北京平原沉积物稀土元素地球化学特征及物源意义

文中总结了北京平原永定河、潮白河流域钻孔沉积物中稀土元素分布特征,两流域沉积物稀土元素总量∑REE、轻重稀土比(LREE/HREE)及轻(La/Sm)N、重(Gd/Yb)N稀土分馏特征差异较为显著。粒度对沉积物稀土分布(总量、轻重稀土比及分馏特征)有一定影响;各流域沉积物均表现为轻稀土相对富集、弱Eu负异常的球粒陨石标准化曲线。细颗粒沉积物稀土分馏特征(La/Yb)N有较好的物源示踪意义。根据沉积物(La/Yb)N值对永定河、潮白河交互沉积区不同深度沉积物进行了物源示踪,不同深度上沉积物来源不同。此外,同一流域上、中、下游沉积物稀土分馏特征不同。常量元素Al2O3/Fe2O3与稀土元素(La/Yb)N划分结果相符,但精度低于稀土元素物源分析。     

鄂尔多斯盆地西南缘二叠系山西组山1段-下石盒子组盒8段物源分析

针对鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1段与盒8段沉积物来源以及这两个层段物源是否发生改变等问题,依据物源分析方法,对研究区古水流特征、重矿物特征、镜下长石、岩屑特征以及稀土元素特征进行系统分析。通过古水流特征可初步判断研究区山1段与盒8段为多物源;重矿物组合可将研究区盒8段分为四个区域,分别为研究区北部,西南,东南和中部,且根据锆石和白钛矿的含量又可将研究区北部分出两个小的区域;沉积物碎屑以及稀土元素等特征反映出研究区北部具有远源沉积的特征,南部具有近源沉积的特征;山1段物源与盒8段物源分析结果比较类似。综合以上分析结果得出:山1段时期,盆地北部的阴山古陆为研究区北部提供沉积物来源;研究区西南部沉积物质来源于西秦岭与祁连山古陆的中北部;东南部地层沉积物来源于盆地南缘的北秦岭地区,汇水区位于环县、华池一带;盒8段时期阴山古陆继续为本次研究区北部提供碎屑沉积物,研究区西南部碎屑沉积物来自当时的祁连古陆的中北部盒秦岭古陆的西部,东南部物源来自北秦岭古陆,沉积物交汇区同样位于环县、华池一带;山1与盒8两个时期的沉积物物源没有发生改变,二者沉积物源具有继承性;另外根据REE特征,可判断出沉积时期除汇水区地势较低外,研究区东南部也存在一处规模较小的洼陷。     

长江三角洲东西部晚新生代地层中的 重矿物差异及其物源意义*

主要针对长江三角洲东西部两个晚新生代钻孔的重矿物分布特征,探讨了近河口区和内陆三角洲平原区物源演化差异。研究结果表明,近河口区自下而上地层中可以划分出5个不同的重矿物组合带,内陆平原区可划分出4个重矿物组合带,这些组合带分别对应着上新世、早、中、晚更新世和全新世。两区在上新世时期重矿物特征十分相似,以金红石、锆石、电气石等酸性-中酸性矿物为主,伴随着许多强氧化自生矿物,如赤铁矿、褐铁矿、白钛石等,表明了以基底和西部天目山为主的物源,指示了强烈风化的沉积环境。进入第四纪,两区沉积物来源发生了变化,内陆平原区继承了西部山地物源,但不稳定矿物增加,并伴随出现许多还原性自生矿物,如黄铁矿、重晶石、碳酸盐等,指示还原环境占主导。相比之下,近河口区物源明显发生变化,尤其是中更新世后矿物种类丰富,金红石、榍石等酸性-中酸性矿物,紫苏辉石、钛铁矿等基性矿物,透辉石、蓝晶石、符山石、十字石等典型变质岩矿物都稳定出现,意味着随着沉积盆地下沉,河口区逐渐接受了长江中下游和上游沉积物的物源。     

洞庭湖区沉积物物源推断的地球化学指标与应用

在对洞庭湖区钻孔岩心进行地球化学采样分析的基础上,研究总结了不同物源沉积物元素及其组合的地球化学特征,认为长江物源与四水(湘、资、沅、澧)相比,以富Fe、Na、Ca和Mg、贫Si、高CaO/MgO、Cr/Th、Ca/Cd、Ti/Si、TC/N,低K/Na等为特征,通过散点图和因子分析筛选出Cr/Th等8个指标,构建物质来源地球化学推断的判别方程,利用多目标区域地球化学调查数据,绘制湖区表层沉积物的判别得分图,划分出了长江和四水物源的两个沉积区。     

