地质科学  2016, Vol. 51 Issue (4): 1277-1309   PDF    
苏北盆地东台坳陷古近系碎屑岩物源分析*

王军1,2, 王清晨3, 许长海1, 徐旭辉2, 周祖翼1     
( 1. 同济大学海洋地质国家重点实验室 上海 200092; 2. 中国石化石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所 江苏无锡 214126; 3. 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100029 )
王 军, 男, 1985年1月生, 博士, 构造地质学专业。wjjugg@163.com
2016-04-06 收稿, 2016-08-20 改回。
基金项目: 中国石化科技开发部项目“苏北古近纪阜期盆地发育特征与演化研究”(编号:P14073)资助
摘要: 苏北盆地东台坳陷砂岩统计结果表明, 碎屑岩岩屑以火成岩和变质岩岩屑为主, 早期(泰州组)以火成岩岩屑为主, 晚期(古新统)以变质岩岩屑为主。Dickinson三角投图表明, 物源区的大地构造背景属于再旋回造山带。东台坳陷重矿物纵向上变化特征指示古近纪三垛组沉积时期, 物源区隆升强烈, 剥蚀加速, 导致不稳定重矿物显著增加。物源区对比结果揭示出张八岭隆起带是东台坳陷碎屑岩的主要物源区, 其抬升过程对苏北盆地古近系的沉降活动具有强烈的控制作用。
关键词: 砂岩组分      重矿物      物源分析      苏北盆地      东台坳陷     

中图分类号:P534.6, P539.1    doi: 10.12017/dzkx.2016.059

苏北盆地位于江苏省北部, 面积约为35 000 km2, 苏北盆地为苏北—南黄海中、新生代陆相沉积盆地的陆上部分, 西北邻郯庐断裂及鲁苏隆起, 南接苏南隆起, 东至黄海海岸。盆地内部以建湖隆起为界, 南部为东台坳陷, 北部为盐阜坳陷, 整体呈一隆两坳的格局(图 1)。

图1 苏北盆地东台坳陷砂岩取样钻井位置 Fig.1 A map showing localities of sample and wells in Dongtai depression of the Subei Basin

经过多年的油气勘探, 苏北盆地已成为我国重要的能源基地。新生界优质烃源岩主要来自古新统阜宁组二段和四段, 其邻层砂岩层是优质的储层, 对致密油勘探尤其意义重大。但是对于这些砂岩地层尤其是古新统砂岩的源区一直存在争议(邱旭明等, 2006徐田武等, 2009周健等, 2010)。盆地内的低凸起对物源的贡献如何?砂岩所反映的沉积构造环境是什么样的?这些问题的回答不仅关系到苏北盆地演化的构造背景, 也对该地区新生界的油气勘探有着重要意义。

成功的物源分析, 可以了解物源区的方位, 母岩的组成特征、物源区的构造属性以及沉积盆地形成时的大地构造背景。通过碎屑岩骨架组分的纵向分析, 可以了解源区的剥蚀速率、构造演化以及物源区对盆地沉降的控制。本文将对东台坳陷的陆源碎屑岩进行物源分析, 藉以揭示苏北盆地演化的构造背景。

1 砂岩组分的纵向变化 1.1 取样范围及工作方法

为了探讨和对比不同地区砂岩组分的变化及其影响因素, 我们在东台坳陷内的金湖凹陷、高邮凹陷、溱潼凹陷共取样24块, 均为井下样品, 其位置见 图 1。颗粒统计方法采用Dickinson and Suczek(1979)的方法, 每个薄片至少数400个颗粒。大多数情况下, 计数颗粒用的网格间距都大于颗粒的粒径, 以保证每个颗粒不被数两次。岩屑中粒径>0.062 5 mm的所有晶粒都被算作单晶矿物。这种统计方法最大限度地降低了由砂岩粒度不同而引起的成分变化(Ingersoll et al., 1984)。

在碳酸盐岩碎屑的归属上一直存在争议, Dickinson and Suczek(1979)将其排除在碎屑模型之外, 原因是:1)在搬运过程中难以保持; 2)易受成岩作用影响; 3)易与内源碳酸盐岩颗粒混淆。本文中, 薄片下的碳酸盐岩具有明显的成岩作用早期的钙质胶结特点(图 2), 因此未将其作为岩屑纳入统计, 并将砂岩的碎屑组分分为3个大类8个亚类(表 1)。

