浙闽沿岸泥质潮滩沉积磁性特征及其物源判别

潮滩沉积的物源一直是沉积学领域重要的研究内容。近30年长江入海泥沙量持续减少,致使长江入海泥沙对浙闽潮滩沉积的物质贡献降低。在此背景下,探究浙闽沿岸潮滩沉积的物源具有重要的现实意义。对杭州湾至福州湾沿岸的泥质潮滩表层沉积开展了详细地磁学研究,结果显示,研究区沉积物的磁性主要受磁铁矿主导,但磁性矿物含量、磁畴和矫顽力等磁性特征存在一定差异,这可能意味着沉积物受到多物源影响。皮尔森相关性分析进一步表明,沉积物磁性特征受粒度效应影响有限,主要与物源差异有关。物源判别结果指示,浙闽泥质潮滩沉积的物源包括长江、海岸基岩和浙闽河流。杭州湾至福宁湾,沉积物普遍受到长江和浙江诸河混合物质的影响,且浙江诸河的物质贡献较大;隘顽湾和象山港沉积物还受到其附近海岸基岩的影响;福宁湾沉积物可能还受到闽江源物质和其附近海岸基岩的影响;罗源湾和福州湾沉积物的潜在物源是闽江和其附近海岸基岩,长江和浙江诸河的物质贡献相当有限。     

北部湾东部海域表层沉积物稀土元素组成及物源指示意义

对北部湾东部海域70个表层沉积物样品的稀土元素(REE)分析结果表明,研究区沉积物 REE 呈现轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)平坦以及中等程度的 Eu 异常等特征.REE 组成受沉积物粒度和生物碳酸盐含量的制约,具有典型风化上陆壳 REE 特征,其源岩以上陆壳的长英质岩石为主.根据研究区沉积物 REE 分布规律,研究区可划分为4个地球化学分区,各区域上陆壳标准化曲线明显的不同.物源判别显示研究区的西部、海南岛西南侧(Ⅰ区)呈多源沉积特征,来自以下几个物源区:(1)海南岛西南侧河流沉积物和沿岸侵蚀物;(2)由南向北输入的外海沉积物(冬季);(3)夏季或冬季由北部湾西北部和西部搬运来的沉积物.研究区中部粗粒沉积区(Ⅱ区)与北部湾西部沉积物来源是相同的,主要来源于红河输砂.东北部砂质区(Ⅲ区)沉积物可能来源于雷州半岛西北部近岸基岩侵蚀.研究区东北部(Ⅳ区)沉积物主要来自北部湾北部沿岸侵蚀、琼州海峡和雷州半岛西部的沿岸侵蚀.此外,部分沉积物还可能来自珠江流域以及南海北部陆架区和北部湾西北部     

若尔盖盆地中、晚三叠世沉积岩微量元素地球化学特征及其构造背景

位于松潘-甘孜带东北部的若尔盖盆地是中、晚三叠世时期松潘-甘孜构造带北部重要的沉积区。对若尔盖地区的红参一井内中三叠世中期和晚三叠世中期的37个杂砂岩样品进行了ICP-MS微量元素分析,其结果显示这些砂岩样品具有Cs、Rb、Th等元素富集,Sr、Nb和Ta亏损,稀土元素总量较高,且负Eu异常和轻重稀土分异明显等壳源物质的特征;而微量不活动元素的含量及比值特征以及构造环境判别图解的判别结果表明:若尔盖盆地中三叠世中期到晚三叠世中期的沉积构造环境为大陆岛弧,沉积物源受到大陆岛弧的强烈影响。通过对比杂砂岩稀土元素组成在上层和下层样品之间的变化,若尔盖盆地内中三叠世中期到晚三叠世中期及晚期沉积物源区的构造背景和性质发生了明显的改变,而这一变化很可能是盆地东侧成熟陆壳在晚三叠世后期被抬升和剥蚀,其大量碎屑物质被带到盆地的结果。     

