中扬子北缘上侏罗统-白垩系沉积岩地球化学特征与构造背景分析

沉积岩中的微量元素和稀土元素特征对沉积环境、沉积物的物源和构造背景具有十分重要的示踪与指示作用。对采自中扬子北缘晚侏罗世-白垩纪地层的泥质岩样品中微量元素和稀土元素进行了测试与分析,结果表明,研究区微量元素中的深源元素普遍低于地壳粘土岩中的平均值,说明沉积物的来源为陆源物质。而典型陆源元素Zr、Hf的平均含量远高于地壳粘土岩中的平均含量,反映了大量的陆源物质的快速堆积。上侏罗统与下白垩统泥质岩的微量元素特征相似,而上白垩统则发生了明显的变化,表现为深源性微量元素含量较上白垩统明显降低,而陆源性微量元素含量显著增加,反映早晚白垩世之间沉积背景发生了变化。纵向上,稀土元素的变化规律显示,上白垩统与下白垩统的稀土元素特征具明显的差异,表现为Eu的负异常明显减小,Ce的负异常增大,轻稀土富集程度降低,反映了沉积作用分异度较低的特点。La-Th-Sc、Th-Co-Zr／10和Th-Sc—Zr／10构造环境判别图及La／Th-Hf和Th／Sc-Sc比值图表明,中扬子北缘晚侏罗世．白垩纪沉积岩物源区的构造背景以大陆岛弧型为主,可能也存在类似被动大陆边缘构造背景。     

漠河盆地中侏罗统砂岩地球化学特征及物源属性分析

漠河盆地的中侏罗统.砂岩具有高SiO2、低Fe2O3、FeO 、MgO 和轻稀土元素富集, 重稀土相对亏损,显示弱的负Eu异常的特征.综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征,经构造判别图解,笔者认为漠河盆地中侏罗统沉积时物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的构造环境.盆地南侧的额尔古纳地块北缘古生代杂岩可能是盆地的主要物源.     

广元恐龙化石埋藏地沙溪庙组地球化学特征及对物源区和古风化作用的指示

广元恐龙化石埋藏地是四川盆地中侏罗世重要的恐龙化石点,恐龙化石埋藏于中侏罗统沙溪庙组之中。笔者对该恐龙化石埋藏地沙溪庙组泥质岩的常量元素、微量元素和稀土元素特征进行了研究,并根据泥质岩的地球化学特征讨论了物源区性质、构造背景以及物源区的风化特征。主量元素和稀土元素表明其物源区以长英质岩石为主,构造背景为被动大陆边缘:指示化学风化程度的CIA指数及成分成熟度的ICV指数,表明物源区经历了中等的化学风化作用,反映了中侏罗世恐龙生活在半干旱的古气候环境之中。     

鸡西盆地白垩纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

鸡西盆地白垩系包括下白垩统滴道组、城子河组、穆棱组、东山组、猴石沟组及上白垩统海浪组等。白垩纪碎屑岩主量元素地球化学特征具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,说明白垩纪碎屑岩的源岩主要为长英质岩石。岩石的稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,其特征类似于上地壳特征。白垩纪碎屑岩微量元素的含量与上地壳微量元素的含量基本一致。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征和构造判别图解,可以认为,城子河组砂岩主要反映被动大陆边缘的源区构造背景,穆棱组砂岩反映活动大陆边缘源区背景,猴石沟组砂岩反映的源区为大陆岛弧源区构造背景。结合古水流方向和岩屑所反映的源区岩性特点,认为小兴安岭—张广才岭造山带构造杂岩是鸡西盆地白垩纪沉积碎屑岩的主要物源。但随着物源区剥蚀深度的增加,基底古老变质岩也占有相当的比重。     

西昆仑塔什库尔干下-中侏罗统龙山组沉积构造背景分析

新疆塔什库尔干地区下-中侏罗统龙山组,位于最新填绘的唐盖河-新迭村构造混杂岩带（康西瓦构造带）的南侧,总体为一套青灰色-灰色碳酸盐岩-碎屑岩沉积,主要以泥灰岩和杂砂岩为主,源区岩石没有经过充分的搬运、分选,成熟度比较低。稀土元素特征表现为轻稀土元素富集、重稀土元素相对平坦和Eu亏损明显的特征,与典型上地壳非常相似;而微量元素质量分数也接近于大陆上地壳值;说明下-中侏罗统龙山组物源来自上地壳。沉积环境综合分析表明,龙山组沉积环境为浅海陆棚-近滨-前滨环境,表现出进积特征,总体为一个海退序列,反映了寒冷干燥的气候条件下,海平面下降、残留海盆收缩的沉积构造环境。从物源区构造背景来看,龙山组以活动大陆边缘为主,兼具大陆岛弧性质。结合区域地质构造背景,龙山组为羌塘地块和昆仑地块拼合之后形成的残留洋边缘沉积,其主要物源来源于其北侧的康西瓦构造带。     

