西宁盆地晚始新世泥岩地层粒度特征及其古环境指示意义

西宁盆地较为完整地保存着一套新生代(约55~17 Ma)地层,盆地内的水湾村附近出露的晚始新世石膏-红色泥岩旋回沉积序列,是研究晚始新世气候演变的理想地质记录。关于这套地层的沉积环境存在不同的观点,尤其是关于其中泥岩地层成因的争论颇多,主要有洪积扇远端沉积、咸水深湖沉积和风积成因3种观点,差别甚大,至今没有统一的认识。沉积物的粒度可以用来反演其形成时的沉积动力及沉积环境,为了明确该段地层中泥岩的沉积环境,本研究选取水湾剖面代表性泥岩样品进行了系统的粒度测量及分析,结果表明,西宁盆地晚始新世泥岩沉积与黄土高原典型黄土-古土壤粒度特征类似,应为风积地层,而不是洪积扇远端或咸水深湖沉积。西宁盆地晚始新世风积地层的发现为盆地区域构造和古气候演化研究提供了新的研究视角。     

宁国市狮桥地区荷塘组地层岩石地球化学特征及找矿标志

研究区大地构造处于江南地块的皖南褶断带北东端,位于钦杭多金属、铀成矿带的修水—宁国—开化碳硅泥岩型铀成矿带东段。铀矿化主要赋存于荷塘组地层中,文章对该区荷塘组地层岩石放射性元素及多金属元素进行了分析研究,初步认为元素钼钒银含量与元素铀含量显同步增高,是该区铀找矿标志。     

衡阳盆地红土剖面元素地球化学特征及其古环境意义

为了揭示衡阳盆地红土剖面沉积的古环境信息,对高兴红土剖面进行电子自旋共振(ESR)测年和常量、微量元素测试分析。结果表明:(1)红土剖面常量元素氧化物组成以SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3为主,三者含量总和为89.63%。微量元素Rb、Sr、Ba、Cu含量分别与常量元素氧化物K_2O、MgO、Na_2O、Al_2O_3含量之间表现出显著的正相关性,Na_2O、MgO、K_2O、Al_2O_3含量之间呈显著正相关性,表明它们的活动性相似。(2)高兴剖面绝大多数常量元素氧化物在风化过程中表现为迁移淋失,Fe_2O_3、SiO_2则表现为轻度富集,常量元素的迁移能力大小顺序依次为:K_2ONa_2O MgO Al_2O_3SiO_2 Fe_2O_3。MgO、Na_2O、K_2O、Al_2O_3自剖面底部往上迁移程度逐渐减弱的变化趋势,表明沉积时期气候的湿热程度也逐渐减弱。(3) CIA值、Rb/Sr值从剖面顶部往下呈递增的趋势,而微量元素Rb含量、Sr含量、Sr/Cu值、Sr/Ba值呈现相反的变化趋势。CIA值、Rb/Sr值、Sr/Cu值、Sr/Ba值曲线共同印证了2.23 Ma以来的衡阳盆地气候演化特征,即为由炎热潮湿向温暖湿润方向的变化。     

南极长城站地区现代环境地球化学特征

本文通过环境背景值、风化壳地球化学、对流层(大气气溶胶)地球化学和人为地球化学异常,初步探讨了南极长城站地区的现代环境地球化学特征。分析表明:环境要素固有的地球化学性质、区域环境条件和自然环境演变之间具有深刻的内在联系。     

南祁连山野牛脊地区盐池湾组碎屑岩地球化学特征及地质意义

南祁连山野牛脊一带出露的奥陶系盐池湾组为一套碎屑岩组合,对其物源区性质、构造背景研究可以为南祁连南部弧后前陆盆地的演化提供良好的指示作用。对该套地层进行岩石学、地球化学特征研究,结果表明奥陶系盐池湾组碎屑岩富SiO₂、Na₂O、CaO、K₂O,贫TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO;富Ba、Th、U、Zr、Hf、Sc,贫Rb、Nb、Sr、Ti;稀土元素中总量为142.93×10^-6～252.67×10^-6,轻重稀土元素分馏程度高,轻稀土元素相对富集,具负的Eu异常。各类判别图解显示物源区为酸性火山岩区,物质以长英质为主,物源区具有大陆岛弧-活动大陆边缘转化的特征。结合区域构造演化历史,认为该地层是党河南山-拉脊山、柴北缘洋盆双向俯冲消减背景下沉积的产物,物源区可能为南祁连岩浆弧带。     

