下扬子地区下寒武统幕府山组黑色岩系地球化学特征及其地质意义

为探讨下扬子地区下寒武统幕府山组底部富有机质黑色岩系的物源属性及源区构造背景特征,在南京幕府山剖面幕府山组底部系统的采集样品,并对其进行地球化学测试与分析。Th/Sc?Zr/Sc图解表明幕府山组黑色岩系未曾经历沉积再循环;通过分析主量元素比值特征、稀土元素（REE）配分模式、δEu、（La/Yb）_N及La/Th?Hf和La/Yb?∑REE判别图解,认为幕府山组黑色岩系源岩主要是花岗岩和富含长英质矿物的沉积岩等上地壳长英质岩石,存在基性岩的混入。从物源属性、地质年代关系、华南大陆构造演化历程等多方面考虑,源岩中花岗岩成分主要为新元古时期岩浆活动形成的岩浆岩,物源区为江南古陆（江南造山带）。通过分析K₂O+Na₂O?SiO₂、K₂O/Na₂O?SiO₂/Al₂O₃、La?Th?Sc、Th?Co?Zr/10和Th?Sc?Zr/10图解,认为幕府山组黑色岩系源区构造背景为被动大陆边缘。     

鄂西南利川二叠纪吴家坪组硅质岩成因及沉积环境

鄂西南利川吴家坪组硅质岩与海相石煤及多层火山粘土岩共生,产海绵骨针及放射虫化石,放射虫组合以泡沫虫类为主,内射球虫类次之,隐管虫类很少,代表外陆棚沉积环境。硅质岩的陆源元素Al、Ti含量较高,热水来源元素Fe、Mn含量较低,Al/(Al+Fe+Mn)值在0.64~0.83之间,平均值0.73。在Al-Fe-Mn三角图中,样品位于或紧邻非热水沉积区,在 SiO₂- (K₂O+Na₂O)、SiO₂-Al₂O₃, (K₂O+Na₂O)-Al₂O₃ 图解中大多数样品落在火山成因区,少数位于火山成因与生物成因区之间。相对于沉积岩的微量元素丰度,生命元素Mo、V富集,指示热水沉积的特征元素Ba、As、Sc亏损。∑REE较低,∑LREE/∑HREE平均值为3.02,Ce、Eu均轻度负异常（δCe:0.75~0.83,平均值0.79;δEu:0.61~0.95, 平均值0.84）,经北美页岩标准化后稀土元素配分曲线近水平。以上地球化学特征表明研究区硅质岩属火山成因,并伴有生物作用。氧化还原判别指标U/Th、V/(V+Ni)及Ce_anom,沉积环境判别指标MnO/TiO₂,La_N/Yb_N 与判别图解100×TFe₂O₃/SiO₂-100 Al₂O₃/SiO₂、TFe₂O₃/(100-SiO₂)-Al₂O₃/(100-SiO₂)、TFe₂O₃/TiO₂-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)、La_N/Ce_N-Al₂O₃/(Al₂O₃+TFe₂O₃)与∑LREE/∑HREE-100×Eu/∑REE一致表明硅质岩形成于大陆边缘缺氧环境。     

皖北新元古代刘老碑组页岩的地球化学特征及其地质意义

从安徽北部新元古代刘老碑组页(泥)岩中采集了11个样品。地球化学分析表明,研究区南部的淮南和凤阳页岩样品SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、K₂O、TFeO和CaO含量分别为55.28%、0.87%、15.60%、2.99%、4.01%和5.83%,接近页岩平均值,只是CaO含量稍高。北部宿县地区页岩样品SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、K₂O、TFeO和CaO含量分别为57.01%、1.82%、20.97%、4.85%、3.31%和0.57%,与南部地区相比,TiO₂和K₂O含量显著偏高,是其2.1倍和1.6倍。刘老碑组页岩REE总量平均为219×10^-6,LREE富集,La/Yb为14.2(9.8～18.6),Eu负异常,Eu/Eu^*为0.60(0.54～0.63),但是北部页岩有更高的REE总量(295.8×10^-6)和La/Yb比值(17.8)。微量元素分析表明,北部页岩中Sc、V、Zr、Nb和Th较高,南部Co和Pb较高。但是南部和北部却有比较一致的La/Sc(2.29±0.15)、Th/Sc(0.69±0.06)和La/Th(3.29±0.20)比值。La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10判别图清楚地表明,刘老碑组页岩形成于大陆岛弧构造环境,岛弧可能位于研究区的南部边缘。北部页岩明显偏高的TiO₂和Al₂O₃含量以及化学风化指数(CIW)表明北部沉积物的源区经历了更强烈的风化作用。     

焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩地球化学特征及古环境意义

泥质岩的地球化学特征蕴含了大量地质信息,在物源和沉积环境分析中的应用十分广泛。利用X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对华北板块南缘焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩样品进行常量元素、微量元素（包括稀土元素）进行分析,并据此讨论泥质岩的物源性质、物源区岩石风化作用强度及当时古环境特征。研究区泥质岩的高Al₂O₃/TiO₂值及低Cr/Zr和K₂O/Al₂O₃值特征,以及泥质岩Zr-TiO₂和Th/Co-La/Sc源岩判别图、Ni-Cr图和（Gd/Yb）_N-Eu/Eu*图等的判别分析结果,都揭示了研究区泥质岩物源主要为后太古宙长英质岩石;Al₂O₃-CaO*+Na₂O-K₂O（A-CN-K）图和较高的黏土矿物成分反映了泥质岩源区受到钾交代作用的影响,致使CIA（化学蚀变指数）值被低估;高CIW（化学风化指数）值和Al₂O₃-CaO*-Na₂O（A-C-N）判别图分析结果表明泥质岩物源区母岩在石炭-二叠纪经历了强烈的风化作用;Sr/Ba和B/Ga比值变化指示本溪组沉积时期到太原组沉积早期为海相为主的沉积环境,太原组沉积中期到山西组沉积早期为海陆过渡相为主的沉积环境,山西组沉积中期到上石盒子组沉积时期为陆相沉积环境。     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组钾质斑脱岩特征及其地质意义

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩广泛分布,蕴含着丰富的地球化学信息。开展相关矿物学（XRD）、主量元素（XRF）,以及微量元素（ICP-MS）等分析,结合野外露头观察,对四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩进行了分析。研究结果表明：1）斑脱岩主要由伊利石、斜长石、石英等矿物组成;2）主量元素以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O 为主,其中K₂O/Na₂O介于15.54～270之间;3）微量元素富集Th、U、Pb、Zr、Hf、Ta等高场强元素（HFSE）和Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损La、Ce、Sr、Sm、Eu等元素;4）稀土元素∑REE介于19.58×10^-6～383.88×10^-6之间,平均值为105.43×10^-6,LREE/ HREE介于0.74～12.67之间,平均值为3.93,总体表现为轻稀土（LREE）富集,而重稀土（HREE）亏损,轻、重稀土元素分异明显,Eu表现出一定的负异常,而Ce未出现明显异常。综合分析认为：1）四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组斑脱岩具有高钾低钠的特点,与钾质斑脱岩特征相符,且五峰组与龙马溪组斑脱岩特征相似,火山灰物质来源相近;2）原岩构造环境主要为岛弧环境,同时也存在板内环境,火山灰主要来源于北部秦岭地区;3）火山灰可以提高海洋表层初级生产力,为优质页岩有机质形成提供物质基础。     

桦甸盆地桦甸组油页岩段地球化学特征及地质意义

桦甸盆地位于敦密断裂带之上,是我国著名的古近纪含油页岩断陷盆地。其中桦甸组油页岩段发育厚层的泥岩沉积。长期以来对该段油页岩特征研究较多,但对其物源区特征和构造背景研究甚少。对油页岩段厚层泥岩进行系统的地球化学分析结果表明：泥岩中w(SiO₂)整体较低,K₂O/Na₂O值较高(大于1),w（MgO+Fe₂O^T₃）为3.91%~11.66%,Al₂O₃/（Na₂O+K₂O）为3.77~6.29,表明泥岩中含有一定的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素PAAS标准化分配曲线显示不同样品之间元素富集、亏损趋势不一致,同时稀土元素标准化曲线呈现出稀土含量变化较大、轻稀土富集和明显Eu负异常,表明油页岩段沉积时期存在多个物源。泥岩风化蚀变指数为74~82,Th/U值多集中在4.65~6.07,表明泥岩源区经历了相对中等的风化作用。Th/Sc和Zr/Sc值表明泥岩基本受源岩成分控制。由源岩和构造背景判别图解,并结合前人研究资料得知:桦甸盆地油页岩段母岩主要来自于海西期和燕山期花岗岩以及少量的燕山期中酸性喷发岩;源岩形成于大陆边缘造山带,为大陆岛弧火山岩系。     

