碳硫生物地球化学与沉积环境分析

扼要地介绍了应用沉积岩石中碳和硫含量及比值来确定沉积环境的理论、方法和近年来国外地质学界在这一研究领域中的发展。笔者还介绍了自己的研究成果并探讨了发展趋势。     

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组含盐岩系沉积特征与沉积环境

潜江组盐层间的层段（盐间段）由砂岩和非砂岩两部分组成。其中非砂岩分布广泛，主要由单层厚度为毫米-厘米级累积厚度达几十厘米至几米的含盐韵律组成，并多为复成分的蒸发盐矿物、碳酸盐矿物及陆源的粘土和细碎屑矿物组成的混积岩。过去，人们对盐间段非砂岩的研究主要基于对岩性的认识，对于其沉积特征和沉积环境方面的研究较薄弱。本文通过对潜江凹陷西北部王场构造3口井共约151米岩芯的精细研究，对盐间段沉积特征和沉积环境进行了系统分析。认为潜江组盐间段湖盆环境为常年性较深水分层盐湖，大体可分为微咸水湖、半咸水湖、咸水湖和盐湖，水体深度自下而上逐渐变浅。     

兴神磷矿含磷岩系地球化学特征与沉积环境分析

兴神磷矿含磷岩系各类岩（矿）石Ｓｒ／Ｂａ，Ｍｎ／Ｆｅ，Ｃｏ／Ｎｉ，Ａｓ，Ｃｅ／Ｃｅ“，Ｅｕ／Ｅｌｌ刮，异常Ｃｅ，６“Ｃ，６１‘Ｏ等地球化学特点表明，含磷岩系沉积早期受冰）Ｉ淡水影响形成合锰白云岩；中期海馒规模扩大，水体加深，在半封闭的低能还原一弱氧化环境中．生物大量繁殖形成磷块岩堆积；晚期出现海退，在大气淡水影响下形成混合岩化白云岩结束整个成磷历史。     

重庆地区江北砾岩地球化学分析

通过选取砾岩填隙物、砾石局部胶结填隙物、砂岩层的鲜岩石作为分析样品,结合江北砂、砾岩碳氧同位素、化学成分和磁化率的特征,对重庆地区江北砾岩进行了地球化学分析.研究结果表明,重庆地区江北砾岩胶结时期为冷干气候占据优势,但也经历了较短的暖湿时期.砾岩的主要成分是硅质,胶结物主要为钙质.     

蓟县中-新元古界剖面团山子组-景儿峪组碳氧同位素演化特征及其沉积环境与构造意义

对华北克拉通北缘蓟县中-新元古界碳酸盐岩进行了系统的碳、氧同位素研究,共获得有效碳、氧同位素数据376组.团山子-景儿峪组岩石学特征、碳氧同位素组成特征对沉积-构造环境具有良好的协同指示意义:δ13CV-PDB和δ18OV-PDB曲线变化幅度很小,δ13C多数介于-1‰~+1‰,δ18O多数介于-4‰~-6‰.显著的δ13C负值出现于团山子组、高于庄组和铁岭组下部,显著的δ13C正值出现于杨庄组/雾迷山组界线以及景儿峪组.通过对比研究认为,团山子期经历了大规模裂解事件,与区内团山子期末-大红峪期强烈火山作用事件相吻合;杨庄晚期-雾迷山早期经历了沉积环境突然变化,导致生物爆发式发育;景儿峪组碳同位素变化范围介于-0.90‰~+3.70‰,与扬子克拉通神农架群1.4~1.0 Ga碳同位素波动范围存在部分重合,有可能填补待建系(1.35~1.00 Ga)的部分空白.     

