北大巴山地区斑鸠关组砂岩地球化学特征对物源和构造环境的限定

北大巴山是南秦岭造山带的重要组成部分,保留较完整的地层记录。长期以来,斑鸠关组被认为形成于相对稳定的构造环境。本文通过对斑鸠关组砂岩的沉积序列和地球化学分析,详细分析其物源区和形成构造环境。沉积学特征表明,斑鸠关组砂岩主要为一套深水沉积的细砂岩、粉砂岩和泥岩组合序列,形成于海底扇。砂岩中交错层理恢复的古流向表明,其物源主要来自于北侧。地球化学分析表明,斑鸠关组砂岩SiO_2为61.54%～84.35%,主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu负异常的特征。砂岩的风化蚀变指数为51～67,Th/U比值为3.36～7.02,表明砂岩物源区经历了较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值指示斑鸠关组砂岩没有经历沉积再旋回,为近源沉积。砂岩物源区组成判别图表明,斑鸠关组物源主要为长英质岩石。砂岩源区构造环境判别图以及特征指数表明,斑鸠关组源区形成于大陆岛弧和被动大陆边缘环境。综合区域资料,表明斑鸠关组形成于大陆岛弧相关环境,非大陆裂谷。     

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,研究了其物源特征及构造背景。研究区康托组主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,分选性和磨圆度较差,发育平行层理。对17件样品进行元素地球化学分析测试,结果显示中等的化学蚀变指数CIA值（69.57~80.81）,较高的化学风化指数CIW值（81.07~95.02）和斜长石风化指数PIA值（77.32~93.96）,表明物源区整体经历了较强的化学风化作用。Th/U、Sc/Th、Rb/Sr等微量元素比值接近大陆上地壳值,结合稀土元素的配分模式,表明近源快速堆积的特点。根据TiO2/Zr、Co/Th、La/Sc、Th/Sc、Cr/Zr值和δEu、δCe的负异常,结合相关判别图解说明康托组物源主要来自于长英质岩石。La—Th—Sc、Th—Sc—Zr/10、TiO2—Fe2O3T+MgO、Al2O3/SiO2—Fe2O3T+MgO和主量元素双因素构造判别图解表明物源区主要为被动大陆边缘。结合构造演化分析,指示了半岛湖地区康托组形成于陆内沉积环境。     

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。     

松辽盆地东南隆起区上白垩统嫩江组泥页岩段地球化学特征与物源分析

嫩江组泥岩的地球化学分析结果表明:泥岩中含有一定量的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素和稀土元素分析结果显示,嫩江组含油页岩段沉积时期存在多个物源。CIA和PIA值没有随着埋深的减少而增加,说明嫩江组泥岩受后期风化影响很小。CIA值为70.5~77.0,Th/U值为2.67~3.98,说明泥岩源区经历了中等强度风化作用。Zr/Sc—Th/Sc图解表明泥岩的化学成分受源岩成分控制。通过源岩和构造背景判别图以及前人资料可知,松辽盆地嫩江组母岩主要为海西期花岗岩,源岩的构造背景为大陆边缘造山带火山岛弧岩系。物源中输入较多的铁镁及含钙物质,促进油页岩的形成。     

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。     

松辽盆地东南隆起区青山口组一段泥页岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地青山口组一段主要为暗色泥岩,并发育多层品质较好的油页岩。对盆地东南隆起区NGN1井泥岩系统取样测试,地球化学分析结果显示:w(Si O2)为44.88%~57.75%,w(K2O)一般比w(Na2O)高,w(Mg O+Fe2OT3)为4.5%~10.01%,表明泥岩中含有较多的含钾矿物和一定的铁镁质成分。样品微量元素PAAS标准化配分曲线显示样品中元素富集、亏损均呈现基本一致的趋势,表明泥岩沉积时期存在一种主要物源。稀土元素球粒陨石标准化后呈现出明显的右倾趋势和Eu的负异常,显示物源来自上地壳。泥岩CIA指数为48~62,Th/U值大都集中在1.48~4,表明泥岩源区经历了低等的风化作用;Th/Sc--Zr/Sc图解显示泥岩中的沉积碎屑没有经历沉积再循环,受原岩成分控制,表明地球化学数据可以进行物源类型和构造环境判断。根据原岩和构造背景判别图解,松辽盆地东南隆起区青一段泥岩物源主要为中—晚侏罗世中酸性喷发岩,并混有海西期和燕山期花岗岩;原岩的构造背景为大陆边缘造山运动形成的大陆岛弧。     

