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。     

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。     

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。     

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。     

南羌塘盆地江鱼玛洛地区中侏罗统雀莫错组砂岩地球化学及源区环境

南羌塘盆地江鱼玛洛地区发育中侏罗统雀莫错组,通过岩石地球化学分析,对砂岩源区环境进行恢复. 化学风化作用指标(CIW)、化学蚀变作用指标(CIA)和A-CN-K图解反映砂岩的碎屑成分遭受过较强烈的风化. 化学组分指标(ICV)和Th/Sc-Zr/Sc图解指示主要为第一沉积旋回产物,伴有少量沉积再循环物质. 岩石元素Al₂O₃/TiO₂、Th/Sc、Cr/Zr比值和La/Th-Hf源岩判别图解反映砂岩的碎屑主要来源于上地壳长英质源区,并混入少量基性铁镁质岩石. 砂岩的微量元素特征及SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th-Sc、Co-Th-Zr/10、Sc-Th-Zr/10判别图解均表明该砂岩形成于大陆边缘裂陷构造背景.     

鄂西南齐岳山须家河组物源及构造背景:来自岩石学、地球化学和锆石年代学的制约

为揭示鄂西南齐岳山地区晚三叠世须家河组物源与构造背景,以周家湾与颜家沟剖面为代表,对须家河组碎屑岩的颗粒组分、元素组成以及锆石年龄进行测试与统计.结果显示:砂岩碎屑颗粒石英含量高、岩屑与长石含量低,平均值分别为76.15%、8.90%与3.45%,具有锆石-板钛矿-磁铁矿-榍石-电气石重矿物组合,反映源岩以酸性岩或低级变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自再旋回造山带;砂岩(TFe₂O₃+MgO)*与TiO₂*含量低,Al₂O₃/SiO₂比值低,K₂O/Na₂O比值高,最接近被动大陆边缘特征值;泥岩成分变异指数ICV分布于0.32~0.79之间,平均值为0.56,反映物源主要为再旋回沉积物;样品稀土元素配分模式、特征微量元素含量及比值指示晚三叠世沉积构造背景为被动与活动大陆边缘;碎屑锆石分为磨圆与自形两类,磨圆者具有2 480 Ma、1 880 Ma、832 Ma年龄峰值(n=133),年龄频数分特征与扬子陆块最接近;自形锆石具有435 Ma、217 Ma年龄峰值(n=42),年龄频数分布特征与秦岭造山带和雪峰造山带花岗岩年龄具有很好的对应关系.结合物源与构造背景判别图解,上述特征综合表明须家河组形成于被动大陆边缘(为主)与活动大陆边缘环境,其物源来自东南的雪峰造山带(为主)与北侧的秦岭造山带.      

准噶尔盆地东北缘卡拉麦里组物源区特征:碎屑岩地球化学及锆石U-Pb年代学的制约

准噶尔盆地东北缘广泛发育泥盆纪卡拉麦里组,其形成时代与构造背景一直备受争议.对卡拉麦里组碎屑岩开展岩石学、地球化学和同位素年代学研究,结果显示:卡拉麦里组形成于斜坡-半深海沉积环境,具浊积岩特征.砂岩样品SiO₂含量高,Al₂O₃/SiO₂比值低,K₂O/Na₂O比值高,REE配分曲线总体表现为右倾,ΣLREE/ΣHREE=4.81~8.03,δEu=0.59~0.80,Eu具有弱负异常,构造环境判别图解揭示卡拉麦里组砂岩物源区构造背景为被动大陆边缘.砂岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定表明,锆石年龄分为2期,主要为393~524 Ma,其次是823~3 077 Ma,表明卡拉麦里组物源区地质体时代主要为早古生代和前寒武纪,分别对应于准噶尔盆地周缘早古生代造山带和前寒武纪结晶基底.综合分析认为,卡拉麦里组形成时代为早-中泥盆世,沉积于准噶尔地块东北缘被动陆缘一侧.中泥盆世开始,卡拉麦里古生代洋盆持续向北俯冲消减,形成了野马泉岛弧及其弧前沉积体系,最终闭合于早石炭世之前.      

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.      

