第四章 古地理、古气候、古水深
- 格式:ppt
- 大小:476.50 KB
- 文档页数:45
柴达木盆地西南区古近系浅水三角洲形成条件及砂体特征施辉;刘震;张勤学;连良达;毛亚昆【摘要】柴达木盆地西南区古近纪沉积时期古构造平缓,具备“盆浅湖阔”的古地貌特征;古气候以干旱到半干旱为主,母源区物理风化强烈,为大型浅水三角洲的沉积提供了充足的物质基础;同时,古水深约在10 m以内,相对湖平面变化相当频繁,水体来回动荡,说明柴西南区在古近纪具有发育浅水三角洲沉积的古地理环境.总体岩性以中—细砂岩、粉砂岩、砾岩和含砾砂岩夹棕红色泥岩为主,粒度概率曲线多呈现两段式的特征,具有丰富的反映强水动力成因的沉积构造和生物遗迹化石.依据气候变化、相对湖平面变化和物源供给等方面的耦合关系,可以将研究区古近纪浅水三角洲砂体形态分为树枝状、坨状和席状3种,大致对应于下干柴沟组下段、下干柴沟上段和上干柴沟组的砂体形态特征.砂体的分布主要受七个泉、红柳泉、阿拉尔、昆北和XI号共5条规模较大的断裂坡折带及其派生的挠曲坡折带的影响,并将断裂坡折带分为逆源型和顺源型2种,在此基础上建立柴西南区古近纪构造坡折带控砂模式.【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(046)001【总页数】11页(P188-198)【关键词】浅水三角洲;古地理环境;砂体形态;柴西南【作者】施辉;刘震;张勤学;连良达;毛亚昆【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室,北京,100029;中国石油大学地球科学学院,北京,102269;中国石油大学地球科学学院,北京,102269;中国石油青海油田分公司,甘肃敦煌,736202;中国石油大学地球科学学院,北京,102269;中国石油大学地球科学学院,北京,102269【正文语种】中文【中图分类】TE121.34浅水三角洲是发育于水体较浅和构造相对稳定的台地、陆表海或地形平缓、整体缓慢沉降的坳陷湖盆中的一类三角洲[1−4]。
浅水三角洲的主要特征可以从3个方面来概括,分别是形成条件、沉积特征和砂体分布。
地球的古地理学与古环境地球是我们人类赖以生存的家园,但在漫长的进化历程中,地球的地理形态和环境条件发生了巨大的变化。
古地理学和古环境学是研究地球上古代地理与环境演变的学科,通过对古代地理信息和古环境指标的研究,我们可以了解地球的历史演变过程,进而预测未来的地理与环境变化。
本文将探讨古地理学和古环境学的基本概念、研究方法以及对地球发展的重要意义。
一、古地理学的基本概念古地理学是研究古代地球地理形态和地貌演变的学科。
它通过研究地理位置、地理地貌、地壳构造等方面的信息,并结合古气候、古生物等学科的研究成果,推测古代地球地表的样貌以及当时的气候环境。
古地理学主要依托古地貌学和古气候学两大分支学科。
古地貌学研究地貌形成的原因及其演化的过程,并通过解读不同地貌形态的特点来推测古地理环境。
古气候学则研究地球古代气候的变迁,通过分析沉积物的岩心样品、古植被化石等来还原古气候的特征,进而推测古地理环境。
二、古环境学的基本概念古环境学是研究地球古代环境演变的学科。
它通过分析岩石、古生物、古气候等地质记录,还原古代地球环境的变迁过程,了解古代环境变化的成因及其人类活动的影响。
古环境学的研究内容主要包括岩石学、古生物学和古气候学等方面。
岩石学通过分析岩石的组成、结构和矿物成分,推测古代地质环境的性质。
古生物学则根据古代生物化石的分布和种类,推测古地理环境及其水文条件。
古气候学通过分析沉积物、土壤、古植物等指标,还原古代气候环境的特征。
