西藏羌塘盆地古近纪康托组沉积物源及构造背景分析

沉积岩中的主微量元素和稀土元素特征可以指示其物源、构造背景和沉积环境等。康托组地层沉积时代为古近纪,是青藏高原早期隆升后首先沉积的陆相碎屑岩,对该地层的物源信息及构造背景分析对于研究羌塘盆地新生代演化和高原隆升过程具有积极意义。本文对羌塘盆地半岛湖地区康托组地层进行了地层学、岩石学、元素地球化学和黏土含量分析,研究了其物源特征及构造背景。研究区康托组主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩,分选性和磨圆度较差,发育平行层理。对17件样品进行元素地球化学分析测试,结果显示中等的化学蚀变指数CIA值（69.57~80.81）,较高的化学风化指数CIW值（81.07~95.02）和斜长石风化指数PIA值（77.32~93.96）,表明物源区整体经历了较强的化学风化作用。Th/U、Sc/Th、Rb/Sr等微量元素比值接近大陆上地壳值,结合稀土元素的配分模式,表明近源快速堆积的特点。根据TiO2/Zr、Co/Th、La/Sc、Th/Sc、Cr/Zr值和δEu、δCe的负异常,结合相关判别图解说明康托组物源主要来自于长英质岩石。La—Th—Sc、Th—Sc—Zr/10、TiO2—Fe2O3T+MgO、Al2O3/SiO2—Fe2O3T+MgO和主量元素双因素构造判别图解表明物源区主要为被动大陆边缘。结合构造演化分析,指示了半岛湖地区康托组形成于陆内沉积环境。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明:(1)Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、La_n/Yb_n比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。(2)Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。(3)La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组砂岩的地球化学特征与物源分析

沉积岩物源分析对揭示盆地砂体展布、物质组成、储集层性质及砂岩型铀矿床铀源等科学问题具有重要的意义。对取自鄂尔多斯盆地东北部8个钻井中的中侏罗统直罗组砂岩进行了详细的岩石学和地球化学研究,试图鉴别岩石的源区和形成的构造环境。研究表明,砂岩以中粗粒杂砂岩为主,其w(SiO₂)值及w(Al₂O₃)/w(SiO₂)值中等到较高,w(K₂O)值相对较高,Fe₂O₃、MgO、TiO₂含量较低,暗示碎屑物质的富长英质、贫镁铁质特征。Nb、Ta、Ti、P等不活动元素的强烈亏损和K、Rb、Sr、Ba等LILE的富集,共同指示源区具有明显的俯冲带的特征;而w(TFe₂O₃+MgO)-w(TiO₂)、w(TFe₂O₃+MgO)-w(Al₂O₃)/w(SiO₂)、w(Th)-w(Sc)-w(Zr)/10、w(Th)-w(Co)-w(Zr)/10等判别特征则表明砂岩源区岩石可能形成于大陆弧-活动大陆边缘环境。而且,在球粒陨石标准化分配模式中,LREE强烈富集,HREE无明显分异、有着较平坦的曲线,Eu无异常或表现为弱的正、负异常;在PAAS标准化曲线中,轻重稀土均无明显分异,仅Eu表现为明显正异常。本区直罗组砂岩与华北北缘显生宙闪长岩-花岗闪长岩有着很强的亲缘性。     

柴达木盆地北缘西段下石炭统物源和构造背景：来自碎屑岩U- Pb年代学与地球化学的约束

为查明柴达木盆地北缘西段早石炭世沉积物来源和构造背景,本次研究采集小赛什腾山怀头他拉组沉积岩进行碎屑岩锆石U- Pb年代学和全岩微量元素地球化学分析。研究表明：测试样品微量元素蛛网图呈平坦型,富Th、U、Hf,贫Co、Sc、Ni、V元素;砂岩轻重稀土元素分馏明显,属轻稀土富集型,具有中等负Eu异常;Cr/Zr、Sm/Nd、Th/Sc及Th/U等微量元素比值和判别图版显示研究区怀头他拉组为上地壳长英质物源区。沉积岩微量元素、稀土元素含量及特征比值显示,研究区样品与大陆弧环境砂岩具有极为相似的地球化学特征,相关构造环境投图同样表明怀头他拉组沉积环境以大陆弧为主,兼有主动大陆边缘特征。怀头他拉组碎屑锆石U- Pb年龄可划分出3个年龄区间,480～402 Ma,1493～900 Ma和1908～1803 Ma。年龄谱呈早古生代单峰值特征,峰值年龄为414 Ma,反映物源区与柴北缘加里东期构造带内早古生代晚期的岩浆作用关系密切。结合前人区域上古地理、古水流证据,综合分析认为小赛什腾山下石炭统怀头他拉组物源主要来自于柴北缘高压—超高压变质带。     

