黑龙江滨东地区唐家屯组火山岩时代的U-Pb年代学证据

黑龙江省滨东地区广泛发育唐家屯组火山岩,其以强片理化酸性、中酸性火山岩为主,夹少量中性火山岩及片理化变质的正常沉积岩.唐家屯组火山岩SiO2含量为61.50%~68.96%,TiO2、Fe2O3、MgO和CaO的含量分别为0.61%~0.88%、1.21%~4.24%、0.30%~2.08%和0.77%~4.57%.Mg#为4~25,Al2O3=15.12%~16.99%,K2O=2.68%~5.2%,Na2O/K2O=0.94~2.18,Na2O+K2O=7.05%~9.99%,较富碱.稀土元素总量（∑REE）为140.81×10-6~276.36×10-6,LREE/HREE比值为7.72~9.70,明显富轻稀土元素,贫重稀土元素.δEu=0.77~1.03,具有负异常-弱的正异常,稀土元素配分曲线为右倾性.微量元素总体上富集大离子亲石元素（LILE）Zr、Ba,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和Sr、P,具有双峰式火山岩的特点.该火山岩LA-ICP-MS U-Pb定年的结果显示,其加权平均年龄分别为300±1 Ma,形成时代为晚石炭世,其形成于引张环境.     

天山北部上石炭统前峡组火山岩地球化学特征及构造意义

上石炭统前峡组火山岩位于早石炭世巴音沟蛇绿岩北侧,为一套以火山碎屑岩为主夹熔岩和陆源碎屑岩建造.岩石及地球化学特征显示,该组火山岩是以安山岩为主的玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩组合,里特曼指数介于1.20～3.43,属钙碱性系列.稀土总量(ΣREE)为69.53×10-6～111.32×10-6,(Ce/Y)N=1.12～2.25,(La/Yb)N=1.86～5.39,δEu=0.79～1.21,为轻稀土略富集、Eu亏损不明显的火山岩类型.岩石显著富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Hf、Ti、Y,其中Nb含量绝大多数介于1.89×10-6～2.65×10-6,与大洋地壳Nb含量平均值2.2×10-6接近.锶初始比值为0.70425～0.70428,与岛弧区玄武岩的0.70437接近,这些特征均与俯冲带大陆岛弧火山岩一致.与之伴生的滨浅海-半深海相沉积地层和南部早石炭世巴音沟蛇绿岩的存在,表明前峡组火山岩是巴音沟蛇绿岩所代表的早石炭世洋壳在晚石炭世时期向北俯冲消减的产物.     

鄂西地区上泥盆统碳质粉砂岩及黄铁矿地球化学特征

晚泥盆世弗拉期—法门期（F-F）之交生物大灭绝事件一直是被学者关注的热点,事件的起因与机制并没有定论。前人对华南地区事件期沉积序列、地层同位素、底栖、微体生物和维管植物的类型及演化进行了研究。但对事件起始期下Kellwasser事件研究较为薄弱,对其古气候、古环境认识尚不足。针对这些问题,本文对鄂西地区上泥盆统黄家磴组碳质粉砂岩与沉积黄铁矿微量元素与硫同位素进行测试分析,探讨了下Kellwasser事件期气候与环境。研究获得下列认识：1）晚泥盆世弗拉期鄂西地区为淡水环境,气候潮湿,水温约为31 ℃;2）受陆源营养物质供给的影响,海洋中生物生产力较高,大量沉积有机质分解,厌氧带向下扩张,造成水体氧化—还原带分层;3）大气氧含量介于17.23%~21.18%,黄铁矿δ³⁴S介于-12.01‰~-4.67‰,均未见明显波动;4）下Kellwasser事件未表现出明显的火山喷发、海水缺氧与构造作用成因的特征。研究成果为理解F-F生物大灭绝事件起因提供了参考,也丰富了中-上扬子地区晚泥盆世古气候、古环境认识。

     

