北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

下扬子地区下寒武统幕府山组黑色岩系地球化学特征及其地质意义

为探讨下扬子地区下寒武统幕府山组底部富有机质黑色岩系的物源属性及源区构造背景特征,在南京幕府山剖面幕府山组底部系统的采集样品,并对其进行地球化学测试与分析。Th/Sc?Zr/Sc图解表明幕府山组黑色岩系未曾经历沉积再循环;通过分析主量元素比值特征、稀土元素（REE）配分模式、δEu、（La/Yb）_N及La/Th?Hf和La/Yb?∑REE判别图解,认为幕府山组黑色岩系源岩主要是花岗岩和富含长英质矿物的沉积岩等上地壳长英质岩石,存在基性岩的混入。从物源属性、地质年代关系、华南大陆构造演化历程等多方面考虑,源岩中花岗岩成分主要为新元古时期岩浆活动形成的岩浆岩,物源区为江南古陆（江南造山带）。通过分析K₂O+Na₂O?SiO₂、K₂O/Na₂O?SiO₂/Al₂O₃、La?Th?Sc、Th?Co?Zr/10和Th?Sc?Zr/10图解,认为幕府山组黑色岩系源区构造背景为被动大陆边缘。     

燕山中段常州沟组砂岩岩石学、地球化学特征及地质意义

中元古代常州沟组是华北克拉通北缘燕山地区变质结晶基底上的第一套沉积盖层,不整合覆盖于新太古代各类片麻岩之上。为了解常州沟组时期的古环境、古气候及其物质来源、构造环境和盆地性质,在野外地质调查的基础上,对常州沟组砂岩进行了粒度分析和地球化学分析测试。岩石组合、沉积构造和粒度分析结果指示区内常州沟组沉积环境演化由下至上依次为冲积扇、辫状河和碎屑潮坪。常州沟组砂岩地球化学特征具有高SiO₂、Al₂O₃和K₂O,低TiO₂、Fe₂O₃、FeO、MgO含量的特点,成熟度较高,化学蚀变指数(CIA)介于52.00～73.23之间,化学风化作用指数(CIW)范围为93.04～98.68。由于岩石遭受钾交代作用影响,结合A-CN-K图解、Th/U-Th图解和古气候判别图综合分析,认为源区可能经历了较强的风化作用,古气候温暖、潮湿。Cr/Zr、Th/Sc、Ba/Sr、Rb/Sr值和La/Th-Hf图解指示常州沟组源区属性主要为上地壳环境,原岩成分以长英...     

北羌塘盆地三叠系康南组砂岩地球化学特征及其对物源区和构造背景的制约

沉积盆地中碎屑砂岩的地球化学特征主要受物源区的制约,分析碎屑砂岩的化学成分可以揭示盆地砂岩的物源属性和构造背景。笔者对北羌塘盆地三叠系康南组碎屑砂岩进行全岩分析。样品具有高SiO_2含量,K_2O/Na_2O值变化较大,TFe_2O_3+MgO含量中等。稀土元素配分模式图显示富集轻稀土元素,(La/Yb)N=3.96～9.25,平均为6.32,δEu明显负异常;δCe呈弱负异常。碱土金属元素和化学蚀变指数(CIA)以及成分变异指数(IPV)说明其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱—中等。此外,微量元素Th/U、La/Sc、Th/Sc等值以及TiO_2-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc源岩判别图解反映砂岩的物源具有长英质特征。砂岩的SiO_2-K_2O/Na_2O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解,La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解以及Th/U、Rb/Sr等值表明北羌塘三叠系康南组碎屑砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有被动大陆边缘构造背景特征。     

