青海囊谦盆地始新世石膏层沉积环境研究

囊谦盆地出露有晚始新世贡觉组石膏—红色泥岩沉积旋回,对研究古气候演化和沉积环境提供了良好的素材。以往的研究仅限于膏盐地层海陆相判定,而对其形成过程未有报道。采集囊谦盆地的盐泉水、贡觉组第三段的石膏和碎屑沉积物样品,并分析锶同位素比值和孢粉组合特征。结果表明,囊谦盆地盐泉水和石膏~(87)Sr/~(86)Sr比值分布在0.708 53～0.708 98之间,且位于陆源水的比值范围内;红色碎屑层孢粉组合主要以麻黄—白刺—栎粉为主,其中干旱成分占到45%,主要以麻黄粉(30%)和白刺粉(13%)为主,指示了干旱的气候环境;裸子植物杉粉在红色泥岩中的含量有所波动,最高含量达到36%,平均含量为9%,指示气候干湿交替变化。综合Sr同位素分析和孢粉分析认为,在全球中纬度干旱的大背景下,囊谦盆地石膏层形成于相对干旱和相对湿润的气候环境交替变化的陆相环境。     

昌都地区晚侏罗世达孜剖面粘土矿物组合特征及其成岩环境意义

昌都地区位于西藏自治区东部,区内有蒸发岩大范围分布。通过对昌都地区晚侏罗世含膏盐达孜剖面粘土矿物类型及其组合特征的深入研究,对成岩环境进行了分析,主要得到如下4点认识:1)达孜剖面粘土矿物以伊利石为主,伊利石/蒙脱石混层次之,高岭石、绿泥石和绿泥石/蒙脱石混层含量均较低; 2) ISⅡ型有序伊/蒙混层矿物中,每隔9～19个伊利石晶层才有蒙脱石晶层出现,表明蒙脱石伊利石化程度高,受成岩作用影响较大; 3)达孜剖面呈晚成岩阶段的特征,其成岩温度大于190℃,沉积环境和成岩环境具有弱碱性的特点,同时这一时期物源区呈干燥、弱水解作用的特征; 4)高含量的Na~+、K~+、Al~(3+)和低含量的Fe~(2+)、Mg~(2+)碱性介质对蒙脱石—蒙脱石/伊利石—伊利石这一转化过程有一定的促进作用,但同时抑制了埋藏过程后期绿泥石的大量生成。以上晚侏罗世含膏盐达孜剖面的成岩环境特征可为进一步探讨蒸发岩对青藏高原演化的响应关系提供一定的线索和依据。     

西藏昌都地区盐泉水化学特征与找钾研究 秦西伟 马海州 张西营 樊启顺 程怀德 李永寿 苗卫良 海擎宇 石海岩

西藏昌都地区发育有大量的膏盐、白云石及菱镁矿,研究其区域成钾潜力意义重大。在对昌都盆地蒸发岩矿点实地考察过程中,共采集了12个盐泉水样及2个泉水样。通过常微量元素及水化学特征系数研究,查明研究区盐泉水水化学类型为氯化物型和硫酸钠亚型,属于岩盐溶滤成因,溶滤了大量的石盐和少量的碳酸盐岩及硫酸盐岩,纳西盐井盐泉水同时还受深部循环水的影响。昌都地区盐泉水样中Na+、Cl-含量及矿化度由北向南逐渐降低,Br、Li、B含量较低,整体上呈现以贡觉为中心,向北、向南逐渐增高的变化趋势。研究区盐泉水具有内陆盐湖性质,北部含盐地层更具海相成因特征,盆地由北至南从海相沉积环境逐渐过度为内陆海沉积环境,受陆表水影响越大。研究表明,类乌齐含盐地层经历了最强烈的浓缩蒸发及盐岩溶滤作用,其浓缩阶段晚于纳西及贡觉含盐带,其成钾潜力同样也优于纳西及贡觉含盐带,可作为钾盐矿异常点。贡觉和纳西含盐地层在不同程度上受到了陆表水的影响。综合对比前人研究成果,发现囊谦—昌都—兰坪盆地自北向南,成钾潜力逐渐变优。     

