鄂尔多斯盆地中晚三叠世延长期沉积演化

基于多年对鄂尔多斯盆地中上三叠统延长组的研究成果,结合近年来对盆地东、南邻区宁静盆地、沁水盆地、济源盆地、南召盆地等同期地层的野外实测以及地球化学、年代学等的研究结果,对鄂尔多斯盆地中晚三叠世延长期的岩性特征、地层厚度、地层接触关系、沉积相类型等进行对比研究。结果表明,研究区周缘中晚三叠世的岩性粒度变化、地层厚度及地层上下接触关系与鄂尔多斯盆地沉积背景具有一致性;沉积相带演化从时间尺度和空间尺度上讲,从邻区向鄂尔多斯盆地内部过渡变化符合瓦尔特相律,符合中晚三叠世华北板块构造的演化背景。研究后认为,中晚三叠世,周缘盆地与鄂尔多斯盆地应属同一个大型沉积盆地,这将中晚三叠世鄂尔多斯原型盆地向东部和南部延伸,包括了宁静盆地、沁水盆地、济源盆地、南召盆地等盆地。该研究为中晚三叠世鄂尔多斯盆地原始沉积面貌的恢复提供了新的依据。     

鄂尔多斯盆地构造演化浅述

鄂尔多斯盆地是我国重要的能源矿产基底,盆地演化决定了鄂尔多斯盆地多种能源矿产的成藏(矿)和分布规律,因此,了解盆地的演化历史发展历程对盆地矿产资源的成藏(矿)和分布规律极为重要。鄂尔多斯盆地的演化可以分为5个阶段:(1)太古代-早元古代盆地基底形成阶段;(2)中、晚元古代地台裂谷发育阶段;(3)古生代-早中生代大华北盆地沉积阶段;(4)鄂尔多斯内陆湖盆演变阶段;(5)新生代盆地改造阶段。不同的发展阶段构造期次的叠加形成了现下鄂尔多斯盆地特定的构造格局。     

鄂尔多斯盆地延安地区本溪组—太原组地层及其沉积演化特征

为了揭示鄂尔多斯盆地延安地区地层与其沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地延安地区进行地层单元划分和沉积演化研究。在研究区目的层段内识别出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级层序界面各1个,识别出Ⅳ级层序界面4个、Ⅴ级层序界面若干。建立了研究区本溪组至太原组的等时地层格架,认为延安地区本溪期发育潮坪-障壁岛-泻湖沉积,太原期发育浅海碳酸盐陆棚沉积,太原期是晚古生代水深最大的时期。本溪期—太原期是鄂尔多斯盆地的陆表海沉积阶段。     

鄂尔多斯盆地东北部沉积建造组合与中新生界构造层序划分

鄂尔多斯盆地古生代沉积地层作为中生代鄂尔多斯盆地发育演化的基础,其沉积层序相对齐全,下古生界主要出露于盆地周缘地区,盆地内部则广泛分布于地下,并被上覆晚古生代、中生代及新生代沉积地层覆盖。     

新疆中天山西段博罗霍洛山地区早古生代地层的沉积相研究

对中天山西段博罗霍洛山地区广泛发育的早古代代各纪地层的主要特征进行了简要描述。系统讨论了寒武纪、奥陶纪和志留纪的沉积相类型及特征。对中天山地区沉积和构造发展进行了分析，结果表明在早古生代时期，本区具有裂陷带性质，并将裂陷带的演化归纳为坳陷、裂陷和闭合三个发展阶段。     

鄂尔多斯盆地南缘晚古生代沉积物源及其对秦岭造山带北部演化的指示

鄂尔多斯盆地南缘位于华北克拉通盆地的西南部,其形成演化和沉积过程与华北克拉通南侧秦岭造山带的活动有紧密的联系.晚古生代沉积的物源特征能够帮助提取关于秦岭造山带的演化信息.基于对鄂尔多斯盆地南缘澄城和韩城2条出露本溪组－石千峰组的剖面岩石学特征的详细研究,从岩石性质、碎屑特征、重矿物组合和碎屑组分的Dickinson三角图解等方面进行分析讨论,获得了鄂尔多斯盆地南缘晚古生代物源的详细信息,并揭示了秦岭造山带北部晚古生代的演化过程.研究表明,本溪组－太原组的物源为秦岭造山带中的华北板块南缘带;山西组－石千峰组的物源来自于北秦岭构造带,物源区有向南迁移的特征.晚泥盆－晚石炭世商丹带的点接触初始碰撞造成华北板块南缘发生抬升,早二叠世秦岭造山带进入面接触碰撞阶段,造成北秦岭弧后盆地和岛弧带依次发生隆升,成为鄂尔多斯南缘沉积区的主要物源供给区.扬子板块与华北板块自东向西剪刀状的碰撞,造成鄂尔多斯南缘沉积的山西组－下石盒子组的古流向由南东－北西方向朝南西－北东方向的转变.     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代沉积-构造格局及物源分析