珙县恐龙化石埋藏地自流井组泥质岩地球化学特征及其对物源区和古风化作用的指示

四川珙县恐龙化石埋藏地是四川盆地早侏罗世重要的恐龙化石点,恐龙化石埋藏于下侏罗统自流井组之中。对该恐龙化石埋藏地自流井组泥质岩的常量元素、微量元素和稀土元素特征进行了研究,并根据其地球化学特征讨论了物源区性质、构造背景以及物源区的风化特征。常量元素和稀土元素表明其物源区以长英质岩石为主,构造背景为被动大陆边缘;反映化学风化程度的C IA指数及成分成熟度的ICV指数,表明物源区经历了较强的化学风化作用,反映了早侏罗世恐龙生活在一个温暖潮湿的古气候环境之中。     

川西龙泉山白垩系泥质岩的元素地球化学特征

    龙泉山作为四川前陆盆地的前陆隆起带,记录了龙门山造山带地质构造演化的重要信息。本文对川西平原东侧龙泉 山白垩系泥质岩样品的进行了常量元素、微量元素和稀土元素测试,根据泥质岩的地球化学特征讨论了物源区的性质、构 造背景及风化等特征,为探讨龙门山与四川盆地的盆山耦合过程提供了地球化学方面的资料。研究区泥质岩的K2O/Al2O3, Al2O3/TiO2,Cr/Zr 和Th/Sc 的比值均表明其物源区以长英质岩石为主;REE 配分模式中,（La/Yb）N 的均值为8.99,δEu的均 值为0.70,表现出轻、重稀土分馏程度较高并呈中等负Eu异常的特征;La-Th-Sc 和Th-Sc-Zr/10 三角图表明物源区经历了 大陆岛弧、活动大陆边缘和被动大陆边缘的地质构造演化过程;指示化学风化程度的CIA指数及成分成熟度的ICV指数的 平均值分别为71 和1.43,表明物源区经历了中等的风化作用,揭示了白垩纪时期物源区及四川盆地均属炎热的半干旱- 干 旱气候环境。     

豫西宜洛盆地上二叠统-下三叠统泥质岩地球化学特征与物源分析

宜洛盆地晚二叠世—三叠纪沉积充填演化是秦岭造山带与华北克拉通共同作用的结果,物源分析是揭示盆山耦合的重要手段之一。论文采用沉积地球化学分析的方法对宜洛盆地上二叠统—下三叠统泥质岩地球化学特征与物源进行了研究,结果表明:宜洛盆地泥质岩稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土元素富集,重稀土亏损,为右倾式曲线,元素Eu中度负异常,元素Ce轻微亏损,符合上地壳稀土元素分布特征。泥质岩源区源岩属性判别图解显示,宜洛盆地物源以长英质岩为主,主要来自于上地壳,孙家沟组后期有少量古老基底杂岩混入。构造背景判别图解显示,研究区物源经历了被动大陆边缘为主(孙家沟组下段)—活动大陆边缘为主(孙家沟组上段和刘家沟组)—大陆岛弧为主(和尚沟组)的演化;华北克拉通和秦岭造山带是宜洛盆地重要物源区,华北地台北部内蒙古隆起可能提供了一定量的物源。孙家沟组早期以克拉通内部物源为主,孙家沟组土门段之后秦岭微地块物源供给明显,体现了华北克拉通南缘基底隆升,由被动大陆边缘向秦岭初始"弧-陆"碰撞隆升的构造演化过程。这对深入揭示南华北盆地与周围造山带之间的耦合关系具有重要意义。     

四川盆地北部早白垩世剑门关组泥质岩地球化学特征及其地质意义

早白垩世剑门关组是研究四川盆地北部沉积环境演化的良好地层,对该地层开展系统的地球化学研究,对探讨四川盆地北部早白垩世剑门关组物源区性质、构造背景、古风化作用及古环境具有重要意义。系统分析了剑门关组泥质岩主量、微量和稀土元素地球化学特征,发现早白垩世剑门关组泥质岩富CaO、MgO,贫Al_2O_3、Fe_2O_3、K_2O、Na_2O、TiO_2、P_2O_5、MnO,富Cr、Cs、V,贫Sr、Nb、U、Hf,稀土元素总量为(164.96～234.35)×10^-6,轻、重稀土元素比值为11.77～15.87,轻、重稀土元素分馏程度高,轻稀土元素相对富集,具弱的正Eu异常。综合分析认为:剑门关组为同一物源的近物源再旋回沉积岩;源岩为沉积岩,可能富含斜长石、重晶石等富Eu矿物;源岩在沉积前经历了中等程度的化学风化作用,并发生了钾交代作用;剑门关组沉积期为温暖、湿润的气候,物源区具有由活动大陆边缘向大陆岛弧转化的特征。     

