Tipos de lagos abiertos de agua dulce en el Paleógeno: lagos antiguos en el estuario del río Perla y el golfo de Beibu
El Paleógeno de la cuenca de la desembocadura del río Perla incluye la Formación Shenhu, la Formación Wenchang, la Formación Enping y la Formación Zhuhai. La Formación Zhuhai son sedimentos marinos, mientras que la Formación Enping, la Formación Wenchang y la Formación Shenhu son principalmente sedimentos continentales, pero fueron afectadas intermitentemente por el agua de mar en el Paleógeno medio y tardío. La litología de estas formaciones continentales es principalmente un conjunto de areniscas y lutitas, sin que se encuentren carbonatos. Además, según los resultados del análisis de microfósiles de 667 muestras de 20 pozos, los microfósiles calcáreos en estas formaciones son extremadamente raros, a excepción de algunos fragmentos de conchas en algunas muestras. Por lo tanto, solo se seleccionó un pozo SH19-1-3 en la cuenca de la desembocadura del río Pearl, y se realizaron pruebas de isótopos de carbono y oxígeno en fragmentos de concha en 7 muestras de la Formación Shenhu y la Formación Wenchang, y 2 y 3 muestras de la Formación Wenchang. Se analizaron las conchas de gasterópodos en busca de isótopos de carbono y oxígeno.
Los lagos Paleógenos en la cuenca de la desembocadura del río Perla se distribuyen principalmente en las actuales depresiones Zhu 1 y Zhu 3. Con base en una serie de análisis de muestras, se cree que el antiguo lago en ese momento era un lago de agua dulce de agua blanda (ver Tabla 7-2 arriba). Los valores promedio de isótopos de carbono y oxígeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla son negativos (Figura 7-3 y Figura 7-4). Los valores analíticos de todas las muestras de la tabla se encuentran en el tercer cuadrante (Figura 7-). 6). Es un lago abierto de agua dulce. Otra característica de las relaciones de isótopos de carbono y oxígeno en lagos cerrados y abiertos es que en los lagos abiertos, los cambios en la composición de isótopos de carbono y oxígeno de los carbonatos nativos son independientes. Por lo tanto, la relación entre el carbonato primario δ18O y δ13C también se puede utilizar para determinar si un lago está cerrado o abierto. Aunque solo hay 7 muestras en la cuenca de la desembocadura del río Perla, si se colocan en los diagramas de dispersión de δ18O y δ13C, están dispersas y no tienen correlación, lo que indica que la cuenca de la desembocadura del río Perla era un antiguo lago abierto en el Paleógeno (Figura 7- 7).
Solo hay dos muestras de la Formación Wenchang con dispersiones de 87Sr/86Sr de 0,71047 y 0,71053 respectivamente. Como se puede ver en la Figura 7-2, era mayor que la proporción entre agua de mar del Eoceno y agua de mar del Oligoceno en ese momento, y no hay duda de que el lago fue confirmado.
Al analizar la cuenca de la desembocadura del río Perla, un fenómeno peculiar fue que entre las más de 400 muestras de roca perforadas en el pozo 18, solo se encontró una pequeña cantidad de fragmentos de concha en las muestras de roca en el fondo del pozo. Se cree que la Formación Wenchang pertenece a los gasterópodos y algunos pueden pertenecer a Claudibranchia. Sólo hay dos explicaciones para la falta de fósiles de ostrácodos o incluso de fragmentos en un número tan grande de estratos lacustres. Una es que el lago es grande y profundo, y la otra es que el carbonato del lago no está saturado y tiene vida. Según el análisis, la situación en la cuenca de la desembocadura del río Perla pertenece a la segunda explicación, es decir, el antiguo lago paleógeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla era un lago de agua dulce con baja salinidad, baja dureza y bajo valor de pH. El análisis de isótopos de carbono y oxígeno y los resultados del análisis de elementos traza de Sr, Ca y Mg de las conchas en el fondo de la Formación Wenchang mencionada anteriormente prueban que el lago en ese momento era agua dulce y blanda.
Los estratos del Paleógeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla se desarrollan generalmente en el conjunto del Pleistoceno, en el que el contenido del Pleistoceno es absolutamente dominante. Bifidobacterias. Pertenece a la familia acuática Chlorophyta y tiene una forma especial, plana en forma de estrella, fácil de identificar. Dictyophora es un alga de agua dulce con una amplia distribución geográfica. Las asociaciones de algas Pershing son un signo de la existencia de lagos de agua dulce. La cuenca de la desembocadura del río Pearl era un lago de agua dulce en el Paleógeno. El fitoplancton se desarrolló en el lago, especialmente en la Formación Wenchang (Figura 7-25), con un contenido superior al 50%.