图2 苏北盆地反映成岩作用早期的钙质胶结图 a.X59井, 三垛组钙质胶结20(+);b.X139井, 阜三段, 钙质胶结20(+) Fig.2 Calcite cementation during early stage of diagenesis

表 1 砂岩碎屑组分的分类方案(据Graham et al., 1993修改) Table 1 Classification of sandstone's detrital components (modified after Graham et al., 1993)
1.2 砂岩组分的成分统计

按照Dickinson and Suczek(1979)设计的砂岩组分统计方法, 将石英分为单晶石英和多晶石英, 将长石分为钾长石和斜长石, 岩屑分为火成岩岩屑、变质岩岩屑和沉积岩岩屑(表 1), 详细的砂岩统计数据见 表 2

表 2 苏北盆地东台坳陷砂岩碎屑组分统计结果 Table 2 The statistic result of sandstones' detrital composition in Dongtai depression of the Subei Basin
1.3 砂岩组分的变化

(1) 金湖剖面

金湖凹陷共取样8块, 取样层位从上白垩统泰州组—始新世三垛组, 由于受到钻井样品的限制, 缺失戴南组的样品。可以看出晚白垩世—古近系, 金湖凹陷砂岩组分变化主要体现在岩屑成分的显著变化:泰州组时期, 岩屑成分主要以火成岩为主, 其含量为88.51%~98.13%(平均值为93.86%), 而阜宁组—三垛组砂岩岩屑主要以变质岩为主, 其含量为32.56%~59.76%(平均值为41.77%)(图 3)。

图3 金湖凹陷砂岩组分含量纵向变化图(星号表示数据来源于同一钻井的不同层位) Fig.3 Longitudinal changes of sandstones' compositions in Jinhu sag

(2) 高邮凹陷

高邮凹陷共取样11块, 取样层位从上白垩统泰州组—始新世三垛组, 由于受到钻井样品的限制, 缺失戴南组的样品。古新统阜宁组一段—阜宁组三段, 长石含量整体降低, 由阜一段的25.63%降低到阜三段的14.03%, 而岩屑含量增高, 由阜一段的18.30%增加到阜三段的37.93%。晚白垩世—古近系, 砂岩组分岩屑类型的变化与金湖凹陷类似:泰州组时期岩屑成分主要以火成岩为主, 其含量为89.71%~94.00%(平均为92.11%), 而阜宁组—三垛组砂岩岩屑主要以变质岩为主, 其含量为7.14%~56.25%(平均为29.86%)(图 4)。

图4 高邮凹陷砂岩组分含量纵向变化图(星号表示数据来源于同一钻井的不同层位) Fig.4 Longitudinal changes of sandstones' compositions in Gaoyou sag

从全区上来看, 砂岩组分的岩屑类型变化规律依然明显。苏北盆地东台坳陷泰州组时期岩屑成分主要以火成岩为主, 其含量为74.29%~98.13%(平均为87.49%), 而阜宁组—三垛组砂岩岩屑主要以变质岩为主, 其含量为7.14%~59.76%(平均为34.44%)(图 5)。

图5 苏北盆地东台坳陷砂岩组分含量纵向变化图 Fig.5 Longitudinal changes of sandstones' compositions in Dongtai depression
1.4 物源及其构造属性分析

影响沉积盆地内沉积的矿物成分的因素很多, 如物源、气候、风化作用的方式以及沉积物在向盆地内搬运过程中所经历的水动力作用等。其中, 物源区源岩的类型对其控制作用是十分重要的。因此, 碎屑沉积物的骨架矿物成分, 尤其是砂岩的骨架矿物成分对物源区的性质和构造环境有着敏感的反映(Dickinson, 1988)。Dickinson and Suczek(1979)曾分析了世界上近百个大地构造性质已知地区的砂岩组成特点, 把砂岩碎屑组分作了较细致的划分与定量统计, 然后以端元组分为依据编绘出三角形图解, 作为判断物源区构造性质的模式图。

在Qt-F-L图(图 6a), 24个投影点, 有23个砂岩点都落入再旋回造山带区。反映物源区的构造背景属于再旋回造山带。

图6 Qt-F-L图(a)和Qp-Lv-Lm图(b) Fig.6 Qt-F-L(a)and Qp-Lv-Lm(b)triangular diagrams of sandstone in the Dongtai depression

