台湾海峡西岸闽江口和九龙江口沉积物中碎屑锆石铀-铅定年及物源意义

碎屑锆石能较好保存源区岩石组成的信息,其铀-铅年龄是沉积物源区示踪有效的方法。利用激光剥蚀等离子体质谱和多接收器等离子体质谱联机(LA-MC-ICPMS)技术,对台湾海峡西部闽江口和九龙江口沉积物中的碎屑锆石进行原位铀-铅测年,同时获得锆石的微量元素。研究表明大部分碎屑锆石的钍与铀含量之比值大于0.1,稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型,并具有明显的铈含量正异常和铕含量负异常,结合阴极发光图像表明这些锆石绝大部分为岩浆成因。闽江口和九龙江口的碎屑锆石具有相同的印支期(峰值为236 Ma)、燕山早期(峰值为155 Ma)和燕山晚期(峰值为110 Ma)等3个峰值,这三期碎屑锆石占主要部分,反映闽江口和九龙江口碎屑沉积物主要来自各流域上游印支期和中下游燕山期岩体,而闽江口碎屑锆石具有明显的加里东期峰(峰值为465 Ma)和前寒武纪(553~2 765 Ma)较多的碎屑锆石,这些碎屑物质可能来自上游武夷山地区加里东期和前寒武纪基底的物质。对比闽江口碎屑锆石铀-铅年龄与台湾岛西部海滨沙滩(苗栗-新竹、嘉义-台南)中的独居石年龄具有相似的谱峰特征,表明台湾岛西部海滨沙滩碎屑物质可能有部分来自闽江。闽江口碎屑物质明显区别于福建的九龙江和浙江的瓯江,这为判别台湾海峡沉积物的物质来源提供可靠的依据。     

白云凹陷恩平组南部物源研究及其油气地质意义

恩平组是珠江口盆地白云凹陷已经获得勘探证实的主要烃源层系。对其物源的清晰认识是潜力烃源和有利储层发育研究的重要基础。基于大量的三维地震解释和有限的钻井资料分析,提出白云凹陷恩平组时期不仅有来自北部盆外物源的输入,同时存在来自南部隆起的物源贡献。已钻井岩石学特征、古地貌分析、地震剖面特征和碎屑锆石年代学特征表明,白云凹陷西南部恩平组具有砂地比超过80%、粒度较粗、发育NE向大规模高角度“S”型前积地震相、具有物源通道的古地貌以及碎屑锆石以中生代岩浆锆石为主的特征,这与凹陷北部盆外具有NW向较平缓的“叠瓦状”前积地震相和较老的前寒武纪—古生代的碎屑锆石年龄的特征截然不同。综合分析认为,恩平组时期白云凹陷的南部隆起物源为白云凹陷西南部提供了充足的陆源物质供给,对白云西南部的优质陆源海相烃源岩的发育有重要作用;同时云开低凸起恩平组砂体埋深浅,粒度粗,是重要的潜在优质储层,具有重要的勘探意义。     

物源分析方法的综合运用 ——以苏北盆地高邮凹陷泰一段地层为例

目前高邮凹陷深层勘探以寻找岩性油气藏为主,准确预测岩性体储层是寻找油气藏的关键,而对岩性体做出准确的预测,需要对沉积时期的物源做出准确的判断。利用重矿物法、碎屑岩类分析法、沉积法对高邮凹陷的物源进行了分析。重矿物的相关性分析及R型聚类分析表明本区存在南北两大物源;碎屑岩类分析法表明本区物源来自再旋回造山带,砾岩和岩屑的分析表明本区也存在南北两大物源;沉积法表明本区除了南北两大物源外,还存在一个来自盆地西部菱塘低凸起的次级物源。结果表明：高邮凹陷泰一段沉积时期,存在3个方向的物源,分别来自凹陷南部的通扬隆起、北部的建湖隆起、西部的菱塘低凸起,物源对凹陷的贡献的大小也如上隆起顺序依次递减。     

