晚泥盆世古土壤元素地球化学特征及其古气候意义

有重要的地学意义。本文通过野外观察,结合常量元素、碳酸盐和磁化率,对祁连山东段甘肃白银地区晚泥盆世古土壤地球化学特征及古气候进行研究。结果表明：大红沟（DHG）剖面和磁窑（CY）剖面古土壤碳酸盐含量从剖面顶部向下是逐渐呈升高趋势,由于碳酸盐溶解度小,导致碳酸盐在土壤中聚集,形成钙质土壤表明气候环境是干旱或半干旱。通过对DHG和CY剖面样品常量元素分析,发现其化学成分相对均一,Na、Ca值较低,古土壤化学风化指数（CIA）平均值为46.59,显示出较弱的化学风化强度,气候环境为干旱。磁化率范围为3.14×10-8 m3/kg～11.2×10-8 m3/kg,磁化率的变化反映了古土壤的风化成壤强度的变化情况,DHG剖面的磁化率明显高于CY剖面,表明DHG剖面的风化成壤作用强,CY剖面的风化成壤作用弱。同时结合泥裂和肺鱼洞穴遗迹所反映的干旱—半干旱气候特征,推断研究区晚泥盆世时期气候以干旱—半干旱为主。     

松辽盆地嫩江组脱羟基维生素E的分布及其地球化学意义

脱羟基维生素E是沉积物（岩）中一类具有水体盐度指示意义的生物标志化合物,在现代和古代沉积物及原油中均有检出。在松辽盆地松科1井晚白垩系嫩江组岩芯样品中检测发现的脱羟基维生素E系列化合物显示脱羟基维生素E的组成分布在剖面上的变化主要反应了沉积埋葬时的环境盐度、氧化还原状态的变化,而与母源组成、有机质成熟度等无明显相关性,其中,δ-MTTC在咸水还原性环境最为丰富,而在低盐的半咸水-淡水氧化性环境中基本缺失,Ⅱ一MTTC在所有盐度环境中都很丰富,γ-MTTC的丰度则在盐水-咸水环境中明显高于低盐半咸水环境,而且在盐水环境中γ-MTTC〉β-MTTC-咸水环境显示γ-MTTC〈β-MTTC。研究发现,α-MTTC／γ-MTTC（cur）可作为Ⅱ-MTTC／δ-MTTC（α/δ）比值的替代指标,当Ⅱ-MTTC／γ—MTTC比值小于2时为盐水环境,比值大于15时为半咸水-淡水环境,介于之间为咸水环境。相关参数及综合分析显示嫩江组一、二段沉积时期水体盐度及氧化还原条件显著不同,嫩一段主力烃源岩沉积时期以与海水盐度相当的咸水、存在水体分层的还原性湖泊环境为主,顶部出现短期戚化的盐水环境,而嫩二段主要为半咸水-淡水氧化性湖泊环境,盐度比较稳定。     

松辽盆地南部海力锦铀矿床姚家组下段黏土矿物特征及其铀成矿意义

黏土矿物是表征盆地砂岩型铀矿含矿建造地球化学环境以及反演其经历的表生流体作用的重要指示性矿物。文章以钱家店凹陷新发现的海力锦铀矿床含矿层姚家组下段为研究对象,通过偏光显微镜、X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等方法,系统开展了不同地球化学分带的岩石学、黏土矿物类型、形貌及含量等特征研究。姚家组下段红色和灰色泥岩原生黏土矿物组合为伊利石+伊蒙混层,高岭石含量较低,总体反映了沉积期偏干旱炎热古气候环境。泥岩中不同类型黏土矿物含量具有一定的相关性,推测其在沉积-成岩过程中存在一定的相互转化关系。与泥岩明显不同,各地球化学分带砂岩中的黏土矿物主要为高岭石,其次为伊利石和伊蒙混层,显示具有后生外来酸性流体改造的特点,应发生在区域层间氧化水渗入之前。铀含量与黏土矿物含量间没有明显的相关性,结合镜下铀-黏土矿物空间赋存关系和区内构造-流体演化史显示,矿石中铀沉淀富集受多种吸附还原剂控制,局部与高岭石关系密切,存在一期深部酸性还原流体渗出改造作用,为原生偏弱还原性的姚家组下段砂岩铀成矿提供了有利条件。     