巴颜喀拉三叠纪沉积盆地岩石地球化学特征与物源区构造背景的探讨--以阿坝-若尔盖、小金-马尔康及雅江盆地为例

本文从岩石地球化学特征微观角度,探索巴颜喀拉三叠纪沉积盆地物源区构造背景。据盆地东部阿坝若尔盖、小金马尔康及雅江次级盆地岩屑砂岩宏量、微量、稀土元素地球化学特征,巴颜喀拉三叠纪沉积盆地物源区的大地构造背景在不同时期表现为被动大陆边缘、大陆岛弧、活动大陆边缘和大洋岛弧等。盆地边缘与不同性质的洋壳、陆壳和过渡壳呈不同程度的接触,是造成沉积物多来源、成分复杂的根本原因     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。     

鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区山西组山2~3段铀、钍、钾测井曲线的分形特征及其沉积物源意义

随着鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界碎屑岩气藏研究的深入,其物源问题引起了人们的关注。为查明物源问题,本文应用分形理论对山西组山2~3段的沉积物源进行了研究,系统地分析了铀、钍、钾测井曲线的分形特征、分形特征在沉积物源分析中的应用过程以及分形特征对沉积物源的响应机理。结果表明,铀、钍、钾测井曲线具有分形特征,其分形特征对沉积物源具有一定程度的响应,研究区内西北部物源控制区与东北部物源控制区具有不同的沉积物源分形响应特征,通过分形响应得到的沉积物源分析结果与已有的地质认识较为吻合。分形特征研究为沉积物源的分析提供了一种途径,具有一定的应用价值。     

江汉盆地周缘主要河流沉积物碎屑磷灰石的微量元素特征及其物源判别指标分析

江汉盆地堆积的沉积物记录了长江演化的地质信息,一直是长江演化研究的热点,但目前的物源示踪方法存在诸多争议,因此寻找新的物源示踪指标是研究的重点.磷灰石是河流沉积物中常见的副矿物,其微量元素主要受原岩组成的影响而有良好的稳定性,在不同构造单元差异明显,是开展河流物源示踪研究的理想指示矿物.基于此,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)对江汉盆地周缘主要地表河流沉积物进行碎屑磷灰石原位微量元素分析,并结合Kolmogorov-Smirnov统计方法的多维判别(MDS)图解寻找区分长江上游与中游物源的新指标,并检验了特征元素指标在物源判别中的有效性.结果表明碎屑磷灰石的Sr/Y比值及Nd-Sm、Sm-Eu、Eu-Gd、La/Yb-La/Sm的微量元素双变量图解能有效区分长江上游和中游(汉江、湘江、沅江)的物源,可作为区分长江上游与中游物源的重要特征指标.综合研究认为:河流沉积物碎屑磷灰石的微量元素比值和稀土元素分布特征在贯通大河的物源示踪研究中具有重大潜力.     

中国北部陆架海碎屑锆石U- Pb年龄和钾长石主微量元素物源示踪研究

渤海湾盆地每年沉积大量的河流碎屑物质,但其中的砂级物质能否迁移扩散到胶东半岛海湾内一直不清楚。锆石和钾长石分别是河流沉积物中常见的副矿物和主要造岩矿物之一,由于各自的U- Pb年龄和地球化学元素组成在不同区域内存在显著差异,是进行物源示踪研究的理想矿物。基于此,本文利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪 (LA- ICP- MS) 对渤海湾盆地主要注入河流和胶东半岛的威海湾和银滩湾的海岸砂开展碎屑锆石 (n=438) 和钾长石 (n=160) 微区原位U- Pb年龄、Th/U比值和主微量元素分析,结果表明威海湾和银滩湾内的砂级沉积物的碎屑锆石以具有典型的新元古代峰值年龄 (697~735 Ma),缺乏古元古代和新太古代峰值年龄为特征,Th/U比值和胶东基岩接近,结合Kolmogorov- Smirnov 统计方法的多维判别图 (MDS),说明这些砂级碎屑物质的源区主要是以胶东半岛为源区的近源物质。而黄河口的碎屑钾长石原位(in situ) Na2O、K2O、Al2O3和Rb、Sr、Ba、Pb元素含量变化与刘公岛和银滩的海砂样品截然不同,进一步验证了上述碎屑锆石的研究结果。因而将碎屑锆石和钾长石原位地球化学分析相结合有助于精准判定物源关系,在今后中国北部陆架海物源示踪研究、渤海湾盆地盆山耦合研究中将具有良好的应用前景。     

龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征:(1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167 5Ma,次要峰值为236 4Ma、309 1Ma和363 2Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。     

柴达木盆地西部地区渐新世沉积物源分析

沉积物源分析在确定沉积物源位置、母岩性质及沉积物搬运距离,甚至整个盆地的沉积作用和构造演化等方面都有重要意义。本文从重矿物组合、轻矿物组合、稀土元素分配和古水流恢复等方面系统地分析了柴达木盆地西部地区渐新世物源方向,确定了阿尔金东段物源、阿尔金西段物源、阿拉尔物源、铁木里克物源、祁漫塔格—东柴山物源和弯西—甘森物源6大沉积物源。沉积物源特征明显控制了沉积物特征,来自阿尔金西段物源的沉积物搬运距离短,碎屑物供给明显受季节性洪水控制,故稳定性差,发育近源陡坡型的扇三角洲、近岸水下扇沉积物;来自其余物源的沉积物搬运距离较长,最长搬运距离约190 km,碎屑物供给的稳定性较好,发育远源缓坡型的辫状三角洲沉积物,受不同沉积物源的影响,其沉积特征具有明显的差异性。     

徽成盆地白垩系元素分析及其物源区沉积环境研究

通过实地野外搜集资料和对徽成盆地的岩性特征(如主矿物组合、微量元素、稀土元素)进行实验室测试分析,并依托前人资料,同时结合构造演化环境,古水流方向等,找出具稳定代表意义的岩性组合特征。徽成盆地白垩世沉积砂岩为近源沉积,成分成熟度低,物源沉积物可能经受走滑断层的搬运;徽成盆地早白垩世沉积物源主要为长英质火山岩,其物源区为活动大陆边缘和大陆岛弧环境形成的岩石。     

南流江河口水下三角洲表层沉积物端元分析及其沉积动力环境意义

沉积物粒度分布特征可揭示沉积动力环境。基于广西南流江河口水下三角洲的粒度分析数据,采用Folk分类法进行分类,应用端元分析对其粒度数据进行分解,探讨了南流江河口水下三角洲的物源和现代沉积动力环境。结果表明,研究区表层沉积物可划分为9类,其中含砾沉积物5类,不含砾沉积物4类,沉积物类型与河口环境动力特征相吻合。端元分析结果显示,研究区有5个不同类型的端元,分别代表着5种类型的沉积物动力环境:端元1反映了风浪和潮流对表层沉积物的动力作用;端元2指示了外海涌浪对表层沉积物的作用过程;端元3代表了南流江冲淡水引起的表层沉积物的输运;端元4代表了大陆架残留沉积物;端元5为干扰端元,可能是由于工程建设等人类活动所引起的。利用端元分析探讨复杂环境(如小型山溪性河口)下的沉积动力环境时,一方面需要综合考虑研究区域的物源与环境动力特征;另一方面可以结合参数拟合、粒径趋势分析等研究手段。     

