砂岩地球化学在判别古构造环境中的作用

<正>砂岩中陆源碎屑是源区母岩经历风化、搬运及成岩过程保留下来的,对其进行研究是认识源区环境的有效途径,虽然在经历沉积成岩作用过程中母岩中不稳定成分不可避免的遭受破坏,给研究带来困难,但稳定成分在碎屑中比较富集,Rollinson(1993)研究表明,沉积岩中的陆源碎屑仍主要受物源     

冀中坳陷晋南洼陷古近系砂岩碎屑组分变化及其层序意义

冀中坳陷晋南洼陷古近系充填了巨厚的陆源沉积岩 ,其沉积骨架为砂岩。通过薄片分析 ,系统地研究了砂岩的物质成分和结构特征 ,以及重矿物、常量元素特征并初步进行了物源分析 ,提出砂岩碎屑组分变化研究有助于层序地层分析     

松辽盆地沉积岩地球化学特征对物源区、沉积环境和原型盆地构造环境的反映

沉积岩的地球化学特征主要受其物源区控制,不同构造环境下的沉积岩具有明显不同的物源区、沉积环境和沉积过程。因此,可以运用碎屑沉积岩的地球化学特征判别其物源区、沉积环境以及沉积     

滇西点苍山变质地体三叠纪至侏罗纪沉积岩碎屑锆石源区信息及构造指示

前人通过滇西三江带内岩浆记录精细刻画了古特提斯洋分支洋——哀牢山洋的形成及演化历史,然而区域沉积记录是如何响应哀牢山洋俯冲及闭合过程的,目前仍未得到深入研究。我们通过对哀牢山构造带北段点苍山变质杂岩内三叠纪至侏罗纪3件沉积岩样品中255颗碎屑锆石进行U-Pb定年、微量元素及Hf同位素分析,结合区域已有研究,恢复哀牢山洋末期演化的区域沉积响应。结果表明,变质砂岩DC1801、片岩DC1703和碳酸盐岩DC1702中最年轻岩浆锆石群加权平均年龄分别为~180 Ma、~247 Ma和~254 Ma,结合其接触关系以及区域地层对比,约束其最大沉积年龄分别为侏罗纪早期(DC1801)和三叠纪早期(DC1702和DC1703)。不同时期碎屑沉积岩物源分析表明三叠纪碎屑沉积岩(DC1703)主要源自哀牢山构造带内部近源的多期岩浆物质(~0.8 Ga、~0.45 Ga和~0.25 Ga)、冈瓦纳裂解前印度大陆内部多期再循环的格林威尔晚期(~0.95 Ga)和泛非期(~0.6 Ga)岩浆物质贡献。侏罗纪碎屑沉积岩(DC1801)物质主要源自思茅地块内部印支期岩浆活动,而~0.45 Ga、~0.8 Ga和~0.95 Ga等时期的碎屑物质贡献比例明显降低。同一沉积盆地同时代碳酸盐岩与陆源碎屑岩中碎屑锆石结构大体相似,但碳酸盐岩中代表多期循环的远源物质的年龄所占比例却降低。点苍山碎屑沉积岩锆石Hf同位素组成随时间变化证实了哀牢山洋闭合时间为~247 Ma,而在点苍山变质地体南段发育的海相碳酸盐岩与陆源碎屑岩(片岩)的沉积组合记录了哀牢山洋末期演化至闭合过程。碎屑锆石Eu/Eu^*异常揭示了区域地壳自~247 Ma哀牢山洋闭合至~235 Ma的加厚过程,三叠纪至侏罗纪碎屑沉积物源的转化可能与哀牢山洋闭合引发的沉积区抬升有关。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石地球化学特征及其地质意义

松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩主要由砂岩、泥岩和粉砂岩类组成。通过对白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石样品的岩石化学分析表明 :主元素化学分类结果主要为长石砂岩、页岩 ,少量岩屑砂岩和硬砂岩 ;稀土元素分布模式显示其明显富集轻稀土及Eu负异常 ,并与NASC和PAAS稀土分布模式相似 ;碎屑沉积岩与上地壳的微量元素含量比值曲线显示为平坦型 ,这说明沉积岩是在活动性较弱的构造背景下缓慢沉积 ,具有被动大陆边缘和活动大陆边缘沉积物的特点。松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩物质来源于张广才岭海西期花岗岩 ,后者的物源来自于上地壳。     

