湖北省巴东栖霞组沉积成岩作用地球化学特征研究

在详细的沉积作用、成岩作用研究基础上,利用多元统计分析方法重点对湖北省巴东水布垭剖面栖霞组碳酸盐岩地球化学特征进行了分析。研究表明,该组碳酸盐岩中 CaO 、Al₂O₃ 、K₂O 、Fe₂O₃ 、P、Ba 和 Mn的含量主要与沉积环境或原岩岩性有关,地层中SiO₂、MgO 、Sr 和 Na 的含量主要与成岩作用有关。建立了栖霞组沉积成岩作用地球化学模式。该研究合理地解释了本组岩石特殊的地球化学特征,深化了对该组岩石形成环境,特别是成岩环境的认识,区分了沉积作用和成岩作用对该组岩石地球化学特征的影响,对合理地选取有关地球化学参数研究该组岩石及类似地层的沉积作用和成岩作用具参考价值。     

Diagenetic alterations of the upper Jurassic scleractinian corals,Hanifa Formation,Jabal Al-Abakkayn,central Saudi Arabia

During diagenetic stages, the aragonitic skeletons and the inter/intra-corallite cement of the upper Jurassic corals of Hanifa Formation either dissolved or subjected to diagenetic alterations including cementation, micritization, recrystallization, silicification, dolomitization and dedolomitization. The proposed sequence of diagenetic stages is as follows: early marine diagenesis, early meteoric and mixing zone diagenesis, late meteoric diagenesis, and shallow burial diagenesis. Each stage is characterized by certain diagenetic processes. The source of sulfate solutions for dedolomitization in the studied corals is the dissolved anhydrite deposits of the Arab–Hith Formations, sometime before their erosion. A possible source of silica, needed for the formation of chert and chalcedony, is the sponge spicules dispersed in many carbonates of the Hanifa Formation.     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其沉积环境

根据21件碎屑岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了珠江口盆地惠州凹陷HZ21钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。研究表明:Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、V、Cr、Rb相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂呈明显负相关,与K₂O呈弱相关关系;Sr与CaO呈明显正相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂呈明显的正相关,与SiO₂呈明显的负相关,且与CaO呈弱相关关系。据锶钙比值103(Sr/Ca)和V/Cr值分析,HZ21井珠江组从下往上水体有逐渐加深的趋势,与单井沉积相分析结果一致。据镁铝比值102(MgO/Al₂O₃)和Sr/Ba值分析,珠江组从下往上沉积环境的水体盐度变化不太大,但到上部略有下降。古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值显示,NSQ1和NSQ2层序时期气候干燥寒冷,而NSQ3和NSQ4这两个层序时期气候湿热。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。      

重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义.用于古环境分析的10件栖霞组样品SiO₂、MgO含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10-6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18O_PDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象.栖霞组碳酸盐岩CaO含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al₂O₃、TiO₂含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境.古气候指标MgO/CaO比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(MgO/Al₂O₃)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积.古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境.垂向上,陆源元素∑(Al₂O₃+TiO₂)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深.     

湖南浏阳永和碳酸盐岩中的天青石

湖南浏阳永和天青石赋存于二叠系栖霞组,由生物屑泥灰岩或泥晶灰岩构成的灰岩瘤状体中。瘤状体中含一团或数团呈放射状类似菊花的天青石晶簇。 分析结果证实,本区天青石晶体成分纯净,仅含有少量方解石。据化学分析数据,运用氧原子法计算,其晶体化学式是（Sr 0.97600,Ba 0.0012）SO₄。 野外和镜下观察以及碳、氧同位素分析表明,菊花状天青石是在碳酸盐沉淀后,在成岩阶段,由于介质性质（Eh、pH等）的变化,原先呈分散状分布的天青石重新溶解,向弱酸性和氧逸度较高的地方聚集结晶而成。     

