古盐度复原法综述

古盐度的复原是恢复古环境、认识环境变化过程与机理的一种重要方法。其中包括适用于半咸水环境的沉积磷酸盐法 ,目前应用广泛的同位素法 (主要是氧同位素法和碳同位素法 )。微量元素法也是一种重要的古盐度复原法 ,其依据采样环境不同可分为硼元素法 (适用于粘土性矿物 )和Sr/Ca法 (常用于对湖泊沉积物进行分析 )等。由于古环境是一个开放体系 ,因此不可避免地要受到外界环境的干扰 ,为了使古盐度复原更加接近实际 ,上述方法应该综合使用。     

广西北海近岸海域4200a以来古盐度时间序列分析

全新世以来的环境演化历程及未来环境演化趋势是当今全球变化研究的热点。海水古盐度作为反映古环境的一个重要指标,在古环境反演中起着重要作用。基于广西北海近岸海域BBWZK8沉积柱的地球化学和年代学分析,运用ARIMA时间序列模型对沉积物中反映古盐度的重要地球化学指标——w(Sr)/w(Ba)比值的变化特征进行了拟合和预测。研究结果表明,ARIMA(1,1,0)模型可以较好地拟合4 200 a以来沉积物中w(Sr)/w(Ba)比值的演化规律,模型的拟合曲线与过去环境演化历程基本吻合,也与前人的研究成果有着较好的一致性;预测结果显示,在未来400 a中北海近岸海域沉积物中的w(Sr)/w(Ba)仍呈逐渐降低的趋势(即海水的盐度将持续增大),但相对于以往的变化幅度(过去1 200 a),其降低的趋势明显放缓,据此可推测在今后一段时间内,区域气候将保持缓慢干旱的态势。     

甘肃兰州盆地古近系泥岩的古盐度分析

兰州盆地位于青藏高原东北部,祁连山以东,黄土高原以西,古近纪出露地层为细柳沟组、野狐城组和咸水河组下段。作为青藏高原寒区、东部季风区及西北干旱区的交汇地带,兰州地区新生代环境研究受到越来越多的关注,因此有必要对其沉积环境进行研究。本文通过对兰州盆地黄羊头地区古近系进行分段采样,并对泥岩样品的主量元素、微量元素及X射线衍射进行测定,运用硼法、B/Ga值及Sr/Ba值等方法定量—半定量分析兰州盆地古近系沉积时的古盐度特征,同时结合风化指数CIA值的变化特征,综合分析古近系的沉积环境。研究结果表明兰州盆地古近系细柳沟组、野狐城组及咸水河组下段Adams法古盐度值为9.5‰～14.0‰,平均值为11.8‰;Couch法古盐度值为8.2‰～12.8‰,平均值为10.8‰,为内陆半咸水—淡水湖泊。Adams法古盐度值与B/Ga值具有良好的正相关关系,而Adams古盐度值与Sr/Ba值相关性不明显,主要由于地层中生物对Sr的富集作用,导致Sr/Ba值偏大,表明Sr/Ba值不适用于生物富集地层的古盐度恢复。环境研究认为细柳沟期,气候湿润,以冲积扇沉积为主,水体较浅,盐度值较大;到野狐城中期水体加深,变为湖相沉积,气候温暖湿润,盐度值降低,同时存在明显的干冷气候间隙,该间隙期湖盆蒸发量大于补给量,盐度值升高;从野狐城晚期开始湖盆逐渐萎缩,以滨湖相沉积为主,到韩家井期变为河流相沉积,至甘家滩期再次转为湖相沉积,盐度值先升高后降低,但整体风化程度明显降低,表明从野狐城组晚期开始气候逐渐变冷变干。     