准噶尔盆地东部双井子地区上石炭统泥岩地球化学特征及其地质意义

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷石炭系巴塔玛依内山组火山岩之后发育一套连续稳定的碎屑岩沉积。笔者等通过XRD、主微量元素分析等手段针对其中的细粒沉积岩开展元素地球化学研究,其结果对恢复准东地区晚石炭世源区风化特征、古气候、判断其源岩性质及源区构造背景具有重要意义。研究表明,巴山组—石钱滩组泥岩具有低石英含量特点,其中巴山组泥岩黏土含量稍高,而石钱滩组泥岩中长石含量高,两者黏土成份均为蒙脱石（>99%）,反映了干燥、寒冷的气候特征且沉积介质长期为碱性;CIA结果显示巴山组—石钱滩组时期经历了中等—弱化学风化作用,并具有干湿交替气候变化特征;主微量元素及相关判别图解显示巴山组—石钱滩组泥岩的源岩多以偏中性的长英质火山岩为主,少量中基性及少量偏酸性的火山岩物源,并且多数为未分异的弧;泥岩的地球化学特征反映了沉积物源区构造背景主要为大陆岛弧背景,结合石钱滩组碎屑锆石峰值年龄及主要物源区分析认为,野马泉地体与其南部的准噶尔地体东北缘于335 Ma左右开始由俯冲转变为碰撞造山。     

东秦岭丹凤蛇绿混杂岩带变泥质粉砂岩的地球化学特征及物源分析

东秦岭丹凤县东部的郭家沟是丹凤蛇绿混杂岩的典型出露区,作为其重要组成部分的沉积岩主要由夹有少量硅质岩的泥质粉砂岩构成,目前已变为角闪石英片岩和少量黒云石英片岩。这些变泥质粉砂岩显示了活动陆缘岛弧物源区沉积物高CaO、MgO、MnO、Sr、Ba,低K2O/Al2O3比值,轻稀土元素中等富集,Eu异常微弱的地球化学特征。其中,占主体的角闪石英片岩高Co/Th、低La/Sc和Th/Sc比值;黒云石英片岩低Co/Th、高La/Sc和Th/Sc比值,反映其源区以基性物质为主,花岗质物质的供给有限。根据与变泥质粉砂岩共生的硅质岩形成于奥陶纪—志留纪推断,这套沉积岩形成于北秦岭区活动大陆边缘岛弧演化早期弧前沉积盆地环境。     

南秦岭淅川地区上石炭统周营组生物群特征

南秦岭淅川地区上石炭统周营组有多门类化石共生,类为晚石炭世的标准分子,菊石、腕足、珊瑚、双壳、腹足类多具泥盆纪生物群特征。岩石组合、岩性特征、层序特征、沉积环境演变及构造古地理、生态的综合研究表明,周营组为晚石炭世沉积地层,其内的晚石炭世、中晚泥盆世古生物组合是在有障壁的局限滞留盆地这一特殊的古地理和生态环境下形成和发展起来的,是南秦岭淅川地区特有的组合,不具有搬运再沉积的物质条件,不是搬运再沉积的结果。每一次海侵,海水的加深和有机质的富集,是周营组生物群得以发生和发展的有利条件。海水的退出、咸化和相对闭塞环境下食物的缺乏,是生物群绝灭,并很好保存埋藏的主要原因。     

东天山维南地区下石炭统火山岩地球化学特征及地质意义

新疆东天山维南地区下石炭统雅满苏组第三岩性段火山岩由基性-中、酸性岩类组成,其中SiO2、K2O、Na2O含量范围分别为48.9%~81.0%、0.2%~5.7%、1.6%~7.9%,该套火山岩属低钾-高钾钙碱性系列;对微量和稀土元素分析,表明稀土元素分配型式均为略向右倾的平滑型曲线,LREE有一定富集,具明显的δEu负异常,中、酸性岩类具有明显的Nb、Sr、P、Ti负异常。综合研究表明,研究区火山岩具有成熟岛弧-陆缘弧的岩石地球化学特征。该套火山岩是研究区铜锌矿富集层位,对其开展地质和地球化学研究,对于区域找矿具有重要意义。从东天山觉罗塔格区域地球化学与成矿的关系分析看,区域矿化受到火山-沉积建造与断裂带的控制,该中、酸性岩石成矿物质富集明显,说明中酸性岩浆与构造活动在矿床的形成过程中起到了重要的作用。     

