华北下古生界若干问题的探讨

本文称华北下古生界若干问题的探讨,有两个内容:一、讨论华北下古生界各组岩性特证及标志层段;二、从白云岩体的分布讨论寒武系与奥陶系的分界及白云岩的形成。第一节以华北下古生界综合柱状图、柱状对比图、主要剖面岩性一览表、主要剖面化石一览表、厚度一览表等图表为基础,分别由老而新叙述华北下古生界各组的岩性,最后提出了十八个标志层段的看法。第二节所指的白云岩体,即“三山子白云岩”,综合前人成果和我们的工作发现此白云岩体有三个规律,1.平面上的分布,有明显的分区现象,可以分四个分区,由南而北白云岩体的所属时代由老变新;2.白云岩体的底界有明显的穿时现象,北大等单位业已指明;3.白云岩体的分布与当时古陆有密切关系,随着古陆由南而北扩大,白云岩体的分布面积逐渐加广。鉴于上述特点,我们认为华北寒武系与奥陶系的分界有三种情况:1.在白云岩体的顶面;2.在白云岩体的中间;3.在白云岩体的下面灰岩之中。围绕此白云岩体的第二个问题,是讨论白云岩体的形成问题,某些同志认为此白云岩体主要是次生白云岩,因此,它不反映沉积环境;本文则从古地理环境、生物化石特点、岩性特点三方面提出不同的看法,认为这套白云岩可分为原生白云岩、同生白云岩(广义来说也是原生白云岩)及由于交代作用而成的成岩     

右江盆地晚古生代白云岩与层序地层的关系及其储集性

以广西右江盆地晚古生代白云岩为研究对象,详细研究了白云岩在剖面上的分布与产出的形态, 归纳起来包括5种类型:(1)与硅质岩互层;(2)与灰质泥岩互层;(3)与灰黑色中层含光壳节石的微晶灰岩互层;(4)与灰白色厚层块状生物屑灰岩互层;(5)与厚层块状灰质白云岩、白云质灰岩互层.在此基础上讨论了白云岩的分布与层序地层学的关系,即与LST有关的白云岩主要为一套角砾状白云岩;与TST有关的白云岩主要为薄层状的硅质粉-细晶白云岩或细晶白云岩;与HST有关的白云岩主要为厚层块状中-粗晶白云岩或含残余生物屑结构白云岩.进而研究了白云岩的储集性,讨论了不同类型的白云岩和不同体系域内的白云岩的储集性.这为全面研究白云岩储层提供了基础资料.     

川东嘉陵江组-雷口坡组层序岩相古地理

以层序岩相古地理编图思路为指导,对川东地区下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组进行层序地层学和岩相古地理研究.嘉陵江组划分为2个三级层序(TSQ1,TSQ2),雷口坡组划分为1个三级层序(TSQ3).以三级层序体系域或三级层序为编图单元,编制5张层序岩相古地理图:TSQ1的TST主要为开阔台地相灰岩沉积, HST为局限台地相膏岩、膏质白云岩、泥质白云岩等沉积,反映水体变浅、蒸发的古地理格局;TSQ2的TST同样为开阔台地相灰岩沉积,HST水体变浅,区内以沉积膏岩、白云质膏岩、泥质白云岩等为特征;受江南古陆隆升扩大影响,TSQ3发育不完整,缺失上部地层,由东往西,表现出由陆源碎屑岩到碳酸盐岩的沉积格局,沉积环境由有障壁海岸到局限台地的过渡.海平面的升降变化是层序发育、古地理演化的主要控制因素.     

渝东南地区志留系一个新的岩石地层单位——水江组

在渝东南地区中石炭统黄龙组中,发现了丰富的志留纪牙形刺化石,因此黄龙组必须解体为2个岩石地层单位;将志留系的地层新建立一个岩石地层单位-水江组;它是一套灰白～灰黄色细～微晶灰岩、白云质灰岩,时见重结晶现象和角砾状;与上覆石炭系黄龙组或二叠系梁山组假整合接触,下伏志留系韩家店组整合接触.     