南堡凹陷新近系馆陶组砂岩地球化学、构造背景和物源探讨

对南堡凹陷馆陶组(粉)砂岩的主量、微量及稀土元素的地球化学特征研究表明：多数主量元素含量中等,SiO₂、Al₂O₃等主元素含量及其相关比值反映大多数砂岩属于岩屑砂岩和长石砂岩,个别为杂砂岩;镁铁族元素(Co,Cr,Ni,Sc,V)和大离子亲石元素(Rb,Cs,Ba,Sr)含量类似于上地壳。砂岩十分相似的REE分布模式显示了相似的物源和构造背景。SiO₂-K₂O/Na₂O图解、主元素双变量判别图解及Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10等构造背景判别图解均表明,馆陶组物源区属于活动大陆边缘构造背景。根据主元素物源判别方程图、La/Sc-Co/Th和Th-Hf-Co图投影及(Gd/Yb)_N值,表明馆陶组物源主要来自由长英质岩石组成的后太古宙上陆壳。通过与燕山地区不同时代(期)中酸性火山岩和花岗岩REE的对比,表明母岩主要来自燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和/或花岗岩体。     

松辽盆地钱家店地区姚家组赋矿砂岩的组成、地球化学特征及其构造背景

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩矿物、地球化学成分与源区岩石性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、岩屑和长石组成,含少量的黄铁矿、炭屑和重矿物等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO2含量(68.4%~79.61%)、相对高的K2O/Na2O比值(1.83~2.03)和较低的Fe2O3T+MgO含量(1.48%~4.22%),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、Ce负异常特征。较低的CIA(57~63)和PIA(60~71)指数、A-CN-K以及AK-C-N分布模式还说明源区经历了相对较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明姚家组的碎屑组成不具备沉积再旋回的特征,说明其为近源沉积,具有较差的分选性。砂岩物源区组成判别图研究表明,姚家组砂岩的物源区主要出露长英质岩浆岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,姚家组主要形成于被动大陆边缘沉积环境。     

塘沽地区沙河街组下部含云质泥岩主微量元素地球化学特征及地质意义

细粒泥岩记录并反映着源区及沉积区的重要地质信息.塘沽地区沙河街组下部发育一套湖相含云质泥岩, 为了解该地区的构造背景、沉积背景、风化程度以及物源属性, 对25块含云质泥岩的地球化学特征进行了全面的分析.经"去白云石"调整后, 各类元素地球地化参数及图解反映出了一致的地质信息.其中, 高∑REE值(154.0×10-6~219.3×10-6)、中等强度的负铕异常(0.64~0.73)以及包括K₂O/Na₂O-SiO₂, SiO₂/Al₂O₃-K₂O/Na₂O和判别函数几类双变量图解均指示塘沽地区具有主动大陆边缘(安第斯型)的构造背景; SiO₂-(K₂O+Na₂O+Al₂O₃)图解指示岩石沉积期气候干旱, 相当B(200.17~313.21)指示沉积水体为咸水类型, 近似黄铁矿矿化度(approximate degree of pyritization, 简称DOP_apx)(0.02~0.38)、自生铀(0.14~1.22)及U/Th(0.17~0.44)指示水体具备常氧属性; 化学蚀变指数(chemical index of alteration, 简称CIA)(51.26~65.74), 长石蚀变指数(plagioclase index of alteration, 简称PIA)(51.65~78.06), 修正成分变异指数(modified index of composition variation, 简称ICV_m)(0.67~1.24)及A-CN-K图解反映了母岩经受了弱-中等强度的风化程度; 判别函数图解、K-Rb双变量判别图解、A-CN-K图解、Al₂O₃/TiO₂指标(23.37~28.58)、与上地壳(upper continental crust, 简称UCC)相似的稀土配分模式及负铕异常则共同确定长英质岩石为含云质泥岩的母岩来源.在上述背景条件的约束下, 研究表明塘沽地区沙河街组含云质泥岩的物质来源应主要由燕山褶皱带提供.      

焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩地球化学特征及古环境意义

泥质岩的地球化学特征蕴含了大量地质信息,在物源和沉积环境分析中的应用十分广泛。利用X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对华北板块南缘焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩样品进行常量元素、微量元素（包括稀土元素）进行分析,并据此讨论泥质岩的物源性质、物源区岩石风化作用强度及当时古环境特征。研究区泥质岩的高Al₂O₃/TiO₂值及低Cr/Zr和K₂O/Al₂O₃值特征,以及泥质岩Zr-TiO₂和Th/Co-La/Sc源岩判别图、Ni-Cr图和（Gd/Yb）_N-Eu/Eu*图等的判别分析结果,都揭示了研究区泥质岩物源主要为后太古宙长英质岩石;Al₂O₃-CaO*+Na₂O-K₂O（A-CN-K）图和较高的黏土矿物成分反映了泥质岩源区受到钾交代作用的影响,致使CIA（化学蚀变指数）值被低估;高CIW（化学风化指数）值和Al₂O₃-CaO*-Na₂O（A-C-N）判别图分析结果表明泥质岩物源区母岩在石炭-二叠纪经历了强烈的风化作用;Sr/Ba和B/Ga比值变化指示本溪组沉积时期到太原组沉积早期为海相为主的沉积环境,太原组沉积中期到山西组沉积早期为海陆过渡相为主的沉积环境,山西组沉积中期到上石盒子组沉积时期为陆相沉积环境。     

新疆西准噶尔早石炭世沉积地层的物源及构造环境

沉积物的地球化学和碎屑锆石特征在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有较为重要的作用.对克拉玛依后山地区早石炭世包古图组和太勒古拉组碎屑岩样品(共42个)进行了岩石学和地球化学研究,结果显示,这套碎屑岩的主量元素SiO₂含量为54.64%~73.14%,Al₂O₃含量相对较高(11.89%~19.36%),(TFe₂O₃+MgO)含量比较高(3.97%~9.99%),反映岩石化学成熟度偏低.岩石稀土元素含量变化较大,在83×10-6~252×10-6之间变化,无Ce异常,Eu呈微弱负异常,具有低的∑REE等特征,与大洋岛弧型砂岩相似.采自这2个组的碎屑锆石U-Pb定年结果表明,包古图组有340 Ma和440 Ma两个主峰值,主要来源于石炭纪、志留纪的源岩;太勒古拉组碎屑锆石主峰值为325 Ma,其年龄与地层年龄很接近,推测其主要来源于同沉积石炭纪岩石.根据主、微量及稀土元素等多个构造环境判别图解的综合分析,结果表明早石炭世包古图组和太勒古拉组沉积物的物源特征及沉积构造背景较为相似,主要为大洋岛弧-大陆岛弧环境下的中酸性火山岩,夹有少量基性火山岩.      

陕南山阳地区刘岭群砂岩岩石地球化学特征及其构造背景分析

陕南山阳地区中晚泥盆世刘岭群位于秦岭造山带的商丹断裂带与山阳断裂之间。由于所处的特殊位置,刘岭群沉积特点及其盆地形成时期构造背景的确定,可以为秦岭地区古生代以来构造演化提供有价值的信息。岩石地球化学分析表明,刘岭群砂岩主要氧化物特征以SiO₂和K₂O含量较高为特点,具有较高的化学成熟度,反映出其碎屑物质可能来源于相对稳定的大陆源区或更老的沉积岩再旋回的沉积产物。砂岩的稀土元素LREE/HREE比值为3.61,属轻稀土中等富集;Eu/Eu^*值为0.77,属亏损型,与后太古代大陆地壳沉积岩总体演化特点相一致。主量元素氧化物、稀土元素及微量元素的多种图解和多种参数交叉分析,表明刘岭群沉积不具备前陆盆地堆积的特征。根据砂岩岩石地球化学的构造背景判别和物源区判别,结合沉积序列和沉积岩石学等分析,指示中晚泥盆世刘岭群碎屑岩应属于被动大陆边缘盆地沉积。     

西藏羌塘盆地古近纪康托组沉积物源及构造背景分析

沉积岩中的主微量元素和稀土元素特征可以指示其物源、构造背景和沉积环境等.康托组地层沉积时代为古近纪,是青藏高原早期隆升后首先沉积的陆相碎屑岩,对该地层的物源信息及构造背景分析对于研究羌塘盆地新生代演化和高原隆升过程具有积极意义.本文对羌塘盆地半岛湖地区康托组地层进行了地层学、岩石学、元素地球化学和黏土含量分析,研究了其...     

山西五台群变质砂岩的物源和构造环境

华北克拉通中北部五台杂岩中出露一套变质砂岩,归属于上太古界五台群,其物质来源和构造环境分析对理解本区新太古代末期的地壳演化具有重要意义.该变质砂岩主要由石英、长石和粘土质胶结物组成,岩相学特征显示为杂砂岩,利用主量、微量元素判别的结果与岩相学观察一致.岩石地球化学分析结果显示,样品的SiO2含量变化较大(64.51％～...     