中条山地区武系地球化学特征与沉积环境研究

华北地区沉积岩石特征表明:早寒武世辛集期主要为潮间-潮下带沉积,馒头期海平面相对稳定,毛庄期—张夏期大量的潮下鲕粒滩发育,中寒武世张夏期为寒武纪最大海侵期.随后海平面下降,晚寒武世主要表现潮坪相的白云岩沉积.通过地球化学分析表明:碳酸盐岩δ13C多数为-1.23~0.34, 总体上反映相对水体较浅的环境.早寒武世δ13C为负值,中寒武世逐渐正漂移,晚寒武世又逐渐负偏,表明该地区寒武纪海平面经历了由浅变深再变浅的变化过程,最大海侵面时期为中寒武世张夏期,与岩石特征所反映的结果一致;低负值的δ18O说明该区域均为较为局限的海域.LREE/HREE值反映了轻稀土富集、重稀土亏损,与碳酸盐岩球粒陨石标准化后的稀土元素配分曲线一致;δEu和δCe异常、La/Yb值显示早寒武世和晚寒武世海平面均发生过几次明显波动,表明寒武纪碳酸盐岩沉积时期,沉积水体经历了几次氧化-还原环境变化.     

渔塘坝富硒硅质岩成因及沉积环境探讨：硅、氧、碳和硫同位素证据

鄂西渔塘坝含碳硅质岩段(P³₁m)为硒矿床的主要赋硒层位,其硅、氧同位素组成δ³⁰Si变化范围为0.5‰~1.8‰（平均1.25‰）;δ¹⁸O为22.7‰~27.1‰ （平均25.3‰）;硅质岩中黄铁矿 δ³⁴S的值变化范围为-27.7‰~-5.65‰,幅度大于20‰;硅质岩层位中方解石样品的δ¹³C值范围为4.19‰~0.52‰。综合研究表明,渔塘坝硅质岩在成因上主要表现为热水沉积特征,成岩温度为45℃,形成于半封闭的浅海至滨浅海（滞留的盆地）缺氧沉积环境。     

云南兰坪盆地古近系云龙组上段沉积环境研究——来自碳、氧同位素的证据

云南兰坪盆地古近系云龙组地层记录了盆地由淡水湖泊→盐湖、干盐湖→淡水湖泊沉积的一个完整的Ⅰ级韵律。在云龙组上段沉积了一套灰岩地层,上覆于云龙组上段含盐层之上,对此套灰岩共取样25个,测试结果显示,δ~(13)C和δ18O均为负值,δ~(13)C介于–13.13‰~–6.67‰之间,均值为–11.57‰,δ18O介于–15.55‰~–13.90‰之间,均值为–15.02‰,δ~(13)C和δ~(18)O具有较小相关性(0.57),表明当时湖泊封闭性较差。根据Z值和δ~(13)C表明,当时为陆相淡水或微咸水湖泊沉积,含盐度较低。根据经验公式计算所得温度为35.5~44.3℃,平均为41.4℃。相对于现代湖水温度,当时水体温度较高,可能与PETM事件有关。因此,整个云龙组沉积时期气候炎热干旱,造成蒸发岩沉积中断的主要原因为湖泊的封闭性降低。     

辽西下白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成及其沉积环境

通过辽西义县盆地上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成,分析了赋存热河生物群的义县盆地湖湘沉积环境.该地层序列中碳酸盐岩的δ13C值在-4.825‰～6.870‰之间;δ18O值在-16.190‰～-7.143‰之间,均呈负值,这表明当时水文特征趋于封闭,气候炎热干燥,湖水温度和盐度均较高,火山活动可能是影响义县...     

兴蒙地区晚二叠世林西组灰岩微量元素与碳、氧同位素特征及沉积环境讨论

兴蒙地区晚二叠世林西组沉积环境争议较大,多数学者认为其为陆相沉积,少数学者则认为早中期为封闭海盆,晚期转化为陆相湖盆。在对林西官地林西组剖面实测时,于其上部发现大量灰岩透镜体,内含钙藻和苔藓虫等海相化石。对系统采集的灰岩透镜体进行微量元素及碳、氧同位素组成分析,结果显示灰岩中轻稀土略亏损,Eu正异常明显,La、Ce具有轻微的正异常,Gd、Y/Ho基本无异常;Si O2含量较高、且Zr与REE具有良好正相关性,表明其沉积环境为海相近岸带,水体可能有正常海水、河水或大气降水和热液三个来源。剖面沉积特征、化石组合及灰岩中碳、氧同位素组成也为近岸带环境提供了进一步支持。这说明晚二叠世兴蒙—吉林一带仍存在狭长海盆,海盆内部仍存在热液活动,在近岸地区,海水循环可能受阻,使得短期内以蒸发作用或河水注入占主要地位,造成碳同位素大幅漂移,而氧同位素漂移主要由成岩作用引起。     

