上扬子地区晚奥陶世—早志留世富有机质页岩成因与地质事件关系研究

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扬子地块晚古生代地质演化过程

扬子地块晚古生代地质演化过程扬子地块位于中国的东部，是一个地质演化丰富多样的地区。

在晚古生代，扬子地块经历了一系列的地质变动，塑造了其独特的地貌和地质特征。

在本文中，我们将探讨扬子地块晚古生代的地质演化过程，着重关注构造运动、火山活动和沉积作用等方面的变化。

扬子地块晚古生代的地质演化过程可以追溯到约4亿年前的泥盆纪晚期。

在这个时期，扬子地块经历了一次重要的构造运动，即扬子洪积棚向北隆升。

这次构造运动导致了地壳的断裂和隆起，形成了扬子地块晚古生代的地形特征。

同时，隆升还带来了强烈的岩浆活动，形成了大量的火山岩。

接着，扬子地块在晚古生代中期经历了一次海平面的上升。

这次海平面的上升导致了海洋环境的扩张，沉积了大量的海相沉积物。

这些沉积物呈现出丰富的生物化石，为研究晚古生代的生物演化提供了重要的证据。

同时，这些沉积物中的有机质也为今天的石油和天然气资源提供了潜在的来源。

晚古生代的扬子地块还经历了一次重要的构造运动，即扬子洪积棚的再次隆升和隆升断代。

这次构造运动引起了地壳的抬升和断裂活动，产生了一系列的断裂盆地和山脉。

其中最重要的一个断裂盆地是扬子盆地，这个盆地承载着丰富的煤炭和矿产资源。

同时，山脉的形成也为扬子地块带来了新的地貌特征，如峡谷、峰林等。

在晚古生代晚期，扬子地块经历了最后一次重要的地质变动，即隆升和侵蚀作用。

这次隆升和侵蚀作用使得地壳平均高程进一步抬升，形成了现代的扬子地块地貌。

随着时间的推移，河流侵蚀和风化作用进一步塑造了扬子地块的地形，形成了丰富多样的地貌景观。

总之，扬子地块晚古生代的地质演化过程极为复杂而多样化。

构造运动、火山活动和沉积作用等地质过程交织在一起，共同塑造了扬子地块的地形特征。

这些地质过程不仅对扬子地块的地貌产生了深远的影响，还为今天的资源勘探和环境研究提供了重要的基础。

我们应该重视对扬子地块晚古生代地质演化过程的研究，以更好地了解地球历史的变迁，为地质科学的发展做出贡献。

扬子地台及周边地区硅质岩的分布及其与矿产资源之间的关系研究

期次发生的侧向和垂向大陆增生致使ｒ一系列的特殊地质现象和世界级矿床的形成。硅
质岩在该地区较为发育引，并与矿产资源存在密切的关系。本文通过对扬子板块的演化及秦岭造山带以南的硅质岩进行综合评述，旨在探究华南地区硅质岩与矿产资源之
扬子地台及周边地区硅质岩的分布及其与矿产资源之间的关系研究
黄颖，吕文超，周强
（中山大学地球科学系，广东广州５０７）１２５
【摘要】在秦岭造山带及其南部地区广泛发育硅质岩，并与矿产资源存在
密切的关系。本文通过对扬予板块的演化及秦岭造山带以南的硅质岩进行综合
问的重要联系和意义。
１地理概况
本艾讨论的区域位于中国秦岭造山带以南，包括扬子地台、华夏地块和秦岭造山带。行政区划分Ｌ包括海南、广东、台湾、香港、澳门、云南、广西、贵州、江西、还
福建、江苏、安徽、湖南、湖北、四川、重庆、上海、浙江。该区域北与华中地区相接，南面包括辽阔的南海和南海诸岛，与菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、文莱等国相
望。西南界线是我国与越南、老挝、缅甸等国家的边界。
２地质背景
扬子地台及周边地区地处太平洋板块、欧亚板块与特提斯板块的接合部位，该地区
收稿日期：２１２— ００— ８
作者简介：黄颖（９９一）女，湖南耒阳人，７级本科生，１８，０主要从事岩石及地球化学等地质学

中上扬子及其东南缘中奥陶世—早志留世沉积特征与岩相古地理演化

中上扬子及其东南缘中奥陶世—早志留世沉积特征与岩相古地理演化一、本文概述本文旨在探讨中上扬子及其东南缘地区在中奥陶世至早志留世期间的沉积特征与岩相古地理演化。

通过对该区域的地层、沉积相、岩石类型、古生物群落、沉积环境等方面进行深入研究，揭示这一时期地质历史的发展脉络和沉积体系的演变规律。

研究不仅有助于理解古地理格局的形成和演变，也为现代沉积学和地质学研究提供重要参考。

中上扬子及其东南缘地区位于中国的中部和东南部，地理位置重要，地质条件复杂。

中奥陶世至早志留世是该地区地质历史中的一个关键时期，期间经历了多次构造运动和海平面变化，导致沉积环境和沉积体系发生了显著变化。

因此，对该时期的沉积特征和岩相古地理演化进行深入研究，具有重要的科学意义和实践价值。

本文将综合运用地质学、沉积学、古生物学等多学科的理论和方法，通过对研究区域的岩石露头、钻井资料、地球物理和地球化学数据等进行综合分析，揭示中奥陶世至早志留世期间沉积环境的演变规律，探讨沉积体系的形成和演化机制，为深入理解该地区的地质历史和发展提供新的视角和思路。

本文还将对研究区域的沉积资源和矿产资源潜力进行评估，为未来的资源开发和利用提供科学依据。

二、中奥陶世沉积特征中奥陶世是中扬子地区及其东南缘沉积历史中的一个关键时期，该时期的沉积特征对理解该区域的岩相古地理演化具有重要意义。

中奥陶世沉积物主要由碳酸盐岩、碎屑岩和蒸发岩组成，反映了当时复杂多变的沉积环境。

碳酸盐岩在中奥陶世沉积中占据主导地位，尤其是在中扬子地区的浅水环境中。

这些碳酸盐岩主要由石灰岩和白云岩组成，形成于台地、浅滩和生物礁等沉积环境。

其中，生物礁是这一时期最具特色的沉积体之一，主要由珊瑚、腕足类和棘皮动物等生物的骨骼和壳体堆积而成，反映了当时丰富的生物多样性和活跃的碳酸盐岩沉积过程。

碎屑岩在中奥陶世的沉积中也较为常见，主要分布在靠近陆地的边缘海和盆地环境中。

这些碎屑岩主要由石英砂岩、长石砂岩和粘土岩组成，形成于河流、三角洲和浅海等沉积环境。

中上扬子地区中、晚寒武世岩相古地理研究

中上扬子地区中、晚寒武世岩相古地理研究岩相古地理研究是油气勘探工作的基础。

对其展开详细而系统的研究,有助于弄清岩相古地理的分布及演化规律,阐明其与烃源岩、储集岩和盖层发育的关系,从而指导油气勘探。

近十年来,中上扬子地区寒武系的油气勘探在构造、岩石学、沉积相、烃源岩、储层、圈闭等多方面的认识取得了较大进展,但在古地理学研究方面,大多仍是定性的,没有定量化,这在一定程度上制约了油气勘探工作的开展。

因此,有必要对中上扬子地区中、上寒武统进行全面的、系统的、深入的定量岩相古地理研究,为油气勘探提供详实的基础地质资料。

本论文选题于国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”中的一个专题“南方海相碳酸盐岩成藏条件与有利区带评价研究”,选取其中的中、上寒武统为研究对象,以沉积学理论为指导,对中、上寒武统进行详细的岩石学、沉积相和古地理方面的研究,以单因素分析多因素综合作图为方法论,进行定量的岩相古地理编图,并在此基础上对研究区中、上寒武统的生烃条件、储集条件和盖层条件进行了分析。

研究区是扬子地区的一部分,与扬子地块范围大体相当,位于红河断裂、青河-小金河断裂、龙门山断裂以东,大巴山、襄樊-广济断裂以南,团风-麻城、溆浦-四堡、垭紫罗、师宗-弥勒断裂以西的广大地区。

涉及滇、黔、川、渝、陕、鄂、湘、赣、桂等9个省市,即为东经102°～116°,北纬24°～33°广大区域。

根据区域地质调查资料及野外剖面观察资料、钻井资料,可将研究区中、上寒武统岩石类型划分为五类：碳酸盐岩、碎屑岩、硅岩、变质岩和火山碎屑岩,其中,以碳酸盐岩为主。

根据矿物组分,碳酸盐岩分为石灰岩和白云岩。

据结构、构造及特殊的成因,可将石灰岩划分为颗粒石灰岩、灰泥石灰岩、泥质条带灰岩、叠层石石灰岩等类型；按晶粒大小,可将白云岩分为粉泥晶白云岩和细中晶白云岩；按照结构、成分,可将碎屑岩进一步划分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩；按产状和成因,可将硅岩分为三类：薄层硅岩,厚层硅岩,透镜状、团块状、条带状硅岩；按变质程度,可将变质岩分为板岩、千枚岩、片岩；火山碎屑岩以凝灰岩为主。

