云南中三叠世罗平生物群产出地层的 地球化学特征和沉积环境

为了研究安尼期罗平生物群产出地层的沉积环境,从云南罗平地区关岭组二段大凹子精测剖面采集50件样品进行了主量、稀土、微量元素分析。分析结果表明,所有灰岩样品的K、Na含量较低,Mg/Ca比值也较低,反映罗平地区在中三叠世安尼期为温暖潮湿的气候条件;Sr/Ba比值(1.22~68.96,平均值为24.35)较高,m值(=100×MgO/Al2O3)为27.22~27400,平均值达到1432,稀土元素较低的Y/Ho比值,表现出平缓或者微弱的LREE亏损,以及与近岸河口沉积物相似的稀土配分曲线特征,指示其属于近岸的碳酸盐台地内部盆地沉积。从剖面底部到顶部,Al、K、V、Ti和P等元素含量以及Co/Ti、Ni/Ti比值具有多个变化旋回,反映海平面升降变化频繁,总体发生了两次较大规模的海平面相对上升活动。所有样品的V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th等元素比值、δU、lg(Ce/Ce*)等参数值都较高,反映沉积水体为相对低能、缺氧的环境。氧化还原敏感元素V、U、Co、Ni、Zn和Cr等呈现出锯齿状曲线特征,表明水体并不完全处于缺氧环境,而是随着海平面周期性升降活动,底部水体表现为间歇性缺氧。结合地球化学及地层学资料,认为中三叠世安尼期罗平地区处于温暖潮湿、还原、低能的离岸较近台内盆地,这一时期海平面升降频繁,底部水体为间歇性缺氧环境。     

关岭生物群的生活环境与演化

产于贵州关岭县新铺乡的上三叠统小凹组底部的关岭生物群,主要由海生爬行类（鱼龙、海龙、鳍龙、盾齿龙等）、海百合、菊石、双壳、腕足、牙形刺、鱼类和植物组成,以保存完整精美、数量巨大的海生爬行类和棘皮动物海百合为标志。通过岩相和古地理分析,对关岭生物群的生活环境和演化可以得出两点结论。①关岭生物群生活在水流强度小、相对贫氧的凹向北西的陆缘海湾,离海岸最近的地方约10km。②关岭生物群发生、发展、消亡和环境的变化关系密切。关岭生物群演化经历了几个演化阶段：离岸稍远的稳定碳酸盐台地环境,沉积形成竹杆坡组顶部;一次规模较大的海退,形成了竹杆坡组与小凹组岩层之间的突变;离岸较近的海水深浅变化频繁的海湾环境,沉积形成小凹组底部灰岩和含陆源碎屑灰岩互层段;离岸相对不远的比较稳定的海湾环境时期,关岭生物群就生活在这个时期;强烈动荡的海洋环境,沉积形成的是中厚厚层的具大量滑塌、搅动构造的灰岩层,关岭生物群受突如其来的灾难的影响,迁移到其他地方生息繁衍,结束了关岭生物群在该区的生活。     

桂中坳陷西北部中泥盆统页岩地球化学特征及沉积环境

本文研究桂中坳陷西北部中泥盆统页岩氧化还原条件和古沉积环境。利用该区典型页岩气调查井(桂页1井)岩心,通过X射线荧光光谱分析(XRF)和电感耦合等离子体质谱分析(ICPMS),对中泥盆统岩心(320.35m~938.5m)以1.5m采样间隔进行了微量元素测试。结果显示,纳标组地层V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co平均值分别大于0.67、4.65和7.71,且富集竹节石、菊石等生物组合,指示其沉积时期海平面相对上升,处于有利于有机质保存的深水陆棚环境;罗富组和塘丁组V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co分别为0.38~0.65、0.73~4.10和3.70~6.72,指示沉积阶段海平面相对下降,水体变浅,沉积环境为弱氧化的浅水陆棚环境;同时,有机碳含量(TOC)的变化与Ba元素的富集程度相关性较高,表明缺氧环境有利于机质的富集和保存;此外,通过微量元素指标判别,认为桂中坳陷西北部中泥盆统沉积时期,自下而上经历了海平面的相对上升到相对下降的沉积旋回,纳标组时期相对海平面上升至最高,沉积了厚度稳定且有机质含量高的富有机质页岩,可作为本区有利的勘探目标层段。     