三、古地理学与古环境学的研究方法离开科学方法,就没有对地球古地理学和古环境学的准确研究。
古地理学与古环境学采用了一系列的研究方法,包括地质学、气象学、地貌学、植物学、微生物学等多学科交叉的方法。
地层学是古地理学与古环境学的重要研究方法之一。
通过地下岩层的分析,可以了解地球不同时期的地理环境。
同时,通过分析岩石的岩性、颜色、厚度和组合来推测古代气候环境。
激光遥感技术在古地理学与古环境学的研究中也发挥了重要作用。
中国含油气盆地沉积地质学进展朱筱敏;钟大康;袁选俊;张惠良;朱世发;孙海涛;高志勇;鲜本忠【摘要】通过对比分析国内外含油气盆地沉积地质学的主要进展,探讨中国含油气盆地沉积学发展中存在的问题及其解决思路.系统论述粗粒沉积体系、浅水三角洲沉积体系、滩坝沉积体系、深水重力流沉积体系、细粒沉积体系、碳酸盐岩礁滩沉积体系、混积沉积体系、微生物岩、地震沉积学、沉积物理模拟方面的国内外研究进展,进一步讨论了中国沉积学的发展在微生物岩、沉积模拟方法等方面与国外存在的差距,指出原型盆地沉积面貌和古地理格局恢复、重大构造变革期的多尺度构造古地理恢复、沉积学新理论在古老深埋老地层砂体发育规律及其与深埋新地层砂体发育规律的差异性解释中的应用、中国特色沉积体系组合和沉积模式的建立等方面所面临的问题.指出未来在源-渠-汇、沉积动力学、区域中国沉积学等沉积学理论和地震沉积学、沉积模拟研究方法技术等方面的发展趋势.【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2016(043)005【总页数】10页(P820-829)【关键词】浅水三角洲;重力流;滩坝;混积岩;微生物岩;地震沉积学;沉积学;中国【作者】朱筱敏;钟大康;袁选俊;张惠良;朱世发;孙海涛;高志勇;鲜本忠【作者单位】中国石油大学(北京)地球科学学院;中国石油大学(北京)地球科学学院;中国石油勘探开发研究院;中国石油杭州地质研究院;中国石油大学(北京)地球科学学院;中国石油大学(北京)地球科学学院;中国石油勘探开发研究院;中国石油大学(北京)地球科学学院【正文语种】中文【中图分类】TE122沉积学是一门古老的地质学科,随着石油工业的发展,沉积学理论和方法也得到了快速发展[1-4]。
2014年日内瓦国际沉积学大会[5]、2015年波兰国际沉积学年会和2016年摩洛哥国际沉积学年会的会议热点反映了国际沉积学的最新进展。
3次会议的主要热点可归纳如下:深海钻探和全球气候与冰川演变;气候与地表环境以及海平面变化(Deep time研究);源-渠-汇系统,即沉积物源(汇水区域)、沉积过程与沉积结果关系;沙漠沉积盆地及其沉积特征;冲积扇(坡积扇)沉积过程与砂体构型;河流沉积演变与(陆架边缘)浅水三角洲沉积模式;重力流(异重流)沉积体系;事件沉积(海啸岩)及其诱导因素、块体搬运过程和沉积结果;碳酸盐岩台地沉积环境以及微生物岩、混积岩;细粒沉积物形成过程、细粒沉积动力学及其控制因素;中生代特提斯域沉积(Dream Project);古地貌恢复和沉积过程模拟(水动力跳跃、重力流底床形态等);构造变换带与沉积物源、沉积体系;构造沉积学、气候沉积学、火山沉积学与事件沉积学;地震沉积学(地震岩性学与地震地貌学)等。
古地理与古气候研究人类对于地理与气候的研究可以追溯到古代,古地理与古气候研究随着时间的推移演变并取得了重要的成果。
古地理研究关注的是过去地球表面形态的变化,而古气候研究则专注于过去气候变迁的规律。
这两个研究领域相互关联,相互支持,为我们理解过去的地球环境提供了有力的证据。