白云鄂博群黑色岩系微量元素地球化学特征及地质意义

白云鄂博群位于华北地台北缘,是一套中—新元古代裂谷沉积的产物。尖山组和比鲁特组是其中主要的黑色岩系。对以上两组中的碳质页岩和板岩的Au、Ag、As、Ba、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、P、Pb、V、Zn、U、B、Sb等微量元素和稀土元素进行了较为详细的研究。通过元素含量特征、w(V)/w(V+Ni)、w(Zn)-w(Co)-w(Ni)三元图、稀土配分曲线、w(Ce)/w(La)、Ce和Eu异常、w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)和w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)图解等方法对其沉积环境特征进行了探讨。微量元素含量分析显示白云鄂博群黑色岩系以富亲铜元素和亲石元素、贫亲铁元素为特征,其中富集Hg、B、As、Mn、Sb、Au、Ag、Pb、P、Ba、U、Mo等多种元素;较高的w(B)反映了黑色岩系沉积于盐度较高的水体中;高的w(V)/w(V+Ni)、w(Ce)/w(La)反映了黑色岩系形成于缺氧的沉积环境中;黑色岩系中Hg、Sb、Ba的富集和w(Zn)-w(Co)-w(Ni)图解中投点大部分靠近热水沉积区域指示了黑色岩系中有热水沉积物的参与;稀土元素配分模式、Ce和Eu异常及w(La)/w(Yb)-w(ΣREE)和w(La)/w(Yb)-w(Ce)/w(La)图解投点在两岩组中的不同特点表明尖山组沉积物以陆源沉积为主,有少量热水沉积物参与;而比鲁特组中热水沉积组分所占比例较大,形成时海水较深。     

川东南地区志留系小河坝组砂岩特征及物源分析

通过对川东南地区小河坝组砂岩的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合、地球化学（稀土元素、微量元素）及古流向的研究,分析了小河坝组砂岩的物源方向、母岩类型及源区的构造背景。结果显示：源区为盆地东边江南－雪峰山隆起西侧上元古界板板溪群及其侵入板溪群中的基性岩体、中基性喷出岩体。具有活动大陆边缘、大陆岛弧及被动大陆边缘的构造背景。地球化学研究进一步证明,母岩主要为更老的沉积岩再旋回沉积物及少量岩浆岩。在早志留世小河坝期以华南板块缓慢向扬子板块蠕动方式相拼接,致使扬子板块整体缓慢抬升,同时沉积中心不断向西北方向迁移,造成研究区具有明显沉积旋回性的物源供给特征。     

红色泥岩层系地球化学特征及物源分析——以松辽盆地东南隆起区上白垩统姚家组为例

对松辽盆地东南隆起区姚家组地层进行系统的地球化学分析,结果表明:本区细碎屑岩中含有较多的稳定组分。通过对微量元素PAAS标准化及稀土元素标准化曲线配分模式研究,研究区内姚家组地层应来自同一物源区。CIA值及Th/U值表明源区经历了中等的风化作用;Th/Sc和Zr/Sc比值变化范围小,地球化学特征基本受源岩控制,物源区岩石未经过沉积再搬运。根据源岩构造背景判别图解,并结合前人的研究成果认为:姚家组地层的母岩主要为花岗岩(海西期和燕山期),并有少量燕山期中酸性喷出岩;源岩来自大陆边缘,为大陆岛弧火山岩系。通过Sr/Cu,Ni/Co,V/Cr,U/Th等比值综合分析,姚家组沉积时为干热气候,水体富氧,因此造成姚家组厚层的红色泥岩沉积。     

