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。     

鸡西盆地白垩纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

鸡西盆地白垩系包括下白垩统滴道组、城子河组、穆棱组、东山组、猴石沟组及上白垩统海浪组等。白垩纪碎屑岩主量元素地球化学特征具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,说明白垩纪碎屑岩的源岩主要为长英质岩石。岩石的稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,其特征类似于上地壳特征。白垩纪碎屑岩微量元素的含量与上地壳微量元素的含量基本一致。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征和构造判别图解,可以认为,城子河组砂岩主要反映被动大陆边缘的源区构造背景,穆棱组砂岩反映活动大陆边缘源区背景,猴石沟组砂岩反映的源区为大陆岛弧源区构造背景。结合古水流方向和岩屑所反映的源区岩性特点,认为小兴安岭—张广才岭造山带构造杂岩是鸡西盆地白垩纪沉积碎屑岩的主要物源。但随着物源区剥蚀深度的增加,基底古老变质岩也占有相当的比重。     

辽西中生代沉积岩稀土、微量元素地球化学特征及其构造背景

辽西地区在中生代时期经历了三次火山-沉积旋回,形成的沉积岩中蕴含大量的地壳演化信息。采用电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定了该区中生代沉积岩的稀土、微量元素含量,应用微量元素La—Sc—Th,Th—Co—Zr／10沉积构造背景判别图解对区域构造背景进行了探讨。结果表明：①中生代沉积岩稀土元素含量较高,具有后太古宙沉积岩特征;②三叠纪不同时期沉积岩具有相同的微量元素曲线分布型式,侏罗纪、早白垩世期间沉积岩的稀土元素曲线相对分散,分别具有两种、三种微量元素分布曲线型式,反映沉积物源的变化和活化的沉积构造背景;③中生代时期,构造环境复杂,大陆岛弧型为主,三叠纪-侏罗纪期间处于转型期,兼有稳定的被动大陆边缘型特征,早白垩世兼有活动大陆边缘型特征,构造环境更为活化。     

四川万州中侏罗统上沙溪庙组粘土岩中火山灰的岩矿和地球化学证据

四川盆地东北缘万州地区中侏罗世上沙溪庙组产出稳定层状浅色粘土岩。利用X射线、X荧光光谱、等离子光谱（ICP）等方法对矿物成分、常量、微量和稀土元素进行了测试分析,粘土岩主要矿物为蒙脱石、伊利石和绿泥石。通过与澳大利亚后太古代平均页岩（PAAS）、北美平均页岩（NASC）、地壳粘土岩背景值以及其它具有代表性岩石的对比发现,本区粘土岩微量元素具有明显的低V,低Ti和低铁族元素的特点,高Al2O3／TiO2比值和低Ti／Th比值特征显著,某些层位具有明显的Eu负异常。推断本区粘土岩沉积物源具有火山灰和陆源碎屑的二元混合成因,各层位成分的差异显示了不同沉积时间内二者的混合比例发生变化。区域对比和地球化学资料显示火山灰可能来自于西部600km远的特提斯洋岛弧火山。     

广元恐龙化石埋藏地沙溪庙组地球化学特征及对物源区和古风化作用的指示

广元恐龙化石埋藏地是四川盆地中侏罗世重要的恐龙化石点,恐龙化石埋藏于中侏罗统沙溪庙组之中。笔者对该恐龙化石埋藏地沙溪庙组泥质岩的常量元素、微量元素和稀土元素特征进行了研究,并根据泥质岩的地球化学特征讨论了物源区性质、构造背景以及物源区的风化特征。主量元素和稀土元素表明其物源区以长英质岩石为主,构造背景为被动大陆边缘:指示化学风化程度的CIA指数及成分成熟度的ICV指数,表明物源区经历了中等的化学风化作用,反映了中侏罗世恐龙生活在半干旱的古气候环境之中。     

