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2024年  第42卷  第2期

目次
沉积学报 第42卷 第2期
2024, 42(2).
摘要:
专栏·深时碳酸盐生产工厂与资源环境效应
从“沉积相模式”到“生产工厂”———碳酸盐生产工厂概念体系和发展方向
李飞, 王夏, 颜佳新
2024, 42(2): 343-349. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.050
摘要:
意义 碳酸盐生产工厂概念体系研究被誉为“近三十年来碳酸盐沉积学领域最重要的进展之一”。该研究在恢复深时碳酸盐生产过程及其调控因素以及预测未来气候和环境变化对沉积体系的影响方面具有独特价值。【 进展 】碳酸盐生产工厂研究强调生产者、生产过程及影响因素,以及生态可容空间等主要因素对沉积体系的影响。研究者以这些因素的差异进行分类和动态演化过程研究,有别于传统“沉积相模式”以岩相和沉积环境差异为依据的“定格”研究方法。随着相关概念体系的基本成熟,如何进一步挖掘碳酸盐生产工厂新的研究方向和价值,并...
碳酸盐工厂的精细刻画:定量化重建视角
王夏, 孟令赞, 柳晶晶, 甯濛, 葛毓柱, 曾雨涵, 李飞, 颜佳新
2024, 42(2): 351-370. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.047
摘要:
意义 碳酸盐工厂为碳酸盐岩沉积体系提供了物质基础,与海洋演化、元素循环、表生地质过程等密切相关,是反映地球系统演化的重要环节。因此,定量化表征碳酸盐工厂及其主控因素是深入理解碳酸盐岩所记录的地质信息的关键。【 进展 】总结了半定量—定量表征碳酸盐工厂的研究方法进展,结合对沉积过程正演模拟方法的介绍,从定量重建的角度为精细刻画碳酸盐工厂提供了思路。【 展望 】针对碳酸盐工厂的研究,应在传统碳酸盐岩沉积学的基础上加深对其主控因素的定量评估,特别是直接影响生态的因素。但在套用基于碎屑岩沉积...
现代鲕粒工厂特征及对深时研究的启示
李飞, 李雅兰, 王曾俊, 李杨凡, 李滢
2024, 42(2): 371-386. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.006
摘要:
意义 海洋环境下形成的规模性鲕粒岩既是研究气候和环境演化的良好载体,又是重要的油气资源储库,具有极高的科研与经济价值。【 进展 】传统的鲕粒岩研究主要关注沉积序列、沉积模式和空间分布规模,而忽视了鲕粒滩体堆积、埋藏与成岩的动态过程,以及环境因素的变化对其演化过程的影响。通过对现代海洋环境下两种典型鲕粒工厂(镶边台地和缓坡)的生产者、构成、分布、建造过程、与其他工厂的关系,以及可能影响工厂发育的物理、化学和生物因素的综合分析,揭示了鲕粒工厂的发育特征。研究表明,强搅动水体环境、极高的碳酸盐...
冷泉碳酸盐工厂的提出及古气候意义
刘超, 李昕, 梁天, 刘萧萧, 陈浩, 安海花
2024, 42(2): 387-402. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.092
摘要:
意义 碳酸盐工厂的提出及其分类研究对于推动碳酸盐岩沉积学发展具有重要意义,但现行分类方案不足以囊括所有碳酸盐沉积类型,因此亟须从机理和过程层面对碳酸盐工厂类型予以梳理、扩充。 【进展】 传统碳酸盐工厂的碳源主要为大气—海洋中的无机碳库,而一些特殊海相和陆相碳酸盐工厂的碳则主要源于外源碳库,因而两者具有本质上的区别。后者往往对于追溯深时水体环境和气候事件具有重大意义。 【结论与展望】 以冷泉碳酸盐岩为例,正式提出“冷泉碳酸盐工厂”概念,综述了其沉积特征、生物组成及生物地球化学过程,并举...
微生物碳酸盐生产工厂的构成、特征及沉积学意义———以河南云梦山剖面为例
王曾俊, 李飞, 李杨凡, 李怡霖, 曾伟, 李雅兰, 李滢
2024, 42(2): 403-414. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.059
摘要:
目的 “碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,在深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如何从工厂角度解读地质历史时期,特别是深时特异性、大规模碳酸盐岩的发育过程和影响因素方面仍缺乏系统性认识。 方法 以河南云梦山剖面寒武系崮山组为例,利用多尺度、网格定量化评价方法对微生物碳酸盐生产工厂的样式、内部结构、建造过程等方面进行了详细阐述。 结果 研究区微...