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：变质石英砂岩的SiO₂平均含量为96.95%、Al₂O₃平均为1.36%、Fe₂O₃平均为0.31%,SiO₂/Al₂O₃平均值为73.26,K₂O/Na₂O平均值为12.54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO₂平均含量为85.67%、Fe₂O₃平均含量为10.19%、SiO₂/Al₂O₃平均为430.47、K₂O/Na<...     

鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析

沉积岩的地球化学特征可以反映盆地沉积环境。为了探讨鄂尔多斯盆地延长组沉积时期古气候、氧化还原条件、古盐度等特征,对鄂尔多斯盆地东南部铜川延长组长7段的5个砂岩、8个页岩样品进行主量、微量以及稀土元素地球化学分析。结果显示,长7段细粒沉积物Al₂O₃/SiO₂值与K₂O/Na₂O值指示样品成分成熟度差别不大,黏土矿物含量较高。∑REE平均值为132.65×10^-6,明显低于北美页岩平均稀土元素含量,也低于全球平均大陆上地壳值;LREE分异程度较高,呈微弱的Eu正异常,无Ce异常。“C值”、Sr/Cu、Rb/Sr、Mg/Ca等指标显示延长组沉积期整体处于温暖潮湿的气候区。研究区样品富集微量元素U、Sc、Cs(平均20.11×10^-6、9.66×10^-6、6.08×10^-6),结合V、δU、Th/U、V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)等指标分析,结果指示延长组沉积期以底层水体呈强分层的还原环境为主。Li、Sr、Ni、Sr/Ba、(MgO/Al₂O₃)×100等值显示沉积期水体总体为淡水-微咸水。     

东天山小尖山金矿床侵入岩年代学、岩石地球化学及其地质意义

小尖山金矿床位于东天山康古尔塔格金矿带中段,目前其成矿作用与矿区侵入岩的关系尚不明确.通过岩相学、岩石地球化学及年代学特征的系统研究,结果表明小尖山矿区花岗岩脉SiO₂含量为66.30%~68.31%,Al₂O₃含量为16.65%~18.28%,K₂O含量为3.25%~4.00%,Na₂O含量为2.38%~3.46%,K₂O/Na₂O比值为0.94~1.68（平均值1.41）,属于过铝质高钾钙碱性系列;岩石富集轻稀土元素（（La/Yb）_N=7.68~9.04）,并且富集Rb、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Th、U、Nb、Ti等高场强元素,具δEu正异常（1.02~1.25）,δCe负异常（0.79~0.86）,具有岛弧岩浆稀土微量地球化学特征.Nb-Y图解中,样品投点落在火山弧-同碰撞花岗岩区;Rb-（Y+Nb）图解中,样品投点落在火山弧花岗岩区.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年揭示岩脉的结晶年龄为257.0±2.3 Ma,形成于晚二叠世,与康古尔金矿带挤压走滑构造和成矿作用时间一致.样品的Zr/Hf（31.90~37.60）和Nb/Ta（4.96~11.28）结果显示地壳的部分熔融来源特征;结合区域构造演化过程与成矿时代可知,矿区花岗岩脉为深部地壳的部分熔融产物,侵入就位过程与金成矿作用有密切关系.      