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。     

鄂尔多斯镇原地区下白垩统砂岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

本文通过对鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩进行主量元素、微量元素及稀土元素REE等地球化学分析, 就下白垩统砂岩的沉积再循坏特征、化学风化及其构造背景和物质来源等展开讨论。研究表明: ① 下白垩统洛河组、环河组和罗汉洞组的物源主体上具有相似性, 且在构造背景、物源区及物源特征上有良好的继承性。物源区总体具有富石英、富方解石胶结物、钾长石或富钾矿物较斜长石多的特点, 罗汉洞组较环河组和洛河组硅质更高、方解石胶结物更少、质更纯。稀土元素REE配分模式曲线一致, 轻重稀土分馏明显, 富集大离子亲石元素Ba、Pb、Sr和轻稀土元素, 亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Y等,自下而上随着地层变新, 沉积岩中总的稀土含量有变小的趋势, 重稀土元素分馏程度减小; ② 研究区下白垩统砂岩原始物质主要为长英质与基性岩混合岩 (如中酸性侵入岩、长英质变质岩)及部分沉积岩。研究区大部分沉积物是鄂尔多斯盆地西南缘逆冲推覆带母岩风化剥蚀的产物搬运至此沉积形成, 系首次沉积的物质, 少数沉积物 (即风成砂)为就地再次搬运堆积形成, 系再循环沉积物质; ③ 在构造背景上具有以被动大陆边缘构造环境占主要优势的特点。碎屑物主要来源于陆块源区, 其次来源于再旋回造山带和混合源区。     

北京地区中元古界下马岭组页岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京地区中元古界下马岭组的页岩样品,进行了地球化学研究,结果表明:主量元素Al2O3、Ca O和Na2O含量明显偏低,K2O和Mn O含量稍微偏低,Si O2、Ti O2及Fe2O3T含量同上地壳基本一致。微量元素及其比值特征显示源岩为混合源岩。稀土元素总量较高,轻稀土富集、重稀土平坦,铕明显负异常、铈弱负异常,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩为来自于内蒙古隆起的花岗岩类、闪长岩类及基性岩的混合。微量元素比值及铈弱负异常的特征表明中元古界下马岭组页岩为覆水较深的还原环境沉积,源区构造背景为大陆岛弧。     

珙县恐龙化石埋藏地自流井组泥质岩地球化学特征及其对物源区和古风化作用的指示

四川珙县恐龙化石埋藏地是四川盆地早侏罗世重要的恐龙化石点,恐龙化石埋藏于下侏罗统自流井组之中。对该恐龙化石埋藏地自流井组泥质岩的常量元素、微量元素和稀土元素特征进行了研究,并根据其地球化学特征讨论了物源区性质、构造背景以及物源区的风化特征。常量元素和稀土元素表明其物源区以长英质岩石为主,构造背景为被动大陆边缘;反映化学风化程度的C IA指数及成分成熟度的ICV指数,表明物源区经历了较强的化学风化作用,反映了早侏罗世恐龙生活在一个温暖潮湿的古气候环境之中。     

沉积岩物质成分所蕴含的地球深部信息

沉积岩的稀土元素、微量元素、Ｓｒ同位素和Ｎｄ同位素等物质成分中蕴含着与地壳构造演化密切相关的地球深部信息。当盆地发育处于拉张裂陷时期,盆地基底不太稳定,沉降比较快,且常有来自地球深部的幔源物质进入沉积盆地。来自地球深部的沉积物源,其成分和性质与来自陆源的完全不同,这种物源加入到沉积盆地中,必然导致沉积物中元素地球化学体系的异常。与正常陆源沉积岩相比,通常表现为,在经球粒陨石标准化后的稀土元素分布模式中,Ｅｕ负异常减小甚至消失,ｗｎ（Ｔｂ）／ｗｎ（Ｙｂ）值增高,ｗ（Ｔｈ）／ｗ（Ｓｃ）值、ｗ（Ｔｈ）／ｗ（Ｕ）值、ｗ（Ｌａ）／ｗ（Ｓｃ）值明显降低,Ｃｒ,Ｎｉ等铁镁质元素含量增高,Ｎ（８７Ｓｒ）／Ｎ（８６Ｓｒ）值低,而ε（Ｎｄ）值将明显增高。沉积岩物质成分中的这些特征,可作为判断沉积物受深部幔源物质影响的重要证据。     

Textural and Geochemical Characteristics of Proglacial Sediments: A Case Study in the Foreland of the Nelson Ice Cap, Antarctica

This paper presents a detailed study on the textural and geochemical characteristics of the proglacial sediments near the edge of modern Nelson Ice Cap, Antarctica. The grain size distributions of the proglacial sediments are characteristic of glacigenic deposits, but very different from those of aeolian and lacustrine sediments. Moreover, the grain size distributions of the proglacial sediments are fractal with a dimension of about 2.9, and the fractal dimensions can be used as another summary statistical parameter for quantifying the relative amounts of coarse and fine materials. Correlations between the absolute element abundances of the proglacial sediments are very weak due to mineral partitioning and other effects of glacial processes, but correlations between the element/Rb ratios are statistically significant. This finding indicates that element/Rb ratios can be used to reduce or eliminate the effects of glacial processes, evaluate geochemical data and determine the sediment provenance in the for     