藏南Kioto碳酸盐台地对早侏罗世普林斯巴晚期碳循环扰动的沉积和生物响应
翁晓爱, 姜守一, 韩中, 胡修棉, 晏雄
2024, 42(2): 415-433. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.078
摘要:
目的 早侏罗世发生了多次重要的碳循环扰动,并伴随气候和环境的重大变化。然而,现有的研究主要集中于西特提斯和欧洲北部,对东特提斯碳循环扰动事件以及定量探究事件对生物影响的相关报道较少。 方法 利用东特提斯藏南Kioto碳酸盐台地普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期的生物地层学(大型底栖有孔虫)、沉积学和碳同位素(δ13C)地层学,探讨碳循环扰动以及相应的气候环境变化对该地区的碳酸盐台地生物演化过程影响。 结果 普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期大型底栖有孔虫生物地层显示有3个带:Bosn...
滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的古环境因素
廖慧鸿, 苏中堂, 马慧, 孙珮婕
2024, 42(2): 434-444. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.094
摘要:
目的 滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地的萎缩消亡存在多种认识。为了深入探讨其成因,拟通过滇东北地区晚奥陶世古环境演化研究,分析古环境因素对滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的影响。 方法 选取滇东北地区万和剖面为研究对象,利用室内矿物学、岩石学、沉积地球化学等分析方法为主要手段,系统开展滇东北地区奥陶系临湘组—志留系龙马溪组的微相特征研究、此期间的古环境演变分析,探讨滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地萎缩消亡中的古环境影响。 结果 通过对万和剖面临湘组—龙马溪组岩石学特征、镜下矿物...
川西北晚三叠世卡尼期浅水碳酸盐生产工厂构成及其转换过程定量化研究
柳晶晶, 王夏, 孟令赞, 曾雨涵, 冯翼妍, 金鑫, 张磊
2024, 42(2): 445-465. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.121
摘要:
目的 准确识别碳酸盐工厂类型并阐明其发育控制因素,定量化评价工厂发育过程的环境条件,厘清其在沉积体系转换过程中的古生态学和沉积学信号是探究碳酸盐岩沉积体系演化的关键。 方法 以川西北绵竹市汉旺镇观音崖剖面的马鞍塘组为例,通过系统的碳酸盐岩微相分析,结合粒径统计分析方法对20 391个颗粒定量分析,在此基础上对该时期热带浅水碳酸盐生产工厂的构成、特征、转变过程、驱动因素等进行了详细阐述。 结果 研究区热带浅水碳酸盐生产工厂可进一步划分为似球粒、鲕粒、生屑及生物礁等多个细分特异化...
非主题来稿
柴达木盆地北缘东段中侏罗统物源分析———来自重矿物、元素地球化学及碎屑锆石年代学的证据
呼其图, 关平, 王大华, 李世恩, 肖永军, 张驰, 白璐, 张济华
2024, 42(2): 466-485. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.044
摘要:
目的 柴达木盆地北缘东段地区广泛出露侏罗纪残留地层。由于后期强烈改造,该地区侏罗纪原型盆地被严重破坏,其残留凹陷原始沉积关系、原型盆地发育及展布规律一直是学术界的研究热点。 方法 通过对该地区中侏罗统碎屑岩样品的重矿物Q型聚类分析、全岩地球化学以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,进行了系统物源分析,并结合古构造背景、地层与沉积相特征,对该地区侏罗纪原型盆地进行了初步探讨。 结果与结论 (1)中侏罗世,可将研究区划分为5个沉积体系,各沉积区重矿物组合、全岩地球化学以及碎屑锆石年龄特...
