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。     

柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组页岩段稀土元素地球化学特征与地质意义

对柴达木盆地北缘(简称柴北缘)鱼卡地区鱼油页1井(YYY-1)页岩段稀土元素地球化学分析,揭示了其对古环境、古物源和古气候的响应,并探讨了对油页岩成矿的影响。分析结果表明:石门沟组页岩段稀土元素总量(ΣREE)为(139.16~342.59)×10~(-6),平均值为236.66×10~(-6),高于北美页岩(NASC)和后太古宙页岩(PASS)。ΣLREE/ΣHREE和(La/Yb)_N等地球化学参数表明,轻重稀土元素分异明显;分布模式为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损。地球化学参数以及La/Yb-ΣREE图解表明,研究区物源主要为上地壳沉积岩和火山岩的混合来源。元素Eu具有明显的负异常,指示沉积水体为缺氧的还原环境,为油页岩中有机质的富集提供良好的保存条件。根据高含量的ΣREE值以及δEu异常值,结合前人对该地区的孢粉研究成果,石门沟组页岩段形成于暖湿的气候条件,为油页岩的形成提供良好的物质来源和保存条件。     

巴格毛德油页岩中稀土元素特征研究及其地质意义

油页岩中的稀土元素（REE）研究不仅可以用于解决岩石地质成因,提供物质来源信息,而且可以对REE含量进行资源评价,有利于油页岩的综合开发利用,具有重要的理论和现实意义。本研究测试并分析了银额盆地巴格毛德凹陷中生界白垩系下统巴音戈壁组（K1b）巴格毛德油页岩REE地球化学特征,分析结果表明,油页岩中的REE总量（∑REE）为94．8×10^-6～178×10^-6,平均值为126×10^-6,低于其围岩的∑REE;轻、重稀土元素含量比值（∑LREE／∑HREE）为2．60～3．45,平均值为3．10。（La／Yb）w为0．57～1．02,平均值为0．89,表明油页岩中LREE、HREE分异不明显,LREE相对HREE富集,属于LREE低度富集型。Eu表现为明显负异常,Ce表现为微弱的正异常,表明了油页岩形成于还原的古湖泊环境。油页岩样品∑REE与其微量元素的聚类分析结果表明,油页岩中的REE主要来自陆源碎屑沉积。油页岩样品δCe与δEu、δCe与∑REE均无明显的相关关系,表明成岩作用对REE的影响十分有限,研究区油页岩的成岩阶段处于未成熟阶段。     

鄂尔多斯盆地盐56井长7段泥页岩稀土元素地球化学特征分析

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育优质烃源岩,通过对盆地西部盐56井长7段泥页岩系统取样及稀土元素室内测试分析,结果表明：盐56井长71、长72、长73段稀土元素总量较高,均明显高于北美页岩,∑LREE/∑HREE、LaN/YbN比值显示轻重稀土分异明显,REE配分模式为明显的轻稀土富集、重稀土平坦及显著 Eu负异常右倾形态。根据REE配分模式,表明长7段泥页岩物源来自上地壳岩石;根据长7段各小层较高 REE总量及Ceanom均大于-0.1,显示长7段沉积期气候温暖湿润且水体为还原环境,且长73沉积期气候更为湿润,水体还原性更强。     

西藏伦坡拉盆地油页岩特征及分布规律

伦坡拉盆地有较大规模的油页岩出露,根据油页岩工业划分标准,伦坡拉油页岩属于含油率较高的高灰分、特低硫型油页岩。伦坡拉油页岩主要发育于丁青湖组之中,形成于半深湖-深湖相沉积环境。通过岩相古地理研究,发现伦坡拉油页岩厚度受沉积相带控制,呈规律性展布,从深湖-半深湖-浅湖-滨湖呈环带状由中心向四周逐渐减小的变化趋势,位于盆地中央半深湖-深湖相区的伦坡日、蒋日阿错地区油页岩厚度相对较大,具有广阔的开发利用前景。     

