阿拉伯半岛阿曼山脉中部的碳酸盐岩台地边缘的侏罗纪期演化
摘要：暴露在阿曼北部的侏罗纪Sahtan沉积组是于阿拉伯台地边缘（正对新特提斯洋，即hamrat duru盆地）的浅海环境下沉积生成的。Sahtan沉积组合的上部由上覆纯净碳酸盐岩沉积的、混合有硅质与碳酸盐碎屑组成，其时期是基于腕足类和有孔虫期的巴通期和早期卡洛夫期。这些碳酸盐沉积体系是由经历了地面暴露的外部鲕粒浅滩和一个更深的、相对紧密的平缓倾斜岩架组成。鲕粒岩质从台地边缘脱落后便进入到guweyza形成层的深海沉积复合层中。Sahtan 沉积组合沿着Jabal Akhdar东北走向经历了厚度减少过程。Sahtan沉积组合顶部的角度不整合（达0.2%）显示其是由于演变过程中的倾斜和顶部截断因素。这个不整合层受Rayda形成层的覆盖，该覆盖层则表现出了一个包括向上侵蚀相演化的超覆模式。该地层间断的最小时间跨度为中卡洛夫阶–启莫里阶。由于缺乏容纳空间，也或是因缺乏地表暴露，牛津和启莫里支阶序列几乎不可能在这个地区沉积下来。本文提出，不整合层是在一个因持续的地壳构造作用使得台地边缘剥落过程中，近地表的碳酸盐岩溶解形成的。在提通阶期间，一次大幅度的海平面上升致使位于台地边缘之上的Rayda地层遭到海侵，而阿拉伯半岛东部的大陆架环境恢复正常。
关键词：侏罗纪；阿拉伯半岛；特提斯洋；岩相；碳酸盐岩台地
阿拉伯台地的侏罗系时期是中东的碳氢化合物（油气）生成的间期。这个期间大范围的碳酸盐岩沉积使邻近深水区、垂直向与横向想拼接的浅水沉积相的形成，也使得粗粒钙质沉积层得以出现。这些沉积相与沉积层随后被并入构造岩片而插入阿拉伯台地东缘（伯努利&瓦塞特，1987）。在阿曼北部Jabal Akhdar地区的大型背斜构造（图1）展现了侏罗纪时期台地临海边缘的露地岩层（Sahtan 沉积组合）（图2），并使得我们能够对半岛边缘的沉积历史进行还原，了解同沉积构造、海平面变化和该区域海洋水文动态。
本文的写作目的是双重的：（1）探究侏罗系-白垩系台地边缘不整合层突出的起源（拉布等人，1990）；（2）记录碳酸盐岩台地生成物向guweyza地层的深海冲积扇的变迁过程（库珀1990；al.1990拉布等；guillocheau等人，2001）。
相应地，本研究涉及沉积相及系统的描述，与侏罗纪系沿向台地边缘走向地层薄化紧密有关的地层终止模式的构建，对Sahtan沉积组合和Rayda地层之间地层缺失进行认定。
地层研究背景
阿曼中生代原地地形的首次地层分析与命名由Glennie等人完成。（1974）（图2）随后，Rabu等人记录了Jabal Akhdar地区侏罗纪系台地系列的厚度显著减少，以及相关的侏罗系-白垩系不整合形成现象。（1990）Sahtan沉积组合中浅水相的侏罗纪期碳酸盐岩在Jabal Akhdar以西地区达到了400m厚，在其东北方向只有30m。据Rabu等人称，位于Jabal AKhdar东北部的Rayda地层的脆质石灰岩直接压在了普林斯巴阶Lithiotis岩礁上的石灰岩上。因为Sahtan沉积组合岩层突发性遭到了Kahmah组石灰岩的覆盖，有关Sahtan沉积组合岩层的地层组织与年代并没有多少研究出来。基底层，也就是Rayda地层（Glennie等人称为“白陶土”，1974），亦称作Awabi地层（Bechennec等人述及，1988；Rabu 等人述及，1990），是与侏罗纪-白垩纪过渡期对应的浅色与细粒的石灰岩（康纳利&斯科特，1985；西蒙斯&哈特，1987；斯科特等，1988；普拉特&斯缪因，1990；拉布等，1990；斯科特，1990）。
位于Jabal Akhdar的侏罗纪期的Sahtan沉积组合地层主要由两种岩石类别构成（Rabu，1987；Le Metour,1988）（1）一类是下侏罗统、混有硅质-碳酸盐岩的、被称作Lithiotis石灰岩；（2）中-上侏罗统、大规模性的碳酸盐岩。因为Lithiotis石灰岩并未太受厚度削减的影响，本研究中的地层部分以这些石灰岩顶部到Sahtan沉积组合岩层-Rayda地层相接触的地方为准。另外区分了两类岩石：（1）低地陆源沉积岩；（2）高地鲕粒岩（图3）。
研究方法与研究实物
本研究中，沉积层序在于阐明沉积系统的地层构架，该方法广泛用于浅水相碳酸盐岩分析中。层序是就可容纳空间与沉积流量的比值变化作的地层记录。本研究中相关的层序含有两阶（即大中两个阶数），如Vail等人（1991）定义的一样，它们属于第二阶期（三百万年-五千万年）和第三阶期（五十万年-三百万年）。
裸岩与岩相描述和解析之后便是一维图像层序分析，分析中容纳空间与沉积供应量比值的增减将基于对沉积环境中的古等深线、沉积结构（受到地层融合、
再造作用的）保存程度与特殊表层（如水下沟蚀与近地表裸露）的评估。随后，研究将特别利用层序最大海泛面，完成年代地层对比。第三阶期层序在一些侏罗纪碳酸盐岩系统（如Anglo-Paris盆地）中绘制出来的范围长度可达几十甚至上百公里（加西亚等，1996；加西亚&佐玛特，1997）。对比过程中主要的约束因子是来自于动物骸床与带岩性标志的岩床的独立时间控制。
最后步骤是生物年代测定和连续的沉积系统描述，这些地形学元素（古地理模型）将以3D形式展现出来。
研究素材
本研究以Jabal Akhdar地区15处沉积性裸岩为基础（图1）。实地调查工作于2000年2月到2001年展开。裸岩部分处于干涸河床，直穿Jabal Akhdar 的侧面，并以当地地理特征命名。两处相距最远的祼岩相隔85公里，而最近的相隔才1.5公里。在Jabal西边的Nakhr干河床沉积最厚，达180m，Jabal东北方向的Muaydin河床的沉积层不过1m。在Nakhr、Bani Kharus和Muaydin河床上，已利用沉积微相分析100处较薄的裸岩区。
实地调查中收集到的大型化石经由 B. Laurin（发现腕足类动物）和 F. Atrops（发现菊石）发现。较薄地层中的微生物群化石由J.-P.Bassoullett与P. Berrnier （发现有孔虫)、F. Atrops（发现翁甲虫）和S. Gorican（发现放射虫）发现。
岩相与层序描述
Bani Kharus与Muaydin河床的岩石裸露比较充分，因而该两处有关中-上侏罗统的碳酸盐岩沉积相描述较为详尽。这些裸岩有着相似程度的沉积厚度与构造，并且都离Jabal Akhdar北部与南部侧面达33公里（图3）。
通过利阿斯统-中侏罗统间期的最上地层，发现了11个中阶演变层序。这些层序分为主要的大比例的三组层序，分别记为序列组I、Ⅱ、Ⅲ，并按地层上升顺序展示如下：
下部层序（S I）
该层序覆盖于Lithiotis石灰岩上，具有明显的整合度。其层面连接两类岩石单元，显现了微喀斯特作用的证据，并受到一层铁锈层的包裹。层序I不断增加容纳量的半环槽包含了三个中等阶的层序，并有着连续的两个沉积相特点。
而在层序I的底部则出现了圆丘交叉分层状的岩相。含有白云石的砂岩显示着典型的杂糅型圆丘交叉岩床，并时不时旁边依附着圆丘交叉岩床、洼状交叉岩床（图4）和带有粒级层理的单一生物残骸的风暴沉积岩层。层压之下是含有铁质的岩粒和细小的软体动物（如常栖居于风暴沉积层中双贝壳类动物：牡蛎、腹足类动物等）躯壳。石英微粒细至中等沙粒大小。遭风化的岩面有着铁锈色，这是在于铁质岩粒随着白云石胶质物生成而出现的。
双贝壳层岩相，叠加于圆丘交叉分层岩相之上，有着岩粒细小、种类多样的石灰岩，呈现着随黏土质增加而波浪起伏而又不连续的岩床。大多数的双贝壳类动物残骸呈硅质骨针状，但体小的牡蛎一腹足类动物残体则主要集中于透镜状矿体中和薄的风暴沉积层中。上层粘附岩床的岩面偶而会呈铁锈色，而一般来说主要呈现有海生迹与舌菌迹相。含有细粒（0.1-0.5毫米）的混合岩层包含了细微的铁质鲕状岩粒，这些鲕状岩粒含有肉眼难见的同轴微晶质薄层与铁质沾染的粒核，属于晶质岩石中的类型1（1986）。
圆丘交叉分层岩相有着显著的滨面环境特征。如前所述，双贝壳层岩相与较上层的向海沉积环境相对应。层序I的最大海泛面包括了黑色恶臭、有白云石且易脆裂的页岩，也包括了部分薄的、有生物碎屑的、带有起伏状叠压结构的风暴沉积层。
层序I的海退半环槽包含了两个中阶层序（图3），其特点在于其在黑色微晶灰岩岩层和充盈着白云石的坑穴（白云石岩相）基础上形成了抗压性的、富含白云石的岩层。自成型白云石水晶带有黑色的核，可归于CCCR白云石类型（意即中心模糊、外缘清晰的白云石）（斯伯利，1980）（图4），其核很有可能是因为含有了原有岩相中未被改变的的物质成分（如黑色的泥石）。该白云石类型被看作是早期白云石化作用的典型，而岩石孔隙中的鞍形白云石则体现了后期白云石化作用的印记。该海退期记录了核形石与鲕粒岩接连出现的情形。在底部，核形石很小（约1毫米）；而往上，这些核形石变大（有1-3毫米），外观带有微晶质层，这些颗粒岩与晶质玻璃中类型2极像（1986）。鲕粒岩可以在核形石初出现五米以上的地方发现，并在富集程度上保持第二位。
层序I最上部间隙是一个厚达一米、带有典型橙黄色风化岩面的白云石岩层。
中部层序（S Ⅱ）
层序Ⅱ由大规模的、抗压性的达数米厚的碳酸盐岩岩块构成，这些岩块又被较薄的页岩层隔断，页岩层经判断是最大海泛面下的中阶生成层序（图3）。位于Bani Kharus干河床的层序Ⅱ包含了累积一起的四个中阶层序；就半环槽厚度与岩相组成而言，这些层序体现了相对对称的模式（图3）。
沉积岩相多数情况下包括了含鲕粒岩的泥粒灰岩-颗粒岩，其所带有的沉积结构有土埂（反映顶部截断与内部再生状况）、平坦的叠压层、沟槽、洼状交叉分层岩床和混杂的生物碎屑堆积的风暴沉积层。鲕粒岩是本层序主要的颗粒构成成分，其次的还有核形石、内碎岩屑和生物残屑。一般来说，鲕粒岩圆形饱满，容易拣选（图4）。岩表层则是由微晶灰岩构成，并因其有一个精致的同轴叠压层的核而略有独特性，从核与表层各自厚度之比常常变化。因而，这些鲕粒岩属于晶质岩石的第一类。核形石的直径在几毫米间，呈明显的鹅卵状。表层叠压部分即使在显微镜下也难以窥见。总的来说，跟表层的厚度相比，核大些。生物残屑是由碎裂的牡蛎壳和细小的腹足类动物残体构成的。大型骨骼动物残体包括唇基棘皮动物、腕足类动物和珊瑚。
