珠江口表层沉积物的重矿物分析

本文研究了珠江口表层沉积物中约200个样品的矿物,着重分析重矿物的组合、含量变化,形态特征等,把珠江口重矿物的平面分布划为五个重矿物区。指出珠江口为现代陆源物质充填的河口湾,沉积环境控制了重矿物的特征、分布及分区,重矿物沉积过程的规律性,可供寻找地质时期和现代的浅海(古滨海)砂矿借鉴。     

阳泉—井陉一带石炭二叠纪煤田的沉积环境探讨

本文运用现代沉积学的理论与方法,分析了位于华北晚古生代聚煤区中北带的阳泉,井陉煤田含煤岩系的岩相类型、沉积环境及古地理演化。提出,阳泉、井陉一带石炭纪中、晚期及早二叠世早期沉积的古地理类型均属滨海平原型,北部边缘的阴山古陆为聚煤区陆源碎屑沉积物的主要供给区,同时,五台、太行、吕梁隆起区也可提供部分陆源碎屑沉积物。     

阳泉—井陉一带石炭二叠纪煤田的沉积环境探讨

 本文运用现代沉积学的理论与方法,分析了位于华北晚古生代聚煤区中北带的阳泉,井陉煤田含煤岩系的岩相类型、沉积环境及古地理演化。提出,阳泉、井陉一带石炭纪中、晚期及早二叠世早期沉积的古地理类型均属滨海平原型,北部边缘的阴山古陆为聚煤区陆源碎屑沉积物的主要供给区,同时,五台、太行、吕梁隆起区也可提供部分陆源碎屑沉积物。     

柴达木盆地新生界湖盆咸化特征及沉积响应

柴达木盆地新生界发育咸化湖盆沉积,但是对于湖盆的咸化程度一直没有详细论述,其沉积响应特征亦不清楚。文中利用系统测试得到的硼元素及黏土矿物资料来开展古水体盐度恢复,结果表明:(1)柴达木盆地新生界为咸化湖盆沉积,最高盐度大于20‰;(2)不同盐度地区的沉积响应特征不同,其中陆源碎屑物供给区古盐度小于12‰,滨浅湖区古盐度在10‰～18‰之间,半深湖区古盐度大于18‰。在中高咸化湖盆水介质的控制作用下,沉积物分布表现为单层厚度小(一般为1～3m)、砂/泥岩互层频繁、三角洲沉积相带分布较窄、细粒沉积物分布范围较广、发育特有湖相碳酸盐岩和膏盐岩及与陆源细碎屑呈混积等特征。     

东海陆架泥质区沉积有机质的物源分析

色谱和色谱／质谱分析表明，济州鸟西南泥质区正构烷烃、姥鲛烷、植烷、藿烷和甾烷等生物标志物的特征与现代长江口、老黄河口和新黄河口的河流沉积物均区别很大，该泥质区的沉积有机质主要来源于海洋低等生物（如细菌和藻类等）以及陆源高等植物的输入，表现为不同来源和成熟度的生物标志物的混合，同时该泥质区沉积有机质与矿物碎屑沉积物来源不尽相同。长江口泥质区正构烷烃高相对分子质量部分与长江口沉积物相似，正构烷烃和藿烷所反映的有机质成熟度高于现代长江和老黄河口沉积物，甾烷的成熟度与长江相仿而明显高于老黄河口沉积物。长江口泥质区的沉积有机质主要来源于长江输入的陆源高等植物碎片和海洋源的低等生物。东海陆架近岸与远端泥质区沉积有机质的物源很不相同。     

华北地区石炭-二叠系沉积物砂体的粒度分布特征及其沉积环境

本文据钻孔和地面地质剖面砂岩粒度分析资料解剖其沉积环境。根据粒度参数,沉积物厚度变化,物质来源,同时也考虑到岩石组合、成分、结构、沉积构造、指相矿物及古生物等因素。从而确立其古地理沉积模式。选定油气储集的有利相带--古河道,三角洲分流河道及前缘,滨海砂坝。     

