贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩地球化学及构造背景分析

本文利用奥陶系米钵山组砂岩地球化学分析,结合区域地质研究,探讨贺兰山中、晚奥陶世的构造环境。贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩的地球化学研究表明,砂岩的siO2平均含量为81.3%;A120。/Si02值0.07~0.11,平均值为0.08;K20/Na20值变化较大,最大60.7,一般介于4.79~7.81;Fe2O3+MgO含量较低,介于2.1%~2.81%。砂岩微量元素Nb丰度及V/(V+Ni)与Ce/La、Sr/Ba值均较高,说明砂岩沉积于湿热、还原、低盐度环境,具有大陆型沉积特征。砂岩稀土元素富集,含量在116×10^-6~195×10^-6之间,平均值为158×10~;8Eu为0.52~0.58,具显著的负铕异常。这些数据指示了米钵山组具有重力流快速堆积的特征和大量陆源补给,浊流沉积作用是重力流携带陆源物质的主要途径。通过多种构造环境判别图解分析,显示物源区地质构造具有被动大陆边缘性质。     

贺兰山中南段米钵山组沉积特征及其物源分析

贺兰山中南段米钵山组地层岩性主要为钙质角砾岩、砾岩、互层状的砂岩或含砾砂岩以及页岩、含砾页岩、颗粒灰岩等,是一套区域浅变质、厚度巨大、具不同程度变形和深水陆源浊积岩组合的斜坡沉积,发育有复理石韵律层理及典型的浊积岩鲍马序列。研究表明中奥陶统米钵山组沉积期是贺兰“冷”裂谷活跃的时期,该时期的沉积特征对探讨贺兰山早古生代的构造格局及岩相古地理方面尤为重要。对米钵山组的地球化学分析结果表明,稀土元素La、Ce、∑REE、δEu等特征值与大陆岛孤和活动大陆边缘构造环境相似。综合该组沉积的矿物特征、构造环境及区域背景,其物源应来源于其南部的祁连造山带及邻区阿拉善地块,具有二元物源供给的近源沉积特征。     

贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩磁组构特征及古水流分析

文章研究了贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩的磁组构特征,首次运用砂岩磁组构判断米钵山组砂岩沉积期的古水流方向。采集12件具有代表性的古地磁定向标本进行原生剩磁处理,发现米钵山组砂岩磁化率强度中等,天然剩磁微弱;磁化率各向异性结果表明米钵山组砂岩沉积期的古水流方向为由NE向SW,认为砂岩沉积物可能来自贺兰山海槽NE侧的华北陆块西缘。     

贺兰山中段米钵山组沉积特征及其意义

贺兰山中段中、上奥陶统米钵山组,在整个区域地层中占有重要地位,它是贺兰山南北向构造形成的重要标志。其地层明显区别于相邻地台区的沉积,对探讨贺兰山早古生代的构造格局及岩相古地理尤为重要。但对米钵山组沉积环境多有争论,观点各不相同。本文对该区米钵山组沉积特征、沉积层序、沉积岩相和古地理环境进行了分析研究,并划分为碎屑流、浊流和正常深水沉积三种类型,推断贺兰山南北向构造在加里东中期开始形成,并延续到白垩纪的新认识。     

宁夏天景山奥陶系马家沟组、米钵山组常量、微量元素聚类分析成果解释

宁夏天景山—米钵山的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。两组地层中主要氧化物和微量元素、稀土元素具有明显的时空演变规律。聚类分析表明,两组地层地球化学特征既有独立性,又有相关性。各组内部纵向上地球化学演化既有阶段性,又有一定的旋回性,表现为大多数元素和参数的同步增加或减少。这种时空演变规律与地层宏观特征相一致,与沉积环境相关连。     

论魏坊地区奥陶系沉积特征及其源区构造背景

永安魏坊一带奥陶系砂、泥、硅质复理石建造为斜坡、陆隆、半深海盆地的浊流、等深流及半深海盆正常沉积物。陆屑浊积岩的宏观特征和旋回曲线表明其属于退缩形扇相相浊积岩，并揭示了从早奥陶世至晚奥陶世浊积扇至少经历了四期的从建设向庞大最终废弃的演化过程。陆屑浊积杂砂岩的岩石、地球化学特征表明母岩以沉积岩、沉积变质岩为主， 中酸性火成岩次之，物源处于构造上稳定的被动大陆边缘。文章最后总结了所研究的沉积物特征，建立了沉积模式，提出物源可能来自于东南方向的“华夏古陆”。     