在Muaydin干河床，岩相的构造与沉积结构反映出了层序Ⅱ浅化的趋势。该层序的较低部分由于海退因素生成了混杂的、较薄的、带有生物残体的风暴沉积层，该沉积层同时又嵌入进了带环状粒的黑色泥岩中。与此相反，层序上层的颗粒岩结构则显现出了围绕鲕粒石周围叶片状的、等分的方解石胶结物的生成，这反映出了淡水和准火山条件下的初级胶结作用过程。同样在层序上层中，遭分解的软件动物壳内含有部分的晶簇状的方解石晶柱，这一发现可以作为陨星影响的证据。很明显地，层序上层的鲕粒岩浅层在短时期内遭受过近地表裸露，受到了大气雨水的影响，并可能促使了地表下淡水透镜层的形成。
层序Ⅱ的顶层边界是一个界于两个中阶层序、容纳量-沉积供应量从降低到增加的转换面。该大阶性层序的边界岩面并未显现出任何沉积或者岩形特征，从而基本上标志了岩相组合中的一个垂直变化。
上部层序（S Ⅲ）
层序Ⅲ典型地包括了粘土质的泥岩与抗压性的颗粒型石灰岩两种岩石状态，并与小阶的深化-浅化循环相对应。在Bani Kharus干河床上，抗压层的较低槽显示了平行与倾斜的叠压结构，和较薄的风暴沉积层（图4）。岩粒包括了生物
残屑（双贝壳类、腹足类动物与珊瑚）、有孔虫、鲕粒岩和内源碎屑。鲕粒岩与位于其下的副岩石单元类似。上部岩槽的抗压层显示含有堆叠的厚厚的岩床，这些岩床含有低角度交叉叠压的、鲕粒状的、含有孔虫的颗粒岩，和具有腕足类动物与珊瑚岬的砾状灰岩。
在颗粒支撑的沉积层之上或之下的过渡岩床，是由球状粒玄武土粒灰岩构成，而不同大小的软厚软件动物壳残渣、腹足类动物与唇基棘皮动物刚充斥在粒灰岩中。
整个层序Ⅲ中所遇到的沉积岩相都反映了在风暴肆虐环境（如粒状浅滩）与更深更安静的沉积环境间的垂直交替。
在Bani Kharus干河床上，层序Ⅲ上层边界是一个侵蚀面，它直插入一个中阶层序、容纳量-沉积供应增加的半环槽中（图3）。
Rayda形成层
Rayda形成层是显著的浅灰色石灰岩，其厚度在30米至83米之间（普拉特&斯缪因，1990）。在Jabal Akhdar地区大部分沉积地带，Rayda形成层都精确与稳妥地覆盖在Sahtan沉积组合之上。从局部来看，Rayda形成层覆压在Sahtan 石灰岩之上的现象在Barakah干河床上可以见到。Rayda形成层起伏的岩床典型性地包含有石英质线的石灰质泥岩和粒泥灰岩，其中含有粒状粒和浮游生物化石：翁甲虫类、放射形原虫、丝状藻类、箭石和小型菊石。棘皮动物残体构成的粒灰岩间层可以在Bani Kharus干河床中的Rayda形成层较低部分找到。位于Muaydin 干河床中的Rayda形成层较低部分岩层则包含了混杂的、类似波浪状的交叉岩床（图5）。位于Halfayn和Quri（Jabal Akhdar东南向）干河床的Rayda形成层较低部分岩层由粗质沙粒大小的海百合骨屑质颗粒岩（亦即海百合化石）构成，它直接覆盖在了Sahtan沉积组合之上，并逐渐向上沿Rayda形成层的细颗粒质的石灰岩靠拢（图5）。在该两个河床里，海百合化石层达5米厚，并含有头足类动物（如Quri河床中频繁出现的箭石与较稀少的菊石）化石。粗质颗粒岩层的沉积构造包含了平坦交叉岩床与冲蚀处（图5），说明此前存在一个在海浪时刻冲刷下暴风断续肆虐环境（即滨面背景）。由此可推测出，Quri河床岩相记录下了从滨面到向海深层的沉积水深渐增过程。
地层终止类型
Jabal Akhdar地区的中侏罗统层序都联系对照起来，以揭示与侏罗纪期不整合相关的地层构造。通过中阶生成层序最大海泛面的对照，两处与Jabal地区南北侧相平行的横断面得以重现。这些横断面走向沿着Sahtan沉积组合中沉积厚度减小的方向。在Jabal Akhdar北部区域，有一个非常显眼、呈黄色的白云石岩层，达一米厚，与整个地区许多的其他岩层有相似的地方，因而被选作为基准面。而之于南面的横断面，一个最大海泛面则被定为基准面。Muaydin与Bani Kharus地层彼此相隔33公里，它们之间的对照关系使得该两处横断面相联系起来。这些区域的层序相互对照，对照基础一是在区域中部部分发现有含腕足类动物化石的岩床，二是在区域上部出现腕足类化石。
Jabal Akhdar北沿的中侏罗统岩层单位出现岩层厚度减小的情况，主要是由于顶部截断影响（图6）。在基准面以上，六个中阶生成层序从上至下连续地移向台地东北边缘，其侵蚀的广义梯度达到了0.2%，也就是说，Sahtan沉积组合岩层在近100公里长度里的厚度锐减达200米。
南边的交叉岩层区域出现了渐进式的地层尖灭现象（如Nakhrg与Muaydin 河床间的层序Ⅱ），和中阶生成层序东向的顶部截断现象（图6）。这种构造类型说明同沉积期与沉积期后的沉积物移除的可能性。同样地，在区域北沿，顶部截断的梯度也达到了0.2%（即上侏罗纪系地层在70公里长度范围里，其厚度锐减达120米）。
Jabal Akhdar区域侏罗纪期碳酸盐岩台地的地层终止类型说明，中侏罗统系受到可能的同沉积期沉积外溢（南沿）和确定的沉积期后出现顶部截断（北沿）的影响。顶部截断面伸展开来，很是平坦，有着一个0.1o左右的坡度。而根据佐玛特等人（2002）的计算程序描述，我们利用容积法展开了对Jabal Akhdar 区域沉积后沉积物移除量的计算，得到了平均侵蚀深度达43米（总容积量/岩面面积）的计算结果。除开不整合度因素，生物地层跟沉积数据都显示，Rayda地层受到过海浸因素影响，并向西覆盖着较大范围的孔隙岩面。
生物地层数据与地质年代划定
依据有孔虫化石的出现，Sahtan沉积组合的上部与下部地层年代分别划定到了侏罗纪早期和中晚期。目前，一系列新研究成果可以加以利用，使得Jabal Akhdar区域的笼统的侏罗纪年代划分更为详细。
Sahtan沉积组合-陆相层段
Jabal Akhdar区域的低上部Sahtan沉积部分，简称作陆相层段，并没有发现任何的动物化石，而它上覆在Lithiotis石灰岩（早期侏罗纪年代，艾尔米等人，2003，阿尔及利亚）。该陆相层段与Haushi-Huqf区域（阿曼东南）发现的Mafrap地层有很多相似的地方；Mafrap地层所拥有的浅海沉积层，曾受到了陆源沉积物的影响，依据菊石化石群聚而划定为晚期巴柔阶（Dubreuilh等，1992）。相应地，Jabal Akhdar地区的陆相层段可姑且划定在托尔阶-巴柔阶间期。
Sahtan沉积组合-鲕粒岩段
在层序Ⅱ中部存在一个富含腕足类动物化石的岩层，从中发现了Daghanirhynchia daghaniensis、D. subversalibis和Cererithyris bihinensis 动物化石。Almeras（1987）在对沙特阿拉伯的中侏罗统层序论及这系列动物化石，由此可推知该岩层属于早期巴通阶-中卡洛夫阶。
如前所述，层序Ⅲ中留有属于Septirhynchia动物的较大厚壳残体（图7）。该生物常见于古地中海（特提斯洋）南部边缘，范围跨今天的突尼斯，到含黎巴嫩和叙利亚的阿拉伯半岛，其笼统地划定在中巴通阶-中卡洛夫阶（Mancenido&Walley，1979）。特别地，S.budulcaenensis生物体在Jabal Tuwaiq （属沙特阿拉伯）地区的Dhruma地层（巴通阶-卡洛夫阶）的中上部岩层中有所发现（Nazer，1970），而S.numidiensis生物体在突尼斯南部的Foum Tataouine 地层的Beni Oussid第二段（巴通阶晚期-卡洛夫早期）有所发现（Ben Ismail 等，1989）。
Nakhr河床层序Ⅳ含有珊瑚化石，其富泥岩相层中包括了丰富的深海有孔虫，如Pfenderina（图7）、可能的Alzonella cuvillieri、Pseudocyclammina和小型的Trocholina有孔虫。这一有孔虫群集现象与沙特阿拉伯Dhruma地层上部的Atash段的有孔虫群集带遥相呼应。Atash段标志了阿拉伯台地西部巴通阶向卡洛夫阶过渡（Enay等，1987）。此外，应特别注意到，Nakhr河床层序Ⅳ中的岩相特征和有孔虫群集现象与由Gollesstaneh（1965）命名、位于伊朗南法尔斯地区的PfenderinaⅧ区（巴通阶-卡洛夫阶过渡期）的情况很是相似。两地区间的有关腕足类生物化石和有孔虫化石的生物地层数据相当一致，说明Jabal Akhdar地区的上Sahtan沉积层（即鲕粒岩段中的层序Ⅳ）处在巴通阶晚期-卡
洛夫早期（图8）。
在对照整个中东地区的多个海面升降峰值的基础上，Sharland等人（2001）就阿拉伯板块中生代时期提出了相应的地层层序框架图表。在Haushi-Huqf区域发现的、与海水注入相关的层序I最大海泛面极有可能在巴柔阶晚期，而在Sharland等人的层序图表中并没有对应。而层序Ⅱ的最大海泛面则可能对应巴通阶早期。不论是层序Ⅲ还是层序Ⅳ的最大海泛面都与卡洛夫中期的最大海泛面不相符。层序I与层序Ⅲ的最大海泛面在Jabal Akhdar区域中尤为突出，但各自跟阿拉伯中部Dhruma地层中D3与D6单元的海泛面对应得极好（Enay等，1987）。因而，很明显地，Jabal Akhdar地区论及的较大阶层序的最大海泛面就年代而言与Sharland等人研究的相关最大海泛面并无良好的一致性。其原因很可能在于，Sharland等人述及的中侏罗统岩层位于沙特阿拉伯，跟Jabal Akhdar相隔1000公里的缘故。据推测，由于不同程度的沉陷与碳酸岩沉积生成，整个阿拉伯板块的生成层序的层次结构都是变化无常的。
Rayda地层最下部
只有非常细小颗粒的岩相，亦称瓷质岩，拥有生物地层特征，如具有翁甲虫残体。在Muaydin河床不整合层14米以上的地方（图5），翁甲虫群集带主要有Calpionellopsis oblonga，其与稀有的 C.simplex和极其稀有的Remaniella cadishiana翁甲虫集结在一起。该生物残体标志了Calpionellopsis标准区，
分区相当（1986）。平行标准的菊石带状排它的较低层与Remane等人研究的D
2
列现象（Le Hegarat&Remane, 1968）暗示了上贝里亚阶区。在Quri河床（图5）里，含翁甲虫化石的岩层在Sahtan沉积组合层-Rayda地层接触面20米以上的位置。该岩层的群集带中主要是呈球形状的阿尔卑斯翁甲虫（占九成）；稀有而身体细长的翁甲虫，如C. aff alpina，则常见其与Crassicolaria parvula甲虫（Remane）和非常稀有的C. brevis甲虫（Remane）集结存在。这一群集带标示出了Calpionella标准区的基底（alpina分区与Remane等人述及的B区相当，
