古地理学报

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构造古地理学及古构造

鄂尔多斯地区奥陶纪构造古地理演化与沉积充填特征^*

邵东波, 包洪平, 魏柳斌, 蔡郑红, 武春英, 周黎霞, 曹岩刚

2019, 21(4): 537-556. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.035

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鄂尔多斯地区在奥陶纪处于华北克拉通板块的西南边缘地区。由于受秦岭—祁连—贺兰三叉裂谷系开裂—聚合作用的影响,奥陶纪鄂尔多斯地区与华北克拉通已开始出现明显构造与沉积作用的分异,突出表现为奥陶纪沉积期鄂尔多斯东部大规模膏盐岩沉积层的发育。古构造分析表明鄂尔多斯地区奥陶纪总体呈现为“三隆—两坳—一古陆”的古构造分布格局;奥陶纪经历了冶里—亮甲山期的早期边部海侵、马家沟期振荡性的整体沉降海侵以及平凉—背锅山期的西南边缘快速沉陷的古地理演化过程,表现出较强的阶段性演化特征。鄂尔多斯地区奥陶纪整体的沉积充填作用具有以下重要特征: 一是受中央古隆起控制、东西向沉积分异明显;二是随时代演进,早中期以内源沉积为主,晚期则以混源或陆源碎屑沉积为主;三是西南边缘沉积巨厚,是奥陶纪最为活跃的构造沉降区。

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构造古地理学及古构造

唐王陵砾岩的形成时代及其构造与沉积环境探讨^*

黄建松, 郭玮, 杨萍, 易纲

2019, 21(4): 557-576. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.036

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唐王陵砾岩自20世纪60年代发现以来,其形成时代和沉积环境就争议不断,至今没有定论。作者根据唐王陵附近多个露头点唐王陵砾岩与上下地层的接触关系、岩性和古生物特征,结合渭北隆起西段2口油气探井的钻探结果,将其地质时代确定为晚奥陶世赫南特期;基于北秦岭岛弧在中奥陶世之后持续隆升,秦岭北坡及其以北的古生代和更老地层不断向北倾覆倒转,同时遭受不同程度的变质与剥蚀,北秦岭和华北陆块之间的弧后盆地演变为前陆盆地并逐渐闭合的共识,并结合该套砾岩地层的反旋回沉积特征和发育大量碎屑流、颗粒流及浊流等重力流沉积的事实,认为唐王陵砾岩是一套沉积在晚奥陶世末期,不断抬升并遭受剧烈崩塌剥蚀的北秦岭以北的前陆盆地陡岸背景下的前陆斜坡脚海底扇沉积体。该结论不但厘清了唐王陵砾岩与东庄页岩的时代归属,也为北秦岭和渭北地区加里东期前陆盆地的构造演化及石油地质研究奠定了基础。

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岩相古地理学及沉积学

鄂尔多斯盆地渭北地区上三叠统延长组长7油层组碳酸盐结核中自生碳酸盐矿物的特征^*

李云, 胡作维, 刘灿, 董杰, 贺静, 袁效奇, 魏杨

2019, 21(4): 577-588. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.037

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早期形成的碳酸盐结核在埋藏期间会经历多种碳酸盐矿物相沉淀的复杂胶结作用,岩石学研究是探究结核成因的关键。通过野外剖面观察、岩石学观察和阴极发光技术,分析了鄂尔多斯盆地渭北地区上三叠统延长组长7油层组泥页岩中各种形状的方解石和白云石结核中自生碳酸盐矿物的特征。这些结核为成岩早期的产物,构成结核的自生碳酸盐矿物特征显著: (1)球粒方解石结核中,方解石呈纤维状或刃片状,球粒间充填晶粒方解石或因压实呈贴面结合,纤维状方解石发桔红色和暗红色2种光,刃片状方解石发暗红色光;(2)粉晶方解石结核中,方解石呈他形粒状,含有机质包裹体或纤维状晶形残余,晶间含沥青和纤维状方解石残余,主要发暗红色光;(3)白云石结核有泥晶和粉晶2种晶体类型,粉晶白云石结核含较多泥质,泥质条带或有机质条带处常见纤柱状白云石;(4)沿裂缝充填的方解石和白云石常呈纤维状或纤柱状结构,发暗红色光或不发光。研究区长7油层组碳酸盐结核中的方解石和白云石具有不同的成因类型和复杂的胶结作用:球粒方解石和泥晶白云石代表了结核开始形成时的胶结作用,可以准确地反映结核的成因;粉晶方解石、粉晶白云石反映了交代成因;裂缝中纤维状、纤柱状方解石和白云石集合体则为结核经历了较强压实作用之后充填裂缝而成。