昌都地区盐泉水化学特征与找钾研究

昌都地区发育有大量的膏盐、白云石及菱镁矿,研究其区域成钾潜力意义重大。在对昌都盆地蒸发岩矿点实地考察过程中,共采集12个盐泉水样及2个泉水样。通过常微量元素及水化学特征系数研究,查明研究区盐泉水水化学类型为氯化物型和硫酸钠亚型,属于岩盐溶滤成因,溶滤了大量的石盐和少量的碳酸盐岩及硫酸盐岩,纳西盐井盐泉水同时还受深部循环水的影响。昌都地区盐泉水样中Na、Cl含量及矿化度由北向南逐渐降低,Br、Li、B含量较低,整体上呈现以贡觉为中心,向北、向南逐渐增高的变化趋势。研究区盐泉水具有内陆盐湖性质,北部含盐地层更具海相成因特征,盆地由北至南从海相沉积环境逐渐过渡为内陆海沉积环境,受陆表水影响愈大。研究表明,类乌齐含盐地层经历了最强烈的浓缩蒸发及岩盐溶滤作用,其浓缩阶段晚于纳西及贡觉含盐带,其成钾潜力同样也优于纳西及贡觉含盐带,可作为钾盐矿异常点。贡觉和纳西含盐地层在不同程度上受到了陆表水的影响。综合对比前人研究成果,发现囊谦—昌都—兰坪盆地自北向南,成钾潜力逐渐变优。     

兰坪—思茅盆地古新统粘土矿物研究与成盐环境探讨

云南兰坪—思茅盆地是我国重要的成钾盆地,对盆地内勐野井组层位的泥砾岩段(成盐阶段)粘土样品进行XRD分析;同时对滇中楚雄盆地的相同层位(元永井组)粘土样品进行了XRD对比分析。实验结果表明,兰坪—思茅盆地内的样品中粘土矿物组合为伊利石+绿泥石,表明了在成盐阶段较为干旱的古气候条件与较高的古盐度;而楚雄盆地一平浪样品中除伊利石+绿泥石组合外,还含有伊利石/蒙皂石混层矿物,反映了当时的古气候条件与兰坪—思茅盆地相比较为湿润。通过计算样品中各种粘土矿物的相对含量,指出兰坪—思茅盆地成盐阶段更晚,成盐作用更强。结合前人的研究成果探讨了兰坪—思茅盆地的成盐环境,指出盆地南部卤水较北部浓缩程度更高,南部成盐条件优于北部。     

萨拉乌苏河地区粘土矿物组合分析与古气候的关系

萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面中晚更新统下部萨拉乌苏组,晚更新统上部的城川组中部,全新统中下部河湖沉积或黑垆土中的粘土矿物组合以伊利石为主,但伴有少量的高岭石类矿物;而晚更新统上部的城川组上下部,全新统上部嘀哨沟湾组以风成沙为主的粘土矿物组合均以伊利石-绿泥石为主,并有少量的蒙脱石。萨拉乌苏河雷家咀子、马达渠以北西北部梁地的第四纪地层中的粘土矿物组合与萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面的结果基本吻合。这表明本区第四纪风成沙与黄土是在相对干冷气候下沉积的,而河湖相、湖沼相及古土壤是在相对暖湿的气候下形成的。由本区第四纪地层中的粘土矿物组合,反映自晚更新世以来,本区气候曾经历暖湿→干冷→温湿→干冷→暖湿→干冷的多次更替,大体与北半球的玉木——里斯间冰期、前玉木冰期、玉木间冰阶、玉木主冰期、冰后转暖期和新冰期气候变化趋势一致。     

四川盆地中三叠统雷口坡组雷三、雷四段盐岩沉积环境与成因研究

四川盆地雷口坡组大量钻井资料揭示中三叠统雷口坡组主要成盐期分别为雷三2期和雷四2期。岩性组合特征、沉积环境研究表明,在川中的平昌—南充—遂宁一带发育雷三2期浓缩盐膏质蒸发泻湖微相,在川中-川西地区的南部—盐亭—成都—邛崃地区发育雷四2期盐膏湖盆微相。两期盐岩差异主要表现是,雷三2期时,盆地处于频繁的海进、海退过程中,沉积环境变化较快,成盐环境相对开放,盐盆往往多次蒸发浓缩、补给、淡化,海水表现出接近或者达到盐岩沉积浓度,其间往往夹杂石膏和云质团块沉积。雷四2期时,四川盆地处于持续的海退蒸发期,蒸发量远远大于补给量,海水以蒸发浓缩为主,海水表现为超过石盐沉积浓度,沉积石盐中夹杂卤石,局部地区钾含量极高。     

老挝龙湖矿区ZK309孔泥岩层矿物学与地球化学特征

老挝龙湖钾盐矿区是呵叻高原钾盐矿在老挝境内最主要的钾盐矿区之一,ZK309钻孔是龙湖矿区打穿最好、取样最完整和最典型的钻孔之一,通过对该钻孔盐岩上覆碎屑层的地层、矿物、元素的分析,得出泥岩层作为成盐沉积旋回中的一部分,其矿物元素变化和与其接触的下伏盐层的类型、特征等密切相关。同一旋回中自下而上泥岩颜色由青灰色变为红色,明显表现出沉积环境由还原性转变为氧化性。盐类矿物在垂向上表现出自下而上的淡化序列。矿物和元素在103～107 m处的突变显示盐岩沉积后期曾明显有水流体的淋滤作用,通过微量元素含量等的分析,该水流体表现为偏向淡水的淡水、海水混合水。碳酸盐矿物组合及含量显示当时可能有高Mg流体的活动。将粘土矿物组合与中国其它海相和陆相盆地粘土矿物组合相比较,得出粘土矿物组合与海相更相似,加上绿泥石含量较高,初步推测粘土矿物可能来源于海相沉积环境。     

