华南二叠纪-三叠纪之交初级生产力的演化以及大隆组黑色岩系初级生产力的定量估算

二叠纪末期生物大灭绝后初级生产力是升高还是降低仍是一个很有争议的问题.通过对华南两个深水剖面(峡口和新民剖面)的研究发现,在二叠纪-三叠纪之交初级生产力是逐步降低的,而且从Clarkina changxingensis-C.deflecta带到Hindeodus parvus-Isarcicella isarcica带经历了升高-降低-恢复-衰退-萧条5个演化阶段.从C.meishanensis带底部开始,初级生产力开始大幅度衰退,但由于环境的恶化,海洋表层生物群发生了转变,大量适应恶劣环境的疑源类和蓝细菌(灾难种)反而繁盛.而后初级生产者在H.parvus-I.isarcica带出现大的萧条.通过对华南2个剖面晚二叠世大隆组黑色岩系初级生产力的定量计算发现,大隆组黑色岩系的初级生产力相当于现代海洋上升流区域生产力的平均值,这套地层是潜在的优质烃源岩.大隆组出现这种高生产力的现象可能与当时华南板块处于赤道上升流附近有关,但不同剖面因受氧化还原和后期改造作用的影响,保存下来的有机质含量可能会有很大的差别.     

四川盆地广元地区大隆组有机质富集规律

四川盆地西北广元地区上二叠统大隆组主要为碳酸盐岩、硅质岩和页岩互层沉积.对四川广元长江沟剖面进行精细解剖的结果表明,大隆组中有机碳质量分数为0.16%~14.6%,有机碳质量分数与岩性关系密切,高有机碳质量分数赋存于黑色页岩和纹层状灰岩中,其中碳酸盐岩的有机碳质量分数与纹层厚度呈反比,即纹层厚度越大有机碳质量分数越低.大隆组优质烃源岩位于大隆组中部岩段,岩性组合为黑色页岩和硅质岩互层,间夹薄层状灰岩或纹层状灰岩.微量元素分析结果显示有机质的富集明显受控于沉积阶段及早期成岩阶段的氧化还原条件.综合分析表明大隆组烃源岩有机质富集受晚二叠世沉积环境、氧化还原条件、生物生产力、深部热液流体的影响,其中厌氧、缺氧环境是大隆组烃源岩发育的主控因素,高生物产率是有机质富集的前提条件.     

古海洋氧化还原地球化学指标研究新进展

古海洋氧化还原条件的恢复一直是地学界的研究热点。许多指标可以用来指示古海洋沉积岩(物)的氧化还原条件。其中地球化学和矿物学方法历来是研究古海洋氧化还原条件的主要手段,前人工作主要集中在单个种类指标(沉积学、矿物学、地球化学等)的单方面研究,缺乏系统研究。但沉积物中的氧化还原指标受很多因素的影响,用单个指标来指示水体的氧化还原条件存在不确定性。主要通过主量元素(总有机碳TOC、有机碳和磷的摩尔比C_org∶P),氧化还原敏感的微量元素(U、V、Mo),黄铁矿类型和草莓状黄铁矿粒径分布以及同位素(黄铁矿硫同位素δ34S_pyrite、钼同位素δ₉₈Mo、铀同位素δ238U)等指标的综合运用来区分硫化、缺氧、次氧化以及氧化等水体条件。在硫化水体中,氧化还原敏感元素和TOC含量均大量富集,尤其是Mo的富集系数(Mo_EF)比U的富集系数(U_EF)更大(Mo_EF>U_EF),有机碳和磷的摩尔比(C_org∶P)也呈现高值;黄铁矿几乎全部呈草莓状,很少出现自形晶,草莓状黄铁矿平均粒径小(常小于5 μm)且变化不大,δ34S_pyrite值偏负,δ98Mo值和海水同位素值接近,约为+2.3‰,δ238U值为+0.2‰,高于海水的同位素值(-0.41‰)。水体环境为氧化的条件下,氧化还原敏感的元素和TOC的量都很缺乏,有机碳和磷的摩尔比(C_org∶P)出现低值,黄铁矿很少,且主要以自形晶的形式出现,平均粒径很大,黄铁矿中的δ34S_pyrite值偏正,δ98Mo值偏负,为-0.7‰,δ238U值为-0.65‰。在缺氧和次氧化水体环境中,各种指标介于硫化和氧化环境之间,氧化还原敏感元素和TOC含量适中,U相对比Mo富集(U_EF>Mo_EF),黄铁矿以草莓状为主,有部分的自形晶出现,黄铁矿平均粒径较大,而且变化范围较大,黄铁矿中的δ ₃₄S_pyrite值、δ98Mo值以及δ238U值均介于氧化和硫化环境之间。最后,还提出在分析古海洋的氧化还原条件时,要综合考虑多种影响因素,清晰认识到每个指标的适用性和局限性,并指出了存在的问题和不足。      

桐柏北部黄岗侵入杂岩岛弧构造环境的厘定

出露于北秦岭桐柏北部的黄岗侵入杂岩形成于早古生代 ,有超基性、基性和中酸性岩石产出 ,以中酸性岩石为主。主量元素和微量元素地球化学特征显示 ,黄岗侵入杂岩是同源岩浆分异结晶的产物 ,同位素示踪反映岩浆中含有一定比例的陆壳物质。分析表明 ,黄岗侵入杂岩形成于类似大洋板块俯冲的岛弧构造环境 ,与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系 ,其中的陆壳物质来自俯冲板上陆壳沉积物的再循环。     