开江-梁平地区上二叠统长兴组储层岩石学特征

以露头剖面测量、单井岩芯观察和室内薄片鉴定为依据,结合不同结构和成因类型白云岩(或白云石)的n(Mg)/n(Ca)比值,有序度和C、O、Sr同位素特征,对开江-梁平地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙发育和演化规律进行了综合研究,确定研究区对储层破坏最大的成岩作用是胶结、压实-压溶、新生变形和次生矿物的充填等作用,而对储层贡献最大的建设性成岩作用主要为埋藏白云岩化、重结晶、溶蚀和破裂等作用,有效地改善了储层的孔渗性,形成以粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间溶孔、超大溶孔、溶洞和溶裂缝等多种次生孔隙类型组合的礁、滩相储层基本特征。在再造成岩序列和恢复孔隙演化历史的基础上,对储层发育与孔隙演化的关系可得出如下几点结论:①有利的礁、滩相带决定了储层发育的位置和空间展布规律;②礁、滩复合体的多期次埋藏白云岩化是形成储层的基础;③破裂作用和溶蚀作用是改造储层和提高储层质量的关键。     

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为土库曼斯坦阿姆河盆地主力天然气产层,以储层岩石学分析为基础,结合Fe、Sr、Mn微量元素和C、O、Sr同位素及流体包裹体地球化学特征,分析了储层成因和成岩流体性质,得出以下几点认识:(1)由厚壳蛤壳体测定的87Sr/86Sr比值在全球锶同位素地层曲线上可标定的年龄为157.2Ma,储层发育层位属于卡洛夫-牛津阶;(2)卡洛夫-牛津阶为一持续海侵-海退旋回,持续海侵期是礁、滩相储层形成期,而持续海退期为致密盖层发育期;(3)较高的Fe和Sr及较低的Mn含量,以及伴随成岩强度加大δ13C变化不大而δ18O向负值方向偏移的演化趋势,证明成岩作用发生在缺乏大陆淡水影响和以温度为主控因素的还原性封闭系统中;(4)综合同位素地球化学与流体包裹体和镜质体反射率特征,可确定洛夫-牛津阶碳酸盐岩仍处在中成岩阶段;(5)礁、滩相灰岩的溶蚀、埋藏白云化和充填缝、洞的方解石是不同成岩阶段的水-岩反应产物,成岩流体主要来自于深部富Sr的地层热卤水。     

蚀变岩中物质迁移的定量计算：以锡矿山锑矿床为例

本文提出了确定沉积岩蚀变作用过程中的不活动组分的方法，并以锡矿山锑矿床为例，定量计算了蚀变岩中各组分的带入带出量，研究表明：锡矿山锑矿硅化过程中ＴｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３为不活动组；ＳｉＯ２，Ｋ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ及锑，硫，坤，汞，铅和钡为带入组分；而ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＭｎＯ及铜，锌为带出组分，锑，钡，硫，ＳｉＯ２和ＣａＯ有较大的带进或带出量，锡矿山锑矿床矿石矿物为单一辉锑矿可能是由于矿液中缺少其它     

山东即墨地区下白垩统灰岩地球化学特征及沉积环境分析

为研究山东即墨周戈庄剖面下白垩统灰岩地球化学特征及沉积环境,对周戈庄剖面灰岩进行了系统的沉积学和元素地球化学测试.研究结果显示,周戈庄剖面灰岩样品中SiO₂和CaO含量较高,其平均含量分别为17.18%和39.10%,且SiO₂、Al₂O₃与CaO的值呈现负相关,表明灰岩沉积时期受陆源影响较大.微量元素中,Zr含量较低,Ti含量远大于碳酸盐岩中平均含量,表明其沉积作用主要受陆源影响.稀土总量丰富,重稀土富集,Gd和Eu显示轻微正异常,Ce轻微负异常,且Ce/Ce^*与Eu/Eu^*、ΣREE呈明显的相关性.MgO/Al₂O₃为0.33～0.74,Sr/Ba值为0.10～0.94,反映了陆相沉积环境.V/Cr值为1.64～1.92,Ni/Co值为1.83～2.45, U/Th值为0.48～0.84,反映了氧化沉积特征.MgO/CaO的值为0.03～0.14,Sr/Cu值为16.46～20.45,指示了干旱炎热的气候条件,表明周戈庄剖面灰岩沉积环境为炎热干旱的氧化陆相沉积环境.对周戈庄地区沉积环境的研究可以用来重建古气候、恢复古环境.     