松辽盆地梨树断陷嫩江组孢粉记录及古气候特征

通过对松辽盆地梨树断陷南部ZK004钻孔21.47～38.26 m段地层进行孢粉分析研究,并结合氧化物样品定量分析结果,将这段地层自下而上划分两个孢粉组合带,其中：ZK004-Ⅰ组合以Classopollis-Cedripites-Schizaeoisporites-Callistopollenites-Borealipollis为主,反映的是半湿润热带—亚热带气候向湿润亚热带气候过渡的特征;ZK004-Ⅱ组合以Cedripites-Rugubivesiculites-Schizaeoisporites-Deltoidospora-Cyathidites-Borealipollis为主,反映的是湿润亚热带气候向半湿润亚热带气候过渡的特征。其总体显示了半湿润的北亚热带气候,为该地区上白垩统嫩江组二段古气候及古植被的恢复提供了新的证据。     

鄂尔多斯盆地东缘泥质岩黏土矿物特征及其地质意义

为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为：高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。     

广西来宾二叠系栖霞组黏土矿物和地球化学特征初步研究及地质意义

研究了广西来宾铁桥剖面栖霞组的黏土矿物组合和地球化学特征的纵向变化特征。黏土矿物分析结果表明,栖霞组上部和下部地层中,黏土矿物含量较高,以伊利石、绿泥石为主,含少量的高岭石和蒙脱石;中部地层中黏土矿物含量较少。在电子显微镜下,有些黏土矿物,如伊利石,发育在草莓状黄铁矿晶体之间,形成于早期成岩作用阶段。整体上黏土矿物成因与陆源碎屑物质输入有关。配套的地球化学分析表明,Al、Fe和Ti质量分数等反映陆源物质的指标,在栖霞组下部和上部质量分数较高,中部明显较低。上述黏土矿物分析和地球化学测试结果意味着该地区二叠纪栖霞期呈现一个明显的陆源碎屑物质输入旋回变化,早期和晚期陆源物质供应较明显,而中期较贫乏,可为该区进一步古地理研究提供重要参考。     

伊犁典型黄土磁学与常量元素地球化学特征及其古气候意义

选取有多层古土壤发育的新疆伊犁尼勒克黄土剖面,分析其地球化学特征与粒度分布,并做详细的岩石磁学研究,检测磁性矿物组成和亚铁磁性矿物粒度在各黄土-古土壤层的变化,探讨其记录的古气候演变过程。常量元素地球化学元素测试结果显示：尼勒克剖面MgO、Na₂O与CaO在剖面下部变幅较大,在最底部的S₃古土壤层含量低;各常量元素含量与伊犁的波马剖面和塔勒德剖面一致,普遍低于天山北麓黄土;元素含量比值风化指标显示古土壤层化学风化程度较高,其中又以S₃最高;Fe₂O₃/Al₂O₃在古土壤层较高,反映化学风化过程中铁相对富集。剖面磁性强弱的垂向变化主要受控于风成输入的磁铁矿。就整个剖面而言,成壤生成的超细颗粒亚铁磁性矿物相对含量随深度减少呈降低的趋势,在古土壤层比在黄土层更高;亚铁磁性矿物的粒度在S₃最细,较多分布在超顺磁至稳定单畴的粒径范围之内。各黄土-古土壤层样品热磁曲线变化都受磁铁矿主导,L₃热磁曲线有别于L₁和L₂,而与S₂相似。 < 4 μm粒度组分的磁性矿物组成并不像较粗组分一样以磁铁矿为主,而是含有较多赤铁矿,反映过湿条件下成壤产生的磁赤铁矿转化为赤铁矿,不同于黄土高原的成壤过程生成大量磁赤铁矿的磁性成壤增强模式。尼勒克黄土地球化学、粒度与环境磁学指标一致揭示自S₃发育以来至全新世古气候干旱化的趋势。综合各指标变化与热磁曲线差异,研究区古气候演变可以分为两个阶段,即S₃发育至L₂堆积之前阶段与L₂堆积以来至全新世阶段,在S₂/L₂过渡时期干旱化突然加剧。虽然伊犁黄土不同剖面的磁学性质不同,但都反映了干旱化的趋势。