上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征

上扬子地区南部志留系龙马溪组笔石页岩有机质特征摘要：上扬子地区南部志留系龙马溪组黑色笔石页岩的有机质丰度高，有机质类型好，有机质成熟度高，具有显著地有机地球化学特征，黑色笔石页岩中笔石化石的保存方式多为聚集式，丰度较高，为页岩气形成提供了物质基础。

研究区龙马溪组有机质处于成熟-过成熟阶段，且该区域龙马溪组的烃源岩有机质类型为Ⅰ型(腐泥型)，有利于生气。

关键词：笔石页岩龙马溪组生物成因川南地区川南早古生代志留系龙马溪组下部富有机质的黑色页岩发育。

长期以来，大多数学者都认为这是一套有利的页岩气气勘探开发层段，并且页岩气的成因与笔石有非常密切的关系，但还未予证实。

通过对川南龙马溪组页岩的实验分析研究发现，页岩中笔石中含碳量极高，基本与全岩中TOC含量相当。

但是笔石体在地质演化历程中，其结构的演变与页岩气生成之间的相关关系，一直研究甚少。

1项目区背景及样品来源四川盆地南部五峰组（O3w）-观音桥段（O3g）-龙马溪组（S1l）为还原环境下形成的一套连续沉积的暗色岩系，岩性以黑色泥岩、碳质页岩、灰岩等为主，并可伴生黄铁矿条带，产笔石和贝类化石。

据野外调查资料，地层中笔石含量丰富，种类多样，在不同的组段呈现出不同的组合特征。

笔石形态大多呈细、长组合与短、粗状组合产出，密集分布于泥岩层面上，富含笔石皮层体，有机显微组分属于动物有机组。

在长宁县双河剖面，龙马溪组下段含有机质页岩总厚度巨大，岩性以暗色页岩为主，有机质含量普遍较高，向上部灰岩组分增多，有机质含量逐渐减少。

该套含有机质岩性地层厚度总体约100m，是较好的页岩气烃源岩层段。

本次实验样品来源于川南长宁-双河新鲜露头剖面，并系统采选剖面相关实验测试样品52件。

2研究区笔石页岩的有机地球化学特征历来油气地质学家最为关注沉积物中有机质的数量、质量（干酪根类型）及成熟度。

目前确定沉积物有机质的热演化程度使用最广泛的方法是镜质体反射率。

由于陆生高等植物在晚志留纪才出现，所以早古生代和前寒武纪地层中不含镜质体。

内蒙古北山地区晚奥陶—早志留世侵入岩地球化学特征及其地质意义

内蒙古北山地区晚奥陶—早志留世侵入岩地球化学特征及其地质意义研究区位于甘新蒙交汇的北山地区的红柳河—白云山—洗肠井蛇绿混杂岩带以北。

主要分布于星星峡—明水—旱山地块(Ⅰ-3)和公婆泉—东七一山早古生代岩浆弧(Ⅰ-4)。

本文以内蒙古1∶5万标山(K47E013011)、咸味井(K47E013012)、骨头井(K47E014011)、化石山(K47E014012)幅区域地质矿产调查项目为依托,在充分收集前人相关资料基础上,选择研究区分布最广泛的晚奥陶—早志留世侵入岩作为研究对象。

在野外1∶5万地质调查、各类配套样品采集和分析测试的基础上,对该时代侵入岩界线岩石学、岩石化学、地球化学、同位素年代学及岩石成因类型、构造环境等研究。

岩石学、岩石化学特征显示研究区晚奥陶世片麻状石英闪长岩、早志留世片麻状花岗闪长岩、片麻状二长花岗岩、片麻状正长花岗岩四者连续演化特征明显,显示同源岩浆序列特征。

晚奥陶世片麻状细中粒石英闪长岩属高钾钙碱性岩系,准铝质岩石;早志留世片麻状细中粒花岗闪长岩属中钾钙碱性岩系,准铝质岩石,并有向高钾钙碱性岩系、过铝质岩石过渡的趋势;片麻状中细粒含黑云二长花岗岩、片麻状中粒正长花岗岩属高钾钙碱性岩系,准铝质岩石,并有向碱性钾玄岩系、过铝质过渡的趋势,整体显示为I型花岗岩。

稀土总量整体呈富集趋势,属轻稀土富集型(LR/HR=5.86~21.75),Eu异常整体呈增加趋势,稀土配分曲线整体表现为右倾。

高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损,不相容元素La、Ce、Hf、Rb、Th、U等相对富集。

蛛网图上形成明显的Nb-Ta、P、Ti谷,Th、La、Hf峰,具典型岛弧岩浆岩地球化学特征。

岩石化学、地球化学特征均显示研究区内晚奥陶—早志留世侵入岩为岛弧环境花岗岩,是北山地区北山—天山洋壳沿红柳河-白云山-洗肠井一线向北强烈俯冲的地质记录,说明北山地区北山—天山洋在442.7±3.6Ma时未闭合。

利川地区晚奥陶-早志留世页岩有机岩石学特征

2017 年 05 月
3 有机岩石学特征
3.1 无形态组分
五峰 - 龙马溪组泥页岩热演化程度高，有机质经历了强烈的热降解作用，有机质以无形态为主，其以次生沥青为主，外形呈云雾状、棉絮状轮廓曲线不规则。其呈细小颗粒分散在矿物机制中，五峰 - 龙马溪组页岩段纵向上沥青随深度的加深有增多的趋势。页岩孔隙中充填沥青一般为油气演化过程中的次生产物，其为未排出烃类进一步热演化转变为固态沥青残余在页岩微孔隙中，属原生同层沥青 [1-5]，表明页岩层曾经经历过大
2 有机质丰度
有机质是泥页岩生成油气的物质基础，有机质控制了页岩的生气量、吸附性和储集空间，有机碳含量是评价页岩生烃潜力的关键参数。利川地区五峰组 - 龙马溪组泥页岩丰度高， TOC 平均至可达 2.5%以上，纵向上页岩丰度具有三分性，上下高中间低，反映了页岩自下而上水体逐渐变浅的纵向演化序列，底部页岩丰度最高。其中 LY1 井富有机质泥页岩厚 51m，有有机质泥页岩厚 77m，有机碳含量为 0.49~8.92%，平均为 2.75% 机碳含量为 1.15~7.25%，平均有机碳为 2.88% （43 块）、 YZ1 井富（62 块）。
4 有机质类型
微组分组成定量结果（见表 1），分析五峰-龙马溪组泥页岩以腐泥组为主，其次为镜质组。YZ1 井腐泥组平均含量为 72.7%、镜质组平均含量为 26.8%、惰性体含量较少，平均含量为 0.5%、未 80〉 TIȡ40 为Ⅱ1 有机质， 40〉 TIȡ0 的为Ⅱ2 有机质， TI<0 的为Ⅲ型有机质（候读杰， 2011），计算结果表明， YZ1 井类型指数为 37.5根据利川及周缘地区几口井五峰-龙马溪组泥页岩有机显

中、上扬子地区晚奥陶世—早志留世古地理演化及页岩沉积模式

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下扬子北部地区下古生界页岩气形成条件

下扬子北部地区下古生界页岩气形成条件赵挺;段宏亮【摘要】下扬子北部地区下古生界存在两套富有机质泥页岩.通过野外地质调查、岩心观察、老井复查、分析测试等方法手段,建立了页岩基干剖面,明确了页岩有机地球化学特征、储层特征及含气性,据此优选幕府山组底部、五峰组—高家边组底部页岩为优质页岩段.基于区内构造变形特征,认为南通—如皋、扬中—镇江、扬州—江都地区为页岩气保存有利区.最终,结合页岩平面分布特征、保存条件、页岩埋深等条件,指出幕府山组页岩有利区分布于镇江—扬中、黄桥、南通—如东地区;五峰—高家边组页岩有利区分布于镇江—扬中、泰州地区.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2019(012)001【总页数】7页(P11-16,27)【关键词】页岩;幕府山组;五峰—高家边组;构造变形;下古生界【作者】赵挺;段宏亮【作者单位】中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】TE122目前国内的页岩气勘探主要集中在中、上扬子区的下古生界海相页岩中[1-4]，而在海相页岩同样发育的下扬子地区，则缺乏相应的调查与研究工作。

前人研究表明，下扬子地区下古生界下寒武统、上奥陶统—下志留统富有机质泥页岩分布较广泛，有机碳含量较高，具备良好的生烃条件。

1 页岩发育背景1.1 区域沉积构造背景受多期构造运动控制，位于扬子准地台东北部的下扬子北部地区(图1)先后发育了晚震旦世—晚奥陶世被动大陆边缘盆地、奥陶纪末—早石炭世前陆盆地、中石炭世—早三叠世被动大陆边缘盆地、中三叠世—中侏罗世前陆盆地、晚侏罗世—早白垩世走滑—拉分盆地和晚白垩世—第四纪陆相断坳陷盆地等6期不同性质的盆地[5-6](图2)。