甘肃北山地区中生代A型花岗岩特征与成矿作用

甘肃北山地区位于华北—塔里木板块北缘及邻区A型花岗岩带的中段部位,A型花岗岩分别出现于中古生代、晚古生代和中生代3个时期。该文仅对甘肃北山地区的中生代A型花岗岩的特征及成矿作用提出若干认识。A型花岗岩在空间分布上呈东西向带状发育,达3条以上,并具成群分布的特点。中生代A型花岗岩元素地球化学的总的特征是:SiO2,K2O+Na2O,Yb,Y,Rb含量高,K2O/Na2O比值大于1;Al2O3、MgO、CaO、Sr、Ba、Eu含量低。该区中生代A型花岗岩成矿作用强烈,成因类型多样,成矿元素有W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Be、Rb、Nb、Ta、Au、Ag等。     

中太平洋第四纪沉积物地球化学特征及沉积环境

本文采用多元统计分析的方法,研究了中太平洋地区第四纪沉积物中元素含量的地球化学特征,探讨了其物质来源及沉积环境。研究表明:元素含量在垂向上有3次比较明显的变化,Al2O3、Fe2O3、TiO2、MnO、P2O5的含量在早期沉积物中变化不明显,中期含量明显增加,晚期则减少。CaCO3、CaO、Sr在晚期沉积物中含量较高,并与前者常微量元素含量形成明显的互为消长关系。元素的相关性分析和R型因子分析揭示SiO2与Al2O3、Fe2O3、K2O、MnO、TiO2、Cu、Ni、Zr等元素为正相关关系,说明元素组合共生关系好,在沉积物中所起的作用相近,地球化学行为比较相似,主要受陆源碎屑沉积及火山活动的影响;与CaCO3、CaO、Sr之间为负相关关系,说明后者与前者元素氧化物之间内在关系较为疏远,相关性差,沉积物源不同,主要与生物作用有关。中太平洋第四纪的沉积物主要为钙质硅质粘土和钙质软泥,早期沉积物受火山活动的影响较大,晚期与生物作用密切相关,表明该时期沉积物主要形成于陆源、生物源、火山源物资供应比较充足的沉积环境。     

冲绳海槽南部表层沉积物地球化学特征及其物源和环境指示意义

对冲绳海槽南部陆架、陆坡和海槽 33个表层沉积物进行了元素地球化学分析,结果表明研究区沉积物的主要化学组成为SiO₂ 、Al₂ O₃ 和CaO,这三种组分占沉积物总量的 6 8%左右。多数元素在陆架和陆坡的变化范围较大,在海槽区相对稳定。向海槽方向随沉积物粒径变细,SiO₂ 和CaO减少、Al₂ O₃ 和其它多数元素含量增加。常量元素和Al₂ O₃ 的比值分布特征表明,本区沉积物由物源区经由陆架向海槽输送,沉积物主要由陆源碎屑沉积组成,此外还有生物碎屑沉积和自生沉积。陆架区部分微量元素富集因子 (EF)与长江和黄河沉积物的富集因子对比结果表明,本区的沉积物与长江沉积物的关系更为密切。陆坡区Cu、Pb、Zn、Co、Ni和Cr的富集因子较高是由于生物的富集作用造成的,Mn的富集主要是自生沉积的结果。用R型因子分析方法对沉积物的化学组成进行了分析,结合元素的分布特征,给出了四个主因子所对应的沉积环境和特征元素组合,分别为 1)陆架型的元素组合 :SiO₂ 、TiO₂ 、Zr、CaO和Sr,2 )陆坡型的元素组合Fe₂ O₃ 、MgO和P₂ O₅,3)海槽型的元素组合 :Al₂ O₃ 、K₂ O、Cu、Zn、Co、Ni、Cr和Ba,4 )反映沉积环境氧化-还原属性的元素组合 :MnO和FeO。     

