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  • 刘旭东, 彭军, 许天宇, 王豪楠
    沉积学报. 2026, 44(4): 1238-1272. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.135

    意义 细粒沉积岩物质来源研究作为细粒沉积岩“源—汇”系统理论中的首要环节,对恢复古环境、理解细粒沉积岩形成机理和预测非常规油气资源等方面具有重要意义。细粒沉积岩具有物质组成粒度较小、成分复杂、观察研究难度大的特点,且不同物质成分对应多样的物质来源和成因。纵观国内外现有的研究成果,目前仍旧缺乏针对细粒沉积物质来源及成因研究成果的系统性梳理和归纳总结。【进展】综合当前研究成果,将细粒沉积岩的物质来源归纳为陆源、内源和火山—热液源三大类。对常见细粒沉积物来源及成因进行了深入的归纳和总结,指出:(1)黏土矿物为陆源物质风化成因、成岩作用阶段其他矿物转化成因和黏土矿物之间转化成因、海底火山物质海解成因以及胞外聚合物生物介导作用成因;(2)石英主要源于陆源物质风化、盆内生物作用、火山凝灰物质脱玻化作用以及成岩作用;(3)长石源于陆源碎屑物质风化,火山—热液作用输入,近年来相关研究也发现长石能够由微生物化学作用形成;(4)碳酸盐矿物主要是内源物质,其能够在盆内由化学作用、生物—化学作用、生物作用和搬运再沉积作用形成,另外陆源物质和火山—热液源物质的输入不仅能直接为细粒沉积岩提供碳酸盐矿物,也会促使盆内碳酸盐矿物的形成;(5)黄铁矿主要由铁和硫两大成矿元素在盆内分别经过异化铁还原作用和铁穿梭机制主导还原作用、微生物还原作用和硫酸盐热化学还原作用形成;(6)有机质可划分为陆源的镜质体、惰质体和部分类脂体以及内源的部分类脂体、动物有机碎屑和次生有机质。【结论与展望】未来细粒沉积岩物质来源及成因的研究将围绕多学科、高精度等方面发展,当下仍亟待一套适用于细粒沉积岩物源研究的系统方案。细粒沉积岩物质来源和物质成因的系统性梳理与总结,增进了对细粒沉积物质来源和形成机制的理解,从而推动细粒沉积学理论的发展,为明确细粒沉积地层的展布特征、预测非常规油气资源的分布提供坚实的理论基础和科学依据。

  • 王亚平, 苗卫良, 李雯霞, 李长忠, 赵辉斌, 张西营
    沉积学报. 2026, 44(2): 577-595. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.031

    目的 中国西南滇黔地区含铝土矿沉积地层中发现了成矿潜力巨大的富锂黏土岩沉积,然而目前对这些地区铝土矿型富锂黏土岩的物质来源及富锂机制等方面的认识仍不足。 方法 对云南早二叠系倒石头组和贵州早石炭系九架炉组两套铝土矿型富锂黏土岩系开展了矿物组成、主微量及稀土元素组成等方面的对比分析,结合前人的研究成果,系统地探讨了形成于不同时代但岩相特征极为相似的两套铝土矿型富锂黏土岩的物源属性特征及引起锂异常富集的因素。 结果与结论 贵州九架炉组和云南倒石头组富锂黏土岩间物源属性的差异对含锂特征影响显著。锂含量相对较低的九架炉组黏土岩的形成与下伏娄山关群不纯白云岩的风化剥蚀密切相关,而其原始物源可能为新元古代—中元古代的中酸性岩浆岩,并明显受到镁铁质成分的影响。而锂含量相对较高的云南倒石头组黏土岩的形成受奥陶纪沉积岩系再循环物质的影响显著,而与其下伏碳酸盐岩地层间物源联系较弱,同时云南倒石头组黏土岩原始物源受中酸性岩浆岩主导。此外,滇黔地区富锂黏土岩中锂的赋存矿物可能为高岭石或伊利石矿物,而沉积时期流域的排水性及水体中的离子共存效应等对黏土中锂的富集起到了重要的制约作用。上述研究通过分析贵州九架炉组和云南倒石头组富锂黏土岩的物源属性及锂赋存矿物特征,对阐明黏土型锂矿成矿过程与制约机制具有重要意义。