内蒙古大青山地区奥陶纪鹦鹉螺化石新材料

共描述鹦鹉螺化石３个种（其中一个新种）５个未定种和一个属种未定,分属４个科,这些化石产自内蒙古大青山地区一套白云质灰岩中,对于该套地层的研究已有很长的历史,但由于没有发现确切的生物化学,其时代一直很信确定,多数专家将其划归晚元古代什那干群。通过细致的野外工作,在庐套地层中发现了大量早奥陶世的生物化石,除文中描述的鹦鹉螺外,与之伴生的还有笔石、腹足类和腕足类等化石,这些化石的发展可以断定该套地层的时     

宁夏贺兰山地区奥陶纪地层沉积环境演化规律探讨

贺兰山地区奥陶纪地层发育良好，特征显著。依据形成时间，其岩石地层序列自下而上划分为马家沟组，米钵山组2个组级岩石地层单位；出露于贺兰山中一南段，隶属华北西缘地层分区和祁连一北秦岭地层分区。笔者认为奥陶纪初期，海侵进一步扩大，海侵范围几乎含盖整个本区，形成了以碳酸岩盐为主的台地相沉积。后期沉积环境发生了明显变化，以碎屑岩，泥岩为主夹薄层灰岩，砾屑灰岩，角砾岩，属次深海大陆斜坡沉积。从岩石地层．地层层序，沉积相及沉积环境相演化序列总体看来，反映了一个海侵沉积序列演化规律。     

新疆巴楚地区奥陶纪中下统地层中造礁、附礁生物化石的发现及意义

新疆巴楚地区的良里塔格和大坂塔格是塔里木盆地奥陶纪的重要剖面之一,在其出露较好的一间房组和鹰山组地层中产数量可观的古生物化石,以白云质灰岩为特征的鹰山组下段产大量的腹足类化石（Liospira biconvexa.）;以深灰色灰岩、生物碎屑灰岩、生物礁为特征的一间房组产大量球状苔藓虫（Batostoma sp.）、丰富的角石化石（Aphetceras Lobatum cf.、Cetnoceras Noetling sp.、Dideroceras sp.）及少量托盘类。从化石种类和埋藏特征来看,中、下奥陶统巴楚地区海水运动多变,为水动力条件强,盐度适中,水位较浅的高能半局限台地和生物礁环境。本次研究丰富了巴楚地区化石种类,查明了化石保存状态,为塔里木盆地奥陶纪生态环境提供宝贵证据。     

四川盆地高石梯-磨溪地区栖霞组沉积模式研究

近年来川中地区二叠系栖霞组油气勘探持续取得突破,成为重点勘探领域。然而,目前对栖霞组沉积格局的认识尚存在较大的争议,为厘清川中高石梯—磨溪地区栖霞组的沉积特征,本次研究结合沉积古地貌,根据岩心、岩屑、常规测井、成像测井和地球化学资料,开展了沉积相和沉积模式研究。结果表明：栖霞期发育开阔台地相,台内滩和台坪亚相,滩、滩间、灰坪微相;滩相以生屑灰岩、微亮晶球粒灰岩、亮晶砂屑灰岩为主,发育砂屑滩和生屑滩;滩间岩性为泥晶生屑灰岩;灰坪相岩性为泥晶灰岩和硅质灰岩。滩相存在局部白云岩化特征,发育白云质灰岩、灰质白云岩、细-中晶白云岩在、中-粗晶白云岩。栖一段沉积期相对局限,海水相对较深,滩相与滩间交互发育,滩相主体沉积于古地貌相对较高的古隆起高部位,沉积相受古地貌的影响较大;栖二段沉积期相对开阔,古地貌对滩相的影响变弱,滩相连片发育。结合沉积背景,本文建立了开阔台地滩相模式,为高石梯—磨溪地区栖霞组的下一步开发部署提供了地质依据。     

白云质岩石的孔结构与去白云化反应

采用压汞法(MIP)和N_2吸附法表征14种白云质岩石的孔结构,采用偏光显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析岩相特征。结果表明:白云质岩石的孔主要是介孔,含有少量的大孔。白云岩和白云质灰岩的最可几孔径为2～4 nm,而泥质白云质岩石无最可几孔径;白云岩中白云石晶粒越小,BET模型计算的孔隙率(2～200 nm)越大;白云质灰岩中方解石晶粒越小,孔隙率(2～200 nm)越大,小孔的孔隙占比越大;泥质白云质岩石中酸不溶物(AIR)的含量越多,孔隙率(2～200 nm)越大;小孔的孔隙占比越大。去白云化反应增加了岩石的孔隙率(2～200 nm)和平均孔直径,而孔结构对去白云化反应没有明显影响。     

川东三叠系飞四段滩相鲕粒灰岩储层

根据对川东华蓥山地区陈家湾剖面地质调查,首次发现在飞四段存在滩相鲕粒灰岩地层.通过对该地层岩性、物性、孔隙类型、孔隙结构等特征研究,认为属于鲕粒滩相沉积,储集性能好.飞四段储层以溶孔为主,裂缝次之,属裂缝 溶孔型储层.飞四段滩相鲕粒灰岩储层的发现,为川东地区飞仙关组天然气的勘探提供了新的目的层.     

