准噶尔盆地南缘芦草沟组稀土元素地球化学特征、物源性质和构造背景分析

基于稀土元素地球化学特征研究,着重探讨了准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组页岩稀土元素丰度和赋存状态、源区母岩性质和构造背景,结果表明:芦草沟组页岩稀土元素含量类似上地壳稀土元素丰度,与轻稀土元素相比,重稀土元素具富集趋势,这可能与页岩中有机质对重稀土元素的吸附有关;页岩中轻稀土元素主要受控于粘土矿物,而重稀土元素受锆石、磷酸盐矿物和有机质的共同影响;准噶尔盆地南缘中二叠世物源区母岩以长英质组分为主,母岩性质非常类似于英云闪长岩成分;物源区以大陆岛弧构造背景为主。     

准噶尔盆地南缘中二叠统页岩矿物学和地球化学特征及地质意义

基于对准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组页岩矿物学和地球化学的研究,着重探讨了芦草沟组页岩的地球化学组分、源区母岩性质和构造背景。结果表明:芦草沟组页岩矿物以石英、伊利石和伊蒙混层为主,含少量斜长石和铁白云石;对比上地壳元素丰度,页岩相对富集P_2O_5,V,Ni和Cu,其他元素含量相对亏损或类似于上地壳丰度,P_2O_5的富集归因于同期火山灰的输入;矿物组合及源岩判别指标揭示源区母岩以酸性岩为主,但与上地壳相比,其含更多的铁镁质组分和更少的长英质组分,最可能为类似于英云闪长岩的岩石;芦草沟组页岩具生物成因过量的SiO_2的存在,导致页岩比母岩(英云闪长岩)具更高的SiO_2/Al_2O_3比值;二叠纪源区处于大陆岛弧构造背景之下。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其物源指示意义

过对珠江口盆地惠州凹陷HZ21井珠江组碎屑岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合分析,发现研究区碎屑岩中MnO、Na2O、P2O5和TiO2含量与PAAS中这几种组分的含量相近,但是,与PAAS相比,研究区碎屑岩富集SiO2,贫Al2O3、Fe2O3、K2O和MgO。泥岩中亲石元素Ba的含量略低于上地壳丰度,而远高于下地壳丰度;过渡元素Cr的含量略高于上地壳丰度,而远低于下地壳丰度;不相容元素Th的含量略高于上地壳丰度值,远远高于下地壳丰度。砂岩中亲石元素Ba的含量与上地壳丰度相近,但远高于下地壳丰度;不相容元素Th在NSQ1、NSQ2层序略低于上地壳丰度值,在NSQ3、NSQ4层序中则高于上地壳丰度值。REE分布模式与上地壳相似,轻稀土元素富集,重稀土元素均一,Eu负异常,且在NSQ1、NSQ2中,Eu异常值大于PAAS的Eu异常值,而NSQ3、NSQ4的Eu异常值小于PAAS的Eu异常值。主量元素比值和非迁移性微量元素图解显示源岩以长英质岩石为主,NSQ1、NSQ2层序以沉积岩钙质泥岩物源为主,而NSQ3、NSQ4层序为花岗岩、碱性玄武岩和沉积岩钙质泥岩混合物源的特点。从SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc判别图及Ce异常值的分析认为,源区的构造背景具有被动大陆边缘的特征。Al2O3/Na2O比值及化学蚀变指数（CIA）反映了该地区整体处于湿热气候条件,但NSQ1、NSQ2层序湿热程度较高,风化程度较强,而NSQ3、NSQ4层序湿热程度较低,风化程度较弱。
      

鸡西盆地白垩纪碎屑岩地球化学特征及其对物源的制约

鸡西盆地白垩系包括下白垩统滴道组、城子河组、穆棱组、东山组、猴石沟组及上白垩统海浪组等。白垩纪碎屑岩主量元素地球化学特征具有高SiO2、低Fe2O3、FeO、MgO的特点,说明白垩纪碎屑岩的源岩主要为长英质岩石。岩石的稀土元素具轻稀土元素富集,重稀土相对亏损,具弱的负Eu异常,其特征类似于上地壳特征。白垩纪碎屑岩微量元素的含量与上地壳微量元素的含量基本一致。综合分析砂岩的常量元素、微量元素和稀土元素的地球化学特征和构造判别图解,可以认为,城子河组砂岩主要反映被动大陆边缘的源区构造背景,穆棱组砂岩反映活动大陆边缘源区背景,猴石沟组砂岩反映的源区为大陆岛弧源区构造背景。结合古水流方向和岩屑所反映的源区岩性特点,认为小兴安岭—张广才岭造山带构造杂岩是鸡西盆地白垩纪沉积碎屑岩的主要物源。但随着物源区剥蚀深度的增加,基底古老变质岩也占有相当的比重。     

