古盐度指标与渤海湾盆地古近系海侵事件初探

盐度是水体最基本的属性之一,古盐度是古环境、古气候和古生物研究中常用的指标。对来自不同海域的现代水体盐度和沉积物地球化学数据进行整理,发现硼/镓（B/Ga）,锶/钡（Sr/Ba）和硫/总有机碳（S/TOC）等比值与水体盐度具有显著的相关性,可有做作为示踪水体盐度的指标。这些化学元素的双变量图显示,每个指标的不同阈值指向了不同盐度的沉积环境:1）B/Ga<3指示淡水相,3~6指示半咸水相,>6指示海水相;2）Sr/Ba<0.2指示淡水相,0.2~0.5指示半咸水相,>0.5指示海水相;3）S/TOC<0.1指示淡水相,>0.1指示半咸水和海水相。基于上述盐度指标,我们对渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组沙三下亚段的古盐度和沉积环境进行了重建,并结合古生物、矿物等信息对渤海湾盆地古近纪发生的海侵事件进行了梳理,揭示了四次主要海侵事件。     

塔里木盆地石炭系泥岩沉积时的古盐度分析

通过对塔里木盆地巴楚、塔中、塔河地区井下及巴楚小海子露头、阿克苏四石厂露头的石炭系泥岩中黏土矿物、微量和常量元素的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式、Walker相当硼判定法及锶钡比值法定量—半定量地分析了该区石炭系泥岩沉积时的古盐度特征,结果表明古盐度在4.7‰~33.9‰,大部分为半咸水沉积,其次为淡水—微咸水沉积,个别为咸水沉积;且古盐度变化明显,平面上巴楚组泥岩段泥岩总体具有从塔东北向塔西南古盐度变大的趋势;卡拉沙依组砂泥岩段泥岩在塔中古盐度最小,塔西南最大,塔北居中。由于沉积物中泥岩沉积时的古盐度特征是沉积环境的判别标志之一,因此它对有争议的卡拉沙依组砂泥岩段及巴楚组角砾岩段沉积环境的判定提供了沉积水体性质方面的依据。石炭系泥岩沉积时的古盐度与该时期海平面升降及沉积相演化有关,该泥岩形成于石炭纪海平面相对下降或上升缓慢、古盐度相对较低的沉积环境。     

漠河盆地中侏罗统漠河组泥岩元素地球化学特征及其地质意义:以MK-3井为例

为了研究漠河盆地中侏罗统漠河组泥岩中微量元素和稀土元素的地球化学特征及其地质意义,采用ICP-MS对研究区内33个泥岩样品进行了微量元素和稀土元素分析,分析结果表明,该地区样品微量元素中Cr、B、Ba等元素的纵向变化较明显,而Ni、Co、Sr、V、Nb、Ta、Th等元素的差异不大,纵向变化不明显;稀土元素总量(∑REE)较低,LREE/HREE、(La/Yb)N、(La/Sm)N、(Gd/Yb)N等值均表明轻重稀土元素分异明显;REE配分模式图显示轻稀土元素(LREE)富集,重稀土(HREE)元素相对亏损,Eu为明显的负异常。对古盐度、Sr/Ba值、V/(V+Ni)值和Ceanom值等特征参数及其垂向变化趋势的研究表明,研究区中侏罗统泥岩处于缺氧、还原、微咸水-半咸水的沉积环境,可以识别出4个层序界面;综合稀土元素组合特征和野外地质调查资料,表明漠河盆地中侏罗世的沉积物源具有多源性,以沉积岩、花岗岩和长英质的变质岩为主,可能混有部分外来的火山物质,这些结论对揭示盆地内物质的组成、古沉积环境的恢复等研究具有重要指示意义。     

应用生物标志化合物参数判识古沉积环境

本文应用分子有机地球化学方法研究了中国陆相沉积盆地22个代表性样品,试图确认陆相沉积物的古环境。样品包括白垩纪至第三纪的油页岩、页岩、泥岩和芒硝。根据地质和地球化学资料判断,所研究的样品均为湖相沉积物。按盐度可划分为淡水、半咸水或淡水和高盐度水或咸水三种环境的沉积物。对沉积样品抽提物的脂肪烃组分进行了色谱分析和色谱-质谱分析,并在质量色谱图上测得无环烷烃和环烷烃化合物的相对丰度及有关参数。     

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。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明：①Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、Lan/Ybn比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。②Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。③La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明:(1)Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、La_n/Yb_n比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。(2)Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。(3)La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