伶仃洋ZK19孔晚第四纪沉积地球化学特征 及其古环境意义

依据对珠江口伶仃洋海域ZK19孔岩芯材料的沉积学、年代学和沉积地球化学研究,探讨了该海域古环境演变特征。该孔以末次盛冰期风化层为界,存在2个沉积旋回和2次海侵事件。微量元素质量分数、主量元素（Al2O3/Na2O值、MgO/Al2O3值、Sr/Ba值及V/Cr值等）,化学蚀变指数（CIA）和化学风化指数（CIW）的变化特征,反映了MIS4晚期至MIS3初期,该地由陆相向滨海相过渡,气候从偏冷逐渐升温,海平面逐渐上升,但速度较慢;MIS3该地为河口湾相,气候进一步转暖,海平面以较大幅度上升;MIS2阶段（末次盛冰期）海平面大幅下降,气候变冷;MIS1的8―12 cal. ka B.P.气候逐渐转暖,海平面快速上升,为河流相―滨海潮滩相―河口湾浅滩相―河口湾相;中全新世大暖期,受水下滩槽地貌侧向迁移影响,该孔地层遭剥蚀;晚全新世3 cal. ka B.P.以来,气候整体相对稳定,较早全新世温暖,沉积环境依次为河口湾相―三角洲前缘斜坡相―三角洲前缘浅滩相。     

晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对晋南地区中梁铁厂全新世黄土剖面常量元素含量分析和粒度、磁化率及光释光年代测定,探讨全新世以来该剖面的化学风化特征及其古环境意义。剖面沉积物的Al₂O₃、TFe₂O₃、K₂O含量变化趋势基本一致,三者含量在古土壤层中较高,代表气候暖湿;剖面常量元素含量与UCC对比具有富Ca而贫Na、K的特征;剖面总体处于低等化学风化强度,介于陕西扶风和宁夏彭阳的剖面之间,其中古土壤层处于中等风化强度,Ca、Na大量淋失。常量元素地球化学特征指示该区全新世以来气候经历了"气候回暖→温暖湿润→气候转凉→持续干凉"的转化过程。1.2-2.5 ka BP期间区域地表流水作用较强,导致了Ca的相对淋失。     

马来半岛地区New Discovery金矿地球化学特征及意义

本文对马来半岛中央金成矿带北段的New Discovery金矿地球化学特征进行了分析。主要得出:主量元素特征表明该矿床火山碎屑岩为钙碱性铝过饱和系列岩石。微量元素表明可将13种元素分成4个组合:Cr、Co、Cu、Sc、W、Ba;Pb、Ag、Zn;Sb、Ni;Bi、Mo。第一组合为成矿成晕组合,第二组合为多金属矿化组合,第三组合为硫化物蚀变组合;元素组合也对应于不同的矿化阶段。稀土元素分析结果表明,该岩石属轻稀土富集型,铕弱负异常。稀土配分曲线为平缓的右倾。New Discovery金矿床的原岩为中性火山岩,且形成于岛弧——活动大陆边缘区域。     

广东省阳山县浦沟矿区土壤地球化学特征及找矿意义

文章在1∶10000土壤地球化学测量的基础上,分析浦沟矿区铅锌等元素地球化学特征,确定Pn、Zn、Ag、Au等元素为区内具有一定潜力的找矿指标;通过探讨地球化学异常与矿化体的关系,认为该区的化探异常成果对找矿有很好的指示作用。     

柴达木盆地碱山深钻的硼同位素地球化学特征

沉积物硼(B)同位素组成可以反映其地质成因及经历的地质过程,因此在许多领域的研究中都有较为广泛的应用。通过对位于柴达木盆地碱山背斜顶部的SG-1b钻孔沉积物(7.3～1.6 Ma)水溶组分的B同位素研究,发现钻孔沉积物B含量在38.55～172.3μg/g之间,平均含量为87.6μg/g;δ~(11)B值的变化范围在3.61‰～16.26‰之间,平均值为10.65‰,B含量与δ~(11)B值具有一定的正相关关系。进一步分析表明,受到碱山背斜构造隆升以及晚新生代以来气候干旱化的影响,柴西古湖逐渐咸化萎缩,沉积环境以及碳酸盐含量、粘土矿物含量及其矿物组合等也在发生变化,B含量和δ~(11)B值自钻孔底部向上的逐步增加以及后期的急剧增加,与水溶离子含量以及矿物和粒度等的变化一致,这说明柴达木盆地晚中新世以来湖泊沉积物的B含量和δ~(11)B值可以很好地反映研究区气候和湖水的演化过程,共同指示了研究区自7.3 Ma以来气候的持续干旱化和湖水盐度的逐步增加,以及3.3Ma以来干旱化和湖水浓缩过程的加剧。     