1986）。Crassicolaria intermedia生物体的缺乏则标示了作为基底的B区（B
1分区）（Benzaggagh&Atrops，1995）。明显地，根据菊石带状排列标准（Le Hegarat&Remane，1968），这些岩层的翁甲虫群集带与贝里来阶较下的euxinus 区相呼应。在Quri河床中发现的小型菊石，位于接触面5米之下，翁甲虫集结
层之下15米，属于提通上阶，而非白垩纪早期。Quri河床岩层显示，Rayda地层基底属于阿曼的提通阶，而非如西蒙斯与哈特（1987，1994）所说的贝里来阶早期。
Sahtan沉积组合层最上部与Rayda地层的最下部的生物地层发现，反映出在Jabal Akhdar地区的侏罗纪地层间期大致在卡洛夫阶早期与提通阶之间（图8），这与达一千六百万年与二千万年的沉积时期记录缺失相一致。
Rayda地层的底部岩床，它的年代目前认定与Habshan地层下部的年代相对应（de Matos，1994）；其应当被视作阿布扎比境内的Hith地层（即Manifa水库）上部的远源地层、而非与其年代对等的深海地层（de Matos，1994）。
（Guweyza地层的）深水层序间的对比
位于Birkat al Mauz的Muaydin河床的Guweyza地层正猛冲向Jabal Akhdar 东南沿。Guweyza地层沉积于Hamrat Duru盆地深处，循着阿拉伯台地的阿曼部分延伸（Bechennec，1987）（也就是今天的阿曼湾）。该地层达300米厚，由三类岩石层单元构成。最下层的岩层单元覆盖在含放射原虫化石的黑硅石岩上，由层层相间的页岩和富含石英的砂岩以典型的鲍马层序排列构成。中间岩层单元由鲕粒岩颗粒与砾石、深海有孔虫化石与海百合骨板构成，各自化石成分含量呈降低序排列。最上岩层单元具有明显的异类岩性，所包含的沉积物有着各类直径大小的岩粒：（1）页岩、细粒灰白的石灰岩岩床；（2）中等厚度、构成平坦交叉岩床的颗粒岩；（3）数米厚、由碎屑岩支撑的碳酸盐砾岩。砾岩层显示了常见的与推碎屑移质转移和沉积片相关联的融合重构现象。这些碎岩屑呈半棱角形，有时也带排孔，主要是源自于三叠纪期Mahil地层（呈橘色，含白云石）。它们中的物质也包括了来自侏罗纪期Sahtan沉积组合（呈黑色，含核形石、Lithiotis 石灰泥岩、鲕粒岩和砂岩），与Permian Saiq地层（含纺缍虫类化石和珊瑚化石的较大碎屑岩）。
Muaydin河床区域的放射原线虫群集带说明，Guweyza地层底部的放射原线虫化石岩层属于多尔斯阶，而其最低至中部过渡岩层单元属于巴柔阶晚期（到巴通阶早期）。Guweyza地层最上部岩层，受到Sid’r地层的覆盖（Bechennec等，1990），在其远端（即Jabal Dhera地区）发现了牛津阶放射原线虫化石。基于岩性与生物地层数据，可以得出结论，Guweyza地层的最低层与中部层单元各自
和Sahtan沉积组合的陆源相段与鲕粒岩段相对应。Guweyza地层的上部异性岩层单元则明显地与台地生成的不整合层相关联。
探讨:侏罗纪台地边缘的演化
关于台地边缘在中生代的轮廓与演化，普拉特与斯缪因（1990，1993）曾大致论述过，而本文将就该碳酸盐岩台地在侏罗纪时期的演化历史作详尽的探讨。
台地边缘的古地理研究
基于前文有关岩相与相带的对比与描述，我们从Jabal Akhdar区域中侏罗统岩层里区分出四种类型的沉积系统。这些系统在岩性构成、岩相集结和动物残体种类方面各有千秋，因而各系统的重构也会因为顶部侵蚀面插入侏罗纪层序而各不相同。
底层的沉积系统，也被称作陆源相系统，与较大阶的层序I中受到海浸影响部分相对应。它是一个碳酸盐岩-硅质碎屑岩相混杂的系统，含两个岩相带：滨面带和向海带。Jabal Akhdar东北地层（图6）滨面带的缺失、和Lithiotis 岩层单元表层含有铁质，都说明了这一区域是突然出现的。Jabal Akhdar整个区域的向海岩相带都受到过海浸影响，它的岩层厚度从区域北沿的十米增加到南沿的30-40米间。这种厚度差异据分析应该是Jabal Akhdar东部地层的较低部向海带有可能在横向上与滨面带外缘相对应的缘故。总的来说，陆源相沉积系统被看作是一个风暴肆虐的板块，沿东南向下沉，其滨面带围绕着一个突然出现的碳酸盐岩高原。
第二类沉积系统，亦称作白云石岩系统，与较大阶层序的海退部分相对应。地形上看，该沉积系统相当地平坦。概括地说，Jabal Akhdar东部区域地层显示大范围并且较早的白云石化现象，并且偶发地还存在高频度的水体流动情况:这些可以从岩层中存在的分选良好富含石英的岩床交叉的砂岩（见于Hassyi河床）、1型鲕粒岩构成的平坦交叉岩床（见于Mistal河床），或者排列成低角度、倾斜的纹层岩（见于Halfayn河床）看出。在区域以西（如Nakhr河床）的地层，白云石化现象并没有那么普遍，其岩相显示出软泥支撑结构，反映出当时比较深与安静的水下沉积环境。存在于这些岩相中的2型核形石和单独存在的珊瑚化石也反映出一个不受外界因素影响的环境。这其中发现的稀疏分布的鲕粒岩有可能是东部浅滩席卷过来的。白云石岩系统整体上来说，它是由一个微不足道的高地
构成，带有浅滩和水塘，从而在西部区域限制性地形成了一个水浸、不受外部影响的内部岩棚环环境。
第三、四沉积系统是碳酸盐岩为主的斜面，两都都包括了典型的鲕粒岩浅滩岩相带，而主要地在动物残体方面有所不同。它们被称为鲕粒岩-珊瑚化石系统，并各自与层序Ⅱ与层序Ⅲ-Ⅳ相对应。其岩相变化体现在垂直方向上，在以碳酸盐岩为主与以黏土为主的沉降作用中交替，反映了高频度的海平面变化。层序间碳酸盐/黏土比值沿西边、更深的岩床内部递减。
阿拉伯台地在中侏罗统的演化历史可以概括如下。在侏罗纪早期（普林巴斯阶早期？）的Lithiotis石灰岩聚合体沉积后，一段时间的近地表裸露影响到了阿曼东部台地。风暴肆虐、浅水与边缘海水环境大概在侏罗纪早期（多尔斯阶？）恢复，并伴随着中东范围内的海侵过程（Arkell，1956；Enay等，1987）。该硅质岩屑-碳酸盐岩相混杂的沉积体，即陆源相系统持续到了巴柔阶晚期。随后，沉积过程转而成为碳酸盐岩沉积，而台地边缘的浅水环境则持续了整个巴通阶-卡洛夫阶早期间期。沉积环境带有典型的碳酸盐岩斜面，虽并未朝向古海洋，但却轻微地向西倾斜，造成岩棚内陷。地质构造诱发、受到基底倾斜影响的不同沉积容纳量很可能使得台地边沿自发地生成了一处凸地。中阶层序间的对照反映了巴通阶-卡洛夫阶早期的台地边缘极可能时常遭到高频度的地海面升降影响。
侏罗纪期不整合面的形成
阿曼山脉内的台地边缘并没有保留下来中-上卡洛夫阶、牛津阶或者基米里支阶的层序，这一重大地层间断现象与一大范围的、带棱角的不整合面（不整合度大约为0.1o）紧密相关，而该不整合面由中侏罗统层序的平坦截断造成，其截面被Rayda地层的海岸上覆层（于整个提通阶生成）所压盖，显现出了一个从粗质颗粒浅水相石灰岩到细质颗粒深海相石灰岩的逐渐过渡。
Jabal Akdhar区域的侏罗纪不整合面实际上具有一种复合的特点，包括了在全阿拉伯半岛早已公认的、分布广泛的中-上侏罗统不整合面（Murris，1980）。在沙特阿拉伯的Tuwaiq与Hanifa地层年代，并没有有关卡洛夫最上阶-牛津下阶的记录（Enay等，1987；Hirsch等，1998）。该地层间断最近与一个普遍的低水位期（海平面）联系起来，而低水位则与高纬度下陆生冰盖形成有紧密关联（Dromart等，2003）。当阿拉伯半岛的海洋环境在中牛津阶时期恢复时，阿曼
山脉里的Sahtan沉积组合则在整个牛津阶-基米里支阶时期遭受着近地表的裸露考验。由于侏罗纪晚期的全球海平面都相当高，地质构造必然造成高地势的形成（Hallam，1988）。Sahtan沉积组合的顶部截断面有着平坦的地形，说明侵蚀只涉及到地表岩层的溶解，并与碳酸盐岩台地边缘轻微的抬高有着联系。深海短暂性的沉积单元（即Guweyza地层上部）存在容积上的限制，并且其构成物质包括了深海沉淀物与从台地冲刷下来的碳酸盐岩屑，这一事实很好地证实了这种看法。Jabal Akhdar地区有着大量的从三叠纪时期Malih地层剥落下来的岩屑，恰恰说明了侏罗纪期出现的高地有可能被极深的峡谷所割开。另外，源自二叠纪期的岩屑出现在Guweyza地层中，也说明持续性海平面下降使得高地被累积割裂升高达500米（台地系的厚度计算在内）（Bechennec等，1990）。
之于台地边缘抬升的解释，一个可能的解释机制就是始寒武纪-寒武纪时期Huqf沉积组合岩层中一些盐化物的转移，如果考虑到该沉积岩层与Fayud含盐盆地的相对邻近的话（Murris，1980）。不过，Mount等人（1998）提出，在Jabal Akhdar的背斜面之下并未有任何的盐性岩。而且，台地边缘相当范围内的抬升在整个侏罗纪期都持续的证据并不能支持任何的盐体运动，因为它们的运动只存在更短暂的时间范围内。之于台地边缘如此漫长的表层剥落抵制过程，其可能的解释是此前的地壳在一定区域增厚后导致的地壳均衡势态，这种增厚态势至今在阿曼山脉之下都能探测得到：据AL-Lazki等人（2002）测量，阿曼山脉底下的地壳厚度达到42-55公里，而其在古生代与中生代时期的厚度不过30-40公里（Tanimoto，1995；Mooney等，1998）。而另一个可能的解释机制在于岩石圈的受压屈曲作用。阿拉伯板块的整个东部边沿（如伊朗的法尔斯省，Gollesstaneh，1965）在侏罗纪晚期有着明显的剥露作用影响，从而能够证实该观点。
Rabu等人（1990）认为，该区域的顶端截断面可以理解是断裂后产生的不整合面，而与大西洋型陆地边缘如出一辙，这种理解本文不敢苟同。Jabal Akhdar 岩块长达70公里，比传统意义上长达20公里的倾斜型岩块还要大，这可能意味着有一个滑脱面岩层的存在，它直接深深地插入上地幔，但目前并没有相关的证据证明。
台地边缘的海泛状况
在阿曼中部山脉，侏罗纪期的不整合面为Rayda地层（提通阶）所覆盖，显