伦坡拉盆地渐新统丁青湖组油页岩特征及其地质意义

伦坡拉盆地丁青湖组油页岩呈北西-南东向断续分布,长约50 km,油页岩有18~22层,薄者0.10 m,厚者8.81 m,一般厚0.70~2.00 m。工业分析数据表明,油页岩属于高灰分、中低含油率、低发热量型。油页岩有机碳质量分数为2.40%~20.23%,平均值7.38%,丰度较高。干酪根镜检显示油页岩有机质类型为腐泥型（Ⅰ型）,镜质体反射率（R_o）值为0.43%~0.71%,平均值为0.52%,说明油页岩有机质处于未成熟-低成熟阶段。油页岩样品检测出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷化合物和甾烷化合物。饱和烃色谱/质谱特征表明伦坡拉油页岩有机母质来源以水生浮游植物为主。通过生物标志物特征及野外地质观察,揭示了油页岩形成于一定盐度的缺氧还原半深湖-深湖环境。湖盆内各种水生浮游植物、藻类等为油页岩的形成提供了主要的有机母质来源,稳定的构造条件和缺氧的环境有利于有机质的堆积和保存。     

宝应钻孔沉积物的微量元素地球化学特征及沉积环境探讨

沉积物微量元素特征对指示沉积盆地演化历史、沉积环境及沉积物的物质来源具有十分重要的示踪作用.宝应沉积物的微量和稀土元素地球化学特征印证了苏北平原物质来源具有多源性,与黄河、长江具有类似的物源,并可能受基底碱性火山岩和黄土高原粉尘物质的影响.钻孔沉积物具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型的稀土元素配分模式,呈现Ce正异常的总体特征; 海侵段的稀土含量比陆相沉积段略低.δEu在陆相沉积中为1.16,呈微小的正异常; 在海侵沉积中为0.99,基本不显示异常.稀土元素含量与沉积物粒度之间存在一定相关性:随着粒度由粗变细,稀土元素含量增加; ΣREE的高值段对应粘土含量较高,反之亦然.沉积物REE及Rb/Sr比值的纵向变化反映了海陆交互过渡带古气候环境的波动:ΣREE的高值段与δEu和δCe的低值段代表了冷湿的气候环境; ΣREE和δCe的低值与δEu的高值段反映了暖湿润的环境信息.结合地貌、岩性及微体古生物,综合分析表明苏北平原在第四纪曾遭受了多次海水淹覆, 海-陆交互堆积作用明显,从古海湾逐渐发育堆积最后由河流冲积物覆盖成陆.     

江陵凹陷古新统沉积岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

稀土元素因其化学性质稳定已成为研究湖泊沉积物的物源、古环境和古气候等变化的良好示踪剂。笔者采集江陵凹陷GK2井古新统沙市组上段岩芯样品21件、新沟嘴组下段岩芯样品39件,并采用电感耦合等离子体质谱技术对其稀土元素进行测试分析。结果表明:∑REE为67.941~284.385μg/g,平均值为174.63μg/g,高于全球平均大陆上地壳值,稍大于北美页岩。样品的δEu值为0.61~0.89,平均为0.71,中度Eu异常;δCe值为0.88~0.99,平均为0.93,Ce微负异常。稀土元素的配分模式为LREE、HREE分异明显,LREE呈现右倾,HREE较为平坦,富集LREE,HREE相对亏损。δEu、δCe值的变化表明当时的水体为还原环境;∑REE和(La/Yb)N值的变化表明,从沙市组上段到新沟嘴组下段气候由干热变得相对暖湿;物源以沉积岩为主,也有部分可能来自花岗岩和玄武岩。黄陵隆起的隆升剥蚀过程和东秦岭、华容地区花岗岩稀土元素配分模式与江陵凹陷样品的对比分析结果,表明东秦岭、黄陵隆起和华容地区花岗岩在古新世时期可能向江陵凹陷提供了物源。     