  • 赵薇, 孟杰, 谢远云, 李本仙, 迟云平, 孙磊, 魏振宇, 刘海金, 汪烨辉, 吴鹏
    沉积学报. 2026, 44(4): 1369-1383. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.001

    目的 罗家窝棚组是松嫩平原东南缘下更新统的一套紫红色砂砾石堆积地层,针对该地层开展黏土矿物分析有利于深入理解该区域古气候特征,明确其地层时代。 方法 对罗家窝棚组开展全岩地球化学、黏土矿物X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等分析,揭示该地层黏土矿物组成及转化特征,并与黄土高原红黏土层的黏土矿物组成进行对比。 结果 罗家窝棚组黏土矿物组成以高岭石为主(含量57%~73%),伊利石(含量25%~41%)次之,黑云母/蛭石混层矿物含量最少(平均含量为1%)。高岭石呈假六方片状,自形程度和结晶度高指示其自生成因,较高的伊利石结晶度(平均值为0.55)及化学指数(平均值为0.50)、黏土/石英比值较高均指示强烈的风化程度。黏土矿物转化过程为伊利石→高岭石,黑云母→黑云母/蛭石混层矿物→高岭石,与常量元素4Si-M+-R2+三元图解具有高岭石化趋势一致,结合该组地层较高的化学蚀变指数(CIA)和赤铁矿/针铁矿值,共同指示该地层处于强风化的湿热气候环境。 结论 推测罗家窝棚组形成于湿热的气候背景,并非前人认为的冰碛物堆积,该地层的地质年代可能为早更新世之前东亚夏季风盛行的湿热时期。

  • 张杰志, 李茜, 朱光有, 高和婷, 李生, 郑凯航, 陈泓州, 刘健勇
    沉积学报. 2026, 44(4): 1273-1297. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.017

    意义 海泡石作为一种具有独特纤维状晶体结构的黏土矿物,因其高吸附性和热稳定性在地质领域展现出重要的应用潜力。【进展】海泡石的成因有直接沉积型、陆源搬运沉积型、成岩蚀变型。直接沉积型受元素浓度和酸碱度等化学条件的控制,陆源搬运沉积型与地质环境及气候条件密切相关,成岩蚀变型受埋藏深度和热液流体性质的影响。海泡石普遍形成于富镁硅、贫铝的碱性还原环境中,并在热动力演化过程中经历相变,转化为滑石或蒙脱石等矿物,从而构建出不同的沉积—成岩演化路径。在地质应用方面,海泡石凭借优异的吸附性能,可高效富集有机质,为烃源岩的形成提供物质基础,显著提高其生烃潜力和质量。海泡石层系的成岩流体有助于促进凹陷边缘高能滩灰岩转化为优质的白云岩储层,进而孕育出自生自储和下生上储的两种油气成藏模式。此外,含海泡石层系的厚度和分布不仅可以反演古地貌的起伏特征,也能够有效预测油气藏的区域,为油气勘探提供重要的依据。在古环境方面,海泡石形成过程还记录了蒸发环境、水位变化、气候演化以及缺氧事件等多种信息,可用于揭示区域重大地质事件。【结论与展望】海泡石在油气勘探、古地貌重建和古环境恢复中展现出重要的研究价值,利用海泡石获取古环境条件、提升对含海泡石层系厚度的地震资料解析能力、发展含海泡石层系油气的勘探将是未来海泡石的发展走向。

  • 冯文杰, 刘超群, 王友净, 贾风娟, 张佩, 刘俊玲, 叶心月, 张昌民
    沉积学报. 2026, 44(4): 1407-1425. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.043