在上述多韵律叠合盆地演化过程中，受全球海平面升降影响和沉积、构造格局控制，研究区于早古生代先后沉积了下寒武统幕府山组(C-1m)、上奥陶统五峰组—下志留统高家边组(O3w—S1g)两套泥页岩层系[7]。

扬子地区古生代主要烃源岩有机质富集的环境动力学机制与差异

扬子地区古生代主要烃源岩有机质富集的环境动力学机制与差异陈代钊;汪建国;严德天;韦恒叶;遇昊;王清晨【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】2011(46)1【摘要】在扬子地块古生界发育了3套区域性的优质烃源岩,即:下寒武统、上奥陶统—下志留统、二叠系(中、上二叠统)。

下寒武统烃源岩主要由硅质岩(留茶坡组)和上部的硅质泥岩、碳质泥岩(或石煤)(牛蹄塘组)组成。

早寒武世在台—盆转换带(或台地边缘)广泛发育的海底热液活动,喷流出大量的富硅流体,使大量硅岩得以在台缘外侧——盆地区沉淀;同时,热液活动会释放出大量富H_2S、CO_2和金属元素的缺氧流体到海洋和大气中,使大气CO_2浓度和海平面大幅上升,深部富营养海水随上升洋流被携带至浅海,使生物产率增加、海洋缺氧进一步恶化,促使大量有机质得以埋藏和保存。

上奥陶统—下志留统烃源岩主要由五峰组和龙马溪组黑色页岩夹硅质页岩组成,形成于奥陶纪—志留纪转折期的高海平面期,气候温暖;扬子与华夏陆块的加速拼接使得东南侧陆域扩大,在扬子地块内部形成了隆—凹相间的陆表海环境(或陆棚),水体循环受阻,从而强化了海水分层;而温暖的气候条件使化学风化作用增强,陆源营养输入量增加,并引起生物产率增加,但过量的陆源物质输入会造成有机质的稀释。

这些因素造成了该时期有机质的富集和保存。

中二叠统烃源岩主要发育于栖霞组(特别是下部),形成于碳酸盐台地内部凹陷(或盆地)。

有机质的丰度随着地层旋回性变化而相应变化,所以海平面波动所诱导的生物产率变化是造成有机质富集的最主要控制因素,而不同级次海平面上升(海侵)叠加期是最有利的有机质富集期。

上二叠统烃源岩主要赋存于大隆组(或相当地层),也形成于碳酸盐台内凹陷(或盆地)。

此期有机质的富集与极度缺氧(甚至硫化)海水有关。

【总页数】22页(P5-26)【关键词】古生界烃源岩扬子地块;热液活动;海洋缺氧;原始生物产率有机质富集【作者】陈代钊;汪建国;严德天;韦恒叶;遇昊;王清晨【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室,北京100029;中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074【正文语种】中文【中图分类】P534.4;P542【相关文献】1.小型断陷湖盆有机质富集和烃源岩形成机制——以二连盆地下白垩统腾格尔组一段为例 [J], 丁修建;柳广弟;赵龙梅;高登宽;张凯;匡大庆2.中上扬子地区早古生代烃源岩沉积环境与油气勘探 [J], 牟传龙;周恳恳;梁薇;葛祥英3.四川盆地震旦系陡山沱组烃源岩地球化学特征与有机质富集机制 [J], 王文之; 肖文摇; 和源; 左兆喜; 邓思思; 曹剑4.四川盆地下寒武统筇竹寺组烃源岩有机质差异富集机制与天然气勘探领域 [J], 杨雨;罗冰;张本健;肖笛;肖文摇;曹剑5.下刚果盆地M区块Madingo组烃源岩的岩相特征与有机质富集机制 [J], 季少聪;杨香华;朱红涛;邓运华;康洪全;王波;魏小松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

深层页岩气双“甜点”参数地震预测技术

深层页岩气双“甜点”参数地震预测技术李曙光　徐天吉　吕其彪　范宏娟　周小荣中国石化西南油气分公司勘探开发研究院摘　要　要实现页岩气有效建产，首先要存在页岩气的富集区，其次要能对页岩储层进行有效的压裂改造，前者表现为页岩的地质“甜点”，后者则表现为页岩的工程“甜点”，地质工程双“甜点”的预测与评价是页岩气效益开发的基础。

为此以四川盆地南部某地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例，根据岩性、电性、生物化石分布规律、TOC 变化以及含气性等，将该储层底部优质页岩层划分为9个小层，从下到上编号①～⑨，以三维地震为依托，对该段页岩储层开展地质工程双“甜点”参数地震预测，以评价其勘探开发潜力，以期为页岩气水平井的部署论证及压裂设计提供依据。

预测结果表明：①在该区页岩气勘探的初始阶段，地震主要预测页岩气的地质“甜点”，即通过平面上预测的优质页岩厚度、TOC 、孔隙度及含气量等参数，结合埋深、构造样式、断裂发育情况等，进行页岩气的分区选带，以明确页岩气富集有利区；②页岩气工程“甜点”参数的运用较为微观，其在地质甜点区的基础上，结合工程施工能力，利用脆性、水平应力差异、裂缝发育情况等因素优选出压裂能产生最好效果的区域和小层，并进一步指导页岩气水平井轨设计以及水力压裂的分段分簇设计。

关键词　四川盆地南部　晚奥陶世—早志留世　深层　页岩气　地质工程双甜点　地震预测　地应力DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2019.S1.019作者简介：李曙光，1983年生，副研究员；主要从事地震综合研究及地球物理方法研究工作。

地址：（610041）四川省成都市高新区吉泰路。

E-mail:***************************0　引言对于页岩气藏的开发而言，良好储层是基础，有效改造是关键[1]，页岩气储层必须经过人工强改造才具有开采价值。

而能否改造好，除了工程工艺的合理性和技术手段的有效性，最关键的是页岩储层本身是否易于改造，即是否具有工程“甜点”。

扬子地区奥陶纪古地理与石油地质条件

扬子地区奥陶纪古地理与石油地质条件
胡书毅;文玲;田海芹
【期刊名称】《中国海上油气（地质）》
【年(卷),期】2001(015)005
【摘要】扬子地区奥陶纪古地理条件有利于含油气系统生储盖层的发育.下奥陶统碳酸盐岩发育,生储盖层齐全,可形成自生自储型含油气系统.上奥陶统五峰组页岩既是区域性烃源岩,又是区域性盖层.奥陶系烃源岩有机质目前大多处于成熟及过成熟期.奥陶系储层主要为下奥陶统碳酸盐岩储层.扬子地区北部长江沿线地区是奥陶系最有利的勘探地区.
【总页数】6页(P317-321,334)
【作者】胡书毅;文玲;田海芹
【作者单位】石油大学地球资源科学系,;石油大学地球资源科学系,;石油大学地球资源科学系,
【正文语种】中文
【中图分类】P61
【相关文献】
1.扬子地区志留纪岩相古地理与石油地质条件研究 [J], 文玲;胡书毅;田海芹
2.扬子区奥陶纪、志留纪四射珊瑚分类、生物地层与生物古地理新认识 [J], 何心一;陈建强
3.扬子区奥陶纪和志留纪四射珊瑚的起源、扩散及生物古地理关系 [J], 何心一
4.陕北地区奥陶纪马家沟组五段沉积时期岩相古地理演化 [J], 曹红霞;李文厚;吴海
燕;王振国;武渝;任星民
5.扬子海盆奥陶纪末介壳动物群的分布及其古地理意义 [J], 何卫红;卜建军
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上扬子地区志留系龙马溪组富有机质泥岩储层特征

。
ｎｅａｓｈｖｌａｎｕａｈｐｎｃｔｅｅｉｔｉｕｉｎａｏｃｅｒｏｅｔｔｏＡｕｈｉｅｉｉｔｅｍｉｅａｓｒｌａｅｃｅｒａｇｌｒｓａｅａｄｓａｔｒｄｄｓｒｂｔｏｎｄｎｌａｒｎａｉｎｉｔｇｎｃｂｒｔｌｎｒｌ
州一宜宾、重庆武隆一石柱地区，以及黔中一雪峰隆起北侧边缘沉积相带，解石、Ｚ石含量较高。汉南古陆、中隆起方白－－川
与黔中一雪峰隆起向沉积区供给碎屑沉积物能力不同，成陆地边缘沉积区矿物组成的差异。可见寻找富脆性矿物分布造区的关键应从重建古地理格局开始，其是进行沉积微相分析。尤
，
ｔｓｉｈｏｒＬｎｍａｉＦｒｔｏｆｔｅＳｌｉｎｏａｃｎＬｅｂｎｓｉｏｔｒｐｓＴｈｅｃａｔ．ｕｎｔｅｌｗｅｏｇｘｏｍａｉｎｏｈｉａｎＷｎｇａｇｕｒｉｏａｄＸｉｈｕｕｃｏ．ｌｓｉｍｉｃ
（ｈｎｄｎｔｕｅｆＧｏｇｎｎｒｌｅｕｃｓＣｅｇｕＳｃｕｎ６０８Ｃｉ）ＣｅｇｕＩｓｔｅｌｙａｄＭｉａＲｓｒ，ｈｎｄ，ｉａ１０２，ｈｎｉｔｏｏｅｏｅｈａ
Ａｂｔａｃ：ｎｒｌｃｍｐｓｔｏｎｄｂｒｔｌｎｅａｏｔｎｓｏｒａｉ．ｉｈｍｕｔｎｒｒｔｃｌｔｒｃｕｉｓｒｔＭｉｅａｏｏｉｎａｉｔｅｍｉｒｌｃｎｅｔｆｏｇｎｃｒｃｄｓｏｅａｅｃｉｉａ０ｆａｔｒｎｇｉ

