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    2015年  40卷  第4期

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    2015, 40(4).
    摘要:
    西沙石岛生物礁的矿物组成及其环境指示意义
    翟世奎, 米立军, 沈星, 刘新宇, 修淳, 孙志鹏, 曹佳琪
    2015, 40(4): 597-605. doi: 10.3799/dqkx.2015.047
    摘要:
    通过对西科1井岩心碳酸盐岩样品进行矿物组成分析, 来研究礁体的发育过程和古海洋环境的变化.初步研究结果表明: 西科1井岩心碳酸盐岩的矿物由低镁方解石、高镁方解石、文石和白云石组成.矿物组成特征表明, 井深35.4 m处为一重要的地层界面或环境变化界面.在岩心(井深0~748 m)中共识别出5个白云岩层, 其中上新统莺歌海组一层(井深: 289.3~312.3 m, 厚约23 m), 上中新统黄流组三层(分别位于井深: 373.3~412.7 m, 厚约39.4 m; 424.7~450.6 m, 厚约26.1 m; 469.70~564.96 m, 厚约95.2 m), 中中新统梅山组一层(井深: 615.20~636.96 m, 厚约21.7 m).各层的白云岩化程度不尽相同, 5层白云岩中白云石矿物含量的最大值在79.3%~100%之间.生物礁的发育主要受控于古海洋环境的变化, 与古气候变化有关的海平面升降间接地控制了岛礁碳酸盐岩的白云岩化作用.石岛西科1井中的5层白云岩应该是在较长时间稳定环境条件下发育而成, 主要应该是蒸发泻湖渗透回流作用下早期形成的方解石类碳酸岩白云岩化的结果, 但并不排除混合水白云岩化作用的可能性.
    西沙地区晚中新世以来碳酸盐岩的沉积演化及储层特征
    张道军, 刘新宇, 王亚辉, 罗威, 尤丽, 徐守立
    2015, 40(4): 606-614. doi: 10.3799/dqkx.2015.048
    摘要:
    生物礁滩相碳酸盐岩是南海海域深水区重要的油气储层之一.通过对西科1井(0~576.5 m)岩心的宏观描述及微观分析, 结合古生物、古地磁、高分辨岩心扫描及大量分析测试结果, 对碳酸盐岩-生物礁滩体系展开了精细研究.研究表明: 该井晚中新世以来记录了6次暴露事件、2次淹没事件, 结合古生物、古地磁、Li同位素分析, 可划分为8个三级层序, 其中晚中新世黄流组和第四系乐东组为主要成礁期.通过细致的岩相学研究, 系统刻画了生物礁-碳酸盐岩的岩石类型、成岩作用类型和孔隙类型, 重建了成岩环境.
    南海西缘结合带的贯通性
    刘海龄, 姚永坚, 沈宝云, 蔡周荣, 张智武, 许鹤华, 王淑红, 魏常兴, 陈建明
    2015, 40(4): 615-632. doi: 10.3799/dqkx.2015.049
    摘要:
    为了探讨南海西缘结合带的构造贯通性, 在系统分析其地质-地球物理资料的基础上, 剖析了该带的分段性和深-浅部构造几何学特征, 对该带的哀牢山-红河-越东-万纳-卢帕尔各段进行了全面的构造几何学及构造运动学上的对比分析, 提出该带是一条相互贯通的走滑断裂系统, 其各部分在构造几何学上符合走滑构造的基本构架, 构造运动学上具有同时性, 浅部各段具有共同相连的深部的"根", 表现出明显的时空上的贯通性与构造上的一致性.