    目的 浅水三角洲广泛见于含油气盆地中,可形成大规模油气储层。根据三角洲沉积物泥、砂含量,可分为富砂质、砂泥质、富泥质三类,其地貌形态、沉积特征、沉积构型及沉积物非均质性存在较大的差异。目前针对三类浅水三角洲系统性研究比较缺乏,严重制约了油气资源高效勘探开发。 方法 采用沉积数值模拟技术,再现了三类三角洲的沉积演化过程。基于模拟所得沉积界面与粒度数据,重构了其沉积构型与粒度分布模型,进而通过精细解析演化过程,建立了浅水三角洲的沉积构型模式,并阐明了模式框架下的沉积非均质性特征。 结果与结论 (1)物源泥沙比例是控制三角洲沉积演化的重要因素,决定了堤岸的沉积速率与抗冲能力,从而影响三角洲沉积演化并最终主导了其构型与非均质性;(2)随着河流供给沉积物砂泥比由高变低,三角洲分流河道数量逐渐减少,分级层次逐渐减少,分流河道占三角洲面积比例降低,分流河道弯曲度升高、稳定性增强、侧向迁移能力降低、分流河道沉积由侧向迁移堆积转为废弃充填;(3)富砂质三角洲多呈朵状、三角状,分流河道广泛发育,呈辐射状多级分流,多具侧向迁移特征;砂泥质三角洲呈多指分支状,分流河道数量相对较少,由主干分流河道控制并在其末端多向分流,形成多个侧向复合的指状河坝组合;富泥质三角洲分流河道数量少,主要发育弯曲窄带状主干分流河道,河道不具侧积特征,多在决口废弃后充填泥质沉积物;(4)富砂质三角洲砂体在平面上近连片分布,沉积物粒度整体由近源部位向远源部位变细,主干分流河道粒度最粗,其次为河口坝,平面非均质性较弱,垂向和侧向上发育多期相对细粒侧积、前积夹层,垂向非均质性强。砂泥质三角洲砂体在平面上呈宽带状分布,主干分流河道与河口坝主体部位为相对粗粒优质储层,末端分流河道多充填细粒沉积,平面非均质性较弱,垂向、侧向上发育多期侧积、前积泥质夹层,垂向非均质性较强。富泥质三角洲内部仅河口坝主体部位发育相对粗粒优质储层,侧向上多被泥质充填河道隔挡,平面非均质性强,垂向、侧向可见多期泥质夹层,垂向非均质性较弱。

  • 吴静仪, 王峰, 井向辉, 王集, 肖云宵, 徐明慧, 张敏, 黎乾
    沉积学报. 2026, 44(4): 1471-1494. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.130

    目的 鄂尔多斯盆地西北缘上古生界羊虎沟组—太原组具有良好的油气勘探远景,地层发育完整连续且厚度变化大,沉积相类型多样。明确砂体展布特征、厘清沉积演化规律直接影响油气优选勘探区带的选择。 方法 以鄂尔多斯盆地西北缘羊虎沟组—太原组为目的层位,在前人研究基础上,通过典型野外剖面实测、钻井岩心观察、古流向分析、测井资料及测试资料分析,对研究区沉积环境及沉积相类型特征、沉积演化及沉积模式进行研究。 结果与结论 研究区整体发育19种岩相类型,三种沉积体系,包含4种沉积相类型,进一步划分出14种沉积微相。研究区羊虎沟组—太原组主要由盆地西北阿拉善古陆以及东北阴山古陆两个物源体系共同供源。Dickinson三角投点图揭示物源区构造背景以再旋回造山带为主;重矿物组合特征指示盆地西北缘与阿拉善群(Ar3-Pt1)、太古代集宁群(Ar3)、乌拉山群(Ar1-2)具有明显亲源性,ZTR指数体现出不稳定矿物由北向南逐渐减少;古流向分析也反映出北西—南东以及北东—南西两个方向的物质来源。研究区羊虎沟组—太原组主体为海陆共存阶段,羊虎沟组沉积期,在贺兰拗拉槽复活以及南北构造挤压背景下,海水快速进入,研究区整体受控于三角洲—碎屑海岸沉积体系,北部物源供给充足,致使北部发育潮控三角洲沉积;南部受潮汐、波浪作用影响,发育潮坪—障壁岛—淡化潟湖—陆棚沉积。太原组沉积期,地壳继续下沉,发生海侵,该时期盆地成为海域分布最广时期,沉积环境与羊虎沟组基本相似,总体表现为潮控三角洲、潮坪、淡化潟湖—障壁岛沉积环境共存,且北部地区物源供给持续增加,潮控三角洲范围向南延伸更广。

