斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593号钻孔沉积物的地球化学特征及意义

根据岩性、主微量元素特征和元素比值分析,斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593钻孔的沉积物可分为6段。它们分别沉积于温暖潮湿、水动力较强的浅海-滨海相环境,经历了3次明显的海水进退。各层北美页岩标准化曲线平缓,轻重稀土元素没有明显的分异,Ce轻度亏损,球粒陨石标准化曲线斜率为负,轻稀土元素相对富集,各层Eu亏损明显,Ce轻度亏损,表明沉积物属于受陆源影响的陆棚沉积物。Ce负异常与碳酸盐沉积及气候环境有关。元素相关系数分析表明,Ca和Sr与生物作用关系明显;ΣREE与Al₂O₃和SiO₂等微量元素与陆源碎屑关系密切。δ¹⁸ O 的负向偏移与沉积后地下水的作用有关。     

中国多金属结核开辟区沉积物中微量元素地球化学特征

分析了中国多金属结核开辟区沉积物中Ba、Ce、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Sr、V、Y和Zn等11个微量元素的含量。研究表明，开辟区沉积物中微量元素在不同沉积单元中的分布特征存在明显差异，反映了地质历史上沉积环境的不同。沉积物中的Zn、Ni和Mn具有共同来源，反映铁锰氧化物、氢氧化物对这些元素的吸附控制作用；Sr、Ba以及Ce和Y等元素在东区主要与岩源碎屑有关，而西区则主要来自生物碎屑；Cu具有多种来源，东区主要与生物组分和岩源碎屑有关，西区则主要与自生铁锰氧化物的吸附有关。而通常认为与有机物有关的Cr、V等元素在研究区内则主要来自岩源碎屑。     

湖相沉积物锶同位素和相关元素的地球化学行为及其在古气候重建中的应用-以柴达木盆地贝壳堤剖面为例

以柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面的沉积物样品为研究对象,分离其酸溶组分(AS)和残留组分(AI)并分别测试.87Sr/86Sr值和元素含量,在区分了酸溶组分和残留组分.87Sr/86Sr与相关元素的基础上,进一步应用主成分分析方法(PCA)对筛选的环境指标进行分析,通过降维提取环境因子,并分析各指标间的相互关系,进而解释湖泊沉积物中酸溶组分中的多维数据,其目的主要是更好地理解湖泊形成和演化过程中所选指标对气温和降水的响应过程和特征.结果表明,贝壳堤剖面中酸溶组分和残留组分.87Sr/86Sr组成及Sr元素含量之间不存在明显相关关系,它们各自代表了不同物质来源和影响因素;酸溶组分的各项指标更好地表征了沉积区气候环境和湖泊水化学性质的特征和变化,其中Sr同化素和Rb/Sr值与Sr的活动性有很大关系,与Sr/Ca和Sr/Ba比值一起可以作为湖水盐度指标,但不呈线性响应关系;Rb/Sr值与Fe/Mn值很高的相关性证明Rb/Sr值不仅与盐度相关,也可在水热同期的气候条件下与Fe/Mn值一起作为湖水深度的指标之一.     

宝应钻孔沉积物的微量元素地球化学特征及沉积环境探讨

沉积物微量元素特征对指示沉积盆地演化历史、沉积环境及沉积物的物质来源具有十分重要的示踪作用.宝应沉积物的微量和稀土元素地球化学特征印证了苏北平原物质来源具有多源性,与黄河、长江具有类似的物源,并可能受基底碱性火山岩和黄土高原粉尘物质的影响.钻孔沉积物具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型的稀土元素配分模式,呈现Ce正异常的总体特征; 海侵段的稀土含量比陆相沉积段略低.δEu在陆相沉积中为1.16,呈微小的正异常; 在海侵沉积中为0.99,基本不显示异常.稀土元素含量与沉积物粒度之间存在一定相关性:随着粒度由粗变细,稀土元素含量增加; ΣREE的高值段对应粘土含量较高,反之亦然.沉积物REE及Rb/Sr比值的纵向变化反映了海陆交互过渡带古气候环境的波动:ΣREE的高值段与δEu和δCe的低值段代表了冷湿的气候环境; ΣREE和δCe的低值与δEu的高值段反映了暖湿润的环境信息.结合地貌、岩性及微体古生物,综合分析表明苏北平原在第四纪曾遭受了多次海水淹覆, 海-陆交互堆积作用明显,从古海湾逐渐发育堆积最后由河流冲积物覆盖成陆.     

