本文關(guān)鍵詞： 沾化凹陷 東營(yíng)凹陷 頁(yè)巖 沉積過(guò)程 古氣候　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：古氣候?qū)囗?yè)巖的沉積過(guò)程和有機(jī)質(zhì)的富集具有重要影響,因此湖盆流域古氣候的重建對(duì)油氣勘探具有十分重要的意義。以濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷始新世沙河街組的沙三段下亞段(Es3L)為例,通過(guò)詳細(xì)的巖心宏觀描述和薄片微觀觀察、礦物學(xué)和地球化學(xué)分析,在研究區(qū)羅69井沙三段下亞段巖心中識(shí)別出塊狀灰質(zhì)頁(yè)巖相和紋層狀灰質(zhì)頁(yè)巖相等兩種主要的頁(yè)巖巖相類型。古氣候判別指標(biāo)Ln(Al2O3/Na2O),湖水鹽度指標(biāo)B/Ga和氧化還原條件指標(biāo)V/(V+Ni)的變化表明,塊狀灰質(zhì)頁(yè)巖相沉積于一個(gè)淺水且鹽度較高的小型湖泊中,湖水主要為缺氧-貧氧狀態(tài),湖泊流域的古氣候較為干旱和寒冷,而紋層狀灰質(zhì)頁(yè)巖相沉積于深水且水體分層的大型湖泊中,該湖泊具有缺氧和高鹽度的底層湖水以及含氧且低鹽度的表層湖水,古氣候在該巖相沉積時(shí)期更加潮濕和溫暖。羅69井沙三段下亞段巖心的主要巖相組合從紋層狀灰質(zhì)頁(yè)巖相主導(dǎo)的巖相組合轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀灰質(zhì)頁(yè)巖相主導(dǎo)的巖相組合,表明隨著時(shí)間推移,湖盆流域的古氣候由溫暖和潮濕變得比較寒冷和干旱。與此同時(shí),湖泊由深水湖演化為淺水湖,這種古氣候的轉(zhuǎn)變可能是中-晚始新世全球氣候變冷在研究區(qū)的響應(yīng)。盡管沾化凹陷在沙三段下亞段沉積時(shí)期隨著時(shí)間推移,湖平面、湖水的氧化還原條件、湖水的化學(xué)特征和陸源輸入量等都發(fā)生了變化,但是湖泊在高水位期和低水位期的平均總有機(jī)碳含量卻沒(méi)有太大的差別。湖泊高水位期中有機(jī)質(zhì)的富集主要受控于湖水表層的古生產(chǎn)力、碳酸鹽的生產(chǎn)率和對(duì)有機(jī)質(zhì)的稀釋程度以及有機(jī)質(zhì)的保存條件,而在古湖泊低水位期有機(jī)質(zhì)的富集僅受湖水表層的生產(chǎn)力控制。盡管古氣候?qū)?yè)巖的沉積過(guò)程具有重要影響,區(qū)域的構(gòu)造活動(dòng)也控制著頁(yè)巖的沉積環(huán)境和沉積過(guò)程。以濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷沙四段上亞段頁(yè)巖為例,綜合東營(yíng)凹陷牛頁(yè)1井和樊頁(yè)1井兩口鉆井的巖心宏觀描述、薄片微觀觀察、頁(yè)巖的礦物學(xué)研究、TOC和化學(xué)風(fēng)化指數(shù)CIA*和Ln(Al2O3/Na2O)等沉積學(xué)和地球化學(xué)分析數(shù)據(jù),結(jié)合盆地范圍的連井剖面,在沙四段上亞段中識(shí)別出四種主要的頁(yè)巖巖相類型,包括:(1)沉積于淺水鹽湖的蒸發(fā)巖薄夾層頁(yè)巖相、(2)沉積于淺水開(kāi)放湖泊的前三角洲環(huán)境的含粉砂富粘土質(zhì)頁(yè)巖相、(3)沉積于深水、分層和不完全對(duì)流湖泊環(huán)境且伴隨頻繁地震活動(dòng)的紋層狀灰質(zhì)頁(yè)巖相和(4)沉積于淺水且富氧湖水環(huán)境的塊狀灰質(zhì)頁(yè)巖相。