广西靖西三合沉积铝土矿成矿环境研究

在分析沉积铝土矿含矿岩系的基础上,从岩性组合与矿石矿物组成和赋存形态及微量元素分析入手,通过镜下观察与沉积环境反应敏感元素特征分析认为含矿岩系自下而上岩性由泥岩(铁铝质泥岩)→铁铝岩→铝土矿→炭质泥岩(煤)→灰岩,具有“铁-铝-泥-灰”的特征,沉积环境由陆相到海相的转变;沉积铝土矿中硬水铝石主要为风化成因,成矿物质来源有原地残积亦有异地沉积,底板铁质铝土质泥岩为强烈红土化产物,顶板铝土质泥灰岩为还原环境下的产物;Ga、Sr、Ba微量元素与Sr/Ba、Rb/K、V/Zr、Zr/Cu比值分析表明原生铝土矿和底板铁质铝土质泥岩沉积环境为陆相,顶板铝土质泥灰岩更多表现为海相沉积。     

贵州务川大竹园铝土矿床伴生镓富集规律及沉积环境特征

通过对贵州务川大竹园铝土矿床的研究,发现矿床中伴生镓的含量普遍超过了工业综合利用的最低指标。Ga在含铝岩系中均有不同程度的分布,Ga与TiO₂、Cr、Zr、Sn呈中等正相关关系,说明Ga可能赋存于含TiO₂、Cr、Zr、Sn的矿物中; Ga与Al₂O₃呈弱正相关关系,说明Ga可能以类质同象的形式存在于Al的化合物中。Sr/Ba=1.09~19.69>1,表明铝土矿形成于海相沉积环境; Th/U=1.72~12.31,表明铝土矿可能风化作用不彻底; Ga/Al=0.45~1.84,表明成矿介质酸碱度的变化幅度较小。从含矿岩系矿物组合中含黄铁矿、高岭石等矿物可以推断介质为酸性的可能性较大; 稀土元素(rare earth element, REE)球粒陨石标准化分布曲线向右倾斜,轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)亏损,δCe显示为弱正异常,Ce/Ce^*=1.17~10.17>1,表明铝土矿形成于富氧的沉积环境,δEu显示为负异常,进一步表明成矿是以氧化环境为主。综合分析认为大竹园铝土矿床形成于以海相沉积作用为主的富氧的沉积环境。     

黔北地区浣溪铝土矿床地球化学特征及指示意义

黔北地区浣溪铝土矿床探明资源量超过2000万吨,达到大型矿床规模。研究表明:浣溪铝土矿床为产于黄龙组灰岩古侵蚀风化面或韩家店组黏土岩、砂页岩等侵蚀间断面之上的沉积型大型铝土矿床。矿石以一水硬铝石为主,黏土矿物、铁矿物、钛矿物次之。矿石主要化学成分为Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2、LOI(烧失量)、S,此6种组分占矿石总组分的95%～98%。矿体中Sr、Cu、B、Ga、Sr、Ba、V、Cr、Ni、C等元素变化规律及其Sr/Cu、B/Ga、Sr/Ba、V/Cr和Ni/Co比值特征显示,矿床主要形成于炎热潮湿的古气候条件,矿床沉积的古地理环境兼具海相、海陆过渡相和陆相沉积特征,相对开放的氧化沉积环境利于成矿。     

渤海湾盆地石炭-二叠系微量元素特征及其指相意义

本文采用ICP-MS测试分析技术,对渤海湾盆地4口钻井42件石炭—二叠系岩心样进行了Sr、Ba、Ga、V、Ni、Co等沉积环境敏感元素的系统测试分析,讨论6种元素含量及Sr/Ba、Ba/Ga、Ni/Co等比值的变化特征。除去5件样品中的异常点,测试元素大多数集中的变化范围:Sr(100~200)×10-6,Ba(100~700)×10-6,Ga(10~40)×10-6,V(80~200)×10-6,Co(5~30)×10-6,Ni(15~45)×10-6,Sr/Ba 0.2~0.9,Ba/Ga 2~20,Ni/Co 1~4。根据微量元素指标特点结合岩相资料,认为渤海湾盆地本溪组发育海相沉积,太原组发育过渡相沉积,山西组及其以上地层发育陆相沉积。元素指标中,Ba、Sr/Ba和Ba/Ga沉积环境指示意义显著,在判断渤海湾盆地石炭—二叠纪沉积相方面具有实用价值。     

