中国西北地区石炭系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究了中国西北地区石炭系泥岩的稀土元素地球化学特征。各样品稀土总量为18 86× 10 -6～ 6 2 0 4× 10 -6,变化较大 ,其中祁连地区REE总量为 76 49× 10 -6～ 6 2 0 4×10 -6,甘肃永昌煤山子剖面的稀土总量最高 ,新疆北部地区泥岩和灰岩 (泥灰岩 )的稀土总量均较低。各泥岩样品的轻稀土富集 ,Eu负异常 ,δEu介于 0 44～ 0 90之间 ,δCe部分为正异常 (>1) ,部分为负异常 (<1)。研究区样品的Sm含量与北美页岩样品相比为正异常 ,Dy出现负异常的样品较多。根据稀土元素δCe和Ceanow的变化 ,反映当时新疆北部地区水介质环境大部分为缺氧的还原条件 ;祁连地区为海陆过渡环境 ,部分为氧化条件 ,另一部分为缺氧的还原条件 ,这与其他相标志所显示的结果是一致的。根据稀土元素组合及比值的变化 ,显示物源区母岩为花岗岩和玄武岩的混合来源 ,稀土分布模式均为轻稀土富集、重稀土亏损型 ,重稀土配分曲线较为平坦 ,显示源岩为粘土岩、花岗岩和中性岩的混合来源。     

松辽盆地南部哈达山附近青山口组二、三段泥岩的岩石学与地球化学特征

以松辽盆地哈达山青山口组二、三段泥岩盖层为研究对象,通过岩石学和地球化学相结合的方法,对泥岩样品中常量元素和稀土微量元素特征进行了研究,结果表明:(1)泥岩稀土元素(∑REE)总量较高(104.99×10~(-6)~281.88×10~(-6)),∑LREE/HREE比值较高(6.50~9.96),REE配分模式显示轻稀土元素富集而重稀土元素亏损,Eu(0.88~1.16)存在负异常等特征;(2)物源区母岩类型主要为沉积岩和中基性火山岩,源岩的钾交代作用成因可能为黏土矿物中的伊蒙混层转化为自生伊利石;(3)物源区泥岩修正后的CIA值(44.75~72.24)较低,暗示物源区经历了弱风化作用,Sr/Cu指标显示物源区长期受干热型气候控制。     

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。     

东濮凹陷北部古近系沙三段地球化学特征及地质意义

沉积岩的微量元素和稀土元素蕴含了大量的地质信息,对研究物源区性质与沉积环境的重塑具有重要的指导意义。本文研究了渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组沙三段泥岩和盐岩的微量元素及稀土元素的地球化学特征。结果表明:微量元素Sr、Ba丰度高,其他Rb、V、Ni、Mn、Fe、Cr、Br等元素含量较低,多数微量元素含量比同类岩石克拉克值偏高;∑REE为47.1×10-6～268.02×10-6,平均值为181.55×10-6,接近于后太古宙页岩(PAAS)的平均值,高于大陆上地壳(UCC)平均值。轻稀土与重稀土总量的比值为7.96～11.46,平均值为9.71,其分配模式表现为轻稀土富集,重稀土相对亏损,整体特征为"右倾斜型",但重稀土元素为较平坦。铕(Eu)具有明显的亏损(0.48～0.70),铈(Ce)轻微亏损(0.89～0.97)。而盐岩样品中所含微量元素和稀土元素含量普遍很少。通过对样品中Sr/Cu、V/(V﹢Ni)、(La/Yb)N、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,总结出沙三段属于陆相沉积,处于还原、厌氧、咸水沉积环境;根据La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc源岩判别图解、Eu、δEu以及REE—La/Yb等组合特点,显示源岩主要为中酸性长英质岩石(花岗岩)和混合长英质岩/基性岩,古老沉积岩对其贡献不大,主要来自内黄隆起和鲁西隆起的碎屑物质。     

渤海湾盆地石炭二叠系稀土元素特征及其地质意义

采集了渤海湾盆地周缘露头剖面和盆内钻井岩心的泥岩及少量灰岩样品,采用电感耦合等离子质谱技术对样品进行了系统的稀土元素测试分析。测试样品稀土总量平均值为290.39 μg/g ,明显大于北美页岩组合样。各样品δEu为0.42~0.83,平均0.67,中度Eu负异常;大多样品Ce含量正常,δCe为0.51~1.22,平均0.97。稀土元素配分模式总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,轻稀土段曲线明显“右倾”,重稀土段则较为“平坦”。灰岩及部分泥岩中Ce的负异常指示了晚石炭世本区陆表海的沉积环境特点,古海水为氧化环境。根据稀土元素的Eu异常及总的元素组合特点,判断渤海湾盆地石炭—二叠系沉积物主要来自盆地北缘的阴山古陆,母岩类型为花岗岩。     

