缺氧沉积环境的地球化学标志

缺氧沉积环境是一种能够提供多种类型矿化定位的特殊沉积环境。缺氧环境判识指标包括岩石、古生物和地球化学三方面。在缺氧环境的研究中,地球化学指标如矿物、微量元素、同位素和有机地球化学指标最为重要。因受地质历史中诸多因素的影响,地球化学指标具有一定的多解性和局限性,故只有多项参数综合应用才可更为准确地进行环境分析。     

中国若干下寒武统高硒地层的有机地球化学特征及生物樗物研究

通过中国若干下寒武统高硒地层的有机地球化学及生物标志物研究,主伙高硒地层中有机质的先质母体为菌藻类生物,某些生物樗物指标指示了沉积环境为封闭的缺氧环境。同时,文章结合地质实际讨论还原的沉积环境有利于菌藻类生物的生长和保存,硒的富集与菌藻生物的繁盛有关。     

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。     

钼的稳定同位素体系及其地质应用

近年来多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用,大大提高了Mo同位素分析方法的精度和效率,使Mo同位素地球化学成为当前地学研究领域中的一个前沿方向.本文综述了Mo稳定同位素的最新研究进展及其地质应用.自然界中的Mo同位素(δ98/95Mo)的一般变化范围是-1.35‰～2.60‰.Mo同位素分馏在充氧环境下取决于Mn氧化物的吸附或共沉淀,贫氧一缺氧环境下受控于水溶液中的[H2S].沉积物中的Mo同位素既能指示古沉积环境的氧化还原条件,也能够指示与之相关的古海洋地理环境,因此,Mo同位素是了解局域至区域沉积环境的氧化还原条件、硫和碳地球化学循环及古海洋化学演化等的强有力工具.随着其分馏机理的进一步阐明和应用范围的拓展,Mo同位素将在地球与环境科学研究中得到广泛的应用.     

Pyrite characteristics and shale gas significance of the Niutitang Formation in Cengong area,Guizhou ProvinceSCIEI北大核心CSCD

黄铁矿特征研究可为页岩沉积环境恢复与页岩气富集保存规律预测提供依据。以贵州岑巩地区岑页1井牛蹄塘组为研究对象,基于岩心、薄片、扫描电镜及微量元素、硫同位素地球化学,确定牛蹄塘组页岩沉积环境及页岩气富集地质条件。研究表明,牛蹄塘组页岩黄铁矿发育为草莓状、自形-半自形及他形(主要为胶状他形)三种形态,不同形态的黄铁矿形成于不同沉积环境,草莓状黄铁矿形成于缺氧还原环境,自形-半自形黄铁矿形成于贫氧环境,胶状他形黄铁矿指示沉积过程有热液活动的参与。测试井牛蹄塘组整体处于较开放的沉积水体,上段为含氧-贫氧环境,硫同位素整体变轻且发生负漂;中段为较缺氧环境,硫同位素跨度大且发生正漂;下段为还原性更强的沉积环境,硫同位素小幅度负漂。黄铁矿含量与有机质富集密切相关,与黄铁矿有关的孔隙为页岩气吸附、保存及运移提供载体,且草莓状黄铁矿指示的缺氧硫化环境更利于有机质保存。研究工作系统梳理了黄铁矿对牛蹄塘组页岩沉积环境及储层页岩气富集的指示作用,为页岩气勘探提供指示。     

缺氧环境及地球化学判识标志的探讨--以鄂尔多斯盆地为例

在地质历史时期,古缺氧环境对沉积有机质的数量和质量都具有重要意义.对于优质烃源岩而言较高的有机质数量、较好的有机质质量无疑是主要条件.在综合国内外研究成果的基础上,结合鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩的微量元素和有机质丰度等的研究,着重讨论了微量元素、稳定同位素和有机质等判识缺氧环境的地球化学指标情况,并建立了缺氧环境基本特征及判识指标的综合体系.缺氧沉积中一般为V、Mo、Zn等金属和有机碳富集程度高,DOP＞0.40,V/(V Ni)＞0.45,U/Th＞0.75,δCe＞-0.1,Pr/Ph＜1.研究表明,地球化学-沉积学的综合指标能更有效地判识和反演古缺氧环境.     