贵州福泉高洞铝土矿床成矿地质地球化学特征

贵州福泉高洞铝土矿床是近年在贵州新的铝土矿成矿区探明的中型矿床之一,其含矿岩系为下石炭统九架炉组,铝土矿呈层状、似层状产于上泥盆统高坡场组碳酸盐岩古侵蚀面之上,与上覆中二叠统梁山组和下伏上泥盆统高坡场组均呈假整合接触,矿床成因类型为古风化壳沉积型。通过对含矿岩系中敏感元素Ga、Ba、Sr、Th含量及B/Ga、Rb/K、V/Zr比值特征分析,认为铝土矿主要形成于陆相沉积环境;δCe、Ni/Co、Th/U、Sr/Cu、V/Cr特征揭示铝土矿成岩成矿过程主要为氧化环境。含矿岩系中Al与Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U等呈正相关性反映出铝土矿成矿过程中具同迁移、显著富集特征;含矿岩系中微量元素含量与下伏高坡场组碳酸盐岩相比,总体成强烈富集态势。与黎彤值对比,含矿岩系中高温成矿元素(W、Sn、Mo、Bi)、高场强元素(Nb、Ta、Th、U、Hf、Zr)、粘土矿物易吸附元素(Li、V)及细碎屑岩中高地球化学背景元素(Sb)富集强度高。LREE与HREE分馏作用明显,推测为次生风化淋滤过程中离子半径较小的HREE向下渗滤迁移的速率大于离子半径较大的LREE所致。     

贵州修文红黄铝土矿地质地球化学特征及成因意义

红黄铝土矿位于黔中修文铝土矿成矿带,矿体产于石炭系下统九架炉组,呈似层状、层状产于寒武系中-上统娄山关组白云岩之上,石炭系下统摆佐组灰岩之下,矿床成因类型为古风化壳沉积型。矿石自然类型以碎屑状为主。含铝岩系中主量元素以Al_2O_3、SiO_2、TFe_2O_3及LOI(烧失量)为主,BaO、K_2O、Na_2O、P_2O_5等含量相对较低, SiO_2、TFe_2O_3与Al_2O_3呈不显著的负相关关系,TiO_2与Al_2O_3呈显著的正相关关系;微量元素Zr、Sr、V、Li、Ga、Sc等含量相对较高,Sn、Ta、W、Be、Pb、Cs等含量相对较低;环境敏感要素Th含量及Th/U比值表明铝土矿主要形成于半咸水-淡水沉积环境,成矿作用可能是由沉积混杂和风化沉积作用形成;Sr/Ba比值表明铝土矿经过海陆交互沉积。含铝岩系中ΣREE值较高,ΣLREE/ΣHREE比值为1.4■5.71,表现为轻稀土比重稀土富集,具有δEu负异常、δCe异常不明显的特征。含铝岩系Ce/Ce*=1.0■2.8,平均1.91,表明含铝岩系主要形成于富氧的沉积环境。综合研究表明,本区寒武-奥陶系碳酸盐岩为铝土矿提供了丰富的成矿母质,古喀斯特岩溶盆地为铝土矿沉积提供了有利场所和剥蚀风化条件,后期构造作用和风化淋滤作用造成硅铁流失和铝的富集,最终形成优质铝土矿床。     

