柴达木盆地北缘东段中侏罗统物源分析——来自重矿物、元素地球化学及碎屑锆石年代学的证据

【目的】柴达木盆地北缘东段地区广泛出露侏罗纪残留地层。由于后期强烈改造,该地区侏罗纪原型盆地被严重破坏,其残留凹陷原始沉积关系、原型盆地发育及展布规律一直是学术界的研究热点。【方法】通过对该地区中侏罗统碎屑岩样品的重矿物Q型聚类分析、全岩地球化学以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,进行了系统物源分析,并结合古构造背景、地层与沉积相特征,对该地区侏罗纪原型盆地进行了初步探讨。【结果与结论】(1)中侏罗世,可将研究区划分为5个沉积体系,各沉积区重矿物组合、全岩地球化学以及碎屑锆石年龄特征相异;(2)研究区物源母岩主要为中—酸性岩浆岩,混有不同程度的再旋回沉积岩;(3)物源区岩石的成因以大陆岛弧和活动大陆边缘为主,且普遍受到两期岩浆事件(200~300 Ma和400~500 Ma)的影响;(4)研究区与潜在物源区特征对比显示,A区物源主要来自柴北缘构造带,少量物源来自欧龙布鲁克古地块;B区物源主要来自北偏东方向的南祁连地体;C区和D区物源主要来自近物源供给,推测为北方向的古隆起;E区物源主要来自东部东昆仑鄂拉山附近;(5)研究区在大煤沟组第五段时期,发育多个小型分隔型湖盆,而到了大煤沟第七段时期,小柴旦—红山地区和霍布逊地区湖盆连通,成为统一湖盆。研究结果对于了解柴达木盆地侏罗纪演化,指示青藏高原北缘盆山体系的相互作用以及指导柴北缘东段油气勘探具有科学意义。

陆源碎屑岩地球化学在盆地分析中的应用

按地球化学成分的变化特点 ,吐—哈盆地砂岩样品以二叠纪、三叠—侏罗纪、白垩—第三纪为单位组成三个组 ,分别代表盆地几个相对稳定的发育时期。在这三个组之间岩石化学成分存在较大的突变或跳跃 ,则是盆地南侧发生的几次板块碰撞拼合作用对本区产生的影响。对渤海湾盆地泥岩地球化学分析表明 ,渤海湾盆地海域内各次级凹陷的沉积物源区各自不同、相互独立 ;但在盆地不同地区 ,沉积物源区母岩地层时代有随时间推移发生改变的现象。上述研究表明 ,陆源沉积物地球化学研究在沉积盆地分析中具有其独特的优势 ,可以揭示沉积物成分中所包含的更为细微的信息 。

中上扬子北缘二叠纪碎屑岩组分和地球化学特征

对中上扬子北缘二叠纪碎屑岩成分和地球化学特征进行了分析。结果表明,本次研究的碎屑岩物源主要来自上部大陆壳,沉积旋回不高,大部分样品来自基性岩和长英质火山源区。主元素受到风化作用和沉积后作用的影响,对区分构造环境意义不大;几种非迁移性微量元素,如Cr、Co、Th、Sc、La和Zr,较主元素有区分构造环境意义。本次研究的碎屑岩非迁移性元素比值La/Sc、Th/Sc、Th/Co和Th/Cr与大陆上地壳和硅质砂岩的特征值接近,与大陆下地壳、洋壳和基性砂岩的特征值相差较大。综合碎屑岩组分、主元素、微量元素和稀土元素的判别结果,认为镇安西口样品的构造背景主要为大陆岛弧-活动大陆边缘,与商丹缝合带沉积岩系相同。镇安西口二叠纪碎屑岩成分和地球化学特征与泥盆纪基本类似,反映了北秦岭古大陆边缘沉积特征;华蓥山样品呈现出多源性特点,其构造背景为板内环境。