柴达木盆地西部天青石矿区矿物学与元素地球化学特征研究

柴达木盆地天青石资源极为丰富,已发现有大风山、碱山、尖顶山等大型天青石矿床。通过元素分析、元素相关性分析、矿物组合分析等方法与手段,对柴达木盆地天青石矿区矿物特点及元素地球化学特征进行了研究。得到如下结论:大风山矿区以天青石—方解石—镁方解石矿物组合为主,矿物品位均值为59%;碱山矿区以天青石—文石矿物组合为主,矿物品位均值为39.6%;石膏、白云石在各矿区矿物均有分布,且含量较低。石膏与天青石成正相关关系,白云石的存在对天青石成矿来说是不利因素,铁白云石、文石和镁方解石的普遍存在可说明该区矿物成矿温度较高。Sr与S成正相关关系,证明Sr主要以天青石(硫酸锶)形式存在,锶与镁、钙成非线性关系,锶含量高则钙含量低,钙主要赋存在石膏中,而非方解石中。Sr/Ba比值、Sr/Cu比值分析表明该矿区经历过长期干旱的环境,Mg/Ca比值分析表明该区天青石成矿过程中微生物对其成矿作用起到了非常重要的作用。     

Sediment provenance of the Lulehe Formation in the Qaidam basin: Insight to initial Cenozoic deposition and deformation in northern Tibetan plateau

Unravelling early Cenozoic basin development in northern Tibetan Plateau remains crucial to understanding continental deformation mechanisms and to assessing models of plateau growth. We target coarse-grained red beds from the Cenozoic basal Lulehe Formation in the Qaidam basin by combining conglomerate clast compositions, paleocurrent determinations, sandstone petrography, heavy mineral analysis and detrital zircon U–Pb geochronology to characterize sediment provenance and the relationship between deformation and deposition. The red beds are dominated by matrix-supported, poorly sorted clastic rocks, implying low compositional and textural maturity and short transport distances. Although most sandstones have high (meta)sedimentary lithic fragment contents and abundant heavy minerals of metamorphic origin (e.g., garnet, epidote and chlorite), spatiotemporal differences in detrital compositions are evident. Detrital zircon grains mainly have Phanerozoic ages (210–280 Ma and 390–480 Ma), but Proterozoic ages (750–1000 Ma, 1700–2000 Ma and 2300–2500 Ma) are also prominent in some samples. Analysed strata display dissimilar (including south-, north- and west-directed) paleocurrent orientations. These results demonstrate that the Cenozoic basal deposits were derived from localized, spatially diverse sources with small drainage networks. We advocate that initial sedimentary filling in the northern Qaidam basin was fed by parent-rocks from the North Qaidam-South Qilian belts and the pre-Cenozoic basement within the Qaidam terrane interior, rather than southern distant Eastern Kunlun regions. Seismic and drilling well stratigraphic data indicate the presence of paleohighs and syn-sedimentary reverse faults and noteworthy diversity in sediment thickness of the Lulehe Formation, revealing that the Qaidam terrane exhibited as several isolated depocenters, rather than a coherent basin, in the early stage of the Cenozoic deposition. We suggest the Cenozoic Qaidam basin to have developed in a contractional deformation regime, which supports models with synchronous deformation throughout most of Tibet shortly after the India-Eurasia collision.     