陕西富平地区晚奥陶世沉积环境研究

结合露头剖面、岩石薄片观察、碳氧同位素及微量元素等资料,综合分析了陕西富平地区上奥陶统赵老峪组海相碳酸盐岩沉积时的古水深、古盐度、古温度及氧化还原条件变化规律,以期恢复其沉积环境。研究表明,赵老峪组下部0～12层的δ13C平均值为-0. 95‰、δ18O值为-5. 67‰、Sr/Ba值为80. 31、B/Ga值为7. 93、U/Th值为5. 57、V/Cr值为5. 44,主要是以泥晶灰岩为主的深水原地沉积,其沉积环境总体表现为水体较深、离岸较远、水温较高、盐度较高的贫氧-厌氧环境;上部13～35层δ13C平均值为0. 55‰、δ18O值为-4. 03‰、Sr/Ba值为19. 05、B/Ga值为9. 17、U/Th值为2. 78、V/Cr值为4. 77,主要发育深水原地沉积、重力流沉积和等深流沉积,但深水原地沉积的发育层数相比于下部大大减少,沉积环境逐渐演变为水深相对较浅、水温较低、盐度较低的贫氧-厌氧环境,这一阶段的整体古水深、古温度和古盐度及氧化还原条件相比于0～12层沉积时较稳定,变化幅度较小。结果表明,用地球化学指标研究深水碳酸盐岩沉积时期的海平面变化、古温度、古盐度及氧化还原条件等环境因素也是可行的。     

鄂尔多斯盆地纸坊组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义

沉积岩中的微量元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。鄂尔多斯盆地纸坊组是三叠系具有油气显示的新层系,其古气候及古水体环境对于恢复该时期盆地沉积格局、重建古地理及成藏研究具有重要意义。采用ICP-MS对鄂尔多斯盆地纸坊组剖面及岩芯21件泥岩及粉砂岩样品进行了微量元素测试,选择对沉积环境介质较为敏感的锶（Sr）、钡（Ba）、钍（Th）、铀（U）、钒（V）、镍（Ni）、钴（Co）等元素作为判别指标,并结合沉积学标志及孢粉分析,对鄂尔多斯盆地纸坊组沉积环境及古气候特征进行研究。结果表明:通过Li、Sr、Ni、Ga含量及Sr/Ba值判别研究区为淡水-微咸水沉积环境;U/Th值分布在0.09~0.38,δU值分布在0.43~1.07,V/（V+Ni）值分布在0.69~0.89,V/Cr值分布在0.87~5.57、Ni/Co值分布在1.21~2.93,指示水体分层不强的氧化-弱还原过渡环境;纸坊组水体深度平均深度小于30 m,大型"汇水"湖泊尚未形成;Sr/Cu比值在0.85~16.7之间,大部分小于10,仅个别值大于10,表明纸坊组古气候已由和尚沟组干热气候趋于温暖气候。     

宁南盆地古近纪沉积岩地球化学特征对沉积环境的反映

沉积物元素地球化学特征是盆地沉积环境变化的响应。通过分析沉积岩的微量元素和稀土元素含量变化特征,研究了宁南盆地古近纪气候条件、古盐度和氧化还原环境。Cu、Cs质量分数变化以及Rb/Sr比值、Sr/Cu比值特征,揭示寺口子组沉积时期至少存在一期由潮湿-干旱转变的气候事件,从寺口子组沉积末期到清水营组沉积初期,古气候由干旱变为潮湿。Sr/Ba比值和B/Ga比值反映清水营组沉积水体盐度与寺口子组相差不大,仅在石峡口水库处古盐度值极大,其他地区略有减小。寺口子组沉积过程中,水体盐度有所增加。氧化还原指标V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)、δU、δCe、Ce/La和Ce_(anom)以及氧化还原敏感元素V、U、Ni、Zn和Cr的质量分数变化指示清水营组沉积时期水体氧含量整体小于寺口子组沉积时期。寺口子组沉积环境以氧化环境为主,清水营组沉积水体为氧-贫氧环境。     

重庆洪官渡铝土矿床镓元素地球化学特征及其成矿环境探讨

重庆洪官渡铝土矿床伴生Ga含量普遍超过了工业综合利用指标。Ga与Cr、TiO2呈强正相关,与V呈中等程度的正相关,与Al2O3、Fe2O3不相关。根据Sr/Ba、u/Th、Ga/Al等地球化学指标值特征,判断该铝土矿床的含矿岩系属海陆交互沉积,但以陆相沉积为主;同时,洪官渡铝土矿床是在以淡水作用为主的弱酸性氧化环境的中形成。     