长江水下三角洲沉积物磁性特征空间差异及其冲淤指示意义

三角洲冲淤具有空间异质性,而沉积物的磁性特征可灵敏地反映物源、沉积动力特征以及早期成岩作用影响,是揭示空间异质性的有效方法。选取长江水下三角洲20~35 m水深的四个约2 m长的柱样进行磁学和碳、硫地球化学分析,结合粒度及年代资料,探讨了长江水下三角洲沉积物柱样磁性特征空间差异及其冲淤指示意义。研究结果显示,粒度表征的动力分选影响沉积物的磁性特征,这在年代较新（<350 a）的柱样中表现尤为明显,即细颗粒沉积物中富集亚铁磁性矿物,从而具有较高的磁化率。铁、碳、硫及硫同位素特征揭示了长江水下三角洲沉积物较弱的硫酸盐还原特征。沉积物年龄及沉积速率影响沉积物成岩改造强度,进而导致了磁性特征垂向变化的空间差异,整体上看,远离现代沉积中心的柱样,成岩改造特征更为明显。磁化率值的大小、成岩分带的完整性及其反映的铁还原带和硫酸盐还原带转换深度,一定程度上可以揭示三角洲的淤积和侵蚀特征。     

以Al/Ti比值为地球化学示踪剂反演海洋古生产力的研究进展

地球化学家通常用Al对其它重金属进行归一化以校正沉积物来源、粒度、矿物组成等方面的影响,因此现代海洋沉积物样品中Al、Ti含量的结果主要用于定量描述陆源输送的贡献。近期研究结果发现,在受陆源物质输送影响较小,沉降颗粒主要以生源颗粒物为主的赤道大洋区,沉积物中出现明显的“过剩铝”信号,“过剩铝”约占沉积物中总铝含量的50％。因此,用沉积物中Al的含量来估算陆源碎屑的比例会导致过高的结果,建议用Ti、Sc作为参比元素校正陆源物质的影响。沉积物中的Al/Ti比值可用来示踪水体中颗粒物的沉降通量和初级生产的改变。综述了近期以Al/Ti比值这种新的地球化学示踪剂反演古生产力的最新研究进展,提出了在我国陆架边缘海开展此项工作可能存在的问题与挑战。     

南海北部陆架海域表层沉积物地球化学特征及地质意义

依据南海北部陆架海域225个站位表层沉积物粒度和常量元素的地球化学分析,探讨了常量元素的空间分布规律及地质意义。该区域沉积物主要为粉砂、细砂等细粒沉积,平均粒径5.38。沉积物常量元素组合以SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O为主,约占沉积物总量的87.96%,其空间分布特征与沉积物类型密切相关。Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Org.C等分布趋势相似,具有较好的相关性,倾向于富集在细粒沉积物中;SiO2、CaO、CaCO3与大多数元素呈负相关,倾向于富集在粗颗粒沉积物中,反映了“元素的粒度控制律”。元素总体分布规律显示沉积物的常量元素含量受细粒黏土矿物吸附作用、石英矿物和碳酸钙稀释作用的共同影响。元素统计结果表明,表层沉积物的常量元素大体可分为2类：第1类包括Al2O3、Fe2O3、MgO、TiO2、P2O5、MnO等,代表陆源较细粒碎屑沉积,是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素;第2类主要包括CaO、CaCO3,代表海洋生物沉积。同时可将研究区分为3个沉积区域：I沉积区为粤西近岸及北部湾北部区域,具有明显陆源碎屑沉积特征;Ⅱ沉积区位于粤西陆架水深＞60 m海域,受海源生物作用明显;Ⅲ沉积区位于珠江口西南部水深40～60 m海域,为斑块状砾质粗粒沉积。     

河南省中二叠世山西期古地理特征*

河南省中二叠统山西组发育了一套以陆源碎屑含煤岩系为特色的滨海相、三角洲相沉积,是河南省晚古生代的重要含煤地层。基于地层厚度、砂泥比等值线的变化趋势分析以及指相化石和沉积组合类型的分布特征,可以确定出4种沉积相：潟湖（海湾）相、潮坪相、障壁岛相和三角洲相;划分出3种岩相区：三角洲泥岩及砂岩相区,海湾（潟湖）—潮坪粉砂岩及泥岩相区和障壁岛—潮坪—潟湖（海湾）砂岩及泥岩相区。当时的沉积古地理特征表现为：豫西南为伏牛古陆,豫西为中条古陆,总体地势呈北西高,南东低,中部有一水下隆起区;海水由西北向东南方向退去;物源主要来自盆地西侧的中条古陆;最大厚度沉积区位于东北部及东部。     