泥质岩定义及分类问题的探讨

泥质岩为细粒沉积岩的主要类型，但国内外对其概念及分类有多种不同的理解，这给学术研究带来诸多困扰。文中梳理了国内外沉积学发展中泥质岩相关概念和定义的变迁，并试图建立一个实用的泥质岩(mudrock)分类体系。欧美国家多倾向于使用“泥质岩”一词，用于指粒径小于0.063 mm的细粒陆源碎屑岩，包括粉砂岩(粉砂含量大于2/3)、泥岩(粉砂和黏土含量都不超过2/3)和黏土岩(黏土含量超过2/3),其中发育纹层的岩石称为页岩；而前苏联学者则倾向于使用“黏土岩”一词，用于指黏土矿物含量大于50%的沉积岩，其中可劈裂成薄层的岩石称为页岩。国内外泥质岩及细粒沉积岩分类命名主要依据结构(粒级)、成分和沉积构造等特征，目前分类方案主要有2种，一种是多要素岩石综合分类方案，另一种是端元图式分类方案。笔者建议采用“泥质岩”一词作为细粒陆源沉积岩(物)的总称，指示主要由粒径0.004～0.063 mm的粉砂和小于0.004 mm的黏土组成的细粒陆源沉积岩；采用三棱柱图解分类方法，以碎屑矿物(主要是长英质碎屑矿物)、黏土矿物和内源矿物为三端元，划分出细粒陆源沉积岩(泥质岩)和细粒内源沉积岩2个大类，前者可进一步分...     

藏北改则--班戈地区下白垩统多巴组的高频旋回沉积特征与盆地性质

西藏北部改则——班戈地区的下白垩统多巴组中所发育的Ⅴ级旋回表现出3种垂向沉积序列:潮坪相碎屑岩沉积序列(Ⅰ)、浅海相碳酸盐岩沉积序列(Ⅲ)和碳酸盐岩、陆源碎屑岩混合沉积序列(Ⅱ)。其中序列Ⅰ-1和Ⅲ是正常的沉积水体向上变浅的沉积序列,而序列Ⅱ具有明显的陆源碎屑先进积后退积的特征,可进一步分成3个亚类:Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅱ-3。横向上从南部物源区向北呈Ⅰ→Ⅱ-1→Ⅱ-2→Ⅱ-3→Ⅲ的变化过程。结合盆地构造背景和沉积特征,本文提出多巴组高频旋回的形成与弧背盆地南部冲断带的冲断作用相对应。冲断作用期,物源区粗碎屑物质大量进积,大于盆地基底沉降速率,沉积水体逐渐变浅;冲断间歇期,物源区碎屑物质的供应迅速减少,基底沉降速率逐渐大于碎屑物质的进积速率,沉积水体又有所加深。     

浙西北地区寒武系物源分析及古地理意义:来自沉积学及碎屑锆石年代学的证据

浙西北地区寒武系沉积环境及物源分析是重建扬子板块东南缘古地理格局的关键,进而可以为华南大地构造演化提供证据.本文根据沉积相时空展布、斜层理与同沉积褶皱恢复的物源方向以及碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年,综合探讨寒武系的陆源碎屑物源方向以及物源区.浙西北地区寒武纪地层主要由碳硅质岩、硅质页岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、泥灰岩、泥岩等组成.沉积序列、沉积相标志研究表明,寒武系沉积构造以泄水构造、滑塌褶曲、流动构造、层间滑动、同沉积褶皱和断层等为特征,发育大量滑塌沉积及碳酸盐岩浊积岩,整体为深水盆地及斜坡环境.沉积相时空展布及古流向研究表明,水体向北西方向加深,寒武系陆源碎屑物质主要来源于南东方向,非前人通过古生物地层判断的盆地基底北西高南东低.碎屑锆石年代学研究表明,物源集中于574 Ma、747 Ma、1768 Ma以及2131 Ma,与邻区碎屑锆石年龄图谱对比分析表明,江山-绍兴断裂带及浙江中部地区为主要物源区,陆缘碎屑物质主要来自于陈蔡群、双溪坞群、河上镇群及八都群.寒武纪时期,斜坡盆地沉积基底向北西倾斜,位于盆地西北部的章里地区为沉积中心,华夏地块露出水面为剥蚀区.     

