黔西北上二叠统铁、铝岩系沉积地球化学特征及沉积环境分析——以赫章户家沟剖面为例

赫章户家沟位于贵州省西北部,区内出露上二叠统宣威组地层,地层底部为富含稀土元素的铁、铝岩系。通过对户家沟剖面开展主、微量元素测试及沉积地球化学特征研究,揭示研究区宣威组下部及铁、铝岩系的沉积古环境。研究表明,铁质岩段上部和铝质岩段下部样品的Sr/Ba值为0.60～0.97,V/Zr值为0.63～2.23,均指示半咸水-海相环境,反映该时期可能为受到海水影响的陆相沉积区。样品的Al₂O₃/MgO值和Mg/Ca值较高,指示温暖潮湿的沉积环境,且宣威组碎屑岩中、下部的Al₂O₃/MgO值和Mg/Ca值相对更高,反映沉积环境更为潮湿;各样品的U/Th值为0.18～0.41,Ce_anom值为-0.28～0,指示氧化-弱氧化环境,且铝质岩段U/Th值相对较高,而所对应的Ce_anom值相对较低,指示其在相对较弱的氧化环境中生成,反映沉积水体相对较深。作为富集稀土的铝质岩段,其为陆缘近海湖相沉积,在接受沉积的同时受到海水的部分影响,这种特殊的沉积环境可能对富集及保存稀土有...     

贵州黑色岩系金-铂族元素地球化学特征及成因分析

为探讨贵州下寒武统黑色岩系中铂族元素物质来源及钼-镍、钒多金属形成的沉积环境与成矿作用,在钼-镍、钒多金属层及其顶底页岩、底部硅质岩中采集样品测试分析。通过对样品中金、铂族元素含量(质量分数)及其地球化学特征值研究,结果表明：黑色岩系中金及铂族元素含量显示协同变化特征;Pd富集,Ru、Ir亏损明显,Pt、Rh、Os基本持平或略有变化;样品的原始地幔标准值标准化模式配分曲线从Os、Ru、Rh、Ir、Pt到Pd大致呈“W”型,配分曲线略呈左倾,总体上呈现w(Pd)>w(Pt)>w(Os)>w(Rh)>w(Ru)>w(Ir)的变化关系;黑色岩系铂族元素来源与正常海水及海底热水喷流作用关系密切,地外来源可能性极小;黑色岩系钼-镍、钒多金属层中铂族元素的富集存在单独成矿作用或成矿作用的叠加,而且在钒多金属层内局部存在分层或条带分异。     

地球早期大陆地壳的形成与演化

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩(TTG)的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层(“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式)、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程：3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%～70%,厚度约为20～4...     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系太原组铝土岩系储层特征及勘探意义

近期,鄂尔多斯盆地西南缘陇东地区二叠系太原组铝土岩系天然气勘探获重大突破,开辟了盆地找气新领域。为系统探究铝土岩这一新的储层类型,基于岩心观察、测井、地震、岩石薄片、X射线衍射全岩分析、扫描电镜—能谱、高压压汞、低温氮气吸附等方法,详细研究了铝土岩系储层岩石学特征和孔隙结构特征,进而阐述了盆地铝土岩系储层的主控因素和勘探意义。结果表明：（1）岩性垂向上具有三段式的结构特征,上部和下部以铝土质泥岩为主,中部以铝土岩为主,溶蚀孔隙发育,是铝土岩系主要储层发育段;（2）太原组铝土岩系矿物组成以铝质矿物和黏土矿物为主,主要矿物为一水硬铝石、高岭石、伊利石及绿泥石,矿物晶体细小,以隐晶、微晶及隐晶质团块为主;（3）铝土岩储集空间主要是颗粒内溶孔、基质溶孔、粒间溶孔、晶间孔隙及微裂隙等,孔径主要介于20～200μm;储层主流喉道孔径介于150 nm～4μm,孔隙结构较好,退汞效率高,整体上以亚微米—微米级孔喉为主;储层物性孔隙度平均为10.6%,渗透率平均为4.04×10-3μm2,大于0.3×10-3μm2以上的占到36%,储集条件较好;（4）沉积环境和古地貌控制了铝土岩储层的分布,潜坑和阶地型...     