燕山地区中元古界高于庄组和杨庄组地球化学特征及环境意义

在燕山地区中元古界高于庄组与杨庄组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合区域地质背景,根据26件碳酸盐岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值对特征,探讨了研究区元素的沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明,（1）碳酸盐岩中Sr与CaO呈明显正相关;Al2O3、K2O与TiO2之间呈明显的正相关;SiO2与CaO、MgO呈负相关;Na2O与MgO呈弱正相关;MnO仅与FeO有弱正相关关系。（2）Sr主要赋存于方解石晶格中,Sr和1000&#215;Sr/Ca值随沉积水体的加深而增大,可作为判断古水深的标志。（3）据Sr/Ba、镁铝比值（m=100&#215;MgO/Al2O3）、MgO/CaO值及Ti等元素特征分析,高于庄组与杨庄组的沉积环境有较大差异,高于庄组为潮湿气候下陆源碎屑供应匮乏的远岸陆表海沉积,以高于庄组三段沉积时水体最深;而杨庄组为干热气候下的近岸陆表海沉积,有较多的陆源碎屑物质供应。总之,元素地球化学特征反映的沉积环境与宏观岩性特征所得出的结论是一致的,这表明地球化学特征与沉积环境关系密切,地球化学特征可作为沉积相分析的重要标志。     

灰尘中主次量元素的X射线荧光光谱分析

采用粉末压片-X射线荧光光谱法对灰尘样品中P、Ti、V、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Nb、Cs、Ba、La、Hf、Zr、Pb、Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、SiO2等主次量组分进行测定。探讨了谱线校正,使用经验系数法和康普顿散射线作内标校正基体效应。用国家一级标准物质进行验证,测定值与标准值相符。     

Minipal 4便携式能量色散X射线荧光光谱仪在勘查地球化学中的应用

使用粉末样品压片制样，用Minipal 4便携式能量色散X射线荧光光谱仪测定化探样品尹的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、CaO、Fe2O3、K2O、As、Ba、Br、Ce、Co、Cr、Cu、Ga、La、Mn、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sr、Th、V、Y、Zn、Zr、Ti、Mo等30种组分。方法简便、快速，分析结果的精度和准确度能满足野外现场分析的要求。     

陕南铁船山岩体的地球化学特征、成因及其形成的构造环境

扬子克拉通北缘的铁船山岩体形成于新元古代，其岩石类型为霓石－钠铁门石花岗岩，岩石富碱质、Ｓｔ、Ｆｅ、ＲＥＥ和高场强元素，而贫Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｎｉ等组分，δＥｕ＝０．２０，Ａ／ＫＮＣ＝０．８５，Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ／Ａｌ２Ｏ３＝１．０９，Ａ·Ｒ＝９．２８，岩石属典型的Ａ型花岗岩，Ｎｄ、Ｓｒ和Ｏ同位素示踪反映其成岩物质来自于壳幔混合源区。根据区域地质背景的综合分析，岩体形成于活动陆缘的张裂构造环境，属活动板块边缘拉张型花岗岩。     

Replacement of evaporites within the Permian Park City Formation, Bighorn Basin, Wyoming, USA

The Permian Park City Formation consists of cyclically bedded subtidal to supratidal carbonates, cherts and siltstones. Early diagenesis of Park City Formation carbonates occurred under the influence of waters ranging from evaporative brines to dilute meteoric solutions and resulted in evaporite emplacement (syndepositional nodules and cements), as well as dolomitization, silicification and leaching of carbonate grains. Major differences are seen, however, in the diagenetic patterns of subsurface and surface sections of Park City Formation rocks. Subsurface samples are characterized by extensively preserved evaporite crystals and nodules, and preserve evidence of significant silicification (chert, chalcedony and megaquartz) and minor calcitization of evaporites. In outcrop sections, the evaporites are more poorly preserved, and have been replaced by silica and calcite and also leached. The resultant mouldic porosity is filled with widespread, very coarse, blocky calcite spar. These replacements appear to be multistage phenomena. Field and petrographic evidence indicates that silicification involved direct replacement of evaporites and occurred during the early stages of burial prior to hydrocarbon migration. Siliceous sponge spicules provided a major source of silica, and the fluids involved in replacement were probably a mixture of marine and meteoric waters. A second period of replacement and minor calcitization is inferred to have occurred during deep burial (under the influence of thermochemical sulphate reduction), although the presence of hydrocarbons probably retarded most other diagenetic reactions during this time interval. The major period of evaporite diagenesis, however, occurred during late stage uplift. The late stage replacement and pore-filling calcites have δ¹³C values ranging from 0·5 to -25·3%, and δ¹⁸O values of -16·1 to -24·3₀ (PDB), reflecting extensive modification by meteoric water. Vigorous groundwater flow, associated with mid-Tertiary block faulting, led to migration of meteoric fluids through the porous carbonates to depths of several kilometres. These waters reacted with the in situ hydrocarbon-rich pore fluids and evaporite minerals, and precipitated calcite cements. The Tosi Chert appears to have been an even more open system to fluid migration during its burial and has undergone a much more complex diagenetic history, as evidenced by multiple episodes of silicification, calcitization (ferroan and non-ferroan), and hydrocarbon emplacement. The multistage replacement processes described here do not appear to be restricted to the Permian of Wyoming. Similarly complex patterns of alteration have been noted in the Permian of west Texas, New Mexico, Greenland and other areas, as well as in strata of other ages. Thus, multistage evaporite dissolution and replacement may well be the norm rather than the exception in the geological record.     