饶阳凹陷留西留北构造带新近系地球化学特征及其地质意义

为探明饶阳凹陷留西留北构造带新近系物源和古气候特征,采用ICP-MS详细研究了饶阳凹陷留西留北构造带新近系各体系域泥岩微量元素、稀土元素地球化学特征。研究表明:除Zr、Hf、Nb、Sr、Mo 5种元素平均含量低于上地壳均值以外,其余微量元素含量均略高于上地壳均值,其中Zn、V、Cr、Ni、U、Pb等元素更为富集。大部分样品微量元素蛛网图模式大体一致,但仍个别样品与主流模式特征不同,各体系域微量元素含量普遍低于上地壳均值,显示物源可能为混合物源。各体系域稀土元素总量w(ΣREE)相对较高,介于146.20×10-6~342.06×10-6之间,平均228.20×10-6。ΣLREE/ΣHREE比值为9.01~15.47,平均11.35,轻稀土元素富集。δEu为0.61~0.71,平均0.66,具明显的Eu负异常,Ce异常不明显。结合研究区一些敏感的微量元素及其比值和稀土元素的各特征参数研究认为:留西留北构造带新近系物源除少量沉积岩物源外,大部分为来自沧县隆起地区燕山期发育的花岗岩侵入体和中酸性火山岩;也可能来自岩浆岩和沉积岩经变质作用转化形成的片麻岩类或混合岩化的岩石,但不是主流来源。研究区新近系时期古水介质条件为弱氧化环境,为盐度较低的淡水环境。古气候经历了由低位体系域(LST)相对干热到水进体系域(TST)较为温湿再过渡到高位体系域(HST)相对干热的一个完整旋回。     

北京周边二叠系山西组泥岩地球化学特征及其地质意义

对采自北京周边的二叠系山西组露头及钻井泥岩样品进行了岩石学和地球化学研究,结果表明：岩石主要由粘土矿物和石英组成,兼有少量碳酸盐岩和长石;岩石中碳酸盐岩含量的高低与CaO、MgO含量有很好的对应关系;SiO₂、Na₂O和K₂O亏损,TiO₂和Fe₂O₃^T富集,反映了基性物源的存在;微量元素特征比值显示源区母岩为非单一物源,稀土元素总量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,铕大部分具明显负异常、少部分微弱正异常,Ce基本无异常,显示为多物源,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。源岩应为来自于华北地块北缘的大陆上地壳的沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合。二叠系山西组泥岩沉积于覆水较深的还原环境,源区构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘。     

粤东晚三叠世小水组——早侏罗世金鸡组古气候及构造背景的矿物和地球化学记录

对揭西灰寨剖面上三叠统小水组和惠州黄洞剖面下侏罗统金鸡组采集的泥岩和砂岩样品进行了全岩分析和ICP-MS微量、稀土元素测试和矿物成分分析,根据元素含量及其比值的变化,提出了粤东揭西地区晚三叠世小水组和惠州地区早侏罗世金鸡组水体整体为还原、厌氧环境,以干燥炎热气候为主。小水组w(∑REE)较大,轻稀土富集(LREE/HREE为10.86和15.63),重稀土较稳定(w(∑HREE) 为6.09×10^-6和7.99×10^-6),Eu负异常(δEu为0.67和0.87);金鸡组轻稀土富集(LREE/HREE=7.29~10.03),重稀土较稳定(w(∑HREE)为(15.39~19.72)×10^-6),Eu负异常(δEu=0.59~0.65)。泥岩稀土元素分布模式图和源岩判别图解显示,小水组和金鸡组源岩来自上地壳的沉积岩、花岗岩和玄武岩,小水组下部样品沉积物源岩较上部要深,金鸡组上部沉积物源岩较中下部要深。Dickinson图解、K₂O/Na₂O-w(SiO₂)、Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10判别图解和稀土元素特征值显示,晚三叠世揭西地区的构造背景为弧后伸展盆地,有被动大陆边缘特性,但也有大陆岛弧(由安第斯大陆边缘弧转变而来)的特性,其物源来自火山弧造山带。早侏罗世黄洞地区为弧后挤压盆地,具有被动陆缘特性,沉积物物源来自于切割的岩浆弧。     

