重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义.用于古环境分析的10件栖霞组样品SiO₂、MgO含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10-6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18O_PDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象.栖霞组碳酸盐岩CaO含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al₂O₃、TiO₂含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境.古气候指标MgO/CaO比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(MgO/Al₂O₃)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积.古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境.垂向上,陆源元素∑(Al₂O₃+TiO₂)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深.     

西沙石岛西科1井生物礁碳酸盐岩地球化学特征

对西科1井生物礁碳酸盐岩样品进行了地球化学(常量组分、微量及稀土元素含量等)分析, 旨在探讨生物礁的形成演化以及所记录的环境变化信息.结果表明: 西科1井岩心在井深36 m附近存在地球化学参数的显著变化, 暗示该深度是一处重要的地层界面或环境突变界面.岩心中的常量组分可以分为3类组合: 以CaO为主, 辅以K₂O的原生碳酸岩组分, 该组分对应的主要造岩矿物是方解石, 代表了未经白云岩化的生物礁原生碳酸盐沉积; 以MgO为主, 辅以Na₂O和P₂O₅, 代表了白云岩化作用中的富集组分, 反映了相对封闭的泻湖环境; 以SiO₂为主, 加以Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃和MnO, 代表造礁生物对这些组分的富集作用, 但不能排除火山组分少量混入的可能性.相对于全球第四纪碳酸盐岩、上陆壳及页岩的平均值, 岩心碳酸盐岩中大部分微量元素和稀土元素含量都较低.岩心中氧化还原敏感性微量元素(RSE)含量较低, 指示岛礁发育过程中大部分时期处于氧化环境条件下, 而RSE含量在岩心中的大幅波动体现出氧化/还原环境的交替变化.微量元素含量、ΣREE、ΣLREE、ΣHREE、LREE/HREE、δCe、δEu等地球化学指标在岩心中的分布与岩心样品的矿物组成无明显的相关性, 说明成岩作用和白云岩化作用并没有造成微量和稀土元素含量及特征指标的明显变化.      

湖北省巴东栖霞组织沉成岩作用地球化学特征研究

在详细的沉积作用,成岩作研究基础,利用多元统计分析方法重点对湖北省巴东水布垭剖面栖霞组碳酸盐岩地化学特征刊物了分析。研究表明,该组碳盐岩中ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ、Ｂａ和Ｍｎ的含量主要与沉积环境或原岩岩性关。     

滇东北镇雄西部栖霞—茅口组碳酸盐岩地球化学特征及环境意义

镇雄县安家坝一带中二叠统栖霞组-茅口组地层出露较好,沉积连续。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品42个,根据其显微特征、元素相关性、元素组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明(1)样品中CaO与SiO_2、MgO呈现出比较明显的负相关关系,且后两者在岩石中的含量很低,说明样品在沉积和成岩过程中受陆源物质影响或改造的程度较小。(2)通过对元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、MgO/CaO和V/V+Ni等,对不同沉积阶段进行了古水深和古氧相等方面的研究,数据表明茅口组沉积环境相比栖霞组具有较明显的差异。     

蒙古—鄂霍次克洋早侏罗世构造演化：来自大兴安岭北段新立屯地区花岗岩的证据

大兴安岭地区显生宙花岗岩极其发育,本文选择大兴安岭北段新立屯地区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb同位素年代学和地球化学研究,对比了大兴安岭北段晚中生代花岗岩的地球化学特征,旨在查明其成岩时代和岩石成因,并探讨其构造意义。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年结果显示,中细粒二长花岗岩和中细粒花岗闪长岩的成岩年龄分别为(187.2±2.3) Ma和(192.4±1.6) Ma,成岩时代为早侏罗世。岩石地球化学结果显示,新立屯地区早侏罗世花岗岩具有富硅、高碱、富钾、贫镁、低磷、低钛和较低的^TFeO/MgO比值等特征,富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti元素,负铕异常不明显,P₂O₅和Al₂O₃含量随SiO₂的增加而降低,显示出中等分异I型花岗岩的特征。岩石学及地球化学特征表明,其岩浆来源于壳幔混合源区。结合区域构造演化及构造判别,认为研究区早侏罗花岗岩形成于同碰撞火山弧花岗岩构造背景,与蒙古—鄂霍...     