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岩相古地理学及沉积学

塔里木盆地肖尔布拉克露头区下寒武统肖尔布拉克组沉积相模式及其勘探意义^*

郑剑锋, 袁文芳, 黄理力, 潘文庆, 乔占峰, 杨果

2019, 21(4): 589-602. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.038

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塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组储集层主要受沉积相控制,而丘滩是储集层发育的有利相带,因此明确丘滩特征及其分布规律对该地区勘探具有重要意义。以柯坪肖尔布拉克露头区肖尔布拉克组为研究对象,实测7条剖面,基于野外露头描述和薄片观察,系统分析了肖尔布拉克组沉积特征,建立了沉积相模式。露头区肖尔布拉克组厚158~178 m,主要发育层纹石、凝块石、泡沫绵层石、叠层石、核形石5种微生物白云岩和藻砂屑白云岩及粒泥白云岩,整体上为1个向上变浅的三级沉积序列。肖尔布拉克组沉积时期,研究区为发育“微生物席—丘滩—潮坪”沉积体系的缓坡型碳酸盐岩台地,沿温宿古隆起向盆地方向依次发育内缓坡、中缓坡和外缓坡。中缓坡是中高能微生物丘和藻砂屑滩的有利发育区,丘滩体厚度在70~85 m之间,滩地比达到44%~51%,进一步佐证了塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩领域具有良好的勘探潜力。

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岩相古地理学及沉积学

豫西宜阳地区寒武系馒头组鲕粒中的泥晶方解石特征及其成因^*

陈百兵, 齐永安, 郑伟, 李小燕

2019, 21(4): 603-612. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.039

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依据鲕粒的形态、结构及方解石组成,将豫西宜阳地区寒武系馒头组鲕粒灰岩中的鲕粒分为4种类型: 不规则放射状泥晶鲕粒、泥晶套亮晶表皮鲕粒、同心放射状泥晶鲕粒和规则放射状微亮晶鲕粒。这些鲕粒多由泥晶方解石组成,且泥晶方解石可出现在鲕粒的不同部位,从而与研究区张夏组的鲕粒明显不同,后者由亮晶方解石组成。在电子显微镜下,鲕粒中的泥晶方解石表现为六边形蜂格和片状壁,而这种结构被认为是细菌或蓝细菌的细胞结构,是由附着的微小晶粒呈切向围绕细菌或蓝细菌排列所致。构成蜂格结构的矿物主要为碳酸钙,其被认为是蓝细菌死亡后灰泥化的结果。由此可见,鲕粒中泥晶方解石的形成与微生物的生命活动密切相关,这对于阐明鲕粒在其形成过程中受到微生物的影响具有重要意义。

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岩相古地理学及沉积学

华南中二叠统眼球状石灰岩特征及成因的思考^*

罗进雄, 何幼斌, 何明薇, 陈晓辉

2019, 21(4): 613-626. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.040

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眼球状石灰岩是华南地区中二叠统常见的一种碳酸盐岩岩石类型,由“眼球”和“眼皮”组成,广泛分布于中二叠统栖霞组下部和茅口组中—下部。关于眼球状石灰岩特征和成因的研究,已经取得了较为丰富的成果,笔者对这些成果进行了评述:对眼球状石灰岩的分布特征、岩石学特征及地球化学特征进行了总结;对其各种成因观点进行了讨论。在此基础上,阐述了眼球状石灰岩特征研究存在的争议,指出了下一步研究应关注的方面,尤其是在微观特征及地球化学特征方面,同时认为眼球状石灰岩的石油地质意义应该引起足够的重视。

