淮南二叠纪含煤地层泥质岩地球化学特征及其地质意义

淮南煤田地处华北板块东南缘,可能记录了华北和华南板块碰撞过程的重要信息。本文对所采淮南二叠纪煤系地层泥质岩进行了主量元素、微量元素(包括稀土元素)测试和矿物成分分析,并据此讨论了泥质岩的物源区岩石风化程度、母岩性质以及板块的构造特征,为理解华北板块南缘的构造演化提供了地球化学方面的证据。地球化学参数图解lg(SiO2/Al2O3) lg(Fe2O3 K2O)、La/Sc Th/Co、Fe2O3 K2O Al2O和Al2O3 K2O以及XRD分析表明,淮南泥质岩样品中矿物主要是石英和由长石风化的以高岭石、绿泥石等为主的黏土矿物;主量元素(Al2O3/TiO2、K2O/Al2O3和碎屑沉积岩母岩判别函数图)、微量元素(La/Sc、Th/Sc、Cr/Th、V Ni La×4三角图和Ni Cr图)和稀土元素(Eu/Eu*、(La/Yb)N和Eu/Eu* (Gd/Yb)N图)地球化学参数表明,淮南泥质岩的母岩主要是后太古宙长英质火成岩;极高的CIA、CIW和PIA值以及Al2O3 CaO*+Na2O K2O CIA、Al2O3 CaO* Na2O CIW图解指示了淮南泥质岩的母岩经历了剧烈的风化作用。根据样品的K2O/Na2O SiO2图、Th La Sc和Sc Th Zr/10三角图解,本研究认为淮南煤田二叠纪时期先后经历了活动大陆边缘和被动大陆边缘的以及可能的大陆岛弧的板块构造环境,指示了华北和华南板块在早二叠世可能已经发生了碰撞。     

西湖凹陷古近系平湖组泥质岩地球化学特征及其地质意义

西湖凹陷是东海陆架盆地重要的富生烃凹陷之一，平湖组是主要烃源岩和油气富集层系。为了探讨平湖组沉积期构造背景、源区性质及古环境，本文对平湖组泥质岩地球化学特征进行了研究。地球化学分析结果表明，平湖组沉积期同时具有大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。平湖组泥质岩的物源区母岩主要由上地壳岩石演化而来，并通过对比周围隆起区母岩特征，认为西侧的海礁隆起为西湖凹陷西部斜坡区平湖组沉积期的主要物源区，母岩主要以上地壳的长英质火成岩为主，并受到少量来自幔源岩浆和上地壳古生界变质岩系的影响，母岩类型主要为花岗闪长岩和英安质凝灰岩，少量安山岩和变质岩。泥质岩CIA分析表明，平湖组泥质岩的母岩经历了中等—强烈的风化作用，结合Sr/Cu值分析，推断西湖凹陷在平湖组沉积期古气候较为温暖湿润。微量元素和古盐度分析结果以及对盆地古地貌特征分析表明，西湖凹陷平湖组沉积期自北向南沉积背景有明显的地区差异性，北部（A- 1）沉积水体为淡水，主要发育河控三角洲沉积体系，而中部（A- 2）和南部（B- 1）表现为淡水和半咸水交替演化的特征，主要发育受潮汐影响三角洲沉积体系。平湖组泥质岩主要形成于含氧环境中。     

东秦岭丹凤蛇绿混杂岩带变泥质粉砂岩的地球化学特征及物源分析

东秦岭丹凤县东部的郭家沟是丹凤蛇绿混杂岩的典型出露区,作为其重要组成部分的沉积岩主要由夹有少量硅质岩的泥质粉砂岩构成,目前已变为角闪石英片岩和少量黒云石英片岩。这些变泥质粉砂岩显示了活动陆缘岛弧物源区沉积物高CaO、MgO、MnO、Sr、Ba,低K2O/Al2O3比值,轻稀土元素中等富集,Eu异常微弱的地球化学特征。其中,占主体的角闪石英片岩高Co/Th、低La/Sc和Th/Sc比值;黒云石英片岩低Co/Th、高La/Sc和Th/Sc比值,反映其源区以基性物质为主,花岗质物质的供给有限。根据与变泥质粉砂岩共生的硅质岩形成于奥陶纪—志留纪推断,这套沉积岩形成于北秦岭区活动大陆边缘岛弧演化早期弧前沉积盆地环境。     