Qp-Lv-Lm图(图 6b)指示了岩屑种类自下而上发生了明显变化, 从上白垩统泰州组火成岩岩屑为主, 变为古新统阜宁组变质岩岩屑占优势。

2 重矿物纵向变化

相对密度大于2.86的矿物称为重矿物, 它们在碎屑岩中含量很少, 一般不超过1%。重矿物的稳定性和在地层中的分布不仅受物源区母岩性质和搬运水动力的影响而且受沉积后表生成岩作用和深埋成岩作用的影响。Morton and Hallsworth(1999)根据重矿物在酸性风化环境和深埋藏环境下的稳定性, 结合Pettijioho(1941)的研究结果, 对重矿物的稳定性做了详细的对比和排序(表 3), 给出了利用重矿物成分和稳定性反演盆地周缘造山带隆升历史, 进而分析造山带与盆地构造关系的度量标尺。

表 3 重矿物的稳定性比较 (稳定性由上向下逐渐降低) Table 3 Stability comparison of heavy minerals(The stability decreased gradually from top to bottom)

苏北盆地紧邻滨海隆起、鲁苏隆起和苏南隆起。苏北盆地重矿物类型、含量和组合在剖面上的变化, 不仅反映物源区的变化, 而且也反映了不同阶段母岩风化剥蚀所经历的物理化学条件。后者主要与岩石的搬运距离、所经历的水动力条件以及氧化—还原环境和埋藏环境有关。这些信息间接的反映了盆地沉降与山脉隆升的耦合关系。

研究区共鉴定出重矿物20多种, 包括锆石、磷灰石、锐铁矿、金红石、重晶石、板钛矿、黄铁矿、榍石、石榴子石石、辉石、角闪石、绿帘石、电气石、白钛石、钛铁矿、赤褐铁矿、磁铁矿、方解石、独居石等。根据重矿物的稳定性, 结合本区实际情况将重矿物分为3类:1)稳定重矿物组合, 包括TiO2矿物、锆石、电气石。2)较稳定矿物组合, 包括石榴子石和磷灰石。3)不稳定矿物组合, 主要是绿帘石、辉石和角闪石。此外, 本地区还见有磁铁矿、褐铁矿和重晶石等, 虽然其源区属性难以甄别, 但因含量较高, 或单独列出, 或列入其他矿物(见 表 4表 7)。

表 4 金湖凹陷剖面碎屑重矿物组分统计结果(体积百分比%) Table 4 The statistic result of heavy mineral contents/% in Jinhu sag

表 5 高邮凹陷剖面碎屑重矿物组分统计结果(体积百分比%) Table 5 The statistic result of heavy mineral contents/% in Gaoyou sag

表 6 溱潼凹陷剖面碎屑重矿物组分统计结果(体积百分比%) Table 6 The statistic result of heavy mineral contents in/% Qintong sag

表 7 海安凹陷剖面碎屑重矿物组分统计结果(体积百分比%) Table 7 The statistic result of heavy mineral contents/% in Haian sag
2.1 样品的采集和处理

本次研究的重矿物全部来自于钻井, 根据钻井的分布特征, 选取苏北盆地金湖凹陷、高邮凹陷、溱潼凹陷、海安凹陷的4条剖面的晚白垩世—新生界地层剖面进行研究(图 7)。

图7 苏北盆地晚白垩世—新生界地层重矿物采样位置 Fig.7 A map showing localities of sample sections in the Subei Basin

本次分析的重矿物数据来源于中国石化集团公司华东石油局的岩心样品。其室内分析步骤为:1)首先经无污染粉碎至10目, 利用标准干筛筛选40~80目, 粒度约为0.45~018 mm(近乎大于砂岩分析样品的最小平均粒度), 以保证分离出的重矿物为碎屑成因颗粒。2)通过重液、精淘分离和电磁分离出电磁、无磁和强磁3部分重矿物。3)通过双目镜鉴定分离出不同的重矿物。

2.2 金湖剖面的重矿物纵向变化特征

金湖剖面新生界地层钻井较为齐全。本次研究共取282个重矿物样品, 取样层位从上白垩统一直到新近系盐城组(图 8)。碎屑重矿物统计结果见 表 4表 7

图8 苏北盆地金湖凹陷重矿物纵向变化特征 Fig.8 Longitudinal changes of heavy mineral contents in Jinhu sag

金湖凹陷总计统计重矿物282件, 根据剖面纵向上沉积物特征和重矿物组合的差异, 金湖凹陷古近纪构造活动性分为两个阶段。

(1) 古新统—始新统戴南组, 稳定重矿物含量高, 其中, 锆石含量为0%~30.26%(平均为8.60%), 电气石含量为1.02%~23.71%(平均为6.08%), 氧化钛矿物含量为0%~43.07%(平均为9.13%), 较稳定矿物石榴子石含量为3.43%~88.37%(平均为48.02%); 不稳定重矿物含量低, 其中绿帘石含量为0%~15.78%(平均为0.72%), 辉石和角闪石的含量为0%~13.11%(平均为0.17%)。