羌塘盆地雁石坪地区中-晚侏罗世碳、氧同位素特征与沉积环境分析

通过对雁石坪地区中-上侏罗统碳酸盐岩的碳、氧同位素组成特征分析,认为其原始组分保存良好.在垂向上,碳、氧同位素的变化与沉积相演化和海平面曲线相吻合,说明它们与沉积环境的演化密切相关.结合碳、氧同位素的环境效应分析,认为中侏罗世雀莫错期沉积水体主要以陆源淡水作用为主,沉积环境属陆缘近海湖;布曲期为广海碳酸盐台地环境;夏里期为三角洲-淡化泻湖-潮坪环境.晚侏罗世索瓦早期为高盐度、高水温,相对局限浅海碳酸盐台地环境.中侏罗世至晚侏罗世早期经历了一次完整的海侵-海退旋回和一次海侵过程.     

老挝龙湖钾盐矿床沉积碳酸盐碳、氧同位素组成及其对成钾环境的初步指示

碳、氧同位素作为反映古沉积环境、成矿物源和水–岩反应等良好的稳定同位素指标,被广泛应用。通过对老挝龙湖钾盐矿区ZK309、ZK301、ZK311和ZK004四个钻孔农波组盐岩上覆泥岩碳、氧同位素组成的分析,讨论了盐岩上覆泥岩沉积的碳、氧同位素组成变化特征及其指示的沉积环境。经分析,所测碳、氧同位素基本代表了碳酸盐碳、氧同位素组成,初步推测这些碳酸盐均为当地自生,受后期改变很少,δ13C和δ18O平均值分别为-5.1‰和-4.6‰,其中δ13C值略高于一般陆相碳酸盐碳同位素最大值–5.69‰,δ18O值介于–2.71‰~–10.8‰之间,ZK309和ZK301钻孔碳、氧同位素相关系数均小于0.7,初步指示盐岩沉积之后沉积环境为陆相。δ13C值略高于–5.69‰,推测是后期盐岩层被淋滤,泥岩层受淋滤后的残余卤水影响的结果,这也解释了蒸发岩沉积层序异常(钾石盐覆盖于光卤石之上)的沉积特征。因此,在本研究中,大气水在泥岩碳、氧同位素的变化中扮演了重要角色。     

苏皖沉积型凹凸棒石粘土矿床沉积环境探讨

本文对苏皖沉积型凹凸棒石粘土矿床形成时的沉积环境特征、水介质的ｐＨ值、氧化还原条件、温度及盐度进行了讨论。研究表明凹凸棒石粘土矿床形成于碱性、还原、低盐度的浅水湖相环境。与火山作用有关的热水溶液参与了成矿作用。     

云南鹤庆锰矿沉积环境研究

云南鹤庆锰矿床位于扬子地台西南缘,西近三江地槽,地处这两大构造单元的过渡地带。镜下观察,该矿床矿石矿物主要有硬锰矿、菱锰矿、水锰矿、黑锰矿,含有少量的软锰矿和恩苏塔矿。金属矿物在空间上存在明显的分带现象,主要表现在17线以西以硬锰矿和软锰矿为主,10～15线则以水锰矿和菱锰矿为主,而7～10线以黑锰矿和菱锰矿为主。灰岩样品的δ13C值变化范围为-3.0‰～2.9‰,平均值为0.6‰,其δ18O值变化范围为-9.9‰～-5.5‰,平均值为-7.7‰;而矿石样品的δ13C值变化范围为-46.3‰～-9.8‰,平均值为-24.2‰,其δ18O值变化范围为-16.5‰～-3.1‰,平均值为-8.6‰。综合研究认为鹤庆锰矿形成于浅海局限环境,介质性质由酸性向碱性、由还原性向氧化性转变的过渡带是矿物就位的主要空间,同位素研究认为可能有生物成因的甲烷参与成矿。     