库车坳陷第三系泥岩地球化学特征及其对构造背景和物源属性的指示

利用碎屑岩地球化学特征判断沉积盆地的构造背景和物源属性是盆地分析的重要手段，也是对利用粗碎屑沉积岩的组分统计判断盆地源区背景的有益补充和验证。对库车坳陷第三系36件泥岩样品的地球化学特征分析表明，主量元素中CaO的含量很高，对其他主量元素以及微量和稀土元素有稀释作用，一些可靠的物源分析指标主要指示了非碳酸盐沉积物的源区性质；REE分布模式与上地壳相似，轻稀土元素富集，Eu负异常，微量元素比值显示源岩以长英质岩石为主。通过K2O／Na20-SiO2以及La-Th-Sc和Th-Sc-Zr／10判别图分析，认为源区的构造背景具有类似于岛弧的特征。这一结果与前人所做的砂岩组分的研究结果存在差异，说明板内造山带与其前陆盆地之间在沉积与构造耦合上具有特殊性。     

黑龙江省老黑山盆地下白垩统穆棱组砂岩地球化学特征及其地质意义

为研究黑龙江老黑山盆地下白垩统穆棱组砂岩的源岩属性和源区大地构造背景,在穆棱组进行系统取样,开展地球化学特征和显微镜下分析。研究结果表明：穆棱组砂岩主量元素显示Fe2O3的含量小于FeO,CaO的含量大于MgO的含量,稀土元素具有轻稀土富集、重稀土平坦、多数样品的δEu值具有负异常等特征,样品间微量元素的富集和亏损差异明显。相关系列判别图解表明穆棱组源岩未经沉积再循环作用,属于短距离搬运堆积,且源岩主要为来自上地壳的长英质岩石,但存在多个物源。结合砂岩地球化学特征和Dickinson图解及区域构造背景认为,物源区主要形成于印支运动晚期活动大陆边缘构造背景下的再旋回造山源区和基底隆起区,源岩主要来自于晚三叠世—早中侏罗世的长英质火山岩和侵入岩,而少量可能来自于晚二叠世的变质岩。     

贵州从江九星铁矿床赋矿变质围岩地球化学特征及其地质意义

为探讨九星铁矿床的成矿与围岩(赋矿地层)的关系,系统采集了九星铁矿床赋矿变质围岩(绿泥石片岩和绿泥石千枚岩)样品进行元素地球化学分析。结果表明,两类赋矿变质围岩有如下特点:高硅铝、富钾镁且碱质总量偏低;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素;轻稀土相对富集,重稀土相对亏损,轻重稀土分馏明显,具有Eu负异常与弱Ce正异常。赋矿变质围岩的原岩为铁质泥岩及纯泥质岩,沉积原岩物源主要为酸性火山岩区的长英质物源或长英质与基性岩混合物源,构造背景为被动大陆边缘。稀土元素示踪结果显示九星铁矿床磁铁矿与围岩稀土元素配分特征基本一致,综合分析认为九星铁矿床的成矿物质主要来源于围岩(赋矿地层)。     

新疆西博格达山周缘地区中新生代沉积岩源区和构造背景

沉积岩中的碎屑组分及相对稳定的微量元素和稀土元素可以反映物源信息,广泛应用于沉积源区的确定和构造背景的分析。本文通过对西博格达山周缘地区侏罗纪至古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学和微量元素与稀土元素分析,揭示盆地沉积岩的源岩来自上地壳,岩性以长英质岩石为主,混合部分安山质及基性岩石。源区构造背景应为岩浆弧和再循环造山带,其中岩浆弧起主导作用。本文的分析结果为研究博格达山的构造演化过程及其机制提供了有力的证据,并且对准噶尔盆地油气勘探具有一定指导意义。     

贺兰山地区晚三叠世延长组地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量和稀土元素对沉积环境变化有着较高的灵敏度,是研究古沉积环境以及沉积物源区构造背景的一种有效手段。本文主要利用地球化学方法对贺兰山晚三叠世延长组不同地区、不同层段的25件泥岩、粉砂岩以及细砂岩样品进行了主量、微量以及稀土元素测试分析,探讨了延长期沉积环境和物源区构造背景。结果显示：延长期整体处于氧化—还原过渡的淡水环境,古气候温暖潮湿;稀土元素球粒陨石标准化配分表现为轻重稀土分异明显,且轻稀土富集、重稀土相对亏损,Eu负异常,Ce异常不明显等特征;La/Yb-REE和La/Th-Hf源岩判别图及Gd/Yb的比值关系图显示延长组源岩主要为长英质岩石,部分为基性岩和沉积岩,且以后太古界为主要物源;La-Th-Sc,Th-Sc-Zr/10和Th-Co-Zr/10判别图解均显示研究区延长组物源区构造背景主要为大陆岛弧,晚期有活动陆缘构造背景的物源加入。     