东昆仑东段布青山地区上二叠统格曲组物源分析及其构造意义

对东昆仑东段布青山得力斯坦地区出露的上二叠统格曲组砾岩层进行砾石成分、砾度统计及系统的LA-ICP-MS锆石UPb年龄谱分析。结果表明,格曲组砾岩层砾石成分以石英岩和花岗岩为主,硅质岩和基性岩次之,砂岩和灰岩较少,砾石的分散系数为1.54~2.02,该套砾岩为近源快速堆积的产物。砾岩碎屑锆石U-Pb年龄可分为3组:1早奥陶世—晚志留世年龄组为499~409Ma,峰值年龄为426Ma,对应早古生代末期原特提斯洋向北俯冲碰撞产生的一系列构造岩浆事件;2新元古代年龄组为744~619Ma,峰值年龄为744Ma,对应于全球Rodinia超大陆裂解事件;3古元古代年龄组为2443Ma,对应东昆仑地区古元古代构造岩浆热事件。结合碎屑锆石年龄及沉积学特征综合分析,花岗质砾石来源于北侧东昆仑造山带加里东期岩浆弧,沉积岩砾石则可能来自造山带早期的沉积地层,石英岩及其他变质岩砾石则多来自东昆仑基底变质岩系。综合判别,格曲组为一套沉积于活动大陆边缘环境的滨浅海相磨拉石建造,代表南侧古特提斯洋向北俯冲开始的构造阶段,是初始俯冲的沉积构造响应。     

渤海湾盆地黄骅坳陷孔南地区古近系孔店组二段物源分析*

根据重力异常资料、地震资料,综合运用重矿物法、碎屑岩类分析法并结合砂体展布特征,基本明确了黄骅坳陷孔南地区孔店组二段的物源区位置及来源方向。区域布格重力异常场从宏观上勾绘出了孔南地区地势的起伏状况,对物源分析具有重要参考意义。在研究区湖盆周缘都发育砂体,在各物源口的砂体展布规律在平面上表现为呈扇形展布的特征,宏观上指示了物源的涉及范围。盆外下切沟槽能大致确定研究区周缘各物源口位置,前积反射结构也能指示出存在物源供给的地区。重矿物以锆石、电气石、金红石、石榴石、磁铁矿为主,不同的物源区具有不同的重矿组合特征,其变化规律指示了碎屑物质的搬运方向和搬运途径。碎屑岩组分以长石为主,其次为石英,岩屑含量较低,主要为岩浆岩岩屑,岩屑类型指示了物源区母岩类型主要为岩浆岩。该区孔店组二段沉积时期在东南、西南、西北、东北4个方向上都存在物源,进一步可识别出乌马营、叶三拔、舍女寺等10个子物源,它们共同控制了孔南地区孔店组二段沉积时期砂体的形成和分布,形成多物源环湖盆分布的特征。     

3种水稻土时间序列黏粒矿物的组合特征与物源指示意义

对南方丘陵区3种不同母质水稻土时间序列黏粒矿物的X-射线衍射（XRD）进行分析发现：① 紫色砂页岩（PS）母质起源土壤的黏粒矿物以高岭石类似矿物为主;第四纪红黏土（RC）母质起源土壤的黏粒矿物以高岭石类似矿物、伊利石类似矿物与三羟铝石为主;红砂岩（RS）母质起源土壤的黏粒矿物以1.4 nm过渡矿物、高岭石类似矿物与三羟铝石为主。② 这3种母质土壤种稻后黏粒矿物的变化大体可分为2种情况。RC与RS母质的起源土壤种稻后,土壤黏粒矿物的变化相对较小,伊利石类似矿物相对含量有所增加,这可能主要与钾肥的持续施用有关。PS母质的起源土壤种稻后,土壤黏粒矿物变化相对较大,表现为高岭石类似矿物相对含量降低,低结晶度的伊利石或次生绿泥石与三羟铝石相对含量上升。PS母质发育的土壤种稻后脱钾明显且主要集中在原生矿物部分。这种原生矿物的脱钾作用对土壤黏粒含量和黏粒矿物的类型都有较大影响。③ 起源土壤的黏粒矿物通常会被水稻土所继承,并在水稻土发育过程中相对稳定,可以用其来指示起源土壤（或母质）的物源组分。     