现出一种向上侵蚀的层序。在提通阶期，遭受侵蚀的侏罗纪地层又遭到了Rayda 地层的侵入，台地边沿出现了后撤现象，并演化成了一个向海的、受风暴肆虐的斜坡面。这种边缘的地文变迁此前被认作是与由近海压缩造成的下拗现象有关（Pratt&Smewing，1993）。相似类型的海洋环境在伊朗的内法尔省区记录得到（Gollesstaneh，1965）。在High Zagros（即Khaneh Kat与Kuh-e Gadvan地层）外围的岩架区域，细质、薄岩床的石灰岩中含有基米里支阶晚期-提通阶早期的菊石化石，其直接性地上覆在中侏罗统的地层上。需要强调的是，在基米里支创晚期-提通阶这个时期，在古地中海（特提斯洋）西部的碳酸盐岩台地普遍地遭到了海侵作用影响，受影响的区域有迪纳里德山脉（the Dinarides）、Jura （法国东部）（Strohmenger等，1991）、阿尔及利亚北部和摩洛哥（Atrops&Benest，1984；Cattaneo，1991）。这说明，阿拉伯台地边缘在侏罗纪晚期时候遭受的海泛主要是由于海平面上升的影响。
结论
阿曼中部山脉下、阿拉伯台地边缘的中侏罗统岩石系由硅质岩屑-碳酸盐岩混合的岩石单元构成，并由碳酸盐岩（鲕粒岩）复合物所覆盖。这些侏罗纪期层序沉积的环境有时而经受地表裸露的外围浅滩，也有深入地下、轻微倾斜的岩床架。而Jabal Akhdar区域的侏罗纪Sahtan沉积组合的地层构造反映了同沉积期的沉积外溢和沉积期后层序冲刷现象。Sahtan沉积组合岩相上覆有一个平坦而又顶超的岩面，从而形成一个带有棱角的不整合面（不整合度约有0.1o）。而Rayda地层又上覆在不整合面上，代表着一个典型的海岸顶超类型。Rayda地层的下部具有浅水沉积岩相，构成典型的向上侵蚀的层序。不整合面被认为是由于存在近地表碳酸盐岩溶解，而台地的相对抬升使得不整合面得以保持。随后的海侵作用触发了Rayda地层的形成，而海侵现象源自于海平面上升。
新获得的生物地层数据显示，Jabal Akhdar区域不整合面之下的最年轻的层序属于巴通阶晚期-卡洛夫早期，而上覆在不整合面的最古老沉积特属于提通阶。该年代划定意味着，阿曼中部山脉Sahtan沉积组合岩相的最上部在时间上，与分别位于阿拉伯联合酋长国和沙特阿拉伯的沉积Uwainat与Atash相段相对应。进一步可以推知，由在牛津阶-基米里支阶时期出现的台地边缘所代表的屏障带印证了南波斯湾在苛刻环境下生油岩层（Hanifa与Diyab地层）的沉积。最后，
阿曼中部Rayda地层较下部岩层被认作是阿布扎比酋长国Hith地层最上部的对应地层。
生物地层学、几何学和岩相学的各类信息汇总起来，反映了Guweyza地层（即中部岩相单元）的深海碳酸盐岩伞带的大部都是从台地边缘剥落下来，而随后又浸入水下的。有些自相矛盾的是，在台地边缘抬升、相应的海平面处于低水位期时，岩块转移到Hamrat Duru盆地的量极其有限。由于河流冲刷致使岩屑从碳酸盐岩台地剥落，这些河流使得碳酸盐岩高地地表沟壑纵横，不少地表极有可能形成了喀斯特地貌。
实地调查的资金主要来自于我们自有的研究资金和“Marges continetales”集团的研究项目资金。感谢A. Le Solleuz、F. Metivier、O. Robin和O. Serrano 在测量Nakhr与Muaydin地层区域时提供的帮助。感谢F. Bechennec与J. Roger 有着侏罗纪地层学方面的指导。R. Blanke与P. Razin就台地与盆地联系方面参与了极其有帮助的讨论。在化石认定方面，我们尤其要向S. Gorican、J.-P. Bassoullet、P. Bernier和B. Laurin表示感激；在始寒武纪与寒武纪间的联系讨论方面，我们要向J. Grotzinger道谢；而P. Homewood与B. Pratt提供了建设性的评论意见，我们也感激不尽。
第7卷 第3期1999年9月 盐湖研究 JOU RNAL O F SAL T LA KE R ESEA RCH V o l.7 N o.3 Sep.1999 我国湖泊沉积环境演变研究中元素 地球化学的应用现状及发展方向α 谭红兵 于升松 (中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008)α 摘要 全球气候恶化,洪涝、风沙、干旱等自然灾害频繁,科学研究预测区域乃至全球环境演变趋势,并采取有效措施加以防治,成为目前全人类面临的一大课题。要科学的掌握环境变化的规律,就必须研究过去的环境变迁,沉积物无疑是最好的研究对象。而湖泊在其发生发展过程中,直接出露于地表,其沉积物则是最好记录环境变化信息的载体。近几年来元素地球化学在研究湖泊演变历史,揭示湖泊环境变迁等方面取得了很大的进展。根据目前的研究现状,今后的工作应着眼于分析研究引起源泊环境变化的原因,环境演变与人类活动的关系及其演变规律,进而对未来环境演变趋势进行预测和对自然灾害进行防治,或许是今后湖泊沉积物元素地球化学研究的主要方向。 关键词 湖泊沉积物 元素地球化学 环境演化 影响因素 分类号 P941.78 X142 目前对湖泊沉积物地化元素的研究主要从其特征元素的含量及其元素对的比值分析、微量元素异常分析、稀土模式分析、同位素分布特征等几个方面着手研究,力图找到变化规律,建立变化模式,并应用于实践。 1 湖泊沉积物元素地球化学研究的应用现状 1.1 湖泊沉积物有机质中特征元素含量变化的研究 沉积物元素的地球化学性质和沉积环境对元素在空间上的分布有重要影响〔1〕,而沉积物中的有机质与生物作用密切相关,生物活动又依赖于环境条件,故对这些有机地化元素的研究更具突出意义。目前分析最多的有机质元素有C,N,P,S,H等。 目前有机碳常用测定方法:重铬酸钾(K2C r2O7)容量法-外加热法,也可将样品烘干用L ECOCHN-932元素分析仪测定〔2〕。有机N,P用过硫酸盐-紫外分光光度法测定,有机S可将样品压制成饼,使用R igaku R I X2000型荧光分析仪测定〔3〕。氢指数(H I)在ROCK-EVAL 热解仪上进行,结果以S23100 TOC计算,即可得每克有机质碳热解产生的毫克烃量作为指标。〔4〕 对于分析结果,在湖泊沉积物研究中则常把有机碳(TOC),总硫和其比值(TOC T S), α α修回日期:1999201212 收稿日期:1998212221
地质构造的发展演化 中国自始太古代开始孕育陆核以来，大致可划分为古陆壳生长发展时期、古板块早期活动与中国古陆块形成时期、古板块主要活动与中国古大陆镶合时期、中生代板块活动与陆内构造时期等4个大地构造发展演化时期，特别是随着陆块的形成，于中晚元古代开始板块活动以来，出现一系列重大的地质构造事件（表5－2）。 太古代－早元古代古陆壳生长时期 始太古代鞍山白家坟深成侵入岩的形成是我国已知最古老的构造热事件，说明华北原始陆核已开始生长，塔里木陆核也在稍晚进入孕育时期。陈台沟运动（任纪舜，1997）和迁西运动至中太古代末阜平运动，华北、塔里木也可能包括上扬子有陆核形成。这时陆壳已有一定刚度，于晚太古代五台期和早古元古代滹沱纪时已开始有大规模裂陷作用发生。此后陆壳继续生长，至早元古代末，经吕梁运动中国早前寒武纪克拉通基本形成。其中华北陆块已基本固结，塔里木陆块也已初步成型。 中晚元古代古板块早期活动与中国古陆块形成时期 中晚元古代时期开始了古板块活动，经裂解－汇聚，中国古陆块基本形成，也是罗迪亚超大陆的形成时期。 四堡－晋宁期 1 中元古代早期裂谷期 华北、塔里木、扬子等早前寒武纪古克拉通离散，华北与扬子间有中元古代松树沟等蛇绿岩带发现，其间当有洋盆相隔。华夏早前寒武纪克拉通这时从扬子克拉通分离出来，出现了华南小洋盆。各克拉通内部或边缘广泛发生裂陷，华北陆块北部形成了渣尔泰－白云鄂博裂谷带，中部有太行－燕山裂谷带，南缘有汉高－熊耳裂谷带。晋冀鲁三省发育的岩墙群主要岩脉K－Ar年龄值1 680 Ma～1 775 Ma。在塔里木板块周缘如阿尔金北侧和中天山地区的中元古界为含火山岩的砂泥质复理石，均属不稳定型沉积，扬子地区在早前寒武纪古克拉通的基础上，大部分地区形成了巨厚的浊流沉积，在江南陆缘桂北、湘北有科马提岩分布。华
沉积岩的成因及分类特征 沉积岩：沉积岩曾经有过另一个名称，叫水成岩。组成沉积岩的物质是一些砾石、砂、粘土、灰泥和生物残骸等松散物质（这些物质大多来自风化的岩石，其次是火山喷发物、有机物和来自宇宙的一些物质）。这些物质有的是溶解在水里的。更多的则是被水搬运，它们逐年累月地集聚起来并沉积，最终压实并变成了岩石。 沉积岩分布在地壳的表层。露出地面的面积约占75％。沉积岩种类很多，其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩，它们占沉积岩总数的95％。这三种岩石的分布随沉积区的地质构造和古代地理位置不同而不一样。总的说，页岩最多，其次是砂岩，石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产，如煤、石油、非金属、金属和稀有元素矿产等。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来，年长日久变成了岩石。 水和风将陆地上的泥沙，碎石等物质带到江河湖海，这些物质一层层沉积下来， 年长日久变成了岩石。 我们知道了沉积岩是由一些松散的物质经过沉积而形成的。这些松散的物质来自各个不同地方（如磷质岩中的磷来自海洋生物骨骸或陆地的鸟粪）、不同时期、有不同的化学成分、经历过不同的化学变化过程等等。在形成沉积岩的漫长时间里，它们中的物质还会发生这样那样的变化，生成各种各样的岩石或矿物（如在强烈蒸发条件下，可出现石膏、硬石膏、石盐、镁盐或钾-镁盐,或天然碱、苏打等；如各种动植经沉积埋藏和细菌分解，可衍变为由碳、氢、氧不同比例聚合而成的有机酸、脂酸、醣、纤维素和有机碳等多种物质并最终构成煤、石油、天然气、油页岩等的主要成分。此外，微生物或细菌活动的参与还可以造成一些自
