京西地区寒武系凤山组地球化学特征及古环境意义

为重建京西地区芙蓉世古海洋环境演化、更好地理解沉积环境对碳酸盐岩沉积的影响,选取下苇甸剖面凤山组为研究对象,在沉积环境分析基础上,运用碳-氧同位素、主-微量元素和稀土元素等分析手段,探讨地球化学特征对沉积古环境的指示意义。下苇甸剖面凤山组主要发育泥岩、薄板状泥晶灰岩、薄板状泥晶灰岩与泥岩互层、灰泥丘、生物扰动藻黏结泥晶灰岩、砾屑灰岩、粉屑砂屑灰岩和白云质灰岩8种岩相类型,垂向上表现为多个向上变浅的米级旋回,构成了一个三级层序,其中海侵体系域以潮下低能带沉积为主,高位体系域以潮下高能带-潮间高能带藻席沉积为主。凤山组碳酸盐矿物含量以方解石为主,Al和Si等陆源碎屑元素含量较低。δ13C_car介于-0.71‰~1.51‰,反映沉积期海平面逐渐上升、末期短暂下降的变化趋势;Ce/Ce*和氧化还原敏感微量元素特征表明凤山期沉积水体以弱氧化性为主。     

滇东北镇雄西部栖霞—茅口组碳酸盐岩地球化学特征及环境意义

镇雄县安家坝一带中二叠统栖霞组-茅口组地层出露较好,沉积连续。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品42个,根据其显微特征、元素相关性、元素组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明(1)样品中CaO与SiO_2、MgO呈现出比较明显的负相关关系,且后两者在岩石中的含量很低,说明样品在沉积和成岩过程中受陆源物质影响或改造的程度较小。(2)通过对元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、MgO/CaO和V/V+Ni等,对不同沉积阶段进行了古水深和古氧相等方面的研究,数据表明茅口组沉积环境相比栖霞组具有较明显的差异。     

四川盆地磨溪地区龙王庙组储层沥青的地球化学特征及其意义

根据储层中沥青的产状、元素组成、固体碳同位素、饱和烃色谱、生物标志化合物以及芳烃色谱-质谱等,对磨溪地区龙王庙组储层固体沥青的地球化学特征、成因及来源进行了剖析。研究结果表明,其总体上具有低H/C原子比值、高反射率的特征,是古油藏原油经裂解形成的残留物。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C₁₆-C₃₁范围,没有受到明显的生物降解作用。其可能的烃源岩发育于还原环境,有机质来源于低等水生生物,为海相泥页岩。固体沥青碳同位素值介于-33.1‰~-35.4‰之间,与下寒武统烃源岩干酪根碳同位素具有很好的可比性,同时,其生物标志化合物组成也与下寒武统烃源岩相似,表明其烃源来自于下寒武统筇竹寺组。     

云南保山栗柴坝组碳酸盐岩地球化学特征及环境意义

云南保山熊洞村栗柴坝组地层(S_(2-3)l)其底部与早志留世仁和桥组(S_1r)整合接触,顶部与早泥盆世向阳寺组(D_1x)整合接触,地层沉积较连续,整体表现出混合沉积的特征。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品24个,根据其显微特征、元素相关性、组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明:①样品中Sr与CaO、SiO_2、Al_2O_3和K_2O等氧化物之间,以及各氧化物相互之间具有密切相关性,反映了栗柴坝组不同沉积阶段陆源组份与方解石矿物之间的相互作用关系。②通过对碳酸盐岩中元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、Mn/Fe和V/Ni等,对栗柴坝组不同沉积阶段进行了古水深、古盐度和古气候等方面的研究,数据表明栗柴坝组各时期沉积环境差异显著。③岩石微观特征和元素地球化学特征所反映的沉积环境具有一致性。对岩石地球化学特征的研究有益于古沉积环境恢复和古气候的判别与重建。     

