东海盆地丽水凹陷古新统微量元素地球化学特征及其指示意义

通过对丽水凹陷近些年完钻的多口探井开展微量元素地球化学分析,系统探讨了研究区古新统古盐度、古气候、古水深、氧化还原环境以及古生产力特征,为厘清凹陷内优质烃源岩形成及发育主控因素起到积极作用。研究认为,丽水凹陷古新统离物源区较近,相对富集Li、Ti、V、Zn、Ga、Rb、Ba、Hf、Th元素,Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Sr、Nb、Zr、Ta、U元素则相对亏损（对比岩石圈上地壳微量元素含量）,其母岩主要与酸性岩浆岩有关。 由Li、Sr、Ni、Ga元素含量以及Sr/Ba值指示古新统整体处于淡水-半咸水的环境,水体深度较浅。Sr/Cu值的变化指示古新统气候整体表现为干热的气候条件,但垂向上呈现一定的差异,其中古新统中早期处于炎热干旱的气候条件,晚期则为温湿-干热-温湿的交替变化气候。由Ni/Co、V/Sc以及Mo含量等参数指示古新统处于弱氧化-弱还原的沉积环境。利用Ba元素的生物含量（w(Ba生物)）分析古新统的生产力情况,认为其整体生产力水平较高,具有较高的生烃潜力,尤其是灵峰组生产力最高,勘探潜力较大。古新统烃源岩有机质含量与古生产力参数、氧化还原性参数、古盐度参数之间呈现较好的相关性,指示沉积环境的诸多因素会对凹陷内优质烃源岩的发育起到协同控制作用。     

琼东南盆地深水区LS33-1-1钻井岩心微量元素地球化学特征及其沉积环境

为了研究琼东南盆地深水区的沉积环境及物源,对琼东南盆地深水区LS33-1-1钻井岩心样品的微量元素地球化学特征进行了分析,结果表明:研究区自渐新世以来沉积环境多变,物源复杂;在崖三段沉积早期,物源主要为当地或附近的基性玄武质火山碎屑,可能来自南海扩张引起的岩浆喷发活动;自崖三段沉积晚期(早于31.5Ma)以来,物源以陆源和海洋自生沉积为主,其中火山岩风化产物占有相当的比例。LS33-1-1钻井岩心沉积物的微量元素地球化学特征在距今31.5、28.4、25.5、23、16、8.2、5.5、2.7Ma均发生明显突变,表明沉积环境及物源均发生了明显的变化,反映了构造运动的影响。各地球化学指标在崖三段底部4 207m左右的突变,反映了琼东南盆地发生了较大规模的构造运动,造成了沉积物源由以基性火山碎屑为主转变为以陆源碎屑为主。在渐新世-中新世界线(23MaBP)附近,各项指标均表现出明显的突变,表明在ODP1148站及珠江口盆地深水区发现的物源突变事件(白云运动)也影响到了琼东南盆地深水区。     

山东东部日青威盆地晚中生代沉积岩元素地球化学特征及沉积环境

发育在苏鲁造山带上的山东东部日青威盆地是晚中生代以来形成的规模较大的裂陷盆地,其独特的沉积特征有别于周缘其他同期陆相断陷盆地,备受沉积学界的广泛关注。为了解日青威盆地沉积期（包括莱阳期和青山期）古盐度、古气候和氧化还原条件等沉积环境特征,对盆地灵山岛、崂山、诸城桃林、海阳丁字湾和即墨周戈庄5个典型剖面沉积岩样品开展主量、微量和稀土元素地球化学分析。5个典型剖面的沉积岩SiO2和Al2O3含量较低,平均值分别为52.13%和13.06%,而Fe2O3含量较高,平均值为6.14%;ΣREE平均值为199.15×10−6,稍高于澳大利亚后太古宙页岩（PAAS）,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,具有弱铕（Eu）正异常;相对于上地壳（UCC）,样品富集大离子亲石元素,亏损过渡族元素。Sr/Ba和Mg/Ca值表明,自莱阳期至青山期,沉积水体趋向于由咸水/半咸水向微咸水环境的变化;Sr/Cu值、∑(Fe+Mn+Cr+V+Ni+Co) / ∑(Ca+Mg+K+Na+Sr+Ba)值和SiO2-(Al2O3+K2O+Na2O)双变量图解表明,莱阳期和青山期均为干燥气候;V/(V+Ni)和Ce异常表明,莱阳期和青山期沉积水体环境以分层不明显的还原环境为主。综合以上研究表明：日青威盆地莱阳期—青山期古盐度的转变以及干燥气候和还原环境对于揭示盆地的沉积演化过程有着重要的地质意义。     