然硫、锰、铁、铜、铅、锌、铀等在沉积岩中的聚集）。火山喷发可以带出多种元素，这些元素聚集到一起，可在沉积岩、沉积层内形成矿床。 沉积岩中含少量宇宙物质，如陨石、宇宙尘。宇宙尘的研究不仅可了解沉积岩本身，而且还可进一步了解各地质时代沉积岩形成时，天体可能发生的某些事件或变化。如在代表某一地质年代的沉积岩中，发现一层超乎寻常的宇宙物质，经过研究分析，科学家可以知道那时究竟发生了什么。 由此我们可以知道，沉积岩中包含着很多地质变化的信息，甚至古代生物及宇宙发展变化的情况。它就像是一页页的地质历史教科书。 沉积岩构成的壮丽景观 沉积岩形成的过程中，地理、气候等环境和大地构造种种变化化也会造成沉积岩的种种不同情况。陆地沉积岩的分布范围要比海洋沉积岩分布范围小得多。在干旱古气候条件下，会形成大面积的红色沉积岩，这是由于沉积物中的氧化铁容易氧化为三氧化二铁。而潮湿气候条件下，有机物质就会增多，较多的有机质进入沉积物中使沉积岩颜色成为暗灰或黑色。盐类在炎热干旱气候形成，煤炭则在温暖潮湿气候聚集。这都说明古气候对沉积岩形成是有制约作用的。生物的进化、繁盛或衰亡也在沉积岩的形成中留下了印迹。如在石炭纪，全球性的植物繁茂，就形成了大量煤炭层。不同的水流条件形成不同的沉积或造成不同的结构构造。如从高处流向低处的水流不会改变方向，这就常形成一个方向层理的沉积区，比如江河的三角洲就是这种情况。在海边，潮汐是来回往复流动的双向水流，这样就常形成另外一种交错层理的滨海和潮汐沉积，等等。 人们可以根据沉积岩层面上表现出来的种种特征来推断过去发生沉积时的条件，判断地层的顺序等等。比如看沉积岩表面痕迹和堆积形态，可知道当初风、水流及波浪的运动方向等。沉积岩可简单地分为2类： 1.一是陆源碎屑岩，主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按 它们颗粒粗细不同又分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。 2.二是内积岩，主要指在盆地内沉积的。内积岩中有一种是我们所熟悉的，
35 Luo Z W,Thom ps on R,W oolliams J A.A population genetics m odel of marker2assisted selection.G enetics,1997,146:1173～1183 36 Hill W G,R oberts on A.Linkage disequilibrium in finite populations.Theor Appl G enet,1968,38:226～231 37 K imura M.Ev olutionary rate at the m olecular level.Nature,1968,217:624～626 38 G illespie J H.The Causes of M olecular Ev olution.New Y ork:Ox ford University Press,1991 39 Freimer N B.Expanding on population studies.Nature G enetics,1997,17:371～373 (1998210228收稿)中国湖泊沉积与环境演变研究的新进展 王苏民 张振克 (中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊沉积与环境开放实验室,南京210008) 摘要 综合分析了80年代后期以来中国湖泊沉积与环境演变研究的新进展,着重对湖泊沉积记录与亚洲古季风变迁、青藏高原隆升的湖泊沉积记录、高分辨率湖泊钻探研究、盐湖沉积与环境演变、人与自然相互作用的湖泊响应、现代湖泊生物地球化学作用等方面进行了扼要综述,指出今后中国湖泊沉积与环境演变研究的主要内容,包括湖泊沉积环境指标与气候要素关系的定量研究、高分辨率环境演化时间序列与空间分异规律、现代湖泊沉积动态过程与环境、中国第四纪湖泊数据库与全球变化研究. 关键词 湖泊沉积 环境演变 新进展 中国 1986年国际科学联合理事会(ICS U)组织实施的以全球环境变化研究为核心的国际地圈生物圈计划(IG BP),在重视现代全球变化过程研究的同时,亦强调对过去全球变化(PAGES)的研究.IG BP的目标是增强对未来几十年至百年全球变化的预测能力,为国家和全球的资源管理和环境战略决策服务. 湖泊沉积记录的环境演变研究是PAGES的重要研究领域之一,我国湖泊沉积与环境研究在80年代中期以前主要是围绕石油、煤炭、盐湖盐矿资源的勘探与开发,对中、新生代盆地的古湖泊沉积与环境进行较深入的研究[1].80年代后期以来由国家科委、国家自然科学基金委、中国科学院、各部委资助的有关研究项目组成了我国全球变化研究计划的核心[2],其中利用湖泊沉积进行环境演变研究已成为十分活跃的领域,有力地推动了中国PAGES研究的发展.本文就80年代后期以来中国湖泊沉积与环境演变领域的进展与展望提出雏议. 1 湖泊沉积与环境研究的新进展 1.1 研究范围扩大、内容丰富、成果显著 我国自然环境的区域差异显著,不同区域的湖泊沉积与环境演变过程存在较大差异.80年代后期以来湖泊沉积与环境演变研究的专著和论文涉及的研究范围扩大,内容日益丰富,成果显著,其中主要有青藏高原盆地(古湖泊)、湖泊和盐湖[3～34]、新疆干旱区湖泊和盐湖[35～44]、内蒙古高原湖泊和盐湖[45～56]、中国东部平原湖泊[57～75]、云贵高原湖泊[76～83]和台湾高山湖泊[84,85].借鉴国际湖泊沉积环境研究,采用多环境指标从不同的角度对湖泊环境进行综合判识,研究水平不断提高.对与湖泊沉积相关的现代湖泊资源开发与环境也进行了较深入的研究,对合理开发利用湖泊资源和解决中国当前日益严重的湖泊富营养化、水污染等环境问题进 975
鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域 2002年9月
目录 前言 一．地质背景与构造演化 （一）地质背景 (1) （二）构造演化 (2) 二．鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化 （一）奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4) （二）石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10) （三）中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18) 三．鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律（三）烃源岩特征 (25) （四）储集岩特征 (33) （五）盖层特征 (44) （六）天然气富集规律……………………………………………………四．尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律 （一）烃源岩特征 (55) （二）储集岩特征 (56) （三）天然气富集规律 (69) 五．鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价 （一）烃源岩特征………………………………………………………… （二）储集岩特征………………………………………………………… （三）石油成藏规律………………………………………………………
前言 本课题以新理论、新思路为指导，以收集、综合分析和总结已有成果为主，重点野外调查和岩芯观察为辅，深化、综合、总结前人研究成果，研究盆地沉积演化历史，确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。 为了完成有关研究内容，课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集，露头剖面观测，钻井岩芯观察等工作，完成了大量工作量，具体见表1。 表1 完成工作量一览表 通过一年的工作取得了如下认识 1．确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型，其中奥陶系主要为碳酸岩沉积，包括4大沉积体系，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积，包括6大沉积体系，中生界侏罗系包括三大沉积体系。 2．详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化 3．深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征，特别是详细讨论了各时代储集岩特征 4．在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区，认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。
题目：试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型，简述三大岩石的相互转化过程。 一、岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石。 1、岩浆岩的主要特征:岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征 ○1、气孔状构造：在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 ○2、杏仁状构造：上述气孔形成的空洞被后来的物质充填，就形成了杏仁状构造。 ○3、流纹构造、绳状构造：岩浆喷出到地表，熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹，有时好像几股绳子拧在一起。 ○4、枕状构造：岩浆在水下喷发，熔岩在水的作用下会形成很多椭球体。 上述这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。还有块状构造和斑状构造。除了构造以外还有因为矿物的结晶程度、集合体形状与组合方式的不同可以有不同的结构，如玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构。 2、岩浆岩的主要类型:岩浆岩依据矿物组成的差别，可以分为以下四类 ○1超基性岩类：二氧化硅含量小于45%，多铁、镁而少钾、钠，基本上由暗色矿物组成，主要是橄榄石、辉石，二者含量可以超过70%。其次为角闪石和黑云母;不含石英，长石也很少。这类岩石最常见侵入岩是橄榄岩类，喷出岩是苦橄岩类。 ○2基性岩类：化学成分的特征是SiO2为45-53%，Al2O3可达15%，CaO可达10%;而铁镁含量约各占6%左右。岩石颜色比超基性岩浅，比重也稍小，一般在3左右。侵入岩很致密，喷出岩常具有气孔状和杏仁状构造。。在矿物成分上，铁镁矿物约占40%，而且以辉石为主，其次是橄榄石、角闪石和黑云母。基性岩和超基性岩的另一个区别是出现了大量斜长石。这类岩石的
