北黄海盆地中侏罗世-早白垩世构造体制转换期的古气候演化及元素地球化学响应

中侏罗世-早白垩世华北地台东部的北黄海盆地受古亚洲构造体制向滨太平洋构造体制转换的影响,其构造演化经历了伸展-反转挤压-伸展的转变.构造体制的差异不但表现在大地构造性质及其产生的地质效应上,也表现在盆地沉积特征、古生物及古气候等方面.本文以北黄海盆地东部坳陷X1井中侏罗统至下白垩统为研究对象,利用泥岩元素地球化学特征对古气候的指示,结合盆地沉积特征及古生物资料,对古气候演化展开研究.研究显示,中侏罗世-早白垩世X1井泥岩样品的Sr/Cu比值（2.12~34.10）、Sr/Ba比值（0.16~1.60）、Rb/Sr比值（0.13~1.23）、Fe₂O₃/FeO比值（0.22~11.10）、V/Cr比值（0.91~1.78）、V/Sc比值（4.89~8.33）、Ni/Co比值（1.14~3.85）、δU比值（0.50~0.84）和U/Th比值（0.11~0.24）的纵向变化反映古气候经历了温湿→整体湿润、短暂干热→干热的演化.沉积物经历了暗色细粒沉积物为主→灰色、灰色夹灰绿色、灰色与红褐色互层细粒沉积物为主→灰色粗粒沉积物和红褐色、灰黄色细粒沉积物为主的变化.古生物经历了喜湿植物丰富→喜热植物出现→喜热植物丰富的过程.结果表明,受古亚洲构造体制和滨太平洋构造体制的影响,华北地台向北漂移,北黄海盆地古气候经历了由中侏罗世-晚侏罗世早期以温湿气候为主,至晚侏罗世晚期-早白垩世早期整体相对湿润,出现短暂干热气候,到早白垩世中期-早白垩世晚期为干热气候的演化.北黄海盆地中侏罗世-早白垩世古气候由温湿向干热的转变正是对华北地台东部晚中生代两大构造体制转换的响应.      

华南陆缘晚三叠-早、中侏罗世海平面相对升降与古气候演化的地球化学记录

晚三叠-中侏罗世华南陆缘发生多期海侵-海退旋回.元素地球化学特征指示的古盐度高低和古水深深浅记录了海平面的相对升降.华南陆缘存在3个级别的海平面变化.其中, Ⅲ级海平面波动频繁, 由晚三叠世3次波动、早侏罗世4次波动和早、中侏罗世2次波动构成了此间大规模海侵-海退旋回.华南陆缘Ⅰ级海平面相对升降曲线与全球海平面长周期曲线, 在诺利克阶早期-辛涅缪尔阶晚期变化同步, 在辛涅缪尔阶晚期-阿连阶变化相悖.Ⅲ级海平面相对升降曲线与全球海平面短周期曲线, 在瑞替阶-辛涅缪尔阶晚期同发生4次波动, 时间上近乎同步.Sr/Cu值指示的元素迁移与富集反映了气候的温湿与干热.粤中-粤东地区晚三叠-早、中侏罗世经历了温湿-干热-温湿的气候变化.      

粤西高明地区晚三叠世小坪组元素地球化学特征

在粤西高明地区晚三叠世小坪组凤岗段采集新鲜炭质泥岩样品8块,用X-荧光和ICP-MS测定全岩常量、微量和稀土元素。用镁铝比值m(m=100×MgO/Al2O3)、Ca/Mg、B/Ga和Rb/K值研究本区古盐度变化,结果显示小坪组凤岗段为咸水浅海相沉积,古盐度呈现低→高→低的变化过程,于中上部古盐度达到最高,至顶部古盐度又降至最低。P元素和Sr/Cu值所指示的古气候变化趋势显示,凤岗段时期本区主要为温湿气候,中晚期出现干热气候。La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征显示,研究区构造背景为被动大陆边缘的坳陷盆地。本区泥岩∑REE高(214.15~455.85)、富轻稀土(LREE/HREE=7.51~12.02)、Eu负异常(δEu=0.47~0.60),暗示源区以花岗岩为主,亦有玄武岩和沉积岩。     