宁夏天景山—米钵山奥陶纪地层地球化学特征

宁夏天景山—米钵山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。两组地层中主要氧化物和微量元素、稀土元素具有明显的时空演变规律。分析表明,两组地层地球化学特征既有独立性,又有相关性。各组内部纵向上地球化学演化既有阶段性,又有一定的旋回性,表现为大多数元素和参数的同步增加或减少。这种时空演变规律与地层宏观特征相一致,与沉积环境相关连。     

伊犁山间坳陷二叠系乌郎组熔积岩宿主地球化学特征及沉积环境意义

熔积岩研究在沉积恢复、岩浆判别、构造研究等多方面具重要意义。目前的研究集中于熔积岩寄主和区域构造判别等,对熔积岩宿主研究较少。本文对下二叠统乌郎组二段熔积岩宿主中沉积环境敏感的微量、稀土元素开展研究。结果表明：ω(B)为23.1×10^-6～35.7×10^-6,ω(Sr)为241×10^-6～344×10^-6,[m(Sr)/m(Ba)]为0.49～0.98,反映出熔积岩在半咸水环境下沉积;V/(V+Ni)值为0.58～0.69,Th/U值为1.34～1.78,&U值为1.25～1.38,V/Cr值为1.26～1.74,得出熔积岩沉积水体分层,底层贫氧-弱厌氧的还原条件;Sr/Cu值为1.91～3.99,可知熔积岩沉积时期处于温暖湿热环境;ω(B)为23.1×10^-6～35.7×10^-6,表明为陆相沉积。     

柴达木西部南翼山构造地表混积岩岩石学特征及沉积环境讨论

南翼山构造地表狮子沟组发育混积岩,作为一种特殊类型的沉积岩,其研究具有一定的实际意义和科学价值。本文在野外观察和镜下鉴定的基础上,对南翼山混积岩样品进行了X衍射、主微量元素及碳氧同位素测试,分析了混积岩的岩石学特征,考虑到其成分和成因的复杂性,通过数据分析排除了多种干扰因素,最后利用有效指标综合判断了其沉积环境。结果显示：南翼山构造地表混积岩中陆源碎屑平均含量为58.7%,碳酸盐矿物含量为31.0%,属于碳酸盐质陆源碎屑岩,主要为钙质泥岩,其中碎屑矿物以细粉砂级石英为主,碳酸盐矿物主要为泥晶方解石,黏土矿物组合为伊利石和有序伊蒙混层,且三者呈均匀混合的特征。数据分析表明Ca、Na、Mn、Sr、Ba等元素主要来源于自生矿物,稀土元素及碳氧同位素组成未受成岩作用影响,可以作为判断沉积时水体盐度和氧化还原条件的指标。根据Sr/Cu比值和K2 O/Al 2O3比值,结合黏土矿物组合及伊利石结晶度和化学指数,判断地表混积岩沉积时为寒冷干旱的气候条件;Sr/Ba比值和Z值表明古水体介质为咸水环境;U/Th比值、自生U含量和Ce轻微负异常等指标综合判定其形成于弱氧化环境。以上研究表明,南翼山构造地表混积岩主要为陆源碎屑和碳酸盐矿物均匀混合的钙质泥岩,形成于寒冷干旱气候条件下的弱氧化咸水湖泊环境中。     

滑塌堆积在逆冲构造中的作用——以宁夏牛首山中奥陶统米钵山组为例

宁夏中南部发育的中奥陶统米钵山组中普遍发育着滑塌堆积。综合米钵山组内滑塌堆积的沉积及后期的变形特征,我们认为滑塌堆积在逆冲变形中起着重要的作用,在逆冲构造中滑脱层的发育往往和岩性有关,滑塌堆积也是一种重要而潜在的滑脱层,不仅由于大尺度上其显著的横向不均匀性,中小尺度上其内部也表现出不均一性,因此它的存在使得应力得以在该层集中,变形因此也主要发生在该层中,从而产生滑脱层,而滑塌堆积的围岩变形则很微弱。结合宁夏中宁中南部地区强烈的逆冲推覆作用,我们认为中奥陶统中的滑塌堆积是该区逆冲推覆构造的重要滑脱层,这些滑脱层控制着该地区下古生界的变形。由于这种构造作用的叠加,先前的那些外来岩块逐渐“细粒化”,逆冲作用使得滑脱堆积中的砾石变形成为构造透镜体,这解决了该地区长期存在的有关这些砾石或透镜体是外来体还是本地的争论。我们的研究表明,在宁夏地区中奥陶统中大部分以外来体为主,但也有一定的本地岩层因构造作用成为透镜体,因此在不同地区应该仔细分析。由于牛首山地区逆冲构造比较发育,滑塌堆积转化成广义上的混杂堆积,而同样有滑塌堆积产出的贺兰山地区由于远离祁连山造山带,滑塌堆积得以保存,其中的砾石基本上没有变形。宁夏地区中奥陶统中的滑塌堆积从区域上为我们提供了一个区别滑塌堆积与混杂堆积的例子。     