辽东苏子河盆地聂尔库组沉积相与沉积环境研究

辽东苏子河盆地是早白垩世形成的小型断陷盆地,盆地内发育了相对连续的陆相沉积,是研究白垩纪陆地环境及气候演化的理想地区。早白垩世晚期沉积的聂尔库组地层出露连续,沉积现象典型。通过分析聂尔库组沉积岩类型、沉积构造、古生物化石及垂向沉积序列,可识别出扇三角洲相和湖泊相,其中扇三角洲相包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相和前扇三角洲亚相,湖泊相主要为滨浅湖泥砂沉积。研究表明,聂尔库组形成于断陷盆地边缘陡坡带,属于间歇性洪水控制的扇三角洲—湖泊沉积体系,经历了扇三角洲—湖泊—扇三角洲的沉积环境变化,代表了断陷湖盆由深陷扩张期—抬升收缩早期的沉积充填过程。根据沉积岩与沉积相特征,结合古生物、特殊沉积、黏土矿物及地球化学资料,认为早白垩世晚期辽东地区总体与当时全球"温室气候"的大背景相一致,处于高温干旱/潮湿的气候条件,但这种高温气候具有不均一性,存在气候波动。     

天津塘沽地区东营组沉积环境分析

塘沽地热田是天津滨海新区地热资源比较富集的地段,古近系东营组为孔隙型热储,对其开发利用尚处于起步阶段.为了查明该组热储沉积特征,寻找地热流体有利富集区,笔者在对该区的区域地质构造特征、热储特征、岩性和测井曲线的综合分析的基础上,对其沉积环境进行了对比研究.结果表明:1)该组沉积环境为海陆过渡环境的三角洲相和河口湾相,自东Ⅲ段到东Ⅰ段显示沉积湖盆由扩张到收缩的变化规律.2)东Ⅲ段-东Ⅱ段沉积环境以近缘三角洲前缘,湖岸砂坝沉积为主,有利于地热流体富集,河头-塘沽以南为地热流体有利富集地段.3)东Ⅰ段的沉积环境大部分已演变为沼泽平原相,在东北部为分流河道沉积,砂层相对发育,为地热流体的有利富集段.     

东营凹陷沙四下亚段沉积环境特征及沉积充填模式

沉积盆地中沉积环境特征控制了砂体沉积成因类型及盆地沉积充填模式。通过对东营凹陷丰深2井、官112井及梁120井沙四下亚段泥质沉积物系统取样,进行全岩X衍射分析和常量及微量地球化学元素分析,在此基础上对东营凹陷沙四下亚段古气候和古盐度指标进行分析。结果表明,古气候指标Rb/Sr比值与石英+长石含量、Cr元素含量及P元素含量呈正比,含量增加反映了气候相对潮湿,与古盐度指标碳酸盐+硫酸盐含量呈反比,其含量增加反映了气候相对干旱。东营凹陷沙四下亚段沉积时期气候干湿交替频繁,气候潮湿时期相对湖平面上升,湖水盐度降低;气候干旱时期相对湖平面下降,湖水盐度升高,使得此时期湖泊呈现为高频振荡性盐湖特征。气候潮湿时期以沉积碎屑沉积物为主,包括冲积扇、浅水型三角洲、滨湖滩坝及近岸水下扇沉积,由于湖水盐度较低,洼陷带主要沉积泥岩、灰质泥岩、含膏泥岩和少量泥质膏岩;气候干旱时期相对湖平面下降,湖泊水体盐度升高,洼陷带以沉积膏盐岩为特征,垂向上具有含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的演化序列,平面上表现为由湖泊边缘向湖泊中心发育灰质泥岩、含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的环带状结构特征。     

湘潭县岳麓山组中遗迹化石组合及环境分析

该文对岳麓山组遗迹化石进行了较系统研究，初步建立了５个遗迹化石组合，分别指出了该组由下往上的５个沉积微相相序，指出其总体上属于中低能的潮间－潮下带上部沉积环境，与产出围岩原生沉积构造环境差别结果一致。     

潜江凹陷马王庙地区新沟咀组下段重要层段沉积相特征

马王庙地区新沟咀组下段为江汉盆地重要的产层之一,也是今后寻找岩性油气藏的有利区域。通过岩芯观察、室内镜下薄片鉴定分析、测井曲线等资料的综合分析,并结合岩石学、古气候、沉积构造等沉积相标志研究,确定该区新沟咀组下段发育浅水三角洲—滨浅湖沉积体系,进一步细分为三角洲前缘、前三角洲、滨、浅湖等沉积亚相和若干微相类型。物源分析...