福泉牛场向斜吴家坪组泥岩地球化学特征及古沉积环境特征

根据牛场向斜的地质背景、前人研究成果及钻井泥岩采样测试资料的分析,运用地球化学指标指示沉积环境,对区内龙潭组泥岩元素地球化学及古沉积环境特征进行了研究,结果表明:牛场向斜内采集的样品测试结果大部分偏低,亲铜元素中Cu、Zn、Ga相对富集,亲铁元素中Co相对富集,V、Cr、Ni则相较亏损;稀土总量高、轻稀土富集、轻重稀土分馏明显且亏损Eu,属于晚期沉积物。吴家坪早期沉积主体时期以温湿气候,海陆过渡相沉积环境和还原性环境为主,中晚期则出现过干热气候且沉积环境转换为以海相为主。     

从地球生物学角度讨论华南中二叠世海相烃源岩缺氧沉积环境成因模式

探讨陆棚环境缺氧沉积的成因, 对查明海相优质烃源岩时空分布、恢复地史时期古环境演化具有重要意义.华南地区中二叠世栖霞组有机质丰富, 出现多方面缺氧沉积特征, 同时多门类底栖生物繁盛, 其成因一直令人困惑.简要介绍了陆棚浅海缺氧环境的生物特征及古氧相划分, 分析了栖霞组一个由纹层状灰岩和块状灰岩组成的典型的沉积序列的古氧相特征.块状灰岩的生物特征和地球化学特征均指示常氧沉积环境; 而纹层状灰岩的生物特征偏向常氧相, 沉积地球化学特征偏向厌氧相, 体现了陆棚缺氧沉积环境水体溶氧量不稳定的特点.栖霞组沉积特征表明, 栖霞组缺氧沉积环境的频繁出现与较高的生物产率有关.结合区域古地理和古特提斯古海洋背景, 认为华南地区中二叠世缺氧环境的成因与当时陆海分布格局和古海洋表面洋流系统有关.      

鄂尔多斯盆地延长组长7段富铀烃源岩的铀赋存状态与富集机理

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长7段是一套深湖相富铀烃源岩,岩石富含草莓状黄铁矿、有机质纹层、胶磷矿等.本文通过电子探针、LA-ICPMS、逐级化学提取、α径迹蚀刻等方法研究了长7段烃源岩中铀的赋存状态,发现烃源岩中约50%以上的铀赋存于胶磷矿中,20%以上的铀以吸附形式赋存于有机质中.因此,胶磷矿在铀的富集过程中起了重要作用.岩石地球化学参数表明长7段烃源岩沉积于缺氧环境,频繁的火山喷发活动为长7段富铀烃源岩层提供了丰富的铀源.在缺氧的沉积环境下,成岩作用早期底层水和裂隙水的交换作用使铀从凝灰岩中向长7段黑色页岩中迁移,赋存于胶磷矿和有机质纹层中.总之,缺氧的沉积环境、丰富的铀、高含量的有机质及胶磷矿共同促进了铀在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段富铀烃源岩中的形成.     

安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学特征

黑色岩系成因复杂,且与多金属元素成矿密切相关。对安徽石台地区下寒武统黑色岩系微量元素地球化学研究表明,其富集Ag、V、U、Mo、As、Sb等多种金属元素。且在这套黑色岩系地层剖面中,其中部碳质页岩的金属元素富集程度比其它岩性的富集程度明显偏高。微量元素组成及相关元素比值显示这套黑色岩系形成于海相热水沉积作用,代表了一种非正常海水沉积。沉积环境由早期缺氧的还原环境逐渐向后期的半还原-氧化环境演化,反映早寒武世安徽下扬子海由海侵向海退的逐渐过渡。     

