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扬子西缘泛非造山与绵阳-长宁克拉通裂陷的沉积充填过程研究

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沉积与特提斯地质 2022年第3期42卷 350-367页

作者：汪正江王启宇杨菲熊国庆马龙杜秋定郑炳嵩自然资源部沉积盆地与油气资源重点实验室四川成都610081 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500

四川盆地安岳震旦—寒武系特大型气田的发现,掀起了探索四川盆地深层油气勘探新领域的热潮。然而对于川西北深层原型盆地沉积充填过程及其动力学机制的认识尚处于探索阶段。本文通过对扬子西北缘及盆内典型钻井震旦—寒武纪地层序列的... 详细信息

四川盆地安岳震旦—寒武系特大型气田的发现,掀起了探索四川盆地深层油气勘探新领域的热潮。然而对于川西北深层原型盆地沉积充填过程及其动力学机制的认识尚处于探索阶段。本文通过对扬子西北缘及盆内典型钻井震旦—寒武纪地层序列的综合调查与区域对比研究,基于关键事件序列的系统厘定,重建了扬子西北缘及邻区新元古代—寒武纪原型盆地沉积充填格架;对比全球冈瓦纳大陆汇聚与泛非造山过程,系统厘定了泛非运动在扬子西缘的沉积-构造-岩浆作用记录,进一步明确了华南扬子克拉通为新元古代末期冈瓦纳大陆的一部分。同时,结合盆内最新深层钻井和二维地震资料解析,研究认为绵阳-长宁克拉通边缘裂陷的成生、发展、充填与折返隆升过程主要受控于扬子西缘的泛非期弧后伸展、弧陆碰撞及陆陆碰撞造山过程,研究提出绵阳-长宁克拉通边缘裂陷经历了如下6个演化阶段:(1)陡山沱早期克拉通边缘裂陷开启,表现为克拉通边缘的裂陷与快速沉降;(2)陡山沱晚期—灯影早期为克拉通裂陷的持续沉降与克拉通碳酸盐台地的补偿性生长,区域沉积分异明显;(3)灯影晚期为克拉通裂陷扩展、定型与碳酸盐台地的活化与重建;(4)麦地坪期为克拉通边缘的差异隆升与碳酸盐台地的风化剥蚀;(5)筇竹寺期为克拉通增生陆块边缘的构造活化与克拉通边缘的挤压挠曲沉降;(6)沧浪铺期为陆陆碰撞造山与克拉通边缘裂陷的快速充填。至沧浪铺末期,绵阳-长宁克拉通裂陷沉积充填结束,并快速折返隆升为天井山-川中古隆起。因此,本文对扬子西缘克拉通边缘裂陷的盆地动力学过程重塑,不仅为华南板块在冈瓦纳古大陆重建中的构造定位提供了新资料,亦将对探索川西北乃至四川盆地深层油气勘探新领域、新方向具有重要的启示意义。

关键词：扬子西缘泛非运动克拉通边缘裂陷四川盆地盆地动力学过程深层油气

扬子地块新元古代裂谷盆地莲沱组沉积分异及其物源分析

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地球科学 2021年第7期46卷 2529-2543页

作者：杜秋定王剑汪正江邓奇杨菲西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 西南石油大学羌塘盆地研究院四川成都610500 中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081 成都理工大学地球科学学院四川成都610059

扬子地块莲沱组及相当地层单元的划分和对比,一直是我国南华系(即Cryogenian)研究关键难题之一.新元古代裂谷盆地开启早期,构造-沉积分异作用,同裂谷相变很大,使得盆地边缘区地层序列不完整.过分依赖岩石地层单元对比,历存分歧,典型的... 详细信息