苏北东台坳陷古新统阜宁组三段微量、稀土元素地球化学特征及其地质意义

沉积岩的微量、稀土元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,对于研究古环境、沉积物源性质和构造背景方面具有重要的意义。前人对于东台坳陷元素地球化学方面的研究相对薄弱,利用元素地球化学资料解释古环境和源区性质方面的研究尚属空白。本文以苏北东台坳陷古新统阜宁组三段20件泥岩样品为研究对象,对其进行微量、稀土元素测定,并分析其地球化学特征及所揭示的地质意义。结果表明：①Sr含量、Sr/Cu、Rb/Sr、Lan/Ybn比值指示干热气候;Li、Sr、Ni、Ga微量元素含量和Sr/Ba比值均指示淡水—半咸水的水体环境,整体以淡水环境为主,偶有咸水注入盆地,局部为半咸水环境;而V/（V+Ni）、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δCe指示氧化—弱还原的水体环境。②Co/Th—La/Sc、La/Th—Hf判别图解和稀土元素配分模式,表明阜宁组三段沉积岩应来自于上地壳的长英质物质。③La—Th—Sc、Th—Co—Zr/10和Th—Sc—Zr/10构造背景判别图解反映了大陆岛弧与活动大陆边缘的构造背景,且与Bhatia不同构造背景杂砂岩的微量、稀土元素特征值的对比分析结果一致。     

南羌塘盆地江鱼玛洛地区中侏罗统雀莫错组砂岩地球化学及源区环境

南羌塘盆地江鱼玛洛地区发育中侏罗统雀莫错组,通过岩石地球化学分析,对砂岩源区环境进行恢复. 化学风化作用指标(CIW)、化学蚀变作用指标(CIA)和A-CN-K图解反映砂岩的碎屑成分遭受过较强烈的风化. 化学组分指标(ICV)和Th/Sc-Zr/Sc图解指示主要为第一沉积旋回产物,伴有少量沉积再循环物质. 岩石元素Al₂O₃/TiO₂、Th/Sc、Cr/Zr比值和La/Th-Hf源岩判别图解反映砂岩的碎屑主要来源于上地壳长英质源区,并混入少量基性铁镁质岩石. 砂岩的微量元素特征及SiO₂-K₂O/Na₂O、La-Th-Sc、Co-Th-Zr/10、Sc-Th-Zr/10判别图解均表明该砂岩形成于大陆边缘裂陷构造背景.     

塔里木西北缘乌什南上石炭统索格当他乌组微量稀土元素特征及地质意义

为探讨塔里木盆地西北缘柯坪地区上石炭统索格当他乌组沉积环境、物源属性和构造背景,在野外地质调查的基础上,对柯坪地区乌什南剖面上石炭统索格当他乌组细碎屑岩进行了系统的地球化学样品采集与测试分析。通过氧化还原敏感元素组合及微量元素特征比值对比,发现研究区索格当他乌组细碎屑岩形成于弱还原环境。再利用Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th和REE-La/Yb判别图解、微量元素特征比值(La/Sc、Sc/Th、Cr/Th及Co/Th),并结合岩石矿物薄片分析,认为索格当他乌组细碎屑岩与上地壳特征相似,母岩以长英质岩石为主,混有部分花岗岩和安山岩。对比不同构造背景下杂砂岩的稀土、微量元素特征,并结合碎屑岩La-Th-Sc、Th-Sc-Zr/10、Th-Co-Zr/10三角图解,认为研究区上石炭统索格当他乌组细碎屑岩源岩具有大陆岛弧、活动大陆边缘、被动大陆边缘多重构造背景。     

川东南地区早志留世晚期沉积特征及沉积模式分析

通过对川东南地区野外露头、大量岩心、测井等资料的综合研究结果表明,研究区早志留世晚期发育2个沉积体系组,包括3种沉积相及众多亚相、微相类型。其中三角洲沉积主要发育于靠近江南—雪峰山隆起的川东南—湘西地区;碳酸盐岩台地沉积主要发育于川南—黔北地区;陆棚沉积主要发育于宜宾—重庆一带。沉积模式显示了早志留世晚期川东南地区为受古隆起控制的局限海盆,研究区东部发育一套以碎屑岩为主的小河坝组,由于江南—雪峰山不断隆起,向研究区提供了大量物源,沉积了一套向上变粗的三角洲沉积。研究区南部受黔中隆起控制,由于黔中隆起相对稳定,在其北侧主要发育了与小河坝组同时异相的石牛栏组碳酸盐岩台地沉积。该新认识有助于了解川东南地区小河坝组砂体的时空展布,以及预测该区有利油气聚集区带。对下一步油气勘探部署具有重要的理论意义和实际指导价值。     