渝东地区震旦系灯影组硅质岩地球化学特征

研究了渝东(罗家湾)地区震旦系灯影组硅质岩的主元素、微量元素及稀土元素特征,重点探讨了与沉积环境、成岩分异(硅质含量)的关系,分析了硅质岩成因机制。结果表明,震旦系灯影组硅质岩(SiO2>70%)中SiO2平均含量为87.57%,相对贫Fe、Mn、Al和Ti;明显富集Ag、Cr、Sb和U;Th含量则相对稳定,其余微量元素则相对亏损;总稀土(∑REE)较低,为(8.83~88.29)×10-6,平均值为29.77×10-6,δCe值为0.05~4.07,平均值为1.19,正负异常在剖面上交替出现。δEu值为0.38~0.88,平均值为0.63,不具备典型热水沉积硅质岩的δEu正异常特征。上述特征充分表明灯影组硅质岩并非是传统的热水沉积,而是热水沉积与热水交代成因,是海水和热水、沉积与成岩作用双重控制下的产物。     

内蒙古东胜地区中侏罗统砂岩沉积物源的地球化学证据

基于显微薄片观察、稀土和微量元素分析探讨了鄂尔多斯盆地北部东胜地区中侏罗统直罗组砂岩的物源和铀矿化的地球化学特征。砂岩样品含有多种的变质岩岩屑应来自盆地北部的变质岩,那里的花岗片麻岩和斜长角闪岩分析显示:花岗片麻岩LREE/HREE为19.02,斜长角闪岩LREE/HREE为4.47。这两类母岩LREE/HREE比值分别接近于砂岩最高和最低LREE/HREE比值,其稀土配分曲线模式与砂岩LREE/HREE比值端元岩样可以对比,说明砂岩的母岩主要来自这两类变质岩。花岗片麻岩Th/U高,表明发生铀丢失,可作为本区铀成矿的重要铀源。有意义的是,铀含量高的样品,其LREE/HREE比值高,铀含量与亲硫的微量元素Pb、Zn和Mo具有相关关系,这些特征可作为铀矿化的重要标志。     

皖南上震旦统蓝田组Ag地球化学特征研究

皖南地区上震旦统蓝田组,由黑色炭质页岩、泥灰岩和含Mn白云岩、白云质灰岩等组成,厚120～160m,是皖南Ag、Pb、Zn、Cu多金属矿的重要赋矿层位。研究结果表明,蓝田组Ag有明显富集,丰度493×10-9。蓝田组存在3个富Ag层段,且与Ag多金属矿床中的矿体分布是对应的;Ag的富集受制于缺氧环境或热水作用;Ag来源于陆源细碎屑以及热水沉积物;Ag的赋存方式与含Bi、Sb、Hg等矿物相关。     

南秦岭浙川地区上石炭统周营组生物群特征

南秦岭淅川地区上石炭统周营组有多门类化石共生，筵类为晚石炭世的标准分子，菊石、腕足、珊瑚、双壳、腹足类多具泥盆纪生物群特征。岩石组合、岩性特征、层序特征、沉积环境演变及构造古地理、生态的综合研究表明，周营组为晚石炭世沉积地层，其内的晚石炭世、中晚泥盆世古生物组合是在有障壁的局限滞留盆地这一特殊的古地理和生态环境下形成和发展起来的，是南秦岭淅川地区特有的组合，不具有搬运再沉积的物质条件，不是搬运再沉积的结果。每一次海侵，海水的加深和有机质的富集，是周营组生物群得以发生和发展的有利条件。海水的退出、成化和相对闭塞环境下食物的缺乏，是生物群绝灭，并很好保存埋藏的主要原因。     

