鄂尔多斯盆地西缘奥陶系地球化学特征及其沉积环境意义

鄂尔多斯盆地西缘斜坡相沉积是海相烃源岩的有利发育区。本文从元素地球化学入手，结合岩石、古生态特征，通过不同地区、不同层位元素赋存与迁移规律、沉积水体的变化及氧化－还原条件的分析，系统探讨了该区奥陶系元素地球化学与沉积环境、烃源岩分布及海底热流体活动的关系。认为水体深度、还原性、生物量及海底热流体的存在是海相生烃岩发育的重要条件。西缘北段桌子山组及南段三道沟组等台地相沉积及其以下地层，其沉积水体浅、开阔，还原性差，使有机质难以保存，不利于生烃岩的发育；而北段克里摩里组、乌拉力克组及南段的平凉组第一段等斜坡相沉积，其水体深而闭塞，还原性强，并且存在海底热流体活动，可形成有机质丰度较高的海相生烃岩。从而为评价该区奥陶系天然气成藏条件，提供了地球化学依据。     

鄂尔多斯盆地二叠系烃源岩地球化学特征与沉积环境的关系

鄂尔多斯盆地二叠系烃源岩是盆地重要潜在的生烃岩系,以钻井岩心地球化学分析资料为主,对泥岩、泥质碳酸盐岩的微量元素、稀土元素和有机质地球化学特征进行了系统分析,其中微量元素含量与同类岩石的克拉克值相比,差别较大。轻稀土富集程度较高,重稀土相对较低,Ce/Ce*具有较明显的正异常,反映出烃源岩沉积环境总体为还原环境。研究认为,半深湖—深湖相带沉积的灰黑色泥岩类烃源岩还原程度强,有机质丰度高,有机质能被及时埋藏;河流—沼泽相沉积环境沉积的灰色—绿灰色泥岩类烃源岩有机质丰度较低。还原程度强、具一定深度水体的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所,有机质能沉积并及时保存下来;而气候条件相对干燥、降水少、陆源碎屑物补充不足或较长时间处于氧化环境条件下沉积的泥质碳酸盐岩类岩石,有机质丰度明显偏差。     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩,该套烃源岩沉积厚度大、分布广,具备良好的生储油条件.运用元素地球化学方法,结合岩石学特征,探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征.研究认为,鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化.南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅,还原性差,不利于烃源岩的发育....     

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。     

鄂尔多斯盆地泾川地区三叠系延长组烃源岩特征及其沉积环境

泾川地区位于鄂尔多斯盆地西南缘,烃源岩发育情况尚不明确。通过野外地质调查和钻井岩心观察,结合烃源岩测试及元素地球化学资料,对长10—长7烃源岩进行评价,在环境分析的基础上研究影响烃源岩发育的主要因素。结果表明：研究区延长组烃源岩以长73泥页岩为最好,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1为主,TOC为 0.42%～29%;长10—长7泥岩有机质以Ⅱ2型为主,平均TOC含量低于 2%;Ro为 0.47%～1.08%,有机质基本已成熟。长10—长7烃源岩形成于温暖潮湿的环境,弱还原弱氧化的淡水介质条件,水深相对较浅。古生产力、沉积速率及水介质环境影响烃源岩发育。热水活动促进了古生物的繁盛,P、Cu含量及 P/Ti值越高,有机质 TOC含量越高。（La/Yb）N值越高,沉积速率越低,有机质越富集。Cu/Zn值越高,V/Cr值越高,Th/U值越低,水体还原性越好,有机质丰度越高。总之,热水活动提高了古生产力水平,相对较低的沉积速率有利于有机质的富集,还原性较强的水介质条件可使有机质得到良好的保存。陇县一带烃源岩因受陆源植物输入的影响,且形成环境不利,烃源岩品质相对较差。     

湖北鹤峰走马镇地区牛蹄塘组岩石地球化学特征：物源、古风化、沉积环境和构造背景

鹤峰地区位于湘西-鄂西地区层控铅锌多金属成矿带内,不仅是我国“扬子型”铅锌矿床重要产区之一,也是我国页岩气资源重要的远景区,为了探讨区内分布的寒武系下统牛蹄塘组黑色岩系沉积物物质来源及其成熟度、古风化特征、沉积环境以及岩石形成的构造环境,对产于鹤峰县走马镇地区下寒武统牛蹄塘组中下部的黑色岩系开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：走马镇地区牛蹄塘组岩石的主量元素含量变化比较大,上下不同层位样品化学成分相差较大,其中下部地层除了SiO₂和P₂O₅含量高于PAAS值外,其他组分均低于PAAS值.强烈富集U、Cr,而亏损Th,具有较高的Ni/Co值和较低的V/Cr值.REE总量略高于PAAS,具有明显的Ce负异常和弱-微弱的Eu负异常以及略偏大的Y/Ho比值.而上部地层中Al₂O₃含量明显高于下部地层,与PAAS相比,除了SiO₂和Na₂O略微富集外,其他组分全部亏损.强烈富集V、U和Ba,明显亏损Zn、Th、Ni和Rb,Ni/Co比值低...     