库鲁克塔格早寒武世泥质岩的地球化学特征及其地质意义

通过对且干布拉克地区西山布拉克组泥质岩岩石学、地球化学特征的研究,探讨其物源特征、风化作用以及沉积盆地的构造环境。且干布拉克大坂剖面泥质岩Al_2O_3/TiO_2、Th/Sc、(Gd/Yb)_N、(Eu/Eu*)_N、ICV、CIA均值分别为24、0.9、1.1、0.6、1.2、70,莫合尔山剖面泥质岩Al_2O_3/TiO_2、Th/Sc、(Gd/Yb)_N、(Eu/Eu*)_N、ICV、CIA均值分别为10.5、0.2、3.5、1.01、2.8、75。这些特征表明,研究区泥质岩为第一次沉积的沉积物,源区母岩主要以岩浆岩为主。且干布拉克大坂剖面泥质岩的源区母岩主要以南部的花岗岩等长英质岩浆岩为主,沉积于陆内较稳定的构造环境;莫合尔山剖面泥质岩的源区母岩主要以北部玄武岩等中基性岩浆岩为主,沉积于陆内火山岩隆起的构造环境。在诺丁尼亚超大陆裂解的大构造背景下,早寒武世早期莫合尔山的裂解作用比且干布拉克大坂更为强烈。CIA值表明且干布拉克地区泥质岩物源区母岩经历了中等程度的化学风化作用,沉积物沉积时气候较温暖、湿润,早寒武世早期位于30°S左右的低纬度地区。且干布拉克大坂剖面的含钒炭质硅质页岩、莫合尔山剖面的铁质磷质岩的元素地球化学特征暗示了磷、钒等成矿元素与可能来自于震旦纪和寒武纪的中基性火山岩。     

班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组泥质岩地球化学特征及意义

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关。为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征,探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元素地球化学的研究。地球化学组成特征显示,泥质岩的ICV、CIA、Al2O3/TiO_2、Th/Sc、Rb/Cs、(Gd/Yb)N、La、Ce、∑REE、La/Yb、(La/Yb)N、Eu/Eu*N和LREE/HREE均值分别为0. 80、72、21、0. 88、13. 5、1.58、42. 47×10-6、84. 81×10-6、200. 02×10-6、14. 22、9. 61、0. 65和9. 04,具有中等的Th、U、Hf含量(分别为16. 34×10-6、2. 85×10-6和4. 81×10-6)和Th/U、La/Th值(分别为5. 78和2. 61)。泥质岩的K2O/Na2O-SiO2、La-Th-Sc、ThCo-Zr/10、Th-Sc-Zr/10、TiO_2-Zr、Co/Y-Ti/Zr、La-Th-Sc、Th-Sc、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、A-CN-K等关系图解具较好的指示意义,稀土元素特征亦具有一定的规律性。上述地球化学特征表明,泥质岩为成熟的泥质岩,源区矿物组成以斜长石、碱性长石为主,源区母岩主要为后太古宙花岗闪长岩、花岗岩、安山岩等中酸性岩浆岩和碎屑岩。泥质岩源区母岩经历了中等程度的化学风化作用,沉积物沉积时气候较温暖、湿润。不同层位的泥质岩地球化学特征指示了班怒带西段沙木罗组沉积于活动大陆边缘的构造背景,从剖面下部到上部可能反映了板块俯冲加剧、岩浆活动加强的地质过程,至少在141 Ma左右班-怒特提斯洋西段正在向北俯冲消减。     

珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积地球化学特征及古环境意义

陆源营养物质输入是湖泊成油母质(细菌和藻类、浮游植物等)生长的主要外部营养源.古气候条件影响了陆源输入,湖盆水体沉积环境控制了有机质保存,因此沉积期古气候古水体条件对湖相烃源岩有机质丰度预测至关重要.针对珠江口盆地陆丰凹陷文昌组烃源岩进行环境地球化学研究,运用CIA、V/Cr、Mn/Al、Sr/Cu、Ti/Al等多种元...     

豫西伊川地区中元古界兵马沟组泥质岩地球化学特征及其环境与物源示踪

华北克拉通南缘古-中元古代构造-沉积演化的俯冲说、裂解说之争由来已久,兵马沟组作为熊耳群形成后的第一套碎 屑沉积岩层,对解释上述过程有重要意义。该文通过对豫西伊川地区的兵马沟组泥质岩微量及稀土元素的地球化学特征分析, 探讨了其沉积环境、物源,进而揭示了其发育的大地构造背景。结果表明：（1）兵马沟组泥质岩稀土元素含量高,球粒陨石标准 化后轻重稀土分异明显,δEu负异常,δCe异常不明显,富集Rb、Th、La、Ce、Nd、Zr、Hf 等,较上地壳平均值富集Sc、V、Cr、Co、Ni、 Rb;（2）Ceanom指数、V/V + Ni反映了泥质岩沉积时的还原环境,Sr/Ba、B/Ga表明其为由陆相至海相的过渡型沉积;（3）Cr/Zr、Th/U 等元素比值关系反应其物源无深部物质加入,La/Yb-Ce、Co/Th-La/Sc图解表明物源为中酸性火山岩及少量稳定陆壳物质; （4）Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10图解表明其物源主要来自大陆岛弧。综合上述分析结果,结合区域地质信息,可以得出中元古界 兵马沟组形成于大陆岛弧弧后盆地,熊耳群分布区为中元古代俯冲成因的大陆岛弧区。     