Figura 7-25 Mapa completo del fitoplancton Paleógeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla
Como se mencionó anteriormente, el fitoplancton Paleógeno en la cuenca del Golfo de Beibu se caracteriza por los dinoflagelados no marinos. Baisecium de alto contenido. Especialmente en la Formación Liushaggang, el contenido de algas verdes de agua dulce es menor que el de Baiseella, y Puccinia y Vitis son las especies principales (Figura 7-26). Se supone que la combinación de Baiseella y Coccidia* es un signo de lagos de agua dulce de baja salinidad (ver más abajo para más detalles). Los antiguos lagos de la cuenca del golfo de Beibu deberían ser principalmente de agua dulce, pero la salinidad y dureza del agua del lago han aumentado, por lo que deberían ser agua dura. Durante algunos periodos cortos puede llegar a aguas salobres o incluso salobres. La profundidad del agua y la estratificación del antiguo lago son similares a las de la cuenca de la desembocadura del río Pearl.
(2) Tipos y características de lutitas
1. Cuenca de la desembocadura del río Pearl
Como se mencionó anteriormente, la cuenca de la desembocadura del río Pearl era un área de baja salinidad. en el Paleógeno, lagos de agua dulce con baja dureza y bajo valor de pH. Este lago de agua dulce no es demasiado profundo y puede ser un entorno de lago poco profundo. La lutita tiene un alto contenido de arena, varios agujeros de gusano en la lutita, una fuerte estructura de perturbación, anoxia limitada y, a veces, incluso una "fuerte capa de bioturbación".
Figura 7-26 Características de retrodispersión y características de composición del espectro de energía de la materia orgánica en la lutita de la Formación Wenchang (pozo LF13-2-1, 3220 metros)
El antiguo lago en ese momento tenía un cierto grado de lecho, la lutita tiene una estructura en capas y es inestable. Según los datos del polen, los antiguos lagos del Paleógeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla eran lagos tropicales. En comparación con los lagos templados, los lagos tropicales son lagos relativamente estables con pequeñas diferencias de temperatura estacionales y sin remansos estacionales. Los lagos tropicales con menor circulación sólo pueden estratificar sus cuerpos de agua a profundidades más pequeñas.
En las primeras etapas de formación de la cuenca, la actividad volcánica era intensa y los materiales procedentes de las erupciones volcánicas caían al lago. Debido a la influencia de las rocas volcánicas, el valor del pH del lago es bajo, lo que no favorece la conservación de los microfósiles calcáreos, por lo que hay menos fósiles calcáreos en la lutita. Los tipos y características de las lutitas vistas son las siguientes.
(1) Lutolita volcánica
Se trata de una litología especial en la cuenca de la desembocadura del río Perla, distribuida principalmente en la Formación Shenhu. Es de color negro grisáceo. Cuando se observa con un microscopio, no se encuentran estructuras de rayas claras y se encuentran agujeros de gusano biológicos bien definidos. La lutita homogénea a menudo se mezcla con fragmentos de cristal volcánico y fragmentos de vidrio.
(2) Lutolita que contiene materia orgánica dispersa
Aunque la materia orgánica de este tipo de lutolita no se puede observar de forma fija bajo un microscopio electrónico de alta potencia, solo algunas partes ricas En la materia orgánica se encuentran grumos o partículas oscuras dispersas. Las muestras del análisis de retrodispersión de la Formación Wenchang son todas tipos de lutitas con materia orgánica dispersa. El análisis del espectro energético muestra que el contenido de carbono en la parte oscura es obviamente mayor (Figura 7-26). Según el número de partes oscuras, debería ser posible determinar si se trata de una lutita rica en materia orgánica.
(3) Lutolita orgánica en capas
Este tipo de lutolita parece una estructura masiva a simple vista, pero muestra una textura clara bajo un microscopio electrónico retrodispersado. Las láminas oscuras son ricas en materia orgánica y se pueden dividir en láminas continuas y láminas discontinuas. Estos tipos se desarrollan en la Formación Enping, especialmente en la sección carbonífera (Figura 7-27).
Figura 7-27 Características de retrodispersión de la materia orgánica en la lutita de la Formación Enping (HZ23-2-1, pozo de 4206 m)
2. Las características generales de la lutita del Paleógeno en la cuenca del golfo de Beibu son similares a las de la cuenca de la desembocadura del río Perla, pero también hay diferencias, como se muestra en: ① Aparecen rocas carbonatadas delgadas en la combinación de roca fuente ② Aunque el contenido promedio de CaCO3; no es alto, el contenido de muestra de las capas individuales es relativamente alto ③ Algunas muestras contienen microfósiles calcáreos como ostrácodos, fitoplancton y carófitos. ④ Contiene dinoflagelados no marinos representados por Baiseella (Figura 7-28). Se considera que Baisema es fitoplancton que vive en agua con cierta salinidad.