陆源碎屑沉积作用对化学元素配分的制约——兼论五台地区前寒武纪碎屑沉积岩示踪源区陆壳成分的意义

为探讨粒度分选沉积作用对沉积物化学成分配分的影响,对比研究了五台群中石英岩、长石石英岩、粉砂岩和粘土岩等不同粒度沉积岩的化学成分特征,结果表明:不同粒度沉积岩的主元素及微量元素均具有较大的变化范围,SiO_2与Al_2O_3及TFe_2O_3之间呈线性负相关关系,这种负相关关系还表现在SiO_2与REE,Rb,Sr之间,这种特征可以用石英的稀释作用进行解释;铁族元素Cr,Ni,Co和REE,Rb,Sr等大离子亲石元素与Al_2O_3呈正相关关系,表明这些元素易在富铝的粘土岩中聚积。不同粒度成分沉积岩的稀土元素分布型式具有相似性,呈现LREE富集的特征。五台群下亚群沉积岩不具有负Eu异常,而上亚群则出现负Eu异常。对比研究结果还显示:粘土岩在各类沉积岩中最能够将各种元素聚积起来,可被认为是区域地壳最好的岩石混合样品,在某种程度上反映了源区地壳的成分特征。

松辽盆地白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石地球化学特征及其地质意义

松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩主要由砂岩、泥岩和粉砂岩类组成。通过对白垩系泉头组碎屑沉积岩岩石样品的岩石化学分析表明 :主元素化学分类结果主要为长石砂岩、页岩 ,少量岩屑砂岩和硬砂岩 ;稀土元素分布模式显示其明显富集轻稀土及Eu负异常 ,并与NASC和PAAS稀土分布模式相似 ;碎屑沉积岩与上地壳的微量元素含量比值曲线显示为平坦型 ,这说明沉积岩是在活动性较弱的构造背景下缓慢沉积 ,具有被动大陆边缘和活动大陆边缘沉积物的特点。松辽盆地庆安地区白垩系泉头组碎屑沉积岩物质来源于张广才岭海西期花岗岩 ,后者的物源来自于上地壳。

湖南吉首地区青白口纪碎屑岩岩石地球化学特征及其意义

研究区地处云贵高原隆起与洞庭湖沉降区结合部之湘西北,行政区划辖张家界市、湘西土家族苗族自治州、怀化市等市、地、县或一部分,面积16 379 km^2。1岩石地球化学特征区内青白口纪地层为一套细碎屑岩,在其中采集了样品进行了岩石化学全分析。

华南地球化学走廊带碎屑沉积岩W、Sn时空分布特征及其指示意义

通过系统的高密度采样,选取了470件来自华南走廊带的细粒碎屑沉积岩,涵盖了中元古到白垩系地层,对其主要元素、微量元素、稀土元素进行了精确分析。研究结果显示,所有样品都存在明显的稀土元素的分异和Eu的负异常,其中(La/Yb)N=10.0,Eu/Eu*=0.67。相对上地壳平均组成,样品明显亏损Ca、Na和Sr,并具有较高的化学风化指数,暗示样品受到了较为强烈的风化作用影响,并且经历了长距离的搬运过程;主要元素和微量元素图解暗示样品的源岩可能包括花岗质、安山质和长英质岩石。样品的地球化学特征显示,样品可以代表较大的源区,并且W、Sn的含量可以反映走廊带上W、Sn分布特征。在走廊带上,W、Sn的含量自东南向西北递减,在江山—绍兴断裂带附近突变,该分布特征与华南地区的钨锡成矿作用非常吻合。碎屑沉积岩中W、Sn的含量明显高于上地壳平均含量,其中W、Sn含量的峰值存在于中元古代—奥陶系地层,而华夏地块从中元古代开始便具有高钨锡含量,可能是该地区形成全世界最大的钨锡成矿省的重要原因。