黑龙江省东部早古生代晨明组物源区特征及其构造背景

为揭示黑龙江省东部早古生代晨明组沉积物源区特征及其沉积构造背景,对晨明组进行了地球化学特征研究。结果表明：晨明组岩石样品化学蚀变指数（I_CA）值和斜长石蚀变指数（I_PA）值较低、成分变异指数（I_CV）值中等偏高,指示晨明组沉积物来源于不成熟的物质源区,并经历了较弱的化学风化作用和活动构造背景下的初次循环;LREE富集、HREE稳定和明显的负Eu异常,指示沉积物源区物质具有明显的上地壳特征且沉积物源岩为长英质火成岩;主量、微量和稀土元素特征共同指示晨明组形成于活动大陆边缘环境或大陆岛弧环境。结合前人研究成果,判定晨明组沉积物来源于经历了弱-中等程度化学风化作用的早古生代花岗质岩,沉积构造背景可能为靠近大陆岛弧的活动大陆边缘环境。     

湘西北江坪地区志留系风暴沉积特征及意义

湘西北江坪地区志留系小河坝组发育了大量与风暴作用有关的沉积构造,如渠模、风暴丘状体、波状侵蚀面、介壳层、递变层理和振荡波痕等。在垂向厚度不足5,m的地层中连续发育了3期垂向结构特征不尽相同的风暴岩序列:Ⅰ.具波状侵蚀面的风暴丘状体序列;Ⅱ.具渠模构造的递变层理段+块状层理段:Ⅲ.具波状侵蚀面的递变层理段+水平层理段。上述风暴沉积都具有原地或近原地特点。该套风暴沉积的发现进一步证实了早志留世小河坝期湘西北地区的古地理环境为古海水深度相对较小、接近于正常浪基面的临滨环境。     

渝东—湘西地区志留纪小河坝组层序岩相古地理特征及演化

通过对渝东—湘西地区野外露头及相关室内研究,分析了区内志留纪小河坝组沉积环境、层序特征、沉积相展布及其演化特征。将该区小河坝组划分为2个沉积层序,每个沉积层序都由海侵和高位体系域组成。以体系域为编图单元,采用体系域压缩法,编制了渝东—湘西地区小河坝组4张层序岩相古地理图,结果表明:更加精确真实地反映了海陆分布、物源方向及其演化过程,更好地反映了层序格架下的物质聚集分布规律。揭示出研究区早志留世小河坝期碎屑岩沉积的物质主要来自东南部的江南雪峰山隆起,沉积环境由东往西逐渐变深,三角洲平原位于湘西地区,三角洲前缘发育于渝东地区;碳酸盐台地发育于靠近黔中隆起的南部浅水区,沉积环境由南往北逐渐变深,深水陆棚沉积区位于宜宾—重庆一带,该新认识对于更准确地预测渝东-湘西志留系储集体的分布以及下一步油气勘探部署具有重要实际指导意义。     

上扬子西南缘下志留统细粒沉积岩有机质富集机理研究——以盐津牛寨剖面为例

利用化学元素行为特征的差异性,以总有机碳（TOC）、主量元素和微量元素的含量或比值判别四川盆地西南缘盐津牛寨剖面下志留统龙马溪组细粒沉积岩形成时的初级生产力、氧化还原条件、陆源供应的输入和盆地水体滞留程度等环境特征,并对比川南沉降中心（长宁剖面）和南川非沉降中心（南川剖面）龙马溪组的古环境参数,综合探讨了早志留世上扬子海滞留海盆细粒沉积岩有机质富集的差异性。结果表明,盐津牛寨地区下志留统细粒沉积岩以黑色—灰黑色碳质页岩、页岩和泥岩为主,富有机质主要集中在龙马溪组下段,TOC平均含量为2.73%;Ba_bio显示盆地西南缘龙马溪组早期具有较高的生产力;Ni/Co、V/（V+Ni）,U/Th和V/Cr揭示龙马溪组从底部缺氧环境逐步过渡到顶部的氧化环境;TiO₂、Al₂O₃、Zr表明龙马溪组下段陆源碎屑供应量明显增加;Mo/TOC值和U-Mo协变模式图均说明四川盆地西南缘在早志留世水体呈中等滞留环境。与长宁剖面和南川剖面对比分析,发现盆地西南缘TOC与氧化还原条件呈现显著的正向相关关系;与盆地水体的滞留程度呈现微弱的正向相关关系;与陆源碎屑物质的注入和初级生产力无明显相关性,表明缺氧还原的沉积环境是影响该地区龙马溪组黑色页岩有机质富集的主要因素。     