(2) 古新统三垛组—新近系盐城组, 不稳定重矿物绿帘石的含量明显增高, 含量为0%~36.49%(平均为9.61%), 辉石和角闪石的含量为0%~10.63%(平均为0.35%), 稳定重矿物含量全面减少, 其中锆石含量为0%~12.07%(平均为5.15%), 电气石含量为0%~16.95%(平均为3.61%), 氧化钛矿物含量为0%~13.62%(平均为5.07%), 较稳定矿物石榴子石含量降幅最高, 其含量为4.98%~73.86%(平均为35.06%)。稳定重矿物含量的减少, 以及不稳定重矿物绿帘石含量的明显增高指示该地层沉积时, 物源区的隆升幅度较大, 剥蚀和沉积速率高, 而沉积物所经历的风化作用很小(图 9)。

图9 金湖凹陷重矿物含量变化对比图 Fig.9 Comparison of heavy mineral contents in Jinhu sag
2.3 高邮凹陷

高邮凹陷总计统计重矿物153件, 根据剖面纵向上沉积物特征和重矿物组合的差异(图 10), 高邮凹陷古近纪构造活动性分为两个阶段。

图10 苏北盆地高邮凹陷重矿物纵向变化特征 Fig.10 Longitudinal changes of heavy mineral contents in Gaoyou sag

(1) 古新统—始新统戴南组, 稳定重矿物含量高, 不稳定重矿物含量低, 其中稳定重矿物中, 锆石含量为0.28%~39.14%(平均为8.62%), 电气石含量为0.66%~17.03%(平均为5.62%), 氧化钛矿物含量为0%~44.38%(平均8.64%), 较稳定重矿物石榴子石含量较高, 为3.43%~83.68%(平均为52.56%), 不稳地重矿物的含量较低, 其中绿帘石为0%~16.23%(平均为0.50%), 辉石和角闪石含量为0%~47.79%(平均为1.46%)(图 11)。

图11 高邮凹陷重矿物含量变化对比图 Fig.11 Comparison of heavy mineral contents in Gaoyou sag

(2) 始新统三垛组—新近系盐城组, 不稳定重矿物含量明显增加, 其中绿帘石含量0%~60.93%(平均为20.25%), 辉石和角闪石的含量为0%~49.48%(平均为6.38%); 稳定重矿物含量全面降低, 锆石含量为0%~15.53%(平均为3.98%), 电气石含量为0.27%~15.00%(平均为3.22%), 氧化钛矿物含量为0%~19.52%(平均为4.51%), 较稳定矿物石榴子石含量降低明显, 为3.98%~89.22%(平均为29.14%), 第二阶段稳定重矿物含量的减少, 以及不稳定重矿物的明显增加, 尤其是绿帘石含量的普遍升高, 说明该层沉积时, 物源区的隆升幅度较大, 剥蚀和沉积速率均达到高峰, 而沉积物所经历的风化作用很小(图 11)。

2.4 溱潼凹陷

溱潼凹陷总计统计重矿物56件, 根据剖面纵向上沉积物特征和重矿物组合的差异(图 12), 高邮凹陷古近纪构造活动性分为两个阶段。

图12 苏北盆地溱潼凹陷重矿物纵向变化特征 Fig.12 Longitudinal changes of heavy mineral contents in Qintong sag

(1) 古新统—始新统三垛组一段, 稳定重矿物含量高, 不稳定重矿物含量低。其中稳定重矿物锆石含量为0.85%~25.59%(平均为5.88%), 电气石含量为0%~16.45%(平均为5.51%), 氧化钛矿物含量为0%~45.43%(平均为11.75%), 较稳定矿物石榴子石含量较高, 为12.53%~83.37%(平均为43.51%), 不稳地重矿物的含量较低, 其中绿帘石为0%~28.04%(平均为1.30%), 辉石和角闪石含量为0%~4.47%(平均为0.19%)(图 13)。