    西沙群岛西科1井中新统-上新统白云岩微观特征及成因
    王振峰, 时志强, 张道军, 黄可可, 尤丽, 段雄, 李胜勇
    2015, 40(4): 633-644. doi: 10.3799/dqkx.2015.050
    摘要:
    西科1井白云岩主要分布于上中新统黄流组, 在上新统莺歌海组二段和中中新统梅山组有零星分布; 主要的白云岩层段一般发育在褐色铁质矿物浸染的古暴露面之下.根据岩石铸体薄片观察、阴极发光及扫描电镜测试分析, 西科1井白云岩中白云石总体上呈微晶及细粉晶双峰态结构, 微晶白云石为灰岩基质经选择性白云石化的结果, 呈平直晶面半自形晶, 主要为泥微晶基质白云石化的结果; 粉晶-细晶白云石呈平直晶面自形晶, 为胶结物白云石或过度白云化结果, 过度白云化雾心亮边白云石的"亮边"与胶结物白云石成分一致, 阴极发光下二者显示同样的光性特征.微量元素测试及碳氧同位素测试表明: 白云岩一般具有低铁、低锰含量, δ18OPDB均为正值, 变化于2.293‰~5.072‰之间, δ13CPDB变化于1.214‰~3.051‰之间; 西科1井白云岩与西琛1井白云岩具有相似的层位分布特征和碳、氧同位素特征, 可能反映着相同或相似的成因.回流渗透模式可能适用于西沙地区白云岩, 频繁的海平面升降、环礁内蒸发环境及与中新世末期构造运动有关的热流体上涌促进了西沙地区白云岩的形成, 高渗透性礁相碳酸盐岩沉积为高Mg/Ca比值的蒸发水回流渗透提供了运移通道.
    西沙石岛西科1井生物礁碳酸盐岩地球化学特征
    修淳, 罗威, 杨红君, 翟世奎, 刘新宇, 曹佳琪, 刘晓锋, 陈宏言, 张爱滨
    2015, 40(4): 645-652. doi: 10.3799/dqkx.2015.051
    摘要:
    对西科1井生物礁碳酸盐岩样品进行了地球化学(常量组分、微量及稀土元素含量等)分析, 旨在探讨生物礁的形成演化以及所记录的环境变化信息.结果表明: 西科1井岩心在井深36 m附近存在地球化学参数的显著变化, 暗示该深度是一处重要的地层界面或环境突变界面.岩心中的常量组分可以分为3类组合: 以CaO为主, 辅以K2O的原生碳酸岩组分, 该组分对应的主要造岩矿物是方解石, 代表了未经白云岩化的生物礁原生碳酸盐沉积; 以MgO为主, 辅以Na2O和P2O5, 代表了白云岩化作用中的富集组分, 反映了相对封闭的泻湖环境; 以SiO2为主, 加以Al2O3、TiO2、Fe2O3和MnO, 代表造礁生物对这些组分的富集作用, 但不能排除火山组分少量混入的可能性.相对于全球第四纪碳酸盐岩、上陆壳及页岩的平均值, 岩心碳酸盐岩中大部分微量元素和稀土元素含量都较低.岩心中氧化还原敏感性微量元素(RSE)含量较低, 指示岛礁发育过程中大部分时期处于氧化环境条件下, 而RSE含量在岩心中的大幅波动体现出氧化/还原环境的交替变化.微量元素含量、ΣREE、ΣLREE、ΣHREE、LREE/HREE、δCe、δEu等地球化学指标在岩心中的分布与岩心样品的矿物组成无明显的相关性, 说明成岩作用和白云岩化作用并没有造成微量和稀土元素含量及特征指标的明显变化.
    西沙西科1井第四系生物礁-碳酸盐岩的岩石学特征
    孙志鹏, 尤丽, 李晓, 刘立, 廖静, 刘娜, 赵爽, 于亚苹
    2015, 40(4): 653-659. doi: 10.3799/dqkx.2015.052
    摘要:
    从西科1井生物礁-碳酸盐岩的岩心观察和岩石学特征的分析入手, 重点刻画了第四系全新-更新统乐东组生物礁-碳酸盐岩的岩石类型和生物礁类型.543片铸体薄片分析和214.89 m岩心观察表明: 岩石类型主要为粒泥灰岩、泥粒灰岩和骨架灰岩, 其次为粘结灰岩、颗粒灰岩、漂砾灰岩和砾屑灰岩.在纵向上, 埋深0~10 m层段以颗粒灰岩为主, 埋深10~22 m层段为生物碎屑砂分布段, 埋深22.00~214.89 m层段以粒泥灰岩、泥粒灰岩和骨架灰岩为主.生物礁类型以骨架礁为主, 造礁生物为珊瑚和少量珊瑚藻.骨架礁在埋深0~214.89 m均有发育, 丛状和块(段)状礁仅分布于埋深83~98 m.