渤海湾西岸钻孔记录的沉积演化过程和沉积物风化强度、物源重建

渤海湾沉积记录研究对于认识华北平原形成过程及晚新生代以来东亚季风演化具有重要意义.对渤海湾G4孔~5.2 Ma以来的沉积物开展了粒度、色度及元素地球化学研究.结果表明:CIA、Al/Si、Al/Na、Al/K、Ba/Sr及(La/Sm)N、(La/Yb)N元素地球化学指标揭示钻孔底部5.2 Ma至1.6 Ma沉积物的化学风化程度由中等风化向弱风化转变,反映晚新生代全球气候变冷和东亚冬季风对华北平原产生同步影响. 1.60 Ma以来G4孔沉积物出现(La/Sm)N、(La/Yb)N明显增大, CIA、Al/Si、Al/Na、Al/K、Ba/Sr变化趋势与同期深海氧同位素、黄土CIA及87Sr/86Sr缓慢降低特征不相符的情况,指示发生了一次物源变化,可能与黄河进入华北平原有关.渤海湾钻孔剖面显示自1.60 Ma开始至0.78 Ma,黄骅坳陷被快速填平补齐,可能揭示黄河带来的大量物质对华北平原形成贡献巨大.     

长江河口区第四纪沉积物中的地球化学元素 分布特征及其古环境意义*

文章通过对上海浦东机场孔(Pd)第四纪地层中地球化学微量元素B,Ga,Sr和Ba的观测,结合该钻孔粒度、古地磁和微体古生物等分析资料,综合剖析了这些微量元素及其比值在不同沉积相中的分布特征及其古环境演变的意义。研究发现,微量元素分布与本区各种沉积相有着十分密切的关系。通常,B和Sr及其比值B/Ga和Sr/Ba在冲积相、河流相沉积中较低,在溺谷-浅海相、三角洲相沉积中较高。而Ba与之相反,一般在陆相沉积环境中比较高。Ga元素在第四纪沉积物中的分布波动不明显,但极大值还是偏向陆相环境。本研究还发现微量元素B和Sr及其比值B/Ga,Sr/Ba的分布自下而上存在7个(1~7)高值阶段。阶段1~3高值与海侵无关,认为反映了上新世-早更新世干旱气候的产物;阶段4~7高值则与本区中更新世以来4次海侵事件密切相关。     

宁南盆地古近纪沉积岩地球化学特征对沉积环境的反映

沉积物元素地球化学特征是盆地沉积环境变化的响应。通过分析沉积岩的微量元素和稀土元素含量变化特征,研究了宁南盆地古近纪气候条件、古盐度和氧化还原环境。Cu、Cs质量分数变化以及Rb/Sr比值、Sr/Cu比值特征,揭示寺口子组沉积时期至少存在一期由潮湿-干旱转变的气候事件,从寺口子组沉积末期到清水营组沉积初期,古气候由干旱变为潮湿。Sr/Ba比值和B/Ga比值反映清水营组沉积水体盐度与寺口子组相差不大,仅在石峡口水库处古盐度值极大,其他地区略有减小。寺口子组沉积过程中,水体盐度有所增加。氧化还原指标V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)、δU、δCe、Ce/La和Ce_(anom)以及氧化还原敏感元素V、U、Ni、Zn和Cr的质量分数变化指示清水营组沉积时期水体氧含量整体小于寺口子组沉积时期。寺口子组沉积环境以氧化环境为主,清水营组沉积水体为氧-贫氧环境。     

