《Journal of African Earth Sciences》：Reconstructing an Estuarine Environment: Insights from Granulometric, Petrographic and Geochemical Analyses of the Imiegba Sedimentary Sequences.
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本研究通过整合颗粒度、薄片和地球化学数据，解决了尼日利亚Anambra盆地Imiegba地区沉积相与古环境解释的分歧。采集25个样本进行筛分和薄片分析，划分出5种沉积相组合，揭示该区为波控、潮控及河流共同作用的河口沉积体系。
作者：Emmanuel Omoh、Habibah Jamil、Norasiah Sulaiman、Salufu Obomheile Samuel
马来西亚国立大学科学与技术学院地球科学与环境系
摘要
本研究整合了岩石样本的粒度分析、岩石学特征和地球化学数据，以解决沉积相和古环境解释中的差异。研究以尼日利亚南部的Imiegba地区的沉积序列为例。以往对该沉积物的研究主要采用孢粉学和野外测绘方法来推断岩相和沉积环境，但这些方法得出的结果存在分歧，从而引发了关于该沉积物真实岩相和环境的疑问。因此，本研究的目的是确定其真实的岩相和沉积环境。
所选砂岩样本的平均粒径在0.22至1.76毫米之间，属于中等到粗粒砂岩。砂粒的分选程度不一，标准差范围分别为0.69至1.73。砂粒呈正偏态（0.33至0.56）、正偏态（0.04至0.07）和负偏态（-0.12至-0.30）。研究发现的岩相包括细至中粒的硬化石英砂岩（fmiQA）、中等到粗粒的粗粒砂岩（McAA）、逐渐变粗的含铁石英砂岩（cfQA）、粗粒层状石英砂岩（clQA）、层状粉砂岩（lSs）、层状有机粉砂岩（loSs）、生物扰动的泥岩（bm）以及层状泥岩（lM）。这些岩相被归类为5个Imiegba岩相组合（IFA），包括河口三角洲相、中央潟湖/沼泽相、潮道/点沙坝相、海滩沙坝/屏障岛相和滨岸相。这些岩相表明该地区属于河口沉积环境。本研究采用的综合方法有助于消除岩相解释和沉积环境建模中的分歧。
引言
评估硅质碎屑沉积岩的岩相特征和沉积环境对于每个盆地分析都至关重要。此类评估能够提供有关沉积物搬运历史和岩相组合的信息，这些信息对于将沉积环境归类到相应的地层单元或地层中至关重要（Gideon & Fatoye, 2014; Ilevbare & Omodolor, 2020; Makoowitz, Lander & Millikan, 2016; Sallam & Ruban, 2021; Sallam & Wanas, 2019; Wei et al., 2021; Zaid, 2012; Zaid, 2013）。盆地分析在石油和天然气勘探中具有重要意义，因为它有助于识别具有高商业价值碳氢化合物资源的潜在区域，是碳氢化合物勘探和储层特征描述的重要工具。
研究区域位于Anambra盆地。尼日利亚南部的Imiegba地区暴露出该盆地的广泛硅质碎屑地层（图1），坐标范围为7° 10' - 7° 13' N和6° 25' - 6° 30' E。尽管该沉积序列已经暴露出来，但只有少数研究人员对其进行了研究。Adebayo、Olaburaimo和Madukwe（2015）首次对12个样本进行了孢粉学和层序地层学分析，将其归类为边缘海相沉积物，属于Anambra盆地的Nkporo组。然而，Jayeola等人（2016）根据孢粉形态和有孔虫含量提出该沉积物属于大陆向海洋环境的沉积，并认为其属于Mamu组的一部分。Ejeh（2016）对该沉积序列进行了地质测绘，以推断其岩相和沉积环境，将其分类为潮坪/潟湖中的页岩和粉砂岩互层、煤沼泽/沼泽相以及异质岩潮相组合。Igbinigie、Ogbamikhumi和Komlan-dodoh（2017）对该地区的潜在源岩进行了孢粉学评估，通过五个样本确定了沉积物的年龄和沉积环境，并将其年代定为坎帕诺-马斯特里赫特期。尽管先前研究方法存在差异，但仍然存在关于该沉积物真实岩相和环境的疑问。