    南海始新世海相地层分布及油气地质意义
    张浩, 邵磊, 张功成, 陈淑慧, 吴国瑄
    2015, 40(4): 660-670. doi: 10.3799/dqkx.2015.053
    摘要:
    采用古生态学及沉积学方法, 对南海北部深水区BY7-1-1井及L29井特定层段进行细致研究.通过有孔虫、孢粉藻类分析及沉积学分析, 证实南海北部白云深水区在晚始新世即出现滨浅海相沉积环境, 确定了南海北部最早接受海相沉积的时间.始新世海相地层在南海北部主要分布在台西及台西南盆地中, 并在晚始新世扩展到珠江口盆地白云凹陷.在南部分布较广, 曾母盆地、北康盆地、礼乐盆地及巴拉望盆地中均有始新世海相地层分布.南海始新世海相地层的分布受制于新南海扩张及古南海的消退, 以晚始新世为时间节点发生显著变化, 总体上分布范围增大, 反映该时期南海拉张和断裂活动的加剧.南海始新世海相地层具有良好的油气潜力, 在部分盆地中形成了优质的烃源岩与储层, 珠江口盆地白云深水区晚始新世海相地层的发现, 对南海深水海相油气勘探具有积极的参考作用.
    西沙群岛西科1井第四纪生物礁中典型暴露面的岩石学与孔隙特征
    尤丽, 于亚苹, 廖静, 刘立, 刘娜, 赵爽, 李晓
    2015, 40(4): 671-676. doi: 10.3799/dqkx.2015.054
    摘要:
    根据岩心观察、薄片鉴定和图像分析, 对西科1井第四纪发育的典型暴露面及其附近的岩石类型、成岩作用和孔隙类型进行了系统的分析.研究表明: 典型暴露面(埋深68.75~70.24 m)附近的岩石类型为骨架灰岩和泥粒灰岩, 成岩作用类型包括溶解作用、胶结作用、泥晶化作用和新生变形作用, 孔隙类型主要为粒间孔和粒间溶孔、粒内孔及粒内溶孔、生长骨架孔及其溶孔、铸模孔和晶间溶孔.碳酸盐矿物的悬垂状产状、生物体腔孔充填物的方解石化和普遍发育的溶解作用指示该深度段遭受了大气水淋滤的强烈改造.
    南海西沙西科1井层序地层格架与礁生长单元特征
    朱伟林, 王振峰, 米立军, 杜学斌, 解习农, 陆永潮, 张道军, 孙志鹏, 刘新宇, 尤丽
    2015, 40(4): 677-687. doi: 10.3799/dqkx.2015.055
    摘要:
    碳酸盐岩礁滩体系是南海海域重要的油气储层之一.南海西沙岛屿全取心的科学钻井——西科1井, 为南海碳酸盐岩礁滩体系的详细研究提供极好的条件.通过西科1井岩心的宏观描述及微观分析, 结合高分辨岩心扫描及大量分析测试结果, 对碳酸盐岩礁滩体系展开了精细研究.根据识别出的6个暴露面、2个淹没面, 将西科1井中中新世以来划分为9个三级层序.其中晚中新世黄流组和第四系乐东组为主要成礁期, 以海泛面和暴露面为标志, 将礁体归纳为淹没型生长单元和暴露型生长单元两大类, 暴露型又进一步细分为硬基底和软基底两类, 淹没型可细分为快速淹没和缓慢淹没两类.垂向上形成了极具特色的礁体组合, 即慢步礁(或淹没礁)、同步礁(加积礁)、快步礁(暴露礁).研究成果对于南海生物礁生长过程及碳酸盐岩礁滩储层勘探具有重要参考价值.