山东灵山岛莱阳群粉砂岩地球化学特征及意义

灵山岛下部莱阳群重力流沉积地层以其巨厚的沉积规模,独特的沉积特征受到国内外地质学界越来越多的重视.但目前,该套地层的源区风化程度、物源性质、物源区构造背景及沉积环境尚不明确,通过对灵山岛下部莱阳群粉砂岩进行岩相学分析、主量元素XRF测试、稀土及微量元素ICP-MS测试,结果显示:粉砂岩SiO₂含量较低 (平均51.78%),Fe₂O₃T含量较高 (平均5.73%),Na₂O平均含量为2.74%,K₂O平均含量为2.79%;通过主量元素投图分析,样品归类为杂砂岩及岩屑砂岩;样品ΣREE为153.00×10-6~254.38×10-6,平均为201.65×10-6,高于PAAS及UCC,富集轻稀土元素,贫重稀土元素,具有中等程度Eu负异常,弱Ce负异常;相对于UCC,样品富集大离子亲石元素,弱富集高场强元素,亏损过渡组元素.样品ICV值高 (＞0.84)、为初次循环沉积,CIA值低 (＜65) 表明源区风化强度低,物源为长英质物质及少量古地壳再旋回物质,物源区大地构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘,沉积环境为海相还原环境且莱阳期为干热气候.此外,应用对REE元素进行归类统计的方法来推测物源区,分析表明样品物源区最有可能为胶南群与蓬莱群地层.      

松辽盆地南部钱家店铀矿床姚家组砂岩地球化学特征及地质意义

沉积物的地球化学成分在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有重要的作用.对研究区4口钻孔中的姚家组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,结果显示,砂岩碎屑颗粒石英含量最高,长石次之,岩屑含量最低,平均值分别为42%、37%和21%,具有锆石+钛磁铁矿+石榴子石的重矿物组合,反映源岩以酸性岩浆岩或变质岩为主,Dickinson判别图解表明物源主要来自于大陆物源区;姚家组砂岩的稀土元素以轻稀土富集、重稀土平坦、中度铕负异常为特征.砂岩CIA值为52.02~60.16,平均值为56.69,反映了干燥气候背景下弱的化学风化作用.源岩属性判别图解表明源岩为再旋回的古老沉积物及长英质火山岩.主量、微量和稀土元素的构造背景判别图解综合表明姚家组砂岩物源区为被动大陆边缘构造环境,结合区域构造演化,认为姚家组砂岩的物源为华北克拉通北缘燕山陆内造山带发育的火山-沉积岩系.      

渤海湾盆地南堡凹陷新近系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组和明化镇组泥岩的稀土元素地球化学特征。结果表明：样品稀土总量为146.2×10^-6～317.1×10^-6,平均值为223.3×10^-6;w(LREE)/w(HREE)为8.1～14.5,平均值为11.5,相对富集LREE;Eu为明显负异常;δCe基本正常。δCe和Ce_anom值的变化反映馆陶组和明化镇组为陆相沉积,水介质条件为富氧环境。稀土元素分布模式、组合特征及其与燕山褶皱带地区不同时代(期)花岗岩和中酸性火山岩稀土元素的对比结果表明：馆陶组和明化镇组地层的物源基本相同,主要来自凹陷北部燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和花岗岩体,少部分来自沉积岩。与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明南堡凹陷新近系源区属性为活动大陆边缘背景。     

内蒙古东北部中二叠统哲斯组砂岩地球化学特征分析及物源区示踪

利用岩石地球化学示踪技术,对内蒙古东北地区中二叠统哲斯组砂岩的物源区和构造背景进行了研究.对研究区中二叠统哲斯组砂岩常量元素、微量以及稀土元素的分析表明,哲斯组砂岩样品的常量元素整体上SiO2、Al2O3、Fe2O3含量高(分别为67.87％ ～71.94％、14.57％～15.61％、2.61％ ～6.20％),CaO、MgO含量低(分别为0.31％ ～0.58％和0.80％～1.93％).微量元素上呈大离子亲石元素Ba、Sr相对富集,高场强元素除Zr、Y外相对较低,并且具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损和明显负Eu异常的特点,其中(La/Yb)n=5.08～8.67,Eu/Eu* -0.56～0.77.认为研究区哲斯组砂岩的物源主要来自于上地壳长英质源区,源岩可能为花岗岩,其物源区的构造背景为大陆岛弧环境.     