三江南段勐海布朗山地区浅变质岩系碎屑锆石U-Pb定年及其构造意义

布朗山位于西南三江南段勐海地区,大面积出露澜沧岩群。澜沧岩群主要由低级变质作用的砂泥质岩石和少量变中基性火山岩组成,其形成时代、物质来源以及地质意义等一系列问题一直存在很多争议。本文选取该地区澜沧岩群上部层位不含变火山岩地层的浅变质岩开展碎屑锆石阴极发光图像分析和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,明显的环带和较高的Th/U比值表明4件浅变质岩的大部分碎屑锆石是岩浆成因。年代学结果显示,该套地层浅变质岩中的锆石记录了与罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆拼合及原、古特提斯洋俯冲有关的岩浆作用信息(1182~1104 Ma、593~560 Ma和378 ~328 Ma),其最年轻的碎屑锆石年龄(328 Ma),暗示该套地层形成不早于早石炭世,而非以往认为的新元古代。结合其岩石组合特征,推测该套晚古生代浅变质岩系可能为泥盆-石炭系南段组。在澜沧岩群的年龄频谱特征图中,年轻的550 Ma左右峰期年龄与特提斯喜马拉雅碎屑锆石年龄峰期相同,说明其物源主要为东冈瓦纳北缘的特提斯喜马拉雅构造带,与原特提斯洋和古特提斯洋相关。     

青海东昆仑洪水河铁矿床新元古代含铁建造铁同位素特征及其成因意义

青海省东昆仑造山带洪水河铁矿床为一中型铁矿床,其含铁建造产于狼牙山组千枚岩中,矿石类型主要为块状磁铁石英岩型,少量为条带状磁铁石英岩型,前人一般认为其属于沉积变质型铁矿床。本文在前人研究基础上,对洪水河铁矿区含铁建造中块状铁矿石进行了铁同位素、主量元素、稀土元素和微量元素分析。结果显示：除1件样品外,其余含铁建造样品的铁同位素δ56FeIRMM014均介于0.97‰~1.97‰之间,和全球典型新元古代含铁建造的Fe同位素特征基本一致;铁矿石的SiO₂+Fe₂O₃质量分数高达78.56%~98.06%,具有极低的Al/(Al+Fe+Mn)值（0.00~0.06）,为典型的化学沉积岩;总稀土元素（w (∑REE)）变化范围为(16.49~80.89)×10^-6,没有明显的Ce异常(Ce/Ce*为0.93~1.05),轻稀土元素轻微亏损,显示出类似新元古代含铁建造型的特点。综合对比洪水河铁矿区含铁建造的Fe同位素组成、沉积时代和地球化学特征,推断洪水河铁矿区含铁建造的沉积环境为新元古代柴达木—东昆北陆块的被动大陆边缘构造环境,铁等成矿物质主要来源于海相热液流体;富含Fe²+的海相热液流体上涌并逐渐演变为低温热液后在亚氧化水体环境中与含氧海水混合,最后导致Fe²+被部分氧化并形成氢氧化铁,氢氧化铁逐渐沉积在大陆斜坡上最终形成含铁建造。洪水河铁矿的成因类型可划归为拉皮坦型新元古代含铁建造。     

地球早期大陆地壳的形成与演化

现代地球岩石圈主要由镁铁质上地幔和长英质地壳两个储集层组成,研究大陆地壳的形成和演化对揭示地球早期地质过程和物质循环、厘定板块构造启动时限具有重要意义。冥古宙—始太古代具有更高的地幔潜能温度和地温梯度,岩浆海冷却形成薄的原始地壳;大洋岩石圈表现为韧性,主要构造机制应为停滞盖层模式,有地幔柱参与。太古宙片麻岩中奥长花岗岩—英云闪长岩—花岗闪长岩（TTG）的出现标志着镁铁质原始地壳向长英质陆壳转变的开始。本文总结了地球早期停滞盖层模式到现代板块构造模式下含水玄武岩部分熔融、结晶分异形成大陆地壳的过程,主要包含幔源岩浆停滞盖层（“自下而上”的热管火山岩和“自上而下”的深成侵入岩构造模式）、增厚镁铁质地壳部分熔融、俯冲洋壳、岛弧及洋底高原部分熔融模式;陆壳的破坏和消减主要受陨石撞击、分层沉降、重力不稳导致拆沉控制;板块构造的出现进一步促进了地球内部的热量扩散,俯冲作用加快了洋壳和陆壳之间的物质循环。最后,结合太古宙变质岩、古老克拉通岩石学特征和锆石Hf、O及全岩Nd、Sr、Ar、Ti同位素组成,讨论了陆壳的形成时间和演化过程： 3.0 Ga之前形成了现有陆壳体积的60%~70%,厚度约为20~40 km;3.0~2.5 Ga,地壳改造速率明显增加,陆壳生长和破坏速率达到动态平衡,表明全球性现代板块构造体制逐渐成为控制大陆形成、裂解和陆壳演化的主要因素。     