塔里木盆地塔北隆起奥陶系-侏罗系泥岩稀土元素地球化学特征

分析了塔里木盆地塔北隆起奥陶系、三叠系和侏罗系泥岩的稀土元素丰度。不同时代泥岩都表现出轻稀土富集、重稀土含量均一和具有Eu负异常特征;但它们∑LREE/∑HREE、LaN/YbN、(La/Yb)UCC、Eu/Eu和Ce/Ce等参数则显示这些泥岩形成时的物源和环境有差别。奥陶纪时,研究区处于相对稳定的沉积环境,物源为成熟度高的大陆上地壳;二叠纪到三叠纪构造-火山活动强烈,部分沉积物来自火山岩的风化;侏罗纪塔北隆起区则进入稳定构造沉降阶段。这一差别对认识塔里木盆地及周边造山带形成演化研究有指示意义。     

内蒙古苏宏图地区黏土岩矿物组成与地球化学特征

为探究内蒙古苏宏图地区黏土岩的地球化学特征、沉积物质来源和构造环境,利用多晶X射线衍射（XRD）和ICP-AES/MS分析法对苏宏图地区SZK-2井20件黏土岩岩芯样品进行分析测试。结果表明：XRD分析显示苏宏图地区黏土岩中黏土矿物组成以伊利石为主,伊利石质量分数平均值为37.64%;与大陆上地壳相比,黏土岩相对富集SiO2、Al2O3、Zr、As,贫P2O5、MgO、MnO、Cr、Ni,两者的K2O、TiO2、Sr、Ba含量接近。黏土岩中稀土元素特征为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为明显的右倾,出现明显的Eu（平均值=0.60）负异常和Ce（平均值=1.01）轻微负异常,与大陆上地壳稀土元素的配分模式较为相似;K2O/Na2O-SiO2和微量元素构造背景判别图解中,样品多数落在大陆岛弧区,少量落在活动大陆边缘,反映了苏宏图地区沉积时期的物源来自于上地壳长英质物源且形成于大陆岛弧的构造背景中。     

新疆塔县达布达尔地区二叠系神仙湾组杂砂岩沉积构造背景分析

新疆塔县达布达尔地区二叠系神仙湾组位于塔阿西构造混杂岩带南侧,总体为一套深海复理石建造,主要以杂砂岩为主。源区岩石没有经过充分的搬运、分选,成熟度比较低。杂砂岩的稀土元素特征表现为轻稀土元素富集和Eu亏损明显的特征,与典型的后太古宙页岩和上地壳非常相似。微量元素含量也接近于大陆上地壳值,说明杂砂岩中的物源来自上地壳。沉积环境分析表明,杂砂岩母岩原岩为大量长英质火成物质和少量沉积物,其形成于深海厌氧环境。大地构造背景分析表明,杂砂岩物源区的构造背景以大陆岛弧为主,兼具活动大陆边缘的性质。结合区域地质构造背景,认为下-中二叠统神仙湾组为裂陷盆地沉积。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组物源区构造属性研究

鄂尔多斯盆地延长组物源区的构造属性和物源方向一直是研究热点,但存在不确定性。为加深对这一问题的理解, 文中选择陇东地区三叠系延长组长8-长6沉积期的砂岩,通过对岩矿特征以及稀土元素地球化学特征及配分模式分析,研 究了物源区的母岩构造属性及不同地区的母岩差异性。结果表明陇东地区延长组长8-长6沉积期母岩主要来自火山弧物源 区及与褶皱逆冲相关的过渡大陆物源区,但是研究区西部环县、演武地区长7-长6沉积期的部分物源还有来自稳定克拉通 的陆块物源区,展示出差异性。砂岩稀土元素丰度分析发现,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,Eu元素负异 常,反映源区主要与花岗质地壳物质有关,以含较多的长英质岩性为特征。将陇东地区东北部、西北部、西南部、南部的 样品与盆地周缘古陆各类岩石的稀土元素配分模式进行了对比,发现稀土元素配分模式既普遍具有右倾的特征,又具有一 定的差异性,各地区样品稀土元素配分模式均能与盆地周缘古陆匹配良好,反映了母岩来源与构造属性的差异性。     