柴达木盆地第三系咸水湖相生油岩古沉积环境地球化学特征

在系统分析柴达木盆地西部第三系咸水湖相生油岩样品的微量元素、有机物、粘土矿物组成的基础上,揭示了研究区生油岩的无机元素和有机质组成特征;并结合沉积环境的无机与有机地球化学指标,重建了生油岩沉积时的古沉积环境。生油岩的B、Cl-及伽玛蜡烷含量表明,沉积时的水介质条件是半咸水—咸水环境,并伴随湖盆沉积中心北迁过程各层位地层的盐度发生规律性时空]化;生油岩的Fe2 /Fe3 、S2-、Pr/Ph比值、藿烷碳数分布模式及黄铁矿含量反映其沉积时的沉积环境为强还原性;粘土矿物组合特征及含量揭示这些生油岩的沉积相带介于中心咸湖相和边缘咸湖相之间。     

塔里木盆地志留系古海洋沉积环境的元素地球化学特征

通过对各元素的系统分析,塔里木盆地志留系水体基本属于正常海水。纵向上柯坪塔格组中段与上段的分界处古盐度最低;塔塔埃尔塔格组下段沉积时期古盐度最高,可能为局限海沉积。横向上塔中北部地区盐度较高,并且盐度变化大;通过古水深分析,志留系沉积时期为浅海沉积,盆地西北部为海水入口处,并通过稀土元素分析确定了沉积物的来源方向,盆地中央的沉积物具有同源性,来源于周围的沉积地层。根据化学岩石学分析,塔里木盆地志留系砂岩类型比较复杂,从石英砂岩到岩屑砂岩、长石砂岩都有分布。砂岩的母岩中斜长石含量比钾长石要高,可能在花岗闪长岩和花岗岩2个端员之间变化。     

南黄海表层沉积物微量元素地球化学特征

分析了在南黄海采集的295个站位的表层沉积物样品的微量元素含量和500个站位的粒度参数,研究了南黄海沉积物微量元素含量、平均粒径和判别函数的分布特征及微量元素、沉积物类型和平均粒径的相关性。南黄海沉积物微量元素分布由于物质来源和与沉积物类型相关性的不同,表现出明显不同的分布规律:Sr分布与黄河、长江和生物碎屑碳酸盐的贡献有明显关系;Ba分布与黄河、锦江物质供给有关;东部Rb元素分布反映了韩国河流沉积物对南黄海东部的影响;Co分布反映了长江物质的运移方向。Ba和Cu与沉积物类型相关性不明显,不受沉积物粒度控制;Sr、Co、Rb则可以用于区分黄河、长江和韩国河流沉积物的来源。     

海洋沉积物微量元素地球化学特征对天然气水合物勘探的指示意义

天然气水合物与资源和全球环境变化等重大科学问题密切相关。前期关于甲烷渗漏区地球化学特征的研究主要集中于浅表层沉积物（＜20 m）,而浅层沉积物（＞20 m）地球化学特征知之甚少。为探讨海洋浅层沉积物微量元素特征与天然气水合物勘探的相关关系,对南海神狐海域沉积物进行了4个站位的钻探取样,分析了样品主、微量元素和有机碳地球化学特征,并采用氧化还原状态以及Mo与TOC相关关系的分析方法进行探讨。结果显示,沉积物主量元素特征主要受到陆源碎屑物质输入的主导,与天然气水合物富集无明显关系。水合物赋存段及附近沉积物中Ba和Mo元素高度富集,存在明显的“Ba峰”和“Mo峰”,主要是由于天然气水合物分解释放大量甲烷产生的硫化环境所导致。因此,沉积物中的Ba和Mo富集特征可作为识别可能存在天然气水合物分布的重要地球化学指标。     