昌都地区晚侏罗达孜剖面粘土矿物组合特征及其成岩环境意义

昌都地区位于西藏东部,区内有蒸发岩大范围分布。本文通过对昌都地区晚侏罗含膏盐达孜剖面粘土矿物类型及其组合特征进行深入研究,对成岩环境进行了分析,可为进一步探讨蒸发岩对青藏高原演化的响应关系提供一定的线索和依据。主要得到如下4点认识：(1)达孜剖面粘土矿物以伊利石为主,伊利石/蒙脱石混层次之,高岭石、绿泥石和绿泥石/蒙脱石混层含量均较低。(2)ISⅡ型有序伊/蒙混层矿物中,每隔9～19个伊利石晶层才有蒙脱石晶层出现,表明蒙脱石伊利石化程度高,受成岩作用影响较大。(3)达孜剖面呈晚成岩阶段的特征,其成岩温度大于190℃,沉积环境和成岩环境具有弱碱性的特征,同时这一时期物源区呈干燥、弱水解作用的特征。(4)高含量的Na_⁺、K_⁺、Al_³⁺和低含量的Fe_²⁺、Mg_²⁺碱性介质对蒙脱石-蒙脱石/伊利石-伊利石这一转化过程有一定的促进作用,但同时抑制了埋藏过程后期绿泥石的大量生成。     

粘土矿物的提取、鉴定及其古气候意义——以柴达木盆地怀头他拉剖面为例

沉积物中粘土矿物类型主要有自生粘土矿物和碎屑粘土矿物。其中,自生粘土矿物含量较少,是在沉积环境中形成,可能是沉积再循环或成岩作用的产物,可作为沉积环境某方面的指示标志;而碎屑粘土矿物是母岩风化的产物,受沉积环境影响较小,能够有效示踪物源区化学风化过程,进而反映古气候变化。近年来利用碎屑粘土矿物特征来重建物源区古气候的方法得到了广泛的应用。然而,由于粘土矿物主要存在于<2 μm硅酸盐粘粒中,粘土矿物的提取、鉴定比较困难,且自生粘土矿物易受沉积环境等的影响。因此,在利用粘土矿物重建古气候变化时,需慎重选择粘土矿物的提取方法,并考虑物源和沉积环境变化以及成岩作用等对粘土矿物解释的影响。本文以柴达木盆地东北缘怀头他拉剖面硅酸盐粘土矿物的提取、鉴定及其古环境指示意义为例,介绍粘土矿物的提取及应用,为后期粘土矿物研究提供参考。     

微量元素分析在判别沉积环境中的应用 ——以柴达木盆地西部锶矿区富锶地层为例

沉积岩中的微量元素对沉积环境水介质的变化较为敏感,是研究沉积物沉积时古气候、古环境的有效手段。本文选取了对沉积环境介质较为敏感的（Sr）、钡（Ba）、铜（Cu）、铀（U）、钒（V)、镍（Ni）、钍（Th）等元素作为判别指标,对柴达木盆地西部中新统油砂山组、狮子沟组和更新统七个泉组三套富锶岩层的古气候和古沉积环境特征进行了研究。结果表明：柴达木盆地西部从油砂山组到七个泉组沉积时总体上为干旱的气候环境;湖盆水体的盐度较高,表现为咸水环境,且从油砂山组到七个泉组随着地层变新,盐度有逐渐增大的趋势;油砂山组、狮子沟组和七个泉组沉积时湖盆水体均表现为中等分层,湖水循环较为顺畅的氧化环境。     

微量元素分析在判别沉积环境中的应用——以柴达木盆地西部锶矿区富锶地层为例

沉积岩中的微量元素对沉积环境水介质的变化较为敏感,是研究沉积物沉积时古气候、古环境的有效手段。选取了对沉积环境介质较为敏感的锶(Sr)、钡(Ba)、铜(Cu)、铀(U)、钒(V)、镍(Ni)、钍(Th)等元素作为判别指标,对柴达木盆地西部上新统油砂山组、狮子沟组和更新统七个泉组三套富锶岩层的古气候和古沉积环境特征进行了研究。结果表明,柴达木盆地西部从油砂山组到七个泉组沉积时总体上为干旱的气候环境;湖盆水体的盐度较高,表现为咸水环境,且从油砂山组到七个泉组随着地层变新,盐度有逐渐增大的趋势;油砂山组、狮子沟组和七个泉组沉积时湖盆水体均表现为中等分层、湖水循环较为顺畅的氧化环境。     

