鄂尔多斯盆地北缘侏罗纪延安组、直罗组泥岩微量、稀土元素地球化学特征及其古沉积环境意义

沉积岩的微量元素及稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究古沉积环境及沉积物源构造背景的有效手段。本文采用ICP-MS和扫描电镜(SEM)对鄂尔多斯北缘早-中侏罗世延安组、直罗组不同层位的28件泥岩、粉砂质泥岩样品进行了微量、稀土元素测试和粘土矿物分析,结合古生物化石组合及宏观沉积特征,旨在探讨延安组、直罗组氧化-还原条件、源区构造背景及古气候演变对铀成矿的影响。研究表明:1元素B、Sr/Ba、B/Ga组合及U/Th、V/V+Ni、V/Cr、Ni/Co组合指示延安组、直罗组沉积时的古水体介质均为富氧的淡水环境,直罗组古水体盐度相对偏高;Fe~(2+)/Fe~(3+)指示延安组成煤、成岩阶段形成了区域性的原生还原层,而直罗组上段红层为强氧化背景。2沉积学研究表明延安期至直罗期,鄂尔多斯盆地北缘岩相古地理演化经历了河流-冲积扇、湖泊三角洲-沼泽、辫状河-曲流河,Sr、Cu、Sr/Cu、FeO/MnO、Al_2O_3/MgO等比值和粘土矿物组合垂向变化总体上反映古气候经历了温暖潮湿—干湿交替—干旱-半干旱的转变过程,直罗组底部不整合及上段红层广泛发育期为转换的关键时期;3CIA、ICV指数反映延安组物源区构造环境相对稳定,中侏罗世直罗期,鄂尔多斯盆地周缘构造活动性迅速增强;4沉积岩La-Th-Sc、La/Yb-ΣREE及F1-F2判别图解显示本研究区延安组、直罗组沉积物源主要来自上地壳长英质源区,同时具有一定量的碱性玄武岩的混合,其构造背景以大陆边缘型为主,部分物源显示来自大陆岛弧构造背景。以上综合研究表明:延安期-直罗期古气候的转变和富氧古水体条件对本区煤、砂岩型铀大规模成矿作用有着重要的地质意义。     

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。     

鄂尔多斯盆地西缘宁东地区侏罗系含铀地层元素地球化学特征

沉积岩的地球化学特征记录了岩石沉积时的重要地质信息,是研究沉积古环境、源区构造背景及源岩属性的有效手段。采用X衍射荧光光谱（XRF）和等离子体质谱仪（ICP-MS）对鄂尔多斯盆地西缘宁东地区中侏罗统直罗组下段地层砂岩和泥岩样品的主、微量元素及稀土元素含量进行测试分析,旨在对其沉积古环境进行恢复,并对其源区构造背景、源岩属性等特征进行综合研究。研究表明:Sr含量、Sr/Cu值、V/（V+Ni）值、U/Th值、化学蚀变指数（CIA）等地球化学指标综合指示出研究区直罗组下段地层沉积古气候为半干旱-半湿润气候,古水体环境为富氧的淡水环境。根据稀土元素（REE）特征分析,推测研究区直罗组下段地层物源主要来自盆地西北部的阿拉善古陆,源岩岩性主要为片麻岩、石榴石浅粒岩、变不等粒石英砂岩和变中细粒石英砂岩。源区构造背景主要为大陆岛弧,与大洋岛弧也有一定关联。      

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m（Cu）/m（Zn）、m（Sr）/m（Cu）和m（Sr）/m（Ba）比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明:石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征；石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境；砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境；灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式，并将其划分为2个阶段，第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积，沉积出石膏、灰岩和膏泥；第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境，沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关，同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。      

鄂尔多斯盆地东南部本溪组—下石盒子组泥岩元素地球化学特征

以鄂尔多斯东南部取心资料为基础,对不同层位泥岩的微量元素及稀土元素等测试结果进行分析,研究了本溪组至下石盒子组的沉积环境演化规律及物源特征。岩性资料分析结果表明,本溪组至下石盒子组,泥岩颜色由深及浅,表明沉积环境的还原性由强至弱;对环境敏感的微量元素(V、Ni、Sr和Cu等)及Ceanom值分析结果表明,本溪组至下石盒子组沉积环境总体属于弱还原-还原环境且还原性有逐渐减弱的趋势;气候总体为温暖湿润环境,自下而上,气候的温湿性变弱;本溪组为海相咸水沉积,山西组及下石盒子组以陆相淡水沉积为主;本溪组水体较浅,山西组水体较深,下石盒子组水体较山西组浅。δEu、(La/Yb)N及Gd/Yb等稀土元素指标分析表明,研究区沉积母岩以上地壳岩石为主,存在南北两个物源,北部物源为盆地北部阿拉善—阴山古陆造山带,南部物源为北秦岭造山带;受南北物源控制,研究区南部近源沉积的Al2O3/CaO值普遍高于北部的远源搬运沉积。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明：①Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、Lan/Ybn比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。②Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。③La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明:(1)Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、La_n/Yb_n比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。(2)Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。(3)La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