松辽盆地钱家店地区姚家组赋矿砂岩的组成、地球化学特征及其构造背景

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩矿物、地球化学成分与源区岩石性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、岩屑和长石组成,含少量的黄铁矿、炭屑和重矿物等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO2含量(68.4%~79.61%)、相对高的K2O/Na2O比值(1.83~2.03)和较低的Fe2O3T+MgO含量(1.48%~4.22%),稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集,重稀土平坦和弱Eu、Ce负异常特征。较低的CIA(57~63)和PIA(60~71)指数、A-CN-K以及AK-C-N分布模式还说明源区经历了相对较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明姚家组的碎屑组成不具备沉积再旋回的特征,说明其为近源沉积,具有较差的分选性。砂岩物源区组成判别图研究表明,姚家组砂岩的物源区主要出露长英质岩浆岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,姚家组主要形成于被动大陆边缘沉积环境。     

宁夏固原炭山地区中侏罗统延安组油页岩特征及其沉积环境

宁夏固原炭山地区存在大量与煤伴生的油页岩资源,油页岩主要赋存于中侏罗统延安组中下部各含煤层系中。本文采集钻孔所获延安组油页岩岩心样品,通过低温干馏、主量元素测定以及钻井录井等方法对炭山地区油页岩特征进行了研究,明确了油页岩测井识别依据,恢复了油页岩沉积环境。研究表明：炭山地区油页岩主要以黑色、灰黑色、深灰色为主,质地较轻,密度小,硬度小,断口参差状、贝壳状,具油脂光泽、沥青光泽,块状层理发育;油页岩含油率为3.60%~9.00%,灰分质量分数为42.50%~79.05%,全硫质量分数为0.07%~1.37%,发热量为11.01 kJ/g（平均值）,属中品质、硅质灰分、低硫且与煤伴生的油页岩;油页岩中w（SiO₂）变化较大,为53.89%~65.55%,w（Al₂O₃）为17.45%~23.29%,w（K₂O）明显高于w（Na₂O）,w（Fe₂O₃+MgO）为12.75%~21.98%,表明油页岩中含有较多的含钾矿物和镁铁成分;另外,Al₂O₃/（CaO+Na₂O）值为3.09~21.12,揭示油页岩稳定组分含量较高。炭山地区油页岩测井曲线特征明显区别于煤层和泥岩,油页岩长距伽马、声波时差和密度介于煤层与泥岩之间,而电阻率明显低于煤层和泥岩。炭山地区油页岩化学蚀变指数为74.87~84.35,Sr/Ba值为0.33~0.83,平均为0.61,Th/U值为1.00~3.50,表明本地区油页岩沉积环境为温暖、温润的缺氧、贫氧的陆相淡水湖泊环境和沼泽环境。     

黔东注溪黑色岩系地球化学特征及矿化富集规律

目前急需分析黔东注溪钒矿形成的环境、成矿的物质来源以及矿化富集规律,指导实际地质勘查工作.系统研究了注溪矿区内中洞、老屋基和坪哨3个典型岩性剖面中黑色岩含矿岩系及矿层的全岩主微量元素组成.结果表明,含矿岩系具有较高的SiO₂、MnO、Ce/Ce*和Eu/Eu*值,而矿层则含相对较高的Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂、CaO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、V₂O₅、REE、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Ni、Ti、Cr、Rb、Sr、Th、U和V.含矿岩系与矿层的主微量地球化学特征显示注溪钒矿床的成矿物源具有一定程度陆源物质的输入,且在成矿阶段受到了热水作用及生物作用的影响.另外,由南至北各剖面的热水成矿作用逐渐减弱;含矿岩系及矿层沉积环境均属缺氧环境,其中坪哨剖面的矿层沉积环境的缺氧程度要高于其他剖面.因此,注溪钒矿床钒富集成矿主要受古环境的还原条件和热液活动的影响,其中还原环境对钒元素的富集成矿起主要作用.据此推测坪哨剖面矿层形成时的海水深度应最深,北矿段中洞剖面的最浅;喷流热水带来的V等大量多金属元素在喷口及其附近大规模成矿.      