上扬子地区晚奥陶世—早志留世页岩地球化学特征、有机质富集及古环境意义

上扬子地区晚奥陶世—早志留世页岩地球化学特征、有机质富集及古环境意义引言：上扬子地区位于中国南部，是一个古老的地质构造带，地质历史悠久。

晚奥陶世至早志留世是上扬子地区一个重要的地质时期，同时也是页岩地球化学特征及有机质富集的时期。

本文将探讨上扬子地区在晚奥陶世至早志留世时期的页岩地球化学特征、有机质富集状况，以及这些地质特征对探究古环境意义的重要性。

一、晚奥陶世至早志留世地质时期概述晚奥陶世至早志留世（约4.5亿年前至4.3亿年前）是上扬子地区的一个重要塞质时期。

在这个时期，上扬子地区经历了陆海转换的过程，海洋环境逐渐变为陆地环境，古地貌发生了明显变化。

这个时期的地质变化对于探究古环境演化具有重要意义。

二、晚奥陶世至早志留世页岩地球化学特征晚奥陶世至早志留世的页岩是一种重要的沉积岩，其中的岩石成分以粘土矿物为主，同时还含有一定量的有机质和无机质。

通过对这些页岩的地球化学探究，可以了解该地区古环境的特征及古气候的演变。

1. 粘土矿物成分：晚奥陶世至早志留世的页岩中富含粘土矿物，主要有蒙脱石、伊利石、高岭石等。

这些粘土矿物的种类和比例可以反映出沉积环境的酸碱度、氧化还原程度等信息。

2. 有机质含量：晚奥陶世至早志留世的页岩中富含有机质，有机质含量可以通过有机质含量展示的公式进行计算。

高有机质含量表明当时的古环境条件适合有机质的富集，有机质来源可能包括海洋浮游生物、陆源植被等。

3. 稳定同位素：页岩中的稳定同位素含量可以反映当时的古环境特征。

例如，氧同位素的含量变化可以揭示古气候变化状况，碳同位素的含量变化可以反映古海洋生产力等。

三、有机质富集及古环境意义晚奥陶世至早志留世的页岩中富集了大量的有机质，这对探究古环境演化具有重要意义。

1. 古气候演变：通过探究晚奥陶世至早志留世页岩中的有机质含量和稳定同位素的变化，可以了解当时的古气候演变状况。

当有机质含量较高时，可能反映当时气候条件比较潮湿，海洋生产力也较高，反之则可能反映当时气候条件较干燥。

上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素

㊀第45卷第1期煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报Vol.45㊀No.1㊀㊀2020年1月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYJan.㊀2020㊀移动阅读唐书恒,郗兆栋,朱卫平,等.上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素[J].煤炭学报,2020,45(1):285-295.doi:10.13225/ki.jccs.YG19.1600TANG Shuheng,XI Zhaodong,ZHU Weiping,et al.Factors controlling organic matter accumulation in the Upper Ordo-vician Wufeng shale from upper Yangtze Platform[J].Journal of China Coal Society,2020,45(1):285-295.doi:10.13225/ki.jccs.YG19.1600上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素唐书恒1,2,3,郗兆栋1,2,3,朱卫平4,李㊀洋1,2,3,闫欣璐1,2,3(1.中国地质大学(北京)能源学院,北京㊀100083;2.海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京㊀100083;3.非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室,北京㊀100083;4.中国石油吐哈油田公司,新疆哈密㊀839009)摘㊀要:选择上扬子地台东北部SY 井上奥陶统五峰组为研究对象,对25个页岩岩芯样品开展了有机碳含量㊁矿物组分㊁主量和微量元素测试,重点分析了五峰组主㊁微量元素的变化特征及其所反映的沉积环境,讨论了五峰组页岩有机质聚集的主控因素㊂结果表明:根据有机碳含量的分布特征,晚凯迪阶赫南特阶五峰组页岩可以划分为3个层段(WF1,WF2,WF3),WF2具有最高的有机质丰度,WF1和WF3相当㊂氧化还原敏感微量元素Mo 和U 的富集特征指示WF1和WF3沉积于氧化-贫氧环境,WF2沉积于贫氧-缺氧的底水环境,沉积水体的还原性先增强而后有所减弱㊂五峰组3个层段均具有较高的Ba 和生物成因硅含量,指示五峰组沉积时水体表面始终维持较高的古生产力,较高的Cd /Mo 比值指示五峰组沉积时具有的高古生产力可能受控于上升洋流的存在㊂Al 和Ti 含量总体变化不大,反映五峰组沉积时海平面总体波动不大㊂WF1有机质含量与Mo 和U的富集系数存在相似的变化趋势且与Al 和Ti 具有正相关性,认为有利的氧化还原条件是WF1有机质聚集的主要控制因素,而WF2有机质含量与生物成因硅存在明显的正相关性,认为较高的古生产力导致WF2有机质富集,WF3有机质含量与Mo 和U 的富集和生物成因硅均存在一定的相关关系,反映古生产力与氧化还原环境共同控制着WF3有机质的聚集㊂关键词:扬子地台;上奥陶统;五峰组;有机质中图分类号:P618．13㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0253-9993(2020)01-0285-11收稿日期:2019-10-19㊀㊀修回日期:2019-11-29㊀㊀责任编辑:韩晋平㊀㊀基金项目:国家科技重大专项资助项目(2017ZX05035);中国博士后科学基金资助项目(2019M660737)㊀㊀作者简介:唐书恒(1965 ),男,河北正定人,教授,博士生导师㊂E -mail:tangsh@cugb．edu．cn ㊀㊀通讯作者:郗兆栋(1991 ),男,河北衡水人,讲师㊂E -mail:xizhaod@cugb．edu．cnFactors controlling organic matter accumulation in the Upper OrdovicianWufeng shale from upper Yangtze PlatformTANG Shuheng 1,2,3,XI Zhaodong 1,2,3,ZHU Weiping 4,LI Yang 1,2,3,YAN Xinlu 1,2,3(1.School of Energy Resource ,China University of Geosciences (Beijing ),Beijing ㊀100083,China ;2.Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Hydro-carbon Enrichment Mechanism ,Ministry of Education ,Beijing ㊀100083,China ;3.Beijing Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Geological Evaluationand Development Engineering ,Beijing ㊀100083,China ;4.Tuha Oilfield Company ,Petro China Company Limited ,Hami ㊀839009,China )Abstract :A series of experiments,including total organic carbon (TOC),mineral compositions,major and trace ele-ments test,were performed on twenty-five shale samples in the Upper Ordovician Wufeng Formation from upper Yan-gtze Platform.This study analyzed the characterizations of major and trace elements distribution and their implications for sedimentary environment,and the factors controlling organic matter accumulation were further discussed.The re-sults showed that late Katian through Hirnantian Wufeng shale could be divided into three intervals (named WF1,WF2,and WF3)according to TOC content.WF1and WF3contained similar TOC content,whereas WF2contained the煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2020年第45卷most abundant organic matter(OM).Geochemical redox proxies of Mo and U indicated that the redox conditions were dominated by oxic to suboxic when WF1and WF3deposited and the depositional environment for WF2were mainly suboxic to anoxic.The reducibility of bottom water gradually increased from WF1to WF2and then decreased from WF2to WF3.All the three intervals were characterized by high content of Ba and biogenic Si,indicating a high paleo-productivity,which might be controlled by the upwelling evidenced by the higher ratio of Cd/Mo.The concentration of Al and Ti were relatively stable through the Wufeng Formation,indicating a period characterized by stable sea-level fluctuations.The TOC content of WF1had positive relationships with EFMo and EFU,whereas the TOC content had negative relationships with Al and Ti,indicating that the favorable redox conditions made WF1OM preserved.The TOC content of WF2had positive relationships with biogenic Si,indicating that the high paleoproductivity made