羽状爬迹、珠带拟蟹守螺在层面上营造的弧形、圆圈状的觅食迹和“C”形的条带状生殖迹。(3)在中、低潮间带的粉砂质环境中,以层面上珠带拟蟹守螺不规则的觅食迹为主。生物遗迹的分布与浅滩沉积底质沉积物粒度与含水量等特征密切相关。本研究不仅丰富了杭州湾浅滩沉积的新遗迹学研究,而且对古代潮汐沉积及其环境研究有重要的借鉴意义。

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碳酸盐沉积专题

四川盆地震旦系灯影组葡萄状白云岩成因

张杰, Brian Jones, 潘立银, 周进高, 秦玉娟, 郝毅, 武明德

2014, 16(5): 715-725. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.57

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四川盆地震旦系灯影组发育巨厚的白云岩,其中灯影组二段和四段发育大量具有各种形态的葡萄状白云岩,其直径最长可达75cm,有的平行于层面,有的穿层。剖面资料表明,葡萄状白云岩发育多期等厚环边胶结物,中部残留大量未充填的不规则洞穴,这成为与岩溶喀斯特作用相关的地下溶蚀作用的证据。围岩泥晶白云石为早期海水中原生结晶的产物,后来的胶结物可划分为4期: (1)自泥晶化白云石(部分样品中可见)作为最早的一期胶结物,由于各种生物化学作用和生物作用的影响而紧贴着围岩发育;(2)第2期胶结物纤维状白云石可能为海水中直接沉淀的产物,经历后期成岩作用后,具有完全有序的结构,晶胞参数接近理想值;(3)细—中晶白云石为第3期胶结物,包含纤维状白云石溶蚀残余,形成于构造抬升之后的近地表大气淡水环境;(4)第4期胶结物中—粗晶白云石为埋藏环境下直接结晶的产物,充填了孔洞中心,残留部分未充填孔洞。灯影组受到了岩溶喀斯特作用、胶结作用以及白云石化作用等成岩作用的影响,其中与葡萄状白云岩有关的岩溶喀斯特作用对于灯影组储集层的发育至关重要。对灯影组葡萄状白云岩的研究,不仅有助于深入探讨灯影组储集层成因和演化及灯影组白云岩的成因,而且有助于指导四川盆地前寒武系油气勘探。

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碳酸盐沉积专题

豫西渑池地区寒武系第三统张夏组的巨鲕及其成因

代明月, 齐永安, 陈尧 ,李妲

2014, 16(5): 726-734. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.58

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巨鲕是指那些直径超过2mm、海相成因的大型鲕粒,它们在结构上与鲕粒相似,但却远没有鲕粒分布广泛,成因也与鲕粒不尽相同。豫西渑池地区寒武系第三统张夏组发育了大量的巨鲕,其核心由粒径小于2mm的放射状鲕粒或泥晶球粒组成,形成于弱搅动的水体环境中;圈层以泥晶或由Girvanella丝状体组成的暗色纹层与由微亮晶方解石组成的浅色纹层交替发育为特征。巨鲕是在低、中等能量交替的滩间海环境中由Girvanella丝状体的生长、微生物诱导的钙化作用和无机碳酸钙沉淀而成的。Girvanella丝状体在巨鲕的内、外圈层均有分布,尤以外圈层分布更为密集,显示了微生物在巨鲕形成过程中具有重要作用,这为探讨巨鲕的成因提供了一个重要的实例。

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碳酸盐沉积专题

安徽宿松上石炭统碳酸盐岩台地沉积物定量分析与海平面变化

芦艳琳,李双应 ,赵大千, 王冰, 稽在飞

2014, 16(5): 735-746. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.59

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安徽宿松地区上石炭统碳酸盐岩发育,厚约100m,化石丰富,属于比较典型的浅海碳酸盐岩台地沉积。定量分析显示,研究区岩石类型主要为颗粒灰岩和泥粒灰岩,颗粒平均含量分别为81.2％和69.6％,以浅海生物碎屑为主;其次为粒泥灰岩和泥晶灰岩,颗粒平均含量分别为26.4％和4.1％。依据岩石学特征,研究区主要发育开阔台地相和潮坪相,并可进一步划分出5种沉积亚相,分别是台内滩、台内盆、台内坪、潮间坪和潮上坪。在研究区上石炭统中共识别出3个长期的海进—海退旋回,其表现出在海平面变化总体呈下降趋势的背景之上叠加了短期的高频海平面波动的特征。这3个旋回与扬子板块其他地区及欧美板块同时代地层中的长期海进—海退旋回相当,表明海平面的变化可能受到晚古生代冈瓦纳大陆冰川的冰期和间冰期交替活动的影响。

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碳酸盐沉积专题

川东北上二叠统长兴组白云岩地球化学特征及形成机制

赵锐, 吴亚生, 齐恩广, 姜红霞

2014, 16(5): 747-760. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.60

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四川盆地东北部长兴组储集层主要由细—中晶白云岩组成,其次为微晶白云岩。根据薄片观察、阴极发光、电子探针分析发现,细—中晶白云岩与微晶白云岩在阴极发光特征方面很相似,都不发光,且在Mg、Ca、Fe、Mn、Sr和Ba含量方面也没有区别。根据上述分析结果认为,研究区的细—中晶白云岩是微晶白云岩在准同生期重结晶形成的,控制重结晶的主要因素是引起准同生白云石化的蒸发卤水下渗。这一认识为确定研究区白云岩储集层的空间分布提供了新的思路。

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碳酸盐沉积专题

安徽巢湖下三叠统含巢湖龙动物群地层微相特征及古环境

张钰莹, 江大勇, 付宛璐, 季承, 孙作玉

2014, 16(5): 761-768. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2014.05.61

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安徽巢湖马家山剖面下三叠统南陵湖组中段上部—上段下部第598—630自然层中产出早三叠世巢湖龙动物群化石。通过对赋存巢湖龙动物群化石的第598—630自然层的微相类型和稳定碳氧同位素进行分析,揭示了该时期的沉积环境及其变化。在该段地层中共识别出4种微相类型,分别是红色—灰色瘤状厚层含骨针—双壳类生屑泥晶灰岩、灰色含生屑泥质泥晶灰岩、青灰色纹层状泥质泥晶灰岩和浅灰色含泥质泥晶灰岩,反映当时沉积环境从早到晚由外缓坡脚—深海盆地边缘渐变为外缓坡环境。稳定碳氧同位素分析表明,该段地层中δ¹³C值与 δ¹⁸O 值普遍偏低。综合微相、沉积相及稳定碳氧同位素特征,推断巢湖龙动物群生活在安静的外缓坡环境中,伴生的生物种类及数量相对比较稀少,海水温度总体偏高。

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