松辽盆地嫩江组脱羟基维生素E的分布及其地球化学意义

脱羟基维生素E是沉积物（岩）中一类具有水体盐度指示意义的生物标志化合物,在现代和古代沉积物及原油中均有检出。在松辽盆地松科1井晚白垩系嫩江组岩芯样品中检测发现的脱羟基维生素E系列化合物显示脱羟基维生素E的组成分布在剖面上的变化主要反应了沉积埋葬时的环境盐度、氧化还原状态的变化,而与母源组成、有机质成熟度等无明显相关性,其中,δ-MTTC在咸水还原性环境最为丰富,而在低盐的半咸水-淡水氧化性环境中基本缺失,Ⅱ一MTTC在所有盐度环境中都很丰富,γ-MTTC的丰度则在盐水-咸水环境中明显高于低盐半咸水环境,而且在盐水环境中γ-MTTC〉β-MTTC-咸水环境显示γ-MTTC〈β-MTTC。研究发现,α-MTTC／γ-MTTC（cur）可作为Ⅱ-MTTC／δ-MTTC（α/δ）比值的替代指标,当Ⅱ-MTTC／γ—MTTC比值小于2时为盐水环境,比值大于15时为半咸水-淡水环境,介于之间为咸水环境。相关参数及综合分析显示嫩江组一、二段沉积时期水体盐度及氧化还原条件显著不同,嫩一段主力烃源岩沉积时期以与海水盐度相当的咸水、存在水体分层的还原性湖泊环境为主,顶部出现短期戚化的盐水环境,而嫩二段主要为半咸水-淡水氧化性湖泊环境,盐度比较稳定。     

豫西济源盆地侏罗系泥质岩地球化学特征及其 环境和物源示踪

本文通过对济源盆地侏罗系泥质岩样品的微量元素及稀土元素测试,探讨了其形成的环境和物源。稀土元素球粒陨石标准化后表现为轻稀土元素富集的右倾式,δEu均值0.64,中度负异常,δCe均值0.90,轻微亏损,LREE/HREE、(La/Yb)N均值分别为9.1和9.5,轻重稀土分异明显。利用地球化学方法分析了该盆地侏罗纪沉积环境及物源特征,结果表明:济源盆地侏罗纪总体处于弱氧化—还原环境,且还原性自下而上依次减弱,水体逐渐变浅;早侏罗世鞍腰组和中侏罗世早期杨树庄组沉积时期,济源盆地处于鄂尔多斯大型盆地开放体系中,气候逐渐干旱并未影响水体盐度,总体为淡水沉积;中侏罗世晚期马凹组沉积时期,太行山复背斜隆升使济源盆地完全封闭,气候干旱造成水体盐度增大,总体为半咸水沉积;济源盆地侏罗系沉积物源自下而上有长英质物质逐步减少、基性火成物质逐步增加的趋势,说明济源盆地在侏罗纪受到太行山复背斜隆升和剥蚀的控制,其早期大量物源来自复背斜上被剥蚀的复旋回长英质盖层,到晚期,随着复背斜的隆升和剥蚀的加强,其核部古元古—太古界基性物质成为盆地重要的沉积物源之一。与此同时,秦岭造山带也向济源盆地侏罗系贡献了部分物源。因此,济源盆地的侏罗系揭示了太行山复背斜逐步隆升-剥蚀的过程,成为我们理解华北克拉通破坏的一个重要窗口。     

东濮凹陷古沉积环境及其对有机质丰度的影响

东濮凹陷南北古沉积环境、有机质丰度差别巨大,运用有机地球化学和微量元素等多种方法对东濮凹陷沙河街组古沉积环境及其对烃源岩有机质丰度的影响进行了研究,结果表明:东濮北部为典型的咸水、还原环境;南部为淡水-微咸水、弱氧化环境。古沉积环境对有机质丰度起决定性作用:古盐度越高,还原性越强,有机质丰度越高。在此基础上,对北部盐岩发育区有机质富集的原因进行了分析:水生生物来源和闭塞强还原环境是有机质富集的主要原因。     

南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用

根据新提供的Pb同位素组成及岩石地球化学研究成果，本文进一步证实了位于北秦岭北界的明港地区发育的早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体属于南秦岭。所恢复的南秦岭下地壳剖面自下而上为：底侵成因的变辉长岩-基性麻粒岩(其中含有榴辉岩及辉石岩的透镜体)-酸性麻粒岩。秦岭造山带总体的岩石因模型为：南秦岭(扬子块体)向北拆离俯冲，北秦岭地壳向华北仰冲，华北岩石因呈楔状插入秦岭造山带，拆离面约在中、下地壳之间。南秦岭俯冲岩片延伸的范围在平面上有可能达到400km。     

青藏高原综合观测研究站的回顾与展望

中国科学院青藏高原综合观测研究站从１９８８年建站到１９９８年以来,在各个方面均取得了长足的发展,横向生产性项目的开展和完成不仅解决了部队和地方的实际问题,而且缓和了观测研究站在运行过程中所面临的经费严重不足的问题,同时也为我所冻土专业研究人员提供了在生产中实践的机会,在基础理论研究方面,承担了国家攀登计划项目,国家基金项目,中国科学院重点项目和中国科学院冰冻圈专项项目等的研究工作,在多年冻土变化,     