图13 溱潼凹陷重矿物含量变化对比图 Fig.13 Comparison of heavy mineral contents in Qintong sag

(2) 始新统三垛组二段—新近系盐城组, 不稳定重矿物含量明显增加, 其中绿帘石含量为8.60%~42.39%(平均为25.89%), 辉石和角闪石的含量为0.18%~10.71%(平均为2.17%); 稳定重矿物含量全面降低, 锆石含量为3.31%~8.57%(平均为5.77%), 电气石含量为0.28%~5.97%(平均为4.06%), 氧化钛矿物含量为2.23%~20.56%(平均为12.38%), 较稳定矿物石榴子石含量有一个明显的线性降低的趋势, 其含量变化为10.62%~25.96%(平均为15.27%), 第二阶段稳定重矿物含量的减少, 以及不稳定重矿物的明显增加, 尤其是绿帘石含量的普遍升高, 说明该层沉积时, 物源区的隆升幅度较大, 剥蚀和沉积速率均达到高峰, 而沉积物所经历的风化作用很小(图 13)。

2.5 海安凹陷

海安凹陷总计统计重矿物77件, 根据剖面纵向上沉积物特征和重矿物组合的差异(图 14), 高邮凹陷古近纪构造活动性分为两个阶段。

图14 苏北盆地海安凹陷重矿物纵向变化特征 Fig.14 Longitudinal changes of heavy mineral contents in Haian sag

(1) 古近系古新统—始新统, 稳定重矿物含量高, 不稳定重矿物含量低。其中稳定重矿物锆石含量为0%~37.62%(平均为11.54%), 电气石含量为1.86%~37.22%(平均为8.41%), 氧化钛矿物含量为0%~60.08%(平均为20.14%), 较稳定矿物石榴子石含量较高, 为0.81%~60.34%(平均为29.04%), 不稳地重矿物的含量较低, 其中绿帘石为0%~11.52%(平均为0.91%), 辉石和角闪石含量0%~7.27%(平均为0.60%)(图 15)。

图15 海安凹陷重矿物含量变化对比图 Fig.15 Comparison of heavy mineral contents in Haian sag

(2) 新近系盐城组, 不稳定重矿物含量明显增加, 其中绿帘石含量为0.49%~87.79%(平均为33.88%), 辉石和角闪石的含量为0%~8.72%(平均为1.20%); 稳定重矿物含量全面降低, 锆石含量为2.52%~13.27%(平均为6.74%), 电气石含量0.73%~5.76%(平均为2.32%), 氧化钛矿物含量为3.37%~15.51%(平均为8.23%), 较稳定矿物石榴子石含量微弱降低, 其含量变化为5.15%~66.27%(平均为23.99%), 第二阶段稳定重矿物含量的减少, 以及不稳定重矿物的明显增加, 尤其是绿帘石含量的普遍升高, 说明该层沉积时, 物源区的隆升幅度较大, 剥蚀和沉积速率均达到高峰, 而沉积物所经历的风化作用很小。

重矿物含量的纵向变化揭示了物源区的快速抬升过程。从时间的纵向序列来看, 始新世三垛组沉积之前, 苏北盆地东台坳陷以稳定重矿物组合和较稳定重矿物石榴子石为主, 不稳定重矿物含量较低, 反映古新世和始新世戴南组沉积时期, 物源区与盆地的高差基本保持不变, 构造活动比较微弱, 整体表现为一个较平静的构造活动特征。

始新世三垛组沉积时期, 不稳定重矿物开始出现, 主要体现在绿帘石的含量逐渐升高, 揭示出此时源区与盆地的高差逐渐加大, 构造活动性强烈, 源区隆升幅度和剥蚀—沉积速率均加大, 而沉积物所经历的风化作用很小。

3 物源区对比

苏北盆地古新统的沉积相带展布特征显示, 张八岭隆起带是东台坳陷古新统碎屑岩的主要源区之一(图 16)。

图16 苏北—南黄海盆地阜宁组沉积期沉积体系展布图 Fig.16 Distribution of sedimentary system of Funing Formation in Subei-South Yellow Sea Basin

张八岭地区主体地层由中、上元古界张八岭群变质岩系(主体为绿片岩相)组成, 是一个三叠纪碰撞带的变质岩。古生界砂岩、灰岩以及侏罗系火成岩出露于张八岭群东南部, 北部和西部出露有白垩系红层以及白垩纪花岗岩(图 17)。

图17 张八岭地区地质图(引自Lin et al., 2005) Fig.17 Geological map of the Zhangbaling area(after Lin et al., 2005)

Lin et al.(2005)认为上部指向北的低角度韧性剪切带导致了张八岭群的隆升, 40 Ar-39 Ar 年代学数据表明这一事件发生于245~212 Ma(张树业等1989李曙光等, 1993陈宣华, 2000)。