湘中涟源凹陷上泥盆统佘田桥组页岩地球化学特征及有机质富集机理

上泥盆统佘田桥组是湘中地区页岩气勘探的重要层系之一.为了探讨湘中地区涟源凹陷上泥盆统佘田桥组黑色泥页岩有机质富集机理,系统采集了区内湘新地3井佘田桥组20个泥页岩岩心样品,开展有机碳含量、主量元素、微量元素以及稀土元素等地球化学特征测试,分析佘田桥组页岩的古盐度、古气候、古氧化还原条件和古生产力等古沉积环境.结果表明:佘田桥组底部层段有机碳含量较高（1.28%~2.68%）,平均值为1.69%.页岩主要成分为SiO₂（50.27%）、Al₂O₃（13.66%）、CaO（11.55%）.微量元素Rb、Sr和Zr富集而Co、Mo、Sc和Hf亏损.Sr/Ba、化学蚀变指数（CIA）、Th/U、V/Sc、V/Cr、δU比值表明佘田桥组富有机质页岩段沉积环境为淡水-半咸水、干旱的贫氧-次富氧环境,贫有机质页岩段为咸水、干旱-半干旱的富氧环境.结合区域层序地层特征,综合对比佘田桥组有机碳含量（TOC）与古氧化还原条件、古生产力条件的相关性,揭示出涟源凹陷佘田桥组富有机质页岩段有机质富集的主控因素为古氧化还原环境,而贫有机质页岩段有机质主要来源于陆源供给.      

西藏羌塘盆地古近纪康托组沉积物源及构造背景分析

沉积岩中的主微量元素和稀土元素特征可以指示其物源、构造背景和沉积环境等.康托组地层沉积时代为古近纪,是青藏高原早期隆升后首先沉积的陆相碎屑岩,对该地层的物源信息及构造背景分析对于研究羌塘盆地新生代演化和高原隆升过程具有积极意义.本文对羌塘盆地半岛湖地区康托组地层进行了地层学、岩石学、元素地球化学和黏土含量分析,研究了其...     

赣西北下寒武统观音堂组碳硅泥岩地球化学特征及其沉积环境演化

赣西北下寒武统黑色岩系,是一套重要的铀等金属的含矿岩系,其中观音堂组碳硅泥岩是典型的黑色岩石类型。运用地球化学方法,对这套灰黑色泥质岩的元素地球化学及古环境演变特征进行了研究。研究结果表明:该碳硅泥岩黏土类矿物含量55%～59%,SiO_2,Al_2O_3,Fe_2O_3,K_2O,MgO平均含量分别为69.47%,11.39%,3.32%,2.76%,1.57%;化学成分表现为高硅低铝低钾低镁特征,有机碳平均含量5.82%,属富碳黑色岩系。对比中国东部泥质岩,其Ni、V、U、Ba、Cd、In、Tl、Se、W、Mo、Cu、Zn、Au、Ag、As、Sb等元素有相对富集的特点。从碳硅泥岩层的上部到下部,SiO_2、Na_2O、Ni、Mo含量逐渐增高,Al_2O_3、K_2O、TiO_2、H_2O^-、LOI、Cr、Th、Ba、Ga、Li、Be、Rb、Sc、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、REE则显示逐渐降低趋势。主量或微量元素的判别参数或图解显示,碳硅泥岩的物源以陆源碎屑岩为主,是在一个沉积速率较小、且较稳定的深水还原环境下沉积的,从早期到晚期,物源区呈现风化作用逐渐增强、气候环境越来越湿润、盆地水质越来越淡化的趋势。     

康滇古陆东缘筇竹寺组地球化学特征及意义

云南省昭通市昭阳区锌厂沟位于康滇古陆东缘,在剖面测量及样品系统采集分析基础上,建立了该区下寒武统筇竹寺组泥页岩地球化学剖面,为该区筇竹寺组沉积环境、物源分析提供了定量的地球化学数据。研究结果显示:1）筇竹寺组物源主要来自康滇古陆中元古界东川群、会理群砂泥岩、海相玄武岩,并可能有少许同时代花岗岩,形成于康滇古陆东缘大陆坡或边缘海,自西向东呈康滇古陆—潮坪—浅水陆棚—深水陆棚—水下隆起有序变化,工区位于浅水陆棚相;2）稀土元素δCe值、δEu值及微量元素Mo、V含量、（V）_N/（V+Ni）_N比值、（Cu）_N/（Zn）_N比值反映筇竹寺组底部为深水陆棚环境,上部总体为浅水陆棚沉积环境,局部水体加深为深水陆棚沉积环境。总体上该区以浅水陆棚为优势相,并具酸性还原环境特点;3）微量元素Rb、Ba、Ga、V、Zn、Mo、Cd、Sn、Zr有明显的富集。主量元素（SiO₂）_N/（Al₂O₃）_N比值及微量元素Ba、U含量、Zn-Ni-Co三角图、U/Th比值、Co/Zn比值表明有生物或热水作用的参与。