黔北务正道地区含铝岩系地球化学特征及地质意义

对黔北务正道地区大竹园、岩凤阡和旦坪三个铝土矿床的含铝岩系元素地球化学特征进行研究,结果表明:常量元素主要由Al_2O_3、SiO_2、Fe_2O_3、TiO_2组成,铝土矿呈富铝、低铁的特点;Zr、Sr、Cr、V、Li等微量元素含量均达到100×10~(-6)以上,尤其以元素Li含量最高;Be含量4.04×10~(-6)~7.04×10~(-6),表明铝土矿以沉积成因为主,局部地段具残积成矿的特点;Th/U介于2~7之间,揭示了铝土矿风化作用不彻底或者有沉积混杂;Sr/Ba1,表明铝土矿主要形成于海相沉积环境;V/Cr=0.90~1.112.00、Ni/Co=0.58~4.125.00、V/(V+Ni)=0.72~0.880.60,表明铝土矿主要形成于富氧的沉积环境;ΣREE值总量较高,轻稀土较富集,Eu轻微正异常、Ce明显正异常;Ce/Ce*1,表明铝土矿沉积于富氧环境;La/Yb-REE关系图解中所有样品并没有集中落在沉积岩区,表明成矿物质具有多源性。综合分析认为,本区铝土矿床为晚志留世-石炭纪形成初始矿源层,并在二叠世早期风化搬运至湖泊沼泽或近岸浅海进一步富集成矿。     

川东南—黔中及其周边地区下组合烃源岩元素地球化学特征及沉积环境意义

笔者采用ICP-MS测试分析技术,对川东南-黔中及其周边地区震旦-志留纪地层28件样品进行了B、V、Ni、Sr、Ba、Th、U等指示沉积环境的敏感微量元素做了系统测试分析,采用GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析方法和X射线荧光光谱法测定主要元素和微量元素含量,并探讨了Sr/Ba、V/Ni、V/(V+Ni)、Sr/Ca、Ca/Mg、Th/U比值与沉积环境的对应关系.分析结果表明,本区下组合沉积环境主要为半深海、深海及浅海滞流环境.元素空间分布的差异性反映了沉积环境的区域性变化.     

淮南煤田山西组泥页岩微量元素地球化学特征及其意义

泥页岩中微量元素特征对反演泥页岩形成时的沉积和古地理气候条件具有重要意义。采集淮南煤田山西组泥页岩样品,利用ICP-MS对泥页岩中微量元素进行了测试分析,探讨了研究区山西组泥页岩中微量元素的地球化学特征及其意义。结果表明,B、Cr、U、Ga、Li、Sn、Pb、Mo、Th、W等元素富集,Cd、Co、Cu、Ti、Zn、Sc、Ba、Mn、Ni、Sr等元素亏损;揭示淮南煤田山西组形成于温暖湿润和半咸水-高咸水的沉积环境中,沉积体系为开放型,体系内为弱氧化-还原环境,其中以弱还原-还原环境为主,且表现出从早期弱氧化到中后期的还原环境的演化特征;依据U/Th、Ni/Co、Sr/Cu、B/Ga、Sr/Ba、TOC等地球化学参数结果推测,盐度和氧化还原条件受到多种因素的影响,有机质的原始堆积量是影响山西组泥页岩中有机质含量的主要因素,而盐度和氧化还原条件影响有机质中各显微组分含量。研究区温暖湿润的气候和较为还原的环境为有机质的堆积和保存提供了有利条件,为页岩气的成藏提供了物质基础。      

准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义

本文通过XRF和ICP-MS测试方法对油页岩样品进行测试,根据常量元素和微量元素特征、组分含量及某些元素的比值,探讨了研究区油页岩样品的地球化学特征,进一步阐述了其沉积环境的指示意义.结果表明,P和B元素强烈富集,相当硼及古盐度值都表明属于半咸水沉积环境,B/Ga、Sr/Ba值也说明受到海水影响或间歇性受海水影响,沉积环境以半咸水湖泊为主;Fe2+/Fe3+、V/(V+Ni)、V/Ni、Cu/Zn、Ni/Co和U/Th值及Ni的含量说明沉积环境为咸化的弱还原—还原环境;Mn/Fe和Mn/Ti值也较小,反映近岸的沉积环境;Sr/Cu表明主力油页岩形成时期处于温湿—干热气候.总体上反映出,研究区油页岩的沉积介质环境的显著特征是半咸水状态的弱还原—还原环境.     