松潘—甘孜碎屑沉积岩的地球化学与Sm-Nd同位素地球化学

通过对松潘—甘孜地块与龙门山区的前寒武纪—三叠纪碎屑沉积岩的主量与微量元素地球化学及Sm-Nd同位素地球化学的系统研究,确定这些碎屑岩应属于杂砂岩与长石砂岩,其物质来源上应是镁铁质与长英质及石英 碳酸盐的混合物。从前寒武纪到三叠纪稀土总量增高、铕负异常更为明显,反映了壳内深熔作用的不断加强。晚古生代处于相对稳定的构造环境,而出现铈负异常。Nd模式年龄在1.6～2.4Ga之间,分布特征类似于扬子克拉通、南秦岭、北秦岭,而完全不同于华北克拉通,从而证明物质来源主要是扬子克拉通,是在扬子克拉通的基础上发展而成的构造单元。源区对比分析表明新元古代构造层应是沉积盆地的主要物源,其次是太古宙与古元古代,三叠纪的碎屑沉积岩中应含有晚古生代的幔源物质。三叠纪碎屑沉积岩的Nd同位素组成的空间分布特征说明北、东是剥蚀区,西、南为深水沉积区。     

准噶尔盆地西北缘二叠系- 下侏罗统碎屑岩骨架组分及其物源与构造背景演化示踪

紧邻西准噶尔造山带的准噶尔盆地西北缘多年勘探钻揭了二叠系-下侏罗统砂砾岩地层,这为源-汇系统研究提供了较齐全的沉积记录。笔者基于砂砾岩43个岩心和37个薄片样品,采用岩心观察与镜下碎屑骨架成分统计、多类型碎屑及端元成分分析、典型物源区碎屑组合模式及特征参数分析等多种方法,对其物源类型与构造背景演化开展了全层系示踪。其砂砾岩骨架碎屑组成较为复杂,砾石成分有岩浆岩砾石(30%～80%)、沉积岩砾石(10%～40%)、变质岩砾石(0%～30%)三类;岩屑成分均以凝灰质、安山质、霏细岩类岩浆岩岩屑和砂泥岩、粉砂质粘土岩、燧石类沉积岩屑为主,仅见少量石英岩、片岩岩屑,表明本区物源主要来自岩浆岩分布区,也有遭剥蚀再沉积的物源供应。其沉积物源主要来自西准噶尔造山带(扎依尔山、哈拉阿拉特山和德仑山),沉积记录反映了物源区母岩类型、组合特征及其隆升剥蚀过程。由二叠系至下侏罗统,砾岩碎屑组分和含量变化呈现"两个组骤变、三段式增减"的特点,砂岩碎屑成分和含量也有变化,表明源-汇系统经历了多次构造抬升与沉降、深部岩石被多次暴露剥蚀与沉积的幕式演化。划分出P_1j-P_1f、P_2w、P_3w、T_1b-T_2k、J_1b-J_1s五个构造-碎屑沉积响应旋回,其中P_2w旋回和P_3w旋回,火山岩和沉积岩砾石含量彼此消长和跳跃式变化,反映构造活跃和快速堆积;P_1j-P_1f、T_1bT_2k、J_1b-J_1s三个旋回,火成岩和沉积岩砾石含量均呈由高到低减少趋势,显示早期构造活跃、晚期沉积稳定的构造-碎屑沉积响应。准噶尔盆地西北缘在二叠纪伸展—挤压→三叠纪继承性挤压→早侏罗世弱伸展的构造演化发展中,物源区构造背景经历了由弧造山带→弧造山带+冲断造山带→未切割弧造山带及碰撞造山带→切割弧造山带+冲断造山带+基底隆起区的发展演变,物源类型组合经历了由单陆源为主→陆源+内源叠加→多陆源为主→多陆源+再旋回物源混合的演化和响应。该成果为原型盆地和区域地质演化分析提供了新的依据,为油气勘探和矿产预测提供了基础资料。     

关于“杂基”在陆源碎屑沉积岩中的命名问题

含煤沉积岩系中,陆源碎屑沉积岩占绝大多数。“杂基”或“基质”是否参加或如何参加陆源碎屑沉积岩的分类与命名,是沉积岩工作者十分关心,经常讨论的问题。部分学者主张杂基在陆源碎屑沉积岩中影响分类与命名,部分学者有不同的论述。本文根据笔者在西北地区几个煤田沉积岩工作中的资料,以青海木里侏罗纪煤田河流环境含煤沉积岩系中，杂基混入特征为例，试谈一孔之见，不妥之处请批评指正。     