山西地堑系太原盆地晚新生代沉积环境演化及物源分析
庄其天, 何宏林, 魏荣珠, 王忠梅, 石峰, 闫纪元
2024, 42(2): 486-501. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.064
摘要:
目的 山西地堑系因其独特的大地构造位置成为研究中国东部晚新生代变形的热点地区,然而受露头剖面的局限,目前少有报道地堑系盆地完整的沉积环境演化的工作,对进一步认识地堑系演化过程造成了困难。 方法 通过太原盆地ZK01钻孔揭露的约8.1 Ma以来的详细沉积记录,开展了沉积环境和物源分析工作。 结果和结论 沉积环境分析表明太原盆地经历了河流—三角洲/湖泊—河流的沉积环境演化过程,其中分别在5.8~4.4 Ma和2.2~1.6 Ma发育两期覆盖整个太原盆地的湖泊。物源分析表明在5.8...
呼伦贝尔巴彦塔拉砂砾石剖面沉积物组成和锆石U⁃Pb年龄———对沉积环境和区域岩浆构造事件的指示
时蕴琳, 谢远云, 康春国, 迟云平, 魏振宇, 吴鹏, 孙磊, 汪烨辉
2024, 42(2): 502-520. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2023.009
摘要:
目的 砂砾石沉积物的沉积学、地球化学、锆石U-Pb年代研究对于地层划分、水系演化以及揭示山体的构造隆升历史和区域构造岩浆事件等具有重要意义。然而,呼伦贝尔巴彦塔拉砂砾石剖面薄弱的认知限制了其地层划分以及区域地表过程的深入理解。 方法 为此,对该剖面进行了沉积学、重矿物、地球化学和锆石U-Pb年代学分析。 结果 (1)沉积学、重矿物、地球化学特征和地貌证据以及锆石U-Pb年龄综合分析显示,巴彦塔拉砂砾石剖面沉积物主要是来自大兴安岭北段的中—酸性岩浆母岩,是初次循环的结果,沉积物...
末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义
赵庆, 郑祥民, 周立旻, 王辉, 吕红华, 陈圆圆, 任少芳
2024, 42(2): 521-533. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.085
摘要:
目的 东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。 方法 在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。 结果与结论 嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离...
九江加积型红土网纹形态特征及其环境意义
汪玲玲, 李凤全, 吴开钦, 王天阳, 叶玮, 朱丽东, 蒋旭霞
2024, 42(2): 534-544. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.097
摘要:
目的 第四纪加积型网纹红土发育具有独特的网纹结构,在长江中下游地区分布较为广泛,是对第四纪环境变化的记录和响应。以往对网纹理化性质关注较多,但对网纹形态特征研究较少,结合理化性质去全面分析网纹特征有利于更为深刻地认识其环境意义。 方法 根据对江西九江网纹红土剖面的网纹形态和理化性质的分析,在理解理化性质可能对形态的影响和网纹化机制的基础上着重讨论了网纹形态特征的环境意义。 结果与结论 (1)该剖面的网纹形态具有较为系统的变化特征,剖面上部的网纹相对较细小,而下部的网纹则相对较...
青藏高原中东部囊谦盆地始新世气候变化及其驱动机制
李尚昆, 魏志福, 王永莉, 汪亘, 马雪云, 张婷, 何薇, 玉晓丽, 李伦, 马贺, 魏静宜
2024, 42(2): 545-557. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.063
摘要:
目的 古近系以来,伴随着青藏高原隆升、地层大规模逆冲和走滑,在青藏高原北部形成了众多内陆盆地。由于盆地位置的特殊性,盆地内部的古气候和古植被演化对厘清欧亚大陆古近系气候演化特征具有重要意义。 方法 利用青藏高原中东部囊谦盆地古近系沉积地层剖面中的生物标志化合物和总有机碳(TOC)含量重建了51.8~37.5 Ma囊谦盆地古气候和古植被演化历史。 结果与结论 囊谦盆地古近系气候指标演化历史具体可分为三个阶段。阶段Ⅰ(51.8~46.4 Ma),CPI值和TOC值均较低,Paq值...
闽江河口水下三角洲及周边海域现代沉积环境演化及其对人类活动的响应
谢津剑, 王爱军, 叶翔, 陶舒琴, 蔡枫
2024, 42(2): 558-574. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.058
摘要:
目的 河口三角洲是陆海相互作用的敏感地带,也是人类活动最为频繁的地区,研究人类活动对河口三角洲演化的影响,一直以来都是国际沉积学的研究重点和热点。 方法 以福建闽江河口水下三角洲为研究对象,通过水动力模拟和表层沉积物粒度分析,探讨了闽江河口水下三角洲及周边海域现代沉积环境演化。 结果与结论 研究区河口内潮流以往复流为主,在口外海域逐渐转变为旋转流,水下三角洲地区流速大,外海流速较小;沉积物类型以砂、粉砂和砂质粉砂为主,平均粒径平均值分别为1.57 Φ、6.78 Φ和5.62 ...