黔中蔡家坝铝土矿床微量元素特征及地质意义

贵州清镇蔡家坝铝土矿床赋矿层位为下石炭统九架炉组（C₁jj）,下伏地层中-上寒武统清虚洞组(∈_2-3q)。本研究以九架炉组含铝岩系与顶底板为主要研究对象,通过对Be、Th、U、Sr、Ba、V、Ni、Cr、Zr等沉积环境指示性较强的微量元素以及稀土元素测试分析,结合Th/U、Ni/Cr、Sr/Ba等二元图解和稀土元素标准化图解综合研究,探讨研究区铝土矿床的物质来源、成矿环境及稀土分异控制因素。研究结果表明：1)研究区铝土矿床形成于以陆相沉积为主,海陆交互的还原环境,成矿作用为风化—沉积成因,有异地沉积等成矿物质多源特征,下伏中-上寒武统清虚洞组为矿区物源之一;2)研究区含铝岩系ΣREE值最高831.63×10^-6,ΣLREE/ΣHREE比值为4.68～13.77,表现为轻稀土富集型;3) pH值、粘土矿物以及Fe矿物可能共同主导了蔡家坝含铝岩系中REE的富集以及LREE和HREE的分异。     

四川广元-陕西镇巴地区上奥陶统五峰组地球化学特征及沉积环境意义

上奥陶统五峰组黑色页岩有机质含量高,生烃潜力巨大,为南方海相油气勘探的重点层位。对于上奥陶统五峰组的沉积环境,历来争议较大,主要为浅水成因论和深海成因论。本文从前人的研究成果出发,运用元素地球化学方法,对研究区五峰组的古氧相、古气候、古水深等沉积环境进行分析。分析结果显示,研究区V/(V+Ni)平均值为0.64;U/Th为1.87;V/Cr为2.98;Ni/Co为15.07,V/(V+Ni)、V/Cr、U/Th等值均指示研究区五峰组沉积环境为强还原环境。Mn O/Ti O2比值在0.02~1.89之间,其平均值为0.23,指示离陆地较近的边缘浅海环境;样品总体上表现为高Ba低Sr的趋势,Sr/Ba比值普遍较低,平均值为0.02,远远小于1,指示五峰组沉积环境应该为淡水沉积。稀土元素总体表现为轻稀土富集,δCe值位于0.77~1.57之间,平均值为1.11,为Ce正异常或不明显的Ce负异常,Ce/La平均值为2.22,δEu平均值为0.59,表明研究区五峰组形成于贫氧-厌氧的浅海沉积环境。     

中哈边境伊犁地区中二叠统沉积环境的地球化学判别

细粒沉积物中的暗色泥岩是利用地球化学指标进行沉积环境分析的最有利载体之一。中哈边境伊犁地区中二叠世泥岩较为发育,厘定泥岩形成时的沉积环境对其是否可以成为烃源岩和其生成油气潜力十分关键。本次研究主要从暗色泥岩主量元素、微量元素分析、稀土元素分析结果为基础,选用对沉积环境反映比较敏感的元素,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨伊犁地区中二叠世沉积期的湖盆气候条件、盐度、氧化还原条件等沉积环境特征。研究结果表明:[m(Sr)/m(Ba)]、[m(B)/m(Ga)]和硼质量分数(w(B))共同反映出伊犁地区中二叠世为较咸水—咸水的沉积环境,且从早期的晓山萨依期向晚期的铁木里克期湖盆古盐度逐渐升高;U、Th/U和V/(V+Ni)揭示出伊犁地区中二叠统为缺氧环境下的产物,沉积环境为水体分层不强的厌氧环境—水体分层及底层水体中出现H_2S的厌氧环境的过渡;依据中二叠世泥岩北美页岩标准化分布推测当时沉积应为化学风化作用较弱的较干燥气候,同时水体可能较安静。综上分析认为:伊犁地区中二叠世处于干燥缺氧的咸水环境,且从早到晚沉积环境水体的还原性逐渐增强,盐度逐渐增高。     