鄂尔多斯镇原地区下白垩统砂岩地球化学特征及其对物源区、构造背景的指示

本文通过对鄂尔多斯盆地镇原地区下白垩统砂岩进行主量元素、微量元素及稀土元素REE等地球化学分析, 就下白垩统砂岩的沉积再循坏特征、化学风化及其构造背景和物质来源等展开讨论。研究表明: ① 下白垩统洛河组、环河组和罗汉洞组的物源主体上具有相似性, 且在构造背景、物源区及物源特征上有良好的继承性。物源区总体具有富石英、富方解石胶结物、钾长石或富钾矿物较斜长石多的特点, 罗汉洞组较环河组和洛河组硅质更高、方解石胶结物更少、质更纯。稀土元素REE配分模式曲线一致, 轻重稀土分馏明显, 富集大离子亲石元素Ba、Pb、Sr和轻稀土元素, 亏损高场强元素Nb、Ta、Th、Y等,自下而上随着地层变新, 沉积岩中总的稀土含量有变小的趋势, 重稀土元素分馏程度减小; ② 研究区下白垩统砂岩原始物质主要为长英质与基性岩混合岩 (如中酸性侵入岩、长英质变质岩)及部分沉积岩。研究区大部分沉积物是鄂尔多斯盆地西南缘逆冲推覆带母岩风化剥蚀的产物搬运至此沉积形成, 系首次沉积的物质, 少数沉积物 (即风成砂)为就地再次搬运堆积形成, 系再循环沉积物质; ③ 在构造背景上具有以被动大陆边缘构造环境占主要优势的特点。碎屑物主要来源于陆块源区, 其次来源于再旋回造山带和混合源区。     

豫西伊川地区中元古界兵马沟组泥质岩地球化学特征及其环境与物源示踪

华北克拉通南缘古-中元古代构造-沉积演化的俯冲说、裂解说之争由来已久,兵马沟组作为熊耳群形成后的第一套碎 屑沉积岩层,对解释上述过程有重要意义。该文通过对豫西伊川地区的兵马沟组泥质岩微量及稀土元素的地球化学特征分析, 探讨了其沉积环境、物源,进而揭示了其发育的大地构造背景。结果表明：（1）兵马沟组泥质岩稀土元素含量高,球粒陨石标准 化后轻重稀土分异明显,δEu负异常,δCe异常不明显,富集Rb、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf 等,较上地壳平均值富集Sc、V、Cr、Co、Ni、 Rb;（2）Ceanom指数、V/V + Ni反映了泥质岩沉积时的还原环境,Sr/Ba、B/Ga表明其为由陆相至海相的过渡型沉积;（3）Cr/Zr、Th/U 等元素比值关系反应其物源无深部物质加入,La/Yb-Ce、Co/Th-La/Sc图解表明物源为中酸性火山岩及少量稳定陆壳物质; （4）Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10图解表明其物源主要来自大陆岛弧。综合上述分析结果,结合区域地质信息,可以得出中元古界 兵马沟组形成于大陆岛弧弧后盆地,熊耳群分布区为中元古代俯冲成因的大陆岛弧区。     

辽宁北部秀水盆地白垩系义县组泥岩地球化学特征及地质意义

沉积岩的地球化学特征蕴含了大量的地质信息,对于沉积环境的重塑及物源研究具有重要意义。通过对辽宁北部秀水盆地秀D1井义县组泥岩样品常量、微量及稀土元素等地球化学特征的研究表明:泥岩样品轻稀土元素富集,重稀土元素亏损严重,配分曲线"右倾",可见中等Eu负异常和微弱的Ce负异常,指示稳定的上地壳物源注入。盆地北东—东部的侏罗系、二叠系酸性侵入岩与义县组沉积岩具有较好的亲缘性,可能为其主要物源,源区构造背景主要为活动大陆边缘。B、Sr/Ba、La_N/Sm_N、V/(V+Ni)、Fe²⁺/Fe³⁺、Cu/Zn及Ce_anom等地球化学指标表明义县组沉积时期为淡水环境,古沉积环境为深水还原环境。     

