粤北丹霞盆地上白垩统丹霞组锦石岩段顶部泥岩岩石地球化学特征及其地质意义

丹霞山是“中国丹霞”世界自然遗产的典型代表,目前对其成景地层上白垩统丹霞组沉积环境的研究程度不高,尤其对锦石岩段沉积环境还存在较大争议。锦石岩段以厚层—巨厚层状中-粗砂岩为主,发育大型交错层理,夹中薄层—极薄层状泥岩、粉砂质泥岩以及钙质层。本次采集的锦石岩段顶部中层状泥岩样品的黏土矿物成分以伊利石为主,稀土总量较高,ΣREE = 191.19×10^-6～308.73×10^-6,轻、重稀土分异明显,轻稀土富集,δEu = 0.52～0.63,负异常明显,δCe = 0.91～1.27,Ce无异常,古盐度 = 10.74‰～16.21‰、B/Ga = 3.89～5.04、V/（V+Ni）= 0.74,代表了在干旱到半干旱的气候环境下,缺氧条件下的半咸水沉积水体,可能与晚白垩世中期Campanian期东亚中纬度地区的干旱古气候条件相关。短期有淡水注入,可能与其暂时性河道发育有关。La/Yb-ΣREE图解和Hf-La/Th图解研究表明,丹霞组锦石岩段泥岩的母岩物质成分以长英质和基性岩为主,具有岛弧属性。     

粤北丹霞盆地晚白垩世丹霞组沉积相及古气候意义

粤北丹霞山作为世界自然遗产"中国丹霞"的典型代表,在地貌方面已经积累了丰富的研究成果,但是对丹霞地貌成景地层(晚白垩世红层)的沉积环境和古气候的研究较少。通过对巴寨剖面丹霞组的野外观测、砾石统计、室内砂岩样品薄片鉴定及粒度分析,进行详细的沉积相研究。巴寨剖面丹霞组出露巴寨段和锦石岩段,前者以砾岩为主,发育粒序层理及平行层理、底侵蚀面、叠瓦状构造等,而后者以发育大型交错层理的风成砂岩夹古土壤为特征。在盆地其他位置,可见丹霞组白寨顶段砾岩地层。研究结果表明,在巴寨剖面的晚白垩世丹霞组红层中,可以识别出正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、无沉积构造砾岩、大型交错层理风成砂岩、中—薄层砂岩、古土壤7种岩相。巴寨段砾石大小主要为0.5～9.5 cm,成分以脉石英、石英砂岩及砖红色砂岩为主。锦石岩段砂岩粒径为0.03～0.5 mm,分选性好,以跳跃组分为主,指示风成环境。丹霞组从巴寨段到锦石岩段沉积物粒度变细、沉积速率由快变慢,指示了由河流主导的冲积扇沉积体系向沙漠沉积体系的转变,反映了古气候向干热变化,锦石岩段的风成砂岩可能与东亚中纬度地区晚白垩世Campanian期古气候广泛的干旱化有关。丹霞组沉积末期(白寨顶段),古气候条件再次变湿,降水增加,河流将粗粒碎屑物再次搬运到盆地发生沉积,新的冲积扇叠覆在锦石岩段风成砂岩—古土壤序列之上。     

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。     

宁夏固原古近系寺口子组砂岩成因探讨*

宁夏固原寺口子组砂岩是中国古近纪内陆古环境研究的重要载体。通过岩性、沉积构造、石英颗粒表面微结构和粒度分布特征研究,对其成因进行了深入探讨。结果表明,古近系寺口子组砂岩由3个成因段构成:段Ⅰ为河流相沉积;段Ⅱ,即砂岩主体,为典型风成砂岩,沉积环境为风成沙丘和丘间地;段Ⅲ,初步推断其为湖相沉积。结合中国古近纪气候背景、研究区域地形条件及古风向,推断寺口子组砂岩主体风成沉积为行星风系控制下的沙漠沉积。     

鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组物源方向分析与三角洲沉积体系

首次利用稀土元素和微量化学元素,分析鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组母岩类型和物源方向。研究表明盆地中部延长组砂岩和泥岩的稀土元素地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解相同,表现为轻稀土富集,重稀土亏损,铕、铈元素亏损;REE分配模式均呈“右倾斜、LREE富集、HREE平坦”型;微量化学元素蜘蛛图解具“四峰三谷一平台”型,曲线呈阶梯状分布;砂岩和泥岩的地球化学特征、REE分配模式及微量化学元素蜘蛛图解与盆地东北缘的太古代、元古代变质岩相一致,而与火成岩的重稀土富集、轻稀土亏损、“V”字型REE分配模式和“三峰两谷”型、曲线呈“W”字型分布的蜘蛛图解的特征有显著的差别。说明延长组母岩是盆地东北缘的太古代、元古代变质岩,主要物源方向为北东向。依据物源方向、沉积环境、砂岩岩石学特征、砂岩稀土元素和微量化学元素的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地中部上三叠统延长组沉积划分为两大三角洲沉积体系,即北东向的安塞三角洲沉积体系、志靖三角洲沉积体系、安边三角洲沉积体系和北西向的盐定三角洲沉积体系。在三角洲沉积体系划分的基础上,详细阐述了不同三角洲沉积体系的岩石学特征、稀土元素和微量化学元素的地球化学特征及延长组长6-长2期三角洲沉积体系的演化过程。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析

沉积岩的地球化学特征可以反映盆地沉积环境。为了探讨鄂尔多斯盆地延长组沉积时期古气候、氧化还原条件、古盐度等特征,对鄂尔多斯盆地东南部铜川延长组长7段的5个砂岩、8个页岩样品进行主量、微量以及稀土元素地球化学分析。结果显示,长7段细粒沉积物Al₂O₃/SiO₂值与K₂O/Na₂O值指示样品成分成熟度差别不大,黏土矿物含量较高。∑REE平均值为132.65×10^-6,明显低于北美页岩平均稀土元素含量,也低于全球平均大陆上地壳值;LREE分异程度较高,呈微弱的Eu正异常,无Ce异常。“C值”、Sr/Cu、Rb/Sr、Mg/Ca等指标显示延长组沉积期整体处于温暖潮湿的气候区。研究区样品富集微量元素U、Sc、Cs(平均20.11×10^-6、9.66×10^-6、6.08×10^-6),结合V、δU、Th/U、V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)等指标分析,结果指示延长组沉积期以底层水体呈强分层的还原环境为主。Li、Sr、Ni、Sr/Ba、(MgO/Al₂O₃)×100等值显示沉积期水体总体为淡水-微咸水。     

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。     

昌都盆地古近系贡觉组物源及其沉积环境

为了研究昌都盆地古近系构造背景和沉积环境演化规律及其资源响应,采集12件昌都盆地贡觉组细碎屑岩样品,通过电子显微镜、XRF和等离子质谱分析（ICP-MS）以及野外沉积特征观察等方法进行系统研究。研究结果显示:盆地贡觉组以红色泥岩和砂岩为主,含纤维状石膏,发育交错层理,可见波痕构造和球状风化,揭示其气候以干旱氧化环境为主;镜下观察石英颗粒磨圆和分选性差,说明以近源沉积为主;主微量元素的岩性和构造图解显示样品主要落入长石砂岩和石英质砂屑砂岩区域以及岛弧环境;微量元素特征指示贡觉组一段和二段以半咸水—咸水的氧化环境为主,气候湿润,而第三段以咸水的强氧化环境为主,气候干热。上述特征表明贡觉组细碎屑岩主要是江达—阿中岛弧花岗岩体风化的产物,其环境演化可划分为两个阶段,第一阶段以贡觉组一段和二段的沉积环境变化为主,第二阶段以贡觉组第三段的沉积环境变化为主;进一步表明新特提斯闭合后,印度板块向欧亚板块俯冲,导致江达—阿中地区变形隆升更为强烈,类乌齐地区变形隆升相对弱,对油气资源的保存起着破坏作用。     

云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征及其古气候意义

本文通过野外剖面的观察和实测,室内薄片鉴定、阴极发光分析、粒度分析、扫描电镜及能谱测试分析,研究了云南思茅盆地景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩沉积学特征,详细了解了风成砂岩的发育特征,以期为研究区白垩纪古气候研究提供新的资料,为我国钾盐勘探提供一定的地质依据和新的思路。研究结果表明:1研究区曼岗组主要出露一套中—细粒石英砂岩、岩屑石英砂岩,发育中—大型交错层理、平行层理,碎屑颗粒分选中等-好,以次圆状-圆状为主,孔隙不发育,杂基含量少;2曼岗组中段发育具平行层理的石英砂岩,粒度分布呈双众数,带状分布,石英颗粒为浑圆状,颗粒表面见Fe、Mn质薄膜,颗粒表面具明显的碟形坑等特征,属于典型的风成砂岩,初步判定其沉积环境为风成沙丘和丘间沉积;3景谷地区下白垩统曼岗组风成砂岩,整体表现为干热型气候,曼岗组中段为丘间沉积,曼岗组上段和下段为沙丘沉积。其在搬运沉积成岩过程中经历了强烈的物理、化学风化作用,整体表现为氧化环境,风力较大,风速稳定,持续时间长。此外,可能还经历了一段时期的湿润性气候环境,这可能与大气降水、大气环流带的迁移,以及白垩纪海侵作用等有关。     