辽东湾北部JXC-1孔稀土元素组成与物源判别

黄河对渤海海底沉积物贡献量巨大,但黄河物质进入渤海后向北扩散的范围尚不明确。本文对位于辽东湾北部海域岩芯总长为62.68 m的JXC-1孔1.2 Ma以来沉积物稀土元素进行测试分析,结合岩性、粒度参数和测年数据,研究了钻孔稀土元素垂向变化的影响因素,并对其物质来源变化进行了探讨。研究表明,沉积环境变化导致沉积物粒度和物质组成差异,钻孔沉积物的ΣREE与粒度变化有一定的相关性,但ΣLREE/ΣHREE、（La/Yb）_N和δEu等参数不受粒度控制。稀土元素分异参数有效示踪了物质来源,经对比,JXC-1孔沉积物分异参数特征与南部的黄河和北部的辽河（原双台子河）、大辽河沉积物较为一致,而与滦河和复州河有明显不同;结合判别函数（F_D）,推测JXC-1孔沉积物早更新世晚期以来主要来由南部的黄河和北部的辽河、大辽河搬运而来。分析结果表明,17.00 m以上层位为晚更新世沉积,0~2.00 m、4.00~11.00 m和14.00~16.00 m可能为海相地层,渤海环流将黄河入海物质向东北扩散的一支输送至辽东湾北部,同时接受潮流作用输送的北部辽河和大辽河细粒物质,但总体以黄河输送物质占主导;17.00 m以下层位主要为早更新世晚期以来的陆相沉积,以湖相环境为主,物源受距离河口远近和沉积物通量影响。36.00~48.00 m和58.00~70.30 m为湖相高水位期,古黄河水系流路可能位于现今流路以北的区域,受湖流等沉积动力影响,黄河输送物质扩散范围较广,对钻孔沉积物影响较大;在48.00~58.00 m低水位时期,钻孔沉积物以距离较近的北部辽河和大辽河输送物质占主导。16.40~36.00 m主要为河流相,物源复杂,但在26.00~36.00 m层位明显受辽河和大辽河影响较大。上述分析结果显示黄河东流入海（渤海古湖）以后,受海洋环流、距离河口远近和湖泊沉积动力等因素控制,携带沉积物扩散范围可以到达40.5°N左右或者以北的区域。本文的研究结果对辽东湾海域海底沉积物物源是一个新的认识,对黄河贯通、渤海环流及第四纪环境演化研究提供了新的证据。

     

东昆仑库木库里沙漠表层沉积物粒度特征、物源与沉积环境

对青藏高原北部世界海拔最高的库木库里沙漠周围冲积扇碎屑及沙漠表层沉积物粒度特征及元素组成研究结果显示：（1）库木库里沙漠表层沉积物以细砂为主,其次为极细砂,粉砂和中砂含量较少,有少量的黏粒,不含粗砂的组分,且粒度组成差异不大。（2）沉积物M_Z范围2.70~2.90 φ,σ₁范围0.80~1.10 φ,S_K1范围0.26~0.44,K_G范围2.27~3.62。（3）粒度主要呈近似对称的单峰分布,但细颗粒一侧有较细长的尾部。（4）沙漠表层沉积物元素组成与周围山麓冲洪积碎屑沉积物较为相似,尤其是沙漠西部的阿尔喀山北麓区域。（5）沉积物源判别表明,沙漠表层沉积物来源主要为阿尔喀山北麓及祁漫塔格山南麓碎屑沉积物,其形成环境主要为河流相沉积环境及浅湖相沉积环境。     