若尔盖地块三叠系泥质岩微量元素地球化学特征与构造背景

研究了若尔盖地区三叠系泥质岩微量元素地球化学特征。三叠系各地层样品中轻稀土显著富集,重稀土变化平缓,稀土总量为173.41×10-6~238.46×10-6,其变化不大。稀土含量与中国东部泥质岩相比差别不大。微量元素地球化学特征表明本区三叠系物源为大陆岛弧。     

塔河油田溶洞充填物的元素地球化学特征及环境意义

塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起阿克库勒凸起的西南部,加里东-海西期强烈抬升导致的大气淡水岩溶作用、早石炭世发生的广泛海侵以及二叠纪大规模的火山活动,对奥陶系岩溶储层产生了不同程度的改造。对塔河地区的地质演化特征以及塔河油田地区溶洞砂泥质充填物镓、铷、锶、钡等微量元素和稀土元素的研究表明,大部分样品表现出淡水岩溶特征,仅T615井等4口井的溶洞充填物却表现出海水成因特征,充填物的元素地球化学特征表现出与早期大气淡水岩溶作用的叠加效应;此外,还有少量样品具有能反映热液作用特征的Eu正异常,说明该区碳酸盐岩地层也受热水溶蚀作用的影响。通过溶洞方解石和溶洞方解石胶结物碳、氧同位素值分布特征的分析也证实了塔河地区除了发育大气淡水岩溶作用外,还存在海水-淡水混合水溶蚀作用和热液溶蚀作用。     

鄂尔多斯盆地西缘中奥陶统地球化学特征及古环境意义

鄂尔多斯盆地西缘位于中国东西部构造接合区,其奥陶纪末期构造体制的改变引起了广泛关注。选取老石旦剖面中奥陶统碳酸盐岩作为研究对象,通过地球化学分析,恢复其古环境特征并探索盆地西缘中奥陶世构造体制改变在沉积学与地球化学方面的响应。结果显示:(1)三道坎组和桌子山组碳酸盐岩δ¹⁸O为-5.2‰～-8.9‰,平均值为-7.0‰;δ¹³C为1.3‰～-1.8‰,平均值为-0.1‰。δ¹⁸O自下而上不断增加,并在顶部出现小幅降低。δ¹³C与δ¹⁸O变化趋势相似。(2)古环境特征表现为从三道坎组到桌子山组,水温经历了初期震荡,从32.7℃缓慢降至15.7℃。古盐度Z值呈不断增加的趋势,反映出该沉积期水体加深、盐度不断升高。(3)主量、微量元素指标反映出研究区中奥陶世沉积水体不断加深,从三道坎组到桌子山组陆源碎屑物质含量逐渐降低,指示沉积环境由局限台地向开阔台地转变。结合研究区中奥陶统构造背景,认为中奥陶世鄂尔多斯盆地西缘已经处于前陆盆地的构造体制下,逐渐受到阿拉善地块和华北板块碰撞造山影响,...     

京西地区寒武系凤山组地球化学特征及古环境意义

为重建京西地区芙蓉世古海洋环境演化、更好地理解沉积环境对碳酸盐岩沉积的影响,选取下苇甸剖面凤山组为研究对象,在沉积环境分析基础上,运用碳-氧同位素、主-微量元素和稀土元素等分析手段,探讨地球化学特征对沉积古环境的指示意义。下苇甸剖面凤山组主要发育泥岩、薄板状泥晶灰岩、薄板状泥晶灰岩与泥岩互层、灰泥丘、生物扰动藻黏结泥晶灰岩、砾屑灰岩、粉屑砂屑灰岩和白云质灰岩8种岩相类型,垂向上表现为多个向上变浅的米级旋回,构成了一个三级层序,其中海侵体系域以潮下低能带沉积为主,高位体系域以潮下高能带-潮间高能带藻席沉积为主。凤山组碳酸盐矿物含量以方解石为主,Al和Si等陆源碎屑元素含量较低。δ13C_car介于-0.71‰~1.51‰,反映沉积期海平面逐渐上升、末期短暂下降的变化趋势;Ce/Ce*和氧化还原敏感微量元素特征表明凤山期沉积水体以弱氧化性为主。     