湘中南华系大塘坡组锰矿地球化学特征及其意义

湘中湘潭盆地大塘坡组锰矿是湖南重要的锰矿基地。盆地内发育一组NNE向同沉积断裂,形成了一系列凹陷带（断陷槽）,控制了沉积岩相的分布,锰矿主要产于盆地凹陷带的黑色页岩夹碳酸锰矿微相内。矿石中Co、Zn、Pb、Mo和Ba等元素丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解都揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素分布模式、Ce、Eu异常表示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征;碳同位素结果显示出富集碳的轻同位素的特征,反映了湘中地区锰矿中碳同位素热水沉积的特征;氧同位素计算古温度为湘中地区锰矿的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

湖南桃江响涛源锰矿地球化学特征及其成因意义

湖南响涛源锰矿位于湘中桃江成锰盆地。盆地内发育一组NNW向同沉积断裂,形成了一系列断陷槽,控制了沉积岩相的分布,其中黑色页岩、含锰灰岩、碳酸锰矿为成矿最佳的岩性组合。矿石的化学组分多样,Co、Ni、Pb、Mo和Ba等丰度较高,Co/Ni、SiO2/Al2O3、(Fe+Mn)/Ti、Al/(Fe+Mn+Al)、Fe/Ti比值以及Co/Zn-(Cu+Ni+Co)和Fe-Mn-(Cu+Ni+Co)图解揭示锰矿成矿过程中有海底热水的参与;稀土元素配分模式、Ce、Eu异常表示锰矿形成于被动大陆边缘环境,并具有热水沉积特征;碳同位素结果显示出富集碳的轻同位素的特征,反映了响涛源锰矿成矿过程中深部热水沉积及生物作用的特征;氧同位素计算古温度为湘中响涛源锰矿床的低温热水沉积成因提供了有利的佐证。     

黔西南地区石炭系旧司组页岩沉积环境分析

黔西南地区下石炭统旧司组为一套含页岩沉积,沉积环境为浅海相碳酸盐夹滨海沼泽相,页岩沉积厚度较厚,分布较广。通过对研究区4口井旧司组沉积相及页岩样品微量元素分析,认为旧司组为一套深水陆棚相的黑色页岩沉积,页岩层段发育的深水陆棚相指示环境为还原环境,水体总体是先变深后变浅;根据V/Cr、Ni/Co、U/Th及V/V+Ni微量元素比值,认为威页1井、水页1井旧司组页岩层段的沉积环境为还原环境。综合分析认为,研究区旧司组下段为深水陆棚相,为还原环境,有利于有机质的保存,为页岩气赋存的有利沉积层段。     

贵州松桃道坨锰矿含锰岩系地球化学特征 和沉积环境分析

道坨锰矿床是贵州锰矿整装勘查过程中新发现的全隐伏超大型锰矿床,其含锰岩系赋存于南华系大塘坡组第一段底部黑色页岩中,呈层状、似层状、透镜状产出。对含锰岩系主量及微量元素地球化学特征分析:其V/(V+Ni)、V/(V+Cr)、V/Cr、Ce/La值,及U、V、Ni、Mo等氧化还原敏感元素的富集程度显示其形成于缺氧环境。含锰岩系富集As、Mo、Ag、Sb,及Al/(Al+Fe+Mn)、(Fe+Mn)/Ti、Co/Zn值均显示热水沉积物特征,且在(Cu+Ni+Co)×10—Fe—Mn、Co/Zn—(Cu+Ni+Co)关系图解中,岩矿样品投影点均落在热水沉积区内,反映了热水作用对锰的富集和成矿影响甚重。此外,Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)、Al/(Al+Fe)、Al/(A1+Fe+Mn)、(La/Ce)N值及(K2O+NaO2)—SiO2、La/Ce—Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解指示含锰岩系形成于被动大陆边缘背景。     

湖北江陵凹陷古新统沙市组四段硫酸盐硫同位素组成及其地质意义

江汉盆地江陵凹陷古新统沙市组四段硬石膏和钙芒硝中硫同位素组成为25.2‰~32.6‰,远远高于同时期海水硫同位素(20‰)。结合研究区古新统沙四段蒸发岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr研究,借助Mg、Ca、Sr、Ba等元素及其Mg/Ca、Sr/Ba,认为江陵凹陷沙四段时期湖盆为封闭的陆相盐湖。根据典型暖相盐类矿物(原生钙芒硝)的广泛发育和指示气候干旱程度的Fe₂O₃/FeO特征,可以推断研究区在沙市组四段沉积晚期的古气候属于暖旱型气候。在温暖干旱的气候环境下,硫酸盐沉积物供给率较低,因此当时的沉积环境对硫酸盐是封闭的。通过Fe、Mn、Al、 Mg、Ca、Ni、V 、Co、Cu等主微量元素以及Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)、w(V+Ni+Mn)、V/(V + Ni)、Ni /Co、Cu/Zn的研究表明,研究区沙市组四段环境为湖盆浪基面之下的缺氧还原环境,为常年性较深水分层湖泊。上述缺氧沉积环境下存在大量的厌氧细菌,表生（≤50 ℃）条件下,厌氧细菌使硫酸盐SO^2-₄还原成H₂S,后者与金属离子结合形成硫化物或直接从体系中逸出,再加上当时的内陆环境对硫酸盐是相对封闭的,这种硫循环过程是造成研究区硬石膏和钙芒硝硫同位素值较高的原因,也是研究区最重要的硫同位素分馏过程。     