粤中地区晚三叠世——早株罗世地层划分新认识

粤中地区晚三叠世－早株罗世岩石地层，自下而上为小坪组、金鸡组和桥源组，它们在区域上分布稳定，具有可填图性。小坪组的沉积演化序列与粤北的艮口群相似，其中含双壳类组合，介形虫组合和植物组合，地层时代属于晚三叠世卡尼期－诺得期，金鸡组中，凌云山段含介形虫组合，石塘段含菊石带、双壳类组合，地质时代属于早株罗世。凌云山段与下小伏小坪组马安段呈平行不整合接触，三叠系与株罗系的分界宜划在凌云山段之底。     

鄂西秭归盆地下侏罗统香溪组泥岩地球化学特征及其古环境意义

泥岩中主量元素、微量元素的变化与沉积环境和古气候的变化息息相关.本文利用XRF和ICP-MS等技术手段分析了鄂西秭归地区头道河剖面下侏罗统香溪组泥岩中的主量元素和微量元素,揭示香溪组沉积时期的沉积环境和古气候特征.头道河剖面香溪组上段第1-12层Sr含量均值为113.8×10-6,第13层均值骤增为2838.3×10-6,指示水体盐度大幅上升,Ba含量及Sr/Ba比值变化指示了相同的结果.这可能是由于香溪组沉积晚期气候变得炎热干旱,水体蒸发量迅速增大导致.Ni/Co、Cu/Zn及Ceanom等指标指示香溪组沉积水体介质由早期的富氧条件转变为晚期的还原条件.Sr、Mg/Ca及CIA等指标反映了香溪组沉积晚期发生了气候升温干热化事件.这些元素分析结果揭示了香溪组上部炎热干旱的古气候特征,可能与早侏罗世托阿尔期(Toarcian)缺氧事件(T-OAE)有关.     

湘东邓阜仙花岗岩成因及对成矿的制约:锆石/锡石U-Pb年代学、锆石Hf-O同位素及全岩地球化学特征

南岭地区晚三叠世成矿规模较小且零散,而晚侏罗世成矿规模巨大,以往的研究较少关注两期花岗岩之间的成因联系及与成矿的关系。湘东邓阜仙花岗岩体位于南岭地区中段,是具有晚三叠世、晚侏罗世两期岩浆活动的复式岩体,并发育有钨矿床。本文对区内花岗岩及蚀变岩型矿体进行了锆石/锡石U-Pb定年、锆石Hf-O同位素与全岩主微量分析,以期揭示两期花岗岩的地球化学特征、成因联系和与成矿的关系。锆石SIMS U-Pb定年结果表明,区内花岗岩的成岩年龄分别为~228Ma和~153Ma。湘东钨矿的锡石U-Pb定年结果为154.4±2.1Ma,表明钨锡矿化形成于晚侏罗世。两期花岗岩均具有高硅、高钾、弱过铝质至强过铝质的特征,结合锆石的Hf-O同位素组成,指示它们具有相似的成因,均起源于中-古元古代基底地壳物质的部分熔融,晚三叠世花岗岩混入了更多的成熟地壳物质,区域的富矿地层对于湘东钨矿形成的直接影响不大。邓阜仙晚侏罗世花岗岩更高的Fe含量和Rb/Sr、Rb/Ba比值,更显著的Eu、Ce负异常,指示其经历了更高程度的分异演化,两期成岩过程中的差异可能与区域上的晚侏罗世发生的太平洋俯冲作用相关。     

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m（Cu）/m（Zn）、m（Sr）/m（Cu）和m（Sr）/m（Ba）比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明:石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征；石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境；砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境；灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式，并将其划分为2个阶段，第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积，沉积出石膏、灰岩和膏泥；第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境，沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关，同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。      

大兴安岭中南段中生代火山岩特征及演化

大兴安岭中南段中生代自晚三叠世至早白垩世火山活动不断,晚侏罗世达到高潮,形成了几套代表各自特点的火山岩组合,划分出晚三叠世、早—中侏罗世、晚侏罗世和早白垩世等４ 个火山喷发（沉积） 旋回。火山活动相伴随的侵入活动受伸展机制制约,构成了成对的火山侵入岩带。     