西昆仑下石炭统乌鲁阿特组火山岩地球化学特征及地质意义

西昆仑下石炭统乌鲁阿特组为一套火山-沉积岩系,主要由灰绿色枕状玄武岩、浅灰白色流纹岩组成,空间上与厚层碳酸盐岩及薄层大理岩相伴产出。地球化学特征表明:玄武岩Si O2含量集中在52.10%~54.42%,Na2O/K2O1,Ti O2为0.50%~2.03%,Mg#介于52~70之间,与拉班玄武岩的平均值较为相似。玄武岩ΣREE=14.46×10-6~91.83×10-6,LREE/HREE为1.12~2.55,(La/Yb)N为0.46~1.69,稀土元素球粒陨石标准化图解呈现出较为平坦的曲线,类似于E-BABB,而明显不同于N-MORB和OIB。微量元素中有明显的Rb负异常,可能与岩浆过程中下地壳的混染作用有关。流纹岩主体为钙碱性系列,稀土元素总量较高,介于73.46×10-6~316.80×10-6之间,(La/Yb)N为1.30~11.99,(La/Sm)N为1.15~4.07,稀土元素配分曲线有较明显的右倾趋势,轻稀土分馏较强。稀土、微量元素配分曲线类似于地壳特征。玄武岩与流纹岩表现出不同的稀土微量元素特征,并缺乏连续演化的趋势,暗示二者有不同的来源和成因。微量元素图解及区域地质特征指示乌鲁阿特组形成于弧后拉张的伸展环境。岩石成因特征研究表明,玄武岩由亏损地幔尖晶石二辉橄榄岩5%~10%部分熔融形成,并在底侵上升途中受到下地壳物质微弱的混染贡献。地幔物质上升,所携带的热量累积并加热下地壳,下地壳基性物质部分熔融从而形成流纹岩。综合认为,西昆仑北带在早石炭世处于一个伸展拉张环境(可能为弧后盆地),乌鲁阿特组火山岩正是此次构造事件的岩浆产物。     

湘中下石炭统碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

湘中地区下石炭统是一套以碳酸盐岩为主夹碎屑岩的含煤岩系。本文对其碳酸盐岩的Ca、Mg、Sr、K、Na、Fe、Mn、Ti 等元素及不溶残渣和总有机碳含量等地球化学特征进行了详细研究。利用相关分析对上述元素和组分的富集规律及环境意义进行了探讨,概括出它们在不同沉积相带中的分布模式。     

黑龙江东安金矿地质及地球化学特征

东安金矿是在黑龙江省发现的大型浅成低温热液型金矿床.该矿床产于下白垩统火山岩-潜火山岩环境中,受库尔滨断裂的次级断裂控制.近矿围岩硅化强烈、冰长石化、绿泥石化、绢云母化发育,流体包裹体研究表明,主要成矿过程发生在144℃～348℃之间,成矿深度为0.2～1.0km,成矿流体液相成分主要为K 、Cl-等,气相成分主要为H2O和CO2,按照现行的低温热液金-银矿床的分类原则,该矿床应属低硫化型.文章通过对东安金矿地质及地球化学特征的研究,对于确定矿床成因,进行成矿预测,有一定的借鉴意义.     

羌塘盆地土门地区上三叠统土门格拉组烃源岩地球化学特征

本文在南羌塘盆地土门地区获得一套上三叠统土门格拉组泥质烃源岩。通过有机质丰度、有机质类型和有机质热演化程度的分析,结果表明,土门格拉组泥质烃源岩有机碳含量在0.54%~1.36%之间,达到了中等-好烃源岩标准,局部达到很好烃源岩标准;干酪根镜检结果显示,有机质类型主要为II1型。镜质体反射率Ro为1.61%~2.76%,岩石热解峰温Tmax介于340~544℃之间,干酪根腐泥组颜色为棕色-棕褐色,表明有机质演化达到过成熟阶段。土门地区土门格拉组泥质烃源岩的发现进一步表明羌塘盆地上三叠统烃源岩具备良好的生烃(气)潜力。     