  • 黄春菊, 张瑞尧, 邓胜徽, 王政, 张然然, 梁建昊
    沉积学报. 2026, 44(4): 1215-1237. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2026.004

    目的 晚奥陶世—早志留世是地球演化史上的关键转折期,以赫南特冰期和奥陶纪末生物大灭绝事件为核心标志,但该时期地质年代框架的精度仍存在较大争议,制约了对生物灭绝机制与气候演化过程的深入理解。本研究旨在通过旋回地层学与同位素测年的交叉融合,建立晚奥陶世—早志留世的高分辨率绝对天文年代标尺,为重大地质事件的精细时间约束提供科学依据。 方法 以四川长宁双河、重庆綦江安稳和湖北宜昌王家湾三个剖面为研究对象,对采集的高分辨率元素数据(Si、Fe、Ca、Al、Rb/Sr等),利用AnalySeries和Acycle软件进行旋回分析,识别米兰科维奇旋回信号;通过COCO/eCOCO和TimeOpt方法估算沉积速率,建立浮动天文年代标尺;同时对剖面火山灰层进行CA-ID-TIMS锆石U-Pb测年,获取绝对年龄锚点,实现深度域到时间域的精确转换。 结果 (1)在XRF元素序列中识别出稳定的对应于405 kyr和~100 kyr长短偏心率周期的沉积旋回,双河、安稳和王家湾剖面分别建立了长度为12.2 Myr、10.3 Myr和2.75 Myr的浮动天文年代标尺;(2)由于双河剖面的地质记录最全,旋回分析结合火山灰层U-Pb年龄(双河剖面:438.47±0.17 Ma),标定的奥陶纪/志留纪界线和赫南特阶底界线年龄442.34±0.22 Ma和443.78±0.22 Ma可作为未来国际地质年代标准;(3)赫南特阶的持续时间在双河剖面为1.44 Myr,而在王家湾剖面约为0.41 Myr,推断王家湾剖面可能存在沉积间断;(4)古气候指标与海平面变化均显示出1.2 Myr和2.4 Myr的长周期波动。 结论 建立了晚奥陶世—早志留世高精度天文年代标尺,显著提升了该时期地质年代框架的精度,揭示了奥陶纪末生物大灭绝事件的快速发生过程。天文周期对该时期气候—环境演化具有显著的驱动作用,为深入理解奥陶纪末生物大灭绝的触发机制提供了关键时间约束。

  • 王勇, 文春华, 谭静强, 曹创华, 丁永刚, 曾广乾, 王灵珏, 谢文泉, 黄乐清
    沉积学报. 2026, 44(4): 1353-1368. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2025.006

    目的 湘西地区广泛发育新元古代海相沉积型锰矿床,深入研究这些锰矿的沉积氧化还原条件有助于揭示其成矿机理,约束成矿期海洋锰循环过程,为区域成矿潜力评估提供理论支撑。 方法 对湘西民乐地区南华系大塘坡组的16件不同品位锰矿样品开展了矿物学、元素地球化学和无机碳同位素分析。 结果 高品位(MnO>20%)和中等品位(10%<MnO<20%)锰矿中富锰矿物以半自形粒状微晶(<5 μm)菱锰矿为主,相对富集轻的碳同位素(δ13C=-10.4‰~-8.3‰);而低品位(MnO<10%)锰矿中则以大粒径(>20 μm)半自形板片状菱锰矿为主,相对富集重的碳同位素(δ13C=-7.4‰~-5.3‰)。高品位锰矿沉积于氧化环境,中等品位锰矿沉积于贫氧环境,低品位锰矿沉积于缺氧环境。此外,高品位锰矿具有高Eu*值和高Fe/Ti值等热液沉积地球化学特征。 结论 中—高品位锰矿中菱锰矿由初始沉淀的锰氧化物在成岩过程中与有机质反应形成;低品位锰矿中的菱锰矿则可能是在高碱度条件下,水体中Mn2+与CO32-直接结合形成。黔东北深水盆地的气—热液喷溢活动可能为湘西地区锰矿床形成提供了Mn2+来源,而盆地底水氧化则是该地区锰富集成矿的关键控制因素。