重庆秀山小茶园大塘坡组含锰岩系地球化学特征及地质意义

本文根据矿石特征和岩石地球化学特征分析了重庆秀山小茶园一带锰矿床含锰岩系的物质来源、沉积环境和成因。该含锰岩系赋存于南华系大塘坡组一段。元素地球化学特征表明,主成矿元素Mn与Al_2O_3、SiO_2呈明显负相关,与MgO、CaO呈明显正相关,Ag、As、Sb平均含量明显偏高,显示研究区含锰岩系为热水沉积成因;Co/Zn-(Co+Ni+Cu)图解、(Co+Ni+Mn)×10-Fe-Mn图解和Y×P_2O_5图解均显示该含锰岩系具有热水沉积的特征;HREE亏损,LREE富集,且Eu负异常的特征,以及δCe值,暗示该区锰矿形成于被动大陆边缘区;V/Cr和V/(V+Ni)值指示含锰岩系形成于厌氧和缺氧环境。     

贵州关岭生物群的埋藏环境与古生态特点

新建并逐层描述了含关岭生物群的上三叠统小凹组。根据小凹组下段岩石学、地球化学和生物群生态特征分析，指出关岭新铺乡一带在晚三叠世时为一个三面环陆、一面可能与特提斯大洋相通的局限海湾。关岭生物群中少量完好保存的植物化石的生态特点指示该区当时具有热带、亚热带的气候特点，雨水充沛。元素地球化学特征则显示海湾中的海水可能受间歇性大量淡水注入影响而出现间歇性淡化，并导致生物原来赖以生存的海洋环境出现间歇性缺氧，而发生生物集群死亡和埋藏。     

贵州印江县铁厂村老堡组硅质岩地球化学特征及沉积环境探讨

通过岩性组合特征和岩石地球化学分析,认为贵州印江县铁厂村老堡组硅质岩的沉积环境为台地边缘斜坡至台盆。硅质主要来源于陆源碎屑,不具热水沉积的特征。岩石地球化学特征研究表明,V/(V+Ni)值指示老堡组硅质岩形成于静海环境,受陆源的影响较大。δCe值和(La/Ce)_N值表明老堡组硅质岩的沉积环境为开阔盆地和大陆边缘之间,构造背景为大陆边缘。     

湖北宜昌寒武系水井沱组页岩气藏主控地质因素和富集模式

湖北宜昌地区埃迪卡拉纪—寒武纪界线附近地层格架显示宜昌地区埃迪卡拉纪晚期—早寒武世时期的构造古地理格局具有隆、凹相间的特点。凹陷区是寒武系水井沱组下段富有机质页岩发育的有利区带。凹陷区内水井沱组下段页岩微量元素V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)的比值和化学蚀变指数(CIA)指示水井沱组下段页岩总体上形成于缺氧或硫化环境,但自下而上氧化还原条件有逐步改善的趋势。与氧化还原环境变化对应,出现了总有机碳(TOC)和生源钼(Moxs)的同步减小,证明TOC受氧化还原环境和海底有机碳通量的双重影响。TOC与Moxs的相关性明显高于TOC与生源镍(Nixs)的相关性,据此,并结合同期地层有机碳同位素组成特征,推测寒武纪早期海底可能发生了天然气水合物的溶解和甲烷释放。宜昌地区寒武系水井沱组页岩TOC与页岩的含气量、石英和黄铁矿等脆性矿物含量的高度相关性证明TOC是页岩气储层品质评价的最重要参数之一,具有相对较高TOC含量的水井沱组下段中—下部无疑是水井沱组页岩气的最优质储层。宜昌地区海相地层埋藏演化史研究,揭示宜昌地区下寒武统储层中的有机质在晚三叠世中期进入生气高峰之后,再未发生二次生烃,黄陵隆起及其演化有效防止了有机质的过度热演化和页岩气储层的破坏。寒武系水井沱组页岩气富集受控于总有机碳含量和黄陵隆起及其演化。     