WF1 OM accumulate.Both the paleoproductivity and redox conditions had effect on WF3OM accumulation,because both EFMo and EFU and biogenic Si content had relationships with the TOC content in WF3.Key words:Yangtze Platform;Upper Ordovician;Wufeng Formation;organic matter㊀㊀有机质丰度是页岩气富集的物质基础,是优选页岩气有利区的重要参数,是寻找甜点层的重要标准[1-2]㊂然而目前少有针对有机质聚集机制的精细研究,致使理论研究严重滞后于勘探开发的实践㊂近几年,随着水平钻井和水力压裂的应用,在我国扬子地台广泛发育的上奥陶统五峰组及下志留统龙马溪组实现了海相页岩气勘探开发的突破,受到了全世界的瞩目㊂然而,我国南方海相页岩具有储层物性非均质性强,含气性变化大等特点[3-4],导致我国在南方大部分地区的海相页岩气仍未有大规模突破,其中有机质丰度低这一先天不足的劣势是南方海相页岩勘探开发的重要风险之一㊂奥陶纪志留纪过渡期间,全球的环境和生物演化进程经历了一系列重大的变化,包括凯迪阶的气候长期变冷趋势,赫南特阶的大规模冰川作用和生物灭绝现象,早鲁丹阶的气候回暖及生物复苏[5-6]㊂在此期间全球沉积了一套富有机质页岩,被认为是重要的烃源岩,其提供的石油储量达到了全球的9%[1,7]㊂对于奥陶纪志留纪过渡期间有机质聚集的主控因素前人进行了详细深入的研究,提出了生产力模式和保存模式的有机质聚集机理[8]㊂生产力模式强调水体表面较高的生产力使得有机质大量聚集,而大量有机质聚集又可以消耗水体中的氧气从而形成缺氧环境使得有机质可以有效保存,而保存模式则强调由于海平面的升降变化和盆地的蔽塞效应形成了有利于有机质保存的缺氧环境,从而使得有机质聚集㊂这两种模式强调的是古生产力和古氧化还原相对于有机质聚集的控制,而当前许多研究均指出陆源输入同样是影响我国南方海相页岩有机质聚集的重要因素[9-10]㊂这3种因素的相对重要性目前仍没有一个准确的定论,事实上,这3种因素在一定程度均受控于沉积环境和构造运动㊂页岩中的元素地球化学特征可以反映其沉积时的环境,例如Mo,U,V等氧化还原敏感的微量元素及Fe-S-C的相关关系可以重建古氧化还原条件,Ba,P,Cu,Ni等微量元素可以反映古生产力特征,Al, Ti和Zr等元素可以反映陆源输入程度等[11]㊂中国海相页岩气的勘探开发进展较快,但研究多集中于四川盆地内且主要以龙马溪组下段为主要主力目标层段,在四川盆地周缘仍未有实质性的突破㊂其中四川盆地周缘龙马溪组有机碳含量相较于四川盆地内龙马溪组的大幅度降低是主要因素之一[1,4]㊂尽管五峰组页岩厚度较小(一般5~20m)但其有机质丰度往往较高,因此可能成为四川盆地周缘地区的重要目标层段㊂然而当前缺乏对五峰组页岩沉积古环境的精细表征且少有针对五峰组页岩有机质聚集机理的基础理论研究㊂笔者系统采集连续深度的五峰组页岩岩芯样品,立足于元素地球化学的基本理论,恢复五峰组页岩沉积时的古氧化还原条件,古生产力和陆源输入特征,确定有机质富集的主控因素㊂一方面为奥陶纪志留纪的古环境重建提供基础数据,一方面为海相页岩气的进一步勘探开发寻找有利的接替目标区提供基础理论支撑㊂1㊀区域地质概况中晚奥陶纪期间,扬子地块与华夏地块的挤压作用形成了统一的华南板块,位于冈瓦纳大陆西北缘和赤道附近(图1(a))㊂从中奥陶世进入到晚奥陶世,扬子地区的古地理轮廓与沉积特征发生了明显的变化,大型镶边碳酸盐岩台地的沉积格局终止而开启了前陆盆地的构造演化阶段[13,15]㊂晚奥陶纪末期,受到都匀运动的影响,扬子海盆开始收缩,向北开口与秦岭洋相通,周缘古陆开始隆升,形成了围绕扬子地台的雪峰㊁黔中和川中隆起(图682第1期唐书恒等:上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素图1㊀(a)中-晚奥陶纪(440~460Ma)上扬子地台古地理图(据文献[12]修改),(b)晚奥陶纪扬子地台古地理图及目标井SY(据文献[13-14]修改)Fig．1㊀(a)Paleogeographic map of the Upper Yangtze areaduring the Middle to Late Ordovician(440-460Ma,Modified from Reference[12]);(b)Paleogeographic map showing the Upper Yangtze Platform during the Late Ordovician and the location of the well SY(Modified from Reference[13-14])1(b))㊂此外,扬子海盆内部也形成了一些水下古隆起,将扬子地台割裂为多个海域盆地,减弱了与秦岭洋沟通对流的能力[16]㊂本文的目标井SY 位于扬子地台的东北部(扬子地台的外陆架或斜坡处),SY 井上奥陶统(晚凯迪阶-赫南特阶)五峰组厚度为12m,埋深1083~1095m,主要发育一套富含笔石的黑色硅质页岩和一薄层观音桥层㊂观音桥层主要为灰白色钙质页岩,厚约15cm,为五峰组和和龙马溪组的分界线㊂根据五峰组TOC 含量的变化特征并结合其形成时期将五峰组页岩精细分层进行研究㊂沉积于赫南特期的五峰组命名为WF3,TOC 含量0．56%~2．36%,平均为1．56%㊂沉积于晚凯迪期的五峰组页岩根据TOC 含量的变化特征可分为WF1和WF2两个层段㊂其中WF1页岩TOC 含量平均小于2%且所测试样品TOC 含量均小于2%,而WF2页岩TOC 含量平均为2．93%且所测试样品TOC 含量均大于2%(图2)㊂图2㊀SY 井上奥陶统五峰组综合柱状图,有机碳含量变化特征及WF1,WF2和WF3典型岩芯Fig．2㊀Stratigraphic column,total organic carbon content,andcore photographs of the Upper Ordovician WufengFormation in SY well2　样品采集与分析方法笔者系统采集SY 井内连续深度五峰组岩芯样品25件,进行有机碳含量测试㊁全岩及黏土矿物测试㊁扫描电镜阴极发光实验测试和主微量元素测试㊂部分岩芯样品经氩离子剖光后采用Merlin 型FE -SEM 进行扫描电镜阴极发光实验测试,主要观测石英的赋存特征及阴极发光强度㊂部分岩芯样品经玛瑙研钵磨成80目和<200目两类粉末,80目样品利用C -S 分析仪测试得到有机碳含量,200目样品用于分析主微量元素测试㊂其中微量元素测试采用电感耦合等离子体质谱仪,使用BCR -2国际标准物质监测精度,本次测试实验精度为ʃ5%㊂主量元素测试使用Rigaku100e 型X 荧光光谱仪,同样采用BCR -2监测数据质量,主量元素的分析精度为ʃ5%㊂本文所用到的所有实验方法与团队已发表的文章相同,具体实验步骤可查阅相关文献[17-19],本文不再赘述㊂页岩中的微量元素有碎屑和自生两种成因,其中只有自生成因的微量元素才可以用于恢复古环境㊂为了去除碎屑成分对于自生微量元素的干扰,采用来782煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2020年第45卷源于陆源且在成岩过程中稳定的Ti 或Al 标准化页岩中的微量元素㊂本文采用WEDEPOHL(1971)页岩平均值[20],以富集系数EF (如EF (Mo)=(Mo /Al)sample /(Mo /Al)average shale )表征微量元素的富集特征㊂一般,EF<1表示元素亏损,EF >1表示元素富集,EF>10表示元素显著富集[11]㊂仅来源于生物成因的Si 和Ba 称为过量Si 和过量Ba,本文采用样品中的总硅(总Ba)含量去除陆源碎屑Si(Ba)的估算方法(过量Si 或Ba =Si sample 或Ba -(Si /Al)average shale或(Ba /Al)average shale ˑAl sample )㊂3㊀结㊀㊀果3．1㊀矿物组分特征石英和黏土矿物是五峰组页岩主要的矿物组分,其次为长石和黄铁矿,主要的黏土矿物类型为伊利石和伊蒙混层㊂其中石英含量42．1%~69．8%,平均为54．1%,黏土矿物含量10．6%~30．9%,平均为21．7%(图3)㊂相比于四川盆地内五峰龙马溪组页岩,研究区五峰组页岩具有更高的石英含量和较低含量的黏土㊂WF1和WF3具有相似的石英和黏土矿物含量,平均约为50%,而WF2的石英含量平均高达60%以上㊂图3㊀SY 井五峰组矿物组分分布特征Fig．3㊀Mineral compositions of Wufeng shale in Well SY由于研究区五峰组页岩具有较高的石英含量,基于扫描电镜及阴极发光实验对研究区石英的类型做了进一步的研究㊂基于石英的阴极发光强度㊁形状和粒径大小[18,21-22],发现研究区发育3种类型的石英㊂第1类石英的颗粒粒径通常较大,一般在5~35μm,图4㊀研究区SY 井五峰组页岩石英类型特征Fig．4㊀Characterization of different quartz types in Wufengshale in Well SY(a),(c) 普通扫描电镜视域下的第1类石英;(b) 与(a)同一视域下的第1类石英的阴极发光特征;(d) 与(c)同一视域下的第1类石英的阴极发光特征;(e),(g) 普通扫描电镜视域下的第2类石英;(f) 与(e)同一视域下的第2类石英的阴极发光特征;(g) 与(g)同一视域下的第2类石英的阴极发光特征;图(a)和(e)左下角为阴极发光图谱集中分布在10~25μm(图4(a)~(d))㊂石英颗粒的形态不规则,具有一定的磨圆度,散落在页岩的基质中,石英颗粒之间不接触㊂部分石英颗粒表面发育孔隙,孔隙呈孤立状,形态以圆形或椭圆形为主,孔径较小且相互之间不连通㊂这类石英表面的孔隙可能是由于氩离子剖光过程中包裹体掉落形成的㊂第1类石英主要是陆源石英,具有较强的阴极发光,其特征表现为单一大颗粒的石英具有较均匀的强发光特征(图4(b),(d))㊂阴极发光的图谱显示第1类石882第1期唐书恒等:上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素英具有两个明显的峰值,一个峰值位于390~ 420nm,另一个接近于700nm(图4(a)),这也指示第1类石英的成因应是陆源成因[23-24]㊂第2类石英的颗粒粒径通常较小(图4(e)~(h)),一般介于1~ 5μm,石英颗粒具有一定的晶型,且石英颗粒之间紧密生长,部分呈团簇状㊂这类石英常与有机质共生,石英颗粒之间发育粒间孔㊂第2类石英主要是自生成因,具有不发光或弱阴极发光的特征(图4(f),(h)),其阴极发光的图谱显示第2类石英只具有一个明显的较为宽泛的峰值,介于580~ 650nm(图4(e))㊂第3类石英只能通过扫描电镜阴极发光图像识别,表现为石英的次生加大边,只有少数的第1类石英颗粒存在次生加大边现象(图4(b))㊂WF1,WF2和WF3均主要发育第2类生物成因石英,过量Si含量分别平均为20．2%,25．1%和18．6%㊂其次为第1类陆源碎屑石英,第3类石英较难观测到㊂3．2㊀主量和微量元素特征SiO2和Al2O3为研究区五峰组含量最高的主量元素,与页岩的矿物组分含量相一致,其含量分别平均为65．4%和11．1%,其余主要的主量元素Fe2O3, Na2O,K2O,MnO,P2O5含量大多低于8%㊂WF1和WF3具有较为相似的SiO2和Al2O3含量,平均约为60%和11．5%,而WF2具有较高的SiO2但较为相似的Al2O3含量,平均为72%和10．