微观组分聚类分析在物源体系恢复中的应用——以民丰洼陷沙三段中亚段为例

物源分析是盆地研究的一项重要内容,在有利储层预测和油气田勘探中具有重要作用。不同物源区形成的母岩及沉积环境存在差异性,致使各物源区沉积物组分在微观特征上存在差异。选取民丰洼陷沙三中亚段沉积物特征元素比值和重矿物含量作为研究的样本,采用聚类分析方法对物源体系进行研究。首先,在对特征元素指标进行优选的基础上,通过对沉积物特征元素比值进行Q型聚类分析,精确刻画了不同物源体系的范围;其次,对沉积物重矿物含量进行R型聚类分析,恢复了不同物源区的母岩类型。研究表明：洼陷主体区主要受来自青坨子地区的永安镇三角洲和南部的东营三角洲影响。分析结果与宏观的沉积学特征一致,证明该方法可以有效地判断沉积物的物源方向。     

基于因子分析的江汉盆地第四纪沉积物源讨论

选择江汉盆地中心位置的ZL钻孔,利用ICP-MS方法,对钻孔岩心微量元素组成进行了R因子分析,研究了新近纪以来江汉盆地沉积物物源的变化。结果表明：2.77~2.68 Ma B.P.期间,江汉盆地沉积物微量元素组成表达了一种近源为主的沉积过程;2.68~2.23 Ma B.P.期间,江汉盆地碎屑沉积受长英质类物源供给影响较为明显;2.23~1.25 Ma B.P.时期及1.25 Ma B.P.以来的沉积物微量元素特征都表现出受铁镁质岩体影响的特征,推测这一阶段有较大面积基性岩体分布的长江上游流域可能已经成为江汉盆地的物源供给者。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系山西组山1段-下石盒子组盒8段物源分析

针对鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1段与盒8段沉积物来源以及这两个层段物源是否发生改变等问题,依据物源分析方法,对研究区古水流特征、重矿物特征、镜下长石、岩屑特征以及稀土元素特征进行系统分析。通过古水流特征可初步判断研究区山1段与盒8段为多物源;重矿物组合可将研究区盒8段分为四个区域,分别为研究区北部,西南,东南和中部,且根据锆石和白钛矿的含量又可将研究区北部分出两个小的区域;沉积物碎屑以及稀土元素等特征反映出研究区北部具有远源沉积的特征,南部具有近源沉积的特征;山1段物源与盒8段物源分析结果比较类似。综合以上分析结果得出:山1段时期,盆地北部的阴山古陆为研究区北部提供沉积物来源;研究区西南部沉积物质来源于西秦岭与祁连山古陆的中北部;东南部地层沉积物来源于盆地南缘的北秦岭地区,汇水区位于环县、华池一带;盒8段时期阴山古陆继续为本次研究区北部提供碎屑沉积物,研究区西南部碎屑沉积物来自当时的祁连古陆的中北部盒秦岭古陆的西部,东南部物源来自北秦岭古陆,沉积物交汇区同样位于环县、华池一带;山1与盒8两个时期的沉积物物源没有发生改变,二者沉积物源具有继承性;另外根据REE特征,可判断出沉积时期除汇水区地势较低外,研究区东南部也存在一处规模较小的洼陷。     

南海北部深海盆地上中新统浊积砂体物源分析*

IODP367/368航次在南海北部深海盆地多个站位发现上中新统厚达数百米的大规模深海浊积岩。采用碎屑锆石U-Pb年龄谱系分析方法对U1500站上中新统浊积砂体进行源汇对比分析。研究结果表明U1500站上中新统浊积岩碎屑锆石年龄谱系与其西侧琼东南盆地和北侧珠江口盆地中新世沉积物特征类似。多维排列分析(MDS)结果也显示,该站位样品与珠江口盆地、琼东南盆地沉积物关系密切,表明南海北部深海盆地内厚达数百米的上中新统浊积砂体为南海北部物源和南海西部物源混合堆积形成。南海西部陆源输入物质以浊流搬运的方式,沿中央峡谷从西到东搬运至南海东部深海盆地;南海北部珠江物源以重力流的形式,经南海北部陆坡峡谷搬运至深海盆地中,两种来源的沉积物在深海盆地发生混合沉积,形成U1500站厚达数百米的浊积砂体。南海北部深海盆地厚层浊积砂体物质来源的准确识别,对深刻理解南海新生代盆地的构造演化、沉积物充填过程、物源演变以及古地理特征均具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长6时期物源状况分析