浙江建德市耕地表层土壤硒分布、来源及生态效应

硒是重要的生命元素之一,对动物及人体健康具有重要意义。系统总结了建德市耕地表层土壤硒地球化学特征,分析了土壤硒的分布规律及其与黑色岩系之间的成因联系,探讨了黑色岩系富硒机制,研究了水稻植株中硒富集规律。结果表明,建德市耕地表层土壤硒含量介于0.06~11.5 mg/kg之间,均值为0.35 mg/kg,不同地质背景、成土母质、土壤类型中土壤硒含量差异显著。根据土壤硒和重金属含量,圈出清洁富硒土壤2 647 hm²,主要分布于寒武系灰岩、碳质页岩、钙质泥岩等岩石出露区,指示土壤富硒与这套寒武系“黑色岩系”有密切关系。古沉积学研究认为,黑色岩系形成于缺氧滞水的沉积环境,富含有机质的海底沉积物大量吸附来自地幔的硒,成岩后形成富含硒等元素的黑色岩系。水稻根系土中硒形态组成分析表明,醋酸溶解态硒占比较小,残渣态占比较大,说明水稻根系土中硒可利用性较低。稻米、莲子、草莓及其根系土采样分析表明,稻米对土壤硒的富集系数最高,水稻植株中硒含量具有根>叶>茎≈籽实的特征。     

应用电感耦合等离子体质谱/光谱法研究上扬子区新华磷块岩稀土元素特征及沉积学意义

新华磷矿床是我国重要的富集稀土元素的沉积型含稀土磷块岩矿床,本文利用电感耦合等离子体质谱/光谱法(ICP-MS/AES),辅以岩矿鉴定等分析技术,结合沉积学理论研究了新华磷块岩稀土元素地球化学特征及相关问题。结果表明,新华磷块岩稀土总量(∑REEs)较高,集中值介于800×10-6~1200×10-6,其组成属轻稀土+钇型,稀土元素主要以类质同象形式存在于胶磷矿中;新华磷块岩和昆阳磷块岩具相似的REEs配分曲线和明显铈负异常,δCe介于0.28~0.36,表明上扬子区南缘成磷环境为氧化条件,且为稳定的滨浅海被动大陆边缘沉积环境;但新华磷块岩与其上覆黑色岩系REEs配分曲线迥异,后者表现出不明显的铈、铕异常,说明黑色岩系主要形成于深海-半深海静水还原环境,从梅树村期早期至晚期经历了海平面升高的过程,地层层序整体显示向上变深的沉积相变,磷块岩和黑色岩系之间的接触面可能为三级层序甚至更小层序级别的界面。这些沉积学的认识揭示了上扬子区下寒武统层序地层学意义和海相沉积环境特征,对华南早寒武世生命大爆发和层序地层学深入研究提供了证据。     

新疆拜城新近系含铜岩系沉积体系及沉积环境

新疆拜城地区发育一套新近纪巨厚的陆相碎屑沉积岩系,其中康村组中上部含规模较大的沉积型铜矿,康村组的沉积环境及演化过程对铜矿的形成具有重要意义。基于野外和室内详细的沉积学研究,查明研究区新近系吉迪克组、康村组和库车组总体上为陆相沉积体系,主要包括冲积扇-扇三角洲沉积体系和湖泊沉积体系两大类型,划分为扇三角洲平原、扇三角洲前缘、前扇三角洲、滨浅湖和膏盐湖亚相及若干沉积微相。研究表明研究区康村期主要发育扇三角洲沉积,矿区主要含矿层位于康村组上部红色岩系向灰色岩系转变,沉积环境从扇三角洲前缘亚相到滨浅湖亚相过渡的层位上。