江苏典型地区河流沉积物重金属元素分布特征及其污染来源

通过对河流沉积物等地表沉积物中重金属元素分布等环境地球化学调查数据的统计分析,总结了江苏典型地区河流沉积物中重金属元素的分布特点与规律:江苏局部地区河流沉积物中,Cd、Pb、Zn、Cr、Cu、Ni、Hg等相对富集趋势明显,Cd最大富集倍数 100;不同河流沉积物的重金属元素分布存在差异,与其污染来源密切相关;工业排放是导致河流重金属污染的主要原因,使用含Cd的颜料作为调色剂导致部分河流出现严重Cd污染;与土壤等其他地表沉积物相比,河流沉积物中重金属元素的分布更不均衡。查明河流沉积物的重金属元素分布可为相关农产品安全性预测、确定重金属污染来源、追踪涉重产业的发展历程、防治局部耕地重金属污染等提供科学依据。     

太湖沉积物和湖岸土壤的污染元素特征及环境变化效应

太湖沉积物和湖岸土壤具有相似的物质组成，具有相同的物源，通过补给区的径流，营养元素和重金属元素随着土壤迁入湖泊，由于沉积物和土壤物化条件的不同，它们的营养元素和重金属含量有差异。土壤中氮，磷的总量和有效态均比沉积物中高，表明有一部分营养物质进入了水体；营养元素高的沉积物均靠近城镇，其原因为居民生活污水排放，土壤和沉积物中多数重金属元素尚未超过自然背景值，只有沉积物中Cd和Pb，土壤中的Cu,Cd和Hg超过，但沉积物中重金属元素大多比土壤中高，特别在北部沿岸沉积物中，重金属元素含量大大超过平均值，这种不正常的高值是由人类不合理的废水，废物敢排放引起。     

中国近海沿岸泥的地球化学特征及其指示意义

中国海域辽阔，分为渤海、黄海、东海和南海4个海区。各海区沿中国大陆均有呈斑块状或条带状的泥质沉积分布。选取各沿岸泥的代表性样品，采用先进的XRF和ICP－MS等方法，测定了K、Li、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Ti、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、La、Ce、Th。元素的地球化学研究表明：渤海和黄海、东海、南海沿岸泥的地球化学特征分别与黄河、长江、珠江沉积物的地球化学特征一致，显示了元素的物源效应；从渤海到南海，由于气候的变化使沿岸泥中某些元素有所流失或富集，显示了元素的气候效应；中国沿岸泥元素的丰度相对接近中国大陆沉积物的丰度，而异于西太平洋褐色粘土和深海粘土的丰度，显示了元素的亲陆性。     

浅谈湖泊沉积环境演变中元素地球化学的应用及原理

湖泊沉积物中某些元素的含量、比值及分布特征在区域气候与环境变化方面的应用研究发展迅速.介绍了常量元素的含量及其比值分析,有机质中特征元素含量及比值分析,同位素分布特征,稀土元素模式分析几个方法.利用常量元素和有机质特征元素的含量及比值的升高或降低来指示沉积时期湖泊流域温度、降水量等气候变化并建立湖泊演变的气候干湿波动曲线,也可以获得沉积时期元素迁移变化的过程;利用同位素分布特征和稀土元素模式分析来测定沉积速率和建立演化年序,也可以判断湖泊演化过程和水源补给条件等.     

青海南山隆起的盆地沉积物常量元素记录

青海南山的隆起过程对解析青海湖-共和盆地地区构造地质演化过程具有重要的意义。通过共和盆地西北部晚新生代地层的野外地质调查,发现小水桥剖面上新世地层中存在一期角度不整合面。角度不整合面上覆地层沉积碎屑中含有10%左右的泥灰岩和灰岩,碎屑组成与现代青海南山物质组成基本一致;下伏地层中没有出现碳酸盐岩碎屑。砾岩碎屑成分上的变化显示,上覆地层和下伏地层的源区可能发生了变化。角度不整合面上覆和下伏地层常量元素含量的含量显示,下伏地层CaO平均含量(3.74%)明显低于UCC(4.20%),物源区不太可能有碳酸盐岩存在,而上覆地层CaO平均含量是UCC的2倍多,物源区应该有碳酸盐岩存在。而且,元素比值呈现的上覆地层中不活泼元素(Ti,Si)和活泼元素(Ca)同时"富集"的矛盾,也说明了上覆地层物源区可能有碳酸盐岩的出现。元素之间关系和根据元素含量判定的岩石化学分类等特征在上覆和下伏地层中也有明显的变化。剖面位置现在的物源区就是青海南山,青海南山有一定的碳酸盐岩出露,所以,下伏地层的物源区可能并不是青海南山。结合下伏地层变形特征及区域地质资料推断,上新世青海南山的隆起使其南侧地层倾向西南,并改变了原来的盆地地貌,形成上新世地层顶部的角度不整合面。青海南山形成后才成为两侧盆地的物源区。     