6%㊂3个层段的Mo,U,V和Ni富集系数均>1,Co和Cr的含量则与平均页岩相近,其平均富集程度为Mo>U>V>Ni> CoʈCr㊂相比于WF1和WF3,WF2中Mo和U的富集程度较高,而V和Ni的富集程度相当(图5)㊂图5㊀SY井五峰组页岩微量元素富集特征Fig．5㊀Stratigraphic variations of enrichment factors of selected trace elements in Wufeng shale from Well SY4㊀讨㊀㊀论4．1㊀陆源碎屑输入一般来讲,Al主要来源于黏土矿物,Si主要来源于石英和黏土矿物,Ti通常与黏土和重矿物有关,这3种元素受成岩和风化作用的影响较小,可以表征陆源碎屑输入的程度[11,25]㊂研究区五峰组页岩中Al和Ti具有较好的相关关系且与黏土矿物含量的分布具有相似性(图6(a)),但五峰组发育大量的生物成因石英,因此本文用Al和Ti含量的分布特征表征陆源碎屑输入的程度㊂陆源的输入主要受相对海平面控制,海侵时沉积向陆上迁移,陆源碎屑含量输入增多,Al和Ti的含量相对增加㊂研究区五峰组Al和Ti的含量在3个层段保持得相对稳定,说明其沉积时海平面的波动总体不大(图7)㊂但可以注意到WF1和WF3页岩Al和Ti含量有一定的波动,而WF2页岩Al和Ti的含量保持得很稳定,说明在WF2沉积时海平面基本是停滞的㊂陆源碎屑的输入一方面可能会稀释有机质,另一方面也可以吸附有机质或带来一定的营养元素使得有机质聚集㊂WF1页岩中Al与982煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2020年第45卷图6㊀五峰组页岩Al 和Ti 的相关关系(a)及WF1,WF2及WF3页岩TOC 含量与Al 的相关关系(b)Fig．6㊀Relationship between Al and Ti of Wufeng shale samples(a),and Relationships between TOC content andAl of WF1,WF2and WF3shale(b)图7㊀SY 井五峰组TOC,Al,Ti 含量分布特征Fig．7㊀Stratigraphic variations of TOC content,Al,andTi in Wufeng shale from Well SY TOC 含量呈现一定的负相关关系而WF2和WF3页岩TOC 含量与Al 则无明显的相关性(图6),表明在WF1沉积时陆源碎屑的输入会稀释有机质,不利于有机质的聚集㊂图8㊀研究区SY 井五峰组页岩EF(Mo)-EF(U)协变模式(数据来源于文献[26])Fig．8㊀Relationship between EF of Mo and U for Wufeng shale in Well SY(Datas come from Reference[26])4．2㊀古氧化还原条件Mo 和U 为重建古氧化还原条件最为常用的氧化还原敏感微量元素,它们在缺氧条件下都较为富集,但它们富集的地球化学行为在沉积过程中有显著差异[26-27]㊂在缺氧硫化环境下(即水柱中存在H 2S),Mo 的富集程度往往高于U,而在缺氧铁化或贫氧的环境中(即水柱中不含有H 2S),U 的富集程度往往高于Mo [28]㊂但应注意的是,Mo 的富集还受到Fe -Mn 氢氧化物的吸附和水体局限等级的控制而U 在底水氧含量波动很小的情况下也易于再矿化从而使其富集程度减弱㊂因此利用页岩中Mo 和U 的这种差异富集机制可以重建古氧化还原条件[11,17]㊂研究区五峰组页岩Mo 和U 的富集系数具有相似的变化趋势(图5),但富集程度存在较大差异㊂WF1页岩Mo(平均2．6)和U(平均2．0)的富集系数较低,反映WF1沉积时的底水为氧化-贫氧环境㊂从WF2页岩Mo 和U 的富集程度来看(Mo 的富集程度大于U,图5),WF2沉积时的底水应为缺氧硫化环境,但如果Mo 和U 的富集仅受控于氧化还原环境则Mo /U 富集系数的比值应高于1倍海水中Mo /U 富集系数的比值[26],但WF2页岩Mo /U 富集系数的比值仅略高于0．3倍的海水(图8),说明WF2沉积时的底水应为贫氧-缺氧环境或许伴随着间歇性硫化的现象[26,28]㊂而造成Mo 的富集程度高于U 的原因可能源于Fe -Mn 氢氧化物对Mo 吸附的影响,因为在贫氧-缺氧的氧化还原界面波动的情况下,有利于加强Fe -Mn 氢氧化物对Mo 的吸附[26,29]㊂WF3的Mo 和U 富集程度低于WF2,反映其沉积时的底水还原程度有所减弱㊂92第1期唐书恒等:上扬子地台上奥陶统五峰组页岩有机质聚集主控因素除了Mo和U以外,前人还提出了一系列地化参数指标反映古氧化还原条件,如V/V+Ni,V/Cr,Ni/Co等[30-31]㊂V/Cr显示五峰组的3个层段全部形成于氧化-贫氧环境下,Ni/Co显示五峰组的3个层段全部形成于氧化环境下,V/V+Ni显示WF1和WF3沉积时的底水为贫氧-缺氧环境而WF2则形成于缺氧铁化-缺氧硫化的环境下(图9)㊂这3类地化指标所指示的氧化还原环境与Mo-U模式所反映的结果存在较大的差异(图8,黑色虚线表示的是0．1倍海水(SW),0．3倍海水及1倍海水中的Mo/U物质的量比),笔者认为利用V/V+Ni,V/Cr和Ni/Co重建的氧化还原条件不具有可信度,原因如下:①这3类指标自身所指示的氧化还原环境存在不统一的现象;②这些参数的提出是国外学者根据某一具体盆地和某一具体区块的研究而提出的传统指标值,其研究对象多为现代海洋系统亦或是成熟度较低的黑色页岩㊂我国南方海相页岩具有成熟度高和经历过强改造的突出特点,直接套用传统指标值可能忽略了这些参数的适用性及这些微量元素在不同氧化还原条件下富集的内在机理;③V与Ni的富集与有机质丰度有直接的关系,研究区五峰组页岩处于高过成熟阶段,有机质的热演化会造成V和Ni的重新迁移㊂因此在利用这些指标参数时,或许应该更关注它们的变化趋势而不是具体的数值㊂总体来看,相比于WF1和WF3,WF2具有更高的V/V+Ni,V/Cr和Ni/Co比值(图9),反映其沉积时的底水还原程度更高,这与Mo-U所反映的结果较为一致㊂此外,WF2也具有更高的有机碳含量,但Mo与U的富集系数与有机碳含量不具有相似的变化趋势,只在深度为1086~ 1089m内存在相似的变化特征㊂WF1与WF3具有相对的较低的有机质含量,但总体上Mo与U富集系数的变化趋势与TOC含量的波动有一定的相似性(图5)㊂4．3㊀古生产力Ba含量是目前运用最为广泛的表征古海洋生产力的参数之一㊂Ba常以重晶石(BaSO4)的形式赋存于海相页岩中,沉积和成岩过程中均不易被分解继而可以长时间埋藏并保存[32]㊂值得注意的是,重晶石在还原程度比较高的水体环境下会通过细菌硫酸盐还原作用而分解(SO2-4+2CH2O=H2S+2HCO3-)造成Ba的迁移㊂研究指出靠近赤道附近的现代太平洋具有较高的古生产力,其Ba的含量达到1000ˑ10-6~ 5000ˑ10-6,长宁地区五峰组页岩Ba的含量一般介于400ˑ10-6~600ˑ10-6,涪陵地区五峰组页岩Ba的含量介于500ˑ10-6~800ˑ10-6[33]㊂研究区WF1和图9㊀研究区SY井五峰组页岩V/V+Ni,V/Cr,Ni/Co变化特征Fig．9㊀Stratigraphic variations of V/V+Ni,V/Cr,and Ni/Co in Wufeng shale from Well SY WF3沉积时主要处于氧化-贫氧的环境下,Ba的含量可以用于反映古生产力,而WF2沉积时主要处于贫氧-缺氧环境可能造成Ba的遗失㊂但总体看来,研究区五峰组Ba的含量基本都在1000ˑ10-6以上,平均达到1500ˑ10-6(图10),反映五峰组沉积时水体表面具有较高的古生产力㊂在观音桥层的一个样品中Ba的含量达到了26000ˑ10-6,存在一个可能的原因:观音桥层的出现代表了赫南特阶冰川事件达到了顶峰[34-35],海平面大幅下降,海水中SO2-4大量增加,大量的重晶石可能会在WF2沉积时溶解从而释放出大量的Ba2+进入水柱向上迁移,与富含SO2-4的水体反应形成大量的重晶石,造成样品中具有如此高的Ba含量㊂然而XRD实验亦或是扫描电镜下均没有检测到重晶石,由此推测可能是实验测试造成的㊂尽管五峰组沉积时具有较高的生产力,但Ba与TOC 含量无明显相似的变化趋势(图10)㊂P为用于表征古海洋生产力的又一个重要参数㊂P为大多海洋生物的必须营养元素是控制海洋生态系统初级生产力的重要营养物质,但是P迁移与保存受到氧化还原环境的控制[11,36]㊂在氧化环境下,P 易于吸附在Fe的氧化物从而长期保存于沉积物中,在缺氧环境下,尤其是在缺氧硫化环境下,Fe会与H2S反应形成黄铁矿使得Fe的氧化物不能在缺氧环192煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2020年第45卷图10㊀研究区SY 井五峰组页岩Ba,P,Si 含量变化特征Fig．10㊀Stratigraphic variations of Ba,P,and Si in Wufeng shale from Well SY境中保存,吸附于Fe 氧化物中的P 会被释放到水柱中㊂研究区五峰组页岩P 含量波动较大,但3个层段的平均P 含量相似(图10)㊂研究区五峰组页岩P /Ti 的比值平均约为0．14,与PAAS 页岩(后太古代澳大利亚页岩)的值(0．13)相近,略低于四川盆地内五峰组页岩(0．15~0．18),远低于具有高生产力的现代海洋(2~8)㊂研究区五峰组页岩P 含量与TOC 含量无明显相似的变化趋势㊂相比于Ba 和P,Si 不受氧化还原条件的控制,且目前越来越多的研究指出生物成因的Si 为表征古代海相沉积物沉积时生产力的重要参数[28,37]㊂基于扫描电镜及阴极发光实验证实研究区五峰组页岩主要发育生物成因的石英,计算得到的过量Si 基本上均为生物成因(可能少量的Si 为由黏土矿物转化而形成的)㊂涪陵和长宁地区五峰组页岩中过量Si 的含量平均为15%,而研究区五峰组页岩中过量Si 含量平均达到22%,且WF2页岩具有最高的过量Si 含量,平均达到25%(图8)㊂总体来看,过量Si 含量与TOC 含量存在一定的正相关性,其中WF2页岩过量Si 与TOC 含量存在较为明显的正相关关系而WF1与WF3中过量Si 与TOC 含量的相关性则较为微弱(图11)㊂综合上述,研究区五峰组页岩沉积时水体表面具有比较高的生产力㊂由于SY 井位于扬子地台的外陆架或斜坡处,有利于上升洋流的发育,推测在五峰组沉积时上升洋流的存在使得五峰组页岩沉积时水图11㊀研究区SY 井五峰组页岩过量Si 与TOC 含量相关关系Fig．11㊀Relationship between excess Si and TOC content ofWufeng shale in Well SY体表面具有比较高的生产力㊂SWEERE 等(2016)基于现代海洋系统的分析认为Cd /Mo 的比值大于1或EF(Mn)ˑEF(Co)<0．5则证实有上升洋流的存在,并且指出该指标可以用于古沉积物的分析[38]㊂指标EF(Mn)ˑEF(Co)多用于水体局限等级较高的盆地,而研究区位于扬子地台的东北缘靠近秦岭洋,且Mo -U 相关性指出研究区不存在盆地蔽塞效应的现象(图8),因此本文采用指标Cd /Mo 的比值㊂研究区五峰组3个层段Cd /Mo 的比值基本均在0．1以上(图12),反映确实存在上升洋流的情况,而五峰组页岩中含有较高的石英含量也可以间接证实上升洋流存在的可能(图3)㊂SWEERE 等(2016)指出纳米比亚边缘(Cd /Mo =0．71)和秘鲁边缘(Cd /Mo =0．59)存在强上升流,阿拉伯海(Cd /Mo =0．14)与加292。