沁水盆地东部Y井煤系页岩元素地球化学及其沉积-构造环境

为探讨沁水盆地东部Y井煤系页岩的元素地球化学特征,对下二叠统山西组、太原组的煤系页岩进行了系统采样,并应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对18个煤系页岩样品的微量及稀土元素进行了分析测试。结果表明,煤系页岩的Sr、Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ce_anom等地球化学指标的垂向变化,反映了从太原组到山西组沉积时期,水体古盐度整体逐渐降低的还原环境;物源主要来自盆地北邻阴山古陆前寒武纪花岗岩、麻粒岩及各时代侵入岩,源区构造背景主要为与大陆岛弧相关的活动大陆边缘。     

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。     

贵州岑巩区块下寒武统变马冲组黑色页岩沉积地球化学特征及其沉积环境意义

基于钻井岩心资料,对贵州岑巩区块下寒武统变马冲组黑色页岩取心段进行系统采样、主微量元素测试及沉积地球化学分析。研究结果表明:1)古盐度判别指标Sr/Ba及Rb/K分布显示,下寒武统变马冲组黑色页岩沉积时期属局限海背景下的半(微)咸水—淡水相沉积,变马冲组一段—三段古盐度垂向变化不大;Sr丰度与碳酸盐矿物含量之间具明显的响应关系;2)古氧相指标V/Cr、Ni/Co、U/Th比值及δU值分布表明变马冲组黑色页岩沉积为氧化为主、间或贫氧的环境,V/(V+Ni)比值判别偏于还原环境;3)古气候判别参数"C"、Sr/Cu及SiO₂/Al₂O₃比值表明该套页岩沉积期主体属温湿气候,利于有机质形成;4)古水深及离岸远近判别参数Rb/Zr、Sr/Ba比值分布显示水体较浅、离岸较近的沉积特征,结合物源及沉积构造背景指征参数分析,变马冲组黑色页岩属大陆边缘离岸较近、水体较浅的陆源碎屑沉积。此研究认识揭示了岑巩区块下寒武统沉积环境的演化,进而为该套黑色页岩的有机质富集机理及页岩气选区评价提供一定的地质依据。     

Zircon U-Pb ages and provenance characteristics of the Zhiluo Formation sandstones and the formation background of the uranium deposit in Huangling area,Ordos Basin,China

The newly discovered medium-scale Huangling uranium deposit is located in the Shuanlong area of the southeast Ordos Basin. This paper presents the systematic geochemical and zircon U-Pb studies on the Zhiluo Formation sandstones in the Huanling area. The data obtained play an important role in deducing the provenance and tectonic setting of the source rocks. The results show that the lower part of the Zhiluo Formation is mainly composed of felsic sedimentary rocks. The source rocks originated from a continental island arc environment in terms of tectonic setting. U-Pb ages of detrital zircons obtained can be roughly divided into three groups: 170–500 Ma, 1600–2050 Ma, and 2100–2650 Ma. Based on the characteristics of trace elements and rare earth elements (REE) and the zircon U-Pb dating results, it is considered that the Cryptozoic Edo provenance of the Zhiluo Formation mainly includes magmatic rocks (such as granodioritic intrusions) and metamorphic rocks (such as gneiss and granulite) in the orogenic belts on the northern margin of the North China Plate and in the Alxa Block. Based on sedimentological and petrological results, it can be concluded that the provenance of clastic sediments in the Zhiluo Formation was in north-south direction. The preconcentration of uranium is relatively low in the Lower Zhiluo Formation in the Huangling area. Meanwhile, the paleocurrent system in the sedimentary period is inconsistent with the ore-bearing flow field in the mineralization period, which restricts the formation of large-scale and super-large-scale uranium deposits and ore zones in the southeast Ordos Basin. The understanding of provenance directions will provide crucial references for the Jurassic prototype recovery and paleo-geomorphology of the Ordos Basin and the prediction of potential uranium reservoirs of the basin.©2021 China Geology Editorial Office.     

鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组砂岩源区构造背景与物源分析

目前关于鄂尔多斯盆地塔然高勒地区直罗组沉积期物源和区域沉积-构造背景等问题尚缺研究,在一定程度上制约了直罗组物源变化的整体评价.对塔然高勒地区含铀层位直罗组下段砂岩进行了岩石地球化学、碎屑锆石U-Pb测年研究.结果显示,研究区直罗组下段源区岩石类型主要为长英质沉积岩和少量中性岩浆岩;源岩构造背景为活动大陆边缘-大陆边缘弧环境.综合微量、稀土元素特征和获得的锆石U-Pb定年数据,认为塔然高勒地区直罗组的物源主要来自大青山-乌拉山等地区的孔兹岩、TTG片麻岩、麻粒岩和镁铁质-超镁铁质层状侵入岩以及阴山地区形成于华力西期-印支期-燕山期的岩浆岩,直罗组下段砂体展布特征清楚地反映了研究区及相邻铀矿床由北向南的物源供给方向;研究区直罗组下段发现的三叠纪碎屑锆石表明三叠纪时期直罗组下段沉积时印支期侵入岩已被抬升至地表提供了物源,直罗组下段上亚段的年轻物源组分比例比下亚段的大.      

大兴安岭中段索伦地区中侏罗统万宝组沉积环境及地球化学特征

为了深入研究大兴安岭地区中生代断陷盆地构造背景,利用野外地质调查、岩石地球化学等方法,系统研究了索伦地区中侏罗统万宝组的沉积环境及地球化学性质. 结果表明万宝组为一套分布于山间断陷盆地的陆相沉积碎屑岩建造,为辫状河三角洲相沉积环境. 地球化学特征显示索伦地区万宝组富集大离子亲石元素（如Th、U、LREE）和Zr、Hf元素,亏损高场强元素（如Nb、Ta、P、Ti）和Ba、Sr元素,稀土元素配分曲线具有轻稀土富集的右倾特征. 万宝组沉积物源主要来自中酸性岩浆岩源区,具有大陆岛弧构造背景特征,可能与蒙古－鄂霍茨克洋的南向俯冲弧后伸展作用有关.     

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组砂岩的地球化学特征与物源分析

沉积岩物源分析对揭示盆地砂体展布、物质组成、储集层性质及砂岩型铀矿床铀源等科学问题具有重要的意义。对取自鄂尔多斯盆地东北部8个钻井中的中侏罗统直罗组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,试图鉴别岩石的源区和形成的构造环境。研究表明,砂岩以中粗粒杂砂岩为主,其w(SiO₂)值及w(Al₂O₃)/w(SiO₂)值中等到较高,w(K₂O)值相对较高,Fe₂O₃、MgO、TiO₂含量较低,暗示碎屑物质的富长英质、贫镁铁质特征。Nb、Ta、Ti、P等不活动元素的强烈亏损和K、Rb、Sr、Ba等LILE的富集,共同指示源区具有明显的俯冲带的特征;而w(TFe₂O₃+MgO)-w(TiO₂)、w(TFe₂O₃+MgO)-w(Al₂O₃)/w(SiO₂)、w(Th)-w(Sc)-w(Zr)/10、w(Th)-w(Co)-w(Zr)/10等判别特征则表明砂岩源区岩石可能形成于大陆弧-活动大陆边缘环境。而且,在球粒陨石标准化分配模式中,LREE强烈富集,HREE无明显分异、有着较平坦的曲线,Eu无异常或表现为弱的正、负异常;在PAAS标准化曲线中,轻重稀土均无明显分异,仅Eu表现为明显正异常。本区直罗组砂岩与华北北缘显生宙闪长岩-花岗闪长岩有着很强的亲缘性。     

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。     

鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩地球化学与物源区特征:以靖边县龙洲乡露头为例

通过镜下观察,岩石常量元素、稀土微量元素含量测定等手段对鄂尔多斯盆地白垩系洛河组风成砂岩进行实验分析,研究其地球化学和物源区特征。确定洛河组风成砂岩地球化学岩石类型为长石砂岩和亚长石砂岩,沉积物的成熟度较高;物源区为被动大陆边缘构造背景占主导地位的再旋回造山带,并含有大陆岛弧的特性;沉积物母岩为变质岩、沉积岩,并含少量的酸性、中基性岩浆岩;物源区气候寒冷干旱,为氧化环境,化学风化程度低。     

兰坪中新生代盆地沉积岩源区构造背景和物源属性研究--砂岩地球化学证据

沉积盆地中砂岩的地球化学成分主要受物源区控制。因此，通过分析砂岩的化学成分可以揭示盆地沉积岩的源区构造背景和物源属性。对兰坪盆地中新生界砂岩的常量成分、稀土和微量元素进行的分析，揭示盆地沉积岩的源区构造背景属被动大陆边缘和大陆岛弧，结合岩相古地理资料认为在中生代以前，盆地东侧可能主要处于被动大陆边缘环境。而西侧则可能以大陆岛弧环境为主，这与区域地质资料相吻合。沉积物源岩的原始物质应来自上地壳，以长英质岩石为主，并有少量安山质岩石和古老沉积物的混入，故兰坪中新生代盆地属典型的大陆型盆地。从而为正确认识古特提斯洋的演化和盆山转换过程提供了强有力的地球化学证据。