综合研究鄂尔多斯盆地北部晚古生代发育背景、地层展布及岩性特征和沉积-构造格局,认为晚古生代沉积-构造格局主要受控于北缘兴蒙海槽演化,逐渐由东—西向转变为北东—南西向.结合前人对盆地北部晚古生代物源的研究成果,根据现今盆地北部构造特征,利用钻井和野外露头资料,对研究区晚古生代物源分布情况作了进一步探讨,初步建立起物源演化关系模式.研究表明:晚石炭世本溪期—早二叠世太原期,伊盟古隆起作为盆地北部物源而遭受剥蚀且具有一定的阻隔作用,使得阴山古陆可能并未向盆地北部提供物源;早二叠世山西期—晚二叠世石千峰期,伴随着伊盟古隆起地区开始接受沉积,阴山古陆成为盆地北部和北缘大青山地区的共同物源.     

靖边-安塞地区延长组长1段沉积相特征

目的探讨鄂尔多斯盆地靖边—安塞地区三叠系延长组长1段的沉积相特征及展布。方法根据野外考察资料,利用地层对比及测井相分析方法,划分了靖边—安塞地区长1段沉积相类型。结果靖边—安塞地区晚三叠世末期为湖泊—三角洲沉积环境,沉积中心在子长地区;沉积相自下至上依次为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲—深湖;沉积序列自下至上以粒度由粗到细的正旋回为主。结论长1期湖盆的演化受鄂尔多斯盆地中部东西向构造带控制,该湖盆中的湖相暗色泥岩有可能成为子长等地区另一套重要的烃源岩。     

兴蒙造山带南部图古日格地区徐尼乌苏组沉积相、物源分析及其构造意义

研究内蒙古西部图古日格地区徐尼乌苏组复理石建造的沉积相, 揭示其普遍具有不同厚度、不同类型的鲍玛序列, 属于浊流沉积相。参照浊积相模式, 将其归为中扇亚相, 包括辫状水道、辫状水道间和中扇前缘等3种微相。根据区域地层对比和最年轻锆石年龄峰值(437.9±2.7 Ma), 推测徐尼乌苏组的形成时代为早中志留世。物源分析发现, 徐尼乌苏组碎屑物质主要来自变质岩区的石英岩和火成岩区, 推测分别来自其北边的早古生代岛弧带和其南边的华北板块基底。图古日格、达茂旗和白乃庙3个地区的地层建造对比表明, 在南造山带东西方向约400 km范围内, 广泛发育以徐尼乌苏组和塔林宫群为代表的弧后盆地, 表明早古生代古亚洲洋的俯冲曾形成宽阔的沟弧盆体系, 因此推测华北板块北缘属于安第斯型活动大陆边缘。     

华北地台南缘(河南部分)震旦纪—早古生代盆地建造分析

试图以板块构造观点和包括以海平面变化沉积层序分析方法在内的现代沉积学理论,对华北地台南缘(河南部分)震旦纪—早古生代盆地建造作概略的分析,此外,对相关问题进行了讨论.认为:1华北地台寒武—奥陶纪二级海平面变化由两个二级旋迴组成:早寒武世沧浪铺中期—早奥陶世冶里期构成旋迴A,早奥陶世亮甲山晚期—中奥陶世峰峰期构成旋迴B.2中寒武世末期至早奥陶世冶里期由南向北的缓慢抬升,导致了华北地台古地势由南低北高转变为南高北低.     