安徽肥西中生代碎屑岩地球化学特征及其对物源制约

位于合肥盆地南部安徽肥西地区的中生代地层，包括防虎山组、园筒山组和周公山组，主要由砂岩组成。虽然初步研究表明物源主要来自大别造山带，但是，进一步限制物源区类型、建立和大别山造山带构造单元之间的对应关系、查清大别山造山带和华北陆块作为物源在研究区的影响范围，具有重要地质意义。本文根据砂岩主元素、REE和微量元素研究表明，研究区砂岩主要是杂砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩，主元素含量比较接近晚元古代造山带砂岩。砂岩非常一致的REE模型，基本显示了同一的物源和相同的构造背景。REE和微量元素特征显示肥西地区中生代砂岩物源主要为佛子岭群和卢镇关群，大别杂岩的影响比较局限，更没有来自华北克拉通的物质。同时，在中生代，大别山造山带的物源没有影响到华北陆块南部沉积。Th-Co-Zr／10和Th-Sc-Zr／10判别图以及微量元素比值都支持碎屑岩的物源形成于大陆岛弧构造背景，这不仅验证了已有的结论，同时也揭示了在造山带周缘盆地中碎屑岩地球化学特征具有构造背景的继承性。     

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.     

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组砂岩的地球化学特征与物源分析

沉积岩物源分析对揭示盆地砂体展布、物质组成、储集层性质及砂岩型铀矿床铀源等科学问题具有重要的意义。对取自鄂尔多斯盆地东北部8个钻井中的中侏罗统直罗组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,试图鉴别岩石的源区和形成的构造环境。研究表明,砂岩以中粗粒杂砂岩为主,其w(SiO₂)值及w(Al₂O₃)/w(SiO₂)值中等到较高,w(K₂O)值相对较高,Fe₂O₃、MgO、TiO₂含量较低,暗示碎屑物质的富长英质、贫镁铁质特征。Nb、Ta、Ti、P等不活动元素的强烈亏损和K、Rb、Sr、Ba等LILE的富集,共同指示源区具有明显的俯冲带的特征;而w(TFe₂O₃+MgO)-w(TiO₂)、w(TFe₂O₃+MgO)-w(Al₂O₃)/w(SiO₂)、w(Th)-w(Sc)-w(Zr)/10、w(Th)-w(Co)-w(Zr)/10等判别特征则表明砂岩源区岩石可能形成于大陆弧-活动大陆边缘环境。而且,在球粒陨石标准化分配模式中,LREE强烈富集,HREE无明显分异、有着较平坦的曲线,Eu无异常或表现为弱的正、负异常;在PAAS标准化曲线中,轻重稀土均无明显分异,仅Eu表现为明显正异常。本区直罗组砂岩与华北北缘显生宙闪长岩-花岗闪长岩有着很强的亲缘性。     

云南思茅盆地江城上白垩统勐野井组稀土微量元素特征及地质意义

沉积盆地中碎屑岩的地球化学成分主要受物源区控制,因此,通过分析碎屑岩的化学成分可以揭示盆地沉积岩的源区构造背景和物源属性。思茅盆地上白垩统勐野井组（K2me）细碎屑岩的稀土元素组成分析结果表明,研究区沉积物具有轻稀土元素富集,较平坦的重稀土元素分布模式,以及中等程度 Eu 负异常的总体特征。根据样品的（Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th和REE-La/Yb）图解,特征性微量元素比值（La/Sc、Sc/Th、Cr/Th 和 Co/Th）,并结合岩矿薄片分析,认为勐野井组细碎屑岩具有典型的上陆壳特征,源区母岩以长英质岩石为主。微量元素 Cr/Co 结合岩相古地理的分析显示勐野井组细碎屑沉积物应属于近源沉积。通过与不同构造背景下杂砂岩的稀土元素特征对比及主元素（K2O/Na2O-SiO2/Al2O3和SiO2-K2O/Na2O）判别图解,勐野井组细碎屑岩源区构造背景应属被动大陆边缘环境,这与思茅盆地所处的三江造山带构造背景相符。     

上黑龙江盆地中侏罗统绣峰组的沉积环境与大地构造背景

对上黑龙江盆地中侏罗统绣峰组的岩石学特征、砂岩类主要化学成分、微量元素、稀土元素及C、O同位素的定量分析表明,其主要化学成分具有K2O/Na2O、SiO2较高和SiO2/Al2O3、Fe2O3 MgO较低的特征,显示了活动大陆边缘的性质;微量元素中B、Sr/Ba值较低,Fe/Mn值高,C、O同位素Z值低,显示了内陆淡水沉积的特点;稀土元素具有轻稀土富集、分馏好、Eu弱亏损的特点,与活动大陆边缘及上黑龙江盆地南缘古生代花岗岩的稀土模式相似。综合分析绣峰组岩石学及岩石地球化学特征,认为绣峰组沉积于淡水河流环境,物质主要来源于蒙克山以南晚石炭世塔林超单元及中元古界—下寒武统大网子岩组;上黑龙江盆地的形成与蒙古-鄂霍次克造山作用有关,属活动大陆边缘盆地。