温州沿海平原晚更新世以来的海相地层特征及沉积环境

沿海地区的海相地层记录了极其丰富的环境信息,研究海相层的地层特征和沉积环境,对理解古环境演变的过程、探讨沉积记录对海陆变迁的响应机制具有重要意义。QTZ1孔位于温州瓯江口北侧平原,根据岩石地层和磁性地层资料,钻孔34 m处为Qh/Qp3界线,91.5 m处为Qp3/Qp2界线。综合考虑刺甲藻、环纹藻的环境意义,钻孔沉积物粒度及微体化石组合的分析结果表明,温州沿海平原晚更新世以来共识别出3套海相地层单元,第二海相层和第三海相层之间发育有完整的陆相沉积层。沉积动力条件经历了低能(Qp3)→中低能(Qp3)→中高能(Qp3)→低能(Qp3)→高能(Qp3)→中低能(Qp3)→中低能(Qp3)→低能(Qp3)→低能(Qh)的演化过程。受海平面变化影响,研究区晚更新世沉积相变化频繁,以海陆过渡相、陆相和局部的浅海相为主,全新世沉积相以浅海相为主,全新世末期逐渐转为滨海相。     

三亚近岸海域表层沉积物微量元素地球化学特征

为了解三亚近岸海域沉积物地球化学特征,测定了331个站位的表层沉积物23种微量元素含量;利用多元统计法进行相关性及R型因子分析,探讨研究区元素的来源、分布特征及其控制因素。微量元素含量测定结果表明,Sr、Ba、Zr、Rb元素平均值比其他元素高;Be、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Sb、Pb、U、Zr、Ba、Sc、V、Ga等15种元素含量与海南岛水系沉积物、表层土壤、深层土壤接近,推测沉积物主要来自海南岛。各元素在研究区的空间分布比较复杂,在中部和东部,以Li为代表的15种微量元素随离岸距离增加含量增大;Cd、Sb、Zr、Ba、Rb、Sr、As、Hg的分布特征与其他微量元素相比差异明显。Li等15种元素来源与分布主要受陆源黏土矿物吸附作用控制,Sr主要受海洋生源沉积作用的控制,Zr主要受重矿物的控制,Ba和Rb主要受研究区地质背景控制,而Cd和As的来源与分布则与人类活动有关。     

西沙群岛基底火山碎屑岩中单斜辉石的矿物化学特征及其地质意义

本文利用电子探针对南海西沙群岛琛航岛珊瑚礁底部火山碎屑岩中的单斜辉石矿物的化学特征进行了研究。结果表明,该单斜辉石属于富钙透辉石,部分有正环带结构,从核部到边部Ca、Fe、Ti的含量逐渐增加,是岩浆正常结晶顺序的反映,说明该区域的岩浆演化是向着富Ca、Fe、Ti方向发展的。主量元素数据显示,单斜辉石具有低Si高Al的特征(SiO₂=41.40%～48.44%,Al₂O₃=5.54%～10.20%),且AlⅣ含量较高,说明母岩浆为不饱和碱性岩浆系列;此外,单斜辉石Ca含量偏高,Ca/(Ca+Mg+Fe)值在46.1%～51.4%之间,推测是母岩浆的高Ca含量导致了大量高钙辉石的产出。结合西沙海域的地震和构造资料,推测琛航岛珊瑚礁的基底是玄武质火山碎屑岩组成的平顶状海山,系岩浆穿过断裂发育的岩石圈层在西沙群岛的海底喷发,随后火山碎屑物质经过堆积、固结作用而形成;该火山碎屑岩的原岩为板内碱性玄武岩。     

东太平洋1787柱碎屑组分组合与沉积环境

对太平洋 １７８７ 柱沉积物样品进行了碎屑组分、分布、来源及组合的研究。结果表明,沉积物中的碎屑组分主要是生物来源、海洋自生来源和岩源。重组分以铁锰微结核、生物磷灰石、褐铁矿、磁铁矿、辉石类为主, 轻组分主要是生物蛋白石 （放射虫、海绵骨针等硅质生物壳体或骨骼）、粘土团集物和火山玻璃。根据各碎屑组分在整个柱芯的分布特点及其组合类型的不同, 把 １７８７ 柱分为 ６ 层, 并大致反映沉积环境的氧化还原条件、火山活动特点及底层流活动状况。研究结果能与磁性地层资料、地球化学资料和沉积物构造相互印证, 表明碎屑组分及其组合研究能为恢复沉积环境提供矿物学证据。     