塔木素巴音戈壁组上段粘土岩稀土元素地化特征及其物源分析

研究区位于巴音戈壁盆地因格井坳陷北端,通过该区巴音戈壁组上段粘土岩8个样品的稀土元素地球化学特征分析表明,该地区样品稀土元素总量(ΣREE)偏低,LREE/HREE的值、(La/Yb)N的值及REE配分模式均为轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,表现为右倾,存在Eu的负异常,Ce元素处全部为基本正常或微量负异常。样品的(Ceanom)指数值总体反映了沉积时期水体的缺氧还原环境。(La/Yb)N的值间反映了长而缓慢的沉积,可推测水深较深,可能为湖湘沉积。物源分析结果反映巴音戈壁组上段粘土岩原始物质应来自上地壳,来自于活动大陆边缘和大陆岛弧环境的长英质物源。     

四川若尔盖地区西康群地球化学特征及其物源区和古风化程度分析

通过对四川省若尔盖地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素和稀土元素进行综合研究,发现本区砂泥岩的SiO₂ 、P₂O₅ 、MnO与PAAS有相同的含量,富集Na₂O、CaO,贫Al₂O₃ 、Fe₂O₃、MgO、K₂O和TiO₂。微量元素W含量大大高于上地壳丰度,Nb和Ta含量大大低于上地壳丰度,而与下地壳丰度相当,Sc的含量略低于上地壳丰度,造岩元素Sr 略高于地壳丰度值。稀土元素总量相对较高,平均值为133.97×10^-6,与地壳中的稀土元素总量112×10^-6较为接近。轻稀土元素相对于重稀土元素较为富集,具中等的负铕异常,稀土配分曲线均显示比较一致的右倾的轻稀土富集的配分模式。由此认为其地球化学特征与大陆岛弧和被动大陆边缘沉积物相似。综合其他地质资料认为若尔盖地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆。     

西藏雄巴地区中新世雄巴组砂岩地球化学特征及对物源区、构造背景的指示

雄巴地区位于阿尔卑斯-喜马拉雅构造-火山成矿带冈底斯硼矿成矿远景区,中新世经喜山运动二幕形成杂色火山岩和碎屑沉积岩交互的一套地层。本文对雄巴地区雄巴组碎屑岩元素地球化学特征进行研究。研究发现,雄巴地区雄巴组碎屑岩碎屑颗粒呈棱角、次棱角状,具有近源沉积特征。碎屑砂岩具有中等SiO_2、K_2O,高Na_2O,低TFe_2O_3、MgO的特点,说明源岩主要为长英质岩石。样品化学蚀变指数(CIA)平均为57.41,化学风化指数(CIW)平均为66.81,中等偏高,表明源区源岩经历了低-中等程度的风化。稀土元素配分图及痕量元素蛛网图显示轻稀土富集、重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,负Eu异常[(La/Sm)N平均为4.28、(La/Yb)N平均为27.30、∑LREE/∑HREE平均为8.25、(Gd/Yb)N平均为2.89、Eu/Eu*平均值为0.69]。研究区沉积构造背景为活动大陆边缘,偶有样品偏向岛弧环境和被动大陆边缘;主要物源为上地壳英安岩型、长英质火成物源区,有极少安山质岩石和古老上地壳物质混入。根据雄巴地区区域地质背景资料,结合前人研究成果,本论文认为雄巴组碎屑砂岩原始物源区主要是雄巴盆地西北方向的火山机构分布带,同时论证了研究区中新世所经历的构造-火山-沉积环境特点,综合信息显示研究区是有利硼矿成矿远景区。     

四川拉拉铜矿床赋矿层位变质沉积岩地球化学特征

拉拉铜矿区赋矿层位变质沉积岩的主量元素(ICV(av)=3.04,K2O/Al2O3(av)=0.22,CIA(av)=53.1)及Cs、Rb显著亏损特征,表明其物源区岩石只含有较少的粘土矿物和碱性长石,为中—低化学风化程度,且处于较不稳定的构造环境;多数样品的微量元素表现为显著富集高场强元素、亏损过渡族元素及Cr/Zr(av)=0.15、Th/Sc(av)=0.58,且具轻稀土富集、重稀土平坦((La/Yb)n(av)=25.7)的稀土元素配分模式,表明物源区以长英质组分为主;Sm、Nd同位素组成特征也显示其物源区以长英质组分为主,且沉积于大陆岛弧的弧后拉张环境。同时,结合矿区赋矿层位变钠质火山岩的构造判别结果,认为拉拉铜矿床也形成于该构造背景下。     