藏北羌塘盆地中央隆起带下二叠统展金组沉积岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

对于青藏高原北部羌塘盆地中央隆起带晚古生代的构造演化历史,学术界目前仍存在不同观点。位于盆地中央隆起带角木日地区的羌资5井揭示出的下二叠统展金组细碎屑岩,对于该地区古地理研究和构造背景约束具有重要意义。通过对该井中17个展金组粉砂质泥岩和泥质粉砂岩样品的稀土元素地球化学研究表明:样品 ω(ΣREE) 整体较高,ω(ΣLREE)/ω(ΣHREE)及(La/Yb)_N等比值显示其具有较弱的轻、重稀土元素分异;Ce_anom,Ce/Ce^*,Eu/Eu^*等参数反映样品主要形成于具有一定深度的浅海还原环境;(La/Yb)_N值自下而上呈降低趋势,表明下部的沉积速率低于上部。稀土元素组合及其比值特征指示展金组物源以玄武岩和沉积岩混合为主。根据La-Th-Sc构造背景判别图解分析,并与不同构造背景下的杂砂岩稀土元素特征比较,认为展金组沉积岩的物源可能来自于具有类似岛弧构造特征的环境。     

宁夏天景山奥陶纪碳酸盐岩地球化学相关性研究

宁夏天景山—米钵山奥陶纪马家沟组为一套台地碳酸盐岩沉积,米钵山组为一套台地前缘斜坡重力流沉积的碎屑岩夹泥质岩、碳酸盐岩。两组地层碳酸盐岩主要氧化物、微量元素和稀土元素具有明显的时空演化规律,地球化学特征既有独立性,又有相关性,与岩石宏观特征相一致,与沉积环境相关联。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组物源区构造属性研究

鄂尔多斯盆地延长组物源区的构造属性和物源方向一直是研究热点,但存在不确定性。为加深对这一问题的理解, 文中选择陇东地区三叠系延长组长8-长6沉积期的砂岩,通过对岩矿特征以及稀土元素地球化学特征及配分模式分析,研 究了物源区的母岩构造属性及不同地区的母岩差异性。结果表明陇东地区延长组长8-长6沉积期母岩主要来自火山弧物源 区及与褶皱逆冲相关的过渡大陆物源区,但是研究区西部环县、演武地区长7-长6沉积期的部分物源还有来自稳定克拉通 的陆块物源区,展示出差异性。砂岩稀土元素丰度分析发现,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu元素负异 常,反映源区主要与花岗质地壳物质有关,以含较多的长英质岩性为特征。将陇东地区东北部、西北部、西南部、南部的 样品与盆地周缘古陆各类岩石的稀土元素配分模式进行了对比,发现稀土元素配分模式既普遍具有右倾的特征,又具有一 定的差异性,各地区样品稀土元素配分模式均能与盆地周缘古陆匹配良好,反映了母岩来源与构造属性的差异性。     

热水沉积岩及矿物岩石标志

热水沉积物不同于普通沉积物 ,主要与热水流体类型有关。文中把热水流体划分为中高温热水流体与中低温热水流体。中高温热水沉积岩包括钾长石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、萤石岩 ;中低温热水沉积岩包括碳酸盐、硫酸盐等岩石。钾长石岩是文中确定的一种标准高温热水沉积岩 ,热水沉积钾长石以冰长石和钡长石为主 ;热水沉积碳酸盐矿物一般为铁、镁、锰、钙碳酸盐 ,碳酸盐的形成与CO2 和H2 O的不混溶温度有关 ,一般在不混溶温度 ,即 2 66℃以下生成 ,或在海水补偿线以上形成。热水沉积岩中有热水交代蚀变岩夹层 ,尤其是在高温热水活动区 ,可以交代泥质、钙泥质沉积物形成热水交代沉积岩 ,包括方柱石黑云母岩、透辉石透闪石岩、夕卡岩、绿泥石岩等。根据对霍各乞铜多金属矿床的研究 ,热水交代透辉石透闪石岩的稀土总量较低 ,表现为轻稀土富集 ,重稀土亏损 ,稀土配分模式表现为正Eu异常     

白云鄂博地区构造格局与古板块构造演化

通过对白云鄂博及周边地区地质和构造形迹的系统调研,综合分析了白云鄂博地区的古板块构造单元、白云鄂博群的沉积构造背景以及白云鄂博地区的构造组合特征。白云鄂博群可以划分为三个沉积组合,它们分别代表中元古代、晚元古代和早古生代白云鄂博地区由陆内裂谷向陆缘裂谷转化到活动大陆边缘裂谷的沉积过程。白云鄂博地区以白银角拉克－宽沟断裂为界,南北两侧存在重大地质差异。断裂南侧的该群岩石不整合覆盖在相当于五台群的巴尔腾山群之上,是在华北陆壳基底上发展起来的陆缘沉积。局部碳酸盐岩和页岩层位在加里东期遭受了强烈的地幔流体改造,形成大规模稀土矿化;在海西期又遭受了强烈的区域变质改造。断裂北侧的白云鄂博群以发育蛇绿混杂岩－叠瓦状况断层－紧闭同斜褶皱为特征,具有古板块俯冲形成的加积杂岩特征。在此基础上,对白云鄂博地区的古板块构造演化动力学过程进行了初步总结。