砂岩稀土元素地球化学特征在沉积物源区分析中的应用——以中国东北漠河盆地中侏罗统为例

详细取样分析显示,漠河盆地中侏罗统砂岩具有如下稀土元素地球化学特征:(1)绣峰组、额木尔河组和开库康组砂岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式均表现出轻稀土富集、重稀土亏损但具变化平缓和明显的Eu负异常特征;二十二站组虽呈现轻稀土富集、重稀土亏损但变化平缓的特征,但没有明显的Eu负异常特征,反映了砂岩形成时的物源有差别。(2)漠河盆地中侏罗统的物源主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为花岗岩、变质岩和沉积岩的混合;但二十二站组和额木尔河组时期还可能有来自下地壳或幔源的深部物质（基性岩）加入导致物源发生了变化。(3)漠河盆地中侏罗统物源区的构造背景为活动大陆边缘的岛弧环境。(4)Ce/Ce*和Ceanom指数显示漠河盆地中侏罗统的古环境为还原环境,对油气生成十分有利。     

羌塘角木日地区中二叠统龙格组泥岩地球化学特征及其地质意义

沉积岩物源分析对揭示盆地物质组成、储集岩性质及古环境恢复等研究具有重要指示意义。文中对藏北羌塘盆地角木日地区中二叠统龙格组的钙质泥岩样品进行了微量元素地球化学测试分析,系统地研究了微量元素含量、特征比值及稀土元素配分方式。结果表明研究区龙格组钙质泥岩样品具有中等轻稀土元素分异((La/Sm)N=2.50~5.41),重稀土元素比较平坦((Gd/Yb)N=1.32~2.47),具有微弱的Eu负异常;Sr/Ba,V/Cr,Ni/Co,Ceanom及δEu等相关参数综合显示,研究区中二叠纪时期整体表现为海相氧化环境;样品Rb/Sr比值及La/Th-Hf,La/Sc-Co/Th,Th/Sc-Zr/Sc关系图解综合说明龙格组钙质泥岩物源区风化作用较弱,源岩主要为安山岩;通过对沉积岩La/Sc-Ti/Zr,La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10等构造环境判别图解分析,综合表明区钙质泥岩物源区的构造背景主要为大洋岛弧型。     

营口—宽甸含硼岩系条痕状角闪混合岩特征及其找矿意义

条痕状角闪混合岩与其围岩变(浅)粒岩为渐变过渡关系．并呈现一些特殊的结构构造．其岩石化学成分变化波动性较大,说明岩石化学成分不稳定,与矿化含量的不稳定性一致．其特殊的岩石化学组成显示为混合岩特征．条痕状角闪混合岩石稀土总量ΣREE的平均值为207．18×10-6;ΣCe／ΣY平均值为3．25;La／Yb为平均值为6．48,δEu平均值为0．48,Eu／Sm平均值为0．16．这些特点与里尔峪组的各种变(浅)粒岩相似,是层状混合花岗岩．     

东海盆地丽水凹陷古新统沉积岩的稀土元素地球化学特征

采用等离子体质谱分析法测试了东海盆地丽水凹陷古新统砂泥岩样品的稀土元素含量,结果表明,稀土总量在82 2×10-6～182×10-6之间,平均为144×10-6;w(LREE)/w(HREE)比值在4 54～10 02之间,平均为8 67,相对富集LREE;Eu基本为负异常,δEu在0 59～1 03之间,平均为0 73;δCe在0 92～1 09之间,平均为0 98,Ce正常或具微弱的负异常;(w(La)/w(Yb))N在8 23～11 61之间,样品的分布曲线为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。样品稀土元素的地球化学特征反映当时丽水凹陷为海陆交替的沉积环境,水介质环境为缺氧的还原条件,盆地类型应为稳定的克拉通盆地,物源区母岩主要为花岗岩。     

大别山北麓与华北上古生界稀土元素特征的对比研究

采用等离子体光谱方法测试了大别山北麓和华北东南部晚古生代砂泥岩样品的稀土元素含量，结果表明，大别山北麓石炭系样品具微弱的Eu负异常，δEu为0．915，分布曲线基本上呈近似直线或呈左高右低的宽缓的弧型；华北石炭－二叠系样品具明显的Eu负异常，δEu为0．637，分布曲线基本上呈左高右低的宽缓的“V”型，两者的稀土元素地球化学特征存在明显差异，根据稀土元素特征和其他地质资料，认为两者沉积物质的来源具有差异，在晚古生代，两者的物源没有联系，大别山北石炭系沉积的物源主要来自不成熟的上地壳的岛弧体系，反映华北板块南缘的活动大陆边缘性质，淮南矿区晚古生代沉积的物源主要来自北部成熟的上地壳，反映华北板块板内稳定的地台沉积。δ     