武威盆地石炭系泥页岩元素地球化学特征及意义

对武威盆地及其周缘区石炭系的臭牛沟组和羊虎沟组沉积泥页岩样品进行了主量元素、微量元素以及稀土元素的综合分析,并讨论其结果对物源、风化剥蚀程度及构造背景的指示意义。研究发现武威盆地石炭系泥页岩元素特征如下：(1)主量元素中富含SiO2、Al2O3,亏损MgO、Fe2O3;(2)微量元素上地壳标准化曲线呈规律性的变化,U、Th、Cr等元素富集,Ba、Nb、Zr等亏损;(3)稀土元素(REE)分布模式与上地壳基本一致,整体表现为右倾型,轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)均一稳定,Eu负异常;上述特征均反映了源岩主要来自上地壳。风化指数(CIA)值为6881~9017,平均值为839,反映了研究区遭受了中等的风化作用;臭牛沟剖面CIA平均值为8481,红水堡剖面CIA平均值为8351,表明研究区西部较东部所遭受的风化作用相对较强。主量元素比值、微量及稀土元素图解等分析反映了研究区源岩为长英质岩石,以中酸性花岗岩、碱性玄武岩为主。根据SiO2-K2O/Na2O、La-Th-Sc和Th-Co-Zr/10判别图解以及Ce异常值分析,认为石炭系源区的构造背景倾向于被动大陆边缘。通过研究区东西对比分析,发现盆地西部臭牛沟剖面石炭系为陇西古陆与阿拉善古陆混合物源,而东部红水堡剖面物源仅来源于陇西古陆。     

江西南部震旦—寒武纪寻乌岩组变沉积岩地球化学特征及构造意义

寻乌岩组变沉积岩发育在江西南部新元古代—早古生代南城—寻乌盆地内,时代为震旦—寒武纪。寻乌岩组的Si O2含量变化较大,除1个含量较低的样品外,平均为63.01%,具有相对较高的K2O、Al2O3及(TFe O+Mg O)值,较低的Na2O、Ca O。相容元素含量与后太古代澳大利亚页岩(PAAS)十分接近,高于中国东部上地壳,与其较高的(TFe O+Mg O)特征相吻合,说明源区具有一定数量的中基性组分。稀土元素总量高于上地壳及PAAS,但其球粒陨石标准化配分模式与典型的上地壳及PAAS相似,表现为明显向右倾斜,轻稀土富集,重稀土平坦,铕负异常显著,铈负异常不明显。岩石地球化学特征显示其原岩属于一种中等成熟度的陆源碎屑岩,物源主要为被改造的上地壳长英质和花岗质物源区,少部分物源为中基性火山岩。高场强元素及稀土元素等不活动元素地球化学特征表明其沉积环境为浅海—半深海,其构造环境属于发育有裂谷系的被动大陆边缘,该认识从沉积岩地球化学方面为华南早古生代构造属性提供了新资料。     

豫西宜洛盆地上二叠统-下三叠统泥质岩地球化学特征与物源分析

宜洛盆地晚二叠世—三叠纪沉积充填演化是秦岭造山带与华北克拉通共同作用的结果,物源分析是揭示盆山耦合的重要手段之一。论文采用沉积地球化学分析的方法对宜洛盆地上二叠统—下三叠统泥质岩地球化学特征与物源进行了研究,结果表明:宜洛盆地泥质岩稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土元素富集,重稀土亏损,为右倾式曲线,元素Eu中度负异常,元素Ce轻微亏损,符合上地壳稀土元素分布特征。泥质岩源区源岩属性判别图解显示,宜洛盆地物源以长英质岩为主,主要来自于上地壳,孙家沟组后期有少量古老基底杂岩混入。构造背景判别图解显示,研究区物源经历了被动大陆边缘为主(孙家沟组下段)—活动大陆边缘为主(孙家沟组上段和刘家沟组)—大陆岛弧为主(和尚沟组)的演化;华北克拉通和秦岭造山带是宜洛盆地重要物源区,华北地台北部内蒙古隆起可能提供了一定量的物源。孙家沟组早期以克拉通内部物源为主,孙家沟组土门段之后秦岭微地块物源供给明显,体现了华北克拉通南缘基底隆升,由被动大陆边缘向秦岭初始"弧-陆"碰撞隆升的构造演化过程。这对深入揭示南华北盆地与周围造山带之间的耦合关系具有重要意义。