泸沽湖沉积物铁元素与正构烷烃分布特征关系及意义

<正>近几十年来,通过分析湖泊沉积物中无机、有机地球化学指标的变化特征,进而反演历史时期区域性气候环境变化状况的方法,已成为古气候环境变化研究的重要手段之一。有机地球化学方面,利用湖泊沉积有机质来进行古气候/环境重建方面的研究报道已有不少,而且发展迅速。在无机地球化学方面,铁元素是表生地球化学中非常活跃的元素之一,针对铁元素的研究也有很多,但是基于穆斯堡尔谱技术的铁元素化学种研究则相对较少,但在沉积环境与古气候重建方面取得了很好的效果,是近年来湖泊环境研究方     

中哈边境伊犁地区中二叠统沉积环境的地球化学判别

细粒沉积物中的暗色泥岩是利用地球化学指标进行沉积环境分析的最有利载体之一。中哈边境伊犁地区中二叠世泥岩较为发育,厘定泥岩形成时的沉积环境对其是否可以成为烃源岩和其生成油气潜力十分关键。本次研究主要从暗色泥岩主量元素、微量元素分析、稀土元素分析结果为基础,选用对沉积环境反映比较敏感的元素,分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系,进而探讨伊犁地区中二叠世沉积期的湖盆气候条件、盐度、氧化还原条件等沉积环境特征。研究结果表明:[m(Sr)/m(Ba)]、[m(B)/m(Ga)]和硼质量分数(w(B))共同反映出伊犁地区中二叠世为较咸水—咸水的沉积环境,且从早期的晓山萨依期向晚期的铁木里克期湖盆古盐度逐渐升高;U、Th/U和V/(V+Ni)揭示出伊犁地区中二叠统为缺氧环境下的产物,沉积环境为水体分层不强的厌氧环境—水体分层及底层水体中出现H_2S的厌氧环境的过渡;依据中二叠世泥岩北美页岩标准化分布推测当时沉积应为化学风化作用较弱的较干燥气候,同时水体可能较安静。综上分析认为:伊犁地区中二叠世处于干燥缺氧的咸水环境,且从早到晚沉积环境水体的还原性逐渐增强,盐度逐渐增高。     

陕西镇巴—重庆城口锰矿沉积环境及成矿作用

系统采集陕西镇巴-重庆城口锰矿富集区典型锰矿床容矿岩石样品,采用元素地球化学方法研究该区域锰矿沉积环境和成矿作用。微量元素地球化学指标Th/U、Ni/Co、Ce/La、V/Sc、Cd、Mo分析显示:震旦系陡山沱期,自北西陕西镇巴至南东重庆城口沉积环境总体具有从氧化向还原变化的趋势。元素和氧化物富集效应的构造环境分析显示:镇巴至城口一带为大陆边缘向深海洋盆过渡带,其中镇巴地区为浅海或海陆过渡带,受气候及海平面升降影响明显,环境条件易发生变化,形成的锰矿物种类较多,并且多为氧化条件下形成;城口地区沉积水位较深,属于半深海至深海过渡带,沉积环境受海平面升降、气候、物源影响小,沉积环境稳定,形成的锰矿物较为单一,主要为菱锰矿。     

地球化学在沉积环境判别中的应用——以城口高山地貌褶皱冲断带构造水井沱组为例

为了准确判定城口区块水井沱组的沉积环境,运用岩石中硅氧化物与铝氧化物的比值判定城口区块水井沱组为被动大陆边缘的构造沉积环境,铝氧化物与铁铝氧化物的比值判定区块物源属于生物或热水作用的补充;微量元素硼反映当时为低盐度沉积环境,钒与镍、钒和的比值则发映缺氧还原环境,铬与铜的比值则反映了温湿的气候环境。研究认为:水井沱组属于深水浅海陆棚相,处于低盐度、温暖潮湿、缺氧还原的沉积环境,物源属于生物或热水作用的补充,构造处于被动大陆边缘(与先辈研究结果一致)。     

地球化学在沉积环境判别中的应用——以城口高山地貌褶皱冲断带构造水井沱组为例

为了准确判定城口区块水井沱组的沉积环境,运用岩石中硅氧化物与铝氧化物的比值判定城口区块水井沱组为被动大陆边缘的构造沉积环境,铝氧化物与铁铝氧化物的比值判定区块物源属于生物或热水作用的补充;微量元素硼反映当时为低盐度沉积环境,钒与镍、钒和的比值则发映缺氧还原环境,铬与铜的比值则反映了温湿的气候环境。研究认为:水井沱组属于深水浅海陆棚相,处于低盐度、温暖潮湿、缺氧还原的沉积环境,物源属于生物或热水作用的补充,构造处于被动大陆边缘(与先辈研究结果一致)。     