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。     

潜江凹陷古近系潜江组盐间泥岩地球化学特征及地质意义

咸化湖盆盐间泥岩的地球化学特征对咸化烃源岩的形成环境及其共生盐岩的形成条件具有重要指示意义。利用江汉盆地潜江凹陷内潜三下段盐间泥岩的详细地球化学测试结果,并结合岩芯观察,分析了古近系潜江组沉积时湖盆的古盐度、氧化还原环境及古气候背景。该地层较高的Sr丰度、Sr/Ba值及钙芒硝的存在揭示潜江组泥岩沉积时水体盐度较高;氧化还原环境指标及一些敏感元素的含量变化指示潜江组沉积时期水体含氧量较低,处于底层水体中等分层厌氧环境;主量元素化学蚀变指数CIA、Mg/Ca比值及对膏盐层岩芯观察反映潜三下段泥岩沉积于气候相对潮湿期段,而膏盐层则沉积于气候相对干旱期。这种泥岩与膏岩互层出现的变化可能是由我国晚始新世频繁的气候变化导致的。而且,由气候干湿波动造成的淡化-咸化成盐序列,伴随着生物短期的爆发与死亡,将有利于有机质的生成与堆积;潮湿、缺氧的沉积环境有利于有机质的保存,整体上盐间泥岩具备形成较好烃源岩的条件。     

内蒙古因格井坳陷湖相白云质泥岩地球化学特征及地质意义

本文对内蒙古巴音戈壁盆地因格井坳陷下白垩统音戈壁组上段湖相白云质泥岩进行了地球化学分析,据此探讨了其 对构造背景、源岩属性及古沉积环境重建的意义。研究表明：白云质泥岩具有富Ca,Na,Sr,U,V 元素,贫K,P,Ba, Rb,Sc,Th,Zr 元素的特点;稀土元素总量变化范围大（59.29×10-6~283.80×10-6）,轻、重稀土分异明显,δEu 为中等偏 强的负异常（平均值0.62）,δCe 无异常（平均值1.01）。构造判别图解及δEu 异常特征共同指示白云质泥岩源岩具有大陆岛 弧和主动大陆边缘构造背景。稀土配分模式及源岩属性判别图解指示白云质泥岩源岩以上地壳长英质岩石为主。垂向上巴 音戈壁组上段整体为干旱、厌氧、偏强还原的咸湖环境。古气候、古盐度及氧化还原指标在巴音戈壁组上段中部和下部界 面变化明显。在下部（K1b2-1） 干热环境下出现过相对湿冷的沉积过程,古盐度、氧化还原环境也均与干热-冷湿演化具有 耦合性,即在厌氧的、偏强还原的咸湖沉积环境下存在短暂的氧化环境。     

渤海湾盆地南堡凹陷新近系泥岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

详细研究渤海湾盆地南堡凹陷新近系馆陶组和明化镇组泥岩的稀土元素地球化学特征。结果表明：样品稀土总量为146.2×10^-6～317.1×10^-6,平均值为223.3×10^-6;w(LREE)/w(HREE)为8.1～14.5,平均值为11.5,相对富集LREE;Eu为明显负异常;δCe基本正常。δCe和Ce_anom值的变化反映馆陶组和明化镇组为陆相沉积,水介质条件为富氧环境。稀土元素分布模式、组合特征及其与燕山褶皱带地区不同时代(期)花岗岩和中酸性火山岩稀土元素的对比结果表明：馆陶组和明化镇组地层的物源基本相同,主要来自凹陷北部燕山褶皱带地区于燕山期发育的中酸性火山岩和花岗岩体,少部分来自沉积岩。与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明南堡凹陷新近系源区属性为活动大陆边缘背景。     

华北平原HS1钻孔第四纪冲洪积物地球化学特征及古气候意义

选用华北平原地区长时间序列的HS1钻孔, 在对其沉积物主、微量元素含量、相关程度及地球化学指标分析的基础上对区内古环境变化、古气候演化进行了讨论。结果表明, 自上新世晚期(3.50 Ma)以来HS1钻孔所在区域经历了温暖湿润—温和偏湿—寒冷略干—寒冷干旱—温和偏干—温凉潮湿—温和偏干—温暖潮湿8个气候演化阶段, 整体趋势由湿润变为干旱, 这与孔内孢粉、碳-氧同位素和粒度记录具有同趋性。区域对比结果显示, 重建长时间尺度内的气候变化, 地球化学可作为孢粉的更优等效指标, 短时间序列内的气候变化则以高分辨率的孢粉记录最优。区内整体处于陆缘弱氧化的沉积环境, 且第四纪时期化学风化程度相较古土壤层发育的上新世晚期更弱。HS1钻孔不同地质时期冲洪积物的元素地球化学组成的差异性, 主要取决于其母质来源和搬运距离; 具体表现为一方面与受地形地貌影响、一级构造调节转换带及次级构造单元控制的古水流有关, 另一方面与受气候变化影响的沉积环境、水动力条件、化学风化和成土作用等有关。     