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。     

黑龙江省东部绥滨坳陷下白垩统泥岩稀土元素地球化学特征

通过对滨参1井下白垩统泥岩的取样分析,认为黑龙江省东部绥滨坳陷下白垩统泥岩的稀土元素具如下地球化学特征：（1）各组泥岩的稀土元素球粒陨石标准化配分模式都表现出轻稀土相对于重稀土明显富集和具有明显负Eu异常的特点，但∑REE、∑LREE/∑HREE、LaN/YbN 、LaN/SmN、GdN/YbN、Eu/Eu*、Ce/Ce*和（La/Yb）UCC等参数则显示出明显的不同，反映了泥岩形成时的物源有差别。滴道组和城子河组的物源可能主要为绥滨坳陷南部桦南隆起地区的花岗岩、东南部宝清地区的沉积岩和东部东三江盆地的沉积岩；穆棱组和东山组物源可能主要为绥滨坳陷东南部宝清地区的沉积岩和东部东三江盆地的沉积岩。在穆棱组和东山组沉积期，还可能有来自下地壳或幔源的深部物质加入，导致物源发生了很大的变化。（2）Ce/Ce*和Ceanom指数显示绥滨坳陷早白垩世各组泥岩的古环境均为还原环境，对油气生成十分有利。（3）绥滨坳陷早白垩世为大陆边缘环境，其构造演化过程为活动-稳定-活动。     

辽宁连山关地区混合花岗岩岩石地球化学特征及构造环境

连山关地区前寒武系赋存的铀矿床,是我国为数不多的不整合型铀矿床。对连山关混合花岗岩开展地球化学研究,通过分析岩石主量、微量元素地球化学特征,探讨岩石成因及形成的构造环境。该区混合花岗岩属于富硅,高碱、低钛的钙碱性系列岩石,稀土总量较高,轻稀土元素明显富集,具有中等程度的Eu负异常;U、La、P相对富集,Ba、Ta、Nb、Sr、Ti相对亏损。该混合花岗岩具有S型花岗岩的特征,其源岩为中、上地壳酸性岩石,可能形成于太古宙克拉通裂陷拉张的构造环境。     

湘西、黔北地区志留系稀土元素地球化学特征及其地质意义

中国南方志留系是加里东运动末期沉积的一套以碎屑岩为主的地层,同时其底部广泛发育一套优质烃源岩,对该套地层沉积古环境和古构造背景的恢复有重要的地质意义。通过对中国南方湘西和黔北典型剖面系统的地球化学分析表明该区志留系泥岩的稀土总量较高,w(ΣLREE)/w(ΣHREE)及w(La)N/w(Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显,REE分布模式为明显的轻稀土元素富集、重稀土元素呈平坦状及显著的负Eu异常。以Ceanom值反映水体介质的氧化还原性,志留纪早期的海水还原性较强,更有利于有机质的保存并形成优质的烃源岩。将REE的分异程度作为一种指示剂来表征沉积物沉积速率,志留系剖面自下向上,w(La)n/w(Yb)n值有逐步降低的趋势,表明研究区志留系下部的沉积速率普遍比上部低,更有利于有机质聚集和保存。根据稀土元素组合及其比值特征,结合古地理研究成果,认为研究区的物源来自雪峰古隆起和黔中古隆起,源岩为花岗岩和沉积岩的混合。     

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。     

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。     

贵州织金磷矿岩稀土元素地球化学特征研究

贵州织金戈仲伍剖面戈仲伍组磷质岩主要为生物碎屑白云质、硅质磷块岩，普遍形成生物碎屑结构，以小壳类动物化石及藻类化石为主。采用电感耦合等离子体-质谱仪(ICP-MS)对戈仲伍组磷质岩样品的稀土元素含量进行测定分析，结果表明：磷质岩中普遍富集稀土元素，含稀土总量EREE较高，尤其富集Y重稀土元素；磷质岩具Ce负异常，指示环境处于氧化程度相对较高状态；稀土元素北美页岩标准化模式曲线为帽状形态，指示在磷质岩形成过程中有生物或有机质参与作用；磷质岩普遍具Eu正异常、稀土总量较高、∑LREE／∑HREE比值较高的特征，暗示戈仲伍组磷矿具有正常海相沉积伴有海相热水沉积混合成因的特征。