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     

鄂尔多斯盆地南部延长组长6时期物源状况分析

为查明鄂尔多斯盆地南部延长组沉积体系的分布格局等问题, 通过常规矿物成分分析、重矿物特征、岩屑特征、地球化学特征和地震剖面等研究方法,对鄂尔多斯盆地南部的物源及源区母岩性质等进行了系统研究。结果表明,盆地南部地区主要受到3大物源主要控制,可进一步再划分出5个次级物源,即东北、北部、西部、西南、南部。古物源与沉积体系具有良好的空间配置关系,决定了盆地长6时期的沉积体系分布格局。沉积物源的研究将有助于油气勘探的部署。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世早期物源分析

通过对鄂尔多斯盆地晚三叠世早期古水流方向及沉积物扩散方向、轻重矿物组合特征及稀土元素地球化学特征等的分析,发现延长组沉积早期古水流方向明显具有从湖盆四周向中心汇聚的特征,并可从轻重矿物组合上可以划分出5个物源方向,即东北、东、南、西南和西北方向,其中东北、西南和西北物源是主要物源方向.以东北方向物源明显占优势,南物源影响范围较小为特征.延长组早期沉积的母岩主要为太古宙的复杂变质岩系及下元古界的变火山一沉积岩系.其中,盆地东北部物源来自古阴山及大青山提供的稳定物源,因此三角洲沉积大面积发育;西南物源主要来自秦祁褶皱造山带的早古生界片麻岩、花岗岩类,以距离源区近,沉积物粒度明显比东北物源区粗为特征.     

广西金牙金矿金的来源探讨

通过桂西北中三叠世沉积盆地中有关碎屑物质来源的沉积环境分析和碎屑源区及沉积区金的地球化学场对比,研究了盆地沉积成岩过程中金的富集的贫化特征,认为金牙金矿区的金来源于中三叠统浊积岩沉积盆地。     

西沙海槽XH–CL7柱状沉积物地球化学特征及意义

<正>南海是西太平洋最大的边缘海,其独特的地理位置和复杂的构造环境致使南海的沉积特征具有鲜明的区域性。由于沉积物物源、物源区气候及沉积环境等因素的不同,导致不同区域沉积物组成及化学特征均有所差异。西沙海槽区是南海的重要组成部分,也是我国海洋天然气水合物资源勘查的重要远景区。其海底沉积物对第四纪以来的全球气候变化具有非常灵敏的响应,保存有物源区风化强度、沉积物搬运能力等变化的各种信息。本文拟通过西沙海槽区XH-CL7柱状沉积物稀土元素地球化学特征,及该区末次间冰期     

多元统计分析在地质学中的应用——以惠州凹陷M层物源分析为例

以29口钻孔的重矿物百分含量数据来分析样本,通过Q型聚类分析、因子分析方法恢复不同物源体系的发育范围及其母岩类型,并以不同物源体系的边界范围为限定条件,结合ZTR指数及其等值线图,对珠江口盆地惠州凹陷M层物源特征进行了系统的研究。研究结果表明：研究区发育3大物源沉积区,分别为东北-北部物源沉积区、西北物源沉积区和东南物源沉积区,且各区重矿物组合特征明显,主次物源分明,整体表现为母岩类型复杂的特征。东北-北部沉积物主要母岩为酸性岩浆岩,次要母岩为变质岩和沉积岩,西北沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为酸性岩浆岩和变质岩,东南沉积物主要母岩为中性及基性岩浆岩,次要母岩为变质岩。东北-北部物源区和西北物源区为远源沉积的产物,而东南物源区为近源沉积的产物。东北-北部物源区沉积物来自北方和东北方向,而西北物源区和东南物源区沉积物分别来自西北方向和东南方向。     

柴达木盆地西部地区渐新世沉积物源分析

沉积物源分析在确定沉积物源位置、母岩性质及沉积物搬运距离,甚至整个盆地的沉积作用和构造演化等方面都有重要意义。本文从重矿物组合、轻矿物组合、稀土元素分配和古水流恢复等方面系统地分析了柴达木盆地西部地区渐新世物源方向,确定了阿尔金东段物源、阿尔金西段物源、阿拉尔物源、铁木里克物源、祁漫塔格—东柴山物源和弯西—甘森物源6大沉积物源。沉积物源特征明显控制了沉积物特征,来自阿尔金西段物源的沉积物搬运距离短,碎屑物供给明显受季节性洪水控制,故稳定性差,发育近源陡坡型的扇三角洲、近岸水下扇沉积物;来自其余物源的沉积物搬运距离较长,最长搬运距离约190 km,碎屑物供给的稳定性较好,发育远源缓坡型的辫状三角洲沉积物,受不同沉积物源的影响,其沉积特征具有明显的差异性。     