贺兰山寒武纪早期苏峪口组水下冲积扇的发现及意义

寒武纪早期的苏峪口组是贺兰山地区地质历史重要转换时期的地质单位,长期被认为是近岸海滩沉积.通过3年来对苏峪口组的研究,新识别了苏峪口组沉积环境为一个水下冲积扇,在岩性、岩相、生物群等方面都有新的发现和新的认识.水下冲积扇以冲刷面为底,砾石成分比较复杂,具砾砂混杂、不等粒结构,内部发育递变层理,具重力流的沉积特征.全区辉绿岩脉锆石年龄集中在5.3～5.4 Ma,是开裂盆地早期出现的标志年龄,说明开裂盆地的出现是造成苏峪口组早中期水下冲积扇发育的主要原因.     

贺兰山—六盘山地区中侏罗统直罗组地球化学特征及其地质意义*

贺兰山—六盘山地区是研究华北板块西部大地构造背景的关键区域。在研究区内中侏罗统直罗组地层采集了20件样品,应用全岩分析和ICP-MS方法对采集的样品进行主、微量及稀土元素测试并对其地球化学特征做出分析。测试结果显示,样品中Al₂O₃/SiO₂值介于0.17~0.31之间,平均值为0.25;K₂O/Na₂O值介于0.77~73.77之间,平均值为9.78;Al₂O₃ /(Na₂O+CaO)值介于0.49~96.00之间,平均值为15.68。上述含量和比值与样品成分成熟度、元素迁移、热液流体影响和风化程度有关。部分元素之间存在良好的相关性,能够反映物源及环境的变化。稀土元素值总和(ΣREE)变化较大(132.16~394.47μg·g^-1),其球粒陨石标准化配分模式与大陆上地壳(UCC)极为相似,表现为轻稀土富集、重稀土平坦、Eu负异常,Ce异常不明显等特征。结合UCC标准化曲线、La/Yb值、Gd_N/Yb_N值、La/Th值和Hf含量,认为直罗组源岩主要为长英质岩石,混杂了少量古老沉积岩和基性岩或者特殊矿物,且后太古界地层提供主要物源。微量元素构造背景判别图揭示研究区中侏罗统直罗组地层的物源区具有大陆岛弧和活动大陆边缘的特征,物源可能来自于兴蒙造山带和祁连造山带。化学蚀变指数(CIA)值和A-CN-K图反映源岩经历了较强的风化作用,但不同区域之间的风化程度存在差异。     

滑塌堆积在逆冲构造中的作用——以宁夏牛首山中奥陶统米钵山组为例

宁夏中南部发育的中奥陶统米钵山组中普遍发育着滑塌堆积。综合米钵山组内滑塌堆积的沉积及后期的变形特征,我们认为滑塌堆积在逆冲变形中起着重要的作用,在逆冲构造中滑脱层的发育往往和岩性有关,滑塌堆积也是一种重要而潜在的滑脱层,不仅由于大尺度上其显著的横向不均匀性,中小尺度上其内部也表现出不均一性,因此它的存在使得应力得以在该层集中,变形因此也主要发生在该层中,从而产生滑脱层,而滑塌堆积的围岩变形则很微弱。结合宁夏中宁中南部地区强烈的逆冲推覆作用,我们认为中奥陶统中的滑塌堆积是该区逆冲推覆构造的重要滑脱层,这些滑脱层控制着该地区下古生界的变形。由于这种构造作用的叠加,先前的那些外来岩块逐渐“细粒化”,逆冲作用使得滑脱堆积中的砾石变形成为构造透镜体,这解决了该地区长期存在的有关这些砾石或透镜体是外来体还是本地的争论。我们的研究表明,在宁夏地区中奥陶统中大部分以外来体为主,但也有一定的本地岩层因构造作用成为透镜体,因此在不同地区应该仔细分析。由于牛首山地区逆冲构造比较发育,滑塌堆积转化成广义上的混杂堆积,而同样有滑塌堆积产出的贺兰山地区由于远离祁连山造山带,滑塌堆积得以保存,其中的砾石基本上没有变形。宁夏地区中奥陶统中的...     