南海中南部表层沉积物类型、分布与水动力条件

本文利用南海中南部8&#176;-12-N,108&#176;40’-114&#176;E区域内获取的222个测站的海底沉积物样品的测试数据,并依据福克一沃德确定的沉积物分类方案,将该区沉积物划分为陆源碎屑沉积、生物碎屑．陆源碎屑沉积和生物碎屑沉积三大类,在此基础上研究了沉积物类型特征和分布范围,以及水动力条件等特征。南海中南部沉积物组分以陆源成分和生物成分为主,其分布具有一定的规律性。从陆架到陆坡直至深海盆,沉积物由粗变细,物质组成则由陆源碎屑沉积渐变为生物碎屑一陆源碎屑沉积、生物碎屑沉积。沉积物核心粒级为生物泥和生物粘土,其次为细砂、砂质泥等,其他粒级成分所占比例较小。水动力条件与水深和地形变化等因素相关,水动力强度具有不明显的自西而东逐渐减弱的趋势。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩Nd、Pb同位素组成及成岩物质来源初步探讨

本文研究了松辽盆地庆安地区盖层白垩系泉头组碎屑沉积岩以及相关基底花岗岩的Nd、Pb同位素组成。结果表明,白垩系泉头组碎屑沉积岩和花岗岩都为地壳物质产物,其物质来源以先存陆壳的再循环物质为主,并且碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩的物质来源主要为上地壳,而细粒碱长花岗岩主要为下地壳;Pb同位素组成表明碎屑沉积岩和粗粒黑云母花岗岩和粗粒似斑状二长花岗岩属于同源产物,细粒碱长花岗岩则不同于前两者。通过对比Nd同位素组成,表明松辽盆地庆安地区的物质环境和物源与华北地块相近,而不同于华南地块,似应归于华北地块范畴。     

碳酸盐与陆源碎屑混合沉积体系研究进展

广义的碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积是指碳酸盐岩与陆源碎屑岩高频率交互沉积及岩石中碳酸盐组分与陆源碎屑组分的混合产出。本文综述了混合沉积体系的研究意义；评述了８０年代以来的国内外研究现状和成果，认为海平面变化是混合沉积的主要控制因素，其次有构造升降、物源供应、气候以及突出发性事件等因素；提出了混合沉积体系的研究应该以沉积相、微相分析为基础，并与沉积地球化学、阴极发光研究相结合。     

广西十万大山盆地扶隆坳组地球化学特征及其地质意义

为了探究广西十万大山盆地扶隆坳组地球化学特征及其地质意义,在显微镜下对研究区砂岩进行了系统鉴定、碎屑颗粒组分统计,并利用ICP-MS对该区泥岩样品进行了微量元素和稀土元素分析,结果显示扶隆坳组砂岩碎屑颗粒组分石英颗粒含量较高,长石含量较少,岩屑以浅变质岩屑为主,Dickinson图解显示物源区为再旋回造山带;泥岩样品的REE受成岩作用改造微弱,且主要来自陆源碎屑矿物,源岩主要为沉积岩及花岗岩岩石;稀土元素和微量元素相关参数显示晚三叠世扶隆坳沉积时期气候相对湿热,沉积了一套以陆相沉积环境为主的碎屑岩。综合前述认识,结合本区构造演化史,推断扶隆坳组物源供给主要来自晚泥盆世-早石炭世钦防海槽沉积的硅质岩、硅质页岩及泥岩,源区构造背景兼有活动大陆边缘和被动大陆边缘的性质。     

《地震相分析》讲座(四)

当物源性质不同时,沉积体的类型亦有很大不同。在陆源碎屑沉积环境中,沉积体的类型最为丰富,其中规模较大从而易于在地震剖面上识别出来的有冲积扇、近岸水下扇、三角洲、扇三角洲、陆坡和深海浊积扇等。在碳酸岩沉积环境中,由于陆源物质极少,故沉积体的类型亦十分贫乏,大型的沉积体主要为碳酸岩岩隆和台地边缘斜坡。此外在火山活动强烈地区还发育有各种火山喷发岩体。下面分别介绍各主要沉积体的地震识别标志。     

东营凹陷胜坨地区沙二上亚段古物源输送路径研究

应用330余口井的钻、测井资料,绘制地层对比图与地层厚度图,建立了地层格架,揭示了地层发育情况,并通过砂岩厚度图与百分含量图,描绘了砂体沉积的分布范围.分析结果表明：胜坨油田沙二上亚段沉积时期存在3个主要物源和1个次要物源,3个主要物源分别是来自陈家庄凸起的西北部物源与东北部物源,以及来自青坨子凸起的东部物源;1个次要物源是来自陈家庄凸起的北部物源,在个别小层沉积时发育.各小层砂岩厚度分布情况揭示出研究区内部物源分配过程,即西北部物源区的碎屑物质向东南方向搬运并控制一区的沉积物质展布;东北部物源区的碎屑向西南方向搬运;东部物源区的碎屑向西搬运,来自东北部与东部的物源两者交汇并控制二、三区的沉积物质展布.物源在不同砂组或小层中其位置在一定区域内不断迁移,碎屑物质在盆地内搬运方向也随之发生变化,造成不同时期（小层）来自物源区的沉积物相互叠置.物源也同时受同沉积断层的影响,同沉积断层的走向控制了地层展布与碎屑物质在研究区内的搬运方向.     

