鄂尔多斯盆地纸坊组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义

沉积岩中的微量元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。鄂尔多斯盆地纸坊组是三叠系具有油气显示的新层系,其古气候及古水体环境对于恢复该时期盆地沉积格局、重建古地理及成藏研究具有重要意义。采用ICP-MS对鄂尔多斯盆地纸坊组剖面及岩芯21件泥岩及粉砂岩样品进行了微量元素测试,选择对沉积环境介质较为敏感的锶（Sr）、钡（Ba）、钍（Th）、铀（U）、钒（V）、镍（Ni）、钴（Co）等元素作为判别指标,并结合沉积学标志及孢粉分析,对鄂尔多斯盆地纸坊组沉积环境及古气候特征进行研究。结果表明:通过Li、Sr、Ni、Ga含量及Sr/Ba值判别研究区为淡水-微咸水沉积环境;U/Th值分布在0.09~0.38,δU值分布在0.43~1.07,V/（V+Ni）值分布在0.69~0.89,V/Cr值分布在0.87~5.57、Ni/Co值分布在1.21~2.93,指示水体分层不强的氧化-弱还原过渡环境;纸坊组水体深度平均深度小于30 m,大型"汇水"湖泊尚未形成;Sr/Cu比值在0.85~16.7之间,大部分小于10,仅个别值大于10,表明纸坊组古气候已由和尚沟组干热气候趋于温暖气候。     

抚顺盆地始新统计军屯组微量元素特征及油页岩的有利成矿条件

通过剖面上样品的无机地球化学元素分析,对始新统计军屯组微量元素特征进行了研究,并据此探讨了计军屯组油页岩的有利成矿条件。计军屯组贫矿段和富矿段Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为2.30、0.63、0.20、1.07和3.41、0.43、0.34、1.50,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了计军屯组形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境;西露天组Sr/Cu、Rb/Sr、Sr/Ba、B/Ga的平均值分别为24.63、0.14、1.25、3.90,结合元素Rb、Sr、Cu、Ba、Ga、B的质量分数,揭示了西露天组形成于干旱炎热气候和半咸水—咸水环境。古气候和古盐度的元素地球化学参数Sr/Cu、Rb/Sr和Sr/Ba的相关关系以及西露天组碳酸盐岩碳、氧同位素的相关关系,指示了研究区计军屯组富矿段和西露天组沉积时古气候是湖泊古盐度的主要控制因素,并且古湖泊较为封闭。研究区计军屯组高品质油页岩形成于温暖湿润气候和淡水沉积环境。温暖湿润气候和封闭型古湖泊可能是形成研究区高品位油页岩的有利条件。     

西藏改则上三叠统日干配错组碳酸盐岩地球化学特征及沉积环境意义

西藏改则上三叠统日干配错组发育了一套厚度较大的碳酸盐岩台地相沉积。利用研究区内39件碳酸盐岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及特征元素的比值特征,来探讨元素地球化学特征与沉积环境的关系。研究表明,1Mn/Sr值均小于1,平均值为0.28,表明碳酸盐岩基本没有受到成岩作用的影响;2Al2O3、K2O和Fe2O3呈正相关关系,它们与Ga O呈负相关关系,与Ni、V呈正相关关系;Fe2O3与Mn、Ba、Ni呈正相关关系;3Sr、V、Ba、Mn含量从浅水到深水环境总体呈增加趋势;4根据Sr、K、Na、Ca含量、Sr/Ba、V/(V+Ni)值特征分析了日干配错组沉积期的古气候和古环境。结果显示,日干配错组总体上为温暖潮湿气候下的陆表海还原沉积环境,显现出海侵的趋势。     