大同盆地沉积物REE分布特征及其对碘富集的指示

大同盆地是典型的干旱-半干旱内陆盆地,盆地中部地下水碘含量异常,对当地饮用水安全造成了严重威胁.对盆地高碘地下水分布区沉积物组成及稀土元素(REE) 进行了地球化学研究,结果表明,地下水系统呈弱碱性(pH值为7.18~9.64) 的偏还原环境,沉积物多为Ce正常或轻微负异常及Eu负异常;沉积物中碘含量为0~1.78×10-6;ΣREE含量较高,ΣLREE/ΣHREE比值为2.79~4.14,即富集轻稀土元素(LREE) 而亏损重稀土元素(HREE).ΣREE与碘含量呈负相关关系,虽然铁氧化物/氢氧化物矿物的还原性溶解可导致二者的释放,但由于沉积物有机质产生的低结晶矿物对碘的强吸附性,使沉积物中碘含量较高;弱碱性环境中REE的再吸附过程会导致沉积物中富集LREE;沉积物中碘含量与氧化还原敏感组分TOC、U、V及[Eu]_N的关系也表明,地下水系统的氧化还原条件及有机质含量是影响碘富集的重要因素.      

西藏伦坡拉盆地牛堡组二段晚始新世—早渐新世地球化学特征与古气候意义

伦坡拉盆地位于青藏高原腹地,是感应高原隆升过程和环境变化效应的核心地带,不仅能够记录大陆碰撞过程、岩石圈和地壳变形历史,也是获取高原腹地地形地貌演化环境和气候变迁信息最理想的场所。为揭示伦坡拉盆地晚始新世-早渐新世古气候信息,选取盆地西南缘382道班剖面牛堡组二段细粒沉积物样品,通过主、微量元素分析,采用元素组合(C值)、Rb/Sr、Sr/Cu和Sr/Ba等比值以及化学蚀变指数(CIA)、元素风化指数(α)、Ln(Al₂O₃/Na₂O)等多种化学风化指数研究了源区风化作用强度,讨论了古气候演化特征。结果表明：伦坡拉盆地牛堡组二段沉积期古气候整体较为干旱,但在始新世-渐新世之交存在一个明显的降温事件,该降温事件并不局限于伦坡拉盆地,在青藏高原及周缘其它地区也被广泛记录,是新生代始新世-渐新世全球降温事件的陆内响应。     

塔木素巴音戈壁组上段粘土岩稀土元素地化特征及其物源分析

研究区位于巴音戈壁盆地因格井坳陷北端,通过该区巴音戈壁组上段粘土岩8个样品的稀土元素地球化学特征分析表明,该地区样品稀土元素总量(ΣREE)偏低,LREE/HREE的值、(La/Yb)N的值及REE配分模式均为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为右倾,存在Eu的负异常,Ce元素处全部为基本正常或微量负异常。样品的(Ceanom)指数值总体反映了沉积时期水体的缺氧还原环境。(La/Yb)N的值间反映了长而缓慢的沉积,可推测水深较深,可能为湖湘沉积。物源分析结果反映巴音戈壁组上段粘土岩原始物质应来自上地壳,来自于活动大陆边缘和大陆岛弧环境的长英质物源。     

茂名油柑窝组油页岩元素地球化学特征及其地质意义

结合茂名盆地茂页1井油柑窝组24个油页岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素进行测试分析,在综合研究油柑窝组油页岩元素地球化学特征的基础上,探讨了茂名盆地油柑窝组油页岩沉积时期物源属性、源区沉积环境等。结果表明:油页岩样品Th、U和Pb元素富集,Zr、Cr、Hf等元素亏损,具有明显的轻稀土富集、Eu负异常以及Ce负异常等壳源物质的特征。化学蚀变指数(CIA)和Zr/Sc-Th/Sc图解表明物源区经历了强烈的风化作用以及明显的沉积再循环过程。在La/Th-Hf和La/Yb-ΣREE源岩判别图解分析的基础上,结合Eu负异常所指示的源岩长英质特性,认为茂名盆地油柑窝组油页岩物源具有多样性,主要来源于上地壳的长英质岩,推测可能为长英质火山岩、花岗岩和沉积岩的混合物。通过分析Sr/Cu、Mg O/Ca O等参数,认为油页岩形成时水体为淡水介质,沉积早期水体较浅,中晚期水体逐渐加深,属于温暖潮湿的气候背景,综合判断其沉积环境由早期弱还原湖沼相逐渐向半深湖一深湖相过渡。     

