微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以冀中坳陷东北部石炭-二叠系为例

沉积岩中的微量元素(包括稀土元素)蕴含了大量的地质信息,对沉积环境水文变化具有较高的敏感度,因此成为研究沉积期古气候、古环境的有效手段。冀中坳陷东北部石炭-二叠系层序地层与沉积体系研究开展工作较少,不能满足于隐蔽油气藏勘探的需要。本研究以冀中坳陷石炭-二叠纪古环境恢复为研究目标,对采集自该坳陷东北部3口钻井的19个岩心样品开展详细的微量元素的测定。通过系统的研究,筛选出对沉积介质环境较为敏感的微量元素指标及/或特征元素比值,包括Sr、Ba、U、Th、Co、Ni、Cu、Cr及Sr/Ba、Ni/Co、U/Th、Ce/Ce*、Sr/Cu等指标,分析其在不同层序、不同体系域的变化特征,并讨论其环境意义。结果表明,冀中坳陷东北部石炭-二叠纪地层中Sr/Ba比值是0. 2～0. 73,U/Th的测量范围为0. 14～0. 22,Ni/Co比值在地层中的变化范围是0. 53～3. 03,属于富氧、微咸水的古水体环境; Sr/Cu比值在4. 12～14. 01之间,古气候背景则呈现出由石炭纪的温湿气候向二叠纪干热环境的转变。