东昆仑花石峡北部上二叠统格曲组源区特征:来自碎屑组成和岩石地球化学的证据

东昆仑南缘上二叠统（乐平统）格曲组为一套由砾岩、砂岩和钙质泥岩构成的扇三角洲-浅海碳酸盐台地相沉积组合,记录了东昆仑造山带海西-印支过渡期构造演化过程,是解析该构造演化过程的理想对象。通过分析花石峡北坦地克借地区格曲组碎屑岩的碎屑组成与主量、微量和稀土元素特征,探讨了其物源区属性。结果显示,砂岩类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,石英、长石和岩屑平均含量分别为50.9%、36.8%、12.4%,长石以钾长石为主,岩屑和砾石成分复杂。砂岩的SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、TFe₂O₃、MgO、K₂O和Na₂O平均百分含量分别为62.06%、13.26%、0.44%、4.53%、3.02%、2.42%和3.18%;微量元素比值Th/Sc和Th/U较高,平均为1.06和7.71;稀土元素总量∑REE平均120.43×10-6,LREE/HREE和（La/Yb）_N均值分别为9.34和12,轻稀土相对富集,δEu平均为0.96,Eu异常不明显,REE特征与大陆岛弧背景区杂砂岩相似,与东昆仑地体加里东期俯冲-碰撞型火山弧花岗岩具有亲缘性。碎屑组分和主量、微量元素特征与判别图解揭示,格曲组砂岩物源区为海西旋回早期从东昆仑地体裂离的东昆南微地块,源岩以花岗岩为主,变质岩、沉积岩和酸性-基性火山岩较少,其中花岗岩形成构造背景为加里东期的大陆岛弧。结合区域地质和前人研究成果,认为格曲组为前陆盆地系统的隆后盆地沉积。     

南海北部中央峡谷水道的岩相-地球化学特征及其源区性质

峡谷水道是南海北部琼东南盆地深水区主要储集层,乐东-陵水凹陷黄流组储集岩以粉、细砂岩为主,储层物性好.然而目前针对不同期水道主要物源供给及水道形成的母岩区性质、古风化程度等研究甚少.对中央峡谷西段水道的砂泥岩进行了岩石薄片与重矿物成分观察统计、岩石主量、微量/稀土元素分析,结果表明:岩石类型以岩屑石英砂岩和长石岩屑砂岩为主,崖城、陵水区重矿物分别为磁铁矿、白钛矿、锆石、电气石与白钛矿、石榴石、电气石、锆石的组合;地球化学特征表现为泥岩较砂岩SiO₂含量低,Fe₂O₃、MgO、K₂O、稀土含量偏高,与其含有高粘土矿物有关.砂、泥岩Al₂O₃/TiO₂、K₂O/Al₂O₃、K₂O/Na₂O比值说明物源区富石英、贫钾长石,分别为石英质沉积与中性火成岩源区;砂岩较泥岩具有较高SiO₂/Al₂O₃比值、低ICV、CIA、CIW值,表明源区经历了低-中等程度的风化作用,是稳定构造环境再循环沉积而成,泥岩的形成环境较砂岩动荡.      

黄骅坳陷中生界砂岩地球化学特征及意义

中生代黄骅坳陷位于华北克拉通汇聚与破坏的中心,为各物源的汇集地,记录了华北中生代盆地的构造及物源演化.对研究区中生界砂岩进行了主、微量元素测试分析,结果显示,样品SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O和Fe₂O₃T平均含量分别为66.98%、13.65%、2.74%、3.03%和3.26%,砂岩为岩屑砂岩、长石砂岩和杂砂岩.砂岩CIA和ICV的平均值分别为56.12和0.94,均经历了一定的化学风化及再旋回作用.砂岩的母岩为长英质火成岩和再旋回沉积岩,并混杂少量基性火成岩.由三叠纪到白垩纪,中生界砂岩物源逐渐由华北北缘大陆弧演化为燕山造山带和黄骅坳陷内的岩浆作用及古隆起.      

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。