准南阜康地区中二叠统芦草沟组暗色泥岩地球化学特征及意义

准南阜康地区中二叠统芦草沟组暗色泥页岩厚度大、分布广,其沉积环境对评价页岩油气资源潜力具有重要意义。以芦草沟组暗色泥岩为研究对象,通过地球化学分析,选用对沉积环境指示较敏感的代表性元素,分析其含量特征及比值与沉积环境之间的对应关系,进而探讨芦草沟组沉积期湖盆的古盐度、古气候及氧化还原条件等沉积环境特征。通过Sr/Ba、B/Ga、B、Sr、Fe/Mn、Sr/Cu、U、Th/U和V/(V+Ni)等地化指标分析认为,阜康地区中二叠统芦草沟组暗色泥岩是高盐度、干热、缺氧环境下的产物。古盐度、古气候和氧化还原条件的变化趋势显示,准南阜康地区芦草沟组所代表的湖盆处于不断扩张的状态,具备良好的页岩油气资源潜力。     

四川盆地西缘地区中侏罗统沙溪庙组地球化学特征及其环境意义

沉积岩的微量元素及稀土元素蕴含了大量的地质信息,它对沉积环境的水文变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。选取四川盆地西缘地区中侏罗统上、下沙溪庙组的17件样品进行了详细的微量元素及稀土元素的测定,应用了能够敏感反应沉积环境的微量元素指标及特征微量元素、稀土元素比值,对四川盆地西缘地区中侏罗统上、下沙溪庙组沉积时期的古环境、古气候进行了研究。结果表明:研究区上、下沙溪庙组Sr/Ba比值均小于1,说明沙溪庙组沉积期湖水为淡水;V、U、Mo、V/Cr、Ni/Co、U/Th、（Cu+Mo）/Zn、V/（V+Ni）、δCe、δEu、∑REE、La/Yb微量元素及稀土元素特征值及比值,说明整个沙溪庙组沉积时期湖泊底层水体总体上为中等分层的含氧环境;根据Sr/Cu比值及前人研究成果认为下沙溪庙组沉积期整体表现为温暖干旱,局部时期转凉,此后上沙溪庙组沉积期又转变为类似于下沙溪庙沉积期的温暖干旱的气候环境,且干旱程度逐渐加强。     

四川广元-陕西镇巴地区上奥陶统五峰组地球化学特征及沉积环境意义

上奥陶统五峰组黑色页岩有机质含量高,生烃潜力巨大,为南方海相油气勘探的重点层位。对于上奥陶统五峰组的沉积环境,历来争议较大,主要为浅水成因论和深海成因论。本文从前人的研究成果出发,运用元素地球化学方法,对研究区五峰组的古氧相、古气候、古水深等沉积环境进行分析。分析结果显示,研究区V/(V+Ni)平均值为0.64;U/Th为1.87;V/Cr为2.98;Ni/Co为15.07,V/(V+Ni)、V/Cr、U/Th等值均指示研究区五峰组沉积环境为强还原环境。Mn O/Ti O2比值在0.02~1.89之间,其平均值为0.23,指示离陆地较近的边缘浅海环境;样品总体上表现为高Ba低Sr的趋势,Sr/Ba比值普遍较低,平均值为0.02,远远小于1,指示五峰组沉积环境应该为淡水沉积。稀土元素总体表现为轻稀土富集,δCe值位于0.77~1.57之间,平均值为1.11,为Ce正异常或不明显的Ce负异常,Ce/La平均值为2.22,δEu平均值为0.59,表明研究区五峰组形成于贫氧-厌氧的浅海沉积环境。     