从张八岭地区的构造剖面图可以看出(图 18), 侏罗系火山岩覆盖在张八岭变质岩之上, 这与前述中砂岩组分纵向变化特征反映的物源区上部火成岩下部变质岩叠置关系是相符合的。同时, 张八岭地区的岩性组合即张八岭石英片岩、侏罗系火成岩、白垩纪花岗岩、安山岩均在苏北盆地碎屑岩岩屑中出现(图 19)。

图18 张八岭地区构造剖面图(引自Lin et al., 2005) Fig.18 Cross-sections throughout the Zhangbaling area showing the bulk geometry and polyphase deformation(after Lin et al., 2005)

图19 苏北盆地东台坳陷碎屑岩岩屑 a. X2井泰州组火成岩岩屑20(+); b. X69井阜一段石英片岩岩屑, 20(+) Fig.19 Microscope photographs of the clastic lithic in the Dongtai depression

把张八岭隆起带的地质特征与源区沉积物组分变化特征进行对比(表 8), 可以发现:砂岩统计结果表明, 苏北盆地东台坳陷古新统碎屑岩岩屑以火成岩和变质岩岩屑为主, 少见沉积岩岩屑, 而苏北盆地内部低凸起以及分割盆地的建湖隆起上白垩统—新生界以沉积岩为主, 局部有岩浆岩侵入, 但无变质岩。这一结果说明盆地内部的低凸起以及分割盆地的建湖隆起不是物源区。Dickinson and Suczek(1979)砂岩组分投影表明物源区的构造属性是再旋回造山带, 这也表明物源区应该是盆地周缘的主要隆起带上, 而不应该在盆地内部。

表 8 源区与盆地沉积特征对比 Table 8 Comparison of sedimentary characteristics between provenance and basin

张八岭隆起带出露了中生代碰撞造山带杂岩, 构造属性上完全符合再旋回造山带特征。物源区对比显示, 张八岭隆起带在晚白垩世具备上部火成岩下部变质岩的叠置序列, 其构造叠覆关系与东台坳陷碎屑岩的组分变化规律所反映的源区特征是一致的。同时张八岭地区的岩性组合均在东台坳陷砂岩岩屑中普遍出现, 具有很好的对应关系。这一结果表明张八岭隆起带不仅是东台坳陷古新统的主要物源区, 其对始新统砂岩的影响也是较大的。

4 结 论

(1) 砂岩组分分析表明, 苏北盆地东台坳陷古新统碎屑岩的物源区具再旋回造山带属性。

(2) 物源分析表明, 东台坳陷碎屑岩的主要物源区位于今张八岭地区。盆地碎屑岩砂岩组分由火成岩到变质岩的垂向变化反映了源区的揭顶过程, 这与张八岭隆起区侏罗系火成岩覆盖在三叠纪变质岩之上的上下叠置关系相符。

(3) 东台坳陷古近系重矿物垂向变化指示了, 三垛组沉积时期物源区构造抬升加速, 变质岩成为源区的主要岩性。

致谢   盆地资料调研和岩心取样过程中得到了无锡石油地质研究所朱建辉、彭金宁、武英利、邱岐、王东燕的支持和帮助, 碎屑岩薄片分析中得到了张欣国高工的指导, 在此表示衷心的感谢!

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Provenance analysis of Paleogene sandstone in Dongtai depression of the Subei Basin

Wang Jun1,2, Wang Qingchen3, Xu Changhai1, Xu Xuhui2, Zhou Zhuyi1     
( 1. State Key Laboratory of Marine Geology, Tongji University, Shanghai 200092; 2. Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, SINOPEC, Wuxi, Jiangsu 214126; 3. Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029 )
Abstract: Study of sandstones from Dongtai depression of the Subei Basin shows a systematic change. The fragments from the Taizhou Formation is dominated by igneous rock while those from the Funning Formation by metamorphic rocks. The vertical variation in heavy mineral contents shows a trend that the unstable minerals like amphibole and pyroxene increase volumetrically from the Sanduo Formation. This might indicate that the source area was uplifted and denudation was accelerated. Comprehensive analysis between source areas with Dongtai depression reveals that the Zhangbaling metamorphic belt is the major provenance of the Dongtai depression, and that its Paleogene uplift has controlled the subsidence in the Subei Basin.
Key words: Composition of sandstone     Heavy mineral     Provenance analysis     Subei Basin     Dongtai depression