铀钍的地球化学及对地壳演化和生物进化的影响

本文论述了在含挥发份和贫挥发份条件下Ｕ、Ｔｈ的迁移行为及其对地球和行星演化的影响,并阐述了造成地球独特地质演化历史的原因。提出了Ｕ、Ｔｈ在地球中的迁移模式以及该模式对地壳形成、演化的控制作用和对生物发展演化的可能影响。     

共和盆地层状地貌系统与青藏高原隆升及黄河发育

利用卫星遥感影像,结合实地调查和测年结果,对共和盆地层状地貌系统进行了解译、分析。研究表明,共和盆地层状地貌系统由山麓剥蚀面、洪积扇面、盆地面以及黄河阶地面构成,其空间结构、物质组成对发生于早更新世早期的青藏运动C幕和中更新世末期的共和运动反映清晰。青藏运动C幕使青藏高原主夷平面在高原差异性隆升中彻底解体,垂直变形量高达1700m。共和运动使黄河在0.11Ma进入共和盆地,其后黄河平均以3.5mm/a的侵蚀速率下切盆地,同时在盆地边部的山前古冲洪积扇以大致相近的速率被抬升,最终导致高差在2000m左右的层状地貌系统的出现。     

Wavelets and the Generalization of the Variogram

The experimental variogram computed in the usual way by the method of moments and the Haar wavelet transform are similar in that they filter data and yield informative summaries that may be interpreted. The variogram filters out constant values; wavelets can filter variation at several spatial scales and thereby provide a richer repertoire for analysis and demand no assumptions other than that of finite variance. This paper compares the two functions, identifying that part of the Haar wavelet transform that gives it its advantages. It goes on to show that the generalized variogram of order k=1, 2, and 3 filters linear, quadratic, and cubic polynomials from the data, respectively, which correspond with more complex wavelets in Daubechies's family. The additional filter coefficients of the latter can reveal features of the data that are not evident in its usual form. Three examples in which data recorded at regular intervals on transects are analyzed illustrate the extended form of the variogram. The apparent periodicity of gilgais in Australia seems to be accentuated as filter coefficients are added, but otherwise the analysis provides no new insight. Analysis of hyerpsectral data with a strong linear trend showed that the wavelet-based variograms filtered it out. Adding filter coefficients in the analysis of the topsoil across the Jurassic scarplands of England changed the upper bound of the variogram; it then resembled the within-class variogram computed by the method of moments. To elucidate these results, we simulated several series of data to represent a random process with values fluctuating about a mean, data with long-range linear trend, data with local trend, and data with stepped transitions. The results suggest that the wavelet variogram can filter out the effects of long-range trend, but not local trend, and of transitions from one class to another, as across boundaries.     

南海的形成演化与新特提斯在南海的重新活化

南海位于印度板块、欧亚板块和太平洋板块之间,是世界上最大的边缘海,其构造位置处于太平洋构造域和特提斯构造域,地质构造复杂.关于南海形成演化的动力学机制存在有多种不同观点,其中最重要的一个观点是印度板块与欧亚板块的碰撞致使华南地块和印支地块地幔物质沿东南方向蠕动,从而导致南海的海底扩张.从特提斯的演化规律,以及新特提斯的闭合过程来看,南海并不是特提斯洋的残留海,而是新特提斯在闭合过程中配合印度板块与欧亚板块碰撞导致华南地块和印支地块地幔物质东南方向蠕动的动力学机制下,在南海重新活化的结果.     

从榴辉岩与围岩的关系论苏鲁榴辉岩的形成与折返

位于华北和扬子两板块碰撞带中的苏鲁榴辉岩形成的温压条件不但是超高压，而且是高温。榴辉岩的PTt轨迹表明其为陆-陆磁撞俯冲带的产物。榴辉岩的区域性围岩花岗质片麻岩为新元古代同碰撞期花岗岩，榴辉岩及其他直接围岩皆呈包体存在于其中，并见新元古代花岗岩呈脉状侵入榴辉岩包体中。区域性围岩新元古代花岗岩的锆石中发现有柯石英、绿辉石等包裹体，表明新元古代花岗岩的组成物质也经受过超高压变质作用，且榴辉岩与围岩新元古代花岗岩的锆石U-Pb体系同位素年龄基本相同。但新元古代花岗岩所记录的变质作用和变形作用期次（或阶段）却少于榴辉岩。椐上述可得如下推断：超高压榴辉岩与新元古代花岗岩岩浆是同时在碰撞带底部（俯冲板块前部）形成的；榴辉岩的第一折返阶段是由新元古代花岗岩岩浆携带上升的，其第二折返阶段是和新元古代花岗岩一起由逆冲及区域性隆起而上升，遭受剥蚀。