古地理研究主要依靠地质学的方法和手段来进行,通过对古地壳构造、岩石地层和地貌的分析,可以还原出地球表面古代的地形和地貌特征。
比如,我们可以通过对地层中的岩石类型和化石的研究,了解某个地区在古代的地貌特征,是否存在淡水湖泊、河流、山脉等,从而推测出当时的气候环境。
同时,地球表面的构造活动也会塑造地球的地理特征,例如地震、火山喷发等都会对地形产生深远影响。
通过研究古地壳构造和现代构造运动的关系,我们可以了解地球地质演化的历史过程。
而古气候研究则主要依靠地理学和气候学的方法和手段进行。
通过对气象记录、沉积物和冰芯中的物理、化学指标的分析,可以重建出过去的气候变迁过程。
例如,在冰芯中,科学家可以通过分析冰层中的气泡、水分同位素和气候标志物,了解过去的气温、降水量等气候特征。
在沉积物中,不同的沉积层中含有不同的微生物、植物和动物化石,这些生物的分布与类型都与气候有密切的关系。
通过对这些化石的研究分析,可以推断出古代的气候环境。
同时,地理学方法也可以通过对古河流、湖泊和海洋在地质历史中的变化进行研究,从而深入了解过去的气候演变。
古地理与古气候的研究不仅可以帮助我们了解过去地球的环境,还对人类社会的发展产生了深远影响。
古气候研究可以揭示人类活动与气候变化的关系,从而为我们预测未来的气候演变提供重要的参考。
例如,相关研究表明,过去几千年来人类活动对气候变化的影响要比想象中更大,尤其是在农业发展和森林砍伐方面。
这些研究成果提醒我们,环保与气候变化对人类社会的影响至关重要,需要我们更加重视保护环境、减少碳排放。
而古地理研究对于资源勘探和环境保护也起到了重要作用。
第四节地球的历史地球的圈层结构一、化石和地质年代表1.地层和化石的特征地层结构沉积岩的地层具有明显的层理构造顺序一般先沉积的地层在下,后沉积的地层在上化石同一时代的地层:往往含有相同或者相似的化石不同时代的地层:越古老的地层,含有越低级、越简单生物的化石2.地质年代表冥古宙太古宙元古宙显生宙前寒武纪古生代中生代新生代寒武纪奥陶纪志留纪泥盆纪石炭纪二叠纪三叠纪侏罗纪白垩纪古近纪新近纪第四纪460054125266距今时间/百万年3.研究意义:通过研究地层和它们包含的化石,了解地球的生命历史和古地理环境。
二、地球的演化历程1.前寒武纪(1)时段:自地球诞生到距今5.41亿年,包括冥古宙、太古宙和元古宙。
(2)特征。
时段特征冥古宙只有一些有机质,无生命迹象太古宙出现蓝细菌等原核生物元古宙演化出真核生物和多细胞生物(3)矿产:前寒武纪是重要的成矿时期,铁、金、镍、铬等矿藏形成于该时期。
2.古生代(1)时段:早古生代和晚古生代。
(2)特征:早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代;晚古生代是脊椎动物发展的时代。
(3)矿产:晚古生代,蕨类植物繁盛,是地质历史上重要的成煤期。
3.中生代(1)时段:三叠纪、侏罗纪、白垩纪。
(2)特征:爬行动物的时代,裸子植物极度兴盛。
(3)矿产:中生代是主要的成煤期。
4.新生代(1)时段:古近纪、新近纪和第四纪。
(2)特征:被子植物高度繁盛,第四纪出现了人类。
三、地球的内部圈层结构1.地震波(1)分类:A表示横波,B表示纵波。
(2)特性。
类型传播速度传播介质A波较慢只能通过固体传播B波较快可通过固体、液体、气体传播(3)波速变化:在地面下平均33千米C处,传播速度都明显增加;在地下约2900千米D处,纵波速度突然下降,横波完全消失。
2.地球内部圈层划分(1)依据:地震波在地球内部传播速度的变化。
(2)界面:图中C为莫霍界面,D为古登堡界面。
(3)圈层:E为地壳,F为地幔,G+H为地核。