鄂尔多斯盆地东南部延长组早期物源与沉积环境特征

物源分析是盆地分析和古地理分析的基础内容,对构造、沉积等各方面都具有指示意义,进而可以为识别沉积体系和油气储层展布提供帮助。对鄂尔多斯盆地东南部延长组早期地层的砂岩和泥岩样品进行了轻、重矿物分析、阴极发光测试、微量及稀土元素测试等,结果表明:延长组早期,研究区物源供给较稳定,分别来自盆地东北缘阴山古陆和南缘古秦岭,源岩主要是上地壳太古宙以后的长英质岩石地层,兼有少量沉积岩和太古宙古老地层岩石混入,当时研究区内处于弱氧化弱还原—氧化的淡水沉积环境,气候温暖湿润。     

鄂尔多斯盆地及邻区晚石炭世本溪期构造—沉积环境及原型盆地特征

原型盆地恢复有助于盆地构造—岩相古地理的研究和揭示盆山耦合,对油气勘探与开发具有重要的指导意义。本文利用最新的钻井、测井及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆—山结合的思路,由点—线—面进行分析,重建了鄂尔多斯盆地晚石炭世本溪组沉积时期的构造—沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。本溪组沉积期,鄂尔多斯盆地沉积具有东西分异的特征：淳化—庆阳—吴起地区及北部伊盟地区为暴露剥蚀区,东部为克拉通内坳陷盆地,西部为克拉通边缘裂陷盆地。乌达—呼鲁斯台及鄂尔多斯—神木地区发育三角洲相,并向南逐渐推进;鄂西石嘴山、环县及鄂东府谷、延安地区以环带状潮坪—泻湖相为主,受间歇性海侵影响;吴忠、柳林—吉县地区发育低能的泻湖相;中卫—中宁、韩城及以东地区发育不同深度的陆棚及开阔台地。该时期盆地构造环境表现为南北向双向俯冲、贺兰拗拉槽再活化,格局经历了南隆北倾向北隆南倾的转变。受此影响,鄂尔多斯盆地构造古地理格局开始由东西分异逐渐向南北分异转变,受东西两侧海侵影响沉积相带呈环带状展布,但在盆地北部发育潮控三角洲,表现出近缘特征。晚石炭世鄂尔多斯盆地构造—沉积环境与原型盆地特征与其对周缘大地构造运动的响应。     

鄂尔多斯盆地山西组沉积环境讨论及其地质启示

鄂尔多斯盆地晚古生代经历了巨大的海陆变迁,并发生多次海侵。其中,关于本溪组-太原组的陆表海沉积环境经长期研究已达成广泛共识,而对处于海陆转换关键时期的山西组沉积环境问题至今存在较大争议。鉴此,本文在前人研究基础上,根据地层与古生物、沉积构造、岩性特征、成岩作用等地质依据,结合硼元素法所计算的古盐度、Sr/Ba比值以及硼、镓、铷三元素含量关系等不同地球化学测试分析结果,对早二叠世山西期沉积环境进行了较为深入的研究。认为山西期为陆表海背景下的海陆过渡沉积演化阶段,发育大面积分布的海陆过渡三角洲体系,到下石盒子期才完全进入陆相湖盆的沉积演化阶段。通过盆地山西组东西向与南北向地球化学基干剖面的建立,呈现古盐度和Sr/Ba比值由南向北、自西向东、层位自下而上总体减小的变化趋势,于山1晚期这种差异性基本消失,表明鄂尔多斯盆地山西期由南向北、层位自下而上受海水影响的规模与范围愈来愈弱。在此基础之上,将晚古生代鄂尔多斯盆地划分为3大沉积演化阶段,并建立了该时期盆地的基准面旋回层序地层格架。该成果认识对扩展和深入鄂尔多斯盆地油气勘探具有重要指导意义。     

鄂尔多斯盆地志丹地区安定组泥灰岩地球化学特征及古环境意义

通过对鄂尔多斯盆地志丹地区安定组顶部泥灰岩系统的岩石学和地球化学分析,研究了安定组沉积末期湖盆的古盐度、氧化还原环境、古气候及物源区背景.结果表明:安定组泥灰岩主要由方解石和白云石组成,其中方解石含量26.5％～68.5％,平均42.5％,白云石含量10.1％～40.5％,平均25.3％;岩石具有较高的Sr丰度、Sr/...     