川西南天全地区中二叠统碳酸盐岩地球化学特征及其古环境意义

通过分析川西南天全地区李子坪剖面中二叠统碳酸盐岩地球化学特征,探讨其古环境意义,为川西南地区中二叠世古环境研究提供信息。研究区样品的Σ（CaO+MgO+LOI）平均含量高达96.04%;TiO₂平均含量0.018%,Al₂O₃平均含量0.46%,陆源元素含量很低;轻稀土较重稀土富集,δCe与δEu呈离散特征,Σ（Al₂O₃+TiO₂）与ΣREE有一定的相关性;反映研究区沉积环境较为稳定,受到少量陆源碎屑的影响。MgO/CaO平均值0.023,平均古水温21.32℃,反映研究区整体为温暖潮湿气候;古盐度参数Z值均大于120,M值均大于10,反映研究区为海相沉积环境;古水深指标δ¹³C_VPDB,1 000×（Sr/Ca）指示栖霞期水体有两次升降,茅口期有三次升降,栖霞晚期—茅口早期水体最深,整体环境较为震荡;结合U/Th, V/Cr,δCe, AU指标以及野外露头观察,判断栖霞期为贫氧—氧化沉积环境,茅口期为氧化—贫...     

典型韵律互层式灰岩与泥灰岩的地球化学特征对比

通过对德国南部地区上侏罗统麻姆组典型韵律互层式灰岩与泥灰岩进行逐层采样,并进行不溶残余物分析和地球化学测定对比,发现两者所含非碳酸盐物质没有区别。SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O和TiO₂等来源于陆源碎屑物,在灰岩与泥灰岩中的比例完全相同,其含量的不同完全由碳酸盐物质的稀释所引起。元素Sr、Zn、Mn和Mg归为成岩作用控制元素,最先存在形式与碳酸盐有关,但成岩阶段变化极大,Mg的含量主要受白云岩化作用程度控制。另一组元素如S、Ba、Rb和P等介于以上两组元素之间,表现为部分受陆源碎屑物含量控制,部分受成岩作用影响。研究表明,灰岩与泥灰岩韵律互层形成的原因主要是由于碳酸盐物质的沉积速率变化所致,成岩阶段的压溶作用加大了两者的差异,但这种差异只表现在于碳酸盐物质与酸不溶残余物的比例上,而地球化学组成没有本质区别。     

焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩地球化学特征及古环境意义

泥质岩的地球化学特征蕴含了大量地质信息,在物源和沉积环境分析中的应用十分广泛。利用X射线荧光光谱仪和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）对华北板块南缘焦作煤田石炭-二叠纪泥质岩样品进行常量元素、微量元素（包括稀土元素）进行分析,并据此讨论泥质岩的物源性质、物源区岩石风化作用强度及当时古环境特征。研究区泥质岩的高Al₂O₃/TiO₂值及低Cr/Zr和K₂O/Al₂O₃值特征,以及泥质岩Zr-TiO₂和Th/Co-La/Sc源岩判别图、Ni-Cr图和（Gd/Yb）_N-Eu/Eu*图等的判别分析结果,都揭示了研究区泥质岩物源主要为后太古宙长英质岩石;Al₂O₃-CaO*+Na₂O-K₂O（A-CN-K）图和较高的黏土矿物成分反映了泥质岩源区受到钾交代作用的影响,致使CIA（化学蚀变指数）值被低估;高CIW（化学风化指数）值和Al₂O₃-CaO*-Na₂O（A-C-N）判别图分析结果表明泥质岩物源区母岩在石炭-二叠纪经历了强烈的风化作用;Sr/Ba和B/Ga比值变化指示本溪组沉积时期到太原组沉积早期为海相为主的沉积环境,太原组沉积中期到山西组沉积早期为海陆过渡相为主的沉积环境,山西组沉积中期到上石盒子组沉积时期为陆相沉积环境。     