研究區(qū)沙四段上亞段由下而上由蒸發(fā)巖薄夾層頁(yè)巖相主導(dǎo)的巖相組合演化為含粉砂富粘土質(zhì)頁(yè)巖相主導(dǎo)的巖相組合,最后演化為紋層狀灰質(zhì)頁(yè)巖相主導(dǎo)的巖相組合,說(shuō)明了全盆地范圍內(nèi)頁(yè)巖的沉積過(guò)程、湖平面、湖水化學(xué)條件和湖泊古水文學(xué)性質(zhì)等方面發(fā)生了相應(yīng)變化。上述這些變化反映了沉積物和水的供給量與湖盆的可容納空間的比例發(fā)生了轉(zhuǎn)變,而且沉積物和水的供給量與湖盆的可容納空間主要受控于湖盆流域的古氣候和盆地的伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。在沙四段上亞段沉積時(shí)期,東營(yíng)湖盆由欠補(bǔ)償鹽湖演化為淺水補(bǔ)償湖盆,最后演化為深水補(bǔ)償湖盆。在此過(guò)程中古氣候隨著時(shí)間的推移逐漸由干旱轉(zhuǎn)變?yōu)槌睗?同時(shí)盆地由淺水補(bǔ)償湖盆轉(zhuǎn)化為深水補(bǔ)償湖盆主要是因?yàn)槭艿搅松煺箻?gòu)造引起的盆地沉降作用的影響,因此證實(shí)了古氣候和構(gòu)造活動(dòng)是控制沙四段上亞段湖相頁(yè)巖古水文條件和沉積過(guò)程的主要因素。在上述研究的基礎(chǔ)上,綜合沾化凹陷和東營(yíng)凹陷典型鉆井巖心的同位素地球化學(xué)等資料,對(duì)中國(guó)東部在中-晚始新世存在的東亞季風(fēng)的主要特征及其演化規(guī)律進(jìn)行了深入分析。結(jié)果表明,沙四段上亞段和沙三段下亞段頁(yè)巖中的碳酸鹽未經(jīng)歷明顯成巖作用的改造,且樣品的δ18O值能夠反映頁(yè)巖沉積時(shí)期原始的溫度和水的同位素特征。通過(guò)將樣品中的δ18O值與現(xiàn)今的氣候資料進(jìn)行對(duì)比,認(rèn)為種類1樣品中的δ18O值反映了降雨量的變化,進(jìn)一步推斷這種降雨量的變化代表了東亞季風(fēng)強(qiáng)度的變化,較強(qiáng)的東亞季風(fēng)會(huì)引起較強(qiáng)的夏季降雨,導(dǎo)致降雨的δ18O值偏負(fù),反之,會(huì)造成降雨的δ18O值偏正。根據(jù)始新世中國(guó)氣候帶的分布模式,認(rèn)為濟(jì)陽(yáng)坳陷在中-晚始新世可能處于溫帶和干旱帶(副熱帶高壓)的交界處。雖然副熱帶高壓覆蓋區(qū)通常為干熱的環(huán)境,但是當(dāng)東亞季風(fēng)增強(qiáng)時(shí)這種干熱的氣候會(huì)有所緩解,而且由于受到始新世全球氣候逐漸變冷的影響,副熱帶高壓會(huì)向南移動(dòng)。在中-晚始新世,東亞季風(fēng)在中國(guó)東部表現(xiàn)為五個(gè)演化階段,并歸納為兩期由強(qiáng)變?nèi)醯男?其中第一個(gè)旋回主要發(fā)生在沙四段上亞段沉積時(shí)期,第二個(gè)旋回主要發(fā)生在沙三段下亞段沉積時(shí)期。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P532;P618.13

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本文編號(hào)：1470461