晚第四纪钱塘江下切河谷充填物物源特征

对晚第四纪钱塘江下切河谷内SE2孔沉积物重矿物和稀土—微量元素进行系统分析,并与邻区长江沉积物相应特征进行对比。结果显示:(1)晚第四纪钱塘江下切河谷充填物中河床(U5)、河漫滩(U4)和古河口湾(U3)沉积物的重矿物组合为赤褐铁矿—磁铁矿—锆石—白钛石—锐钛矿;微量元素中的铁族元素、大离子亲石元素和高场强元素与平均大陆上地壳(UCC)相近,且大离子亲石元素和大部分高场强元素与北美页岩(NASC)相近,在Th/Co-Cr/Th投点图中靠近钱塘江物源区,远离现代长江沉积物投点区;稀土元素球粒陨石和NASC标准化曲线与钱塘江沉积物特征相似,不同于现代长江沉积物。(2)近岸浅海(U2)和现代河口湾(U1)沉积物的重矿物组合为绿帘石—辉石—角闪石—石榴石—榍石—金红石—电气石;微量元素具有与UCC较为相近或富集的铁族元素,大离子亲石元素和高场强元素相对亏损,且与NASC相比,铁族和高场强元素明显亏损,大离子亲石元素亏损较弱,在Th/Co-Cr/Th投点图中主要落于长江和钱塘江来源沉积物之间;稀土元素在球粒陨石和NASC标准化曲线中,配分模式与现代长江沉积物极为相似。(3)U5、U4和U3单元具有与U1和U2单元不同的沉积物来源:前者母岩主要为长英质中酸性火成岩,为古钱塘江提供;而后者沉积物主要来源于中基性物源区,由长江提供,同时上游钱塘江也提供了部分沉积物。可见,长江沉积物自近岸浅海沉积时期开始大量进入到钱塘江下切河谷内,为钱塘江下切河谷的沉积环境演化提供了重要物质基础。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世早期物源分析

通过对鄂尔多斯盆地晚三叠世早期古水流方向及沉积物扩散方向、轻重矿物组合特征及稀土元素地球化学特征等的分析,发现延长组沉积早期古水流方向明显具有从湖盆四周向中心汇聚的特征,并可从轻重矿物组合上可以划分出5个物源方向,即东北、东、南、西南和西北方向,其中东北、西南和西北物源是主要物源方向.以东北方向物源明显占优势,南物源影响范围较小为特征.延长组早期沉积的母岩主要为太古宙的复杂变质岩系及下元古界的变火山一沉积岩系.其中,盆地东北部物源来自古阴山及大青山提供的稳定物源,因此三角洲沉积大面积发育;西南物源主要来自秦祁褶皱造山带的早古生界片麻岩、花岗岩类,以距离源区近,沉积物粒度明显比东北物源区粗为特征.     

晚第四纪钱塘江下切河谷充填物物源特征*

对晚第四纪钱塘江下切河谷内SE2孔沉积物重矿物和稀土-微量元素进行系统分析,并与邻区长江沉积物相应特征进行对比。结果显示: (1)晚第四纪钱塘江下切河谷充填物中河床(U5)、河漫滩(U4)和古河口湾(U3)沉积物的重矿物组合为赤褐铁矿-磁铁矿-锆石-白钛石-锐钛矿;微量元素中的铁族元素、大离子亲石元素和高场强元素与平均大陆上地壳(UCC)相近,且大离子亲石元素和大部分高场强元素与北美页岩(NASC)相近,在Th/Co-Cr/Th投点图中靠近钱塘江物源区,远离现代长江沉积物投点区;稀土元素球粒陨石和NASC标准化曲线与钱塘江沉积物特征相似,不同于现代长江沉积物。(2)近岸浅海(U2)和现代河口湾(U1)沉积物的重矿物组合为绿帘石-辉石-角闪石-石榴石-榍石-金红石-电气石;微量元素具有与UCC较为相近或富集的铁族元素,大离子亲石元素和高场强元素相对亏损,且与NASC相比,铁族和高场强元素明显亏损,大离子亲石元素亏损较弱,在Th/Co-Cr/Th投点图中主要落于长江和钱塘江来源沉积物之间;稀土元素在球粒陨石和NASC标准化曲线中,配分模式与现代长江沉积物极为相似。(3)U5、U4和U3单元具有与U1和U2单元不同的沉积物来源: 前者母岩主要为长英质中酸性火成岩,为古钱塘江提供; 而后者沉积物主要来源于中基性物源区,由长江提供,同时上游钱塘江也提供了部分沉积物。可见,长江沉积物自近岸浅海沉积时期开始大量进入到钱塘江下切河谷内,为钱塘江下切河谷的沉积环境演化提供了重要物质基础。     

鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组砂岩绿泥石矿物特征

本文对鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组长8油层组砂岩中绿泥石矿物的类型、赋存状态、形成时间、晶体化学特征及成因机制进行了较为系统的研究.结果表明研究区的绿泥石以铁镁绿泥石和铁斜绿泥石为主,包括陆源碎屑绿泥石、自生绿泥石和蚀变绿泥石3种,自生绿泥石又包括颗粒包膜、孔隙衬里和孔隙充填绿泥石3种,以孔隙衬里绿泥石为主,形成时间依次为:颗粒包膜绿泥石→孔隙衬里绿泥石→孔隙充填绿泥石,蚀变绿泥石的形成可贯穿于整个成岩阶段.不同类型绿泥石的晶体化学特征、分布规律和成因机制各异.陆源碎屑绿泥石是与碎屑颗粒一起搬运沉积的产物,主要分布于水动力较弱的沉积环境中,其Fe、Mg、Mn和AlⅥ含量最高,Si、Ca和AlⅥ含量最低.蚀变绿泥石具较高含量的Fe、Mg和AlⅣ,较低含量的Si、Ca和AlⅥ,因主要由富铁镁碎屑蚀变而来,分布与其具空间上的耦合性.自生绿泥石的Fe、Mg和AlⅥ含量最低,Si、Ca和AlⅥ含量最高,孔隙衬里绿泥石较孔隙充填绿泥石含较高含量的Fe和K及较低含量的Ca和Mg,且从碎屑颗粒边缘到孔隙中心方向其Fe、Mg、AlⅥ和六次配位阳离子总数逐渐增加,K、Si、AlⅥ含量逐渐减少.颗粒包膜和孔隙衬里绿泥石主要见于辫状河三角洲前缘水下分流河道和分流河口砂坝中,其所需铁镁物质由同沉积絮凝含铁镁沉积物溶解提供;孔隙充填绿泥石的分布受控于砂岩结构,砂岩粒度越粗、孔喉结构越好越有利于其发育,所需铁镁物质由泥岩压释水提供.     

三角洲—浅海沉积体系陆源有机质沉积模拟实验研究——以琼东南盆地崖南凹陷崖城组为例

陆源有机质在三角洲—浅海沉积体系中扮演着重要的角色,越来越多的深水区油气勘探实践发现存在陆源有机质的贡献,在琼东南盆地崖城组烃源岩甚至以陆源有机质为主,这引起了诸多学者的关注,但由于深水区烃源岩埋深较大、钻井较少,限制了该地区烃源岩研究及勘探进展。为明确陆源有机质分布特征,以琼东南盆地崖南凹陷崖城组地质背景为基础,设计陆源有机质沉积的水槽实验,用“正演”的方法对陆源有机质沉积过程进行观察,并对沉积结果进行取样,对样品进行粒度分析及TOC分析,结合大量分析测试数据及已有的现代河口陆源有机质分布研究实例,对陆源有机质分布特征进行分析,并建立分布模式。结果表明,由物源向深水区方向,陆源有机碳含量呈先增大后减小的趋势,在三角洲前缘—浅海过渡区出现最大值,古地形坡度越缓,水动力环境越弱,三角洲发育范围受限,陆源有机质搬运最远距离向物源方向迁移。     

长江镇江段第四纪沉积物重矿物特征及其指示意义

选取长江下游世业洲的第四纪钻孔资料,研究了重矿物的垂向分布特征,以此探讨长江镇江段第四纪以来的沉积类型以及物源演变。结果显示,该区自中更新世开始接受沉积,依次形成河床相、边滩相、漫滩相、河口三角洲相。重矿物自下而上分为2个组合段,分别对应更新世和全新世。更新世地层以角闪石、蓝晶石、石榴石等作为特征矿物,且不稳定矿物含量高于稳定矿物,表明沉积物以近源居多;全新世特征矿物为辉石和钛铁矿,稳定矿物含量高于不稳定矿物,重矿物种类与现代长江中上游类似,表明此阶段沉积物以远源物质为主。     