扬子地块莲沱组及相当地层单元的划分和对比,一直是我国南华系(即Cryogenian)研究关键难题之一.新元古代裂谷盆地开启早期,构造-沉积分异作用,同裂谷相变很大,使得盆地边缘区地层序列不完整.过分依赖岩石地层单元对比,历存分歧,典型的就是关于莲沱组与板溪群地层对比、时代归属以及莲沱组的沉积环境问题.本文通过对扬子地块东南缘莲沱组沉积古环境分析和锆石U-Pb精确定年,认为莲沱组沉积时限为790~720 Ma,相当于板溪群中上部,是华南新元古代裂谷盆地沉积充填序列的第Ⅱ旋回.莲沱组顶部U-Pb最小年龄约720 Ma,制约了扬子地块Sturtian冰期的启动年龄≤720 Ma.通过对中扬子地块从北向南展布的莲沱组陆相-海陆过渡相-海相不同的沉积单元岩相组合的沉积特征观察研究,分析沉积环境并建立了沉积模式;莲沱组及休宁组碎屑锆石记录了莲沱组沉积时该盆地在780~760 Ma经历了持续热隆升与地层剥蚀,揭示了中国南方扬子和华夏地块聚合与裂解事件的重要信息.

关键词：年代学和古环境莲沱组构造-沉积分异物源沉积学

滇东南法郎组含锰地层沉积相及其锰矿成因研究

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滇东南法郎组含锰地层沉积相及其锰矿成因研究

作者：杜秋定成都理工大学

学位级别：硕士

滇东南地区是我国南方优质富锰矿产区,锰矿床主要分布于东南部的建水——邱北一带,锰矿床产于中三叠世拉丁尼克期的法郎组地层中,为一套海相泥岩、粉砂岩、砂岩夹碳酸盐岩沉积。含锰地层产于上三叠统鸟格组碎屑岩之下,中三叠统个旧组灰... 详细信息

滇东南地区是我国南方优质富锰矿产区,锰矿床主要分布于东南部的建水——邱北一带,锰矿床产于中三叠世拉丁尼克期的法郎组地层中,为一套海相泥岩、粉砂岩、砂岩夹碳酸盐岩沉积。含锰地层产于上三叠统鸟格组碎屑岩之下,中三叠统个旧组灰岩之上,它与上下两组之间有一沉积间断面存在。法郎组有两个含锰段,下含锰段位于法郎组的中下部,上含锰段位于法郎组中上部,除斗南外并非每个剖面上下含锰段的锰矿层同时并存,岩子脚剖面只有下部锰矿层,上部矿层尖灭,老乌剖面只有上部锰矿层,下部矿层尖灭。含矿层锰矿石以褐锰矿为主,含少量钙菱锰矿,胶结物以方解石为主,白云石,石英砂以及自生钠长石次之。前人虽然对滇东南锰矿锰质来源及聚锰环境作了广泛研究。但是并未注意到矿石中出现的鲕、豆状结构以及这些构造的建造者——兰绿藻类微生物可能对锰质富集具有极为重要意义。产于滇东南中三叠世拉丁期法郎组地层中的锰矿床,矿石中一般都可以观察到鲕状、豆状结构,具有同心环带构造。对采自这一地区斗南、岩子脚、老乌等典型矿床的锰矿石样品,进行了系统的薄片显微镜和扫描电镜观察,同时应用阴极发光技术对有代表性的样品进行了分析。根据对鲕、豆状结构矿石的显微结构特征的研究,发现这些矿石中的鲕、豆状结构是兰绿藻类微生物凝聚形成的显微叠层构造,具有核形石特有的核心和包壳,其明暗纹层相间的显微结构特征可以与现代深海大洋铁锰结核相类比,通过与现代深海锰结核结壳的叠层构造的对比结果,提出了滇东南地区锰矿石中锰质的富集过程可能与兰绿藻类微生物参与有密切的关系。本文根据我们对滇东南一带的白显、汤得、岩子脚、老乌、斗南法郎组含锰地层野外考察和实测剖面的室内详细研究,结合前人的资料,调查区锰矿床(点)明显地受同期异相沉积的控制,通过微量元素和稀土元素(REE)数据,对元素的相关性和配分模式进行分析,在研究区应用合理的成矿模式,研究区的锰矿为氧化锰矿与碳酸盐锰矿混合存在,都是沉积成因,没有明显的变质现象。矿石一般都含有生物碎屑,因此可以判断锰矿形成是位于氧化还原界面附近,由于海平面的不断升降,氧化锰矿也随之不断的溶解沉淀,最终使得贫氧层孔隙水中锰离子的浓度达到最佳值,形成锰碳酸盐。由于氧化锰矿溶解不完全,形成氧化锰矿与碳酸盐锰矿混合存在现象。同时,滇东南地区锰矿床的形成,其空间分布明显受到层(岩石地层)、相(岩相)、位(构造部位)控制,呈“三位一体”。总之,对滇东南地区沉积建造,成矿环境,锰盆地分布规律等关键成矿地质问题的研究,有利于寻找并确定新的成锰盆地,预测优质锰矿的赋存位置,对建立一套新的,合理有效的沉积型锰矿和优质锰矿的找矿模式有借鉴意义。