川西南部地区下二叠统栖霞阶层序地层特征及岩相古地理
汤艳玲, 李凌, 谭秀成, 李明隆, 芦飞凡, 张本健
2024, 42(2): 575-592. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.043
摘要:
目的 西接康滇古陆的四川盆地西南部下二叠统栖霞阶近年来展示出良好的勘探潜力,然而针对该地区地层充填规律及古地理格局的观点还并不统一,严重制约了下一步盆内精细的油气勘探和井位部署。 方法 以四川盆地西南部下二叠统栖霞阶梁山组和栖霞组为研究对象,综合利用野外剖面、钻井岩心和测录井等资料,在岩石类型与沉积相分析的基础上,运用海相碳酸盐岩层序地层学原理与方法,对栖霞阶层序界面进行识别。并采用单因素分析多因素综合作图法,以三级层序为编图单位,结合优势相原则,分别绘制研究区栖霞阶SQ0+SQ1和...
中东M油田Mishrif组局限环境储层类型、特征及成因
李峰峰, 叶禹, 郭睿, 陈沛沛
2024, 42(2): 593-607. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.059
摘要:
目的 中东M油田白垩系Mishrif组局限环境储层复杂且对储层非均质性认识不足,制约了该类油藏的有效开发,亟需明确局限环境中储层特征、展布规律及非均质性主控因素。 方法 综合岩心、铸体薄片、物性及压汞实验等数据,根据储层结构组分和地质成因划分储层类型,通过数理统计和连井对比,明确不同储层岩石物理特征,刻画储层空间展布规律,基于层序地层学和沉积学理论,阐明局限环境储层特征主控因素,建立不同储层的发育模式。 结果 Mishrif组局限环境中发育三种类型储层(RT1类、RT2类和R...
陕南勉县寒武系仙女洞组生物礁岩相学及古环境分析
李雅兰, 李飞, 吕月健, 王夏, 王曾俊, 李红, 易楚恒, 李杨凡, 曾伟, 李怡霖
2024, 42(2): 608-618. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.082
摘要:
目的 生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。 方法 以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和生物礁临近层位开展了系统的岩相学、沉积学和元素地球化学分析。 结果 岩相学特征显示礁体形成于海退背景下的临滨带环境,建造过程可依次分为钙质微生物主导、古杯动物大量繁盛以及古杯与钙质微生物联合建造三个阶段。生物礁灰岩中的陆源碎屑组分含量向上增多,且颗粒变粗,顶部被中...
柴西咸水泉地区下油砂山组湖相沉积特征—以咸东1井取心段为例
陈琰, 夏晓敏, 李雅楠, 赵健, 崔俊, 乔柏瀚, 赵东升, 高红灿, 王义, 谭莉, 杜宗飞, 王远飞
2024, 42(2): 619-631. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.076
摘要:
目的 勘探实践表明,柴达木盆地剩余油主要集中于西部地区,但受复杂地表及低渗储层的影响,勘探程度相对较低。为提高柴西咸水泉地区地质认识,可进一步加快油气勘探。 方法 基于岩心沉积构造,结合岩石薄片、X衍射全岩分析化验和地震反射等资料,对咸东1井上新统下油砂山组取心段的沉积相进行综合研究。 结果与结论 (1)深灰—灰黑色灰质泥页岩中夹有灰色薄—中层块状层理细杂砂岩,砂体顶、底部与泥岩突变接触,底界面为明显凸凹不平的侵蚀面,侵蚀面之下的泥页岩中变形层理发育,砂体为沉积物再搬运的砂质...
白云岩化作用与白云岩孔隙的形成———来自实验模拟交代反应的启示
王广伟
2024, 42(2): 632-642. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.062
摘要:
意义 白云岩是一种常见的碳酸盐岩和重要的油气储集层,四川盆地海相碳酸盐岩层系中96%的探明地质储量来自于白云岩储层。因此,白云岩化作用和白云岩孔隙成因的研究引起了极大的关注,并取得了显著进展,然而有关白云岩化作用对孔隙的影响仍存在较大争议。 方法 通过归纳总结白云岩孔隙成因的主要理论观点,结合多种类型交代反应的实验模拟结果,阐明白云岩化过程中孔隙的形成与演化,并对白云岩孔隙成因的研究提出了展望。【 进展 】已有理论表明,白云岩的孔隙可以继承于原岩,也可形成于等摩尔交代、白云岩化过...