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组软沉积变形特征及构造意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组发育有多套软沉积变形构造层。经全面细致的钻井岩心与野外露头观察,发现鄂尔多斯盆地南部发育的软沉积变形构造主要有阶梯状小断层、液化砂岩脉(墙)、枕状构造、球枕构造、液化卷曲变形、泥岩撕裂屑等;从长9-长1油层组均有分布,以长7油层组最为发育,这与盆地演化过程中构造活动强弱关系吻合。平面上,整个盆地南部均有分布,但以盆地西南部环县、庆阳、正宁一带最为发育。经对比分析,认为鄂尔多斯盆地软沉积变形构造主要是地震振动触发的,也有部分是在地震、火山活动等所引发的重力流堆积过程中形成的。     

漠河盆地上侏罗统沉积特征与构造背景

对晚侏罗世漠河盆地的沉积特征进行了分析,并探讨了其构造类型和成因机制。详细的沉积学研究表明:晚侏罗世漠河盆地主要发育冲积扇、扇三角洲和湖泊相沉积,属于前陆盆地的陆相磨拉石部分。晚侏罗世漠河盆地的物源来自南北两个方向,具有典型前陆盆地双向物源特点:北部物源区是蒙古-鄂霍茨克造山带,位于西伯利亚板块南缘;南部物源区是下伏板块基底,位于大兴安岭北部。根据沉积特征、区域大地构造背景和俄罗斯上阿穆尔盆地有关资料认为:晚侏罗世漠河盆地为漠河-上阿穆尔前陆盆地的南半部分,形成和演化受蒙古-鄂霍茨克造山带制约;晚侏罗世二十二站期和额木尔河期是漠河盆地的主要成盆期,该时期湖泊面积广阔、暗色泥岩发育,是烃源岩的重要形成期。     

Tectonic Setting and Provenance Analysis of Late Paleozoic Sedimentary Rocks in the Ordos Basin

鄂尔多斯盆地周缘物源均来自上地壳,以长英质岩石为主,主要为太古宇、元古宇的各类变火山-沉积岩组成的古老变质岩系,同时具有一定量的花岗岩和碱性玄武岩的混合,但物源成分及南北源区构造背景有所差异.在常量元素及稀土元素组成上,盆地南北物源区的沉积岩在地区及层位之间存在差异,且该变化符合大洋岛弧→大陆岛弧→活动大陆边缘→被动大陆边缘常量元素、稀土元素以及负Eu异常的变化趋势.常量元素变化分析表明盆地北部物源主要来自板块俯冲碰撞地带,与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关,少数为与活动大陆边缘相关的岛弧构造环境有关,到晚古生代中晚期才逐渐与被动大陆边缘环境和活动大陆边缘环境相关.稀土元素对比分析表明,盆地北部物源与太古宙、元古宙的花岗片麻岩、闪长片麻岩、二长花岗岩、变余岩屑砂岩及千枚岩具有亲源性;而盆地南部早—中二叠世长期受被动大陆边缘物源影响,具有高SiO2,低Na2O的特征,这与太古宙—元古宙的太华群、秦岭群、宽坪群等岩系的高SiO2含量,K2O/Na2O＞1的特征一致,到晚古生代后期,逐渐与活动大陆边缘物源相关.北秦岭晚古生代山间盆地具有快速混杂堆积的沉积特点,属于盆地外缘,并与鄂尔多斯盆地呈连续过渡的状况,物源上具有继承关系;盆地晚古生代沉积岩中Gd含量及(Gd/Yb)N比值具有随时间迁移的特征,分析表明北部物源区在太原期处于构造快速活动期,而南部物源从山西期才开始进入快速活动期,这与区域构造演化背景一致,即北部物源区抬升要早于南部.     

北羌塘三叠系康鲁组沉积岩地球化学特征及其物源区和构造背景分析

沉积盆地中碎屑沉积岩的地球化学特征主要受物源区的制约。对北羌塘盆地三叠系康鲁组碎屑沉积岩进行全岩测试,分析表明,样品的成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA)变化不大,反映其源区物质较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱-中等。岩石SiO₂含量普遍较高,TFe₂O₃+MgO含量相对较高,但K₂O/Na₂O比值变化较大。微量元素标准化蛛网图与后太古代页岩和上地壳相似,且REE配分模式图显示富集LREE,δEu明显负异常以及δCe呈弱负异常。此外,Th/U、La/Sc、Th/Sc、Ba/Sr等微量元素比值以及TiO₂-Ni、La/Th-Hf、Co/Th-La/Sc和Th/Sc-La/Sc判别图表明沉积物物源具有浅源、长英质的特征。沉积岩的SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th、La/Y-Sc/Cr双变量图解和La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三变量图解,以及Th/U、Rb/Sr等比值特征表明北羌塘三叠系康鲁组沉积砂岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,兼有大洋岛弧和被动大陆边缘构造背景特征。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析