En la Formación Liushaggang de la Cuenca del Golfo de Beibu, también se puede ver lutita limosa con rayas de color rojo grisáceo similar a la Cuenca de la Bahía de Bohai. Observado a simple vista, hay pocos cambios en la litología entre unidades rítmicas, lo que se refleja principalmente en la sustitución de colores. El espesor de cada capa rítmica de este tipo de litofacies es generalmente de 3 a 8 cm, lo que debería pertenecer a un ritmo sedimentario a nivel de centímetros. De manera similar, también se pueden ver pequeñas estructuras de criptas biológicas en la capa rítmica, pero no son tan claras como las de la cuenca de la bahía de Bohai. Al microscopio de sección fina se observó que se trataba de flóculos filamentosos, esféricos, macizos o algodonosos de color rojo.
Figura 7-28 Mapa completo del fitoplancton del Paleógeno en la cuenca del golfo de Beibu
La lutita limosa de estructura horizontal es la lutita más común en el Paleógeno de la cuenca de la desembocadura del río Perla y la cuenca del golfo de Beibu . tipo. La observación fluida del núcleo muestra que es similar a la estructura sedimentaria de la lutita limosa de grano horizontal del Paleógeno en la cuenca de la Bahía de Bohai. Las unidades en capas son limolita gris y lutita gris, las cuales pueden tener un espesor de varios milímetros a varios centímetros. En este tipo de lutitas se desarrollan estructuras de bioturbación, y existen muchos tipos: hay estructuras de relleno y agujeros de gusano biológicos en el revestimiento, de distribución casi vertical, y agujeros de gusano verticales con huellas de escape en forma de embudo. Parte del núcleo fue suficientemente perturbado por organismos, destruyendo la estructura del lecho sedimentario original y formando una "capa fuertemente bioturbada".
Bajo un polarizador de película delgada, el límite entre las dos capas es claro o similar a un microondas, y los tamaños de las partículas son obviamente diferentes. Para la cuenca de la desembocadura del río Perla, en muestras con alto contenido de lodo, no se encontró cemento carbonatado bajo el microscopio, solo se encontró cemento silíceo. Sin embargo, algunas muestras de la cuenca del Golfo de Beibu muestran arenisca clástica interna, arenisca o arenisca y lutita calcárea intercaladas con grava de lodo, lo que muestra la diferencia en la composición mineral de carbonato entre las dos.
La observación de alta resolución bajo un microscopio electrónico retrodispersado también muestra que la estructura de la franja es clara (Figura 7-29), especialmente cuando se amplía más, se encuentra una gran cantidad de materia orgánica filamentosa y escamosa en la fina. -capa granulada (Figura 7-29B, c), esta también puede ser la razón principal por la cual este tipo de roca puede generar hidrocarburos.
El análisis del espectro de energía de partículas minerales muestra que se encuentra calcita en algunas muestras de la cuenca del golfo de Beibu, pero no se encuentran minerales de carbonato como la calcita en la lutita de la cuenca de la desembocadura del río Perla. Además, se encontraron ostrácodos, moluscos, carófitos, espinas y escamas de pescado en algunas muestras de la cuenca del golfo de Beibu, mientras que no se encontraron microfósiles calcáreos en núcleos, secciones delgadas y microscopía electrónica retrodispersada de dichas litologías en la desembocadura del río Perla. Cuenca.
Figura 7-29 Imagen de microscopio electrónico retrodispersada de lutitas limosas con textura horizontal
El análisis del contenido de CaCO3 de las lutitas en las dos cuencas muestra que su contenido es generalmente bajo, Golfo de Beibu El La cuenca es ligeramente más alta que la cuenca de la desembocadura del río Perla (Tabla 7-4). Entre ellos, el promedio de la cuenca de la desembocadura del río Perla es del 3,45%, siendo el más alto el 5,1%, el promedio de la Formación Shenhu es el 3,45%, la Formación Wenchang es el 2,8% y la Formación Enping es el 4,3%. El promedio en la Cuenca del Golfo de Beibu es del 4,2% y las muestras de intervalos individuales pueden alcanzar entre el 15% y el 20%. El promedio en la Formación Weizhou es del 9,3% y el promedio en la Formación Liushaggang es del 3,2%.
Tabla 7-4 Resultados del análisis del contenido de CaCO3 en lutitas del Paleógeno en la cuenca de la desembocadura del río Perla y la cuenca del golfo de Beibu