古地理学报

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层序地层学及古地理学

鄂尔多斯盆地东南部上古生界层序地层格架及含气砂体沉积演化特征^*

于兴河, 王香增, 王念喜, 单新, 周进松, 韩小琴, 李亚龙, 杜永慧, 赵晨帆

2017, 19(6): 935-954. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.073

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鄂尔多斯盆地长期存在“南油北气”的固有认识,晚古生代早期砂体不发育与分布规律不清的认识,长期制约了盆地东南部天然气勘探开发的步伐。因此,加强盆地东南部上古生界煤系含气地层地质方面的研究、尤其是层序地层与储集砂体成因研究,对进一步增储上产具有重要理论与实践意义。作者采用Vail经典层序地层理论与方法,对鄂尔多斯盆地东南部上古生界进行层序地层研究: 首先对层序界面进行识别,以岩性、旋回和沉积特征变化作为识别依据,并提出二级层序界面上下岩性组合变化巨大、二级界面之上叠置的低位砂厚度巨大的观点,共将本溪组—石盒子组划分为3个二级层序,11个三级层序;其次根据层序内部砂体堆积、迁移样式对体系域进行了划分。通过大量钻井的层序单元追踪对比与岩心精细描述,重点分析层序格架内主要含气层段本溪组、山西组及盒8段储集砂体的空间叠置关系,结合不同时期基准面旋回变化及其形成机制对其进行探讨,认为优势含气层段储集层中本2段具有障壁迁移、毯式连通,山2段具有低位控砂、面线连通,山1段具有侧向迁移、接触式连通,盒8段具有迁摆叠置、多向连通的特点。

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层序地层学及古地理学

北京西山下苇甸地区青白口系长龙山组沉积相及层序地层研究^*

张驰, 李建安, 焦杰伟, 丁玥, 邵龙义

2017, 19(6): 955-964. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.074

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北京西山下苇甸地区出露良好的青白口系长龙山组,笔者通过实测野外露头剖面以及岩石薄片镜下鉴定,对该组下部沉积相及层序地层进行研究,并对沉积环境演化进行分析。识别出长龙山组下部8种岩石类型有含砾砂岩、羽状交错层理砂岩、丘状交错层理砂岩、波状层理粉砂岩、脉状层理粉砂岩、透镜状层理粉砂岩、碳质泥岩以及水平层理泥岩;并识别出辫状河道、潮坪(潮道)、潮下浅水及潮下深水等沉积相类型,建立该区辫状河—滨岸潮坪沉积模式。进而通过识别长龙山组与其下伏地层之间的区域不整合面和下切谷河道充填砂砾岩底面确定层序界面。其中,初始海泛面以每个砂体之上覆盖的细粒沉积的底面为代表,最大海泛面以厚层碳质泥岩及水平层理泥岩的底面为代表。依据这些关键层序地层界面,将该区长龙山组下部划分为3个层序,每个层序内部进一步划分为低位体系域、海侵体系域以及高位体系域。综合分析表明,京西的长龙山组发育于由燕辽裂陷槽转为华北稳定克拉通的过渡期。

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岩相古地理学及沉积学

大巴山地区早古生代黑色岩系岩相古地理及页岩气地质意义^*

熊国庆, 王剑, 李园园, 余谦, 门玉澎, 周小琳, 熊小辉, 周业鑫, 杨潇

2017, 19(6): 965-986. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.075

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大巴山地区早古生代发育下寒武统水井沱组(巴山组—鲁家坪组)和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套黑色岩系。沉积学研究表明,2套黑色岩系均发育于扬子北缘被动大陆边缘盆地之上,早期快速海侵,沉积环境以深水陆棚为主,晚期随着海平面下降逐渐变为浅水陆棚沉积,局部发育滩礁沉积。早寒武世和晚奥陶世—早志留世,研究区均处于被动大陆边缘盆地,基底不平整,陆架边缘呈现多个小岛阻隔的古地理格局,但两者的形成机制却完全不同:早寒武世的构造格局沿袭了陡山沱期的地堑和地垒分布格局,地垒处表现为局部隆起或水下潜隆;晚奥陶世—早志留世的构造格局则与扬子板块向华北板块俯冲有关,是在扬子北缘被动大陆边缘基础上发育起来的前陆隆起。这种受限的滞留海域有利于形成厚度大、有机碳含量高(2%~6%)、脆性矿物含量高(40%~65%)的富有机质页岩,虽然其是页岩气勘探的有利目标层系,但仍需加强构造保存条件的研究。