桦甸盆地始新统油页岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

稀土元素因其稳定的地球化学性质已经成为研究油页岩等细粒湖泊沉积物的物源、古环境、古气候等变化的良好指示剂,具有重要的研究意义。笔者测试并重点分析了桦甸盆地始新统桦甸组油页岩REE地球化学特征。分析结果表明：桦甸含油页岩段稀土元素含量要低于上下段泥岩和炭质页岩样品,油页岩稀土元素总量（∑REE）为（91.51～355.98）×10^-6,平均值为162.56×10^-6,高于全球平均大陆上地壳成分（UCC）,略低于北美页岩;∑LREE/∑HREE及(La/Yb)_N等化学参数表明轻、重稀土元素分异明显,REE分布模式为明显的轻稀土元素富集、重稀土元素亏损呈平坦状、具中等程度的负Eu异常和弱负Ce异常。以Ce异常值反映水介质的氧化还原性,桦甸油页岩形成于缺氧的还原环境;以REE的分异程度来表征油页岩的沉积速率,桦甸组自下而上(La/Yb)_N值呈逐渐由增大→降低→增大的变化趋势,含油页岩段的沉积速率普遍比下段和上段低,与根据恢复压实后的桦甸组地层厚度和孢粉年龄估算得出的沉积速率结果相吻合,说明较低的沉积速率更有利于有机质的聚集和保存;以∑REE的纵向变化作为古气候波动的代用指标,高∑REE值指示暖湿的气候环境,低∑REE值指示冷干的气候环境。桦甸油页岩形成于干旱与温湿交替的气候环境,气候通过影响湖泊水体蒸发量与补给量的平衡而控制着湖平面的变化,从而控制了油页岩的层数和厚度。     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。     

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。     

安徽金寨三仙山地区梅山群碎屑岩成分及其对物源区构造属性和地层时代的意义

安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO₂（75.99%）,Al₂O₃（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe₂O₃（4.02%）,K₂O（1.70%）,Na₂O（0.26%）。ΣREE=170.49×10^-6（74.49×10^-6～309.42×10^-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）_N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。     

Siliciclastic deposit of the Nahr Umr Formation, sedimentological and depositional environment studies, central and southern Iraq

The depositional facies and environments were unraveling by studying 21 subsurface sections from ten oilfields in the central and southern Iraq and a large number of thin sections of the Nahr Umr (siliciclastic deposit) Formation (Albian). This formation is mainly composed of sandstone interlaminated with minor siltstone and shale, with occurrence of thin limestone beds. Nahr Umr Formation is subdivided into three lithostratigraphic units of variable thicknesses on the basis of lithological variations and log characters. Mineralogically and texturally, mature quartz arenite and sandstones are the common type of the Nahr Umr Formation. The sandstones are cemented by silica and calcite material and have had a complex digenetic history. Compaction, dissolution, and replacements are the main diagenetic processes. Prodelta, distal bar, distributary mouth bar, distributary channel, over bank, and tidal channel are the main depositional environments recognized for the Nahr Umr Formation, within the studied wells. This formation was deposited in shallow marine and fluvial–deltaic environments and exhibit progradational succession of facies. Eight sedimentary facies that have been identified in the Nahr Umr Formation include claystone lithofacies, claystone siltstone lithofacies, lenticular-bedded sandstone–mudstone lithofacies, wavy-bedded sandstone–mudstone lithofacies, flaser-bedded sandstone–mudstone lithofacies, parallel and cross lamination sandstone lithofacies, trough cross-bedded sandstone lithofacies, and planar cross-bedded sandstone lithofacies. The depositional model of the Nahr Umr Formation environment was built based on the lithofacies association concepts.     