华北克拉通南缘石炭系本溪组铁-铝黏土矿物质来源: 以河南三门峡大安铝黏土矿床为例*

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世期间一直出露地表,经历了长期的风化作用,形成大规模的铁-铝黏土矿,其成矿物源一直是研究的热点,尤其是本溪组底部铁矿和铁质黏土矿与上部铝黏土矿是否为同一来源尚未查清。本研究选取克拉通南缘大安铝黏土矿床作为研究对象,展开微区矿物及元素地球化学组成分析,进一步探讨铁-铝黏土矿物质来源。大安矿床内含矿岩系自下而上包括铁质黏土岩、铝土矿、铝质黏土矿;局部喀斯特高地缺失铝土矿,铝质黏土矿直接覆盖于铁质黏土岩之上。铁质黏土岩在洼地以菱铁矿、黄铁矿和伊利石为主,在隆起区以赤铁矿、伊利石和高岭石为主。铝土矿以硬水铝石、伊利石和锐钛矿为主;铝质黏土矿主要矿物为伊利石。矿物微区分析在黏土矿底部发现大量的碳化硅和少量自然硅、硅铁矿、铬铁矿;区域对比揭示北秦岭造山带内商丹缝合带和二郎坪群中的蛇绿岩为铝黏土矿形成提供了成矿物质。本溪组底部铁质黏土与上部铝黏土矿稳定元素比率(例如Zr/TiO₂、Hf/TiO₂、Nb/TiO₂、Ta/TiO₂)存在明显差异,揭示二者为不同来源: 底部铁质黏土岩和铁矿层为底板碳酸盐岩原地风化的产物;而上部铝黏土矿是异地搬运物,北秦岭造山带在晚石炭世的整体抬升为华北铝黏土矿形成提供了重要的成矿物质。     

柴达木盆地南八仙地区渐新世浅水三角洲物源及沉积演化

以古近系渐新统下干柴沟组上段(E23)为研究对象,在精细岩芯观察和钻(测)井资料综合分析的基础上,结合重矿物组合、ZTR指数、砂岩碎屑组分、粒度累积概率图和砂地比等参数综合分析结果,对柴达木盆地南八仙地区E23湖盆扩张期弱退积型浅水三角洲物源方向、砂体展布规律和沉积微相发育演化进行了深入研究。结果表明：① 南八仙地区E23沉积时期物源主要来自南祁连山中酸性岩浆岩和中高级变质岩发育区,物源方向为近北东—南西向,稳定重矿物(磁铁矿、石榴子石、白钛矿和锆石)含量高(质量分数介于81. 0%~99. 9%)、不稳定重矿物(绿帘石和角闪石)含量低。② 南八仙地区E23沉积时期为浅水三角洲—滨浅湖沉积环境,主要发育水下分流河道砂体,岩性主要为岩屑长石砂岩,其次为长石岩屑砂岩,砂体的成分成熟度一般中等—较差、分选磨圆度中等—较差,粒度概率图以反映河流作用的一跳跃一悬浮式为主;沉积构造类型多样,主要发育块状层理、正粒序层理、平行层理和槽状交错层理。③ E23沉积时期,南八仙地区继承性发育3条北东—南西向呈条带状展布的砂体富集带(砂地比值介于35%~65%之间),早期到中期砂体发育程度增强,呈进积式;中期到晚期砂体发育程度有所减弱,呈弱退积式。④ E23沉积时期,南八仙地区处于浅水三角洲前缘亚相沉积环境,持续发育3个呈北东—南西向展布的沉积朵叶体,主要发育水下分流河道微相,其次为水下分流间湾微相,早期到中期浅水三角洲前缘发育规模增大,中期到晚期发育规模减小。