珠江口底质元素含量分布特征及其地球化学意义

珠江口底质常、微量元素分析结果表明,富含Si、Al、K、Mg、Fe和Ti等元素的陆源物质构成本区沉积物主体,主要元素氧化物平均含量分别为SiO261.16%,Al2O314.74%,Fe2O35.72%,TiO20.88%,MgO1.84%,K2O2.63%,CaO2.70%,CaCO34.79%。底质元素含量与沉积物粒度组成关系密切,主要元素Al2O3、MgO、Fe2O3、TiO2以及微量元素Cu、Pb、Zn、Cr、V、Co、Ni、Ba在西北部近岸区以及伶仃洋中部细颗粒沉积区内富集;而SiO2、CaO、Zr、Sr则在西南部和东南部粗颗粒沉积区富集。控制本区沉积物地球化学特征的因素主要有物质来源、沉积环境、水动力条件、沉积物粒度、矿物组成以及元素自身地球化学性质等。

对《煤的稀土元素地球化学》一文的商榷

对《煤的稀土元素地球化学》一文某些问题的讨论，认为：煤与煤灰是两个不同的概念，不能用煤灰的稀土元素丰度来讨论煤的稀土元素丰度；煤的灰分增高，稀土元素含量也增高，表明煤中稀土元素主要来源于陆源碎屑的供给。

贵州贞丰水银洞金矿含矿岩系元素地球化学特征

贵州贞丰水银洞金矿为赋存于二叠系龙潭组煤系地层所夹的不纯灰岩中的盲金矿床,含矿岩系为一套陆源碎屑岩与不纯碳酸盐岩多层交替出现的组合。矿石类型主要为凝灰质生物碎屑灰岩等,金品位高。矿体SiO2含量平均21.78%,CaO+MgO含量超过30%,围岩SiO2含量平均41.58%,CaO+MgO含量平均不到15%。含矿岩系岩石具有高镁铁、低Na2O、K2O远大于Na2O的特征;As、Ag和Tl均有不同程度的富集,矿石中Au与As、Tl有较高的正相关关系;矿体∑REE平均21.8μg/g,δEu值平均1.03,无Eu异常或正异常,围岩∑REE平均241.9μg/g,δEu值平均1.00,无异常。模式图上,矿体比较明显地富集中稀土元素(Sm—Ho)。水银洞金矿地质、元素地球化学组成特征及参数反映了含矿岩系形成时的特定的沉积环境或经历了特殊成矿作用过程。

湖南沅陵牛蹄塘组黑色岩系稀土元素地球化学特征

我国南方下寒武统广泛分布一套富含有机质的黑色岩系,在这套黑色岩系中,赋存丰富的石煤、Ni-Mo-PGE多金属层、重晶石、磷矿等(范德廉等,2004)。前人对这套黑色岩系已经做过一定的研究,但对于其成因仍存在争议。本文选择湖南沅陵董家河剖面进行系统的稀土元素地球化学研究,旨在探讨该区震旦纪-寒武纪转换时期沉积的黑色岩系的成因及形成环境。

思茅盆地MK-3井上盐段成盐期前后微量元素地球化学特征及其古环境指示意义

本文通过对比分析思茅盆地MK-3钻孔上盐段成盐期前后碎屑沉积物微量元素及稀土元素的地球化学特征,探讨了思茅盆地中生代盐层形成前后的气候环境变化规律。结果表明,主要微量元素中除Mn元素之外,其余元素在成盐期之前的平均含量均大于成盐期之后,指示微量元素富集有利于盐矿床的形成。以球粒陨石标准化样品稀土元素的相对含量,结果显示轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,标准化曲线呈现左高右低的“L”型,表明其物质来源主体为陆源。MK-3钻孔29个岩心样品的δCe值均大于0.9,均值约为1.0,结合岩芯样品主体呈现棕红色,应指示一种弱氧化的沉积环境。综合沉积物的Rb/K和Sr/Cu比值分析,我们认为在成盐期之前,该区气候炎热干旱、蒸发强烈,水体盐度为半咸水,具备析盐、成钾的古气候和古环境条件。成盐期之后,该区古盐度处于淡水-咸水交替的状态,伴有三段温暖湿润期和三段极端炎热干旱期。后期淡水补给持续增强,导致沉积盆地内在上盐段蒸发析盐之后只发育碎屑岩。