关键词：锰质核形石微生物成因沉积环境成矿模式中三叠统法郎组滇东南地区

川北地区灯影组四段白云岩成岩演化对优质储层的控制作用

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沉积学报 2023年

作者：罗青云王剑杜秋定王铜山付修根周刚李秋芬韦恒叶沈利军和源王永生中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学地球科学与技术学院西南石油大学羌塘盆地研究院中国石油杭州地质研究院

【目的】四川盆地北部地区震旦系灯影组碳酸盐岩储层在形成过程中经历了多期成岩流体的叠加改造，对储层质量的优劣产生了重要影响。【方法】本文采用激光原位碳氧同位素和微区锶同位素、结合配套的岩石学、阴极发光等技术手段，系统研... 详细信息

【目的】四川盆地北部地区震旦系灯影组碳酸盐岩储层在形成过程中经历了多期成岩流体的叠加改造，对储层质量的优劣产生了重要影响。【方法】本文采用激光原位碳氧同位素和微区锶同位素、结合配套的岩石学、阴极发光等技术手段，系统研究了灯影组白云岩岩石学、成岩作用、成岩流体性质等特征，明确了不同成岩流体的成岩作用过程及其对储层物性的影响。【结果】结果表明：1）灯影组四段沉积微生物白云岩、颗粒白云岩和晶粒白云岩三大类岩石类型，藻纹层白云岩、叠层石白云岩及凝块石白云岩是优质储集岩，发育大量原生藻格架孔，是优质储层发育的基础；2）灯影组四段白云岩优质储层发育与四种成岩环境有关，即蒸发海水环境、浅埋藏“封存”海水环境、中—深埋藏有机质成熟运移环境和构造—热液环境，不同成岩流体性质与优质储层改造的关系表明，埋藏有机酸和热液流体的溶蚀作用极大地改善了储层物性；3）优质储层的发育受沉积环境、成岩过程及成岩流体、构造作用等相互控制与制约，其中有利的沉积相带是基础，成岩流体的溶蚀改造是关键，构造运动形成的断裂为深部流体活动提供了有利条件。【结论】灯影组四段白云岩优质储层改造的精细识别与定量改造程度的研究为该地区油气勘探目标预测提供了沉积成岩方面的理论依据。

关键词：四川盆地震旦系灯影组微生物丘储层改造有机酸流体热液

柴达木盆地冷湖地区侏罗系致密砂岩储层特征与控制因素

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沉积与特提斯地质 2023年第3期43卷 501-514页

作者：杜春阳唐闻强杜秋定杨嘉宝徐博火宁泽仁拉姆丁晓军成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 中国石油西南油气田分公司四川成都610051 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 核工业二八〇研究所四川广汉618300 中国石油青海油田勘探开发研究院甘肃敦煌736202

冷湖地区侏罗系地层油源丰富,储层致密化程度高,为查明低孔低渗储层成因机制,剖析储层发育控制因素,利用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、全岩X衍射矿物分析、物性分析、核磁共振分析等多种分析测试手段,对研究区侏罗系储层的岩石学特征... 详细信息