由于先前研究者对岩相和沉积环境解释存在分歧，该研究区域成为解决这些问题的理想案例。该研究区域属于尼日利亚内陆盆地Anambra盆地的坎帕诺-马斯特里赫特期沉积物，该地区曾是碳氢化合物勘探的重点。迄今为止，跨国公司和本土石油公司主要关注尼日尔三角洲盆地。由于分析该盆地沉积环境的复杂性，在该盆地进行石油和天然气勘探较为困难。尽管在Anambra盆地东南部已经进行了大量的源岩评估工作（Akande et al., 2011; Okeke et al., 2014; Salufu and Ogunkunle, 2015; Salufu and Iyoha, 2019），但在该盆地这一分支区域的盆地分析方面仍缺乏相关研究，这些研究对于识别油气聚集的主要位置、了解盆地的沉降历史以及解读沉积记录的技术至关重要。因此，本研究结合了详细的野外测绘数据、岩石学分析、筛分分析和地球化学数据，以综合解决岩相和古环境解释问题，从而更好地理解Anambra盆地的碳氢化合物勘探潜力。
材料与方法
对研究区域的沉积物进行了地质野外测绘，并从露头顶部到底部垂直方向采集了25个代表性样本。此外，还对这些砂岩样本进行了筛分分析以确定颗粒大小分布，并在马来西亚国立大学的沉积学和岩石学实验室制备了岩芯薄片用于岩石学分析。
筛分分析用于……
结果
野外观察到的硅质碎屑岩的特征在“野外描述与观察”（3.1节）和图2至图3中进行了展示。岩石学和地球化学分析的结果分别系统地展示在图4a、图4b和表1.0中。筛分分析的结果包含在补充文件中，其中提供了砂岩颗粒大小分布的累积重量表和概率曲线。
该地区砂岩的分类
根据砂岩样本中的石英、长石和岩石碎片的组成（图4a、图4b、图4c和表4），将其分类为石英砂岩、粗粒砂岩、亚岩石砂岩和石英杂砂岩（图5）。这一分类结果与野外测绘期间的观察结果一致（见“野外描述与观察”（3.1节），同时也与相关图表结果相符。
研究发现
本研究成功识别并分类了Imiegba沉积序列中的14种不同岩相，包括细至中粒的硬化石英砂岩（fmiQA）、中等到粗粒的粗粒砂岩（mcAA）、中等硬度的亚岩石砂岩（miSl）、逐渐变粗的粗粒砂岩（cAA）、逐渐变粗的含铁石英砂岩（cfQA）、粗粒层状石英砂岩（clQA）、层状粉砂岩（lSs）、层状有机粉砂岩（loSs）以及生物扰动的泥岩（bm）等。
结论
Imiegba地区的沉积地层由波浪作用、潮汐作用和河流作用共同形成的沉积物组成。波浪作用主导的沉积物包括中央潟湖/沼泽相、屏障岛相和海滩相；潮汐作用影响的沉积物包括潮道和点沙坝/异质岩相；河流作用主导的沉积物包括河口三角洲相。与该地区沉积序列相关的岩相还包括……
作者贡献声明
Emmanuel Omoh Salufu：撰写、审稿与编辑、原始草稿撰写、可视化、软件使用、资源获取、项目管理、方法论设计、调查实施、数据分析、概念化。
Salufu Obomheile Samuel：撰写、审稿与编辑、数据验证、监督。
Norasiah Sulaiman：撰写、审稿与编辑、监督。
Habibah Jamil：撰写、审稿与编辑、数据验证、资金筹集。
未引用的参考文献
Sahu, 1964; Boyd et al., 1992; Dalrymple et al., 1992; Makoowitz et al., 2016; Nichols and Fisher, 2007a; Nichols and Fisher, 2007b; Nichols, 2009; Nigerian Geological Survey Agency, 2006; Orme et al., 2015; Owen et al., 2015a; Owen et al., 2015b; Selley, 2013.
数据可用性
本研究使用的额外数据已上传至补充文件中。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文报告的财务或个人利益冲突。
资助
本研究基于第一作者在马来西亚国立大学的博士研究，得到了美国石油地质学家协会（AAPG）2022年的资助以及AAPG W. David Wiman纪念基金的资助，用于支持地质野外测绘和部分实验室费用。
致谢
我们感谢马来西亚国立大学地球科学与环境系为这项研究提供了必要的支持，包括实验室设施、试剂和化学品。第一作者还感谢尼日尔三角洲开发委员会（NDDC）提供的海外博士项目奖学金，该奖学金为这项研究奠定了基础。你们的帮助和贡献使得这项研究工作得以顺利进行。