渭河盆地古近系细屑岩的古盐度分析

渭河盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带之间, 古近纪主要出露地层为红河组及白鹿塬组, 由于近些年在盆地新生界地层中发现氦气前景, 有必要对其沉积环境进行研究, 本文通过野外样品的主量元素、微量元素的测定, 运用Adams法、Walker相当硼法、B/Ga、Sr/Ba比值法定量-半定量地分析了渭河古近系沉积时的盐度特征, 同时结合化学蚀变指数CIA值的变化特征, 对古近系沉积环境进行了综合分析, 结果表明渭河盆地古近系红河组、白鹿塬组盐度为2.2‰~11.7‰, 为一内陆淡水湖泊, 整体气候温暖湿润, 局部地区干旱, 并出现咸水沉积环境;同时发现蚀变指数CIA与盐度值成负相关关系, 由红河组湖相环境至白鹿塬组河流及三角洲相为主的沉积环境, 风化指数升高, 而B/Ga比值所反映的盐度值降低。CIA值在一定程度上反映了盐度特征, 由于生物富集作用导致样品出现高Sr值, 使得Sr/Ba比值在反映盐度时出现异常点。     

鄂尔多斯盆地耿湾地区长6段古盐度恢复与古环境分析

应用B,sr,Rb,Sr/Ba比值,Rb/K比值和K Na质量分数等微量元素地球化学方法并结合粘土矿物X衍射分析对鄂尔多斯盆地耿湾地区长6古盐度进行综合判别,认为长6期古水介质盐度为O.48‰～4.43‰,平均值为1.87‰,属于淡水-微咸水环境,局部为半咸水环境,且自长63沉积期至长61沉积期湖盆水体是逐渐变成的;微成化的湖水介质和封闭还原的深水环境既有利于优质烃源岩的发育,又能促使砂体早期环边绿泥石胶结形成抗压实-压溶组构,有利于原生粒间孔的保存而对储层发育非常有利;根据长6古盐度定量计算确定O.5‰古盐度等值线是淡水河流发育区与微成水湖盆分界的古湖岸线位置,并划分出淡水、微成水和半成水3个古盐度平面分区,为预测岩性地层油藏有利发育区带提供了重要依据.     

内蒙古扎鲁特地区上二叠统林西组古盐度分析

通过对扎鲁特地区陶海营子剖面和鲁D2井泥岩样品中微量、常量元素和黏土矿物的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式及Walker相当硼判定法、锶钡比值法、硼镓比值法、生物标记化合物等方法,综合分析了扎鲁特地区林西组沉积时水体的古盐度特征.结果表明,鲁D2井林西组沉积时为半咸水环境,陶海营子剖面林西组则为淡水环境,扎鲁特地区林西组沉积时期水体环境有一个逐渐淡化的过程,下部为半咸水的湖泊环境,上部逐渐演化为淡水湖泊环境.半咸化的湖水环境为林西组巨厚层烃源岩的发育提供了有利条件.     

用微量元素研究胜利油田东营盆地沙河街组的古盐度

本文利用硼、“相当硼含量”以及B/Ga和Sr/Ba比值,定性的划分了东营盆地沙河街组沉积时水的盐度。应用亚当斯和科奇公式计算了古盐度,表明该盆地北部地区沙四段盐度高达31‰,其次是沙三段下部为24.3‰,而沙三段中、上部及沙二段最低,分别为7‰和8.2‰,沙一段又上升到15‰。     

（古）盐度研究的一种重要工具——锶同位素

本文详细地阐述了海水－陆表水双元体系中锶同位素的混合原理、混合水体中＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值与盐度的定量关系。利用Ｓｒ同位素不随生物、何尝作用过程发生分馏作用及Ｓｒ与Ｃａ化学性质相似等特征,地层、沉积物中生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ值可作为沉积水体（古）盐度确定的一种有用工具。文中详细地综述了国内外在这方面的研究进展,并讨论了成岩后生作用对生物壳体和碳酸盐岩＾８７Ｓｒ／＾８６Ｓｒ原始值     

陆相地层古盐度地球化学研究方法综述

古盐度是某个地质时代的一个水体含盐度。研究古盐度可以更好地了解当时沉积水体与成岩流体的性质,为环境分析、成矿流体分析提供基础。目前广泛应用的方法主要有,Couch法、B的质量分数、Na~+的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al_2O_3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,~(13)C、~(18)O,~(87)Sr/~(86)Sr,~(11)B/~(10)B等同位素地球化学方法。本文将结合地质实际,简述各方法的原理与其应用范围,旨在更好的应用于沉积地层划分与对比、沉积古地理重建、恢复沉积成岩环境以及沉积矿产的普查与勘探等地质工作。     