湘西花垣排碧寒武系混积岩的沉积地球化学特征及陆源碎屑的物源属性

花垣排碧剖面位于扬子板块东南边缘,发育特殊的寒武系第三统陆源碎屑-碳酸盐混积岩。文章以沉积地球化学分析为主要手段,并结合混积岩种类、成因及沉积环境分析,探讨了碎屑物源属性及其构造意义。分析结果显示,混积岩碳酸盐组分和陆源碎屑组分混合沉积,相对比值从1∶1~1∶9.8;含有较高的Si O2与Ca O,La、Th、Zr及Sc等元素及其之间的比值主要受控于陆源碎屑且相对稳定。元素特征指示第三统混积岩的碎屑物质主要来自于大陆岛弧源区,具体为长英质-铁镁质混合源区以及靠近安山质岛弧源区。结合区域构造背景,认为排碧剖面寒武系第三统混积岩的陆源碎屑来自新元古代扬子与华夏俯冲碰撞中形成的大陆岛弧。据此推测,寒武纪第三世,扬子碳酸盐岩台地的东南缘已受到"华夏地块"及华夏-扬子古老结合带的影响,其间并无"华南残留洋盆"相隔。     

混积岩中重矿物形貌学特征及物源意义

混积岩能够同时提供碳酸盐沉积以及陆源碎屑物质供给两方面的线索,在沉积动力学、古地理学、古气候学以及物源示踪等领域受到越来越多的关注。需要注意的是,受颗粒性质、滨海水动力条件、风化和成岩作用等因素影响,混积岩中陆源碎屑含量不稳定且粒径普遍偏细,亚稳定—不稳定重矿物会发生不同程度丢失,因而一些反映原始陆源碎屑构成的物源分析方法可能不适用。在研究中以四川盆地北部米仓山地区不同剖面仙女洞组混积岩中粉砂级碎屑组分为对象,对不同沉积环境下的重矿物组成、形貌特征（粒径、延长系数和磨圆度）、风化侵蚀和成岩状况进行了初步探索。结果显示:滨岸环境下的陆源碎屑含量最高,混积台地边缘陆源碎屑含量明显减少,同时易风化重矿物比例降低。另一方面,混积台地边缘稳定重矿物中的碎屑锆石粒径和延长系数与滨岸环境相比明显变小,且同一级别延长系数下锆石磨圆变好。此外,研究还发现沿汉南—米仓山地区存在较为连续的浅水高能鲕粒滩和古杯—微生物丘（礁）相带。这些证据表明沧浪铺期汉南古陆已经发育并向盆地内部提供物源。川北地区下寒武统是四川盆地油气勘探的重要接替层位,理清沧浪铺期物源方向对认识上扬子北部寒武纪早期古地理格局具有较大价值。     

陕西凤太铅锌-金多金属矿田热水沉积遗迹-改造成矿作用机理研究

野外调研表明,凤太矿田铅锌矿床中发育有大量的硅质岩、硅质灰岩、硅质铁白云岩等热水沉积岩,根据其地质特征划分出热水沉积岩、热水沉积-交代岩、热水同生沉积岩及受后期改造热水岩4种微相。主量元素分析结果表明,具有热水成因的沉积岩其A1/(Al+Fe+Mn)值均小于0.4,该值随陆源碎屑物质的加入而增大;纯生物成因沉积岩该值最大接近于0.6。MnO/TiO_20.5,(Fe+Mn)/Ti20,高含量的Ba、As、Sb、B、Ag、Hg、U元素及较低含量的Zr元素反映出沉积物具有海相热水沉积的特点,局部受到陆源碎屑物质的影响。C-O同位素数据说明热水活动发育于浅海体制下相对滞留的裂陷槽中,H-O同位素数据表明沉积物沉积的主体为地层水,在后期的热循环过程中与灰岩发生了O同位素交换而发生了漂移。铅锌矿床的形成经历了喷流-沉积期、构造热液期和表生期3个时期。