沉积岩的地球化学特征可以反映盆地沉积环境。为了探讨鄂尔多斯盆地延长组沉积时期古气候、氧化还原条件、古盐度等特征,对鄂尔多斯盆地东南部铜川延长组长7段的5个砂岩、8个页岩样品进行主量、微量以及稀土元素地球化学分析。结果显示,长7段细粒沉积物Al₂O₃/SiO₂值与K₂O/Na₂O值指示样品成分成熟度差别不大,黏土矿物含量较高。∑REE平均值为132.65×10^-6,明显低于北美页岩平均稀土元素含量,也低于全球平均大陆上地壳值;LREE分异程度较高,呈微弱的Eu正异常,无Ce异常。“C值”、Sr/Cu、Rb/Sr、Mg/Ca等指标显示延长组沉积期整体处于温暖潮湿的气候区。研究区样品富集微量元素U、Sc、Cs(平均20.11×10^-6、9.66×10^-6、6.08×10^-6),结合V、δU、Th/U、V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)等指标分析,结果指示延长组沉积期以底层水体呈强分层的还原环境为主。Li、Sr、Ni、Sr/Ba、(MgO/Al₂O₃)×100等值显示沉积期水体总体为淡水-微咸水。     

广西凭祥中三叠世盆地沉积特征与构造属性分析

凭祥中三叠世盆地位于印支地块与华南地块碰撞拼合的缝合带内,记录了沿华南地块南缘展布的古特提斯分支洋盆俯冲闭合、印支地块与华南地块碰撞拼合的过程。本文通过大比例尺实测地质剖面,详细测量了凭祥盆地沉积相序及其组合变化,分析了不同相序的沉积环境及其物源,并探讨了盆地构造属性。结果表明,凭祥盆地主要充填有深水盆地相、浊积扇相和三角洲相等不同环境的沉积物。中三叠世期间盆地呈现为一系列因碰撞拼合作用形成的构造高地间夹深谷的岩相古地理面貌。深水盆地相以发育大套深灰色泥页岩和裹夹碎屑流沉积为特征,碎屑流沉积发育于构造高地陡坡一侧。浊积扇相以发育槽模、正粒序、爬升波纹层理、包卷层理、双向交错层理、透镜状层理、平行层理为特征。三角洲相以发育大型板状交错层理、潮沟、厚层透镜状砂体和砖红色泥岩为特征,类似发育于俯冲汇聚环境下的牙买加型扇三角洲,可能发育于构造高地缓坡一侧。沉积作用分析表明,主要存在碎屑流、浊流等重力流作用,并识别出底流作用。古水流分析表明存在向南和向北两个方向的物质搬运。岩相学特征表明盆地砂岩成分成熟度和结构成熟度均较低,物源为再旋回造山带或碰撞造山带。本文研究结果认为：凭祥盆地是一个伴随古特提斯分支洋盆俯冲闭合而被强烈改造的残余弧前盆地,时空上与之相配套是北泗组岛弧型流纹斑岩。该弧盆系统可能于晚二叠世末开始发育,中三叠世末结束沉积充填,暗示印支地块和华南地块最终于中三叠世碰撞拼合。     

鄂尔多斯盆地侏罗系直罗组砂岩发育特征

根据岩性旋回结构,在全盆地范围将直罗组划分为上、下两段。分段制图表明,直罗组上、下段地层厚度展布规律与全组厚度展布规律基本一致,均表现为西厚东薄;上段地层较下段厚。下段砂岩层数少、单层厚度大;而上段砂岩以层多、层薄为特点。直罗组砂岩总体成熟度较低,区域制图和碎屑组分等反映周缘存在多个源区。砂岩粒度分布表现为河道和分流河道等沉积特征。直罗组砂岩发育多种反映陆上河流沉积环境的层面和层理构造。综合分析认为,在今残留盆地范围内,直罗组下段以辫状河、曲流河沉积为主,东北部可见三角洲平原沉积。上段以辫状河、曲流河、三角洲和湖泊沉积为主。直罗组下段辫状河道砂岩具有良好的渗透性、连通性和成层性,是砂岩型铀矿和石油的良好储层。
     

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层。盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层。一些研究者把它们看成近地表回流白云岩。然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的证据。〓〓马家沟组白云岩（马五段）具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5 500×10-6～6 200×10-6,Mn为170×10-6~210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰～-9.932‰PDB,（平均值为-8.671‰PDB）,稳定同位素锶（87Sr/86Sr）为0.709 766～0.708 65（有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响）。薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成。〓〓白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水。包裹体的均一化温度为160~220℃,盐度为5wt%～25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水。〓〓密西西比谷型（MVT）矿化作用（方铅矿和闪锌矿）以及共生的低温热液矿物——钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征。     

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。