    西沙群岛西科1井珊瑚组合面貌及其生态环境
    刘新宇, 祝幼华, 廖卫华, 罗威, 马兆亮, 徐守立, 马瑞芳
    2015, 40(4): 688-696. doi: 10.3799/dqkx.2015.056
    摘要:
    西科1井0~748 m井段岩心中珊瑚化石欠丰富, 属种比较单调, 共鉴定6科16属及1个未定属.在井深216 m以上的地层中发现第四纪特有的Endopsammia(内脊沙珊瑚)和Heliopora(苍珊瑚)等, 表明含上述特征性珊瑚化石的地层应划归第四系.在216 m以下井段的岩心中EndopsammiaHeliopora已全部绝迹, 应划归比第四纪更老的地层.地层时代从老到新, 生态环境发生了明显的变化, 生物的抗风浪能力逐渐加强.中新统可能属于泻湖相, 尔后又逐渐转变为内礁坪相, 到上新统演变为内、外礁坪相相互交替, 第四系则可能属于外礁坪相.
    南海西科1井上新世以来礁滩体系内部构成及其沉积模式
    商志垒, 孙志鹏, 解习农, 刘新宇, 陆永潮, 廖静, 王永标, 何云龙, 黄莉, 焦祥燕
    2015, 40(4): 697-710. doi: 10.3799/dqkx.2015.057
    摘要:
    通过对西科1井薄片进行鉴定, 对上新世以来莺歌海组和乐东组礁滩沉积体系的古生物种类、岩石微相类型及成因相类型进行了系统剖析.研究表明: 乐东组造礁生物以珊瑚和红藻为主, 莺歌海组以红藻为主.附礁生物主要包括有孔虫、棘皮类和绿藻, 其中有孔虫为最重要的附礁生物, 绿藻只在乐东组的个别层段极发育.根据生物种类及含量、泥晶、亮晶及粒间孔含量的大小关系, 识别出10种岩石微相.在此基础上, 将礁滩体系划分为生物礁、生屑滩和泻湖3种成因相组合.生物礁包括礁基、礁核和礁盖3种成因相, 其中礁盖可见显著的溶蚀现象, 形成粒内溶孔、铸模孔等次生孔隙.在研究井段仅发育礁后滩, 靠近礁核的礁后内侧滩生屑及粒间孔含量高, 而泥晶少; 靠近泻湖的礁后外侧滩则情况相反.泻湖主要沉积大量灰泥, 生屑含量少.礁滩体系仅在海侵体系域和高位体系域发育, 各成因相之间具有相对固定的成因相垂向叠置关系.海侵体系域主要发育退积型成因相组合序列, 准层序以代表海泛面的泥晶含量较高的成因相结束; 高位体系域主要发育进积型成因相组合序列, 多以对应暴露面的礁盖结束.
    南海西沙海域西科1井第四系生物礁: 碳酸盐岩成岩作用特征
    赵爽, 张道军, 刘立, 尤丽, 刘娜, 肖安涛, 于亚苹, 李晓
    2015, 40(4): 711-717. doi: 10.3799/dqkx.2015.058
    摘要:
    以西科1井第四系乐东组生物礁-碳酸盐岩地层为研究对象, 通过偏光显微镜观察、茜素红-S和铁氰化钾混合溶液染色、扫描电镜和矿物阴极发光性观察等分析方法研究了生物礁-碳酸盐岩的岩石学和成岩作用特征.西科1井生物礁-碳酸盐岩成岩作用包括较弱的压实作用、新生变形作用、微生物泥晶化作用、溶解作用、胶结作用.以典型胶结物岩相学产状为标志, 结合矿物阴极发光性特征识别出了大气水和海水成岩环境.其中, 大气水成岩环境以典型的新月形或悬垂形方解石胶结物为识别标志, 海水成岩环境以纤维状-针状文石为识别标志.成岩环境的垂向分布表现为: 0~27 m深度内为显著的大气水成岩环境; 27~42 m深度内以大气水成岩环境为主, 其次为海水成岩环境; 42~105 m深度内以大气水成岩环境为主, 海水成岩环境的影响弱; 105~172 m深度内大气水和海水成岩环境均出现; 172.00~214.89 m深度内为海水成岩环境.