燕山地区中元古界高于庄组和杨庄组地球化学特征及环境意义

在燕山地区中元古界高于庄组与杨庄组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合区域地质背景,根据26件碳酸盐岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值对特征,探讨了研究区元素的沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明,（1）碳酸盐岩中Sr与CaO呈明显正相关;Al2O3、K2O与TiO2之间呈明显的正相关;SiO2与CaO、MgO呈负相关;Na2O与MgO呈弱正相关;MnO仅与FeO有弱正相关关系。（2）Sr主要赋存于方解石晶格中,Sr和1000×Sr/Ca值随沉积水体的加深而增大,可作为判断古水深的标志。（3）据Sr/Ba、镁铝比值（m=100×MgO/Al2O3）、MgO/CaO值及Ti等元素特征分析,高于庄组与杨庄组的沉积环境有较大差异,高于庄组为潮湿气候下陆源碎屑供应匮乏的远岸陆表海沉积,以高于庄组三段沉积时水体最深;而杨庄组为干热气候下的近岸陆表海沉积,有较多的陆源碎屑物质供应。总之,元素地球化学特征反映的沉积环境与宏观岩性特征所得出的结论是一致的,这表明地球化学特征与沉积环境关系密切,地球化学特征可作为沉积相分析的重要标志。     

湘西李梅铅锌矿区外围地层碳酸盐岩地球化学特征及其意义

为了探讨湘西李梅矿区碳酸盐岩沉积时期古环境的指示特征,对矿区外围下寒武统清虚洞组灰岩、白云岩和高台组纹层状白云岩进行了元素地球化学分析。结果表明:1)Sr与Ca O,Si、Al、K和Fe,Si、Al、K、V和Ti相互之间具有密切相关性,反映了清虚洞期到高台期碳酸盐岩沉积受陆源物质和成岩作用的影响有限。2)碳酸盐岩中∑REE含量较低,稀土元素分异程度较弱,轻稀土元素相对重稀土元素呈轻微富集特征,符合海相碳酸盐岩稀土含量较低的典型特征。3)研究区岩石学特征和元素地球化学特征所反映的沉积环境相一致性,对岩石地球化学特征的研究有益于古沉积环境恢复和古气候的判别与重建。岩石学和地球化学特征指示了研究区清虚洞期到高台期海相碳酸盐岩沉积环境为由潮湿到干旱的气候变化,古海水温为暖水环境,古海水介质为氧化条件的意义。     

贵州开阳双山坪陡山沱组磷块岩地球化学特征及成因意义

本文对贵州双山坪磷块岩的常量、微量和稀土元素地球化学特征进行分析研究,并探讨区内陡山沱组磷块岩的成磷环境和成磷物质来源。研究表明,磷块岩由内碎屑、陆源碎屑和填隙物等组成,以富含Ca O、P2O5和Si O2为特点。磷块岩中Ba含量高达4290×10-6,Sr含量高达984×10-6,表明磷块岩的形成与生物作用密切相关。磷块岩Sr/Ba=0.21~3.12,反映出沉积和热液混合成因的复杂成矿作用,U/Th=1.76~16.62,均大于1,反映出热水沉积物的特征。δU=1.68~1.96,均大于1,表明磷块岩形成于缺氧沉积环境。磷块岩稀土总量较高,经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线接近水平,具有显著的轻稀土富集、重稀土亏损特征,LREE/HREE=3.21~6.55,显示轻重稀土分异程度较高。δEu=1.01~1.40,均大于1,呈明显的正异常。Ce anom=-0.097~0.045,均大于-0.1,进一步表明磷块岩形成于缺氧环境。La/Ce=0.44~0.53,均小于1,反映磷块岩形成过程中受到热水沉积作用的影响。综合分析认为,磷块岩形成过程中有生物作用的参与,磷块岩形成于潮坪-泻湖相的缺氧沉积环境,成磷物质主要来源于富磷海水的上升洋流以及海底喷发热水中的大量含磷物质。     

新疆蒙库地区北塔山组地质及地球化学特征

介绍了新疆蒙库地区中泥盆统北塔山组的变质特征、岩性特征、岩相特征,时代,根据基岩光谱定量分析结果,通过与地壳丰度对比,了解了该套地层各微量元素含量,地球化学背景及其成矿地质背景。     