新疆西准噶尔早石炭世沉积地层的物源及构造环境

沉积物的地球化学和碎屑锆石特征在沉积岩物源分析及构造背景的研究中具有较为重要的作用.对克拉玛依后山地区早石炭世包古图组和太勒古拉组碎屑岩样品(共42个)进行了岩石学和地球化学研究,结果显示,这套碎屑岩的主量元素SiO₂含量为54.64%~73.14%,Al₂O₃含量相对较高(11.89%~19.36%),(TFe₂O₃+MgO)含量比较高(3.97%~9.99%),反映岩石化学成熟度偏低.岩石稀土元素含量变化较大,在83×10-6~252×10-6之间变化,无Ce异常,Eu呈微弱负异常,具有低的∑REE等特征,与大洋岛弧型砂岩相似.采自这2个组的碎屑锆石U-Pb定年结果表明,包古图组有340 Ma和440 Ma两个主峰值,主要来源于石炭纪、志留纪的源岩;太勒古拉组碎屑锆石主峰值为325 Ma,其年龄与地层年龄很接近,推测其主要来源于同沉积石炭纪岩石.根据主、微量及稀土元素等多个构造环境判别图解的综合分析,结果表明早石炭世包古图组和太勒古拉组沉积物的物源特征及沉积构造背景较为相似,主要为大洋岛弧-大陆岛弧环境下的中酸性火山岩,夹有少量基性火山岩.      

甘肃省龙首山芨岭铀矿床蚀变和地球化学分带性特征:以钻孔ZKJ29-3为例

芨岭铀矿床是解析龙首山成矿带铀成矿作用的关键所在.通过地质编录、镜下观察、电子探针和地球化学特征研究,综合矿床与周边铀矿点的蚀变和地球化学特征,将热液作用分为成矿前、成矿早期、主成矿、后成矿和成矿后等5个阶段.自矿体中心向外（A→F）的6个蚀变带中Na₂O、U含量递减,SiO₂和Rb含量呈宽缓的"U"型,FeO和MgO在A和E带中形成双峰,而P₂O₅和HREE则在A和D带含量较高,TiO₂、Fe₂O₃、CaO、MnO、CO₂、Zr、V、Cs、REE等组分主要富集于B、C和D带.成矿流体是起源于岩浆演化晚期的再平衡岩浆水,富含Na+、U6+、CO₃2-.逆向沸腾是主要的成矿机制,pH和Eh的变化进一步促进了沥青铀矿的沉淀.以蚀变组合分带与铀矿化关系为指导,有望在龙首山成矿带中段落实一个大型铀矿基地.      

Geochemistry of Sedimentation and Diagenesis in Qixia Formation (Early Permian) of Badong,Hubei Province, China: Implications for T-R Cycle Interpretation

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｄｉａｇｅｎｅｓｉｓａｒｅｔｗｏｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｓｃｏｎ－ｔｒｉｂｕｔｉｎｇｔｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｃａｒｂｏｎ－ａｔｅｓ．Ｐｒｏ...     

辽河盆地西部凹陷粘土矿物的成岩作用研究

对辽河盆地西部凹陷兴隆台、马圈子、欢喜岭和曙光等地沙河街组不同深度的层位,高升地区(属弱碱性和弱氧化-弱还原环境的沙四段分别采样,经X-光衍射、电子显微镜、化学分析和差热、红外等项目的分析鉴定,研究区内的粘土矿物有: 蒙脱石 在全区较浅的地层(如欢喜岭地区小于1000米,兴隆台地区小于1500米)中均有分布。其主要成份为二八面体的钙蒙脱石。 皂石 为黑色橄榄-辉石玄武岩的次生产物。     

山东车镇凹陷东部古近系沙河街组成岩作用

车镇凹陷沙河街组的沉积体系受控于盆地内的构造、物源供给以及沉积时的气候环境。以岩石学特征为基础，描述了成岩过程中压实与压溶作用、胶结作用、溶解作用与次生孔隙的特征，以及次生孔隙带在本区的分布。论述了碳酸盐胶结物与粘土矿物胶结作用的特点。粘土矿物蒙脱石-伊利石转变具有明显的渐变与突变交替的演化程式，其演化经历了蒙脱石带、渐变带、迅速转化带和伊利石带以及蒙脱石向伊利石的转变带。沙河街组的成岩作用划分为早期成岩阶段（A期、B期）和晚期成岩阶段（A期、B期、C期），并提出了成岩阶段的划分标志。     