陆相地层古盐度地球化学研究方法综述

古盐度是某个地质时代的一个水体含盐度。研究古盐度可以更好地了解当时沉积水体与成岩流体的性质,为环境分析、成矿流体分析提供基础。目前广泛应用的方法主要有,Couch法、B的质量分数、Na⁺的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al_2O_3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,+的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al_2O_3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,⁽¹³⁾C、(13)C、⁽¹⁸⁾O,(18)O,⁽⁸⁷⁾Sr/(87)Sr/⁽⁸⁶⁾Sr,(86)Sr,⁽¹¹⁾B/(11)B/⁽¹⁰⁾B等同位素地球化学方法。本文将结合地质实际,简述各方法的原理与其应用范围,旨在更好的应用于沉积地层划分与对比、沉积古地理重建、恢复沉积成岩环境以及沉积矿产的普查与勘探等地质工作。     

塔里木盆地石炭系泥岩沉积时的古盐度分析

通过对塔里木盆地巴楚、塔中、塔河地区井下及巴楚小海子露头、阿克苏四石厂露头的石炭系泥岩中黏土矿物、微量和常量元素的测定,利用Adams和Couch古盐度计算公式、Walker相当硼判定法及锶钡比值法定量—半定量地分析了该区石炭系泥岩沉积时的古盐度特征,结果表明古盐度在4.7‰~33.9‰,大部分为半咸水沉积,其次为淡水—微咸水沉积,个别为咸水沉积;且古盐度变化明显,平面上巴楚组泥岩段泥岩总体具有从塔东北向塔西南古盐度变大的趋势;卡拉沙依组砂泥岩段泥岩在塔中古盐度最小,塔西南最大,塔北居中。由于沉积物中泥岩沉积时的古盐度特征是沉积环境的判别标志之一,因此它对有争议的卡拉沙依组砂泥岩段及巴楚组角砾岩段沉积环境的判定提供了沉积水体性质方面的依据。石炭系泥岩沉积时的古盐度与该时期海平面升降及沉积相演化有关,该泥岩形成于石炭纪海平面相对下降或上升缓慢、古盐度相对较低的沉积环境。     

东营凹陷沙四段上部泥质烃源岩元素地球化学及其古盐度的空间差异性

东营凹陷第三系沙河街组四段上部为一套优质烃源岩系.通过分析烃源岩系典型元素和元素比值的变化特点,对沙四段上部沉积时期沉积水体的古盐度进行了研究.利用聚类分析方法,研究区分出3类具有不同元素地球化学特征的样品,结合Sr/Ba、Sr/Ca、Fe/Mn和Sr/Cu值对沙四段上部沉积时期的古盐度进行空间划分,结果表明沙四段上部沉积时期,研究区处于相对干旱的气候条件,但沉积水体的盐度存在空间差异性,从古湖盆的边缘到中心盐度呈升高趋势,湖盆北部盐度较低.这一认识将有助于分析该区有效烃源岩的分布和形成机制.     

基于Logistic回归的陕南秦巴山区降雨型滑坡预测方法

通过建立陕南秦巴山区降雨型滑坡灾害数据库,分析了不同降雨因子的雨强分布,计算了降水突发型滑坡灾害、降水滞后型滑坡灾害的雨强与滑坡发生概率的相关系数,采用Logistic回归方法确定不同时效降雨因子,得到陕南秦巴山区降雨型滑坡预测模型,并利用滑坡灾害实例,运用ROC曲线和kappa系数法对模型进行了验证。结果表明：滑坡前第m日降雨量R_dm(m=0,1,2)及综合雨量R_c四个降雨因子为诱发降雨型滑坡较为显著的因子。当降雨强度≥75 mm·h^-1时,最易引起突发型滑坡;当连续降水达到2 d,且24小时雨量达到小雨或中雨时,应警惕滞后型滑坡灾害的发生。模型预测准确率达82.1%,ROC曲线的AUC值为0.836,kappa系数为0.616,验证结果显示该模型可靠。研究成果可作为陕南秦巴山区降雨型滑坡预报预警研究工作的重要参考。     