  • 马贤成, 刘磊, 王志伟, 胡爱平, 虎建玲, 胡琮, 王峰, 李丹, 张成弓, 付斯一, 陈洪德
    沉积学报. 2026, 44(4): 1507-1522. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.134

    目的 鄂尔多斯盆地二叠系太原组具有厚度大、分布广、油气资源类型丰富等特征,展现出巨大的勘探潜力。目前,对该地层的研究主要集中在盆地东部,而西部地区由于构造格局与沉积演化的复杂多变,对太原组的勘探和研究亟待深入探讨。 方法 采用野外露头观察、钻井样品采集,结合前人研究成果,综合运用碎屑锆石U-Pb定年、古流向分析等物源分析方法,对鄂尔多斯盆地西部太原组碎屑物质来源、构造背景及古地理格局进行了系统研究。 结果 研究区东北部(A组)的沉积物主要来自碰撞挤压构造背景下的阴山造山带,物源供给强,向盆地中部依次发育三角洲平原、三角洲前缘、潮汐砂脊和潮汐砂坝。西北部(B组)的沉积物来自碰撞挤压和汇聚造山构造背景下的阿拉善地块,向盆地中部依次发育三角洲平原、三角洲前缘和潟湖—潮坪。南部(D组)地区的沉积物来自古特提斯洋扩张—俯冲—碰撞构造环境下的北祁连、北秦岭构造带,太原期中央古隆起变缓,物源供给弱,主要发育障壁岛—潟湖—潮坪沉积。 结论 研究区北部在碰撞和汇聚造山构造背景下隆升程度高,物源供给强,发育大型的潮汐—三角洲复合体系,而南部在拉张伸展构造背景下物源供给较弱,以潮坪—潟湖为主。该研究不仅深化了对鄂尔多斯盆地西部沉积体系和物源供给机制的认识,也为重建盆地西部的构造—沉积演化过程和古地理格局提供了新的视角和参考。

  • 黄于婷, 单新, 石学法, 乔淑卿, 徐笑梅, 潘海东, 蓝涛, 高建华
    沉积学报. 2026, 44(3): 961-976. doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2024.129

    目的 海峡周边发育一系列与其限制性地形相关的沉积体系,具有独特的沉积相特征和分布规律。现有研究多聚焦宽度较小的海峡(小于50 km),其沉积作用以潮流为主。然而,随着海峡宽度增加,水动力过程更为复杂,沉积过程有待揭示。 方法 以渤海海峡(浅水海峡,宽度106 km)为研究对象,基于大量表层沉积物粒度数据、4条浅地层剖面以及区域海洋动力模型(模拟2020年12月—2021年2月冬季流场),分析了渤海海峡沉积动力过程及其对沉积物分布的控制。 结果 海峡南部、北部沉积动力差异显著,北部为高能环境,以侵蚀作用为主,而南部相对低能,以沉积作用为主。渤海海峡表层沉积物类型多样,沉积物粒径分布呈现北粗南细,海峡狭窄处粗、两边细的分布格局。海峡北部围绕老铁山水道发育大型砂质涨潮流三角洲,但退潮流三角洲不明显,反映了进出老铁山水道的潮流不均一性。海峡南部发育两类沉积体系:(1)因黄河的巨量供给,在鲁北沿岸流的作用下沿山东半岛形成山东泥楔体系;(2)由于海峡南部岛屿的遮挡和充足细粒沉积物供给,形成了小型冲刷槽和小型砂质涨潮三角洲体系。 结论 研究结果证实了海峡复杂的限制性地形对区域沉积动力和沉积体系分布的显著控制作用。