     

大别山北麓黄土地球化学特征及其古气候意义

通过对大别山北麓GS剖面系统的氧化物地球化学的测试及综合分析,讨论该地区中更新世以来GS剖面的氧化物地球化学分布特征及其所记录的古气候变迁规律.综合分析表明:大别山北麓富含硅、铝、铁,三者之和高达85%,该区中更新世以来以湿热气候为主;氧化物地球化学分布特征和变化规律可推断该地区中更新世以来经历了8次暖湿期与8次干凉期的交替过程;氧化物比值分析验证该地区经历多次干冷-温湿大幅度的波动,同时伴随着成壤程度、淋溶和化学风化强弱多次旋回.     

康滇古陆东缘筇竹寺组地球化学特征及意义

云南省昭通市昭阳区锌厂沟位于康滇古陆东缘,在剖面测量及样品系统采集分析基础上,建立了该区下寒武统筇竹寺组泥页岩地球化学剖面,为该区筇竹寺组沉积环境、物源分析提供了定量的地球化学数据。研究结果显示:1）筇竹寺组物源主要来自康滇古陆中元古界东川群、会理群砂泥岩、海相玄武岩,并可能有少许同时代花岗岩,形成于康滇古陆东缘大陆坡或边缘海,自西向东呈康滇古陆—潮坪—浅水陆棚—深水陆棚—水下隆起有序变化,工区位于浅水陆棚相;2）稀土元素δCe值、δEu值及微量元素Mo、V含量、（V）_N/（V+Ni）_N比值、（Cu）_N/（Zn）_N比值反映筇竹寺组底部为深水陆棚环境,上部总体为浅水陆棚沉积环境,局部水体加深为深水陆棚沉积环境。总体上该区以浅水陆棚为优势相,并具酸性还原环境特点;3）微量元素Rb、Ba、Ga、V、Zn、Mo、Cd、Sn、Zr有明显的富集。主量元素（SiO₂）_N/（Al₂O₃）_N比值及微量元素Ba、U含量、Zn-Ni-Co三角图、U/Th比值、Co/Zn比值表明有生物或热水作用的参与。     

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石地球化学特征及其地质意义

松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩主要由砂岩、泥岩和粉砂岩类组成。通过对白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石样品的岩石化学分析表明 :主元素化学分类结果主要为长石砂岩、页岩 ,少量岩屑砂岩和硬砂岩 ;稀土元素分布模式显示其明显富集轻稀土及Eu负异常 ,并与NASC和PAAS稀土分布模式相似 ;碎屑沉积岩与上地壳的微量元素含量比值曲线显示为平坦型 ,这说明沉积岩是在活动性较弱的构造背景下缓慢沉积 ,具有被动大陆边缘和活动大陆边缘沉积物的特点。松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩物质来源于张广才岭海西期花岗岩 ,后者的物源来自于上地壳。     

松辽盆地西南部上白垩统姚家组原生黏土矿物组合特征及其找铀意义

黏土矿物是砂岩型铀矿表生成矿流体水-岩作用的重要产物。本文以岩心光谱扫描为主要技术手段,结合野外地质编录、偏光显微镜、扫描电镜等方法,首次对松辽盆地西南部钱家店铀矿床及远离矿区的88个钻孔超过9 000 m岩心进行了系统的蚀变矿物填图,提取了主要黏土矿物和Fe~(3+)氧化物信息。结果表明,主要产铀层位姚家组原生黏土矿物组合主要是"伊利石+(蒙脱石)伊蒙混层",仅有少量的高岭石、绿泥石,它们与松辽盆地北部具有相似特征,是沉积期古气候的响应。而成矿段中,高岭石含量与铀矿物具有明显正相关性,是成矿流体轨迹的重要指标。原生砂岩的黏土矿物、Fe~(3+)氧化物矿物(化)信息往往呈现成层性或韵律式变化,而经过成矿流体改造的砂岩,其黏土矿物、Fe~(3+)氧化物信息往往呈现"舌状"或"正态曲线状"的突然变化,这些特征可以成为原生砂岩颜色判别和后生成矿流体追踪的重要指标,它们对砂岩型铀矿成矿规律研究与找矿具有重要意义。     