为查明鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系的分布格局等问题, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征、岩屑特征、地球化学特征和地震剖面等研究方法,对鄂尔多斯盆地南部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究。结果表明,盆地南部地区主要受到3大物源主要控制,可进一步再划分出5个次级物源,即东北、北部、西部、西南、南部。古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系,决定了盆地长6时期的沉积体系分布格局。沉积物源的研究将有助于油气勘探的部署。     

广西百色盆地更新世沉积物中粘土矿物特征及其古气候指示意义

为研究百色盆地红土剖面中粘土矿物的特征并恢复盆地中更新世以来的古气候演化序列,利用X射线衍射分析对百色盆地大旺红土剖面中粘土矿物进行了深入、系统的研究。结果表明,沉积物的粘土矿物组成主要为伊利石、高岭石及蛭石(或羟基铝蛭石),但在约0.26Ma处其相对含量出现明显变化,表明百色盆地中更新世中期至晚更新世早期表生风化作用逐渐加强,其气候条件经历了从"相对干凉→暖湿"的演化。这一结果与河湖相沉积物磁化率所记录的MIS 7.5(0.26Ma)"冰期→间冰期"转折时期相一致。沉积物中伊利石结晶度结果显示,其(001)衍射峰半高宽值从早期的相对平稳转变为晚期的波动性变化,说明百色地区气候经历了相对冷干到相对暖湿的转型,与粘土矿物相对含量变化、河湖相沉积物磁化率变化、邻区钙华沉积及南海各古气候指标所揭示的记录相一致。     

江西抚崇盆地上白垩统河口组砾石统计特征及其地质意义

华东南晚白垩世陆相断陷盆地以发育红色粗碎屑岩为特征。通过对赣杭构造带西段的江西抚崇盆地上白垩统河口组19个砾岩露头测点的砾组分析,对河口组砾岩的砾性、粒度、砾态和砾向等进行了详细研究。总体上砾石成分复杂,分选性较差,磨圆程度中等,呈次棱角－次圆状,风化程度较低。结合红盆周边基岩地层特点,对红盆不同区域砾岩的物质来源、成因和形成条件等进行分析和讨论。研究结果表明,河口组砾岩为晚白垩世半干旱－干旱气候条件下的一套冲积扇和辫状河相粗碎屑沉积,具有多物源和快速堆积的特点。盆地不同地区砾石成分组合特征具有明显差别,反映了盆地周围复杂的物源供应条件。根据盆地基岩地层岩性特点和扁平状砾石倾向玫瑰花图,认为河口组沉积时期,红盆碎屑沉积物主要来自盆地的北东、北、北西和南东部。     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组物源与沉积体系特征

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,通过对野外露头沉积特征、骨架颗粒、重矿物组合等分析,讨论了研究区物源与沉积体系特征。研究表明:早期沉积物源主要来自盆地西南方向,南部也有贡献。中、晚期沉积物源除来自西南方向和南部物源外,还受到来自盆地北东方向次要物源的影响。延长组长8之上与之下物源性质发生明显变化。延长组长8砂岩的岩屑以变质岩为主,少量沉积岩和火成岩;而延长组长6砂岩岩屑则以沉积岩为主,少量变质岩和火成岩,这表明长6沉积期盆地周缘、特别是盆地西缘抬升加剧,地层的剥蚀更强烈,致使大量较年轻的地层被剥蚀并加入源区母岩中。鄂尔多斯盆地延长期湖盆为北西—南东向展布,西南区主要发育辫状河和辫状河三角洲沉积体系,东北区主要发育曲流河三角洲沉积体系,在深湖区发育浊积扇沉积体系。