扬子地区中—晚奥陶世转折期的碳同位素漂移事件及其成因探讨

ｔｉａｎ阶界限处的ＧｕｔｔｅｎｂｅｒｇＩｎｏｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎＥｘｃｕｒｓｉｏｎ
（１．中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室
要中一晚奥陶世转折期的两次全球性碳同位素正漂——Ｍｉｄｄ１ｅＤａｒｒｉｗｉｌｉａｎＩｎｏｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎＥｘｃｕｒｓｉｏｎ（ＭＤＩＣＥ）
第一作者简介
中图分类号
ＭＤＩＣＥＧＩＣＥ热液活动
沉积地球化学Ｅ — ｍａｉｌ：ｚｈａｏｐｉｎｇｐｉｎｇ４４２＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｎｒ
赵平平
男１９９０年出生
硕士研究生
Ｐ５３４．４２Ｐ５９７．２文献标识码Ａ
ｄｏｉ：１０．１４０２７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｊｘｂ．２０１６．０６．００２
扬子地区中一晚奥陶世转折期的碳同位素漂移事件及其成因探讨
赵平平
摘
江茂生李任伟
北京１０００２９；２．中国科学院大学地球科学学院北京１０００４９）
第３４卷
第６期
沉积学报
ＡＣＴＡＳＥＤＩＭＥＮＴＯＬ０ＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．６
Ｄｅｃ．２０１６
２０１６年１２月

中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征

中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征董大忠;程克明;王玉满;李新景;王社教;黄金亮【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2010(031)003【摘要】从露头、钻井、岩心等资料出发,以沉积、地球化学、储层及含气性等为重点,对上扬子区下寒武统筇竹组和下志留统龙马溪组页岩气形成的地质条件与特征进行了初步探索,指出上扬子区早古生代的浅海-深水陆棚沉积环境控制了筇竹组、龙马溪组富有机质黑色页岩的发育与分布,深水陆棚沉积中心黑色页岩厚度最大;黑色页岩有机碳含量(TOC)普遍较高,平面上富有机碳黑色页岩(TOC>2%)与深水陆棚相分布一致,纵向上富有机碳黑色页岩集中发育在各组的中下部-底部,连续厚度约30～50 m,有机碳含量在4%以上;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,粘土矿物单一、无蒙脱石,与美国产气页岩相似;基质孔隙、微裂缝发育,成丝状、网状及蜂窝状分布,岩心实测孔隙度为2%～16%,具有较好的孔、渗能力;黑色页岩钻井气显示活跃,岩心含气量在最低工业开发含气门限之上,等温吸附模拟甲烷吸附能力强,综合含气性特征与北美产气页岩类似.总体认为,中国上扬子区下古生界筇竹寺组、龙马溪组具有优越的页岩气形成地质条件,是较现实的页岩气勘探开发领域.【总页数】13页(P288-299,308)【作者】董大忠;程克明;王玉满;李新景;王社教;黄金亮【作者单位】中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083;中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083;中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083;中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083;中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083;中国石油天然气股份有限公司,勘探开发研究院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.1【相关文献】1.下扬子皖南地区古生界页岩气形成条件及勘探潜力评价 [J], 黄保家;施荣富;赵幸滨;周刚2.中上扬子地区下古生界海相页岩气储层特征及勘探潜力 [J], 周文;王浩;谢润成;陈文玲;周秋媚3.上扬子区古生界页岩的微观孔隙结构特征及其勘探启示 [J], 曹涛涛;宋之光;王思波;夏嘉4.上扬子区下古生界层序地层格架的初步研究 [J], 梅冥相;马永生;邓军;张海;孟晓庆;陈永红;聂瑞贞;张从5.下扬子北部地区下古生界页岩气形成条件 [J], 赵挺;段宏亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩特征研究的开题报告