柴达木贝壳堤剖面元素地球化学与环境演变

通过对柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤沉积物中酸溶与残留(酸不溶)组分中常、微量元素及其元素对的分析,并结合酸溶与残留组分中常、微量元素相关性对比,讨论了贝壳堤剖面元素地球化学指标和沉积环境之间的关系,指出酸溶组分中的常量、微量元素及其元素对可以作为湖泊和古气候演化良好的代用指标;残留组分中的元素及元素对与原岩及其风化程度紧密相关,因此,酸溶组分与残留组分中的常量和微量元素在对于环境响应模式存在一定差异,应该将二者分开研究以避免对元素所携带环境信号解译的偏差。根据元素地球化学指标重建了43.5～22.4cal.kaB.P.(39.7～17.5kaB.P.¹⁴C年代)柴达木盆地察尔汗古湖高湖面期间古气候与环境演变过程:43.5～31.7kaB.P.期间酸溶组分中元素含量总体较低,残留组分中元素含量相对较高,且湿润度值((Fe₂O₃+Al₂O₃)/(MgO+CaO),或H)处于高值段,而Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr则处于低值段,指示了温暖湿润的气候环境,古湖泊水体增加;其中37.8～31.7kaB.P.期间酸溶组分中元素含量多出现最低值,残留组分中元素含量富集,H值较高,而Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr此段均值最小,表明此时为环境的最适宜期,此期间降雨充沛,湖泊处于高湖面;在31.7～22.4kaB.P.期间酸溶组分中元素含量普遍较高,残留组分中元素含量相对富集,且Ca/Mg,Fe/Mn和Rb/Sr处于高值段波动,H值处在低值段,指示气候环境恶化,降水逐渐减少,古湖泊水体萎缩;在约22.4kaB.P.气候快速恶化,形成石盐结晶,高湖面历史结束。柴达木盆地该期高湖面及其演化过程可与腾格里沙漠和额济纳盆地-巴丹吉林沙漠高湖面记录进行对比,揭示了大范围气候变化的历史。     

鸭绿江河口及近岸地区沉积物的稀土元素对物质运移的指示意义

稀土元素(REE)的稳定性使其在物源示踪中得到广泛应用,而针对沉积物REE在运移过程中的微弱变化却往往被忽略。本文以鸭绿江河口地区沉积物为研究对象,探讨该区沉积物Ce、Eu的分异特征及其对物质运移格局变化的指示作用。鸭绿江河口地区沉积物的REE含量与平均粒径呈显著正相关关系,而与δEu呈较好的负相关关系,即随着REE的富集,Eu的亏损程度加剧。Eu的异常发生于岩浆结晶过程,长石类矿物的Ca~(2+)与Eu~(2+)发生置换,造成富集REE矿物的Eu亏损。河流来源的溶解态Ce的氧化沉淀作用,造成河口地区沉积物的Ce呈正异常。此外,柱样历史时期与表层样的δCe差异及河口地区不同亚环境间的δCe差异,有效指示了河口地区物质的运移及沉积环境的变迁。辽东半岛南侧沉积物中砂组分(大于63μm)的δEu指示,水深超过50 m后,Eu呈显著正异常,该处可能为鸭绿江砂组分的运移极限。     

黄河三角洲ZK5钻孔沉积物地球化学特征及其沉积环境

本文根据36件沉积物样品的微量元素和常量元素的相关性、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了黄河三角洲ZK5钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。应用历史地理学和沉积地质学综合分析方法确定钻孔岩芯沉积年代,将ZK5岩芯沉积物自下而上大致划分为7个层序。元素地球化学特征的研究表明:K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂、Cr、V、Rb元素相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与其他元素呈明显的负相关,与P₂O₅呈弱负相关关系;Sr与CaO呈弱负相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、CaO呈弱的正相关。据V/Cr值分析,ZK5钻孔从下往上水体有逐渐加深的趋势,与相关性分析结果相符。根据锶钡比值（Sr/Ba）和镁铝比值102（MgO/Al₂O₃）分析得出,ZK5孔沉积环境的水体盐度从下往上变化相差不大,属于海相沉积环境,同时有黄河水的注入。通过古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值的分析:ZK5孔从NQ1到NQ7层序沉积时期的气候变化不大,气候相对潮湿。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。     

长江口东南泥质区百年来稀土元素的组成及控制因素

在210pb定年的基础上,分析了长江口外东南泥质区柱样沉积物稀土元素含量、特征参数分布特征及其与粒径、常量元素等的相关性,探讨了150 a以来稀土元素的来源、制约因素及对沉积环境的响应.结果表明,柱样稀土元素总量(ΣREE)变化范围不大,分布范围为158.38～197.87 μg/g,平均值为183.49μg/g,总体...     