二叠纪—三叠纪之交凝块石（微生物岩）的沉积成岩过程——以华南广西百色地区作登剖面为例

二叠纪末大灭绝之后,在我国华南地区广泛发育了一套钙质微生物岩,这套微生物岩以凝块石为主,代表了大灭绝事件后特殊环境下的生物沉积建造。早期对凝块石的分布以及沉积特征有详细研究。通过镜下显微观察,阴极发光照相,背散射成像以及探针元素分析,对凝块石的显微特征进行了详细研究。通过对凝块石中化石的分布,矿物组成以及元素分布规律观察,对比现代凝块石沉积成岩过程总结了二叠纪末凝块石的沉积成岩过程,即早期生长阶段,沉积阶段,早期成岩阶段和后期成岩阶段。清晰的凝块石的沉积成岩过程为解析该时期微生物沉积建造打下基础。     

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷下白垩统火山碎屑岩成岩作用类型及序列

海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷下白垩统发育火山熔岩-正常碎屑沉积岩之间的过渡岩石类型,其成岩作用类型与正常沉积岩相比具有特殊性.采用显微镜下描述与扫描电镜分析相结合的方法对研究区成岩作用类型进行了研究,并总结出成岩作用序列.结果显示火山碎屑岩的成岩作用类型包括熔结作用、机械渗滤作用、压实作用、脱玻化作用、重结晶作用、胶结作用、自生矿物转化和溶蚀溶解作用.其中,熔结作用、脱玻化作用以及凝灰质的溶蚀溶解作用是火山碎屑岩所特有的成岩作用类型.研究区具有成因联系的成岩共生组合主要有4类,分别是:(1)微晶石英和微晶方解石;(2)石英的溶解与结晶;(3)自生白云母、蒙皂石、伊利石和绿泥石;(4)沸石与自生长石.成岩序列可以分为熔结作用阶段、机械渗滤作用阶段、脱玻化作用阶段、凝灰质溶蚀溶解作用阶段、粘土矿物混层阶段、自生白云母阶段、沸石胶结阶段、颗粒强烈胶结阶段以及铁白云发育阶段.研究区下白垩统处于早成岩B期至晚成岩B期,主要为晚成岩A期.      

柴达木盆地鄂博梁Ⅲ号中新统成岩作用及沉积环境

综合运用岩石学、矿物学和元素地球化学等方法,对柴达木盆地北缘构造带鄂博梁Ⅲ号构造中新统上干柴沟组碎屑岩的成岩作用、形成环境和物质来源等进行了系统研究。发现上干柴沟组碎屑岩中碎屑颗粒间主要以点-线接触关系为主,长粒矿物被定向排列,经历过较强的压实作用。其中黏土矿物含量较高,平均达到了35.03%,主要以伊利石,绿泥石及伊-蒙混层为主。碳酸盐胶结物类型主要以方解石为主,仅含有少量白云石。碳酸盐胶结物的碳氧同位素含量测定表明,碳同位素(δ13C)分布在-6.8‰~-4.0‰之间,平均为-5.0‰;氧同位素(δ18O)分布于-11.1‰~-5.4‰,平均为-8.7‰;根据碳氧同位素含量推算古盐度Z值分布于108.34~114.89,平均值为112.77;碳酸盐沉淀温度分布在43.36℃~77.84℃,平均值为62.30℃。结合对主量元素、微量元素及有机碳含量等地球化学元素的综合分析,认为鄂博梁Ⅲ号构造带中新统上干柴沟组目前所处的成岩阶段主要为早成岩阶段B期至中成岩阶段A期,在形成早期主要以干、冷的淡水-微咸水环境为主,晚期则以要对暖、湿的淡水环境为主。     

Formation of clay minerals during early diagenesis of a calcareous ooze

Deep-sea sediments from a basin in the Southeast Pacific are described, in which strong carbonate dissolution and strong diagenetic migration of metals can be observed. Clay minerals of smectite type are formed in large quantities during the early diagenesis of this sediment, in a first stage as an X-ray amorphous phase, which later crystallizes to smectite. Rb, Sc, Na and K become enriched during the process of clay-mineral formation, probably due to uptake of these elements from sea-water to interlayer positions of smectite. The unsolved question is what sort of mechanism connects the calcite dissolution with the formation of smectite? The source of the Al, necessary for the formation of smectite is also unknown.     

巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘的沉积岩石学和地球化学特征

青海巴颜喀拉盆地长石头山二叠纪—三叠纪碳酸盐岩丘是由罕见的块状纯灰岩组成,灰岩具团块结构,由泥微晶方解石团块和栉状生长的泥微晶方解石胶结物组成,部分泥微晶方解石发生了重结晶作用。灰岩的矿物组成主要为方解石,平均含量达97%,化学成分除CaO外,其余均低于5‰。灰岩的5%HNO3可溶相（碳酸盐矿物）稀土元素页岩配分模式具...     

银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

对银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩进行详细的地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。地球化学测试结果显示：除样品CH3外,其余样品主量元素中的Al及微量元素中的Ti、Zr、Th等典型陆源特征元素的含量较低,Y/Ho平均值为45.58,反映研究区白山组碳酸盐岩较少受陆源物质输入的影响;δCe与δEu、w（ΣREE）、（La/Sm）_N未见良好的相关性,也不具备Eu正异常,说明研究区白山组碳酸盐岩受成岩作用和热液作用的影响也较为有限。碳酸盐岩中所含微量元素主要为海水自生成因,能够反映原始沉积环境。根据特征元素对古水深、古盐度、古气候、古氧相和古水温进行研究,显示研究区白山组碳酸盐岩段虽然岩性较为单一,但其地球化学特征可以反映早晚的沉积古环境差异。研究区白山组碳酸盐岩总体经历了1个大的海侵海退旋回,沉积于正常海水,气候潮湿,弱氧化—弱还原环境,古水温为8.51~27.10℃,早期水温低,晚期水温升高。     

Very early diagenesis in a calcareous,organic-rich mudrock from Jordan

The diagenesis in the organic-rich Cretaceous to Eocene Al Hisa Phosphorite Formation (AHP), Muwaqqar Chalk Marl Formation (MCM) and Umm Rijam Chert-Limestone Formation (URC) formations of Jordan can be linked directly to the fluctuating sedimentary environment of this shelf depositional system in the Middle to Late Eocene, and its influence on the composition of the deposited sediment and the early burial diagenetic environment. Most cementation was early, mostly within the first 10 m of burial, perhaps entirely within the first 100 m of burial. We propose that the siliceous cements are derived from biogenic silica, probably of diatoms, deposited in a shelf of enhanced productivity. Volumetrically, the most important processes were the redistribution of biogenic opal-A (diatoms) and calcite to form pervasive, layered and nodular cements. The formation of the silica and carbonate cements is closely linked through the effects their dissolution and precipitation have on pore fluid chemistry and pH. The chert beds have a biogenic silica origin, formed through replacement of diatoms and radiolaria by opal-CT, and subsequently by quartz. Calcite cement has carbonate derived from microbial diagenesis of organic matter and calcium derived from seawater. The Mg for early dolomite may have been generated by replacement of opal-CT by quartz, ore dissolution of unstable high Mg calcite bioclasts. The silica and carbonate diagenetic processes are both linked to microbial diagenesis of organic matter, and are intimately linked in both time and space, with pH possibly influencing whether a silica or a carbonate mineral precipitates. The paucity of metal cations capable of precipitating as sulphides is crucial to the creation of acidic pore water favourable to silica precipitation, either as opal-CT, chalcedony or quartz. The lack of clay minerals as a sink for the Mg required for opal-CT polymerisation is the principal factor responsible for the remarkably early silica cementation. All the diagenetic processes, with the probable exception of the opal-CT to quartz transition are early, almost certainly within the first 10 m of burial, possibly much less. A paragenetic sequence is presented here based on these two cores that should be tested against a wider core distribution to see whether this diagenetic history can be generalised throughout the basin. Warm bottom water temperatures probably led to silica diagenesis at much shallower burial depths than occurs in many other sedimentary basins. Silicified layers, in turn, commonly host fractures, suggesting that mechanical properties of the strata began to differentiate at a very early stage in the burial cycle. This has wide implications for processes linking diagenesis to deformation.