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩特征研究的开题报告题目：上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩特征研究一、研究背景和意义页岩储层是当前国内外重要的研究领域之一，页岩气等非常规能源开采是当前能源领域的重要探索领域。

上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩属于非常规油气储层，研究其岩石学、地球化学特征及生物地球化学特征，对于页岩气地质研究、页岩气勘探及开发具有重要意义。

二、研究目的和内容研究目的1. 了解上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩岩性特征、构造背景等；2. 探究上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩中的有机质丰度、有机质类型、演化程度等地球化学特征；3. 分析上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩生物地球化学特征，描述页岩气生存、成藏及分布特征。

研究内容1. 分析上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩的地质背景；2. 应用各种测试技术，探究有机质类型、有机质丰度、生代演化程度等地球化学特征；3. 采用生物地球化学方法，探究该页岩储层形成的环境条件以及页岩气生存、成藏及分布规律。

三、研究方法和技术路线1. 岩石学分析：主要采用显微镜、X-射线衍射仪、扫描电镜等对样品进行岩石学特征分析。

2.地球化学分析：采用常见的有机质与矿物分析技术，如元素分析、有机碳含量测试，Rock Eval（热模拟）和Py-GC/MS等技术，建立页岩有机质及储集特征的模型。

3.生物地球化学分析：应用在地球化学和岩石结构分析方面取得成就的方法和技术。

四、预期结果和意义通过对上扬子地区下寒武统牛蹄塘组页岩的综合分析，将得出该地区页岩岩性和岩石学特征，生物地球化学特征以及页岩气勘探的研究价值。

此项研究不仅可填补上扬子地区页岩气研究中的空缺领域，也可为页岩气的勘探、开发和利用提供重要的理论支撑。

中上扬子地区晚奥陶世-早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系

中上扬子地区晚奥陶世-早志留世岩相古地理演化与黑色页岩的关系张海全;许效松;刘伟;门玉澎【期刊名称】《沉积与特提斯地质》【年(卷),期】2013(033)002【摘要】During the Late Ordovician-Early Silurian,the Middle-Upper Yangtze area appeared as a shallow shelf surrounded by foreland uplifts,where the sedimentary environment was controlled by the Wuling-Xuefeng and central Guizhou foreland upwarped zones.The stagnant and reducing conditions in the inter-foreland back-uplift basins once provided vast accommodation spaces for the deposition of the black shales.The Katian black shales of the Late Ordovician in the Wufeng Formation are thin in thickness,and contain graptolite biostromes and abundant Radiolarias,suggesting a shallow-marine deep-water basin environment.The Rhuddanian black shales as the black graptolite shales in the lower part of the Lower Silurian Longmaxi Formation are considered as the inherited deposits of the Wufeng Formation.The overlying Aeronian Longmaxi Formation displays the shallowing-upward depositional sequences composed of the thin interbeds of black silty shales and grey siltstones,and records the transition from subtidal to intertidal and finally to tidal-flat environments.The space-time evolution of the depositional sequences was constrained by the surrounding palaeouplifts.The space-time range of the foreland uplifts was relatively small and gentle during the Late Ordovician.Till the Rhuddanian (Early Silurian),the steady expansion of the foreland uplifts led to the structuralseparation,development of the depressions nearly parallel to the foreland uplifts,and considerable variations in the thickness of the black shales in the Longmaxi Formation.Finally during the late Aeronian,the relative falling of sea levels and shallowing of sea water marked the termination of the deposition of the black shales in the Middle-Upper Yangtze area.%晚奥陶世-早志留世时的中上扬子地区,是一个周边被前陆隆起围限的浅海陆棚,沉积环境受武陵-雪峰及黔中前陆隆起带的控制.前隆间的隆后盆地为滞留、还原环境的海域,为黑色页岩沉积提供了空间.上奥陶统凯迪阶五峰组黑色页岩厚度薄而稳定,含笔石生物层和丰富的放射虫,沉积环境为浅海深水盆地;下志留统鲁丹阶龙马溪组下部的黑色页岩为五峰组的继承性沉积,其上部及埃隆阶的龙马溪组为向上变浅的沉积序列,由潮下带潮汐沙坝-潮坪环境黑色含粉砂质页岩、灰色粉砂岩薄互层所构成.沉积序列的变化和时空演化受边缘古隆起的制约.晚奥陶世前陆隆起范围小(平缓),至早志留世鲁丹期,前陆隆起不断扩大并导致盆内构造分隔,发育了大致与前隆平行的坳陷,造成龙马溪组黑色页岩厚度变化大;至埃隆期晚期,海平面相对下降,水体变浅.除个别地区外,中上扬子地区基本结束了黑色页岩沉积.【总页数】8页(P17-24)【作者】张海全;许效松;刘伟;门玉澎【作者单位】成都地质矿产研究所,四川成都610081;成都地质矿产研究所,四川成都610081;成都地质矿产研究所,四川成都610081;成都地质矿产研究所,四川成都610081【正文语种】中文【中图分类】P512.2【相关文献】1.扬子板块西北缘晚奥陶-早志留世岩相古地理演化与烃源岩的关系 [J], 张海全;许效松;余谦;阎剑飞;周恳恳;门玉澎2.中上扬子地区早寒武世(纽芬兰世-第二世)岩相古地理 [J], 牟传龙;梁薇;周恳恳;葛祥英;康建威;陈小炜3.中上扬子地区晚奥陶世岩相古地理及其油气地质意义 [J], 牟传龙;葛祥英;许效松;周恳恳;梁薇;王秀平4.中、上扬子地区晚奥陶世—早志留世古地理演化及页岩沉积模式 [J], 孙莎莎;芮昀;董大忠;施振生;拜文华;马超;张磊夫;武瑾;昌燕5.下扬子地区晚奥陶世凯迪期—早志留世鲁丹期岩相古地理及其油气地质意义 [J], 方朝刚; 黄正清; 滕龙; 徐菲菲; 周道容; 殷启春; 邵威; 石刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

晚奥陶世五峰期上扬子海南缘的同生变形构造形成机制

晚奥陶世五峰期上扬子海南缘的同生变形构造形成机制赵明胜;田景春;王约【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2014(60)2【摘要】晚奥陶世上扬子海南缘以黑色碳质页岩为特征的五峰组笔石页岩段中见有由小型褶皱和层间阶梯状断层等构成的同生变形构造,其上下地层均为正常沉积的黑色页岩.同生变形构造开始于凯迪阶末期Dicellograptus complexus,结束于Paraorthograptus pacificus.在空间分布上表现为靠近滇黔桂古陆一侧的上扬子海盆内(古蔺—桐梓—松桃)的变形构造层以小型褶皱为特征;向海一侧(綦江—秀山)则逐渐过渡为以小型阶梯状断层为主,同时伴有小型褶皱,但川南长宁一带的五峰组中未发现有同生变形构造.同生变形构造在滇黔桂古陆向海一侧较近陆一侧发育,其变形强度逐渐增强,且由西向东同生变形构造的发育强度增强,表明扬子海在沿滇黔桂古陆的西侧可能为较平坦的古海底地貌,而东侧具有较陡的斜坡存在.在渝东南秀山,仅同生变形构造层内发育有地震事件成因的火焰状岩脉.另外,在桐梓地区,同生变形构造层的上、下与正常沉积的黑色页岩之间均见有斑脱岩层,因而推测火山喷发可能是导致变形构造形成的主要诱因.在火山事件引起地壳多期震荡的背景下,处于陡坡上的塑性泥(页)岩发生滑动形成同生变形构造.同时,奥陶纪末期是加里东运动的剧烈活动期,导致滇黔桂古陆西侧较为平坦,而东侧较陡的古海底地貌可能与奥陶纪晚期扬子陆块与华夏陆块发生的碰撞相关.【总页数】11页(P299-309)【作者】赵明胜;田景春;王约【作者单位】成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都,610059;成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都,610059;贵州大学资源与环境工程学院,贵阳,550025【正文语种】中文【相关文献】1.晚奥陶世五峰期扬子海盆海平面变化旋回与古水体深度 [J], 何卫红;汪啸风;卜建军2.晚奥陶世五峰期扬子板块沉积模式 [J], 方一亭;边立曾3.上扬子海南缘晚奥陶世赫南特期沉积相特征及海平面变化 [J], 赵明胜;王约4.扬子海盆中部晚奥陶世五峰期海平面变化 [J], 何卫红;汪啸风;卜建军5.渝南-黔北奥陶系五峰组的同生变形构造及其地质意义 [J], 赵明胜;王约;陈洪德;尹海鉴;侯明才因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。