福建九龙江河口第四纪沉积物特征及沉积环境演变

根据福建九龙江河口ZK1孔及ZK7孔沉积物AMS(Accelerator Mass Spectrometry,加速器质谱测年技术) ¹⁴C测年、古地磁和剖面特征分析,进行该地区的第四纪地层划分,依据粒度特征,结合磁化率、微体古生物和Sr/Ba等环境代用指标进行沉积相分析,重建了该区晚第四纪的古环境演变历史。结果表明:(1)九龙江河口第四纪沉积时代为晚更新世中期至全新世晚期。(2)上更新统沉积可划分为下部龙海组洪冲积相和上部东山组河漫滩相沉积,中间有10 ka的沉积间断,末次冰期又再遭受风化剥蚀作用,推测有5～6 ka的风化剥蚀期。(3)全新统最早沉积年代约为14 ka BP,依次出现河口湾相、河口砂坝—分汊河道相、潮滩相沉积。(4)根据年代学数据和沉积相变化,重塑了该区晚第四纪沉积环境变化过程,为该区的第四纪研究和工程地质工作提供了参考依据。     

黄河和长江沉积角闪石亲石元素地球化学特征对比与物源辨识

为辨识黄河和长江入海沉积物中角闪石的物源差异,对采自黄河口段、长江口段以及废黄河口和苏北沿岸,共26个样点、38组粒度粗细不同的碎屑角闪石进行了矿物元素地球化学测试,获得了这些角闪石群体的50种常量和微量元素含量值.结果表明:不同粒级测量的同源角闪石元素含量除少数大离子活泼元素相对偏差较大之外,大部分元素含量差异性较小...     

大同盆地沉积物REE分布特征及其对碘富集的指示

大同盆地是典型的干旱-半干旱内陆盆地,盆地中部地下水碘含量异常,对当地饮用水安全造成了严重威胁.对盆地高碘地下水分布区沉积物组成及稀土元素(REE) 进行了地球化学研究,结果表明,地下水系统呈弱碱性(pH值为7.18~9.64) 的偏还原环境,沉积物多为Ce正常或轻微负异常及Eu负异常;沉积物中碘含量为0~1.78×10-6;ΣREE含量较高,ΣLREE/ΣHREE比值为2.79~4.14,即富集轻稀土元素(LREE) 而亏损重稀土元素(HREE).ΣREE与碘含量呈负相关关系,虽然铁氧化物/氢氧化物矿物的还原性溶解可导致二者的释放,但由于沉积物有机质产生的低结晶矿物对碘的强吸附性,使沉积物中碘含量较高;弱碱性环境中REE的再吸附过程会导致沉积物中富集LREE;沉积物中碘含量与氧化还原敏感组分TOC、U、V及[Eu]_N的关系也表明,地下水系统的氧化还原条件及有机质含量是影响碘富集的重要因素.      

羌塘盆地那底岗日地区上侏罗统—下白垩统碳酸盐岩稀土元素地球化学与古气候

通过对羌塘盆地那底岗日地区上侏罗统—下白垩统索瓦组碳酸盐岩稀土元素丰度、分布模式及稀土总量(ΣREE)的分析,结合总有机碳(TOC)含量、EFMn、Sr/Cu的变化特征,探讨了稀土元素纵向变化与气候环境之间的关系。结果表明:那底岗日地区碳酸盐岩中稀土元素总丰度值平均为45.3μg/g(不包括Y)。稀土元素与总有机碳(TOC)之间存在较好的相关性,与EFMn和Sr/Cu值的变化呈反向对应关系。ΣREE的高值段代表相对湿润的气候环境,ΣREE的低值段代表干热的气候环境。根据稀土元素分布与沉积环境的关系,推断晚侏罗世—早白垩世那底岗日地区经历了干热和相对温湿频繁交替变更的气候演化过程。     

山东韩旺新太古代条带状铁矿的稀土和微量元素特征

山东韩旺条带状铁矿是一个新太古代大型鞍山式铁矿床, 本文主要对韩旺条带状铁矿进行了岩石学和岩石化学方面的研究, 并与国内外该类型矿床进行对比。岩石学研究结果认为其经受了绿片岩相至低角闪岩相变质作用, 磁铁矿部分受到变质重结晶, 但局部仍保存有化学沉积的特征。在TFe-(CaO+MgO)-SiO2图解中, 其分布与五台山条带状铁矿和世界条带状铁矿分布区一致。韩旺铁矿稀土元素含量较低, 具有太古宙海洋沉积的特征, 在PAAS(太古宙后平均澳大利亚沉积岩)标准化的稀土配分曲线中显示轻稀土的相对亏损和重稀土的相对富集, 具有较强的Eu的正异常和明显的Y的正异常, 无明显的Ce异常, 这一特征与我国鞍山弓长岭和五台山及世界许多地区的太古宙BIF特征一致。微量元素中Ti、V、Co、Ni、Mn、Sr、Ba等元素的含量都较低, 在原始地幔标准化的微量元素配分曲线中具U、Ta、La、Ce、P正异常, K、Nb、Sr、Hf、Zr负异常。文章中也对韩旺条带状铁矿中Sr/Ba、Ti/V等元素的比值与其他地区进行了对比。综合研究结果认为韩旺条带状铁矿具有与火山热液伴生的铁质, 形成于海洋化学沉积环境。     