川东南—黔北地区龙马溪组地球化学特征与古环境恢复

在综合国内外研究成果的基础上,结合川东南-黔北地区志留系龙马溪组的地球化学分析测试资料,着重讨论了微量元素、稀土元素、有机碳同位素与有机碳含量等地球化学特征,并根据这些地球化学指标恢复当时的古环境,认为龙马溪组优质烃源岩主要发育在龙马溪初期的缺氧还原环境,龙马溪后期缺氧环境遭受破坏,有机质保存条件变差,印证了龙马溪早期为深水陆棚和晚期为浅水陆棚的沉积环境。     

南京下蜀黄土记录的250~100ka期间的环境演化信息

下蜀黄土记录了东亚季风环境演变的重要信息,是全球气候变化研究的重要载体。通过对南京仙林(XL)剖面下蜀黄土地球化学元素、风化指标和磁化率指标的综合分析,讨论了南京下蜀黄土的化学风化程度及沉积环境。研究结果表明,南京下蜀黄土的常量元素与上陆壳化学组分接近,显示其物质来源比较稳定,在堆积以前经历了充分的混合。XL地区的沉积环境比洛川黄土沉积环境要湿润,与洛川古土壤、镇江下蜀黄土的沉积环境接近,处于较为湿润条件下形成的中等风化阶段。在250~100ka期间,XL剖面的沉积环境经历了冷干-暖湿-冷湿-暖湿的变化特征。同时,长江中下游地区在此期间具有风化成壤作用逐渐增强、气候逐渐暖湿、东亚夏季风逐渐增强的特点。     

吐哈盆地台北凹陷侏罗系煤系源岩地球化学分类及意义

烃源岩的沉积环境、母源输入与有机质性质有着密切联系,吐哈盆地台北凹陷不同层系、不同地区侏罗系煤系烃源岩由于其沉积环境、母源输入的不同,导致其地球化学指标差异;通过对源岩地球化学指标相关性分析表明,姥植比（Pr/Ph）是反映源岩沉积氧化还原环境和水体盐度的重要指标;C29ααα20R在C27～C29规则甾烷ααα20R中的相对含量也是反映沉积水体盐度的重要指标。同时发现源岩类型划分的主控指标是族组成中芳烃、沥青质组分含量及饱芳比、非沥比等四项指标,姥植比、伽马蜡烷指数为源岩类型划分的次控指标,据此将台北凹陷侏罗系煤系烃源岩划分为三类。     

东濮凹陷古沉积环境及其对有机质丰度的影响

东濮凹陷南北古沉积环境、有机质丰度差别巨大,运用有机地球化学和微量元素等多种方法对东濮凹陷沙河街组古沉积环境及其对烃源岩有机质丰度的影响进行了研究,结果表明:东濮北部为典型的咸水、还原环境;南部为淡水-微咸水、弱氧化环境。古沉积环境对有机质丰度起决定性作用:古盐度越高,还原性越强,有机质丰度越高。在此基础上,对北部盐岩发育区有机质富集的原因进行了分析:水生生物来源和闭塞强还原环境是有机质富集的主要原因。     

贵州修文比例坝铝土矿成矿物质来源及沉积环境研究

本文以比例坝铝土矿为对象,研究了矿床稀土元素地球化学特征,U、Th等沉积地球化学标志元素特征,进而对其成矿物质来源、沉积环境进行了讨论。结果表明,矿石中稀土配分模式为轻稀土富集型,具明显Eu负异常,与下寒武统娄山关群白云岩稀土特征参数和配分模式相似,矿床成矿物质可能主要来源于寒武统娄山关群白云岩。沉积环境为以相对还原环境沉积为主导、形成于半咸水-咸水淡化泻湖环境。