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岩相古地理学及沉积学

鄂尔多斯盆地西缘桌子山地区奥陶系深水条纹条带状泥岩等深流成因分析^*

李向东, 郇雅棋

2017, 19(6): 987-997. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.076

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沉积形成的条纹和条带状构造多包含化学沉积和机械沉积2个沉积过程,在探讨其沉积机制时往往受到制约。而桌子山地区中、上奥陶统克里摩里组和乌拉力克组发育良好的条纹条带状泥岩,为单一的机械沉积作用所致,是研究条纹条带构造形成过程中沉积流体作用机制的理想层位。本次研究以详细的野外观察为基础,结合室内岩石薄片鉴定和近年来关于细粒沉积水槽实验的研究成果,探讨深水等深流在形成条纹条带构造中的作用。克里摩里组上段多为条纹状泥岩组成,呈极细的连续或断续透镜状,垂向上表现为细—粗—细序列;乌拉力克组多为条带状泥岩,与砾屑石灰岩伴生,垂向上发育窄—宽—窄序列。其成因则与等深流引起的黏土絮凝波和底载荷运动相关。在弱等深流作用期,絮凝波发育并存在长的尾迹,在等深流改造底载荷进行再沉积的同时,黏土絮凝波发生垂直降落沉积,形成条纹状泥岩;在强等深流作用期,絮凝波不发育,底载荷连续加积形成条带状泥岩。克里摩里组条纹状泥岩与乌拉力克组条带状泥岩的差别可能与水深相关,前者水体较深,后者水体较浅。研究结果说明鄂尔多斯盆地西缘中、晚奥陶世的最大海侵发生在克里摩里组上段,这对研究该地区的构造性海侵和大地构造环境具有重要意义。

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岩相古地理学及沉积学

鄂尔多斯盆地北部侏罗系直罗组沉积特征与演化^*

薛锐, 赵俊峰, 闫占冬, 杨瑶, 赵旭东, 赵中平

2017, 19(6): 999-1012. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.077

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鄂尔多斯盆地东北部发现的多个砂岩型铀矿床均赋存于侏罗系直罗组下段砂岩中。前人对已知铀矿床分布区直罗组的沉积学研究程度相对较高,但对盆地北部直罗组大区域沉积体系展布与演变、物源供给特征等的研究仍较为薄弱。文中在大量钻井资料分析、野外剖面实测等基础上,将盆地北部砂岩型铀矿含矿层段直罗组下段细分为2个亚段。在直罗组中识别出河流和三角洲相沉积,认为直罗组下段下亚段主要发育砾质、砂质辫状河沉积,东北部地区发育辫状河三角洲沉积;直罗组下段上亚段主要发育砂质辫状河和曲流河沉积;直罗组上段则以曲流河沉积为主。结合前人研究工作,认为源岩物质组成、有利沉积相带和气候条件对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的成矿均具有重要控制作用。对盆地北部直罗组沉积特征及其演化的整体认识,可为该区砂岩型铀矿床的进一步勘查提供重要的沉积学依据。

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岩相古地理学及沉积学

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界沉积微相及其对岩溶储集层的控制作用^*

华晓莉, 李慧勇, 孙希家, 茆利, 王保全

2017, 19(6): 1013-1022. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.078

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渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井资料揭示该地区碳酸盐岩岩溶储集层具有很强的非均质性。由于沉积相是岩溶储集层发育的主控因素之一,因此文中根据岩心和薄片资料、测井相、微量元素和古生物特征等多种手段综合分析沉积相特征。结果表明,研究区现存奥陶系纵向上表现为1个较为完整的海退— 海进序列,主要发育开阔台地和局限台地2种沉积亚相,并可进一步划分为台内滩、滩间、潮下带和潮间带4种沉积微相。台内滩和潮下带微相横向分布连续稳定,水动力条件强,形成的储集层早期溶孔发育,且这2种沉积环境里发育的碳酸盐岩较纯净,经后期风化淋滤形成的岩溶储集层厚度大、质量好,因此是有利的岩溶储集层发育相带。该研究明确了研究区台内滩及潮下带的发育特征,对下一步油气勘探具有一定的指导意义。