贺兰山地区晚三叠世延长组地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量和稀土元素对沉积环境变化有着较高的灵敏度,是研究古沉积环境以及沉积物源区构造背景的一种有效手段。本文主要利用地球化学方法对贺兰山晚三叠世延长组不同地区、不同层段的25件泥岩、粉砂岩以及细砂岩样品进行了主量、微量以及稀土元素测试分析,探讨了延长期沉积环境和物源区构造背景。结果显示：延长期整体处于氧化—还原过渡的淡水环境,古气候温暖潮湿;稀土元素球粒陨石标准化配分表现为轻重稀土分异明显,且轻稀土富集、重稀土相对亏损,Eu负异常,Ce异常不明显等特征;La/Yb-REE和La/Th-Hf源岩判别图及Gd/Yb的比值关系图显示延长组源岩主要为长英质岩石,部分为基性岩和沉积岩,且以后太古界为主要物源;La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10判别图解均显示研究区延长组物源区构造背景主要为大陆岛弧,晚期有活动陆缘构造背景的物源加入。     

贺兰山上三叠统上田组植物化石研究

对贺兰山地区上田组的植物化石开展研究,此次鉴定出12属14种,结合前人资料,上田组植物化石共计20属35种。其中,真蕨纲和种子蕨纲9属19种,占54%;苏铁纲4属6种,占17%;楔叶纲1属4种,占11%;松柏纲3属3种,占9%;银杏纲2属2种,占6%;分类位置不明的种子1属1种,占3%。该地区植物化石组合以中国北方型Danaeopsis-Bernoullia植物群的属种占主导地位,同时混生了中国南方型Dictyophyllum-Clathropteris植物群的分子Dictyophyllum,且苏铁类占一定的比例,反映了晚三叠世末期贺兰山为半干旱的亚热带大陆型气候,且正在向湿热发展。     

地球化学在物源及沉积背景分析中的应用

物源分析是盆地分析和古地理分析不可或缺的内容和方法,地球化学在物源及沉积背景分析中起着非常重要的作用。运用文献研究法对“地球化学在物源及沉积背景分析中的应用”有关文献进行了研究,分析阐述了常量元素分析、稀土一微量元素分析以及裂变径迹、K—Ar、Ar-Ar、Rb—Sr、Sm—Nd、UPb、Re-Os、S、0、Si同位素分析等方法及其优势与不足。结果表明：常量元素、稀土一微量元素分析在源区物质组成、构造背景、源区风化强度、成分成熟度及氧化一还原条件判别方面有很好的应用效果;各种同位素分析体系在不同目的的研究中具有自身优势,均得到了很好的应用。但影响岩石化学成分的因素较多,特别是对于沉积岩,很容易受外生营力的影响;物源及沉积背景分析中的地球化学方法运用单一;对研究区区域地质情况的研究不足。为此,建议在利用地球化学方法进行物源及沉积背景分析时,需要充分认识影响碎屑沉积物化学组成的因素,综合运用多种方法进行物源区分析,扬长补短,同时要特别注意对区域地质情况的研究。     

贺兰山中段寒武系阿不切亥组风暴岩的发现与地质意义

首次报道了宁夏贺兰山地区上寒武统阿不切亥组发育的一套典型灰质风暴岩。在该风暴沉积中发现底面侵蚀构造、砾屑叠瓦状构造、放射状组构、生物扰动构造等,为典型的浅水风暴岩。该组下段发育鲕粒灰岩、砾屑灰岩以及泥质条带灰岩等;中段鲕粒明显减少,变为含砾屑、藻屑灰岩,泥质条带灰岩;上段出现白云质灰岩,表明为潮下浅滩沉积环境。该风暴岩的发现对重建宁夏贺兰山地区中晚寒武世岩相古地理及等时区域地层对比具有重要意义。     

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。MnO/TiO₂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。     

广西来宾栖霞组缺氧沉积环境的地球化学特征

地层的岩石地球化学特征是判断其形成环境氧化还原条件的重要手段之一，笔者对广西来宾铁桥剖面栖霞组中层纹状灰岩和含泥质灰岩进行岩石地球化学分析，结合栖霞组积学和古生态学特征，对栖霞组沉积环境进行了探讨，岩石微量元素含量、黄铁矿矿化程的DOP值、痕量元素V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/（V Ni)等比值的研究结果显示，研究区具有缺氧沉积成因地球化学特征，是由温度引起的季节性盆氧。