桌子山中奥陶统克里摩里组下段稀土元素特征与沉积介质分析

鄂尔多斯盆地西缘北部的内蒙古桌子山地区奥陶纪地层出露完整,沉积类型丰富,是研究鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪沉积的关键地区。该区在中奥陶世时位于从浅海向深海的转换部位,达瑞威尔期沉积的克里摩里组由深灰色薄层状石灰岩和灰黑色泥岩组成,是研究鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪深水氧化-还原条件的一个较为理想的层位。本文在详细的野外观察基础上,测试克里摩里组薄层细粉晶-泥晶石灰岩和灰黑色泥岩的稀土元素（REY）和其他与氧化-还原条件相关的微量元素,主要包括V、Cr、Ni、Co等,着重分析探讨其形成时的氧化-还原条件。结果表明：1）石灰岩和泥岩稀土总量（REE）分别为28.18×10^-6和100.37×10^-6,轻、重稀土比值分别为9.60和9.69;2）石灰岩和泥岩稀土元素Y/Ho、（La/Yb）_N、（La/Sm）_N、（La/Nd）_N值分别为29.01、1.35、0.92、0.95和25.72、1.21、0.96、1.02;3）石灰岩无Ce负异常或具有微弱的正异常,同时具有明显的Eu正异常,泥岩具有明显的Ce负异常和较弱的Eu正异常;4）石灰岩和泥岩的其他微量元素比值V/Cr、V/（V+Ni）、Ni/Co分别为1.10、0.62、7.75和3.54、0.89、5.15。依据本文研究结果,结合沉积特征和前人研究成果可以推测,克里摩里组沉积于风暴浪基面之下,远离海岸,但同时又受淡水影响,其中石灰岩形成于氧化环境,泥岩形成于还原环境,同一沉积背景下这种氧化与还原环境的交替是由等深暖流造成的,可称为水动力氧化环境。     

江西龙虎山地区红层沉积相分析及与丹霞地貌发育关系研究——以仙人城景区为例

江西龙虎山地区以发育老年期丹霞地貌为特色,其成景地层为晚白垩世河口组红层,目前对这套红层的沉积相认识程度还比较低。龙虎山仙人城景区河口组出露厚度达百余米,沉积构造发育,且人工开凿的台阶可以直达山顶,这为沉积相分析提供了便利条件。根据野外露头岩性组成、沉积构造等特点,识别出6种岩相单元:无沉积构造砾岩、正粒序层理砾岩、逆粒序层理砾岩、平行层理砾岩、含砾砂岩、古土壤。砾石统计结果表明,砾石粒径范围主要为3~4 cm,最大可达12.5 cm,成分以紫红色凝灰岩为主,砂岩、花岗岩和石英次之、变质岩（主要是片岩）较少,磨圆度主要为次棱角状,其次为棱角状。在显微镜下,砂岩碎屑颗粒主要呈棱角-次棱角状,分选性较差,粒径为0.05~2.00 mm,主要由石英、长石和岩屑组成,总体具有结构和成分成熟度中等偏低的特点。野外露头宏观和室内显微分析结果表明,仙人城丹霞地貌的成景地层为河流主导的冲积扇沉积体系的产物。在龙虎山地区,丹霞地貌的空间分布与盆地冲积扇沉积相的平面展布具有较好的一致性,盆地边缘冲积扇成因的厚层砾岩为后期丹霞地貌的形成和演化提供了物质基础。      

西秦岭造山带徽成盆地早白垩世地层物源综合分析

徽成盆地是西秦岭造山带内一个具有代表性的盆地,保留较完整的地层记录.早白垩世田家坝组、周家湾组和鸡山组为一套砂砾岩沉积组合序列.本文通过对早白垩世砂岩的古水流恢复、砾石成分与含量、重矿物和地球化学分析,对沉积岩物源区特征和原型盆地进行探讨.古水流恢复和砾石成分统计表明,沉积物主要是近源堆积,主要来自于盆地南缘和北部.重矿物研究结果表明,早白垩世砂岩母岩以岩浆岩为主,并有少量变质岩/沉积岩.地球化学分析表明,早白垩世砂岩为成熟度较低的硬砂岩和长石/岩屑砂屑岩.稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集、重稀土平坦和弱Eu负异常特征.砂岩物源区组成判别图研究表明,早白垩世砂岩的物源区主要出露长英质火山岩.砂岩源区构造环境判别图解及特征指数分析表明,早白垩世砂岩源区主要形成于大陆岛弧和活动大陆边缘.结合区域资料和前人研究,表明早白垩世徽成地区发育走滑拉分盆地.