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岩相古地理学及沉积学

北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组鲕粒硅化成因探讨^*

郭芪恒, 金振奎, 朱雷, 朱小二, 王金艺, 吴进, 李思澎

2019, 21(4): 627-635. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.041

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鲕粒作为碳酸盐岩中非常重要的指相颗粒,其研究主要集中在成因上面,而成岩作用研究较少。北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组发育大套鲕粒灰岩,通过对该剖面野外实测、薄片观察、XRD测试等手段,结合有机碳、热解等地化参数,对鲕粒的硅化机制及其硅质来源做了系统的研究。结果表明,鲕粒溶蚀再沉淀或者新生变形作用造成鲕粒边缘有机质富集,有机质演化释放的有机酸是硅质沉淀的主要因素,硅质来源主要为陆源输入和黏土矿物的转化。由于有机质主要富集在鲕粒边缘,形成有机质膜,从而造成硅质的沉淀主要沿鲕粒边缘发生,形成鲕粒边缘特有的硅化套,这种结果也从侧面反映了微生物在原始鲕粒形成中发挥了重要作用。

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岩相古地理学及沉积学

准噶尔盆地滴北凸起早石炭世沉积充填特征及油气地质意义^*

黄芸, 梁舒艺, 夏雨, 李艳平, 谷新萍, 伏小鹏

2019, 21(4): 637-646. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.042

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利用钻井、测井、地震、古生物及地化分析资料,研究了准噶尔盆地滴北凸起早石炭世构造环境、沉积充填特征及其油气地质意义。结果表明,滴北凸起早石炭世发育半地堑式伸展断陷,发育海相复理石建造并发育海底火山喷发岩,具备烃源岩的发育环境。泉5井最新的地化分析表明,该区烃源岩发育且成熟度高,为好—较好烃源岩;这个结果改写了滴北凸起石炭系烃源岩成熟度低、无勘探潜力的认识。依据克拉美丽气田“近源隆控”的成熟勘探模式,提出滴北凸起发育“源储一体”和“近源隆控”2种模式,明确了有利勘探区带。

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地球化学及沉积环境

准噶尔盆地西北缘二叠系风城组硅质岩地球化学特征及成因^*

高媛, 王国芝, 李娜

2019, 21(4): 647-660. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.043

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准噶尔盆地西北缘二叠系风城组内的云质岩、硅质岩是致密油藏重要的储集岩,目前对云质岩和与之伴生的硅质岩成因存在较大争议。通过岩心观察和对硅质岩的主量、微量、稀土及硅同位素的综合研究,以期揭示硅质岩的成因。研究表明,风城组中的硅质岩SiO₂含量变化范围为55.15%~85.61%,为不纯的云质硅质岩,其内含有较多热水沉积矿物和碱湖沉积成因的盐类矿物。云质硅质岩主要围绕热液喷口分布,它们常与白云岩呈纹层状、条带状互层。云质硅质岩中硼异常富集,硼含量介于90×10^-⁶~10 000×10^-⁶之间,平均680×10^-⁶,与盐类矿物硅硼钠石有关,反映了碱湖沉积成因;Sr/Ba值均大于1,Th/U值多在0.62~2.06之间,Sm/Nd值多在0.20~0.24之间。云质硅质岩的稀土配分显示出Eu负异常、Ce负异常或弱正异常及轻稀土相对重稀土富集的特征。δ³⁰Si值介于0.39‰~1.88‰之间,其δ³⁰Si和微量元素特征不反映典型热水成因。云质硅质岩的地质产状和地球化学特征共同表明,风二段和风三段云质硅质岩主要为热水和碱湖的混合沉积成因。硅质岩形成受喷口的位置、热水喷流期和各喷口喷流热水的温度等多方面因素的控制,硅质岩形成时存在多个喷口,在相对封闭的高盐度—碱性还原环境下的热水喷流期,热水与碱湖湖水混合,混合水沉积形成硅质、盐类矿物及白云石,最终形成含盐的云质硅质岩;热水喷流间歇期形成碱湖成因的含盐云质岩。