黑龙江松嫩地块北缘晚三叠世—早侏罗世火山岩的发现及地质意义

黑龙江省松嫩地块北缘大面积分布的玄武安山岩的时代厘定对讨论区域构造演化具有重要意义。对该区原划为早白垩世板子房组的玄武安山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石学和地球化学等研究,获得两个样品的锆石U-Pb年龄分别为(200.0±1.4)Ma和(200.0±1.3)Ma,表明其形成时代为晚三叠世—早侏罗世,并非早白垩世。岩石地球化学研究表明,玄武安山岩属准铝质,以高钾钙碱性系列为主,富集Ba、Rb、K、Pb等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ce、Nd、Ti等高场强元素和重稀土元素,为典型的大陆弧火山岩,表明松嫩地块小兴安岭—张广才岭存在一条近南北向展布的晚三叠世—早侏罗世火山岩带,该火山岩带与同时代略晚的花岗岩一起构成近南北向带状展布的中生代岩浆岩带。     

西藏墨竹工卡地区早侏罗世花岗岩地球化学、岩石成因及其地质意义

为了研究南冈底斯晚三叠世-早侏罗世时期岩浆岩的成因类型和构造背景，针对墨竹工卡地区的松多黑云母二长花岗岩体进行岩相学、年代学、全岩地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示，松多黑云母二长花岗岩结晶年龄为190.2±2.9 Ma，形成于早侏罗世.在地球化学组成上，黑云母二长花岗岩具有低TiO₂（0.68%~0.75%），富SiO₂（65.22%~66.13%）、Al₂O₃（16.26%~16.73%）、Na₂O（4.05%~4.29%）、K₂O（3.96%~4.24%）的特点，显示钾玄岩系列和弱过铝质（A/CNK=1.04~1.11）的主量元素地球化学特征；在微量元素蛛网图上，具有富集Rb、Th、K、Zr、Hf元素和亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Ti、P元素的特征；锆石饱和温度介于805~835℃，FeOT/MgO比值高，样品显示出具有部分A型花岗岩特征.结合前人研究表明，晚三叠世-早侏罗世时期南冈底斯岩浆岩构造背景与新特提斯洋北向俯冲有关，松多黑云母二长花岗岩形成于新特提斯洋板片北向俯冲引起的弧后伸展环境；其成因与软流圈上涌导致幔源岩浆底侵引起下地壳的部分熔融有关.      

川东北地区中侏罗世新田沟期古气候波动的地球化学响应

四川盆地中侏罗统新田沟组作为侏罗纪大面积红层之下的重要岩石地层单元,见证了盆地由潮湿向干旱转变的整个过程。然而,以往的研究主要集中在古气候类型方面,缺乏系统深入的气候变化研究。本文以川东北地区宣汉七里乡塔坝剖面为对象,系统分析了泥岩的主微量元素地球化学特征,结果表明:化学蚀变指数(CIA)、C值、Sr/Cu、Sr/Ba、Rb/Ti、Cs/Ti、Rb/K等7种古气候替代指标综合显示新田沟期气候存在从炎热潮湿逐渐向干旱转变的趋势,整体以半干旱-半潮湿气候为主。且该时期气候变化过程并不稳定,存在多个短期的湿热与干旱的气候波动。在新田沟组沉积末期,气候条件变得极端干燥。川东北地区中侏罗世的元素地球化学特征记录了区域内重大地质转折期将至时的气候变化,在侏罗纪大面积红层发生之前,气候条件已经开始响应。在中侏罗世早期,四川盆地与欧洲地区并不处于同一个气候带内。     