150ka B.P.以来萨拉乌苏河流域主元素变动旋回

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面150kaB.P.以来存在27个由风成砂与河湖相和古土壤构成的沉积旋回。通常后两者的Al2O3、TFe、Mn、TiO2、K2O、MgO、CaO和Na2O含量明显高于前者,而SiO2则相反,构成了与沉积旋回相应的150kaB.P.以来27个元素变化旋回。结合各元素的化学迁移特性、研究区所在的鄂尔多斯高原东南部洼地地貌特征以及季风沙区位置,论证了风成砂中SiO2含量增高,Al2O3、TFe、Mn、TiO2、K2O、MgO、CaO和Na2O相对降低,与干寒多风气候及其影响下石英的大量迁入有关,而河湖相和古土壤中SiO2相对迁移、Al2O3等呈聚集的势态,与暖湿气候作用下稳定性元素Al2O3、TFe、Mn、TiO2和非稳定性元素K2O、MgO、CaO、Na2O都能够从四周地表汇集于本区这种特殊的比较封闭的低地有关。研究表明,萨拉乌苏河流域150kaB.P.以来27个元素变化旋回与该时期北半球冰期-间冰期气候波动诱发的亚洲冬夏季风在毛乌素沙漠的多次更迭具有成因上的联系。     

金家庄超基性岩型金矿蚀变矿化过程中物质组分变化定量研究

金家庄金矿围岩蚀变主要为蛇纹石化－滑石化、碳酸盐化,绿泥石化及硅化。根据不同蚀变程度透辉岩化学成分与微量元素组分得失定量计算,ＳｉＯ２,ＣａＯ,Ａｌ２Ｏ,Ｎａ２Ｏ和ＣＯ,Ｃｒ,Ｐｂ等在各类蚀变透岩中明显亏损,在矿化蚀变岩和含金石英细中显著富集;ＣＯ２,Ｈ２Ｏ,Ｓ和Ａｕ,Ｃｕ在各类蚀变－矿化石中均显富集;ＴｉＯ２,ＭｇＯ,Ｖ,Ｓｒ及Ｐｒ表现为相对“惰性”。ＳｉＯ２,ＣａＯ,Ａｌ２Ｏ３等物质组分得失变     

中太平洋PC5222孔岩芯地球化学特征及物源探讨

通过对中太平洋PC5222孔45个岩芯样品进行常微量元素的测试分析与研究,发现元素含量在垂向上有4次比较明显的变化。早期沉积物中,随着Al2O3、Fe2O3、K2O、MnO、TiO2、CaO、CaCO3含量的增加,SiO2含量呈递减趋势;晚期变化不明显。元素的相关性分析和R型因子分析表明,Al2O3、Fe2O3、K2O、MnO、TiO2之间存在明显的正相关关系,而与SiO2为负相关。前者主要受陆源碎屑沉积的影响,后者与生物作用及火山活动有关。进一步探讨了晚渐新世沉积环境的演变规律。