广东三水盆地早古近纪沉积记录与古环境演化

摘要

广东三水盆地为一近菱形的拉张型断陷盆地，沉积面积约2500Km2，是华南重要的陆相含油气盆地之一。也是位于低纬度地区，并受海洋影响的非正常陆相盆地类型的代表。盆地内沉积了一套厚达数千米的白垩纪-古近纪地层。早古近纪时期盆地处于稳定沉降阶段，莘庄组-布心组地层连续沉积，并发育了一套以黑-灰黑色页岩、泥岩为主的富有机质湖相沉积，成为盆地的主要生油层。以往对这套沉积的研究，尤其是综合性研究较为贫乏。本文以三水盆地SB-01孔下古近系莘庄组顶部一布心组红岗段岩芯沉积物为研究材料，采用地球化学、有机岩石学、全岩热解分析及微体古生物等多学科分析方法，对三水盆地古近纪早期的古气候与古环境演化特征进行了系统分析。同时依据微体古生物和地球化学数据，对古新统一始新统界线划分进行了探讨。通过分析，本文取得了如下主要认识：
　　 (1)岩芯沉积物可划分为六种岩相类型，分别是：纹层理显著的黑色泥页岩相、纹层理不显著的黑色泥页岩相、粉砂质泥岩相、灰岩相、碎屑岩相和石膏相。
　　 (2)稀土元素配分模式表明在岩芯不同深度处，沉积物具有较为一致的物质来源和形成机理，而且源区具有大陆上地壳性质。主量元素、微量元素的配分模式也支持这一结论。
　　 (3)根据碳酸盐氧同位素值的分布特征，结合碳酸盐含量和X射线衍射分析结果，在岩芯沉积时期至少可识别七次海水入侵事件，分别位于72.77m、46.5m、45.0m、43.0m、41.45m、30.56m和21.97m处。它们与气候突变事件一致。依据碳酸盐碳、氧同位素的相互关系，三水盆地在岩芯沉积时期至少是一周期性封闭型盆地。
　　 (4)沉积物的有机质类型以Ⅱ型(包括Ⅱ1和Ⅱ2型)为主，含Ⅱ1和Ⅱ2型有机质类型的层位数大致相当，Ⅱ2型略多。少量为Ⅰ型，偶见Ⅲ型。全岩热解分析结果表明有机质的热演化程度较低，有机碳在热演化过程中损失不大。
　　 (5)根据生物地层分析、并结合地球化学证据，将古新统-始新统界线大致划在孔深73.38m处，该层位记录了古新世-始新世最热事件(PETM)。
　　 (6)三水盆地古近纪早期古气候与古环境演化如下：莘庄组顶部，较为干燥且偏冷的古气候条件；湖盆的开放性良好，湖盆水体深度不大，底层水体相对富氧，盐度相对较低；物源相对较近。布心组红岗段亚段A，温湿的古气候条件；湖盆的封闭程度高；湖盆处于稳定沉降阶段的初期，湖盆水体加深，盐度明显升高，底部水体以弱氧化条件为主。布心组红岗段亚段B，古气候条件快速变化，表现出温湿(或热湿)与凉干(或冷干)的交替出现。在温湿(或热湿)的古气候条件下，湖盆水深，底层水体缺氧，盐度低；在凉干(或冷干)时期，湖盆水体深度较小，底层水体含氧丰富，盐度显著升高。总体上有明显的变湿趋势。前期由于海水的多次侵入和总体上相对干旱的古气候条件，导致其盐度明显高于后期。布心组红岗段亚段C，以温湿气候条件为主；前期湖盆的开放性较好，后期其封闭性明显增强；湖盆水体盐度总体上为低值，后期有明显的淡化趋势；底层水体由前期的还原条件转化为后期的氧化条件。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1三水盆地地质背景

1.2三水盆地的研究概况

1.3立题依据

1.4研究目的

1.5主要创新点

1.6参加科研项目情况和实际工作量

第2章 材料与方法

第3章 岩芯描述与岩相分析

3.1岩芯描述

3.2岩相分析

第4章 地球化学分析

4.1主量元素地球化学特征

4.1.1环境指示意义

4.1.2主量元素及其比值的垂向变化所反映的古气候变化

4.1.3主量元素配分模式

4.2微量元素地球化学特征

4.2.1环境指示意义

4.2.2相关性分析

4.2.3微量元素及其比值的垂向变化所反映的古环境演化

4.2.4微量元素配分模式

4.3稀土元素地球化学特征

4.3.1稀土元素分布特征

4.3.2稀土元素组成参数与古气候的关系

4.3.3稀土元素的垂向变化所反映的古气候演化过程

4.3.4小结

4.4全岩碳酸盐碳、氧同位素地球化学特征

4.4.1环境指示意义

4.4.2碳、氧同位素值的垂向变化所反映的古环境与古气候演变过程

4.5因子分析

4.5.1因子分析的必要性

4.5.2因子分析结果

4.5.3因子得分的垂向波动所反映的古环境与古气候演变过程

第5章 沉积有机质特征

5.1有机岩石学分析

5.1.1有机岩石学方法简介

5.1.2有机质类型

5.2全岩热解分析

5.3有机质类型所反映的古气候演变过程

5.4小结

第6章 微体化石分析

6.1微体古生物的研究意义

6.2介形类动物群分析

6.2.1介形类动物群的生态特征

6.2.2介形类化石的保存特征

6.2.3介形类个体生态学特征

6.2.4介形类生态指数及其环境指示意义

6.2.5介形类化石组合特征

6.3轮藻植物群分析

6.3.1轮藻植物的生态特征

6.3.2轮藻化石的保存特征

6.3.3轮藻生态指数及其环境指示意义

6.3.4轮藻化石组合特征

6.4微体化石的垂向分布所反映的古气候与古环境演变过程

6.5古新统一始新统界线探讨

6.5.1生物地层分析

6.5.2地球化学分析

第7章 三水盆地古近纪早期古气候与古环境演化特征

第8章 结论

参考文献

图版及图版说明

致谢

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