古水深地球化学指标
古水深地球化学指标是指在古生物学中,通过对化石和岩石中元素和同位素的分析,可以重建某个区域水深的历史变化。
常用的指标包括:
1. 氧同位素比值:在深海沉积物中,氧同位素比值与水深呈反比关系。
2. 类铝质元素:在洋盆沉积物中,由于铝和铁等元素在水中主要以颗粒物的形式存在,而颗粒物浓度与深度呈正相关关系,因此这些元素的含量可以反映沉积物的深度。
3. 有机碳同位素比值:在海洋生态系统中,有机质碎屑在降解过程中产生的二氧化碳与周围海水中的二氧化碳同位素比值变化,可以反映水深变化。
4. 硅同位素比值:海洋中的硅酸盐与硅藻有关,硅藻在水深较浅的海区更易生长,因此通过硅同位素比值可以推测海水中硅藻的生长环境。
这些指标的分析可用于判断海洋沉积物的成因和发育环境,为古生态学、古海洋学和古气候学等领域的研究提供重要依据。
古地理环境演化与古气候变迁地理环境演化与气候变迁是地球发展的两个重要方面。
古地理环境演化指的是地球表面在漫长的历史长河中所经历的各种变化,包括陆地的演化、水域的变化以及山脉的抬升等。
而古气候变迁则是指地球上气候在漫长的时间尺度上所经历的变迁,涉及全球气候系统、海洋循环、大气环流等。
地球的演化是一个动态的过程,经历了数十亿年的时间。
在地质历史上,地球发生了许多重大的变革,这些变革对地理环境和气候起到了重要作用。
地理环境演化和气候变迁之间存在着相互影响、相互制约的关系。
古地理环境演化造成了地球表面的巨大变化。
在过去的几亿年中,陆地形成、裂解、碰撞等过程使得地球的大陆分布发生了巨大的变化。
例如,古代的超大陆盘古大陆在约10亿年前形成,并在约6亿年前裂解成多块大陆,这一过程对地球的地理环境产生了重大的影响。
此外,随着地质作用的变化,地球上的山脉也不断变化。
比如喜马拉雅山脉的抬升使得印度亚洲板块与欧亚板块发生了碰撞,形成了这座世界上最高的山脉。
这些变化对地球的地理环境产生了深远的影响,改变了地球上的气候模式和生态系统。
与地理环境演化密切相关的是古气候变迁。
地球的气候是由多种因素共同作用所形成的动态系统,包括太阳辐射、大气循环、海洋循环、地球自转等。
在地球的历史长河中,气候发生了多次显著变化,例如冰川期和间冰期的交替变化,气候周期的出现等。
这些气候变迁对地球上的生态系统和生命演化产生了重要的影响。
古地理环境演化与古气候变迁之间存在着密切的联系。
地球的地理环境演化直接影响着气候系统的运行,从而导致气候的变迁和变化。
例如,喜马拉雅山脉的抬升导致了地球上的气候带发生了改变,使得高山区的气候条件变得非常恶劣,形成了高寒气候。
同时,地球上的气候变迁也反过来影响着地理环境的演化,如冰川运动和海平面的变化等。
气候变迁导致了地球上的水资源和陆地的变化,进一步加速了地理环境的演化过程。
总的来说,古地理环境演化与古气候变迁是地球长期演化过程中的两个重要方面。
古地理学与古气候重建古地理学和古气候重建是两个密不可分的学科领域,它们通过研究地质记录和古生物化石等数据来还原过去地球的地貌和气候环境。
古地理学的研究对象是过去的地理环境和地球表面特征,而古气候重建则关注过去的气候变化和气候系统。
两者的研究成果可以为我们了解地球历史、预测未来气候变化以及制定环境保护政策提供重要依据。
一、古地理学的研究方法在古地理学研究中,学者们常常使用地质切片、卫星影像和地貌测量等技术手段来获得地理数据。
通过分析地质构造、沉积物特征和化石分布等信息,可以还原出古代地球表面的地貌和地理环境。
例如,古地理学可以通过研究三角洲的形成过程,推测出古代河流的分布和流域面积;通过分析大陆架上的沉积物与古生物化石,推测出过去的海洋环境。