松辽盆地北部营城组火山岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地北部早白垩世营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩,其具有高硅、铝,富碱和低镁、铁的特征,不同类型火山岩均具有轻稀土富集、重稀土亏损、轻重分异严重的特征。其中：酸性流纹岩表现为富集Pb、U、Th、Ta、Hf和Zr等元素,亏损Sr、Ba、Eu等元素;中性安山岩、粗安岩和基性玄武岩则亏损不明显;中酸性英安岩介于两者之间。地化特征分析表明,营城组岩浆来源于亏损地幔,是地幔底侵导致地壳部分熔融,并受到地幔物质的混染,酸性岩喷出前经历了较强的岩浆分异作用。构造判别图解指示营城组火山岩形成于板内伸展环境,具有与板块俯冲作用有关的、发育于活动陆缘或岛弧的火山岩类似的演化特征。结合中国东部构造环境演化特征,认为松辽盆地北部早白垩世火山活动可能是古太平洋板块北北西方向高速俯冲导致地壳岩石圈减薄、地幔物质上涌的产物。     

华北房山景儿峪组顶部古风化壳常量元素地球化学特征及其古气候意义

风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征,地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期（景儿峪组）至寒武纪（府君山组）期间的地层记录缺乏连续性,广泛发育一套典型的古风化壳,该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析,结果表明:（1）SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分,Al₂O₃、TFe₂O₃、TiO₂、K₂O在风化壳的中上部相对富集,SiO₂则轻微亏损,CaO、Na₂O、MgO、P₂O₅被迁移淋失;（2）硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数（CIA）、残积系数、风化淋溶系数（BA）等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用,其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程;（3）与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比,发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征,同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征,认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候,为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.      

云南省镇康芦子园铅锌多金属矿床主量元素地球化学特征及意义

芦子园铅锌多金属矿床位于"三江成矿带"南段保山—镇康地块,矿体赋存于上寒武统沙河厂组第二、三段(∈3s2、∈3s3)中的一套碳酸盐岩系中,矿体呈似层状、透镜状、脉状,严格受构造控制,矿体及其周围发育大量的矽卡岩矿物。通过各类岩(矿)石主量元素特征分析,并结合矿床地质特征,认为该矿床为赋存于碳酸盐岩地层中明显受构造控制的热液充填交代矽卡岩型铅锌矿床。     

茂名油柑窝组油页岩元素地球化学特征及其地质意义

结合茂名盆地茂页1井油柑窝组24个油页岩样品的主量元素、微量元素和稀土元素进行测试分析,在综合研究油柑窝组油页岩元素地球化学特征的基础上,探讨了茂名盆地油柑窝组油页岩沉积时期物源属性、源区沉积环境等。结果表明:油页岩样品Th、U和Pb元素富集,Zr、Cr、Hf等元素亏损,具有明显的轻稀土富集、Eu负异常以及Ce负异常等壳源物质的特征。化学蚀变指数(CIA)和Zr/Sc-Th/Sc图解表明物源区经历了强烈的风化作用以及明显的沉积再循环过程。在La/Th-Hf和La/Yb-ΣREE源岩判别图解分析的基础上,结合Eu负异常所指示的源岩长英质特性,认为茂名盆地油柑窝组油页岩物源具有多样性,主要来源于上地壳的长英质岩,推测可能为长英质火山岩、花岗岩和沉积岩的混合物。通过分析Sr/Cu、Mg O/Ca O等参数,认为油页岩形成时水体为淡水介质,沉积早期水体较浅,中晚期水体逐渐加深,属于温暖潮湿的气候背景,综合判断其沉积环境由早期弱还原湖沼相逐渐向半深湖一深湖相过渡。     