柴达木盆地昆北地区路乐河组/下干柴沟组泥岩地层地球化学特征及古环境意义

柴达木盆地昆北地区位于柴达木盆地西部南区的昆仑山前缘,该地区构造活动频繁,地层完整,是研究古环境和古气候理想地区。通过采集昆北地区切26井新生界下部泥岩样品,对其进行微量元素分析。结果表明：在地层界线附近,路乐河组Cu、U、Cr、Sr元素含量平均值分别为18.34×10^-6、3.24×10^-6、141.68×10^-6、107.10×10^-6,下干柴沟组下段为28.17×10^-6、3.35×10^-6、192.07×10^-6、217.05×10^-6。下干柴沟组下段微量元素有明显增大趋势,指示沉积环境发生变化。U与陆源碎屑来源指示元素Th相关性差（R²=0.174 5),表明U主要为自生成因,因此其含量的增加可以指示原始沉积水体还原程度的增强。Cr与U表现为弱相关（R²=0.420 9),表明水体环境的变化对Cr的富集有一定的影响;氧化还原指标U/Th、V/Cr表明研究区古环境为氧化水体沉积环境,U/Th、V/Cr指标在下干柴沟组下段变大表明水体加深,还原性增强。利用Sr/Cu比值变化以及结合化石种属演化等推测地层界线附近古气候经历了干旱—湿润—干旱的旋回变化。     

共和盆地黏土矿物与孢粉记录的末次冰消期以来的气候环境相位差

在青藏高原北缘共和盆地达连海钻取了40.92 m沉积柱,其¹⁴C年代有10个控制点,底部年龄最大值为14.5 cal ka BP,沉积柱为末次冰消期以来的湖泊沉积物。在沉积柱中按20 cm/70 a分辨率选出200个样品进行了黏土矿物、粒度、碳酸盐、沉积速率等非生物指标与生物指标的孢粉等多项指标的综合分析。结果表明：末次冰消期以来,达连海沉积柱中非生物指标与生物指标反映的气候和环境变化阶段的显著性不同,反映的气候环境的变化阶段也不尽一致,出现气候环境的相位差。冰消期黏土矿物非生物指标与孢粉生物指标有约1.0~1.2 ka的相位差;早、中全新世黏土矿物反映的气候变化时段较孢粉指标指示的时段滞后约1.0 ka;在晚全新世黏土矿物反映的气候变化较孢粉滞后约0.1 ka。造成黏土矿物和孢粉反映气候环境相位差的原因是孢粉和黏土矿物对气候响应的差异性、黏土矿物和孢粉搬运方式的不同、气候条件及其转换、地貌等多因素的综合影响。     

Environmental magnetic record of Antarctic palaeoclimate from Eocene/Oligocene glaciomarine sediments, Victoria Land Basin

The onset of continent-wide glaciation in Antarctica is still poorly understood, despite being one of the most important palaeoclimatic events in the Cenozoic. The Eocene/Oligocene boundary interval has recently been recognized as a critical time for Antarctic climatic evolution, and it may mark the preglacial–glacial transition. Magnetic susceptibility, intensity of natural and artificial remanences, hysteresis parameters and magnetic anisotropy of the lower half (late Eocene/early Oligocene) of the CIROS-1 core (from McMurdo Sound, Antarctica) reveal alternating intervals of high and low magnetic mineral concentrations that do not correspond to lithostratigraphic units in the core. Pseudo-single-domain magnetite is the main magnetic mineral throughout the sequence, and sharp changes in magnetite concentration match changes in clay mineralogy beneath and at the Eocene/Oligocene boundary. The detrital magnetite originated from weathering of the Ferrar Group (which comprises basic extrusive and intrusive igneous rocks). Weathering processes and input of magnetite to the Victoria Land Basin were intense during periods when the Antarctic climate was warmer than today, but during intervals when the climate was relatively cool, chemical weathering of the Ferrar Group was suppressed and input of detrital magnetite to the Victoria Land Basin decreased. Our results also indicate that a cold and dry climate was not established in Antarctica until the Eocene/Oligocene boundary, with major ice sheet growth occurring at the early/late Oligocene boundary. Some earlier cold intervals are identified, which indicate that climate had begun to deteriorate by the middle/late Eocene boundary.     

湖泊硼含量和盐度关系模拟实验研究

古盐度是恢复古环境,认识气候、环境干湿变化过程的一种重要方法。自然界水体中硼的含量是盐度的线性函数,而粘土矿物从水体中吸收的硼含量与水体的盐度有关,以此为依据,采集尕斯库勒湖湖水进行湖水盐度与硼含量关系的实验研究与探讨,证明湖相沉积物中粘土的硼含量可用来估算沉积初期湖泊水体的盐度,硼可作为反映湖泊水体盐度的一个较好的指标。