第七章中国自然环境演变 古地理学 研究古地理的方法:通过对组成地壳岩石（沉积岩、火成岩、变质岩）的岩相或形成环境、地壳运动以及沉积岩中所含生物化石和对气候环境具有指示意义的矿物及岩层的综合分析来进行。 1生物地层法：沉积岩上下间的接触关系，沉积物的颗粒、质地、颜色的变化，岩层中或沉积物中所含的一些生物遗体或遗迹（化石）都可以从不同角度来反映当时的构造运动形式，古气候状况。 2放射性测年手段（20世纪60年代以来） 3同位素测定年龄方法 第一节第四纪以前古地理景观的演变 晚元古代以前（17亿年以前）已经形成一个不大古陆台。轮廓像平卧的镰刀。进入晚元古代之后，先后发生了4次较重要的带有普遍性的造山—造陆运动：东安运动（武陵运动），晋宁运动（雪峰运动），澄江运动，震旦运动。生物：震旦纪初期，生物以低等海藻为主；晚期，出现硬壳的小型动物； 古气候：震旦纪初期，柴达木以北、胶辽地区（燥热）、华南（温暖或湿热）；晚期，一些高山地区形成山谷冰川。震旦纪大冰期：具有世界意义的最古老一次冰期 一、古生代自然地理环境 古生代包括早古生代（寒武纪、奥陶纪、志留纪）和晚古生代（泥盆纪、石炭纪、二迭纪）。 泥盆纪早期的加里东运动；二迭纪末期的海西运动； （一）加里东运动以前的环境 1.海洋>陆地：海洋占优势的时代 2.生物界：动物，海生无脊椎动物空前繁盛，三叶虫是当时的代表种（约占60％）。其次是腕足类动物（约占30％）；植物仍以海生菌藻类为主。末期出现少量半陆生的裸蕨植物。 （二）加里东运动的结果：加里东运动是一次造陆运动。使我国陆地范围扩大，生物界开始征服大陆。 植物界第一次大发展：蕨类时代 泥盆纪（以裸蕨为代表，“裸蕨时代”）；石炭二迭（蕨类时代，我国重要的成煤期之一） 动物界两次大飞跃：从无脊椎到脊椎和从水到陆。 泥盆纪“鱼类时代”；石炭二迭，总鳍鱼，逐步演化成两栖类“两栖类时代” （三）海西运动 1是一次造山运动；天山、昆仑山、祁连山、秦岭以及蒙古—兴安、阿尔泰等海槽都相继隆起，形成古天山、古昆仑山、古秦岭、古阿尔泰山等许多主要山脉，并伴随着广泛的岩浆活动； 2地势起伏，分异显著，山岭盆地，互相隔阻，中国出现大陆空前占优势的时代； 3气候由湿润变得十分干燥。 4环境的变化使得生物界进一步发展，出现了松柏科、苏铁科和银杏目的植物（裸子植物）， 5出现了爬行动物。 二中生代自然地理环境 （一）海陆与地形的变化 1.印支运动（三迭纪中晚期）：使得古秦岭、故昆仑山等重新上升，云贵高原出露，横断山脉隆起，海水西退，中国已经从海陆对立的环境发展到大部分是大陆的环境。即基本结束南海北陆的局面，使华南华北连成一片完整大陆。当时我国地形大势东高西低，河流向西流。 2.燕山运动（侏罗、白垩纪）：这次运动对我国的大地貌具有十分重要的意义，它奠定了我国大地貌的骨架。（1）除喜马拉雅地区、台湾及东北北部外，全国陆地连成一片。 （2）在老构造基础上发生强烈的断块升降运动，造成许多断陷盆地和断块山地。 （3）造成了东部的华夏式构造，包括华夏式山地和长轴为华夏式的盆地，并伴有广泛大规模的岩浆侵入和喷发活动。 我国现代构造和地貌轮廓在中生代末期，即燕山运动以后就基本上奠定基础。 （二）气候和生物的演变 1.气候转向温暖，出现明显的地带性分异。 由于白垩纪炎热的气候条件，加上燕山运动造成的断陷盆地发育红色风化壳。。。流水作用侵蚀、搬运、沉积于盆地中，发育成红层。 在广大内陆盆地和东南沿海一带小型盆地内白垩系地层中含有丰富的石膏、芒硝及岩盐等卤族元素矿产。 2.生物界：植物中松柏、苏铁、银杏类繁盛，中生代“裸子植物时代”。海洋中菊石类繁盛。晚三迭纪、侏罗纪
| | | | | | | |装| | | | |订| | | | | |线| | | | | | | | | 防灾科技学院 2014 ~ 2015 学年第一学期期中考试 沉积环境沉积相试卷（A）标准答案与评分细则使用班级1250131、1250132、1250133 答题时间90分钟 一、 填空题（本大题共 5 小题，每空 1 分，共15 分。） 1、具有颗粒结构的碳酸盐岩，由( )、( )、 ( )、( )等四种结构组分组成 2、（）是辫状河最突出的特征 3、构造成因的湖泊可进一步分为（） 、（）、（）三个基本类型 4、粒度分析的主要方法有( )、( )、( ) 5、沉积岩原始物质是形成沉积岩的物质基础，其来源有四种，即( )、( )、( )、( ) 二、 判断题（本大题共 5 小题，每题 2 分，共10 分。） 1．基性斜长石的风化稳定性比酸性斜长石低，因此在沉积岩中，基性斜长石很少见到（） 2．在沉积学范畴中牵引流是最常见的 （）3．平行层理是低能或静水环境的标志之一（）4．邓哈姆（Dunham）的石灰岩分类基本上是一个三端元的分类（）5．河流相的二元结构是一个逆粒序（） 三、 名词解释（本大题共 5 小题，每题 3 分，共15 分。）1、瓦尔特相律 2、楔状交错层理和槽状交错层理 3、鸟眼构造 4、急流、缓流、层流、紊流 5、沉积环境和沉积相 四、 简答题（本大题共 4 小题，每题5分；共20分）1、简述三角洲的分类
| | | | | | | |装| | | | |订| | | | | |线| | | | 2、简述冲积扇相沉积模式 3、简述湖泊相沉积模式 4、简述砂岩的分类及其所代表的沉积环境 五 论述题本大题共4小题，每题10分；共40分）1、比较曲流河和辫状河垂向序列的特点 2、论述河控三角洲的沉积模式和沉积序列
大亚湾沿岸全新世以来的沉积环境变化 发表时间：2019-05-05T11:16:56.363Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：冀英梅[导读] 全新世晚期则又进入海退的过程。由此表明进入全新世，大亚湾海岸带经历了海退、海进、海退沉积旋回。 广东省地质局第七地质大队广东惠州 516001 摘要：通过钻探资料分析大亚湾沿岸沉积物特征，了解大亚湾沿岩全新世以来的沉积环境变化。关键词：大亚湾沿岸；沉积物特征；沉积环境变化0 引言 随着粤港澳大湾区的建设发展，大亚湾作为粤港澳大湾区重要组成部分，因此研究该地区的古地理及古环境变化很必要。研究大亚湾沿岸全新世以来的沉积环境变化有助于深入了解该区的环境演化，对该区的规划治理、工程建设、提取海平面变化信息、了解全新世海平面状况有着重要的现实意义。通过对钻孔资料的收集整理，研究第四系沉积物组合特征，划分沉积相，根据纵向、横向剖面上分析大亚湾沿岩全新世以来的沉积环境变化。 1 利用钻孔位置的分布区域 本次分析共利用钻孔12个，主要分布在大亚湾南海石化场地和考洲洋湿地（见图1）。分布于南海石化场地的钻孔7个，分布于考洲洋湿地的钻孔5个。钻孔详细位置见图2、图4。 图1 利用钻孔主要分布区域图 2 沉积环境变化分析 2.1 南海石化场地沉积环境变化 南海石化场地位于大亚湾西北部沿岸地带，属山前海积平原。本次收集南海石化场地选址阶段（1992年）勘察报告的7个钻孔，钻孔位置见图2。根据钻孔揭露，自下而上分别是侏罗系下统地层（J，砂岩、泥岩）；第四系残积层（Qel）：硬塑粉质粘土或粘土；冲洪积层(Qal+pl)：硬塑粉质粘土、中密含粘性土漂石或漂石、稍密粉土；海积层(Qm)：软塑淤泥质土、海滩岩、松散细砂；第四系冲积层(Qal)：可塑含卵石粉质粘土。 纵剖面方向基本垂直海岸，见图2，共4个钻孔，其中南侧的BH21孔揭露海滩岩；横剖面基本平行海岸，见图2，共4个钻孔。（1）全新世早期，海退过程中，河流侵蚀基准面降低，形成较大的水面比降，河水与海水发生碰撞，在河口前方强烈冲刷成坑，将冲刷的出的物质带至远河口一端沉积。在纵剖面可以看到，由北往南，形成两处的透镜体状的②粉质粘土。 图2 南海石化场地钻孔及剖面分布图
溱潼凹陷构造演化与成藏过程 1 区域概况 苏北盆地是苏北-南黄海盆地的陆上部分,位于江苏省长江以北地区，面积32800km2。盆地西邻郯庐断裂,北接扬子地块与华北地块缝合带，南依扬子褶皱系，其形成和演化直接受郯庐断裂的控制，与望江、潜山、无为、沭阳等盆地同期发育于白垩纪－第三纪，并以同向走向（北东），右行雁行排列，为同一应力场控制的盆地群。苏北盆地西南窄（约80km），东北宽（约120km），盆地轴线与郯庐断裂呈30o交角，其构造发育与郯庐断裂的右行活动密切相关，经历了中、新生代二期裂陷旋回和坳陷的演化过程，属中、新生代形成的中国东南部陆地上最大的近海复合含油气盆地（图1）。 图1 苏北盆地构造位置图 Ⅰ－苏北盆地Ⅰ1－东台坳陷Ⅰ2－建湖隆起Ⅰ3－盐阜坳陷Ⅰ4－滨海隆起Ⅱ－望江盆地Ⅲ－潜山盆地Ⅳ－无为盆地Ⅴ－沭阳盆地Ⅵ－南陵盆地Ⅶ－宜城盆地Ⅷ－南渡盆地Ⅸ－常州盆地
苏北盆地是前震旦陆壳和扬子古地台双层基底上发展起来的中新生代断坳复合盆地，盆地的构造格架明显受到郯庐断裂、鲁苏隆起、苏南隆起三个区域构造单元的影响，其中郯庐断裂的右行走滑对苏北盆地的“多凸多凹”的网状构造格局的形成和凹陷的沉积充填演化具主控作用（周荔青等，2006）。大量地震测线已揭示了北东向断裂是盆缘和盆内坳陷区与隆起区的主要分界断裂，也是形成单断坳陷和单断凹陷的主断裂，这些断裂延伸长度一般大于50km，长者可达200km；断距多在1000m以上，小者也有600m，最大可达4000m，普遍具走滑-伸展和同生生长性质。近东西向的“一隆二坳”由北向南分别为盐阜坳陷、建湖隆起、东台坳陷，两坳陷又由八个凹陷与十个凸起、低凸起构成。盆地内二、三、四级断裂极为发育，两组断裂呈近东西向及北东－北东东向，形成南北、东西分块。受基底起伏影响，盆地内发育北北西向构造高带，又起到东西分带作用。 因此，苏北新生界盆地具有构造分割性强的特点，单个凹陷面积900－5000km2，并均可划分出断阶带、深凹带、内斜坡带、枢纽带、外斜坡带和低凸起带构造单元。同时每个凹陷一般又被3～5个次级洼陷间北北西向高带或低凸起分割为4－6个洼陷(图2)。 图2 苏北盆地构造格架图