四川盆地南部志留系龙马溪组富有机质页岩沉积环境的元素地球化学判别指标

氧化还原敏感元素是确定古海洋水体氧化还原环境的重要指标,常用的环境判别指标有U/Th,V/Sr,V/Cr,Ni/Co,V/(V+Ni),δU,Ce/Ce*,Eu/Eu*等元素比值。对四川盆地南部宁203井志留系龙马溪组页岩沉积环境的元素地球化学研究结果表明,龙马溪组底部富有机质页岩沉积于缺氧环境,上部为氧化环境。有机碳含量与V/Cr和Ni/Co呈正相关关系,且生物生产力相关元素富集,说明有机质保存与缺氧环境有关。认为在对页岩沉积水体氧化还原条件进行研究时,应将地球化学指标与沉积和古生物特征综合起来得出科学解释。     

云南罗平江边地区中三叠统关岭组二段古环境特征

罗平生物群赋存于中三叠统关岭组二段中部,是二叠纪末生物大灭绝后生物复苏与辐射的典型代表。通过对云南罗平江边村剖面的关岭组二段进行宏观沉积组构、微相分析和元素地球化学分析,重建了罗平生物群赋存层位的沉积环境和古海洋条件。根据沉积相展布和地球化学指标的变化,恢复出四个沉积阶段。阶段Ⅰ主要为局限台地、开阔台地相:Mo_EF、V/Cr较低,U_EF中等,指示氧化—次氧化环境;阶段Ⅱ主要为潮坪、局限台地环境:Mo_EF、U_EF、V/Cr均较低,指示氧化环境;阶段Ⅲ主要为台盆相:表现出Mo_EF、U_EF、V/Cr显著升高,指示缺氧环境;阶段Ⅳ主要为潮坪、浅滩、开阔台地环境:Mo_EF、V/Cr较低,U_EF中等,指示氧化—次氧化环境。罗平生物群主要产于阶段Ⅲ缺氧的台盆环境中,说明缺氧和较为封闭和稳定的盆地环境在罗平生物群化石的特异埋藏过程中,扮演了重要角色。     

重庆秀山小茶园锰矿南华系大塘坡组古环境*

认识渝湘黔地区南华系的沉积构造背景可以为该地区锰矿勘探提供新的依据,基于此,文中对重庆秀山小茶园锰矿ZK0606钻孔的南华系千子门组和大塘坡组开展了系统的沉积环境和地球化学分析。沉积相分析结果表明,该套地层共可划分出冰水浅海、局限边缘盆地和浅水陆棚3种沉积环境。地球化学分析结果表明,研究区大塘坡组稀土元素总量较高、富轻稀土元素、具Eu负异常,结合Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)、Al/(Al+Fe+Mn)值等,推测其形成于被动大陆边缘背景。根据微量元素含量及其比值(U、V、Mo、V/Cr)等推测,大塘坡组一段沉积于缺氧—贫氧沉积环境,而大塘坡组二段逐渐过渡到氧化沉积环境;根据Al/Ca值、化学蚀变指数(CIA)等指标分析,该套地层自下而上化学风化强度逐渐增大、陆源碎屑供给增多,这可能与Sturtian冰期结束、气候变暖和海平面迅速升高有关。综合上述分析结果认为,重庆秀山小茶园锰矿主要产出于大塘坡组一段下部相对深水厌氧的局限边缘盆地环境中。     

关岭生物群产出地层的岩石微相和环境意义

关岭生物群产于中国贵州关岭县新铺乡,在贵州省会贵阳以西约188km的晚三叠世早期地层小凹组底部。化石群主要门类有海生爬行类(鱼龙、海龙、鳍龙、盾齿龙等)、海百合、菊石、双壳、腕足、牙形刺、鱼类和植物。以保存完整精美、数量巨大的海生爬行类和棘皮动物海百合为标志。化石产出地层岩石为(微含泥质)含生物屑泥晶灰岩,其上下地层的岩石还有(含泥质)含粉砂质不等晶灰岩和含生物屑泥晶灰岩。根据岩石组成、结构、构造、微相特征提出关岭生物群生活环境离岸较近、沉积作用以悬浮方式为主,少牵引流影响、水体总体比较安静。     