西藏改则上三叠统日干配错组碳酸盐岩地球化学特征及沉积环境意义

西藏改则上三叠统日干配错组发育了一套厚度较大的碳酸盐岩台地相沉积。利用研究区内39件碳酸盐岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及特征元素的比值特征,来探讨元素地球化学特征与沉积环境的关系。研究表明,1Mn/Sr值均小于1,平均值为0.28,表明碳酸盐岩基本没有受到成岩作用的影响;2Al2O3、K2O和Fe2O3呈正相关关系,它们与Ga O呈负相关关系,与Ni、V呈正相关关系;Fe2O3与Mn、Ba、Ni呈正相关关系;3Sr、V、Ba、Mn含量从浅水到深水环境总体呈增加趋势;4根据Sr、K、Na、Ca含量、Sr/Ba、V/(V+Ni)值特征分析了日干配错组沉积期的古气候和古环境。结果显示,日干配错组总体上为温暖潮湿气候下的陆表海还原沉积环境,显现出海侵的趋势。     

贵州松桃大塘坡地区南华纪早期冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征

贵州松桃大塘坡地区的南华系是研究古代天然气渗漏及冷泉碳酸盐岩的理想地区之一.该区冷泉碳酸盐岩由两类岩石组成: 一是两界河组含砾砂岩中(Sturtian冰期早期) 的白云岩丘或透镜体; 二是之上的大塘坡组第一段黑色含锰岩系中的似层状或透镜状菱锰矿矿体及少量白云岩透镜体.该地区冷泉碳酸盐岩的碳同位素具明显的负偏特征, 充填在菱锰矿矿石气孔中的沥青碳同位素为-30.98‰, 并具有异常高的硫同位素正值.结合冷泉碳酸盐岩的空间分布、古天然气渗漏构造、菱锰矿的沉积有机质等特征分析, 认为其与现代冷泉碳酸盐岩的特征十分相近.两界河组的白云岩丘是目前所发现的最古老的冷泉碳酸盐岩, 与在它之上的菱锰矿矿体是同一个古天然气渗漏系统中不同时期的冷泉碳酸盐沉积.天然气泄漏形成的冷泉与大塘坡组烃源岩的形成关系密切.      

银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

对银额盆地石板泉西石炭系白山组碳酸盐岩进行详细的地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。地球化学测试结果显示：除样品CH3外,其余样品主量元素中的Al及微量元素中的Ti、Zr、Th等典型陆源特征元素的含量较低,Y/Ho平均值为45.58,反映研究区白山组碳酸盐岩较少受陆源物质输入的影响;δCe与δEu、w（ΣREE）、（La/Sm）_N未见良好的相关性,也不具备Eu正异常,说明研究区白山组碳酸盐岩受成岩作用和热液作用的影响也较为有限。碳酸盐岩中所含微量元素主要为海水自生成因,能够反映原始沉积环境。根据特征元素对古水深、古盐度、古气候、古氧相和古水温进行研究,显示研究区白山组碳酸盐岩段虽然岩性较为单一,但其地球化学特征可以反映早晚的沉积古环境差异。研究区白山组碳酸盐岩总体经历了1个大的海侵海退旋回,沉积于正常海水,气候潮湿,弱氧化—弱还原环境,古水温为8.51~27.10℃,早期水温低,晚期水温升高。     

塔里木盆地古城地区鹰山组白云岩稀土元素地球化学特征及成因

白云岩成因一直是地质学研究的热点领域。塔里木盆地塔东低隆起古城低凸起中—下奥陶统鹰山组发育厚层白云岩。为研究这些白云岩的成因,在岩心、薄片观测基础上,按照晶体粒度大小将白云岩分为泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩,并对各类白云岩及缝洞充填物进行了稀土元素地球化学特征的研究。结果表明,各类白云岩及缝洞充填物稀土元素NASC配分模式分为6种类型：δCe弱正异常δEu正异常型、δCe负异常δEu强正异常型、δCe强负异常型、微右倾型、微左倾型和平坦型。分析上述6种白云岩及缝洞充填物的成因为：前2种类型形成于两期热液或不同演化阶段的同一期热液环境;第3种类型形成于蒸发泵模式;第4和第5种形成于两种性质不同的埋藏白云化流体;第6种则由渗透回流作用形成。古城地区鹰山组白云岩的成因非常复杂,成因模式多样,包括蒸发泵模式、渗透回流模式、埋藏白云化模式、热液白云化模式4种。     