鄂尔多斯盆地的沉积演化 盆地沉积演化阶段： 第一阶段：上三叠系延安组。潮湿型淡水湖泊三角洲沉积阶段 晚三叠世的印之运动，盆地开始发育，基地稳定下沉，接受了800-1400m的 内陆湖泊三角洲沉积，形成了盆地中主要的生油岩和储集层。 第二阶段：下侏罗系富县组、延安组。湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积阶段延安统沉积后，三叠纪末期的晚印之运动使盆地整体抬升，延长组顶遭受 不同程度的风化剥蚀形成了高差达300m的高地和沟谷交织的波状丘陵地形。细 划出了一幅沟谷纵横，丘陵起伏，阶地层叠的古地貌景观。三叠系延长组与上覆 侏罗系富县组地层之间存在一个不稳定的平行不整合面。 因盆地的西南部抬升幅度较其他地区大，使陇东地区延长统遭受了强烈的 风化剥蚀。所以陇东的测井剖面上普遍缺失长１、长２地层，个别井长３甚至长 ４＋５顶都不复存在。 到侏罗纪延长统顶侵蚀完成，盆地再度整体下沉，在此基础上开始了早侏罗世湿暖型湖沼河流相煤系地层沉积。 在延长统顶部的风化剥蚀面上，侏罗纪早期富县、延10期厚0—250米的河流相粗碎屑砂、砾岩，以填平补齐的方式沉积，地层超覆于古残丘周围。延10期末，侵蚀面基本填平，盆地逐渐准平原化，气候转向温暖潮湿，从而雨量充沛，植被茂盛，出现了广阔的湖沼环境，沉积了延9～延4+5厚度250～300ｍ的煤系地层。经差异压实作用形成了与延长顶古残丘，古潜山基本一致具继承性的披盖差异压实构造，成为中生界的主要储集层及次要生油层。 第三阶段：中侏罗系直罗组、安定组，干旱型河流浅湖地层沉积阶段 延安期末的燕山运动第一幕，盆地又一度上升造成侵蚀，使盆地中部的大部分地区缺失了延１～延３地层，延安组（延４＋５）与上覆的直罗层之间存在一平行不整合面。 中侏罗世盆地第三次下沉，沉积了干旱（氧化）气候条件下的直罗组大套红色河流相砂岩，进而又沉积了上部安定组浅湖相杂色泥灰岩，之后盆地又再度
油区岩相古地理实验报告 班级：地质1202 学号：201211030201 姓名：张瑞尧 指导老师：赖生华 完成日期：2015年1月9日
目录 一：实验内容 (02) 二：实验的性质和目的 (02) 三：实验的具体内容 (02) 大型大型浅水三角洲沉积相研究 (02) 1.沉积特征及环境 (02) 2.浅水三角洲平原与前缘微相类型及特征 (04) 3.浅水三角洲沉积模式 (07) 4.结论 (09) 5.参考文献 (09) 鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界海相沉积特征研究 (09) 1.地层及岩性特征 (11) 2.沉积相类型及特征 (11) 3.古地理演化及沉积相展布 (14) 4.结论 (15) 5.参考文献 (15) 四：心得体会 (15)
一：实验内容 该实验内容是研究陆、海相油区岩相古地理，其中分别以大型浅水三角洲沉积相研究—以新立油田泉四段陆相沉积为例、鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界海相沉积特征研究为例，分析陆海相盆地岩相古地理图，总结其地层和岩性特征，气候和水体特点，沉积相类型与展布规律，分析环境变化及演化规律等。二、实验的性质和目的 油区岩相古地理是石油地质专业基础课，主要任务是重建地质历史时期的古沉积环境，它是沉积学研究的高度概括和最后总结。古环境沉积特征的研究是一项综合性很强的工作，不仅要求研究者具有比较广泛的地质学基础，而且还要有活跃的学术思想。油区岩相古地理实验属于综合性实验，实验的目的是通过分析典型的陆相盆地岩相古地理图，综合认识沉积环境和沉积相。 三：实验的具体内容 大型浅水三角洲沉积相研究—以新立油田泉四段沉积相为例20世纪60年代首次提出浅水三角洲的概念。Donaldon最早将河控三角洲分为深水型及浅水型三角洲，Postma将低能盆地中的三角洲分为浅水三角洲及深水三角洲。浅水三角洲通常是在水体较浅和构造相对稳定的台地和陆表海或地形平缓、整体缓慢沉降的坳陷盆地条件下形成的。针对中国陆相湖盆浅水湖泊三角洲沉积特征、沉积模式的建立及其对岩性油藏形成的控制作用研究较少。 松辽盆地位于中国东北部，矿产资源丰富，尤其是油气资源。盆地内部构造单元分为西部斜坡区、北部倾没区、中央坳陷区、东北隆起区、东南隆起区和西南隆起区。新立油田是松辽盆地中央坳陷区扶余—新木隆起最西端新立构造上的一个穹隆背斜油田，地层平缓，倾角 2.0°—2.5°。油田北部为新北油田，东部为木头油田和扶余油田（图1）。新立油田的主力产层为扶余油层（白垩系泉头组四段）。泉头组沉积时期是松辽盆地由断陷湖盆向坳陷湖盆转变的构造反转过渡期，泉三段晚期水进之后，盆地持续坳陷。前人对松辽盆地北部，以大庆长垣及头台地区油层和南部扶余油田、老爷府油田油层为例进行研究，指出松辽盆地泉头组三、四段属于大型河流—三角洲沉积体系。对南部新立油田在成岩储集相等方面研究较多，但对沉积特征、沉积相及沉积模式等未进行系统研究。松辽盆地白垩纪时期湖盆面积大，水体浅，地形缓，湖平面波动频繁，波浪作用带宽且能量弱，泉头组四段时期发育的扶余油层属于独具特色的大型浅水三角洲沉积。本文在前人研究的基础上，观察新立油田20 余口井1830多m的岩心，研究扶余油层的沉积特征和沉积模式。 1.沉积特征及环境 松辽盆地南部扶余油层构造演化表明，松辽盆地属弧后裂谷盆地，先断后坳是盆地形成特点。中晚侏罗世早期断裂经侵蚀夷平，孤立的小盆地在高潮期开始连通，形成统一的沉积背景；早白垩世中晚期，盆地南部基底呈稳定整体沉降的坳陷阶段。扶余油层的地层厚度变化不大，平均厚度为120m，最大厚度为145m，
贵州晚二叠世含煤地层 沉积环境及演化特征 摘要：依照煤和含煤地层沉积环境和沉积模式划分理论，贵州晚二叠世含煤地层总体上为海陆交互相沉积，自西向东逐渐从陆相、海陆交互相演变为海相沉积。 关键词：沉积环境；含煤地层；聚煤特征 贵州是我国的煤炭资源大省之一，素有 “江南煤海”之称，其中，晚二叠世含煤地 层分布面积7.5万km2，由下至上划分为龙潭组和长兴组，富煤区主要分布于桐梓—遵义—贵阳—贞丰一线以西地区。龙潭组平行不整合于下伏地层之上，与上覆长兴组连续沉积，长兴组与上覆三叠系之间呈整合接触关系。20世纪90年代，对贵州省晚二叠含煤地层沉积环境已取得了一系列研究成果。 一、含煤地层沉积环境 依照煤和含煤地层沉积环境和沉积模式划分理论，贵州晚二叠世含煤地层总体上为海陆交互相沉积, 自西向东逐渐从陆相、海陆交互相演变为海相沉积。其中, 西缘的威宁地区以陆相沉积为主, 中、西部的兴义、盘县、六盘水、纳雍、毕节地区为海陆交互相沉积, 其余地区多为海相沉积。 1.龙潭早期沉积环境与聚煤特征 依据沉积相分析:龙潭早期剥蚀区位于黔北和黔东地区, 即威宁—毕节—熄峰—凯里一线以北地区沉积区位于黔西和黔南地区, 物源区为西部的康滇古陆（图1）。六盘水—纳雍一带发育三角洲沉积, 煤层普遍发育, 常分岔合并, 稳定性较差, 硫分一般较高盘县一带和毕节一带为泻湖—潮坪环境,煤层较为发育, 煤层厚度较为稳定, 靠陆一侧煤层硫分相对较低, 靠海一方煤层硫分普遍较高。六枝—织金一带属三角洲一潮坪环境, 煤层较为稳定, 以高硫煤为特征在中南部的紫云—贵阳—都匀—荔波一带发育开阔台地, 沉积厚度较大, 不含煤层。 图1 贵州省龙潭早期岩相古地理图 2.龙潭晚期沉积环境与聚煤特征 在龙潭晚期, 黔西和黔南地区基本维持了龙潭早期的沉积环境与聚煤格局, 威宁以西地区仍为陆源区。然而, 黔北地区沉积格局发生了根本性变化,绝大部分地段接受沉积（图2）。在贵阳—遵义以西地区, 在原残积平原上发育了一套完整的泻湖—潮坪相含煤沉积, 主要分布在黔西北的金沙、遵义、仁怀、桐梓、习水等地, 地层厚度较小, 厚度较为稳定；煤层厚度较稳定，硫分相对较低。黔东地区主要为碳酸盐岩台地，不含煤或局部含1层高硫煤。
测试方法 X射线荧光光谱仪（XRF）：测定油页岩样品中主、次量元素、微量元素的含量 X射线衍射分析仪（XRD）：测试样品矿物成分，测定岩石矿物类型 扫描电镜（SEM）：油页岩中矿物的类型及形态 电感耦合等离子体发射质谱仪(ICP-MAS)：测定油页岩样品中稀土元素、微量元素 电感耦合等离子发射光谱技术和原子荧光技术：测定油页岩及其灰分中的痕量元素 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)：测定微量元素的含量 原子吸收光谱：稀土、微量元素 研究方法 沉积相类型：岩石成因标志和钻孔资料。 沉积环境：元素地球化学特征 古环境：岩石组合，植物（孢粉） 沉积演化：共生岩石之间的地层层序—韵律、旋回 岩石薄片分析和扫描电镜测试及能谱定量分析：分析油页岩中的矿物形态 油页岩岩石矿物及地球化学特征与沉积环境 一、油页岩的物理性质 1、油页岩的颜色 2、油页岩的原生构造特征 二、油页岩的岩石矿物成分（XR定性定量分析） 1．岩石矿物类型 三、矿物成分形态特征（岩石薄片分析、扫描电镜测试及能谱定量分析） 四、油页岩岩石化学成分（全分析） 五、油页岩的地球化学特征： 1、常量元素 目前已广泛使用Fe,Mn及Sr/Ba,Fe/Mn等含量和比值来判别海相与陆相、氧化与还原、盐度等沉积特征。 1）Fe：铁在海盆中沉积具有明显的规律性，随着pH值的增大，Eh的降低，铁矿物呈不同的相态分布，铁的化合价态相应变化，因而可用来反映环境的地球化学条件。Fe2+/ Fe3+常用来划分氧化还原相。一般认为，Fe2+/ Fe3+》1为还原环境，Fe2+/ Fe3+>1为弱还原环境，Fe2+/ Fe3+=1为中性环境，Fe2+/ Fe3+<1为弱氧化环境Fe2+/ Fe3+《1为氧化环境。 2）Mn/Fe：海相页岩中Mn/Fe值比淡水页岩要高得多（在搬运过程中，铁极易受氧化而成Fe3+，形成Fe(OH)3沉淀，所以铁的化合物易于在滨海地区聚集。而锰却能在离子溶液中比较稳定地存在,聚集在离海岸较远的地方，甚至分布在洋底）。 3）Sr/Ca：湖水和河水以Sr/Ca值低为特征，而海水中Sr/Ca值比湖水和河水的大。 4）P：磷是对古气候变化反应较为灵敏的元素。若炎热气候下水体蒸发引起盐度急剧增高，某些低等生物因此不适应这种高盐度而死亡并参与成岩，从而使其层位的P元素相对富集，显然，P元素含量相对高的层段表示干旱炎热条件下的高盐度环境。 2、微量元素（ICP－MAS测试分析） 将油页岩中微量元素的平均含量与地壳中同类岩石（页岩）中微量元素的平均值比较，说明其富集或亏损情况。 1）B: 相当硼含量是指相当于K2O含量为5%时的硼含量。相当硼含量与古盐度密切相关：正常海水环境，相当硼含量为300~400×10-6，半咸水环境为200~300×10-6，小于200