鲁西地区陆表海含煤沉积凝缩层特征与分布

运用沉积学、层序地层学、古生物学等多学科相结合研究方法,对鲁西晚古生代陆表海地层中的凝缩层沉积特征及其空间展布进行了分析.研究发现:鲁西陆表海盆地层序的凝缩层主要形成于远洋的浅水环境,以灰至浅灰色的中厚层生物泥晶灰岩为主,局部地区变为黑色页岩或泥岩.在此基础上,分析了不同层序内的凝缩层分布特点,其中:层序1的凝缩层总体以海相灰岩为主,在西部过渡为海相泥岩;层序2的凝缩层主要是泥晶灰岩及其与煤层之间的薄层黑色泥岩,为层序地层界面对比重要标志;层序3的凝缩层以灰岩和泥岩为主,厚度较薄.     

鄂尔多斯盆地马家沟组层序地层与岩相分布

应用露头、岩心、薄片鉴定以及测井解释数据,探讨马家沟组层序地层特征及其对沉积和成岩作用的影响,识别出马家沟组的层序边界、地层界面及体系域。该研究将马家沟组划分为4个三级层序,各层序划分为低位、海侵、高位正常海退以及强制海退4个体系域。研究表明,碳酸盐台地的低位体系域以蒸发岩和准同生白云岩为主;海侵体系域以泥晶灰岩及云斑含云灰岩为主,高位体系域以云斑灰云岩及残余结构结晶白云岩为主;强制海退体系域以蒸发岩为主;古陆周围主要为泥质云岩或含泥云岩,台地边缘主要为颗粒灰岩及残余结构结晶白云岩;前缘斜坡主要为砾屑云岩或砾屑灰岩。研究认为,相对海平面变化、古气候以及古地貌特征是制约碳酸盐岩台地沉积、成岩序列以及岩相分布的主要因素。     

河北井陉上坪寒武系层序地层格架下鲕粒滩和微生物岩分布形式

研究华北地台广泛分布的寒武纪地层的沉积特征,以及寒武纪Ⅱ级海侵背景下的鲕粒灰岩与微生物碳酸盐岩沉积序列。在新的年代地层框架与层序地层理论框架下,依据地层记录所反映的沉积相叠加样式与岩性变化代表的米级旋回性特征变化,将河北井陉上坪寒武纪地层划分为7个Ⅲ级层序,自下而上依次为DS_1到DS_7。该剖面存在2个特殊的地层学与沉积学现象:凤山组DS_6发育厚层块状鲕粒灰岩,代表该区域芙蓉世发育颗粒滩相沉积,与周边寒武系有明显差异;同时,该剖面自徐庄组DS_2、张夏组DS_3、凤山组第一个Ⅲ级层序DS_6均发育不同规模、不同类型的微生物碳酸盐岩沉积序列,成为研究寒武纪微生物碳酸盐岩复苏期的代表实例。徐庄组中部凝缩段以下的红层+白云质沉积以及其上部的泥岩薄层+碳酸盐岩的淹没不整合层序序列,分别代表相对海平面上升期碳酸盐台地的发展期和成熟期。上坪寒武系剖面芙蓉统鲕粒灰岩是华北地台寒武系颗粒滩相沉积展布特征的差异性对比实例,该剖面寒武系中上部发育的微生物碳酸盐岩沉积序列为Ⅲ级层序中相对海平面下降阶段的特殊沉积记录。     

新疆柯坪地区碳酸盐岩对构造裂缝发育的影响

针对柯坪大湾沟地区白云岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩和颗粒泥晶灰岩4种碳酸盐岩, 选取4个剖面, 对其构造裂缝发育情况进行统计分析。结果表明, 裂缝面密度强度由大到小依次为白云岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩和颗粒泥晶灰岩, 即在相同构造环境下, 白云岩最容易产生构造裂缝。同时发现质纯粒粗的碳酸盐岩(如颗粒灰岩)相对脆性大, 比泥质细粒的碳酸盐岩(如颗粒泥晶灰岩)更易发育构造裂缝。最后对碳酸盐岩裂缝面密度与岩石力学参数之间的关系进行了探讨。     

白云石晶体的有序度与去白云石化反应

评价了不同结构组分类别岩石中白云石晶体的有序度,并通过研究在悬浮分散体系中具有不同有序度的白云石晶体去白云石化反应的动力学行为,建立了白云石有序度与白云石去白云石化反应活性之间的关系。结果表明,泥晶白云岩中白云石晶体的有序度最低;白云质泥晶灰岩、泥质条带白云质泥晶灰岩、白云质粉屑砂屑泥晶灰岩及白云质亮晶鲕粒灰岩中的白云石晶体的有序度次之;豹斑白云质泥晶灰岩、粉晶以上晶粒白云岩中的白云石为近完全有序或完全有序。有序度低的白云石晶体去白云石化反应的扩散活化能、界面化学反应活化能和晶体成核与生长活化能也低,低有序度的白云石具有高的反应性。随着体系温度的升高,白云石晶体有序度对去白云石化反应的影响趋于减小,不同有序度白云石的去白云石化程度趋于相同。     