典型巴东组泥质粉砂岩双轴压缩试验细观组构特征

基于泥质粉砂岩室内双轴压缩试验,建立PFC_2D颗粒流数值模型,以此来探究泥质粉砂岩破坏的细观机理。考虑组成泥质粉砂岩试样的颗粒形状,根据电镜扫描图勾选出5种典型颗粒形状,与圆形颗粒一起生成给定孔隙率的稳定数值试样。颗粒间选用平行粘结接触模型,选取弹性模量、泊松比、峰值应力分别对饱和、天然状态的泥质粉砂岩试样进行不同围压下的细观参数标定,然后进行双轴压缩试验模拟,分析试样在双轴压缩试验过程中颗粒法向接触力、切向接触力、配位数、孔隙率等细观组构参数的分布特征和演化规律。试验结果表明：双轴压缩试验的细观参数标定可不考虑抗剪强度指标黏聚力c和内摩擦角ϕ值的影响。破坏前后,试样各方向统计范围内都存在法向接触力和切向接触力。围压的存在影响试样的起始配位数、孔隙率和试样破坏后的稳定配位数和孔隙率,对配位数和孔隙率的改变速率影响很小。试样空间孔隙率的演化在一定程度上反映了试样破坏时内部结构的变迁,能更加直观地反映试样的破坏模式。     

山西平朔矿区上石炭统太原组11号煤层沉积地球化学特征及其成煤微环境?

山西平朔矿区上石炭统太原组11号煤层具有中硫、高灰、较高有机硫的特征，但其中各煤分层的基本性质差异较大，指示其成煤微环境显著变化。地球化学研究表明，Ca/（Ca＋Fe）、Th/U、Al/Ti、V/Zn、δEu、δCe可作为指示11号煤层沉积水介质盐度的标志，St,d、So,d/Sp,d可分别作为指示水介质氧化还原程度和酸碱度的标志，Ad、V/I、ΣREE可作为指示水介质动力条件的标志。在此基础上，分析了该煤层成煤微环境特征及其演化历程，认为11号煤层形成于波动式海进的半咸水-咸水沉积环境。在此过程中，海水对泥炭沼泽的影响经历了3个发展阶段：第1阶段，泥炭形成于微咸-半咸水条件，水动力条件逐渐增强；第2阶段，泥炭形成于半咸水-咸水条件，水动力条件总体上相对较强，沼泽水体从逐渐加深演化为显著变浅；第3阶段，泥炭形成于半咸水环境，海水影响再次逐渐增强，在泥炭沼泽演化末期水体显著变深，动力条件明显减弱，还原性显著增强。     

四川盆地西缘上二叠统宣威组顶部泥岩、砂岩的地球化学特征及其地质意义

沉积物源分析是认识盆山演化的重要途径。了解四川盆地西南缘上二叠统宣威组物源,对于重建晚二叠世扬子克拉通周缘演化具有重要意义。本文对峨眉山地区宣威组顶部泥岩、砂岩开展了岩石学和全岩地球化学分析,进行了物源、沉积环境和构造背景的研究。宣威组泥岩主要成分为黏土矿物,SiO₂含量(平均49.42%)中等;砂岩成分大部分为火山岩屑,含有少量石英及长石,具中等的SiO₂含量(平均44.12%),属于杂砂岩系列。泥岩与砂岩均具有轻稀土元素富集、重稀土元素较右倾的稀土元素配分型式,微量元素相对大陆上地壳富集高场强元素(如Nb、Zr),亏损大离子亲石元素(如Sr、Ba)。根据地球化学分析结果结合已发表的扬子克拉通周缘二叠系沉积岩数据,认为上二叠统宣威组顶部沉积岩物源区经历了强烈的化学风化作用,沉积古环境为富氧的淡水沉积环境;宣威组顶部沉积物物源不仅来自于近源搬运的峨眉山高Ti玄武岩,还接受了扬子克拉通的补给,扬子克拉通西缘晚二叠世时期是活动大陆边缘沉积。