西藏泽当—罗布莎蛇绿岩的地球化学特征及其构造意义

西藏泽当—罗布莎蛇绿岩是雅鲁藏布江蛇绿岩带的重要组成部分,受控于板块碰撞结合带。该蛇绿岩主要由变质橄榄岩、辉长辉绿岩及玄武岩等组成。变质橄榄岩具有低的A l2O3和CaO含量,以富Mg,贫Ti、∑REE为特征,与世界上典型蛇绿岩中方辉橄榄岩的特征值一致。辉长岩和玄武岩的主量元素、微量元素特征显示其含有洋脊拉斑玄武岩和大洋岛弧拉斑玄武岩的双重成分,其中高场强元素Nb、Ta、Zr、H f等亏损,大离子亲石元素Rb、Sr、Ba等相对富集,具有大洋岛弧玄武岩的特点。辉长岩在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上为LREE亏损的平坦型,无负Eu异常,与洋中脊玄武岩类似。根据上述特征并结合区域地质构造特征,认为泽当?罗布莎蛇绿岩可能形成于边缘海盆地的海底慢速扩张环境。     

河南小秦岭金矿稀土元素地球化学特征及地质意义

小秦岭金矿产于新太古界太华群变质岩中,其中的次级拆离断裂为赋矿构造。为了探究矿床的地球化学特征和矿床成因,从矿区主要地质体采集了100件来自太华群地层、文峪岩浆岩和矿石的样品进行测试,其稀土元素的主要特征为：太华岩群的ΣREE值为30.81×10^-6~188.66×10^-6;δEu值为0.62~1.24;花岗岩和脉岩类ΣREE值为58.22×10^-6~365.98×10^-6;δEu为0.90~1.10;矿石的ΣREE值多集中于76.74×10^-6~358.22×10^-6,δEu值多集中于0.74~1.14。结果表明：各地质体稀土总量接近,没有Eu异常或有微弱的正、负铕异常;矿石的稀土元素含量特征与太华群接近,而与文峪等花岗岩相差较远。分析认为,成矿物质主要来源于太华群地层而不是花岗岩。     

渤海湾盆地石炭二叠系稀土元素特征及其地质意义

采集了渤海湾盆地周缘露头剖面和盆内钻井岩心的泥岩及少量灰岩样品,采用电感耦合等离子质谱技术对样品进行了系统的稀土元素测试分析。测试样品稀土总量平均值为290.39 μg/g ,明显大于北美页岩组合样。各样品δEu为0.42~0.83,平均0.67,中度Eu负异常;大多样品Ce含量正常,δCe为0.51~1.22,平均0.97。稀土元素配分模式总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,轻稀土段曲线明显“右倾”,重稀土段则较为“平坦”。灰岩及部分泥岩中Ce的负异常指示了晚石炭世本区陆表海的沉积环境特点,古海水为氧化环境。根据稀土元素的Eu异常及总的元素组合特点,判断渤海湾盆地石炭—二叠系沉积物主要来自盆地北缘的阴山古陆,母岩类型为花岗岩。     

鲁西地区角闪石岩地球化学、矿物学特征及其地质意义

基性-超基性岩脉群通常形成于伸展构造背景,是示踪地幔源特征以及大陆和超大陆破裂的重要标志.鲁西地区角闪石岩为研究古元古代岩浆源和构造演化提供了一个窗口.本文对鲁西地区角闪石岩进行了岩相学、全岩地球化学及角闪石、黑云母电子探针原位分析.角闪石岩具板内构造环境,来自富集地幔.通过角闪石、黑云母成因分析,均具有幔源成因,角闪石结晶温度为702～781℃;结晶压力为29.8～228.8 MPa,结晶深度1～7.5 km,结晶时氧逸度变化范围在NNO+2.68到NNO+3.35之间.结合本次获得角闪石岩磷灰石U-Pb年龄为(1817±35)Ma,认为鲁西地区(1817±35)Ma处于板内拉伸环境,存在幔源岩浆上侵,已进入大陆裂解阶段.