鄂尔多斯盆地南缘上二叠统——中下三叠统地球化学特征及其古气候、古环境指示意义

为探索陆相湖泊环境记录中二叠纪—三叠纪之交古气候演化的信息,以鄂尔多斯盆地南缘陕西铜川石川河剖面上二叠统石千峰组(P3s)和三叠系的刘家沟组(T1l)、和尚沟组(T1h)、纸坊组(T2z)为研究对象,对界面上下地层开展了系统的矿物学、岩石学和地球化学研究。通过主量和微量元素、碳氧同位素以及TOC测试对古盐度、古氧化还原环境和古气候演化规律进行分析。测试结果显示在二叠系—三叠系(P/T)界线附近主、微量元素和碳、氧同位素发生较明显的变化,气候环境代用化学指标的波动指示了从晚二叠世至早中三叠世鄂尔多斯盆地的古气候、古环境的变化。研究结果表明上二叠统石千峰组形成于河流-三角洲沉积环境,氧化程度相对低,古气候相对温暖湿润;下三叠统刘家沟组与和尚沟组的紫红色砂泥岩代表水体较浅的河流-三角洲相,强氧化环境,气候干旱炎热;而到中三叠统纸坊组沉积期,湖平面上升,元素的迁移作用加强,氧化程度变弱,气温降低,气候转为半干旱半湿润气候。碳同位素分析结果显示,鄂尔多斯盆地陆相P/T界线上δ^13CPDB存在显著负偏,与全球范围内的海相P/T界线具有一致性,说明在华北地台陆相P/T界线上同样存在气候突变和生物灭绝等重大地质事件的沉积记录,与海相地层可对比。     

陕西岐山蓟县系碳氧同位素特征及其古环境意义

陕西岐山二郎沟蓟县系剖面位于华北克拉通南缘,发育一套浅海相碳酸盐岩,自下而上出露龙家园组和巡检司组。两个岩组共采集、测试了碳、氧同位素样品184件,结果显示δ13 C值落在-1.747‰～1.144‰之间,总体上较稳定,平均值为-0.523‰;δ~(18)O值整体在-8.662‰～-2.540‰之间,大部分落在-5.5‰至-3‰,平均值为-4.469‰,低幅高频振荡。碳同位素旋回性较明显,可以进一步划分出4个旋回。碳、氧同位素曲线与燕山地区蓟县系已有研究结果相似性较高,其中,巡检司组近顶部出现的约为2‰的负偏事件,可大致对应于蓟县剖面雾迷山组顶部至洪水庄组的负偏事件。碳同位素的升降趋势及藻类数量(叠层石)丰度变化表明当时海平面在不断变化。此外,二郎沟剖面研究结果还与俄罗斯南乌拉尔阿孜瓦尔组以及加拿大霍恩比湾群的碳、氧同位素曲线也颇为相近,符合全球中元古代碳同位素组成特别稳定的特征,是对全球统一的古海洋背景的响应。     

湖盆重力流沉积特征及模式:以鄂尔多斯盆地及滦平盆地为例

湖盆中心重力流砂体已经成为我国陆相盆地勘探的重要目标。通过对鄂尔多斯盆地浅水坳陷型湖盆以及滦平盆地早白垩世断陷型湖盆内部的重力流沉积体的研究,取得了以下2点主要认识:①鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的重力流发育受到湖盆强烈坳陷作用以及湖平面下降2方面因素控制,重力流分布以大规模平铺-毯式为主,没有明显的沟道沉积,岩性偏细,流体性质以牵引流为主;②滦平盆地下白垩统西瓜组重力流发育受到控盆断层活动控制,碎屑物质迅速入湖,冲刷侵蚀作用明显,结构及成分成熟度低,流体性质主要为碎屑流。在2点认识基础之上总结了坳陷型湖盆以及断陷型湖盆两类盆地3类重力流沉积模式,丰富了陆相湖盆重力流理论体系。      

四川盆地上三叠统须家河组高分辨率层序地层研究

为了进一步认识四川盆地须家河组的层序格架和时空分布,基于高分辨率层序地层学及沉积学相关理论,通过露头剖面、钻井岩心的观察及测井、地震等资料的分析,开展了四川盆地须家河组层序地层研究,结果发现盆地内虽然具有构造复杂、物源多样、岩相不均、组名不统一的特点,但依然具有全盆地范围内可追溯的不整合面和湖泛面。通过层序界面追踪及沉积旋回分析,将四川盆地须家河组划分为3个超长期基准面旋回、6个长期基准面旋回及21个中期基准面旋回,并建立了盆地内各级旋回的对比关系。通过全盆地对比结果表明,须家河组在南北方向上各级旋回个数变化不大,沉积厚度相对稳定;东西方向上旋回变化复杂,西部缺失LSC6旋回和大部分LSC5旋回,东部则缺失大部分LSC1旋回,由于沉降与沉积中心位于龙门山前缘坳陷,盆地近西部沉积速率极高,整体的沉积体展布呈现西厚东薄的楔形体形态特征。在层序对比研究的基础上,尝试性地建立了年代地层格架,通过层序地层学与年代地层学、古生物地层学的综合对比,推测了各旋回的相对年龄值以及不整合面的沉积间断时间,为四川盆地须家河组下一步油气资源探勘开发提供了理论支持。     