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岩相古地理学及沉积学

北部湾盆地乌石凹陷东区古近系流沙港组二段砂泥薄互层沉积相特征及演化^*

孙乐, 于兴河, 李胜利, 张辉, 何玉林, 杨楷乐, 乔亚蓉, 张文淼, 吴子瑾, 高明轩

2017, 19(6): 1023-1036. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.079

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北部湾盆地乌石凹陷东区古近系流沙港组二段构造复杂,沉积差异大,横向变化快,对物源和沉积相的认识存在争议。为了查明研究区沉积相分布与演化规律,文中以岩心、测井、地震和分析化验资料为基础,结合区域构造背景,对研究区流沙港组二段沉积物源、沉积相特征及演化规律展开研究。分析认为,流沙港组二段物源来自于北部高地势地区,发育三角洲前缘—深水湖泊沉积序列,主要发育相对远物源的正常三角洲前缘沉积,砂体单层厚度小、多层交互式分布。井震结合由下到上将流沙港组二段划分为4个四级层序,其中MSC2和MSC3层序为短期快速水退到较长期水进过程,物源供给较为充足,砂体发育程度高,是主力砂体展布层段;流沙港组二段储集层物性主要受埋深及沉积相带约束,B油田物性好于A油田,三角洲前缘近源端发育的水下分流河道、河口坝为有利储集层分布区。

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岩相古地理学及沉积学

新疆焉耆盆地开都河不同河型段砂砾质沉积特征与差异分析^*

石雨昕, 高志勇, 周川闽, 周正龙

2017, 19(6): 1037-1048. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.080

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新疆焉耆盆地开都河自察汗乌苏水电站流入博斯腾湖的河口之间,发育单一物源供给下的山间河段、辫状河段、曲流河段、顺直河段以及三角洲平原顺直型分流河道段等多种类型河道沉积。通过探坑挖掘与观察、砂砾质沉积物结构的测量、碎屑组分与重矿物分析以及数据统计分析等方法,分析开都河不同类型河段的砾石质沉积特征与搬运距离关系、砾质与砂质组合特征、砂质碎屑组分与沉积构造特征及变化等,认为沉积地形与坡度、沉积物组成以及气候条件等因素控制了不同河段类型的变化与沉积特征的差异。同时,建立了不同河型段砾石径变化与沉积搬运距离的定量关系。在此基础上,统计了在干旱气候与充沛物源供给条件下,开都河不同河型沉积中的有利储集体分布范围及其比例关系数据,可为陆相湖盆河流沉积相图的编制提供重要的参考依据。

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岩相古地理学及沉积学

叠锥构造的特征及其成因机制: 进展与实例^*

曹梦春, 钟建华, 刘闯, 孙宁亮, 宋冠先, 贺雪晶

2017, 19(6): 1049-1062. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.081

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叠锥构造是纤维状矿物呈锥状嵌套分布的一类特殊沉积构造,自20世纪90年代以来一直是国际研究的热点,但中国对于叠锥构造的研究起步较晚,研究程度较低。文中详细总结了叠锥构造研究进展,并简要介绍了笔者于新疆托克逊凹陷、准噶尔盆地东部以及哈密盆地3处新发现的叠锥构造。叠锥构造的发育层系广泛,二叠纪末—三叠纪初以及三叠纪末—侏罗纪初发现的叠锥占绝大多数,揭示其可能与生物大灭绝有关;叠锥构造的形成环境较广,不能简单地将叠锥构造作为湖泊相或海相等的相标志。对新发现的叠锥构造初步分析后认为,叠锥构造为与生物(化学)作用有关的原生沉积构造,但对叠锥构造成因机制的深层次研究还需建立在叠锥构造纤维状矿物生长习性及其与形成环境和发育层系的耦合关系研究之上。