冷湖地区侏罗系地层油源丰富,储层致密化程度高,为查明低孔低渗储层成因机制,剖析储层发育控制因素,利用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、全岩X衍射矿物分析、物性分析、核磁共振分析等多种分析测试手段,对研究区侏罗系储层的岩石学特征、孔隙类型、物性与成岩作用特征进行研究。结果显示:(1)研究区侏罗系储层主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,孔隙类型以次生溶孔为主,原生孔隙残留少,微孔隙占比高,孔隙度平均为9.96%,渗透率平均为2.26×10−3μm2,属于特低孔、超低渗致密储层。(2)储层成岩作用类型以压实作用、胶结作用和溶蚀作用为主,成岩演化主要处于中成岩A期,成岩序列可概括为:机械压实改造-少量早期方解石胶结-长石、岩屑轻微溶蚀-石英I期加大-有机酸流体侵入、长石岩屑强烈溶蚀-黏土矿物广泛出现-石英Ⅱ期加大-长石、岩屑、黏土矿物伊利石化-少量含铁碳酸盐胶结。(3)多种成岩作用综合制约着致密砂岩储层的发展进程。煤系地层富含水生、陆生动植物遗体,沉积后至成岩早期有机质分解产生腐殖酸并形成酸性环境,早期碳酸盐胶结物不甚发育,碎屑颗粒间欠缺方解石胶结物支撑,压实作用导致原生孔隙大幅降低;成岩中期广泛存在的黏土矿物占据孔隙空间,分割大孔隙为无数微孔隙,黏土矿物的胶结作用进一步加剧了储层致密化;有机质热演化过程中释放的有机酸性流体对长石的持续溶蚀形成较多次生孔隙,有效改善了储层物性。本项研究深化了柴北缘致密砂岩储层物性与成岩作用特征的认识,对开展进一步油气勘探具有指导意义。

关键词：冷湖地区致密砂岩成岩作用储层物性

扬子克拉通内存在太古代成熟陆壳:来自岩石学、同位素年代学和地球化学证据

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科学通报 2013年第17期58卷 1651-1660页

作者：汪正江王剑杜秋定邓奇杨菲伍皓国土资源部成都地质矿产研究所成都610081 中国地质科学院研究生部北京100037 山东科技大学研究生院青岛266510

前人研究表明,扬子陆块存在广泛的太古代结晶基底,但是目前除在宜昌黄陵穹窿一带有确切证据显示有太古代高级变质地体（崆岭群下部）以外,还未见其他地区有出露的报道.为进一步了解扬子克拉通的基底组成及其形成演化过程,本文对钟祥胡... 详细信息

前人研究表明,扬子陆块存在广泛的太古代结晶基底,但是目前除在宜昌黄陵穹窿一带有确切证据显示有太古代高级变质地体（崆岭群下部）以外,还未见其他地区有出露的报道.为进一步了解扬子克拉通的基底组成及其形成演化过程,本文对钟祥胡集地区杨坡群及侵入其中的钾质花岗岩进行了岩石学、同位素年代学和岩石地球化学研究.研究显示,胡集钾质花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为2655±9Ma,属于新太古代中期.同时该套花岗岩主量元素富硅和碱,贫Ca,Mg,P和Ti;微量元素富Rb,Th,Ga,Y和Zr,亏损Sr,Ba,Nb和Ta,强烈亏损Eu,高FeO＊/MgO（=32.0-58.7）和104Ga/Al（=3.19-3.41）比值,表现出明显的具有陆壳源区的铝质A型花岗岩特征.因此,杨坡群沉积岩石组合和侵入其中的高分异A型花岗岩均证明,在新太古代中期以前,扬子克拉通已经发育有较为成熟的陆壳了.这一突破性发现为深入研究扬子克拉通陆块基底的形成演化过程开辟了新的窗口.

关键词：扬子克拉通新太古代成熟陆壳 A型花岗岩杨坡群

滇东南中三叠统法郎组锰矿床微生物成因的新证据

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地质科技情报 2009年第5期28卷 78-83页

作者：杜秋定伊海生中国地质调查局成都地质矿产研究所成都610082 成都理工大学沉积研究院成都610059

在滇东南中三叠统拉丁阶法郎组锰矿床的矿石中一般都可以观察到鲕、豆状结构,同心环带构造。对采自这一地区的斗南、岩子脚、老乌等典型矿床的锰矿石样品进行了系统的薄片显微镜和扫描电镜观察,同时应用阴极发光技术对有代表性的样品进... 详细信息