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U- Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,笔者等认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola 地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。     

安哥拉东北部地区Inkisi组碎屑锆石U- Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

Inkisi组是刚果盆地西南缘最古老的沉积地层之一,岩性主要为一套紫红色、红褐色细粒、细中粒长石砂岩、杂砂岩。通过对安哥拉东北部Inkisi组长石砂岩开展碎屑锆石测年、岩石地球化学研究,探讨其沉积时代、物质来源、沉积环境和大地构造背景,为研究刚果盆地演化提供科学依据。结果表明,碎屑锆石206Pb/238U年龄主要集中于3个年龄峰值区间2350~1900 Ma、1150~850 Ma、850~500 Ma,最年轻的锆石峰值年龄为531±9 Ma,据此,本文认为Inkisi组的沉积时代上限应厘定为早寒武世。Inkisi组砂岩地球化学特征显示,物源具有长英质物源近源搬运特征,沉积时期的水体为陆相开阔的淡水环境。通过碎屑锆石年龄谱特征、主微量元素物源判别及构造判别图解,本文认为,West Congo构造带为安哥拉东北部地区Inkisi组主要物源区,Lufilian构造带、Angola 地盾等是其次要物质来源,物源区构造环境主要为活动大陆边缘和被动大陆边缘构造环境背景。     

四川地区早志留世岩相古地理

四川地区早志留世沉积岩系形成于晚奥陶世-早志留世的前陆盆地演化阶段。早志留世龙马溪期主要为局限的深水陆棚环境。小河坝期表现为浅水陆棚的扩展和深水陆棚的萎缩,沉积分异作用加剧,呈现出碳酸盐台地、浅水陆棚、深水陆棚共存的古地理格局。韩家店期主要为潮坪-浅水陆棚沉积。早志留世四川地区表现为沉积盆地充填变浅和海退式的演化趋势,具多物源的混合型陆棚沉积性质,沉积体系展布和沉积演化主要受包括黔中古隆起在内的前陆隆起带的NW方向扩展作用控制。有利储集体的发育主要取决于沉积环境,浅海砂坝和碳酸盐台地边缘相是有利的储集相带,如川东地区的“小河坝砂岩”和川南及川北地区发育的生物礁灰岩。     

拉萨地块西段尼雄地区拉嘎组物源示踪：来自碎屑岩地球化学的制约

拉萨地块西段缺失晚古生代岩浆岩,造成不能从岩浆岩角度探索其晚古生代地质演化,因此沉积岩的对比研究对理解拉萨地块晚古生代的差异演化过程至关重要。本文通过对尼雄地区上石炭统—下二叠统拉嘎组碎屑岩地球化学特征分析,试图揭示其物源特征及源区构造背景,提供拉萨地块晚古生代沉积岩对比分析的基础信息。尼雄地区拉嘎组一段和二段主量和微量元素特征略有差异,二段较一段CaO、Na_2O含量更高,V、Cr、Ni、Co及轻稀土含量也更高,反映二者沉积源区有一定差异。拉嘎组物源区的构造背景兼具被动大陆边缘与活动大陆边缘特征,并且二段较一段显示更强的活动大陆边缘亲缘性。结合区域地质资料,认为拉嘎组碎屑岩主要来自成熟的大陆源区,为冈瓦纳大陆北缘基底岩石及早古生代沉积岩的再旋回沉积,二段源区的少量酸性及基性物质组分对应于冈瓦纳大陆北缘泛非期及寒武纪岩浆活动。