中国东部近海沉积物地球化学:分布特征、控制因素与古气候记录

本文系统总结了中国东部近海沉积物中常、微量元素分布特征、控制因素及全新世以来的古气候沉积记录。指出表层沉积物中Si O2和Al2O3含量最高,两者可占沉积物总量的75%以上,而其他元素含量较低,且空间分布变化明显,主要受控于陆源物质输入、生物沉积作用、海洋化学沉积和成岩作用等因素。长江和黄河贡献了主要的陆源物质,非线性规划数学模型结果显示两者大致以123°E和32°N为南北向和东西向分界线,黄河物质控制了渤海和黄海大范围的区域,而长江物质则主要影响东海内陆架区域。东海内陆架泥质区南部的MZ01孔沉积物中CIA、Ba/Sr和Ca O/Mg O值指示了中全新世以来中国东部气候演化历史:8400~4200 a BP期间为暖湿期;4200~2300 a BP期间为波动变冷期;2300 a BP以来为持续的变暖期。功率谱分析表明太阳活动对中国东部古气候的周期性演化过程具有控制作用。     

江汉平原沉积物中含钛普通辉石对长江演化的示踪

江汉平原是长江穿过三峡地区后的第一个大型卸载盆地,其沉积物是采取“从源到汇”物质追踪思路进行三峡贯通和长江演化示踪研究的理想载体,含钛普通辉石是长江上游(攀西地区)广泛分布的特征矿物,可以作为长江三峡贯通研究的示踪矿物.通过对位于盆地沉积中心的周老孔岩心沉积物及长江和汉江现代沉积物中重矿物(粒级为0.063～0.125...     

化学风化及水动力分选对河流入海沉积物组成的影响

化学风化作用是引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异的重要因素。在化学风化的初始阶段,长石含量减少,转化为黏土矿物,主要形成2:1型层状黏土矿物,如伊利石。随着风化作用的进行,伊利石脱K转化为1:1型层状黏土矿物,如高岭石(Nesbitt and Young,1982)。水动力分选同样显著影响沉积物的矿物和元素地化组成,粒度较粗、密度较大的石英、长石与重矿物一般富集于表层沉积物中,细粒级的,具片层状结构的黏土矿物则富集于悬浮物中(Garzanti et al,2011)。本研究讨论了长江、椒江、瓯江、木兰溪浊水溪等河流沉积物(包括悬浮物与表层沉积物)的化学风化与水动力分选。这些河流分属不同的源汇体系,长江属于"大河-大三角洲-宽广陆架"的源汇体系,作为世界性的大河,其下游干流悬浮物代表整个流域上陆壳细颗粒风化物质的混合,反映整个流域的化学风化强度。台湾河流属构造隆升背景下的山溪性小河流,有"瞬时大通量—极端气候影响—快速物质转换"的特点。其河流沉积物的源岩为多旋回的沉积岩和变质沉积岩,反映出强物理风化,弱化学风化的特点。浙闽河流同属于山溪性小河流,但其流域区域构造较稳定,地形起伏也较小,加之气候炎热多雨,所以化学风化较强,反映出流域受季风气候的控制。沉积物的Al2O3/Si O2值可作为一个可靠的矿物分选指标,Al2O3/Si O2与CIA,WIP,αAl值等化学风化指标的相关关系可以指示分选与风化作用对沉积物组成的影响。WIP受石英稀释作用影响较大,而CIA几乎不受石英稀释作用影响,二者的相关关系可以指示沉积多旋回性对沉积物组成的影响(Garzanti et al,2013)。沉积物地球化学组成的"粒度控制",是由于不同粒级沉积物中矿物组成差异所致,"粒度分异"的实质是"矿物分异"。本研究从矿物入手,讨论了水动力分选及化学风化作用对河流入海沉积物的影响,揭示出分选和化风化作用共同影响沉积物的矿物及元素地化组成。元素的表生地球化学行为,本质上是由元素在不同矿物中富集及迁移的规律决定的。化学风化和水动力分选都影响碎屑沉积物矿物组成的变化,继而引起沉积物元素地球化学组成的变化。     

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO₃、TiO₂、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。