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候演化——以永浅1井为例

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候研究对揭示该时期盆内的沉积格局、重建古地理及油气形成与演化具有重要的理论和实践意义。本文以四川盆地中部永浅1井的47件泥岩样品为研究对象,通过主微量元素的变化特征恢复研究区沙溪庙组沉积期的古环境与古气候演化过程。研究结果表明,Sr/Ba比值、Rb/K2O比值、Ca/Mg比值和Ca/(Ca+Fe)比值指示川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期整体为淡水环境,但在沙溪庙组一段沉积中、晚期出现了短暂的水体盐度升高;V/(V+Ni)比值、U/Th值、V/Cr比值与Ni/Co比值指示沙溪庙组沉积期整体为间歇暴露的浅水氧化环境,局部为弱氧化或还原环境;C值、CIA值和Rb/Sr比值等指标显示,沙溪庙组沉积期古气候总体为温暖湿润的气候环境,但期间发生波动性干旱,在温暖湿润和半干旱—半湿润之间频繁波动。多元地球化学参数为川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期的古气候演化和区域性古气候对比提供了新的证据。     

鄂尔多斯盆地北部侏罗系泥岩地球化学特征:物源与古沉积环境恢复

鄂尔多斯盆地北部侏罗系泥岩地球化学特征记录了当时重要的地质信息。通过对该区中侏罗统直罗组及延安组泥岩的X射线荧光常量元素分析以及ICP-MS微量、稀土元素分析对其源区构造背景、源岩属性进行了综合研究。与此同时,根据泥岩典型地球化学参数的垂向变化对其古沉积环境进行了恢复。研究结果表明:盆地北部侏罗系沉积岩与北邻阴山-大青山-乌拉山地区前寒武纪古老基底的片麻岩、麻粒岩、孔兹岩等变质岩系以及各时代侵入岩具有较大的亲缘性,是其主要物源。源区构造背景主要是与大陆岛弧相关的活动大陆边缘。Sr/Cu、Rb/Sr、CIA、Sr/Ba、V/（V+Ni）、Ce_anom等泥岩地球化学指标的垂向变化特征对古沉积环境的反演表明,从延安期→直罗组沉积早期→直罗组沉积晚期,古气候由温湿气候逐渐变得越来越干旱,水体古盐度整体上由微咸水相的淡水环境逐渐向半咸水相的淡水环境转变,古氧化还原环境为水体分层不强的还原环境。     

柴达木盆地侏罗纪古气候演变过程: 来自化学风化特征的证据

柴达木盆地侏罗系陆相地层记录了该时期一系列重大的构造-气候-环境耦合演化事件,然而针对该套地层的古气 候、古风化作用等方面研究还很薄弱。为了恢复柴达木盆地侏罗纪时期的古气候和古环境特征,文章研究对柴北缘大煤沟侏 罗系标准剖面的沉积岩样品开展了全岩主、微量元素测试,综合采用多种化学风化指数判定柴达木盆地侏罗纪古气候条件及 演变过程。元素比值(Rb/Sr、K/Na、Na/Al 和Na/Ti)和化学风化指数(CIA、CIW、PIA 和ICV)均显示,柴达木盆地侏罗纪化学风 化过程和古气候演化过程可划分为4 个阶段：早侏罗世早-中期和中侏罗世中期,化学风化作用强烈,古气候处于温带-亚热 带温暖、潮湿气候条件;早侏罗世晚期和中侏罗世晚期-晚侏罗世,受到区域降水减少影响,盆地化学风化作用显著减弱,整体 处于干旱、半干旱环境。以上结果与前人基于沉积物和植物群面貌研究得出的古气候变化过程相吻合,为盆地及区域陆相侏 罗纪古气候研究提供了相对完整而连续的地球化学证据和参考。     

柴达木盆地侏罗纪古气候演变过程：来自化学风化特征的证据

柴达木盆地侏罗系陆相地层记录了该时期一系列重大的构造—气候—环境耦合演化事件，然而针对该套地层的古气 候、古风化作用等方面研究还很薄弱。为了恢复柴达木盆地侏罗纪时期的古气候和古环境特征，文章研究对柴北缘大煤沟侏 罗系标准剖面的沉积岩样品开展了全岩主、微量元素测试，综合采用多种化学风化指数判定柴达木盆地侏罗纪古气候条件及 演变过程。元素比值(Rb/Sr、K/Na、Na/Al 和Na/Ti)和化学风化指数(CIA、CIW、PIA 和ICV)均显示，柴达木盆地侏罗纪化学风 化过程和古气候演化过程可划分为4 个阶段：早侏罗世早—中期和中侏罗世中期，化学风化作用强烈，古气候处于温带—亚热 带温暖、潮湿气候条件；早侏罗世晚期和中侏罗世晚期—晚侏罗世，受到区域降水减少影响，盆地化学风化作用显著减弱，整体 处于干旱、半干旱环境。以上结果与前人基于沉积物和植物群面貌研究得出的古气候变化过程相吻合，为盆地及区域陆相侏 罗纪古气候研究提供了相对完整而连续的地球化学证据和参考。     