川东北下三叠统飞仙关组白云岩成因——来自岩石结构的证据

以岩石结构分析为基础,结合自云石有序度和Sr含量及Sr同位素等资料,对川东北下三叠统飞仙关组广泛发育的白云岩成因进行研究,从中识别出准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型.其中具有储集意义的仅为多期次埋藏交代成因的成岩白云岩,包括鲕粒白云岩和晶粒白云岩两种主要结构类型.综合成岩埋藏白云岩的结构与有序度和Sr含量及Sr同位素地球化学特征,可将埋藏白云化过程划分为早、中、晚三个成岩阶段.各阶段储层白云岩的岩石结构虽然有显著的差别,但微量元素Sr含量和Sr同位素地球化学特征具有明显的相似性与周源性,不仅显示了埋藏白云化流体为具备早三叠世海水Sr同位素组成特征的海源地层水而与大气淡水无关,同时反映了多期次的埋藏白云化作用是发生在继承性发展演化的过程中的和相对封闭的体系中,因此,对储层的发育和天然气的聚集成藏都非常有利.     

川东北下三叠统飞仙关组白云岩成因及分布

根据白云石的沉积学、岩石学、地球化学等理论,对四川盆地东北部地区下三叠统飞仙关组白云岩地球化学特征及岩石学特征进行了多种技术分析,认为飞仙关组白云岩有混合水白云石化和回流渗透白云石化两种成因类型。混合水白云石化形成的鲕粒白云岩主要沿台地边缘呈带状分布,回流渗透白云石化形成的膏质泥晶白云岩或膏质砂屑白云岩呈片状分布于泻湖环境中。进行了白云石化分区分带研究,为下步勘探部署指明了方向。     

中新世礁相碳酸盐岩沉积构成及成礁模式——以西沙海域为例

 结合最新钻井、地震资料,剖析了中新世生物礁体沉积构成以及成礁演化模式。揭示了研究区造礁生物主要为钙藻,其次为六射珊瑚,附礁生物以有孔虫和介形虫为主。根据是否发育造礁生物将岩石分为礁格架-骨架岩和非礁格架-骨架岩2类,前者包括珊瑚藻格架和珊瑚骨架焦白云岩及红藻-仙掌藻白云岩2种,非礁骨架岩分为生物碎屑灰岩、粒泥灰岩和泥粒灰岩3种。沉积相包括礁格架相、礁坪相、礁后滩相、泻湖相和生物碎屑滩相5种。中新世生物礁是在相对海平面不断上升的背景下沉积演化的,属于加积-退积型生物礁沉积旋回,礁体发育期可分为奠基、初始繁盛、顶峰、暴露衰退4个阶段,暴露衰退末期发生强烈的白云化作用,淡水淋滤溶蚀作用形成较好的储集层。     

苏里格地区下古生界马家沟组地层水化学特征与天然气聚集关系

通过对苏里格地区44口井66个下古生界奥陶系马家沟组地层水样品测试结果的统计与分析,发现马家沟组地层水以偏酸性为主,具有矿化度高、Cl-和Ca2+占优势、以CaCl2水型为主等特征,反映出下古生界马家沟组地层水处于比较还原的阻滞—停滞水文地质状态,封闭条件较好,有利于天然气的聚集与保存.对苏里格地区马家沟组地层流体水化学组成变化与天然气藏关系的系统研究表明,地层水总矿化度高值区(>150 g/L)、CaCl2型水分布区、rNa+/rCl-低值区(≤0.3)、rCI-/rMg2+高值区(>15)、rMg2+/rCa2+低值区(≤0.2)等均与天然气富集区有较好的对应关系.从地层流体水化学特征平面变化来看,以乌审旗为中心的中部是最大的天然气富集区,中北部的苏11井区也是天然气较有利区,推测南部的陕185井区也将是天然气藏的分布区.     

渭河盆地天然气成因特征及其意义

根据渭河盆地地热井气样分析成果,结合地质分析,发现渭河盆地地热井中广泛发现与上古生界煤系地层有关的热解-裂解煤型甲烷气及有机成因CO2气,区域地质和地震成果也佐证了渭河盆地基底存在上古生界地层.因此,前人认为渭河新生代盆地以渭河断裂为界,北部为下古生界,南部为元古界基底,不存在上古生界煤系地层基底的认识是不全面的,渭河...