扇三角洲流体类型转换及控制因素分析———以青海希里沟扇三角洲为例
冯烁, 李顺利, 于兴河, 付超, 高明轩, 刘倩
2024, 42(2): 643-660. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.057
摘要:
目的 扇三角洲广泛发育于沉积盆地边缘及内部,具有规模庞大、类型多样、生储盖配置良好等特点,蕴藏着巨大的油气资源勘探潜力。然而,其流体类型转换和控制因素、沉积过程与特征仍尚不清晰。 方法 以青海希里沟扇三角洲为研究对象,基于野外露头和探槽剖面的精细刻画描述,综合利用14C测年、粒度分析等方法,对希里沟扇三角洲不同时期沉积物粒度、结构、沉积构造等方面特征进行研究。 结果与结论 通过野外露头探槽剖面的精细刻画描述共划分出9类岩相及7种垂向组合序列,识别出碎屑流、片状洪流和牵引流共3...
缝合线中有机质来源、流体运移以及地质意义
朱康乐, 高岗, 刘诗局, 王成云, 程光瑾, 胡丹丹
2024, 42(2): 661-674. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.075
摘要:
目的 缝合线作为碳酸盐岩的典型结构,其形成对于碳酸盐岩本身有机质的富集和流体运移具有重要的意义。然而,缝合线中有机质的来源和流体运移的机理目前尚未深入研究。 方法 以四川盆地东部大池干构造带含缝合线的碳酸盐岩岩心样品为研究对象,分别对岩心中缝合线和基质进行了有机碳、热解(Rock-Eval)、岩石薄片、荧光薄片、全岩X射线衍射、碳氧同位素以及扫描电镜等分析测试。 结果与结论 缝合线中的有机质主要以可溶有机质、焦沥青和沥青的形式赋存,表明缝合线中的有机质主要为运移而来的次生有机...
乍得Bongor盆地北部斜坡带原油地球化学特征与成因
陈清瑶, 王文强, 程顶胜, 肖洪, 冉子超
2024, 42(2): 675-687. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.067
摘要:
目的 中非裂谷系乍得Bongor盆地北部斜坡带原油的物性与地球化学特征均存在明显差异。探讨其差异性特征及主控因素,并可为Bongor盆地及周边地区石油勘探工作中原油性质的预测提供部分思路与依据。 方法 利用原油族组分分离、气相色谱及色谱—质谱等方法,对北部斜坡带41件原油样品的物性及分子标志化合物组成进行了系统分析。 结果与结论 不同级别的生物降解作用是导致Bongor盆地原油物性与地球化学性质差异的主要原因。根据正构烷烃、无环类异戊二烯烃的相对丰度与分布特征及色谱基线特征,...
天文旋回约束下东营凹陷中始新统含碳酸盐细粒沉积岩成因分析
栾旭伟, 孔祥鑫, 张金亮, 蒋龙, 彭艳霞, 蔡媛
2024, 42(2): 688-700. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.070
摘要:
目的 通过对中国东部渤海湾盆地东营凹陷发育的大套具有韵律特征的富含碳酸盐物质和有机质的湖相细粒沉积岩进行深入研究,以期探究其成因机制以及古气候、古环境的变化特征。 方法 基于岩心和薄片观察,依据沉积构造特征和矿物组分含量进行岩相划分。结合沉积环境和沉积速率的差异,将目标层段划分为四个单元,采取Multi-Taper Method(MTM)方法对樊页1井(FY1)沙四上(Es4u)到沙三下(Es3l)亚段的自然伽马(GR)测井曲线进行分段频谱分析。 结果 通过宏观和微观沉积观察...
陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层有机质富集特征及控制因素分析———以东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段为例
于乐丹, 彭军, 许天宇, 韩浩东, 杨一茗
2024, 42(2): 701-722. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2022.096
摘要:
目的 湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。 方法 东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,为深化对研究该区细粒沉积地层有机质富集规律的认识。从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素,建立适...