柴西上干柴沟组中上段介壳微量元素古环境古气候意义

介壳微量元素具有重要的沉积古环境古气候意义,结合介壳微量元素含量变化特征和介壳化石组合生态环境特征可得到柴达木盆地西部上干柴沟组中上段更为详尽的古环境古气候演化特征。柴达木盆地西部上干柴沟组中上段介壳微量元素比值Sr/Ca、Ba/Ca、U/Ca及元素Sr、Ba、U在A阶段（28.35~26.42 Ma）值较低,B阶段（26.42~23.08 Ma）值整体较高,段末值有所下降,C阶段（23.08~22.33 Ma）值明显上升,Mn/Ca和Mn值变化大致相反。A阶段Sr/Ca和Sr均值（分别为0.002 278、37.76×10-9）较低,B阶段均值（分别为0.003 347、41.46×10-9）较高,C阶段二者均值（分别为0.003 346、56.06×10-9）也较高,Ba/Ca、U/Ca、B、U有着类似的平均值变化特征,Mn/Ca和Mn值有着相反的平均值变化特征。同时相应各阶段介壳化石组合有所不同。通过介壳微量元素变化及化石组合特征,结合同期深海氧同位素及前人研究成果表明,上干柴沟组中上段柴西古湖古环境古气候演化特征为: A阶段,盐度较低和还原性较强,水位较高,气候相对温暖润湿;B阶段,整体盐度较高和氧化性较强,水位较浅,气候整体炎热干旱,段末气候干旱程度降低;C阶段,盐度和氧化性增高,湖水变浅,气候向冷干演化,响应了早中新世中国西北内陆干旱化。该地区该时段古气候主要受全球气候演化和青藏高原隆升的影响,与副特提斯海西退也有一定关系。     

准噶尔盆地东南缘芦草沟组油页岩元素地球化学特征及沉积环境指示意义

本文通过XRF和ICP-MS测试方法对油页岩样品进行测试,根据常量元素和微量元素特征、组分含量及某些元素的比值,探讨了研究区油页岩样品的地球化学特征,进一步阐述了其沉积环境的指示意义.结果表明,P和B元素强烈富集,相当硼及古盐度值都表明属于半咸水沉积环境,B/Ga、Sr/Ba值也说明受到海水影响或间歇性受海水影响,沉积环境以半咸水湖泊为主;Fe2+/Fe3+、V/(V+Ni)、V/Ni、Cu/Zn、Ni/Co和U/Th值及Ni的含量说明沉积环境为咸化的弱还原—还原环境;Mn/Fe和Mn/Ti值也较小,反映近岸的沉积环境;Sr/Cu表明主力油页岩形成时期处于温湿—干热气候.总体上反映出,研究区油页岩的沉积介质环境的显著特征是半咸水状态的弱还原—还原环境.     

内蒙古东部索伦地区中二叠世哲斯组古环境与海平面相对升降的地球化学记录

根据研究区哲斯组的岩性特征、沉积构造特征,结合泥岩微量元素和饱和烃有机地球化学等地球化学参数,综合研究索伦地区哲斯组的沉积环境,进而解释海平面的相对升降,为研究区哲斯组油气地质条件评价提供依据。结果表明研究区哲斯组沉积环境的水体为半咸水,古盐度范围为18.55‰~28.72‰,古气候以温湿为主。B(硼元素)和微量元素比值Sr/Ba、B/Ga等可以反映的古盐度与古水深的变化,两者受海平面升降变化影响;利用定量计算的古盐度和反映古盐度的Sr/Ba值、B/Ga值和Rb/K值等编制了海平面相对变化曲线,显示研究区哲斯组剖面发生了2次海侵、海退沉积旋回,海侵发生在哲斯组底部和中部。据沉积相分析,结合地球化学指标V/(V+Ni)值、稀土元素Ce异常值饱和烃气相色谱,表明研究区哲斯组主要为缺氧、还原的浅海陆棚沉积环境,该环境有利于有机质保存和烃源岩发育。     