微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以冀中坳陷东北部石炭-二叠系为例

沉积岩中的微量元素(包括稀土元素)蕴含了大量的地质信息,对沉积环境水文变化具有较高的敏感度,因此成为研究沉积期古气候、古环境的有效手段。冀中坳陷东北部石炭-二叠系层序地层与沉积体系研究开展工作较少,不能满足于隐蔽油气藏勘探的需要。本研究以冀中坳陷石炭-二叠纪古环境恢复为研究目标,对采集自该坳陷东北部3口钻井的19个岩心样品开展详细的微量元素的测定。通过系统的研究,筛选出对沉积介质环境较为敏感的微量元素指标及/或特征元素比值,包括Sr、Ba、U、Th、Co、Ni、Cu、Cr及Sr/Ba、Ni/Co、U/Th、Ce/Ce*、Sr/Cu等指标,分析其在不同层序、不同体系域的变化特征,并讨论其环境意义。结果表明,冀中坳陷东北部石炭-二叠纪地层中Sr/Ba比值是0. 2～0. 73,U/Th的测量范围为0. 14～0. 22,Ni/Co比值在地层中的变化范围是0. 53～3. 03,属于富氧、微咸水的古水体环境; Sr/Cu比值在4. 12～14. 01之间,古气候背景则呈现出由石炭纪的温湿气候向二叠纪干热环境的转变。     

黔北务正道地区铝土矿基础地质与成矿作用研究进展

务正道地区铝土矿底板地层黄龙组类化石及铝土矿层大竹园组、梁山组的孢粉化石限定,大竹园组的时代为早二叠世。大竹园组铝土矿的沉积环境为向北半封闭的海湾或海泛湖。铝土矿形成于低纬度热带气候条件下,气候具旱季、雨季之分,盆地水体为弱酸性还原条件,陆地植物生态系统和盆地微生物生态系统对铝土矿的形成起了重要作用。铝土矿的主要物源为志留系韩家店组和石炭系黄龙组双重物源。陆源区风化的铝质通过胶体作用搬运到盆地中形成铝土质岩。铝土矿层形成之后,又经历了多期次暴露地表的风化淋滤。淋滤作用分别在渗流带和潜流带形成土状、半土状铝土矿和致密状铝土矿,盆地内部铝土岩破碎和胶体凝聚分别形成碎屑状、豆鲕状铝土矿。风化过程中多数元素发生了不同程度的丢失,而SiO2的流失程度明显大于Al2O3,从而形成铝土矿矿层。因此,盆地的沉积体系和古地理控制了铝土矿矿系的分布范围和厚度,多期次的淋滤作用控制了铝土矿的品质和矿层的厚度。     

贵州盘县晚二叠世潮坪相沉积特征

通过对贵州盘县上二叠统钻井资料的研究分析,基于沉积岩石学、沉积学、古生物地史学及沉积地球化学等相标志识别出潮坪沉积以陆源碎屑沉积为主,可细分为砂坪、混合坪、泥坪、泥炭坪和潮沟等5种微相。分析认为:潮坪沉积发育海退型进积层序,沉积物粒度整体较细,分选性较好,发育潮汐层理;混合坪、泥坪、泥炭坪微相泥岩中V/(V+Ni)、Sr/Ba、U/Th、V/Cr、Ni/Co、Ceanom等地球化学参数指示了各微相沉积水体的缺氧-贫氧-氧化状态、贫氧-氧化状态和还原-贫氧-缺氧-氧化状态,与地质背景吻合性好。