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地球化学及沉积环境

海相优质页岩的形成环境及发育模式——以中扬子地区秭归新滩剖面五峰—龙马溪组页岩为例^*

韩京, 蔡全升, 黎洋, 李旭文

2019, 21(4): 661-674. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.044

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运用地球化学和岩石学方法,从古盐度、古气候、古生产力、海域封闭性以及氧化还原条件等方面,分析中扬子地区秭归新滩剖面上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相优质页岩的形成环境,并探讨了优质页岩发育的控制因素及模式。结果表明: 中扬子地区五峰—龙马溪组优质页岩以硅质页岩为主,主要发育在五峰组至埃隆阶底部;优质页岩主要形成于温暖潮湿、低盐度—正常盐度、弱封闭—半封闭的缺氧环境中,并且具有较高的古生产力;海相优质页岩的发育是构造活动、海平面升降以及陆源—生物硅质供应等多因素综合作用的结果,而在埃隆期之后,随着扬子板块的持续向西北推进,海域面积不断萎缩,生物硅质供应降低,陆源碎屑供应迅速增加,优质页岩不再发育。最后,总结了海相优质页岩的发育模式。

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人类历史时期古地理学

公元1000—2000年中国北方地区极端干旱事件序列重建与分析^*

韩健夫, 杨煜达, 满志敏

2019, 21(4): 675-684. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.045

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利用历史文献记录重建了公元1000—2000年中国北方地区极端干旱事件序列,在此基础上分析极端干旱事件的发生特征与规律。研究得出以下结论: (1)极端干旱事件在公元1000—2000年中存在200年左右的周期波动。在15世纪中期、17世纪初期和18世纪末期存在3次极端干旱事件高发期。(2)极端干旱事件的变动与中国东部地区干湿变化相一致,在偏干的时期极端干旱事件发生次数上升,在偏湿时则下降。(3)在中世纪暖期和现代暖期,温度愈高,极端干旱事件偏多;而在小冰期,则温度偏低的时期极端干旱事件多发。(4)西风带影响下的非季风区,干湿变化与极端干旱事件的关系与华北季风区相反,这可能与所谓的“丝绸之路遥相关”和NAO(North Atlantic Oscillation, 北大西洋涛动)的影响有关。

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人类历史时期古地理学

明代 (公元1368—1644年) 钱塘江河口潮灾时空分布及其影响因素^*

王申, 岳书波, 曾剑

2019, 21(4): 685-694. https://doi.org/10.7605/gdlxb.2019.04.046

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钱塘江河口是世界著名强潮河口。基于历史文献资料,系统梳理考证了明代(公元1368—1644年)钱塘江河口潮灾记录,分析了潮灾的空间、时间分布特征: (1)北岸潮灾远多于南岸,海门以上河口段与海门以下河口段潮灾次数基本持平,但均少于河口湾段。(2)潮灾在南北两岸的空间分布上,存在转移与变迁,由此导致两岸分别存在明显的平缓期—爆发期—平缓期交替,但平缓期与爆发期的时长并不固定。(3)潮灾强度变化与潮灾频次分布有较强关联,高强度潮灾多发于潮灾频发期。结合历史气候、江道地形等自然环境背景,探讨了影响潮灾时空分布的要素,认为钱塘江潮灾发生的频次及规模大小与流域内干湿变化及历史气温升降有明显关联,而历史极端潮灾则常是多种要素耦合的结果。

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