二、古气候重建的研究方法古气候重建主要通过分析古生物化石、冰芯和湖泊沉积物等记录来确定过去的气候条件。
学者们通过研究植物、动物和微生物等古生物化石的分布与特征,可以推断出当时的气候类型以及温度和降水等指标。
冰芯和湖泊沉积物记录了过去的气候变化,通过分析其中的气候标志物或同位素组成,可以推测出过去的温度、降水和季风强度等信息。
三、古地理学与古气候重建的应用古地理学和古气候重建为很多学科领域提供了重要依据。
在考古学中,通过研究古地理环境可以揭示出古人类的定居和迁徙历史。
在地球科学和环境科学领域,古气候重建为研究气候变化提供了重要参考,能够帮助我们更好地理解现代气候变化。
同时,古地理学和古气候重建也对资源勘探和环境保护具有重要意义。
通过研究过去的地球表面特征和气候变化,可以探明矿产资源的形成过程和分布规律,为资源勘探提供指导。
此外,对过去环境变化的深入了解,有助于制定科学合理的环境保护政策和措施。
总之,古地理学和古气候重建为我们了解地球历史和预测未来气候变化提供了宝贵的研究方法和数据来源。
深入研究过去的地理环境和气候变化,可以为我们对现代环境变化和资源分布规律有更清晰的认识,为构建可持续发展的社会提供科学支撑。
古水深的地球化学恢复方法及在层序地层划分中的应用地球化学恢复方法是一种通过研究地球上已经存在的岩石、沉积物和地球化学特征等资料,来推测古环境、古地理和古水深的科学手段。
它可以通过研究元素、同位素比值、有机质组成等地球化学指标,来分析和判断不同时期、不同地点的水体性质,了解古地理环境的演化过程。
在层序地层划分中,地球化学方法可以提供重要的证据和支持,并有效地辅助地质学者进行古水深的恢复和流域演化研究。
研究古水深的地球化学方法主要有以下几种:1.元素地球化学方法:通过研究元素的地球化学特征,可以推测古水体的成分和类型。
比如,镁含量可以用来判断水的盐度和水体的咸淡程度,铝、钛和铁的含量可以用来推测陆源物质的输入强度,硅、钠和钙的含量可以用来判断水的碱性。
2.同位素地球化学方法:同位素地球化学方法是一种通过研究同位素的比例来推测古水体的演化和起源的方法。
比如,氧同位素(δ18O)可以通过研究沉积物中的碳酸盐矿物来推测古水体的温度和盐度,碳同位素(δ13C)可以用来判断水体的有机碳源,硫同位素(δ34S)可以用来推测水体的还原环境。
3.有机质地球化学方法:有机质地球化学方法是一种通过研究有机质的组成、类型和化学特征等来推测古水体的方法。
比如,藻类植物生物标志物可以用来推测古水体的营养状况,脂类生物标志物可以用来推测古水体的氧化还原条件,双酮类和醇类生物标志物可以用来判断水体中有机质的溶解程度。
在层序地层划分中,地球化学方法可以为古水深的恢复提供支持和证据,为层序地层划分提供定量的依据。
通过研究沉积物中的同位素组成、元素分布、有机质组织、生物标志物等地球化学指标的变化,可以划分出不同的层序地层单元。
例如,在海洋中,通过研究沉积物中的碳酸盐矿物的氧同位素组成可以判断出不同时期水体的温度和盐度变化,从而可以划分出不同的沉积体系和层序地层。
通过研究沉积物中有机质的组成和类型,可以推测出水体中有机质的源和环境条件,并划分出不同的古水体。
235志留纪早期全球气候变化显著的一个时期,发生了气候变暖,冰川融化、海平面上升、火山活动等一系列密切相关的气候事件,其古气候和古环境研究对于理解全球气候、环境演化具有重要意义。
随着上扬子地区早志留世龙马溪组油气勘探取得重大突破,众多学者对扬子地区这一时期的古气候、古环境如何促进有机质富集展开了详细的研究,获得了大量龙马溪组时期的古气候、古环境信息,极大的推动了这一领域的发展,真实的还原了当时的古气候和古环境条件。