(古)盐度研究的一种重要工具--锶同位素

本文详细地阐述了海水-陆表水双元体系中锶同位素的混合原理、混合水体中87Sr/86Sr值与盐度的定量关系.利用Sr同位素不随生物、化学作用过程发生分馏作用及Sr与Ca化学性质相似等特征, 地层、沉积物中生物壳体和碳酸盐岩87Sr/86Sr值可作为沉积水体(古)盐度确定的一种有用工具.文中详细地综述了国内外在这方面的研究进展,并讨论了成岩后生作用对生物壳体和碳酸盐岩87Sr/86Sr原始值的影响作用,以及可能存在的一些问题.     

化石介壳同位素成份用于古盐度分析

本文对近30个化石介壳进行的碳氧稳定同位素测试结果进行了研究,表明其碳氧稳定同位素成份可用于识别海、陆相环境,半咸水环境,并且这些结论与双壳类、腕足类的生态属性是一致的。利用Keith和Weber(1964)提供的公式z=b(δ~(13)O+50)+a(δ~(13)C+50)计算所得到的结果,比较令人满意地划分出海相,半咸水和淡水生物群。     

沉积磷酸盐法的古盐度意义

本文根据泥质沉积物中的磷酸盐组份比值与水体盐度密切相关的“沉积磷酸盐法”理论,采用土壤中磷酸盐的分级测定方法,对我国不同地区的早第三纪和第四纪沉积,进行了试验和沉积相的研究。结果是这些沉积物的古盐度与现代海洋沉积的盐度十分接近,而与现代淡水湖的盐度有明显差异,此结论与古生物及岩石地层沉积环境的综合分析结论是吻合的。由此证实沉积磷酸盐法作为古盐度指标具有一定的可靠性。     

太湖全新世沉积物的古盐度指标及其环境意义

沉积物中的Ｃａ／（Ｆｅ＋Ｃａ）比值和硼含量随水体含盐度的高低而相应增减，它们都是较好的古盐度指标。本文对太湖全新世的沉积物进行了古盐度指标的分析。并与现代湖泊和海洋沉积物作了对比，结果反映东太湖为陆相沉积环境，而西太湖则主要为海相沉积环境。此结论与古生物化石的结论一致，从而证明了太湖地区于全新世期间经历了大规模的海侵，并形成海湾－湖环境。同时也证明了这些古盐度指标是行之有效的。     

基于主成分分析的多项Logistic回归模型的突水水源判别研究

矿井水害是矿井生产过程中较常见的地质灾害之一。快速有效地判别突水水源是预防矿井水害的关键所在。选取袁店二矿59个水样资料(常量离子含量),利用主成分分析进行处理,得出主成分得分;以主成分得分为自变量,水源类别为因变量建立多项Logistic回归模型;运用该回归模型对59个水样资料进行类型判别,得出综合判别准确率达到86.4%;并通过实例对判别模型进行了验证。研究结果表明:主成分分析法与多项Logistic回归模型相结合的方法在水源判别上具有可行性,不仅消除了常量离子之间的内在影响,而且使判别结果具有一定的准确率,在突水水源判别问题上提供了一种新方法,为矿井防治水提供有效依据。     

唐山市岩溶地面塌陷稳定性评价的Logistic回归模型

针对覆盖型岩溶发育区地面稳定性评价问题,提出一种新的岩溶地面塌陷稳定性评价方法。依据唐山市岩溶勘察与地灾评估资料,以岩溶发育区地面稳定情况为因变量,选取5个主要影响因素作为自变量,建立了岩溶地面塌陷稳定性评价的二分类Logistic回归模型。模型拟合优度、预测能力和模型稳定性检验表明,该模型预测能力强,预测结果与实际情况吻合度良好。所建模型能对定性因素进行定量分析,易于获取评价因子,可简便地、快捷地对与唐山岩溶发育区相似区域的岩溶地面塌陷稳定性给出评价,值得推广和应用。