华北板块北缘东段古生代沉积特征及盆地演化研究进展

通过对吉林伊通、长春、永吉、桦甸等野外实地考察,结合前人研究成果,总结华北板块与西伯利亚板块碰撞拼贴方式、古亚洲洋南支洋闭合过程以及华北板块北缘沉积特征与盆地演化。研究区地质构造错综复杂,沉积体系保存不全;受中新生代构造的影响,叠加了中新生代构造变形、岩浆活动和成矿作用;地层被破坏,多为哑地层,上述原因导致对古亚洲洋闭合之前盆地的性质及演化认识不一,制约了对有关重要科学问题的深入研究。采用沉积学的方法,结合构造地质学、地球化学、古生物地层学、同位素测年等理论和方法,依据现存古生代地层和不同构造部位的沉积盆地类型及其基本特征,开展古生代构造古地理演化研究,恢复沟弧盆体系的分布以及岛弧的类型、时代,探讨古亚洲洋的闭合过程,将是探讨华北板块北缘东段构造演化特征的新思路。     

阿拉善地区古生代岩石圈的形成和演化的研究取得重大进展

“中国兴蒙～北疆及邻区古生代岩石圈的形成和演化的研究”是国家目然科学基金资助的重大科研项目,“阿拉善地区古生代岩石圈的形成和演化的研究”是其子课题,由笔者负责该子课题。研究区位于东径101°～106°的中蒙边界及其以南的荒漠地区。研究人员通过两年的艰辛劳动,有一系列重要发现,这主要有:1.初步确定华北地台和塔里木地台的界     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序划分与煤聚积规律分析

运用层序地层学的理论和高分辨率层序地层中基准面的研究方法,对鄂尔多斯盆地晚古生代盆地充填序列和高分辨率层序地层单元的划分以及该地区煤的聚积规律进行了研究.结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界由陆表海盆地、盆地转换时期、大型板内坳陷盆地3类充填沉积序列构成.该区本溪组至石盒子组可划分成9个三级层序和4个二级层序.在高分辨率层序地层格架内盆地的聚煤作用是随着盆地充填演化发生迁移的,其中第5号煤层沉积时期是聚煤作用最强的时期,而第3号煤层形成时聚煤作用的范围已经退缩.聚煤作用的强度变化与富煤单元的迁移受盆地充填沉积时的沉积体系发育及废弃特点控制.     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序划分与煤聚积规律分析

运用层序地层学的理论和高分辨率层序地层中基准面的研究方法,对鄂尔多斯盆地晚古生代盆地充填序列和高分辨率层序地层单元的划分以及该地区煤的聚积规律进行了研究.结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界由陆表海盆地、盆地转换时期、大型板内坳陷盆地3类充填沉积序列构成.该区本溪组至石盒子组可划分成9个三级层序和4个二级层序.在高分辨率层序地层格架内盆地的聚煤作用是随着盆地充填演化发生迁移的,其中第5号煤层沉积时期是聚煤作用最强的时期,而第3号煤层形成时聚煤作用的范围已经退缩.聚煤作用的强度变化与富煤单元的迁移受盆地充填沉积时的沉积体系发育及废弃特点控制.     

沁水盆地中晚三叠世地层沉积学、年代学研究及其对恢复鄂尔多斯原型盆地的意义

为研究鄂尔多斯盆地中晚三叠世东缘的沉积范围,对其东部的沁水盆地榆社地区中晚三叠世沉积地层进行实测,运用沉积学原理判断沉积环境,划分沉积旋回,同时运用LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb同位素年代学方法,探讨地层物质来源。研究结果表明,沁水盆地榆社地区中晚三叠世地层以长石砂岩和泥岩沉积为主,砂岩粒度较粗,颜色变化较大,泥岩以紫红色为主,地层厚度较薄,上部剥蚀,保存不全,沉积相以三角洲相为主,展现了一个较为完整的水进水退旋回,并与鄂尔多斯盆地本部为连续沉积。碎屑锆石年龄范围为220～2 600 Ma,大致可分为3个年龄段(2 300～2 600,1 600～2 100,220～400 Ma)。与周缘地体年龄数据进行对比认为,其物源主要来自华北板块北缘阴山—大青山—乌拉山一带出露的变质结晶基底、孔兹岩带与海西—印支期花岗岩,也可能有华北克拉通沉积盖层再旋回物源,与现今鄂尔多斯盆地东部三叠系延长组碎屑物源一致,因此推测中晚三叠世沁水盆地与鄂尔多斯盆地可能属于同一沉积盆地。     