目前存在多种衡量古气候、古环境的指标,大致可以划分为古生物学、沉积学、矿物学、地球化学等四类。
古生物往往生长于特定的环境中,利用古生物可以还原同期的环境,吉中地区晚志留世-早泥盆世广泛发育名为Retziella的暖水动物群,分布于热带、亚热带。
早二叠世开始发育凉水动物群,古生物群落的转变明显是受卡鲁冰期的控制作用[1]。
上扬子黔北和渝南一带的珊瑚礁反映了当时温暖的气候[2]。
根据风暴沉积特征,扬子地区当时处于赤道附近,温度的上升导致温差变大,促进风暴的形成并留下沉积记录[3-4]。
在矿物学方面,石英和黏土矿物相对含量真实的反映了风化程度,一定程度上反映了气候的条件,温暖湿润的气候有助于风化作用[5]。
研究最为详尽的当属地球化学指标,得益于科学技术的迅速发展,高精度的地球化学分析手段广泛应用于地质研究中,多种指标的运用已经十分成熟,形成严格精确的体系,基于地球化学的指标可以恢复古温度、古盐度、古水深、氧化还原条件、干湿条件等多个维度的气候与环境信息。
扬子地区早志留世的古气候与古环境研究已经取得了显著的进展,考虑到可对比性和资料的丰富程度,本文收集了研究区过去一段时间内的地球化学数据,旨在综合对比早志留世的气候环境记录,重建扬子地区早志留古气候、古环境,更全面地认识地球演化过程。
1 地质概况扬子地区分为上、中、下三个部分,包括四川盆地、秭归盆地、苏北-南黄海盆地及其周缘地区。
志留纪时期在加里东运动的影响下,扬子陆块与华夏陆块发生碰撞,扬子地区普遍抬升,沉积环境改变,造成了上志留统地层的大面积缺失[6]。
地球的古地理学与古环境地球的古地理学与古环境是研究地球演化历史上古代地理环境和气候变化的学科。
人们通过考古学、古动植物化石等资料,结合地质学、气候学等学科的研究,揭示地球古代地貌、气候和生态环境的演变过程,为了解地球今天的自然环境变化和气候演变提供了重要参考。
一、古地理学古地理学是研究古代地理环境和地表地貌的学科。
通过古地理学的研究,我们可以了解古时地球上的陆地和海洋分布情况,揭示出地球古代的造山运动、板块构造和地壳运动等地质事件,以及古代河流、湖泊、盆地等地貌特征。
古地理学的研究成果可以为我们理解地球的演化过程和自然地理环境提供重要信息。
古地理学的研究方法主要是通过考古学的工作,发掘古代文明遗址,还原古代城市、道路、港口等遗迹,探寻古代地理环境,从而绘制出古代地理地形图。
同时,通过古代地质地貌的化石和沉积岩等地质资料,揭示古地理环境的气候特征、气候变化和自然灾害等情况,推断古代地壳的运动情况和地球气候的变化过程。
二、古环境学古环境学是研究地球古代生态环境和气候变化的学科。
通过古环境学的研究,我们可以了解古时地球上的气候和生态系统,揭示出古代植被、动物和微生物的分布情况,了解地球气候的变化规律和演变过程。
古环境学的研究成果可以为我们预测未来气候变化和环境演变提供重要依据。
古环境学的研究方法主要是通过古动植物化石的发现和研究,了解古代植物和动物的种类、数量和分布情况,推断古代气候的温度、湿度和季风情况。
同时,通过古代土壤和沉积岩的分析,揭示古代气候的干湿变化、气温变化和环境变化情况,推断古代生态系统的稳定性和生物多样性情况。
三、地球的古地理学与古环境的意义地球的古地理学与古环境的研究不仅可以帮助我们了解地球的演化历史和气候变化规律,还可以为我们分析地球今天的自然环境问题和气候变化趋势提供重要线索。
通过对地球古代地理环境和古代生态环境的研究,我们可以预测未来地球气候的变化和环境的演变,为人类社会的可持续发展提供科学依据。