    西沙群岛西科1井第四纪钙藻及其生态功能
    马兆亮, 祝幼华, 刘新宇, 罗威, 马瑞芳, 徐守立
    2015, 40(4): 718-724. doi: 10.3799/dqkx.2015.059
    摘要:
    对西沙群岛西科1井第四纪地层中的钙藻进行了初步研究, 共鉴定钙藻3科7属, 包括红藻门珊瑚藻科让氏藻属、蟹手藻属、珊瑚藻属、石枝藻属和石孔藻属, 以及绿藻门松藻科仙掌藻属和粗枝藻科伞轴藻属.通过对地层中钙藻形态功能的分析, 西科1井第四纪早期海水较深, 沉积环境为礁前相, 中期外礁坪和内礁坪交替沉积, 至晚期出现短时间的泻湖相之后沉积环境演变为礁后滩相.西科1井第四纪钙藻在造礁功能上主要体现在2个方面: (1)通过自身的钙化作用, 为生物礁的生长供应微小碳酸盐颗粒沉积物; (2)利用自身形成的节片结构和生物捆扎-粘结结构参与造礁.
    西沙群岛西科1井碳酸盐岩稳定同位素地层学
    乔培军, 朱伟林, 邵磊, 张道军, 成鑫荣, 宋亚敏
    2015, 40(4): 725-732. doi: 10.3799/dqkx.2015.060
    摘要:
    西科1井由于矿化重结晶作用和白云岩化作用普遍发育, 无法采用传统的氧同位素地层学方法进行地层年代标定.但是该井δ13C变化曲线与南海及全球主要大洋的碳同位素变化曲线完全相同, 可以用来准确标定200 ka以来的地层年龄.该井0~50 m深度对应全球氧同位素1~7期, 5 m处地层时代为14 ka, 为氧同位素1期的底界年龄; 11.70 m处为氧同位素2期的底界, 年龄为29 ka; 13.90 m深度年龄为57 ka; 到35.65 m为氧同位素6期底界, 年龄为191 ka, 同时δ13C值表现出冰期低而间冰期高的特点, 取自25.21 m的珊瑚U-Th定年年龄为131.062±2.320 ka.通过碳同位素定年发现, 石岛缺失近代5 ka以来的沉积物, 在间冰期向冰期转换时因海平面下降造成碳酸盐台地暴露剥蚀.全球气候变化是石岛碳酸盐台地δ13C值发生突变的主要原因.
    南海北缘一统暗沙附近深水等深流沉积体系特征
    陈慧, 解习农, 毛凯楠
    2015, 40(4): 733-743. doi: 10.3799/dqkx.2015.061
    摘要:
    利用高分辨率2D地震资料揭示南海北缘一统暗沙附近(水深700~1 000 m)发育海山相关的深水等深流沉积体系, 为南海北部陆缘深水洋流循环和深海动力学研究, 以及深水油气矿产资源勘探提供了新的资料.一统暗沙南、北两侧发育边缘侵蚀槽沟, 其中北缘的边缘槽沟可称为"环槽", 反映底流(可能属于南海中层水循环体系)自西向东流经海山.一套等深流沉积的伸长状-丘状漂积体沿环槽北岸发育.一统暗沙南侧和背侧还发育黏附型漂积体、南侧沉积区和补丁型漂积体.地震沉积记录显示该区稳定底流侵蚀-沉积活动可追溯至晚中新世早期.
    南海构造变形分区及成盆过程
    雷超, 任建业, 张静
    2015, 40(4): 744-762. doi: 10.3799/dqkx.2015.062
    摘要:
    为了系统认识新生代南海沉积盆地形成演化过程和成盆机制, 在对南海及其周缘区域构造和沉积研究进展调研的基础上, 利用覆盖南海主要盆地新近采集和重处理的地震剖面开展详细的构造-地层分析.基于盆地结构构造、演化特征和成盆动力学的差异性, 以红河-越东-Lupar线大型走滑构造带为界, 将南海及其周缘沉积盆地划分为古南海俯冲拖拽构造区沉积盆地群和挤出-逃逸构造区沉积盆地群, 前者主要是古南海俯冲及其所引起的区域构造变形形成的盆地, 包括北部湾、琼东南、珠江口、曾母、北康、文莱-沙巴和礼乐等盆地, 后者是印度-欧亚大陆碰撞导致印支地块挤出和旋转形成的盆地, 如莺歌海、湄公、中建南、万安等盆地.最后, 结合周缘板块动力学事件和本次对盆地构造研究的成果, 特别是盆地中重要界面属性的重新厘定, 建立了南海及其周缘沉积盆地演化过程.