加速器质谱计在第四纪年代学研究中的应用

介绍了加速器质谱计测试长寿命宇宙成因核素＾１０Ｂｅ，＾３６Ｃｌ，＾３２Ｓｉ，＾１４Ｃ，＾４１Ｃａ，＾１２９Ｉ的基本原理，根据国内外资料以及自己的研究成果，着重讨论了ＡＭＳ在第四纪地质年代学，古环境示踪，气候变化等研究领域的应用和前景。     

基底岩系和花岗岩类Pb-Nd同位素组成限制祁连山带的构造属性

对扬子陆块的西北部边界至今尚未得到有效的限定.中央山系西段祁连山带基底岩系和花岗岩类的Pb-Nd同位素组成为限定扬子陆块的西北边界提供限制.祁连山带前寒武纪基底岩系的Nd同位素亏损地幔模式年龄(T_DM)主要分布于0.75-2.5 Ga之间, 峰值为2.1 Ga左右; 该带古生代花岗岩类的T_DM变化于1.07-2.14 Ga之间.由此表明, 祁连山带地壳增长主要发生于元古宙, 缺乏太古宙地壳增长的信息.祁连山带前寒武纪基底和花岗岩类全岩均以高放射成因的铅同位素组成为特征, 极大多数样品的206Pb/204Pb > 18.0, 207Pb/204Pb > 15.5, 208Pb/204Pb > 38.0.因此, 祁连山带地壳增长特征和铅同位素组成特征与华北陆块存在明显的差异, 而与扬子陆块一致, 从而表明祁连山带具有扬子型陆块的构造属性.因此, 扬子陆块的西北部边界扩大至祁连山带的北侧.自新元古代以来, 祁连山带经历了岩石圈裂解作用, 并有洋盆形成, 但这些构造事件均发生在扬子型陆块内部的地质背景.      

三峡地区寒武纪-三叠纪古海水Sm/Nd变化特征:来自牙形石的证据

牙形石作为划分地层的标准化石, 具有确切的地层层位和较高的REE含量, 并不容易受成岩作用的影响, 因此作为研究古海水演化的指示剂引起人们的广泛关注.利用同位素稀释法对扬子克拉通三峡地区寒武纪—三叠纪海相碳酸盐岩中代表古海水化学组成牙形石的Sm/Nd比值进行测定, Sm/Nd比值在0.108-0.348之间, 有较大的变化范围.建立Sm/Nd比值随时间的演化曲线, 并结合已有沉积地层学和沉积地球化学的成果进行研究, 结果表明, 古海水Sm/Nd比值变化与海平面升降、古陆块的隆起有明显对应关系, 同时, 区域性构造运动, 如海底地壳拉张产生的幔源组分和地幔柱活动也会影响古海水的Sm/Nd比值.因此, 古海水的Sm/Nd比值对海平面的升降、古大陆的风化作用和区域构造事件有指示意义.      

四川广元上寺剖面不同地史时期沥青的钼同位素组成及意义

对四川广元地区寒武纪、二叠纪和石炭纪部分海相碳酸盐岩地层中沥青的Mo同位素和微量元素进行了测定.结果表明,该区不同时期沥青的δ98Mo有较大的变化范围(+0.34‰～+1.71‰),总体上,接近缺氧沉积岩δ98Mo的范围.寒武纪海相地层中沥青具有明显的δEu正异常(0.75～1.68),其Mo、Ni、V等氧化还原敏感元...     

高演化海相烃源岩元素地球化学评价: 以四川南江杨坝地区下寒武统为例

评价高演化海相烃源岩已成为国内油气勘探的难点.尝试以四川南江杨坝地区下寒武统烃源岩为例, 利用元素地球化学参数建立高演化海相烃源岩评价的新方法.在计算得到与海洋自生有机质相关的自生元素含量基础上, 通过聚类分析将成因作用相同的自生元素聚为一类, 并建立指示有机质沉积环境及基本属性的参数与自生元素含量之间的线性关系, 从而优选出与有机质富集密切相关的自生元素, 并利用因子分析得到4个反映有机质从形成、沉积到埋藏过程中环境变化的主因子, 最终得到能够反映烃源岩的形成条件优劣的公式.依此对南江杨坝下寒武统烃源岩的品质进行划分.实践证明, 该方法可为高演化海相烃源岩的评价提供一些新思路.      

判识缺氧事件的地球化学新标志——钼同位素

V/（V＋Ni）,U自生（自生U）,V/Cr,Ceanom和U/Th是传统的氧化还原判别指标,但是这些微量元素的富集不仅与氧化还原环境有关,有机质的类型、沉积速率以及后期成岩作用都有可能使得元素的赋存形式发生变化,使得这些指标对氧化还原的判别出现多解性.δ98Mo作为一个新的氧化还原条件判别指标,已经得到人们的广泛关注.本文对宜昌王家湾剖面晚奥陶世五峰组-早志留世龙马溪组和四川上寺剖面晚二叠世大隆组两套黑色岩系（硅泥质组合）的δ98Mo和微量元素进行系统测定,比较δ98Mo与传统氧化还原判别指标之间的相关性,初步结果表明,这两套黑色岩系的V/（V＋Ni）,U自生,V/Cr,Ceanom和U/Th等有较大变化范围,总体上处于缺氧的范围,与δ98Mo没有明显的相关性.U/Mo比值可以作为指示氧化还原条件变化的指示剂,也许与U和Mo在不同成岩阶段相对富集程度不同有关,这种规律在静水环境更加明显,表现为在滞留环境中（δ98Mo〉1.5‰）,U/Mo比值明显偏小,似乎与同期以硫酸盐还原作用带为主的滞留沉积环境有关,暗示在这种静水滞留的缺氧环境下,后期生物扰动的机会要少很多.而在δ98Mo在0~1.5‰范围内,U/Mo比值有较大的变化范围,不排除在相对常氧的情况下,生物扰动和水循环改变了孔隙水的氧化还原条件,导致元素的重新分配.