松辽盆地十屋断陷十屋地区营城组物源体系探讨

在综合分析碎屑颗粒组分、重矿物组合、砂砾岩展布和地层倾角测井等资料的基础上,探讨了十屋断陷十屋地区营城组沉积时期的物源体系特征和分布。碎屑颗粒组分和重矿物分析能指示物源区母岩类型和碎屑物质的搬运方向,砂砾岩展布能指明了碎屑物质的搬运方向和搬运途径,地层倾角测井则指示了古水流的方向。结果表明,十屋地区营城组存在三大物源体...     

裂变径迹热年代学在珠江口盆地渐新统珠海组物源分析中的应用*

渐新统珠海组是南海北部珠江口盆地的主要储集层发育层位之一,但其物源区位置、沉积物搬运路径等关键问题仍存在争议。为此,选取珠江口盆地不同构造单元3口关键井珠海组上段砂岩样品开展锆石裂变径迹(ZFT)、磷灰石裂变径迹(AFT)热年代学研究,进而开展珠海组物源分析。盆地西部西江凹陷XJ28井与白云凹陷LW3井ZFT、AFT年龄组分相似,包含晚三叠世的ZFT年龄组分,且ZFT、AFT主要年龄组分分别为白垩纪、古新世;盆地东部陆丰凹陷的LF7井ZFT、AFT年龄组分明显比前2口井偏年轻,ZFT主要年龄组分为古新世。3口井的ZFT、AFT年龄组成表明其珠海组上段物源均主要来自珠江口盆地北侧的华南地块,但盆地西部与东部显示出明显的物源差异。盆地西部XJ28井以及LW3井物源特征总体一致,均由古珠江水系供源,其物源以珠江流域中生代花岗岩为主,还包括华南地块腹地的中生代沉积岩。盆地东部LF7井的物源主要为陆丰凹陷北侧的沿海中生代花岗岩,物源组成相对简单,沉积物搬运距离相对较短。     

永定河形成时代研究

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通过对永定河冲洪积物的研究发现,永定河形成前后的沉积环境明显不同。钻探资料表明永定河形成前本地区沉积环境主要为湖泊相,当时湖水宁静,沉积物主要为泥岩和粉砂。永定河形成时洪水裹携大量碎屑形成巨厚的泥石流堆积,沉积环境为冲洪积相,主要为砂砾石、砂、粉砂和粘土互层,形成巨大的冲洪积扇。通过新5孔钻孔岩芯273块古地磁样品的系统剩磁测试,获得了该钻孔岩芯的古地磁极性序列,对比国际地磁极性年表,认为该钻孔岩芯剖面 0～96.59m以正极性带为主,对应布容正极性时,其地质时代为0～0.78Ma;  96.59～246.79m则以反极性带为主,对应松山反极性时,其地质时代为0.78～2.58Ma;  246.79～413.64m以正极性带为主,则对应高斯正极性时,其地质时代为2.58～3.58Ma,属于新近纪上新世。研究推测永定河最早的沉积物为上新世形成,距今3.33～3.58Ma。
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长江远端三角洲多源沉积分异作用及其动力机制

长江是亚洲第一大河,具有丰沛的水沙通量,其形成的长江三角洲和陆架沉积中心一直是学者的研究重点,但对受到多种物质来源供给的长江远端三角洲涉及较少。针对长江远端三角洲南部的海底表层沉积物和河流沉积物,对该地区的表层沉积物性质和分布特征等进行了分析。研究表明,该地区表层沉积物类型主要为泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂等类型,零星分布含砾沉积物,沉积物粒度自西北向东南方向逐渐变粗,与海岸带呈平行分布;该地区沉积物主体为长江源物质,近岸南北两区域主要受到闽江和瓯江河流物质混合作用,东南区域主要为台湾河流物质影响;该区沉积分异模式主要受到东海环流体系的控制影响,浙闽沿岸流与台湾暖流形成的切变锋起到"水障"作用,使长江物质主要存在于中西部地区,同时西部近岸由于受到浙闽沿岸流的季节变化,带来了近岸闽江和瓯江等中小河流物质的混合影响,而东南部则主要受到台湾暖流带来的台湾物质混合作用。该研究对研究区沉积物的物质来源和动力因素等现代过程进行了细致划分,对长江远端三角洲地质时期的形成演化具有一定的辅助作用。     