囊谦古近纪盆地砂岩地球化学特征及其对物源和沉积环境的指示作用

砂岩地球化学特征对物质来源、古气候和沉积环境具有十分重要的示踪和指示作用。通过分析砂岩的微量元素和稀土元素含量的变化,研究了囊谦盆地沉积环境、古气候及物源特征。结果表明:囊谦古近纪盆地的古环境为气候干旱炎热、氧化环境;微量元素中的深源元素低于地壳粘土岩中的平均值,说明物源为陆源物质,而陆源元素则与地壳粘土岩中的平均值相当,反映沉积速度快;砂岩的REE北美页岩和球粒陨石标准化配分模式表现出轻稀土元素富集、重稀土元素亏损但变化平缓,反映典型的沉积成因特征;Th/Sc、Th/U、La/Th元素比值和La/Sc-Co/Th、Th-Hf-Co、La/Yb-∑REE以及砂岩函数判别图解显示囊谦古近纪盆地碎屑岩物源具有多样性,主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为沉积岩、酸性火山岩和拉斑玄武岩的混合。     

松辽盆地南部钱家店铀矿床姚家组砂岩地球化学特征及地质意义

沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系.      

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。     

桌子山地区奥陶系乌拉力克组碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

桌子山地区位于鄂尔多斯盆地西缘北段,保留了相对完整的奥陶统地层。本文通过对该地区中—上奥陶统乌拉力克组16件碎屑岩样品进行地球化学分析,对碎屑岩的源区特征和构造环境进行了研究。结果表明:乌拉力克组碎屑岩主要为成熟度较低的岩屑砂屑岩,SiO_2为62.74%~85.47%,K_2O/Na_2O比值为2.2~12.9,tFe_2O_3+MgO值为2.6%~7.21%。稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和Eu、Ce负异常特征。砂岩风化蚀变指数(CIA)为66~75,反映温暖、湿润条件下中等的化学风化程度。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明乌拉力克组的碎屑组成不具备"沉积再旋回"的特征。砂岩物源区组成判别图研究表明,乌拉力克组碎屑岩的物源区主要出露长英质沉积岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,乌拉力克组主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘相关沉积盆地,具有多物源的特征。     

云南思茅盆地江城上白垩统勐野井组稀土微量元素特征及地质意义

沉积盆地中碎屑岩的地球化学成分主要受物源区控制,因此,通过分析碎屑岩的化学成分可以揭示盆地沉积岩的源区构造背景和物源属性。思茅盆地上白垩统勐野井组（K2me）细碎屑岩的稀土元素组成分析结果表明,研究区沉积物具有轻稀土元素富集,较平坦的重稀土元素分布模式,以及中等程度 Eu 负异常的总体特征。根据样品的（Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th和REE-La/Yb）图解,特征性微量元素比值（La/Sc、Sc/Th、Cr/Th 和 Co/Th）,并结合岩矿薄片分析,认为勐野井组细碎屑岩具有典型的上陆壳特征,源区母岩以长英质岩石为主。微量元素 Cr/Co 结合岩相古地理的分析显示勐野井组细碎屑沉积物应属于近源沉积。通过与不同构造背景下杂砂岩的稀土元素特征对比及主元素（K2O/Na2O-SiO2/Al2O3和SiO2-K2O/Na2O）判别图解,勐野井组细碎屑岩源区构造背景应属被动大陆边缘环境,这与思茅盆地所处的三江造山带构造背景相符。     

柴达木盆地北缘西段下石炭统物源和构造背景：来自碎屑岩U- Pb年代学与地球化学的约束

为查明柴达木盆地北缘西段早石炭世沉积物来源和构造背景,本次研究采集小赛什腾山怀头他拉组沉积岩进行碎屑岩锆石U- Pb年代学和全岩微量元素地球化学分析。研究表明：测试样品微量元素蛛网图呈平坦型,富Th、U、Hf,贫Co、Sc、Ni、V元素;砂岩轻重稀土元素分馏明显,属轻稀土富集型,具有中等负Eu异常;Cr/Zr、Sm/Nd、Th/Sc及Th/U等微量元素比值和判别图版显示研究区怀头他拉组为上地壳长英质物源区。沉积岩微量元素、稀土元素含量及特征比值显示,研究区样品与大陆弧环境砂岩具有极为相似的地球化学特征,相关构造环境投图同样表明怀头他拉组沉积环境以大陆弧为主,兼有主动大陆边缘特征。怀头他拉组碎屑锆石U- Pb年龄可划分出3个年龄区间,480～402 Ma,1493～900 Ma和1908～1803 Ma。年龄谱呈早古生代单峰值特征,峰值年龄为414 Ma,反映物源区与柴北缘加里东期构造带内早古生代晚期的岩浆作用关系密切。结合前人区域上古地理、古水流证据,综合分析认为小赛什腾山下石炭统怀头他拉组物源主要来自于柴北缘高压—超高压变质带。     