黔东北地区南华系大塘坡组冷泉碳酸盐岩及其意义

黔东北及毗邻地区新元古界南华系下统铁丝坳组冰碛层(相当于Sturtian冰期) 之上, 大塘坡组的底部分布一套黑色岩系.在一系列同期形成的断陷盆地近中心区域, 黑色岩系下部主要由菱锰矿、白云岩等碳酸盐岩组成.通过对该地区出露的这套碳酸盐岩的野外地质构造、矿物成分、碳、氧、硫稳定同位素特征的研究, 发现除碳稳定同位素表现出强烈的负偏移外, 硫同位素值表现出明显的正偏移, 还发现了大量气孔状构造和泥火山、底辟等典型构造.其特征与现代海底天然气水合物的渗漏、释放和环境突变所形成的冷泉碳酸盐岩机理一致, 进而认为这套碳酸盐岩成因是新元古界古海洋的海底天然气水合物渗漏所形成的冷泉碳酸盐岩沉积.该成果拓展了海底天然气水合物研究领域和时空范围, 对其所导致的成岩成矿作用、环境评价的分析研究提供了新思路.      

甘肃北山北带明水西新井埃达克岩质石英闪长岩地球化学特征及地质意义

明水西新井石英闪长岩位于甘肃北山晚古生代白山岩浆弧带上。通过对其岩石化学组成的研究表明,主量元素SiO2、Al2O3和MgO的含量分别为59.13%~67.90%、14.90%~16.42%和1.96%~3.12%,微量元素Y、Yb和Sr的含量分别为11×10-6~22.8×10-6、1.19×10-6~2.33×10-6和364×10-6~871×10-6,LREE为富集型和Eu为正异常,这些特征反映石英闪长岩为埃达克质岩。是俯冲到深处具MORB性质的板片在一定的物理化学条件下部分熔融后直接侵位于近地表而形成的。本区埃达克岩与金矿化存在密切的时空关系。     

羌塘盆地角木日地区二叠系碳酸盐岩元素地球化学特征及其对古沉积环境的指示

对采自羌塘盆地角木日地区的二叠系碳酸盐岩,包括下二叠统展金组白云岩和中二叠统龙格组灰岩进行了元素地球 化学分析,并讨论了其对古沉积环境的指示意义。结果表明,样品Y/Ho比值平均为45.14,Gd表现为轻微Gd正异常,符合 海相灰岩特征;SiO2和Al2O3的平均含量较低,反映研究区陆源物质的侵入较为有限。碳酸盐岩中ΣREE含量较低,稀土元 素分异程度整体较弱,轻稀土元素相对重稀土元素呈轻微富集特征,Ce,Eu均具有明显负异常,结合V/Cr,V/(V+Ni),Sr/ Ba及Sr/Ca等微量元素含量及比值特征认为,研究区早-中二叠世沉积期海水总体呈氧化环境。纵向上龙格组顶部表现出氧 化性增强、盐度增大的趋势,推测可能与当时水体变浅有关,与早二叠世晚期研究区构造应力由拉张向挤压的变化有密切 关系。     

羌塘盆地那底岗日地区布曲组碳酸盐岩烃源岩稀土元素分布特征及意义

对采自羌塘盆地那底岗日地区布曲组碳酸盐岩烃源岩进行了稀土元素地球化学研究,分析结果表明:海相碳酸盐岩烃源岩稀土总量(∑REE)最大值75.21μg/g,最小值20.58μg/g,平均值为36.67μg/g.稀土元素北美页岩标准化后具有相对富集轻稀土,亏损重稀土的特点.布曲组碳酸盐岩烃源岩Ce/Ce*值为0.83～0.9...     