合肥下蜀土地球化学特征及其古气候意义

合肥地处长江中下游北岸,下蜀黄土广泛分布,通过对合肥地区BK2钻孔剖面岩性、氧化物含量及其地球化学风化参数的分析,研究合肥地区风成沉积物地球化学元素特征及其气候变化规律。结果表明:野外钻孔岩芯剖面显示地层较好连续性,结合年龄数据划分了该孔的第四纪沉积框架,Qh底界为1.20 m,Qp3底界为5 m,5~35.10 m属Qp2中晚期地层;合肥下蜀土主要化学成分（SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃）的平均含量之和达88.99%,这种显著的富硅铝铁现象表明了该区气候较为湿润;化学风化程度较强,下蜀土的CIA平均值及其脱Ca、Na、K的程度均大于洛川黄土,说明其堆积期古气候比同期堆积的洛川气候温湿,较宣城干凉,与南京、镇江气候较为接近;近0.5 Ma以来总体经历由湿热-干冷的变化,大致可分为35~14.50 m、14.50~4.50 m、4.50~1.20 m和1.20~0 m四个阶段,气候变化由温暖湿润-温暖偏干-冷凉偏干-温暖湿润,显示了区内更新世中晚期以来的气候变迁具有全球一致性特征。      

成都盆地红土沉积物中黏土矿物的特征及其古气候指示意义

成都盆地位于长江上游二级阶梯向一级阶梯的过渡地带,地理位置特殊,并且广布第四纪红土沉积。为研究成都盆地中黏土矿物的特征及其成因意义,采用X射线衍射(XRD)测试技术,对胜利剖面沉积物中黏土矿物的矿物学特征进行了系统研究。结果表明,成都盆地胜利剖面沉积物中的黏土矿物主要有伊利石、高岭石、蛭石、蒙脱石以及少量伊利石-蒙脱石混层黏土矿物和高岭石-蒙脱石混层黏土矿物。根据黏土矿物组合含量的变化特征,可以将成都盆地第四纪早更新世中晚期以来的气候环境演化划分为4个阶段,先后经历了湿热-温凉-温湿-干冷2个周期性的气候旋回,黏土矿物含量变化的总趋势与土壤沉积物的CIA指数共同揭示了研究区第四纪以来的气候有逐渐干冷的趋势,这与全球性的第四纪气候尤其是中国区域内的第四纪气候环境变化相一致。     

东昆仑阿拉克湖早更新世沉积物黏土矿物特征及其古气候环境意义

为了揭示东昆仑阿拉克湖地区早更新世的气候环境演化,利用X射线衍射、扫描电子显微镜以及古地磁对位于东昆仑山系东段的阿拉克湖断陷盆地早更新世沉积物样品进行了分析.结果表明,黏土矿物的成分主要为伊利石和绿泥石,含有少量的高岭石.伊利石结晶度在0.280～0.513°之间,反映伊利石结晶度存在明显的差别.古地磁分析结果显示,磁化率介干14.85×10-6～214.20×10-6SI之间,平均为68.41×10-6SI,也存在着明显的变化.ω(Kao)/ω(I Ch)比值在0.11～0.22之间,反映不同时期沉积物中高岭石与伊利石、绿泥石之间相对含量的变化.ω(Kao)/ω(I Ch)比值、伊利石结晶度以及古地磁分析结果的变化特征,均反映了东昆仑阿拉克湖的古气候经过了从冷干到温湿的气候变化,而沉积物以伊利石和绿泥石为主以及相对较高的伊利石结晶度和偏低的磁化率值则说明早更新世阿拉克湖地区的气候总体以冷干为主.     

松辽盆地东南隆起区上白垩统嫩江组泥页岩段地球化学特征与物源分析

嫩江组泥岩的地球化学分析结果表明:泥岩中含有一定量的铁镁质组分和较多的稳定组分。微量元素和稀土元素分析结果显示,嫩江组含油页岩段沉积时期存在多个物源。CIA和PIA值没有随着埋深的减少而增加,说明嫩江组泥岩受后期风化影响很小。CIA值为70.5~77.0,Th/U值为2.67~3.98,说明泥岩源区经历了中等强度风化作用。Zr/Sc—Th/Sc图解表明泥岩的化学成分受源岩成分控制。通过源岩和构造背景判别图以及前人资料可知,松辽盆地嫩江组母岩主要为海西期花岗岩,源岩的构造背景为大陆边缘造山带火山岛弧岩系。物源中输入较多的铁镁及含钙物质,促进油页岩的形成。