鄂西走马地区南华纪大塘坡间冰期古气候研究

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积。本文研究了走马地区ZK701钻孔岩芯大塘坡组细碎屑岩样品元素地球化学特征,计算了化学蚀变指数(CIA)、化学风化作用指数(CIW)、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr等古气候代用指标,探讨了研究区源区南华纪间冰期的古气候演化过程,结果显示:源区古城冰期晚期气候寒冷干燥(两件样品CIA值分别为57.1和58.1),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于56.5~64.6,均值59.8),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润(CIA值介于69.8~78.8,均值75.5);CIW、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致。此外,对该钻孔大塘坡组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了658.1±2.6 Ma(MSWD=1.5,n=28)的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄,结合前人对扬子板块大塘坡组底部凝灰岩的同位素年代学研究成果认为,大塘坡间冰期早期(663~658 Ma),扬子板块上南华盆地内海冰虽已消融、但古陆物源区气候依然寒冷。该时期扬子板块"源、汇"两区气候条件可能不同步,其原因涉及深层次的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的耦合关系。     

鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化：来自细碎屑岩元素地球化学的证据

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰川期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积,同时,大塘坡期是我国重要的成锰时期。本文通过对走马地区ZK702钻孔岩心古城组、大塘坡组、南沱组底部细碎屑岩样品元素地球化学的研究,计算了CIA、CIW、PIA、Al/Ca、Rb/Sr、V/Cr、U/Th等特征值,探讨了该区南华纪冰期至间冰期的古气候和古氧相演化过程,结合岩石学证据认为：古城冰期气候寒冷干燥(CIA值从底部的69. 2过渡至57. 8,均值为62. 2),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于54. 3～62. 7,均值59. 7),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润并趋于稳定(CIA值介于70. 2～81. 1,均值75. 8),南沱冰期气候又转向寒冷干燥(CIA值由78. 6降低至61. 9),CIW、PIA、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致,Al/Ca值的变化也反映了陆源碎屑输入量随着古气候波动;V/Cr、U/Th、Ni/Co等比值反映出研究区古海洋古城期-南沱早期总体处于氧化环境,其中大塘坡早期处于弱氧化环境,古城期、大塘坡中晚期和南沱早期处于氧化环境;研究区大塘坡锰矿形成于间冰期早期寒冷气候下的弱氧化环境,气候转暖后锰矿停止沉积,锰矿成矿与古气候和古氧相具有耦合关系。     

贵州安顺新民二叠系-三叠系界线剖面磁化率变化及古气候环境意义

贵州安顺新民二叠系-三叠系界线剖面磁化率测试结果表明,该剖面二叠系磁化率整体偏低（平均6.4×10-8 m3/kg）,界线之上磁化率快速增加并相对稳定在1.3×10-7 m3/kg附近,与华南其他二叠系-三叠系剖面磁化率变化趋势相同;与陆源孢粉丰度、TiO2曲线的同步变化趋势表明,新民剖面磁化率主要来自陆源物质。结合磁化率、地球化学指标的变化特征,将源区P-T之交古气候划分为3个阶段:阶段Ⅰ（1 2层中部）为化学风化作用较强的温暖潮湿的气候条件;阶段Ⅱ（2层上部 P-T界线）整体处于较强化学风化作用条件下温热潮湿的气候环境,变化较为频繁,表现为温润/湿热交替;阶段Ⅲ（P-T界线之上）物理风化加强,化学风化明显减弱,经短暂“过渡段”,气候总体转变为干热的条件。