末次冰期以来柴达木盆地沙漠形成与演化

通过热释光测年,结合剖面岩性岩相特征、粒度等环境指标的综合分析,对柴达木盆地各地形面上古风成砂剖面进行了详细分析研究。将柴达木盆地沙漠形成与演化划分为3个阶段：21～15 kaBP的末次盛冰期是柴达木盆地大规模沙漠活动时期;15～10 kaBP的晚冰期柴达木盆地沙漠经历了多次扩展和固定缩小的波动演化;10 kaBP以来的全新世盆地沙漠经历了固定缩小和再次扩张的演化过程。自21 kaBP末次盛冰期以来,随着全球气候的波动变化,盆地沙漠虽经历了多次扩展与固定缩小的两相组合式波动演化过程,但流沙活动至今尚未完全停止过。现今盆地流沙活动是末次盛冰期以来沙漠演化过程中新近经历的又一阶段,是末次盛冰期流沙活动的承袭。     

Conventional and Unconventional Hydrocarbon Resource Potential Evaluation of Source Rocks and Reservoirs: A Case Study of the Upper Xiaganchaigou Formation,Western Qaidam Basin,Northwest China

The Paleogene upper Xiaganchaigou Formation (E₃²) is the most important source rock and reservoir in the Qaidam Basin. However, there are few studies on the processes of hydrocarbon accumulation in this formation; therefore, its hydrocarbon resource potential has not been estimated reasonably. This paper evaluates the hydrocarbon generation properties in light of an improved hydrocarbon generation and expulsion potential model. According to the geochemical characteristics of source rocks and the petrological features of reservoirs, the potentials of different resource types, including conventional oil, tight oil and shale oil, are quantified by combining the buoyancy-driven hydrocarbon accumulation depth (BHAD) and the lower limit for movable resource abundance. The results show that the source rocks are characterized by a large thickness (more than 1000 m), moderate organic matter content, high marginal maturity and a high conversion rate (50% hydrocarbons have been discharged before R_o?=?1%), which provide sufficient oil sources for reservoir formation. Moreover, the reservoirs in the Qaidam Basin consist mainly of low-porosity and low-permeability tight carbonates (porosity of 4.7% and permeability less than 1 mD). The maximum hydrocarbon generation, expulsion, retention and movable retention intensities at present are 350?×?10⁴ t/km², 250?×?10⁴ t/km², 130?×?10⁴ t/km² and 125?×?10⁴ t/km², respectively. The thresholds of hydrocarbon generation, expulsion and BHAD were 0.46% R_o, 0.67% R_o and 0.7% R_o, respectively. Moreover, the dynamic evolution process of hydrocarbon accumulation was divided into three evolution stages, namely, (a) initial hydrocarbon accumulation, (b) conventional hydrocarbon reservoir and shale oil accumulation and (c) unconventional tight oil accumulation. The conventional oil, tight oil and movable shale oil resource potentials were 10.44?×?10⁸ t, 51.9?×?10⁸ t and 390?×?10⁸ t, respectively. This study demonstrates the good resource prospects of E₃² in the Qaidam Basin. A comprehensive workflow for unconventional petroleum resource potential evaluation is provided, and it has certain reference significance for other petroliferous basins, especially those in the early unconventional hydrocarbon exploration stage.

     

柴达木盆地昆特依盐湖大盐滩矿区卤水地球化学特征分析

大盐滩作为柴达木盆地重要的液体钾盐赋存地之一,开展卤水水文地球化学研究能够有效指导钾矿的合理、长期开采。利用改进的Collins图、相关性系数、变异系数及离子等值线图等地球化学分析手段,探讨了该地区卤水水化学变化特征及影响因素。结果显示,目前该地区的卤水类型均为Cl-Na型;研究区内主要卤水化学成分变异程度不大,Na~+及Cl~-在空间上呈东北高、西南低的分布特征,其余离子均表现出反向的分布规律;研究区内地球化学特征变化除了受到溶滤作用影响外,还在很大程度上受到卤水开采及淡水补给的影响;卤水开采及淡水补给从某种程度上改变了沉积层的物理结构,使地层渗透系数的不均匀性增强;人工淡水补给能够渗入到卤水潜水层中,从而增加可开采卤水量,但对卤水矿化度的影响情况尚不明确。     