云贵交界地区中上三叠统之交地球化学特征及其环境意义

中国西南部云贵交界地区中上三叠统海相地层以拥有丰富的海生爬行动物化石为特色的古生物群落而闻名。近期,笔者在云贵交界地区发现了一个完整的中上三叠统竹杆坡组至上三叠统小凹组剖面,即云南罗平江底剖面。在该剖面中,分别在竹杆坡组纹层灰岩段顶部及小凹组上部发现了典型的兴义动物群及关岭生物群生物组合。为了研究中晚三叠世之交生物群落演化的环境背景,对采集的97件地球化学样品进行了常量、微量及稀土元素测试与分析。微量和稀土元素的分析结果表明,竹杆坡组纹层灰岩段及小凹组处于缺氧环境,产兴义动物群及关岭生物群的地层含氧量相对增加,而两生物群落之间的竹杆坡组瘤状灰岩段主要为贫氧环境。中晚三叠世之交的海水含氧量的变化规律与生物群落的演替较为吻合,说明该时期海水含氧量的变化对生物演替具有一定的控制作用。     

重庆秀山小茶园锰矿南华系大塘坡组古环境

认识渝湘黔地区南华系的沉积构造背景可以为该地区锰矿勘探提供新的依据,基于此,文中对重庆秀山小茶园锰矿ZK0606钻孔的南华系千子门组和大塘坡组开展了系统的沉积环境和地球化学分析。沉积相分析结果表明,该套地层共可划分出冰水浅海、局限边缘盆地和浅水陆棚3种沉积环境。地球化学分析结果表明,研究区大塘坡组稀土元素总量较高、富轻稀土元素、具Eu负异常,结合Al_2O_3/(Al_2O_3+Fe_2O_3)、Al/(Al+Fe+Mn)值等,推测其形成于被动大陆边缘背景。根据微量元素含量及其比值(U、V、Mo、V/Cr)等推测,大塘坡组一段沉积于缺氧—贫氧沉积环境,而大塘坡组二段逐渐过渡到氧化沉积环境;根据Al/Ca值、化学蚀变指数(CIA)等指标分析,该套地层自下而上化学风化强度逐渐增大、陆源碎屑供给增多,这可能与Sturtian冰期结束、气候变暖和海平面迅速升高有关。综合上述分析结果认为,重庆秀山小茶园锰矿主要产出于大塘坡组一段下部相对深水厌氧的局限边缘盆地环境中。     

湘鄂西寒武系烃源岩地球化学特征与沉积环境分析

通过对湘鄂西从台地-斜坡-盆地3条典型寒武系剖面烃源岩微量元素及有机碳含量（TOC,%）的分析,V/(V+Ni)、U/Th、Ni/Co表明寒武系整体上由强还原环境-氧化环境演变,且斜坡带具多个较明显的氧化还原沉积旋回;烃源岩样品稀土元素经北美页岩标准化后δEu为正异常,δCe为负异常,异常程度指示从台地-斜坡-盆地水体加深,寒武系先快速海侵后整体海退。寒武系牛蹄塘组底部烃源岩发育于高生产力、强还原的海侵环境;其有机碳高度富集可能是震旦-寒武纪之交沿伸展断裂上涌的富营养元素的还原性热液以及阵发性上升流等多重因素共同作用的结果。     

鄂西-黔东北地区早寒武世有机质富集机理对比研究

寒武纪早期地球环境和生物面貌发生了巨大变化，中上扬子广泛发育的富有机质沉积是重要的烃源岩。了解这套烃源岩的形成与古地理背景、古气候和古海洋之间的耦合关系，明确不同沉积环境有机质富集机理的差异有助于我们认识环境与资源的内在联系，为资源潜力分析提供地质依据。本研究以鄂西-黔东北地区早寒武世沉积剖面为研究对象，通过岩石学、有机地球化学(岩石热解、干酪根碳同位素和总有机碳)和无机地球化学(主量、微量元素和全岩矿物X衍射)方法，识别了烃源岩特征，对比分析了内陆架盆地(或台盆相)和斜坡相有机质富集的主控因素。结果显示，研究区早寒武世有机质已高过成熟，干酪根类型以Ⅰ型为主。内陆架盆地/台盆相的鸭子口剖面Al含量，Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素含量，以及黏土含量在有机质富集段无明显变化；Mo、U和V等氧化还原敏感元素和TOC含量在水井沱组下段较高，向上逐渐减小；Th/U值和V/(V+Ni)值分别均小于2和大于0.54,指示水井沱组下段持续缺氧。斜坡相ZK513井Al含量和黏土含量在有机质富集段无明显变化；Ba、Cu、Zn和Ni等营养元素，Mo、U和V等氧化还原敏感元素以及TOC含量的变化趋势耦合，在...