缅甸及其周缘区域新生代沉积物源分析及沉积体系分布

综合运用砂岩骨架成分特征、常量和微量元素地球化学特征分析方法,对缅甸及其周缘区域新生代沉积物物源构造背景及沉积体系分布进行了系统研究,认为其物源主要来自两个方向:北部喜马拉雅碰撞造山带和东部掸邦高地稳定陆块,另外在新生代开始形成的缅甸岛弧也提供了一定的物源.在大印度板块向亚洲板块俯冲的背景下,缅甸及其周缘区域发育巨大的...     

北京市永定河流域地下水^14C年龄的初步分析

应用同位素方法初步分析北京郊区永定河流域地下水的演化特点。沿永定河冲洪积扇地下水流动方向布置取样剖面，共有取样点14个，对采集的水样进行^14C和氚含量分析，并确定地下水同位素年龄。浅层孔隙水的^14C年龄的变化范围为730～4900a，深层孔隙水为13420-22480a；^14C年龄在垂直方向上由浅部至深部逐渐增大，最大变化幅度为从3010a增至22480a；浅层孔隙水的氚含量都在14．99～30．56TU之间，深层孔隙水大部分在0．51～4．71TU之间。运用地下水^14C和氚年龄在垂向和水平方向变化的结果，验证了地下水的流向并计算了地下水的流速变化范围为5．02～62．63m／a，从山前至平原浅层地下水径流速度逐渐变小，反映了地下水水平径流强度逐渐减弱，地下水交替逐渐变差，浅层孔隙水以垂向交替为主，深层孔隙水以水平径流为主。     

北京平原晚第四纪堆积期与史前大洪水

通过北京平原地区东方广场剖面和小红门剖面第四纪地层、年代学、环境变迁、沉积相及孢粉分析等方面的研究发现，从大约0．1MaB.P.-22000aB.P.，北京平原地区形成以砂砾石沉积为主的洪积扇，此后开始进入北京平原形成时期。22000－12000aB.P.,气候干冷，永定河水量减少，平原沉积速率较低。进入冰后期以来，气候逐渐温暖湿润，永定河水量增加，山区风化物质被搬运至北京平原堆积下来。沉积以天然堤相，决口扇相为主，沉积速率大增。8000－4000aB.P.,沉积速率达到最大，出现晚第四纪堆积期，同时洪水频繁，恰好与传说中的史前大洪水时期相当。3000aB.P.以后，气候向干冷转化，永定河水量减少，人类生产力提高，抵御洪水能力增强，洪水给人类造成的威胁相对降低。     

北京平原区地下水位预警初步研究

借鉴美国地质调查局在宾夕法尼亚的地下水位预警方法,从统计学的角度,探索了北京平原区地下水预警方法。对监测井多年长期监测资料进行百分位统计分析,把同一时间(月平均、旬平均、日平均)地下水水位(头)标高值的最小值至百分位5、百分位5至百分位10、百分位10至百分位25、百分位25至百分位75范围内的地下水位分别定义为红色、橙色、黄色和蓝色预警,形成地下水位预警判据。根据地下水水位实时监测数据,实时判定监测井代表区域的地下水预警等级,同时修正和完善地下水位预警判据,称之为监测井单点预警,监测井代表的同一层位的区域的集合,构成不同含水层的地下水位区域预警。对北京平原区2009年12月的地下水位预警结果为:潮白河冲洪积扇顶部和中部潜水含水层地下水位为红色预警,前缘为黄色预警,冲洪积平原为蓝色预警区;城区以南地区为红色预警,海淀山后的西北部地区为红色预警,永定河冲积扇和冲积平原大部分地区黄色和蓝色预警,大石河冲洪积扇地区均为蓝色预警;承压水含水层在潮白河冲洪积扇的前缘为红色预警,冲洪积平原为蓝色预警,北运河山前地带均为橙色预警,城区东、东南地区为橙色和黄色预警,少数地区为橙色预警,除上述地区以外,承压水均为蓝色预警。北京市平原区主要地下水开采地区地下水位已经处于历史的较低水位处,特别是潮白河冲积扇中上部地区以及平谷盆地,地下水位几乎全部处于红色预警区。该预警方法原理明确,方法简便,有望在地下水主要开采区推广应用。