硫酸亚铁改性红辉沸石的除铬效果研究

研究了硫酸亚铁改性红辉沸石去除水溶液中六价铬的影响因素。实验结果表明:改性剂用量和活化温度是改性红辉沸石的除铬效率的主要影响因素。     

锌行业重金属废渣固化/稳定化应用研究

试验采用不同的固化剂对锌冶炼产生的废渣进行固化/稳定化技术处理。结果表明:以加入石灰和水泥作为固化/稳定化剂的方案使用试剂最少,处理效果最好,经过固化/稳定化处理的废渣浸出液中的重金属浓度可得到有效控制。经处理后的废渣可进行安全填埋。     

华北克拉通西南缘高山河组凝灰岩锆石U- Pb年龄及其地质意义

华北克拉通西南缘高山河组是中元古代重要的地层单元之一,但其沉积时限和地层对比关系长期存在争论。本文对采自甘肃省华亭县马峡镇高山河组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得凝灰岩样品的高精度年龄为1759±17Ma。结合区域资料和前人研究成果,初步将该地区高山河组的形成年代限定在1770～1600Ma之间,并进一步限定高山河组下部熊耳群火山岩系的形成时代介于1800～1770Ma之间。此为首次在华北克拉通西南缘高山河组获得高精度年龄,不仅确定了高山河组沉积时代应为长城纪,也为整个华北克拉通西南缘中元古代地层划分对比和地质演化及其进一步进行微古生物研究等地质问题奠定了重要的年代学基础。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组高分辨率层序地层划分

本文基于高分辨率层序地层学及沉积学的相关理论,以汭水河剖面、42口井的岩心资料以及97口井的测井资料为依据,对鄂尔多斯盆地西南部延长组进行了层序地层划分。结果显示,研究区内的延长组可划分为4个长期旋回,11个中期旋回。四次长期旋回的最大湖泛面位置分别对应于长9、长7、长4+5及长1油层组。研究发现盆地西南部地区延长组主要的旋回结构样式包括A/S小于1时,以上升半旋回为主的非对称结构;A/S接近1时,上升和下降旋回均保存完整的对称型结构及A/S大于1时,以下降半旋回为主的非对称结构。从南北向和东西向层序地层年代格架剖面分析可以发现,研究区内延长组内部不存在大型的或者区域性的沉积间断和不整合面,研究区延长组上部由于后期的构造抬升作用而被剥蚀,与上覆侏罗系呈假整合接触。     

甘肃平凉上奥陶统牙形石和笔石生物地层

在经典的平凉官庄剖面附近的一个采石场内，出露一套新鲜的奥陶纪地层。为了确定其精确层位，在灰岩和页岩层段分别密集地采集了牙形石和笔石样品并获得丰富的化石标本。鉴定结果显示，牙形石动物群存在不同生物地理区化石属种混生的现象，其中北美中大陆型的以Belodina compressa(Branson et Mehl，1933)、Erismodus typus Branson et Mehl，1933和Plectodina aculeatus(Stauffer，1930)等属种为代表，北大西洋型的以Pygodus anserinus Lamont et Lindstrm，1957、Periodon aculeatus Hadding，1913和Protopanderodus varicostatus(Sweet et Bergstrom，1962)等属种为代表。Belodina compressa系北美中大陆生物地理区重要的且常见的带化石，在本次获得的所有牙形石属种中其指示的层位最高。据此，判定研究剖面的牙形石动物群属于Belodina compressa牙形石带。本次研究的笔石动物群以带化石Climacograptus bicornis(Hall，1847)的出现为主要特征，与之伴生的其它重要的属种包括Nemagraptus gracilis(Hall，1847)、Normalograptus brevis(Elles et Wood，1906)、Dicranograptus brevicaulis Elles et Wood，1904以及Archiclimacograptus meridionalis(Ruedemann，1947)等，共计14属20种。显然，该动物群对应Climacograptus bicornis笔石带。Belodina compressa牙形石带和Climacograptus bicornis笔石带同为晚奥陶世桑比期全球广布性的重要的化石带。这表明两类生物地层研究结果高度吻合、统一，研究剖面的地层时代为晚奥陶世桑比期晚期，对比官庄剖面(标准剖面)平凉组的顶段。不同生物地理区牙形石属种混生的现象，反映了研究区在这一地质历史时期发生过令水体加深、水温下降的古构造活动事件。