莺歌海盆地中新统海相烃源岩有机相特征

为了实现莺歌海盆地中新统海相烃源岩的精细划分与评价,结合地球化学测试资料,对莺歌海盆地中新统烃源岩进行有机相划分,建立了有机相与沉积相的对应关系,进而预测烃源岩的平面展布。研究结果表明,按照有机质来源与沉积环境可将莺歌海盆地中新统海相烃源岩分为4类：海相陆源型、海相混源Ⅰ型、海相混源Ⅱ型、海相内源型。不同有机相与沉积相对应关系较好,其中,扇三角洲、滨海相对应海相陆源型,内浅海对应海相混源Ⅰ型,外浅海、半深海对应海相混源Ⅱ型,外浅海、半深海和深海对应海相内源型。海相混源Ⅱ型烃源岩分布广,厚度大,有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ2型干酪根为主,少量Ⅲ型干酪根,保存条件较好,是莺歌海盆地的主要气源岩。研究成果为预测莺歌海盆地中新统海相优质烃源岩的平面展布并准确评价其资源潜力提供了重要依据。     

长江口表层沉积物矿物磁性分区特征及其沉积环境指示意义

本研究旨在揭示现代长江口不同沉积环境铁磁性矿物的分布差异,寻找有效识别河口-陆架沉积环境的磁学指标,以便更好地将环境磁学应用于河口古环境研究。在长江口及邻近陆架的6个沉积环境:汊道、拦门沙、三角洲前缘斜坡、前三角洲、前三角洲-陆架过渡区和残留砂区,采集表层沉积物样品,进行粒度和磁性测量。结果显示,χ和SIRM在汊道和拦门沙呈现显著高值,HIRM、χfd%、χARM、χARM/χ和χARM/SIRM在前三角洲和前缘斜坡呈现显著高值,反映了陆源物质输运距离和河口沉积动力对磁性矿物分布的控制作用。因此,参数组合HIRM、χARM、χARM/χ和χARM/SIRM可用于识别全新世地层前缘斜坡和前三角洲-陆架;参数组合χ、SIRM和S-20mT可尝试用于识别汊道和拦门沙环境。     

九龙江口潮滩表层沉积物矿物磁性分异特征及其沉积环境意义

为寻找有效判别潮滩沉积微相的磁学指标,以便将环境磁学更好地应用于河口古环境演变及海平面重建,本研究在九龙江口浒茂洲东部潮滩4个亚带：高潮滩、中潮滩、低潮滩和潮下带,采集23个次表层沉积物样品,进行粒度和磁性测量。结果显示,磁性参数χ、SIRM由陆向海增大且在低潮滩和潮下带呈现显著高值,反映潮滩亚铁磁性矿物的绝对含量由陆向海增加;参数组合χ_ARM、χ_ARM/χ、χ_ARM/SIRM在高、中潮滩呈现高值,低潮滩和潮下带呈现低值,反映细颗粒SP/SD亚铁磁性矿物富集于高、中潮滩,而粗颗粒PSD/MD铁磁性矿物富集于低潮滩和潮下带,揭示九龙江河口潮滩沉积动力对磁性矿物的分选作用。磁性参数组合χ_ARM/χ、χ_ARM/SIRM可作为九龙江口高潮滩和中潮滩的有效识别指标。     

金州湾表层沉积物粒度特征及沉积环境

通过对金州湾海域72个表层沉积物样品进行粒度分析,探讨了金州湾表层沉积物物质组成和粒度参数的分布特征,根据粒度参数特征,利用Q型聚类分析将研究区划分为3组沉积区,结合粒度频率分布曲线、粒度概率累积曲线和C-M图阐述沉积物的粒径组成、沉积动力条件和沉积物的搬运沉积条件。结果表明：研究区沉积物类型为粘土质粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂和砂 粉砂 粘土。研究区可划分为3种沉积环境,Ⅰ组沉积环境：沉积物类型以砂质粉砂和粘土质粉砂为主,粒径较小,含部分粗组分颗粒物,分选差,粒度频率分布曲线呈双峰,形成较为封闭静稳的海湾环境;Ⅱ组沉积环境：沉积物类型以粘土质粉砂为主,粒径小、分选较差 差,沉积环境较为复杂,为受潮流和沿岸流作用的沉积环境;Ⅲ组沉积环境：沉积物类型以粉砂质砂和砂为主,粒径较大、分选较差,为受潮流和海流影响的沉积环境。整体上由东向西,沉积物呈现出细 较粗 粗的变化趋势。其原因在于机场人工岛的建设阻挡了潮流和海流的作用,导致东部的I、Ⅱ组沉积环境形成较为封闭的环境;Ⅲ组沉积环境为离岸较远的海洋环境,水动力较强,海洋性特征明显。因此机场人工岛的建设对金州湾海域沉积物的分布产生了显著影响。     