吉林省红旗岭矿区基性—超基性岩体稀土元素地球化学特征

红旗岭矿区基性—超基性岩体稀土元素地球化学特征研究表明,成矿岩体REE配分模式均呈右倾的轻稀土富集型,铕具较明显的负异常→无异常(δEu=0.74~1.12),并且各岩体稀土元素特征值具有相似性,表明矿区内成矿岩体形成于同一期构造岩浆活动,岩浆来源具有同源性。无矿岩体REE配分模式亦均呈右倾的轻稀土富集型,铕表现为无异常→正异常(δEu=0.90~1.56),镨表现为正异常((δPr=1.00~1.35),明显有别于成矿岩体。矿区内成矿岩体与无矿岩体在稀土元素地球化学特征某些方面具有比较明显的差别,主要表现在成矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较大,δEu和δPr值以≤1.00为主,无矿岩体稀土元素丰度变化范围相对较小,δEu和δPr值以≥1.00为主,可作为矿区判断成矿岩体与无矿岩体岩石地球化学标志。     

姬塬北地区延长组长7-长8油层组泥岩地球化学特征与地质意义

基于对鄂尔多斯盆地姬塬北地区上三叠统延长组长7、长8油层组泥岩样品微量元素和稀土元素的测试分析发现,长7、长8油层组泥岩REE富集,Eu总体上呈明显的负异常;REE分布模式图显示轻、重稀土元素分异明显,曲线在La-Eu段表现为斜率较大的"右倾型",在Gd-Lu段表现为斜率较小的"平缓型"。结合Sr/Cu、Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ceanom等特征参数的分析发现,长7、长8油层组泥岩形成于温湿、微咸水、还原水体的沉积环境。泥岩(La/Yb)N地化指标显示悬浮物颗粒总体表现为沉降缓慢,沉积速率低,由下至上泥岩悬浮物沉积速率表现为由高到低的变化趋势。同时,δCe、δEu及La/Lb-∑REE判别图解,指示长7、长8油层组泥岩母岩以花岗岩为主,同时有少量碱性玄武岩的混入,源区构造背景为大陆边缘环境。     

黔南地区早石炭世黑色岩系稀土元素地球化学特征及沉积-构造环境分析

为了深入探讨黔南地区早石炭世黑色岩系沉积-构造环境,笔者对页岩气钻孔CY1井打屋坝组黑色岩系进行了详细采样测试,并重点分析了页岩稀土元素地球化学特征。分析结果表明,该区早石炭世页岩稀土元素总量(ΣREE)为(213.08~308.1)×10-6,平均值为251.43×10-6,大于北美页岩的平均值(173.21×10-6);w(ΣLREE)/w(ΣHREE)及w(Ce)N/w(Yb)N等地球化学参数表明,轻、重稀土元素分异明显;REE分布模式呈平坦状,表现出轻稀土富集、重稀土元素亏损;δEu值为0.53~0.671,显示中等程度的负Eu异常,Ce异常表现不明显。根据δCe和Ce异常值的变化,反映研究区早石炭世为缺氧还原环境。根据稀土元素组合特征、δEu值的变化及w(La)N/w(Yb)N-ΣREE的图解特征,结合区域地质背景,认为黔南地区打屋坝组黑色页岩的物源来自黔中隆起和雪峰山隆起,母岩为沉积岩和花岗岩的混合,沉积区构造环境为被动大陆边缘构造背景。     

西藏伦坡拉盆地丁青湖组油页岩特征及勘探有利区评价

西藏伦坡拉盆地出露大规模的油页岩。通过研究油页岩的剖面、探槽、钻井及相关实验数据,根据油页岩厚度、分布范围及沉积相特征,结合油页岩品质特征,对蒋日阿错、伦坡日及爬爬3个油页岩分布区进行了评价。研究表明,伦坡拉油页岩总体为高灰分(平均81.76%)、中高含油率(平均7.2%)、特低含硫量(小于1%)型油页岩,其有机碳含量高(平均8.07%),产烃潜量较大,可作为烃源岩为伦坡拉盆地的油藏提供油源。油页岩厚度受沉积相带控制,主要呈北西-南东向断续分布于盆地半深湖-深湖相区。油页岩平均含油率、有机碳含量总体呈北西部低、南东部较高的趋势。综合油页岩厚度及油页岩展布范围,爬爬地区油页岩具有厚度较大、东西向展布最广、平均含油率及有机碳含量高的特征,是最有利的油页岩勘探区,伦坡日、蒋日阿错地区则次之。     