四川盆地西缘地区中侏罗统沙溪庙组地球化学特征及其环境意义

沉积岩的微量元素及稀土元素蕴含了大量的地质信息,它对沉积环境的水文变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。选取四川盆地西缘地区中侏罗统上、下沙溪庙组的17件样品进行了详细的微量元素及稀土元素的测定,应用了能够敏感反应沉积环境的微量元素指标及特征微量元素、稀土元素比值,对四川盆地西缘地区中侏罗统上、下沙溪庙组沉积时期的古环境、古气候进行了研究。结果表明:研究区上、下沙溪庙组Sr/Ba比值均小于1,说明沙溪庙组沉积期湖水为淡水;V、U、Mo、V/Cr、Ni/Co、U/Th、（Cu+Mo）/Zn、V/（V+Ni）、δCe、δEu、∑REE、La/Yb微量元素及稀土元素特征值及比值,说明整个沙溪庙组沉积时期湖泊底层水体总体上为中等分层的含氧环境;根据Sr/Cu比值及前人研究成果认为下沙溪庙组沉积期整体表现为温暖干旱,局部时期转凉,此后上沙溪庙组沉积期又转变为类似于下沙溪庙沉积期的温暖干旱的气候环境,且干旱程度逐渐加强。     

Elemental geochemistry of the early Jurassic black shales in the Qiangtang Basin,eastern Tethys: constraints for palaeoenvironment conditions

The early Jurassic black shales are the most important source rocks in the Qiangtang Basin, Tibet. These black shales may provide a useful example for understanding the sedimentary conditions during the early Jurassic in the eastern Tethys. Thirty‐two black‐shale samples were collected from the Qiangtang Basin to reconstruct the depositional environments during the early Jurassic in the eastern Tethys. The palaeoclimate index Σ(Fe + Mn + Cr + Ni + V + Co)/Σ(Ca + Mg + Sr + Ba + K + Na) varies between 0.58 and 1.14, together with low Sr/Ba (0.20–0.60) and Sr/Cu (1.68–7.88) ratios, indicating a warm humid to semi‐humid climatic condition during black‐shale deposition. The early Jurassic black shales exhibit slight Ce anomalies (0.89–0.94) and Mn enrichment (EF = 1.2), suggesting a slightly oxic depositional environment. The conditions of the sedimentary water system during black‐shale deposition were apparently brackish as evidenced by middle B/Ga (3.96–5.73) and Th/U (3.96–6.51) ratios. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

长江口晚新生代沉积物的物源研究: REE和Nd同位素制约*

长江三角洲地区第四纪以来堆积了200多米厚的碎屑沉积物,主要由河湖相和滨浅海相组成,构成了多个沉积旋回。选择长江口地区一个320m深的PD钻孔,运用多通道等离子体质谱MC ICP-MS方法,开展沉积物中的REE和Nd同位素组成分析,研究了上新世以来三角洲地区沉积物物源的变化。沉积物中REE和Nd同位素组成具有明显的变化规律,Ce呈弱的负异常,介于0.83~0.99之间,而Eu呈现中等亏损,在0.53~0.73之间变化。岩芯中上新统沉积物中Ce异常变化大,而Eu亏损相对第四系沉积物更显著。¹⁴³ Nd/¹⁴⁴ Nd比值在钻孔中变化较小,介于0.511975~0.5122367之间,平均值为0.512062。相关分析揭示粒度和化学风化对Nd同位素组成影响小。REE和Nd同位素判别图解揭示河口地区上新统沉积物主要来自长江流域中、下游的近源物源区,而第四系沉积物的物源虽然存在一定的变化,但是总体上与上新统沉积物来源明显不同,主要来自更广泛的流域物源区,尤其是长江上游的风化物质被大量输运到河口三角洲地区。在第四纪构造和气候因素控制下,古长江水系具有不同的演化阶段,流域源岩经历的风化作用强度也不同,因此河流沉积物的源汇过程也相应地发生变化。