《油气田勘探课程设计》沉积相研究 姓名: 陈辉 班级: 资工10702班 序号: 1 指导教师: 郭甲世
油气田勘探课程设计综合报告 一、设计目的 使资源勘查工程专业学生加强油田实际应用能力的培养与训练，能尽快熟悉现场生产工作，及时投入到生产工作中去，以适应常规地质研究工作，提高学生的分析问题、研究问题和解决问题的能力 二、研究内容 涉及沉积岩及沉积微相的研究与划分、储集层的宏观与微观分析与研究、测井多井评价、圈闭特征及油藏特征研究、储量计算及油藏评价等五大部分研究内容。本组只做了沉积岩及沉积微相的研究与划分（长6油层组）。 三、地质概况 一）工区概况 重点研究工区范围为安边一杨井地区的A8区块，面积约520km2该区位于陕西省定边县安边乡、杨井乡境内。这里有巨厚的第四系黄土覆盖，地形复杂，沟谷交错。属于典型的黄土源地貌，为半干旱气候，公路交通比较便利。其西侧为盐定工区，范围西至王家场，东至油房庄，北自安边北，南到沙涧子，总面积约为2100km2 截至目前，安边一杨井地区97年底以前共完钻各类探井21口，98年共完钻各类探井16口，勘探目的层为延9，延10，长21，长61，经过一年的钻探和试油工作，业已证实延9，延10，长21，长61具有工业油流，在97年A8井区提供的控制储量基础上，今年上升为探明储量，测井综合解释，纯油层19层，厚46.3m;油水层85层，厚202.8m。 中生界晚三叠世延长组长6为湖盆河控建设型三角洲碎屑岩沉积体系物源可能来自北东晋西褶皱区，河流从北东向南西注入湖泊、长6地层厚约180m,共分为三层; 长2为三角洲平原亚相沉积体，近南北向展布，地层厚约140m,共分为三层；早侏罗世的延安组第7、9、10油层组为网状河与辫状河沉积体系，地层厚约110m.延7、9、10、长21砂体发育带极为有限，由此形成了分布极散的坡缘和古地貌封闭的各类岩性油藏。 沉积相是研究油藏范围内储集体所属的沉积环境、沉积相带和微相类型及其时空演化，进而揭示储积砂体的几何形态、大小、展布，并深入探讨沉积微相对油气的控制作用。 经过地层划分对比后可知，地层厚度横向变化较小，研究表明，延9，延10为网状河沉积体系，继承了甘陕古河道的格局，层位稳定；长5为三角洲平原相沉积，发育水上河道及分支河道，河流近南北向分布；长6为河控建设型三角洲沉积体系，物源来自正北与北东方向，呈朵状和指状分布。
浅论中国主要的成煤时代及其成煤环境演化 宋佳 益新公司地质勘察部 摘要：煤是分布十分广泛的沉积矿床，控制其分布的有各种因素，如植物演化，海陆分布，海水进退，地壳运动，构造发展，古气候的分布和变化等。中国主要成煤时期为石炭-二叠纪, 侏罗纪,白垩纪和第三纪,本文介绍了中国主要成煤时期的地质构造总体演化历程，以煤层所 含化石为直接证据,论述了中国主要的成煤时代演化及主要含煤地层，分析了中国各个主要 含煤地区环境的演化，并简要介绍了含煤地区的地质构造与各主要成煤时期的古气候特征。 关键词：成煤时代；成煤环境；煤盆地；聚煤期； 1、中国主要的聚煤期及含煤地层 从早古生代腐泥煤类的石煤至第四纪泥炭，共有14个聚煤期，其中最重要的聚煤期是：华北石炭－二叠纪，华南二叠纪，晚三叠纪，西北早，中侏罗世，东北晚侏罗－早白垩世，以及东北，西南及沿海第三纪，共7个主要的聚煤期。早，中侏罗世聚煤期煤炭资源量占全国总量的60%，华北石炭-二叠纪聚煤期资源量占全国资源总量的26%。 1.1 古生代主要聚煤期 我国早古生代聚煤主要是浅海，滨海藻菌类形成的腐泥无烟煤，以下寒武统煤层的煤层的煤质较好，广泛分布于华南地区。真正的腐泥植煤是从晚古生代植物登陆成林才形成的。 泥盆纪原始陆生植物形成的煤层零星分布于新疆、、广西和等地。其中，封开煤厚1m左右，具有一定的开采价值。 石炭纪是地球上最重要的聚煤期之一。早石炭世晚期以鳞木、古芦木和种子蕨类为主的植物群形成大面积的沼泽森林，华南早石炭世大圹阶自下而上可分为：旧司组、上司组和摆左组，、的旧司组及其相当的地层中含有煤层。测水组大致相当于旧司组的上段，以湘中地区煤层发育最好。叶家圹组为陆生相含煤地层，依据植物化石，自下而上可分为A，B，C，D四段。其中，A段为主要含煤层段，可与韦宪阶对比：B段已相当于纳缪尔阶。由此可见，早石炭世含煤地层自西面向东北显示层位抬高的时迁现象。晚石炭世地球上出现了明显的植物地理分区，我国主要属于华夏植物地理区，称大羽羊齿植物群，由石松纲、楔叶纲、真蕨纲和裸子纲等组成茂密的沼泽森林。华北地区及西北东部聚煤作用强盛，形成极为重要的含煤地层。华北石炭纪含煤地层包括中石炭世组和晚石炭世组。其中，组以组发肓较全;华北聚煤盆地绝大部分属于晚石炭世组。组以地层剖面为代表，一般以东大窖灰岩的顶界面作为组与组的分界，组含重要可采煤层。组是一个海进沉积序列，由北而南灰岩层数增多，层位偏高，在盆地围最高
第七章沉积环境与沉积相 第一节基本概念及基本理论 第二节洪积相 第三节河流相 第四节湖泊相 第五节三角洲相 第六节海岸沉积相 第七节碳酸盐岩相 沉积相研究意义及工作思路 沉积学是地学中的基础学科,其在国民经济各个领域被广泛的应用,特别是在矿产领域,尤其是在油气勘探、开发领域。 在石油、天然气勘探、开发中的作用 在油气勘探中的应用 几个事实: a. 到目前为止,世界上发现的油气,99.9%储存在沉积岩中,当然,沉积岩的主要特征受控于沉积相。 b. 盆地或区域物源分析、沉积相研究,可掌握生油层、储集层、盖层的分布及其空间组合→预测有利探区。 c. 我国经50年勘探,在老区易找大中型构造油藏的基本已找到,
现在多为难找的、复杂的隐蔽油气藏,其中很大一部分是岩性油气藏,岩性油藏在哪里?—→都直接取决于岩性的分布、规模、特征等→受控于沉积相。 d. 用现有资料,作出相对最好的预测: 如第一口探井钻遇5.6m油砂(图 非地质人员眼中:仅仅是5.6m油砂 沉积学工作者眼中:① 5.6m油砂;②是河流相-曲流河砂体;③油层呈条带状;④油层宽度约800-1500m;⑤砂体可能呈北东向延伸;⑥下口探井应在该井北东向1.5km 处。 沉积相工作方法 ?野外剖面观察 ?钻井岩心观察 ?室内单井沉积相剖面分析 ?室内井间沉积相对比 ?室内地震相分析 ?沉积相平面展布分析-有利储集区带预测 “将今论古”的原则和比较地质学研究方法 一、相标志 是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数,沉积过程的各种特征。包括以下几方面: 1、岩石的成分、结构
2、岩石的沉积构造
沉积构造:交错层理反映水动力条件
黄河水沙变化过程及其三角洲沉积环境演变 【摘要】：黄河是我国第二大河流,以高含沙量闻名于世。过去治理黄河的首要问题是治理黄河泥沙,尤其是中游地区的来沙。历史上黄河的高含沙量导致下游河道淤积并发生漫滩形成泛滥平原,给人民生活带来沉重的灾难。然而,黄河的高含沙量形成了宽广的三角洲,为社会经济的发展提供了可供利用的土地资源。本文运用统计学方法,小波分析方法,回归分析方法以及Surfer和Mapinfo等技术手段,系统分析了1950-2009年黄河水沙的变化过程,以及水沙变化对下游河道和三角洲的影响,同时对黄河三角洲沉积环境演变进行了初步探讨,结果表明：黄河流域水沙产自中上游,其中径流量主要来源于上游,输沙量主要来源于中游,下游不产水不产沙。1950-2009年黄河流域各水文站径流量和输沙量均表现出逐渐减少的变化趋势,这是气候变化和人类活动共同影响的结果。流域输沙量减少最主要的影响因素是水土保持措施,其次是水库拦沙,然后为降雨量减少。黄河入海水沙具有显著的年(0.5-1.0a)、年际(3.0-6.5a)和年代际(10.1-14.2a)3个不同时间尺度的周期变化,而且入海输沙量的周期变化主要受入海径流量周期变化的控制。20世纪70年代以来,入海水沙的不同时间尺度的周期变化表现均不明显,时间尺度越小,周期变化显著性越低。1950年以来,黄河下游河道经历了淤积-冲刷不断交替的变化过程,水沙条件(花园口站含沙量)是这种变化的主要控制因素。当进入下游河道的含沙量小于18.6kg/m3时,河道表现为冲刷,大于18.6kg/m3时,河道表现为淤积。艾
山以下河道的冲淤变化过程除受水沙条件控制外,还受到入海流路变迁的影响。流路变迁初期形成新河口,河道发生溯源冲刷；流路变迁中后期河口延伸,河道发生溯源淤积。不同流路时期,当黄河入海总水沙量比在25.34-26.05kg/m3时,河口附近岸线延伸,三角洲面积增加。但1999年小浪底水库下闸蓄水以后,2000-2007年黄河入海总水沙量比仅为10.90kg/m3,河口三角洲表现为侵蚀,加上废弃河口的岸段侵蚀,整个黄河三角洲已由淤积转变为侵蚀。黄河三角洲YDZ1孔沉积物类型主要为砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂和粘土质粉砂。以假单畴(PSD)-多畴(MD)晶粒为主的亚铁磁性矿物主导了YDZ1孔沉积物的磁性特征。根据YDZ1孔沉积物粒度参数和磁学参数的变化特征,结合AMS14C测年,推断黄河三角洲沉积相序自上而下大致经历了泛滥平原相→河流相→三角洲前缘相→浅海相→潮坪相→河流相,沉积动力环境表现为强(陆相)→弱(海相)→强(陆相)的变化过程。【关键词】：黄河流域黄河三角洲沉积环境水沙变化冲淤演变 【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2011 【分类号】：TV14 【目录】：摘要7-9Abstract9-11目录11-13第一章绪论13-211.1研究