柴达木盆地盐湖卤水及其沉积物硼同位素地球化学研究进展

综述了柴达木盆地盐湖卤水及其沉积物的硼同位素研究成果,并从pH值、离子浓度、物源补给等几方面对盐湖卤水及其沉积物的硼同位素组成进行了探讨。强烈的蒸发作用可以导致盐湖卤水的pH值降低,从而使δ¹¹B值相应地升高;卤水中的B可能会随碳酸盐的析出而进入到固相中,因此Ca²⁺浓度和Ca/Cl比值较高的湖泊,其卤水的δ¹¹B值一般都比较高;盐湖卤水及其补给水源的δ¹¹B值与B/Cl比值具有中等程度的负相关关系,这种特性也可以用来指示河水中硼的来源;当易风化的硅酸盐矿物经剥蚀迁移并最终在湖泊中沉积时,盐湖沉积物的δ¹¹B值会因这些低δ¹¹B值的物源加入而变低;此外,强烈的化学风化会使湖泊中沉积较多的细粒粘土矿物,由于粘土矿物的吸附作用也会使得盐湖沉积物中的δ¹¹B值偏低。关于柴达木盆地盐湖硼同位素的研究,不仅可以为盐湖的形成、演化及成盐成矿规律的研究提供可靠依据,而且可以为盐湖资源评价及合理开发提供科学依据。     

柴达木盆地盐湖硼矿资源的形成和分布特征

柴达木盆地盐湖富含硼矿资源,有沉积型和矿化水两种类型。盐湖卤水硼矿在方向性变化上呈北高南低的态势。固体硼酸盐矿床的成矿时间为晚更新世到全新世,并以全新世为主。固体硼矿主要分布在盆地北缘的大、小柴旦盐湖,马海干盐湖也有零星分布,卤水硼矿床的形成受控于丰富的硼物质来源、闭流汇水盆地和干旱的气候条件;稳定的物理化学环境、低温条件、稀释掺杂作用、生物作用、盐湖水体化学类型及其它相关成盐机制则对固体硼酸盐沉积矿床的形成起着重要的作用。     

柴达木盆地那棱格勒河流域表层沉积物微量元素组成及其对流域内锂的物源制约意义

柴达木盆地那棱格勒河流域是我国目前最大的盐湖型锂矿区和工业设施最为完备的卤水锂工业基地,长期以来关于其尾闾盐湖区锂的物源问题备受关注。尽管目前的众多研究已经对流域内地表水体及尾闾区盐湖中锂的物源有了较为一致的看法,但盆地周缘围岩风化过程在其中起到的作用仍缺乏系统性认识。基于部分保守性微量元素在物源示踪研究中的重要作用,本文通过对流域内河流表层沉积物中的REEY、Li、Sc、Co、Nb、Ta、Th等微量元素开展其地球化学行为方面的分析,讨论了沉积物的物源属性特征及其中锂的来源特征,为深入认识盐湖区游离态锂资源的物源提供了新的证据。结果表明,那棱格勒河流域与毗邻的东、西对比区河流沉积物有着相似的化学风化背景和基岩类型,源岩具有显著的长英质岩和基性岩的二元混合特征,且基性源岩所占比重更大;而沉积物中的锂除尾闾盐湖区明显受到富锂孔隙水体夹带的影响外,其它地区锂的来源特征与沉积物的物源特征相同,表明地表迁移过程对介质中锂的通量影响较弱,沉积物中的锂更多的是以赋存在相关矿物结构中的形式存在;研究区来自源岩风化作用提供的游离态锂的量较为有限,尾闾盐湖中的锂资源主要以昆仑山深大断裂带涌出的热泉水的长年补给为主。     

柴达木盆地盐湖锂矿床成矿过程及分布规律

柴达木盆地盐湖蕴藏230×10~4t锂,集中分布在别勒滩、东西台等4个盐湖,占我国卤水锂资源总量~80%,战略资源地位不言而喻。近年来提锂技术及工程化研究倍受重视,而对盐湖锂矿成因和分布规律的了解凸显不足,锂矿资源流失严重与之不无关联。研究查明,昆仑山高温热泉群含锂泉水长期注入洪—那河,流入终端盐湖,蒸发富集成矿;锂的年输入通量748.8 t,结合区内盐湖锂矿总储量保守估算,成矿期始于14 ka BP之后;洪—那河早期主要流向别勒滩,在山前冲积扇向北推进、扇前河改道北流后,方才形成含锂河水当前分配格局。据此,破解了别勒滩锂矿在研究区储量最大的原由。还查明了锂矿床仅存在于别勒滩,而在达布逊等3个区段不能成矿的原因。阐明了锂的来源与新生代火山喷发岩、深部岩浆房、昆仑大断裂活动有关,以及含锂热水持续远程输送至盐湖成矿的地貌和水文气候动因。企业应当根据锂的分布规律和矿床特征,迅速转变钾肥生产模式。