华北板块晚古生代海侵事件古地理研究

为了研究华北地区晚古生代海侵事件沉积古地理分布,采用层序地层学、沉积学、煤地质学等多学科综合方法,将研究区地层划分6个层序,进行了陆表海层序的海侵事件古地理分析,研究结果表明:层序1突发型海侵沉积期海水由东北向西南侵入,以台地相和潮坪相沉积为主,事件沉积组合主要集中在华北中北部地区.层序2海侵事件沉积明显,海侵体系域主要是由庙沟-毛儿沟沉积期沉积而成,为最大的海侵事件,全盆地主要为台地相,聚煤中心南移至华北中部的山西地区.层序3海侵体系域古地理的海侵范围局限于华北中南部和南部地区,海侵事件发生于南华北地区,聚煤中心南移.图4,参9.     

城口—鄂西海槽西侧长兴组沉积相特征及其展布规律

在前人对川东地区长兴组沉积相研究成果的基础之上,运用沉积学及层序地层学理论,结合野外剖面的观察和室内岩石薄片的鉴定以及岩石学、古生物学等沉积相标志,分析研究区长兴组沉积相特征。结合城口—鄂西海槽西侧重点勘探区域最新的钻井资料,以及地震解释资料,依据地层等时切片技术,绘制出层序地层格架内沉积相展布图;并分析其演化规律特征。研究表明:长兴组沉积早期发育碳酸盐缓坡沉积模式,长兴中-晚期发育碳酸盐台地沉积模式。其中,碳酸盐缓坡沉积常以薄-中层泥质灰岩与龙潭组顶部的灰岩-硅质条带灰岩互层相接触。研究区长兴组中-晚期碳酸盐台地沉积主要发育了开阔台地相、台地边缘相、台地前缘斜坡相以及盆地相沉积。结合地质资料和地震解释成果分析,进行研究区长兴组有利储集相带预测;并依据条件划分为3个有利相带等级,其中礁滩发育部位为最有利储集相带。     

东北地区晚石炭世岩相古地理研究

利用野外地质剖面、关键钻井剖面和区域地质资料,在地层划分与对比、构造格局以及早石炭世研究的基础上,从点—线—面的沉积相分析入手,将晚石炭世的巴什基尔期—格舍尔期作为一个编图单元进行岩相古地理编图,恢复了东北地区晚石炭世的岩相古地理面貌。研究表明,东北地区晚石炭世主要发育浅海陆棚沉积体系、台地沉积体系、障壁海岸沉积体系、河流沉积体系及湖泊沉积体系;研究区存在漠河及佳木斯两个主要的古陆区,物源区碎屑物质供应丰富,其余地区以海相沉积为主,仅北侧黑河-松辽地区和东部饶河地区尚存河流相沉积区。在前人研究成果基础上,融合近年来东北地区地层精细划分和对比、构造演化的新认识,形成了一套更加精细的岩相古地理图。     

豫西鲁山地区中元古界汝阳群上部沉积相分析

豫西鲁山地区中、新元古代地层发育齐全,露头连续,是华北地台中元古界地层发育较好的地区之一.笔者借鉴miall研究河流岩相的方法,结合岩石结构、沉积构造、MISS构造等特征,在鲁山地区中元古界汝阳群上部划分出了25种岩相,根据岩相类型、岩相组合、内部形态和剖面特征,识别出了6种沉积亚相及10种沉积微相,建立了7种沉积相序类型,得出了汝阳群上部的沉积环境由稳定滨岸碎屑沉积环境逐渐向碳酸盐岩沉积转变的演化规律.     

贵阳乌当盆地白垩纪红层的形成及丹霞地貌

贵阳乌当盆地属陆相沉积盆地,白垩纪时期主要沉积以红色冲积扇相和湖相粗粒至细粒碎屑沉积为主。本文从该研究区白垩系红层纵向、横向特征着手,以实测典型沉积地层剖面和浅井编录作为基础,通过对基本层序的分析和沉积序列及沉积相的研究,识别出两个沉积中心和五个沉积相带。沉积相的演变可以从整体上反映当时该盆地的沉积演化历史。红层作为丹霞地貌的成景地层,因造貌岩性、地质构造、外应力作用的差异,在该地区也发育有不同类型的丹霞地貌,这是丹霞地貌在乌当地区的首次提出。