扬子板块北缘马元铅锌矿床稀土元素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年来在扬子板块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过对马元铅锌矿床原生矿体中不同脉石矿物及矿区出露地层中稀土元素地球化学特征的研究,探讨了其成矿物质来源。马元矿区热液脉石矿物及出露的沉积地层稀土元素北美页岩标准化配分曲线总体呈比较平坦的特点,而且在Y-∑REE图解中呈线性分布,表明成矿物质主要来源于沉积地层。晚期方解石较早期热液白云石具有轻稀土元素总量高且相对富集的特点,表明二者是不同来源流体演化的结果。早期热液白云石在稀土元素总量(ΣREE)、轻、重稀土元素比值LREE/HREE以及在Y-∑REE图解上的分布等方面与灯影组白云岩比较接近,说明早期热液白云石主要来源于灯影组白云岩的溶解;而晚期方解石稀土元素总量明显高于灯影组白云岩而低于基底及古生代沉积碎屑岩系,晚期流体可能流经了具有高稀土元素总量的基底及沉积盆地中的碎屑岩系。矿区热液脉石矿物北美页岩标准化稀土元素配分曲线均显示出有较明显的Eu异常,表明成矿流体具有相对较高温(>200℃)和还原的环境。     

辽宁弓长岭铁矿二矿区条带状铁建造地球化学特征及成因探讨

本文以弓长岭铁矿二矿区磁铁石英岩、磁铁富矿和蚀变围岩样品为研究对象,进行了主量元素、微量元素、稀土元素和Fe同位素的测试。结果表明:磁铁石英岩主要由TFe2O3和SiO2组成,Al2O3和TiO2质量分数较低,微量元素质量分数和稀土元素质量分数均较低;经澳大利亚后太古界平均页岩(PAAS)标准化的稀土配分模式呈现出轻稀土亏损和重稀土富集,La、Eu和Y的正异常明显,Ce的异常不明显,Y/Ho值较高;富集Fe的重同位素,且与海底喷发热液经过氧化沉淀后的Fe同位素特征一致。磁铁富矿与磁铁石英岩的地球化学特征有很好的一致性和继承性,但磁铁富矿的REE和Eu质量分数较高,且较磁铁石英岩富集Fe的轻同位素,范围更大,与蚀变岩的Fe同位素组成相近。弓长岭铁矿的磁铁石英岩是陆源物质加入很少的古海洋化学沉积岩,为喷出的海底热液与海水的混合条件下氧化沉淀形成的。磁铁富矿推测为富Fe的轻同位素热液对磁铁石英岩进行改造,经过去硅富铁作用形成的。     

三水盆地古近系下部湖相沉积的稀土元素地球化学特征及其古气候意义

通过分析三水盆地古近系下部岩心的稀土元素丰度和分布模式,并结合其它地球化学指标(Fe/Mn, Mg/Ca),重建了古近纪早期的古气候条件。岩心中稀土元素总量（∑REE）变化于7.06~230.01 μg /g之间,平均值为142.32 μg/g。接近全球平均大陆上地壳成分（UCC）,略低于北美页岩。沉积物显示轻稀土相对富集、右倾斜型、Eu中度亏损以及Ce异常不明显的稀土元素分布模式。岩心各深度处稀土元素分布模式非常相似,且与UCC的稀土元素分布模式基本一致。表明沉积物具有较为一致的物质来源和形成机理,而且源区具有大陆上地壳性质。岩心沉积时期古气候变化经历了较为干燥—温湿—温湿与干旱气候交替出现—以温湿气候条件为主的四个阶段。总体上显示明显的变湿趋势。     

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。