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。     

Geochemical characteristics and depositional environment of the Middle Permian mudstones from central Qiangtang Basin,northern Tibet

Geochemical characteristics of the Middle Permian mudstones from the Longge Formation in the Jiaomuri area, central uplift zone of Qiangtang Basin have been analysed to constrain their provenance, tectonic setting, depositional redox condition and palaeoclimate. Based on the geochemical parameters like CIA, PIA, ICV values and Th/U, K/Rb ratios indicate that the source rocks were affected by low degree weathering conditions. The U/Th, V/Cr, Ni/Co, V/Sc ratios and U_au, C‐values of samples suggest that the mudstones were formed in an oxic environment, with arid palaeoclimate. Bulk‐rock geochemistry analysis indicates that they are mainly arkose and subarkose, derived from dominantly andesitic rocks, probably a mixing of felsic and mafic provenance. The CIA, PIA and ICV values of these samples suggest that the Longge mudstones are compositionally immature and related to moderate weathering. The tectonic discrimination diagrams, as well as critical trace and REE characteristic parameters imply an oceanic arc or continental arc setting for the depositional basin of mudstones from the Longge Formation, probably back‐arc basin. This study supports an occurrence of archipelagic oceanic basins in the Jiaomuri area in the Middle Permian, which provides evidence for the research of the Longmu Co–Shuanghu–Lancangjiang Suture. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

北羌塘盆地沃若山剖面上三叠统土门格拉组沉积岩地球化学特征与构造背景分析

沉积岩中的微量元素和稀土元素特征对沉积环境、沉积物的物源和构造背景具有十分重要的指示作用(示踪)。对采自北羌塘盆地钙质泥岩样品中微量元素和稀土元素进行了测试与分析。结果表明,研究区土门格拉组微量元素中的深源元素(如N i、Cu、Ga等)普遍低于地壳粘土岩中的平均值,纵向上逐渐减小,而典型陆源元素Zr等的平均含量远高于地壳粘土岩中的平均含量,反映了大量的陆源物质的沉积且随着沉积作用的进行从底部到顶部陆源性质逐渐增强的特征;此外,Cr/Zr、Th/Sc、Th/U、Rb/Sr、Cr/Th等微量元素比值的特征还表明沉积物物源具有浅源、长英质、风化严重的特点。稀土元素分布模式和纵向变化规律表明土门格拉组从底部到顶部,稀土元素地球化学特征上具有一定的差异性,反映了沉积作用分异度低—高—低—高的特点及其沉积环境的还原—氧化—还原—氧化的变化过程。通过沉积岩La-Th-Sc、Co-Th-Zr/10和Sc-Th-Zr/10构造环境判别图、La/Th-H f和Th/Sc-Sc关系图解以及Th/U源岩判断分析,综合说明沃若山剖面土门格拉组沉积物源区主要以大陆岛弧构造背景为主,同时也有类似于被动大陆边缘构造背景的因素。     

东昆仑造山带早古生代—早中生代构造演化的沉积地球化学记录

东昆仑地区发育一套显生宙碎屑岩地层,包括下寒武统沙松乌拉组、中—上奥陶统纳赤台群、上石炭统—下二叠统浩特洛哇组、下三叠统洪水川组、中三叠统希里科特组以及上三叠统八宝山组。研究区砂岩的CIA值反映沙松乌拉组砂岩源区化学风化程度较高,其余各组砂岩源区化学风化程度较低。主量和微量元素研究结果表明各组砂岩源区以长英质岩石为主,包含少量中性成分。La、Ce、Th、U、∑REE含量和La/Sc、Th/Sc、Sc/Cr、La/Y比值指示沙松乌拉组和纳赤台群砂岩沉积环境为大陆岛弧或活动大陆边缘,浩特洛哇组砂岩形成于被动大陆边缘环境,洪水川组砂岩沉积环境为活动大陆边缘,希里科特组砂岩的微量元素含量及其比值接近于活动大陆边缘和被动大陆边缘,八宝山组砂岩沉积环境为活动大陆边缘。综合分析认为沙松乌拉组和纳赤台群砂岩形成于原特提斯洋俯冲阶段,浩特洛哇组砂岩形成于古特提斯洋持续扩张阶段,洪水川组砂岩形成于古特提斯洋俯冲阶段,希里科特组砂岩形成于陆(弧)陆初始碰撞阶段,八宝山组砂岩形成于陆陆全面碰撞—碰撞后阶段。