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地球化学及沉积环境

中国湖相碳酸盐岩时空分布与碳氧同位素特征^*

苏玲, 朱如凯, 崔景伟, 吴松涛, 罗忠, 毛治国, 李森

2017, 19(6): 1063-1074. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.082

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湖相碳酸盐岩产状多样,多以夹层形式分布在碎屑岩剖面中,也见以结核或钙质微体化石等薄层赋存于泥岩、页岩等碎屑岩中,具有层数多、单层薄、呈韵律性变化等特点。受构造背景、物源输入和古环境等因素控制,中国湖相碳酸盐沉积最早出现于二叠纪,主要发育时段为古近纪,具有沉积时间跨度大、分布面积广的特征。湖相碳酸盐岩按成因可分为原生沉积型、成岩改造型和热液喷流型3类。中国湖相碳酸盐岩的碳氧同位素特征可揭示原生和成岩过程中水介质环境的差异性: (1)δ¹³C和 δ¹⁸O 密切相关,且δ¹³C多正偏,指示封闭型咸水、半咸水湖泊环境;(2)δ¹³C和 δ¹⁸O 无相关性,且δ¹³C多负偏,指示开放型湖泊环境;(3)δ¹³C严重正偏,指示成岩作用时发酵带的环境受到古细菌参与的甲烷生成作用的影响。

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古今地理环境及人类文明

祁连山东段童子坝河阶地对气候变化与新构造运动的响应^*

钟岳志, 李有利, 熊建国, 雷惊昊, 辛伟林, 胡秀, 刘飞

2017, 19(6): 1075-1086. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.083

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通过对祁连山东段童子坝河各级阶地的年代和变形程度进行测定,得到了河流阶地的形成年代和过程,推算出民乐—大马营逆断裂的活动强度和速率,并分析了阶地形成和气候变化之间的关系。童子坝河5级阶地(年龄分别为16.70±1.81 cal,ka BP、 10 092.5±27.5 cal a BP、8127.5±72.5 cal a BP、2900±60 cal a BP、282.5±17.5 cal a BP)均形成于气候由冷转暖的阶段,属于气候成因阶地。基于断裂两侧阶地面的平面几何形态并结合上、下盘阶地横剖面同级阶地的高差,得到T4、T3、T2和T1阶地在民乐—大马营断裂处的垂直位错分别为10.6±3.1,m、5.0±2.6 m、2.0±1.9 m和1.9±1.3 m,推算出全新世以来民乐—大马营断裂的垂直滑动速率为1.05±0.31 mm/a,水平缩短速率为1.02±0.60 mm/a。

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古今地理环境及人类文明

成都平原中—晚全新世环境考古研究进展^*

黄明, 马春梅, 朱诚

2017, 19(6): 1087-1098. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2017.06.084

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自20世纪80年代以来,成都平原环境考古工作在聚落选址与地理环境、古气候与古蜀文明发展、灾变事件研究及史前人地关系综合研究等方面取得重要进展。研究表明: 成都平原史前城址群的出现与当时的地理环境应有很大关系;成都平原中—晚全新世以来气候整体温暖湿润,其中有多次气候波动和降温事件发生;古洪水、古地震等自然灾害与古蜀文明发展的关系很密切;基于成都平原诸多先秦遗址的人地关系综合研究表明,河流、地貌、气候等因素与史前聚落变迁有很大关系。总体上,成都平原环境考古工作经历了3个发展阶段。受限于研究材料和方法,目前仍然缺乏高分辨率古环境演变规律的研究成果;自然灾害与成都平原先秦时期古文化演变的一些重要节点的耦合关系仍不明确;今后还需要加强与河流地貌有关的聚落环境考古研究;利用地理信息系统和遥感技术分析环境变迁与人类活动关系以及定量和模型化研究史前人地关系也将是未来成都平原环境考古工作的重要内容。

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