海南晨星安山质火山岩地球化学、年代学特征及其构造意义

海南晨星地区发育一套变安山质火山岩,呈透镜状或层状夹于晚古生代变沉积地层中。该安山质火山岩SiO2含量为52.87%～65.27%;富Al2O3(15.59%～21.55%),具有较高的稀土元素丰度(ΣREE=166.80×10-6～246.21×10-6),平均204.39×10-6,(La/Yb)N=5.78～7.47,(Gd/Yb)N=1.24～1.58;大离子亲石元素富集、高场强元素Nb-Ta和Ti-P亏损明显,Eu弱负异常(δEu=0.72～0.90);在Nb/Y-(Zr/TiO2)×10-4和La/Yb-Sc/Ni图解上落入安山质大陆岛弧型火山岩区。火山岩样品10HN13B的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测试表明,该安山质火山岩形成年龄为345±4Ma,表明在早石炭世晚期(～345Ma)在海南中部存在有安山质弧岩浆作用。该年龄的获得表明晨星地区夹持该安山质火山岩的原下二叠统峨查组很可能为一套石炭-二叠纪海相火山-碎屑沉积建造,或需要进一步解体。     

Geochemical Characteristics of the Upper Triassic Xujiahe Formation in Sichuan Basin, China and its Significance for Hydrocarbon Accumulation

The alternative development of coal-bearing hydrocarbon source rocks and low-porosity and low-permeability tight sandstone reservoirs of the Triassic Xujiahe Formation in the Sichuan Basin is favorable for near-source hydrocarbon accumulation. The natural gas composition of the Xujiahe Formation in the Sichuan Basin is dominated by hydrocarbon gases, of which the methane content is80.16%-98.67%. Typically, the C_2~+ content is larger than 5% in main wet gas. The dry gas is mainly distributed in the western and northern regions of the basin. The non-hydrocarbon gases mainly contain nitrogen, carbon dioxide, hydrogen, and helium, with a total content of 2%. The carbon isotope ranges of methane and its homologues in natural gas are: δ~(13)C_1 of-43.8‰ to-29.6‰, δ~(13)C_2 of-35.4‰ to-21.5‰, δ~(13)C_3 of-27.6‰ to-19.8‰,and δ~(13)C_4 of-27.7‰ to-18.8‰. δ~(13)C_3δ~(13)C_4 occurs in some natural gas with a low evolution degree; such gas is mainly coal-related gas from humic-type source rocks of the Xujiahe Formation. As for the natural gas, δ~2 H_(CH4) values ranged from-195‰ to-161‰,δ~2 H_(C2H6) values ranged from-154‰ to-120‰, and δ~2 H_(C3H8) values ranged from-151‰ to-108‰. The dry coefficient,δ~(13)C and δ~2 H_(CH4) are all positively correlated with the maturity of source rocks. The higher the maturity of source rocks is, the larger the natural gas dry coefficient is and the larger the δ~(13)C and δ~2 H_(CH_4) values are, indicative of the characteristic of near-source accumulation. The δ~2 H_(C2H6) value of natural gas is influenced by paleosalinity to a relatively large extent; the higher the paleosalinity is, the larger the δ~2 H_(C2H6) value is. The Pr/Ph value of the condensate oil ranged from 1.60 to 3.43, illustrating light oxidization-light reduction and partial-oxidization characteristics of the depositional environment of coal-bearing source rocks of the Xujiahe Formation. The natural gas light hydrocarbon(C_5-C_7) from the Xujiahe Formation presented two characteristics: the first was the relatively high aromatic hydrocarbon content(19%-32.1%), which reveals the characteristic of natural gas with humic substances of high-maturity; the second was the low content of aromatic hydrocarbon(0.4%-9.3%),reflecting water-washing during the accumulation of the natural gas. The reported research outcomes indicate a potential mechanism for natural gas accumulation in the Xujiahe Formation, which will further guide natural gas exploration in this region.