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组油页岩元素地球化学特征及沉积环境

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组发育多层油页岩。通过对油页岩样品元素地球化学分析测试,研究了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,分析了油页岩沉积环境。研究结果表明,常量元素以富Al₂O₃、Fe和CaO,贫SiO₂、MgO、Na₂O和K₂O为特征,微量元素总体上表现出不同程度的亏损特征,稀土元素总量平均为140.7×10^-6,表现出轻稀土元素轻度富集特征。稀土元素具有较为一致的变化趋势,表明油页岩沉积时物源和沉积环境较为稳定。Mn/Ti值表明油页岩组成物质的搬运距离随着时间变化经历了远→近→远的变化,反映水体深度经历了深→浅→深的变化。Sr/Cu值和Rb/Sr值表明油页岩沉积时为相对炎热干旱的环境。Sr/Ba值反映当时为炎热干旱气候条件下的过渡相咸水湖泊沉积环境。V/(V+Ni)值、δEu和有机碳含量表明油页岩沉积时处于缺氧的还原沉积环境中。总体上,柳树河盆地油页岩发育于炎热干旱气候、咸水、缺氧条件下的湖泊沉积环境中。     

陕南西乡寒武纪梅树村期微古生物群产出层位的地球化学特征及古环境和古气候条件研究

陕南西乡微体化石对于研究寒武纪大爆发具有非常重要的意义,前人研究大都局限于微体古生物的研究,而化石的成岩背景以及古环境研究尚属空白.因此本文通过测试主微量稀土元素及氧同位素来分析研究区的古沉积环境,在一定程度上填补了这一区域的空白.研究手段虽然在地化领域比较常见,但具有重要的参考价值.本文通过对富含小壳化石的"宽川铺段...     

长江口沉积物化学相态分析及主泓变迁的指示

元素地球化学是沉积物源判别和环境研究的重要手段,但河口海岸地区沉积动力环境复杂多变,人类活动影响强烈,全岩沉积地球化学的示踪研究存在局限性和多解性。选择长江下游干流悬浮物、东海陆架表层沉积物以及长江口具有一百多年沉积记录的ZK6孔,通过化学相态分析（1 N HCl处理）,探究酸溶态微量元素组成特征及其对河口环境变迁的指示。相较于钻孔全岩样品,酸溶态Sr/Ba比能更可靠地反映河口古盐度和海陆相沉积环境的变化。ZK6孔沉积物酸溶态稀土元素（REE）主要赋存于Mn氧化物中,Mn、ΣREE含量、Ce/Ce*以及Sr/Ba比在1899—2007年间呈三段式变化,主要反映长江河口流路分汊和主泓位置改变引起的河口沉积环境变化,进而影响河口环境中活跃元素和次生组分在沉积地层中的保存记录。该研究对今后深化认识复杂河口环境下微量元素地球化学行为以及微量元素示踪海洋环境变化具有借鉴意义。     

东濮凹陷北部古近系沙三段地球化学特征及地质意义

沉积岩的微量元素和稀土元素蕴含了大量的地质信息,对研究物源区性质与沉积环境的重塑具有重要的指导意义。本文研究了渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组沙三段泥岩和盐岩的微量元素及稀土元素的地球化学特征。结果表明:微量元素Sr、Ba丰度高,其他Rb、V、Ni、Mn、Fe、Cr、Br等元素含量较低,多数微量元素含量比同类岩石克拉克值偏高;∑REE为47.1×10-6～268.02×10-6,平均值为181.55×10-6,接近于后太古宙页岩(PAAS)的平均值,高于大陆上地壳(UCC)平均值。轻稀土与重稀土总量的比值为7.96～11.46,平均值为9.71,其分配模式表现为轻稀土富集,重稀土相对亏损,整体特征为"右倾斜型",但重稀土元素为较平坦。铕(Eu)具有明显的亏损(0.48～0.70),铈(Ce)轻微亏损(0.89～0.97)。而盐岩样品中所含微量元素和稀土元素含量普遍很少。通过对样品中Sr/Cu、V/(V﹢Ni)、(La/Yb)N、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,总结出沙三段属于陆相沉积,处于还原、厌氧、咸水沉积环境;根据La/Th-Hf和Co/Th-La/Sc源岩判别图解、Eu、δEu以及REE—La/Yb等组合特点,显示源岩主要为中酸性长英质岩石(花岗岩)和混合长英质岩/基性岩,古老沉积岩对其贡献不大,主要来自内黄隆起和鲁西隆起的碎屑物质。     