在滇东南中三叠统拉丁阶法郎组锰矿床的矿石中一般都可以观察到鲕、豆状结构,同心环带构造。对采自这一地区的斗南、岩子脚、老乌等典型矿床的锰矿石样品进行了系统的薄片显微镜和扫描电镜观察,同时应用阴极发光技术对有代表性的样品进行了分析。根据对鲕、豆状结构矿石显微结构特征的研究发现,这些矿石中的鲕、豆状结构是蓝绿藻类微生物凝聚形成的显微叠层构造,具有核形石特有的核心和包壳,其明暗纹层相间的显微结构特征可以与现代深海大洋铁锰结核类比,初步研究结果表明,该区锰的富集可能与微生物活动密切相关。

关键词：锰质核形石阴极发光微生物成因中三叠统法郎组滇东南地区

雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征与油气地质意义

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地质通报 2012年第11期31卷 1886-1893页

作者：刘家洪杨平谢渊杜秋定张娣中国地质调查局成都地质调查中心四川成都610081

通过对雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩的系统观测、采样和有机地球化学研究,总结了烃源岩的分布规律、有机质母质类型、烃源岩形成与沉积环境的关系、有机质成熟度等。牛蹄塘组烃源岩具有高有机碳、低氯仿沥青"A"、低生烃潜能的... 详细信息

通过对雪峰山西侧地区下寒武统牛蹄塘组烃源岩的系统观测、采样和有机地球化学研究,总结了烃源岩的分布规律、有机质母质类型、烃源岩形成与沉积环境的关系、有机质成熟度等。牛蹄塘组烃源岩具有高有机碳、低氯仿沥青"A"、低生烃潜能的特征,有利烃源岩主要分布在黔北遵义、黔东天柱—城步、渝东南—湘西酉阳—麻阳一带及鄂西咸丰—张家界一带。干酪根镜下鉴定表明,有机质以腐泥组为主(75%～93%),饱和烃/芳烃占0.84%～27%,平均5.77%,牛蹄塘组烃源岩有机质类型为Ⅰ型。干酪根δ13Corg较轻,为-34.99‰～-25.36‰,平均-31.80‰,显示沉积母质以浮游生物及海洋性自养菌为主,部分样品有机质来源以藻类为主,结合Pr/ph分析,烃源岩主要形成于缺氧且通常是超盐度的环境中。沥青反射率为2.23%～4.32%,平均3.45%,等效镜质体反射率为1.84%～3.23%,平均2.43%,表明大部分样品已达到过成熟阶段。

关键词：雪峰山西侧地区牛蹄塘组烃源岩

黔北地区高成熟烃源岩地球化学的古海洋环境指示意义

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成都理工大学学报（自然科学版） 2014年第1期41卷 68-77页

作者：杜秋定杨平谢渊汪正江刘家洪中国地质调查局成都地质矿产研究所成都610082

中国南方中上扬子地区发育多套烃源岩,其中震旦系和下寒武统黑色页岩分布广泛,厚度大、有机质含量丰富、生烃潜力好。研究表明:有效烃源岩形成及发育主控因素的研究是预测优质烃源岩的基础;古生产力及氧化还原条件是全球气候变化和海洋... 详细信息

中国南方中上扬子地区发育多套烃源岩,其中震旦系和下寒武统黑色页岩分布广泛,厚度大、有机质含量丰富、生烃潜力好。研究表明:有效烃源岩形成及发育主控因素的研究是预测优质烃源岩的基础;古生产力及氧化还原条件是全球气候变化和海洋环境研究的重要内容,也是重建有效烃源岩发育环境的主要参数。作者通过对控制海洋氧化还原条件的[U,V,Mo,Tu/U,V/Sc,V/(V+Ni)]等氧化还原敏感痕量元素在沉积物或沉积岩中的富集程度的研究,利用沉积物或沉积岩中这些痕量元素的含量来重建古海洋的氧化还原状态和沉积环境。从无机地球化学角度分析发育有效烃源岩的沉积环境。结果显示:下寒武统牛蹄塘组早期为较深水弱还原环境,之后逐渐演变为深水盆地严重缺氧的还原环境,可能受热液作用的影响,富集了V和Mo等金属的含矿层,最后又逐渐演变为水体变浅的弱还原环境。

关键词：高成熟有效烃源岩痕量元素氧化还原条件古环境