西北冰洋表层沉积物中生源和陆源粗组分及其沉积环境

通过中国第1至第3次北极科学考察在北冰洋西部所采集的99个表层沉积物中生源与陆源粗组分的分析,研究了该海域表层生产力的变化,有机质来源以及陆源粗颗粒物质的输入方式和影响因素.研究区域生源组分所反映的表层生产力变化与通过白令海峡进入楚科奇海的3股太平洋洋流密切相关.楚科奇海西侧高盐高营养盐的阿纳德尔流流经区域,表层生产力...     

文登近岸海域重矿物组合分布及对沉积动力环境的指示

对文登近岸海域97个表层沉积物样品进行了重矿物分离与鉴定,应用相关性分析、Q型聚类分析等数理统计分析手段,研究了重矿物的组合及分布特征,并进行了重矿物分区,辅以沉积物粒度特征对研究区沉积物来源及沉积动力环境进行了分析,进一步探讨了五垒岛湾消退的原因。结果表明,研究区碎屑重矿物以角闪石、绿帘石为主,重矿物组合主要有黑云母-白云母-风化云母-绿泥石组合、钛铁矿-磁铁矿-褐铁矿-锆石-石榴石组合、普通辉石-紫苏辉石-透辉石-电气石组合以及普通角闪石-绿帘石组合共4种。研究区可划分为5个矿物组合区,各矿物区物源及沉积动力环境差异较大。充足的物源供应和适宜的沉积环境导致了五垒岛湾的淤积,五垒岛湾将会进一步萎缩。     

威海周边海域表层沉积物沉积环境分区与元素组成控制因素

为深入理解黄海现代沉积作用和沉积环境,研究了威海周边海域表层沉积物的粒度、元素地球化学特征及其控制因素,并探讨了海域沉积动力环境。研究发现,粉砂粒级是表层沉积物中最重要的组分,由岸向海逐渐增加,研究区北部、东部及刘公岛南部海域粉砂含量普遍>60%;砂粒级组分含量由岸向海逐渐降低。依据沉积物粒度特征,研究区的沉积动力环境可以划分为 5个区,由岸向海水动力逐渐减弱。近岸粗颗粒沉积物受河流以及海岸侵蚀影响,细颗粒物质来源于黄河,受到山东半岛沿岸流控制。表层沉积物大部分常微量元素分布特征受粒度控制,CaO主要受碳酸盐碎屑影响,控制Sr元素分布的主要因素是海洋生物沉积作用。K2O、NaO、SiO2、Ba等元素受物源控制,MnO2除了受粒度控制影响外还受到氧化还原环境影响。     

黄河下游大野泽沉积物粒度特征及其对环境演化的指示

利用黄河下游湖泊大野泽550cm柱状岩芯沉积物粒度分析,结合高精度的AMS 14C年代测定,初步揭示了研究区近1400a来湖泊沉积及环境演化历史。应用沉积物粒度频率分布曲线和概率累积曲线分析,结合沉积物岩性特征,结果发现DYZ-1钻孔地层明显分为两个沉积阶段：550~385cm,以深黑色和青灰色黏土质粉砂和粉砂质黏土为主,属湖沼相沉积物环境;385~30cm,以棕黄色和浅黄色黏土质粉砂为主,为河流相沉积环境。综合粒度组成和粒度参数分析结果,大野泽近1400a环境演变可以大致划分为5个阶段：625—940 AD期间,为湖泊水位较低沼泽相沉积环境,气候较干冷;940—1250 AD期间,在中世纪暖湿气候背景下,湖盆频受黄河洪水入注,湖盆扩张,水位抬高;1194 AD开始,黄河河道南迁至黄海入海,大野泽逐渐演变为河流相沉积;1250—1540 AD期间,河流水动力较强,气候较湿润;1540—1860 AD期间,河流水动力表现出减弱趋势,气候转干冷,对应小冰期;1860 AD之后,黄河再次改道北迁至渤海入海,大野泽再次接受黄河洪泛注入,但由于前期湖区抬高成陆,该区域仅作为黄河泥沙承载区。