元素碳碳同位素在古环境研究中的应用

元素碳几乎完全来源于植被的燃烧,长期广泛地分布于大气、土壤、沉积物、岩石、水体和冰体等自然界载体中,记录了大量的古环境信息。利用元素碳碳同位素(δ13CEC)指标来反映古气候、古植被信息是将元素碳应用到古环境研究的一个重要方面,本文通过总结国内外学者利用δ13CEC指标进行古环境研究的现状,总结出对于"直接利用δ13CEC指标进行古环境恢复"这一关键问题还存在不同认识。燃烧前后物质的碳同位素是否发生变化是利用δ13CEC进行古环境研究时需要考虑的一个重要问题,国内外学者近20年来对C3、C4植物开展了大量燃烧实验,主要结论是C3植物燃烧前后物质的碳同位素变化(Δδ13C)较小,在±1‰以内,而C4植物变化范围较大,在0‰～-9‰之间;此外,文中还讨论了元素碳外源输入等可能影响δ13CEC指标的因素。建议在利用δ13CEC指标进行古环境重建之前,有必要对δ13CEC进行详细的基础研究工作,进一步研究表土δ13CEC与地表植被相关性以及元素碳外源输入等问题。     

Weathering and climate change since 1820 AD in Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, China Evidence from element geochemistry of lake sediments of Gulug Co Lake

Element geochemistry of lake sediments has been widely used to detect climate change because element composition and ratios can reflect the weathering degree in the source area. Given the element composition of lake sediments from Gulug Co Lake, Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, chemical index of alteration (CIA), index of composition variability (ICV) and other element ratios have been used to establish the weathering sequence of this area since 1820 AD. The weathering is so weak that the element composition change is more sensitive to climate change and autochthonous processes. From 1820 to 1984 AD, there were two drier periods with a wetter interval from 1870 to 1945 AD. After 1984 the weather showed a tendency of becoming wet.     

Some factors controlling the concentration of uranium in the world ocean

Low-temperature alteration of the oceanic crust is a major sink for the U supplied to the oceans and may account for about 50% of the estimated present-day input of this element. Uranium uptake by organic-rich sediments and coexisting phosphorites on continental margins is also important and may remove in excess of 10% of the total supply. High-temperature alteration of oceanic basalts, metalliferous sediments, carbonate sediments, and sediments in anoxic basins deeper than 200 m play a relatively minor role in the removal of U. Each of these sinks is responsible for the uptake of less than 5% of the overall input.     

浙西下寒武统大陈岭组地震液化脉微量元素特征研究

地震液化脉是地震作用引起的软沉积变形的重要构造之一,前人对脉体形态学和动力学做了大量的研究工作,但对其成因的微观地球化学行为研究较少。笔者采取开化裴岭脚剖面2期地震事件沉积的3套地震液化脉层样品21块,分别对其脉体和含脉体围岩做了微量元素分析。结果显示,液化脉中Cs、Ba、Th、Zr、Hf、Cr、Rb、Nb等反映陆源性质元素明显高于含脉体围岩,而Sr、Y、Ni反映海相沉积特征元素则表现为含脉体围岩高于脉体。通过对V、Mo富集度和微量元素特征参数Sr/Ba、Th/U等的综合研究,发现液化脉体表现为氧化环境,含脉体围岩为还原环境,且脉体和围岩均具有淡水作用特点。研究认为,早寒武世大陈岭期白云质灰岩沉积过程中有蚀源区陆源碎屑物的补入;在地震突发振动力作用下,富含水的软沉积层液化泄水,因化学沉积物和碎屑沉积物性质的差异,塑性碳酸盐沉积物随水部分流失,使得单位体积内碳酸盐沉积含量低于围岩,导致脉体中更富陆源物质;地震事件沉积层属潮上带,特别是地震液化泄水后期至成岩期,含地震液化脉沉积层曾暴露地表,受后期陆源物的再补给及大气降水淋滤蚀变作用影响,表现为古气候和古盐度异常,为浙西大陈岭组浅水沉积提供了地球化学的证据。