东营凹陷沙四段上部泥质烃源岩元素地球化学及其古盐度的空间差异性

东营凹陷第三系沙河街组四段上部为一套优质烃源岩系.通过分析烃源岩系典型元素和元素比值的变化特点,对沙四段上部沉积时期沉积水体的古盐度进行了研究.利用聚类分析方法,研究区分出3类具有不同元素地球化学特征的样品,结合Sr/Ba、Sr/Ca、Fe/Mn和Sr/Cu值对沙四段上部沉积时期的古盐度进行空间划分,结果表明沙四段上部沉积时期,研究区处于相对干旱的气候条件,但沉积水体的盐度存在空间差异性,从古湖盆的边缘到中心盐度呈升高趋势,湖盆北部盐度较低.这一认识将有助于分析该区有效烃源岩的分布和形成机制.     

东营凹陷古近系中深层湖盆演化中的无机元素响应

为查明无机元素分布与水深、盐度等沉积环境以及湖盆演化过程的关系,采用电感耦合等离子体发射光谱仪分析对东营凹陷郝科1科探井古近系深层微量元素含量进行了测试、分析,所涉及的研究层位是该凹陷的主要烃源岩层段（沙河街组三亚段、沙河街组四亚段、孔店组）,分析结果表明:在水体浅、蒸发作用强烈的孔店组—沙四下亚段强氧化性滨浅湖环境里,钙、锶含量和Ca/Mg、Sr/Ba、Sr/Ca参数值具低值响应,铁、铝、钡、钒含量和（Fe+Al）/(Ca+Mg)参数值具高值响应;在沙四中亚段膏岩、盐岩等普遍发育的盐湖环境中,钠、锶含量和Sr/Ba、Fe/Mn、Sr/Ca均出现高值响应,锰、钡、钒含量和V/Ni、(Fe+Al)/(Ca+Mg)出现低值响应;在还原性的沙四上亚段半咸化深湖环境中,钾、钠、铁含量和Fe/Mn值具低值响应,钙、锰含量具高值响应;在沙四中亚段膏盐与泥岩共生体系中元素分布离散性明显,呈现波动性特征;Sr/Ba、Sr/Ca在盐湖环境中出现显著的高值响应,被证实可以作为良好的水体盐度指标参数,Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)随水体加深逐渐增大,是良好的水体深浅指标参数。元素分布受沉积环境、岩性特征等多种地质因素的影响,在利用元素含量分布及特征元素比值来判断某单个地质因素的变化时,应该应用多种参数,进行综合判断。     

碳酸盐岩中锶元素地球化学特征及其指示意义——以北京下古生界碳酸盐岩为例

应用Sr指示古环境的方法很多,其中以Sr的含量和与Sr配对的相应的元素比值作为指示剂,具有典型代表性。本文以北京下古生界碳酸盐岩为研究对象,采用ICP-MS分析技术测试了49件样品中Sr、Ba、Cu的含量。以Sr的含量、Sr/Ba、Sr/Cu比值作为地化指标,深入探讨了Sr的地球化学特征。系统的分析了Sr含量,Sr/Ba、Sr/Cu比值对不同的沉积环境的地质响应。指出从浅海环境到深海环境Sr含量及其相应的元素比值增加趋势明显,对沉积环境具有重要的指示作用。并且,Sr的分布还受到不同沉积旋回的影响,研究沉积作用对Sr分布的影响时,应在同一沉积旋回中进行。此外还深入研究了不同岩性、不同沉积旋回中Sr的分布特征,探讨了影响Sr分布的不同因素。归纳了Sr对沉积环境的指示作用。就成岩作用对碳酸盐岩中Sr分布的影响,结合前人的工作,进行了探索性的分析。