西沙海槽表层沉积物地球化学特征及其地质意义

对西沙海槽区50个表层沉积物的常微量元素进行了地球化学及沉积环境特征研究。西沙海槽区表层沉积物具有SiO2、TiO2含量低和CaO含量高的特征;除了MnO外,各组分的变异系数均较小,元素的分布差异较小,元素分异不明显。常量组分对比表明研究区兼具浅海及深海沉积的特点,为由浅海向深海过渡的半深海沉积环境。富集因子分析表明,从槽坡至槽底富集因子变化不大,略呈增加趋势,Cu、Co、Ni、Pb、Zn、Ba、Mn的富集因子都大于1,表明这些元素除了陆源之外还有其他的来源。海槽区沉积物的化学组分及其来源是复杂多样的,其中包括陆源组分、生物源、火山碎屑等,但陆源碎屑和黏土组分以及碳酸盐型的生物碎屑组分是控制研究区沉积物化学成分的最主要因素。

辽北抚顺—清原地区太古宙基底地球化学组成特征及其地质意义

最近的研究表明 ,辽北抚顺、清原地区太古宙基底主体形成于新太古代 ,不存在广泛分布的中太古代地质体。表壳岩系以不同规模分布于 TTG花岗质岩石中 ,主要由斜长角闪岩、角闪变粒岩、黑云变粒岩及少量片麻岩组成。本文对该区新太古代表壳岩系和 TTG花岗质岩石进行了地球化学研究。小莱河斜长角闪岩具近于平坦型的稀土模式 [(L a/ Yb) n=1 .0 ],大离子亲石元素富集。存在 3种类型角闪变粒岩。类型 1角闪变粒岩具平坦型稀土模式 [(L a/ Yb) n=1 .1～ 2 .9],大离子亲石元素富集 ,其特征与共生的斜长角闪岩十分相似。类型 2角闪变粒岩常量元素组成与类型 1角闪变粒岩类似 ,但轻稀土富集 [(L a/ Yb) n=1 1 .4～ 2 0 .2 ],与之存在较明显区别。类型 3角闪变粒岩轻重稀土强烈分离 [(L a/ Yb) n=4 1 .8]。黑云变粒岩稀土模式和微量元素组成与类型 2角闪变粒岩相似 ,但显示出更为富集的组成特征。 TTG花岗质岩石构成辽北太古宙基底的主体。它们轻重稀土强烈分离 [(L a/ Yb) n=2 5 .8～1 94 .4 ],无明显负铕异常 (Eu/ Eu* =0 .75～ 1 .35 )。研究表明 ,辽北地区太古宙基底表壳岩系变质原岩主体为拉斑玄武岩、安山岩、英安岩及相应火山碎屑沉积岩 ,表壳岩系和 TTG花岗质岩石形成于板块汇聚的岛弧环境。

黔西晴隆矿区晚二叠世煤地球化学变异的地质成因

运用仪器中子活化分析 (INAA )、电离耦合等离子体质谱 (ICP- MS)、电离耦合等离子体原子发射光谱 (ICP- AES)、X射线荧光光谱 (XRF)、冷原子吸收光谱 (CV- AAS)、离子选择性电极法 (ISE)、逐级化学提取试验 (SCEE)等 ,结合带能谱仪的扫描电镜 (SEM- EDX)和 MPV- III显微镜下观察的煤岩学特征的分析 ,对贵州晴隆矿区上二叠统含煤岩系 8号煤层中微量元素的含量和赋存特征及其影响因素进行了研究。发现该煤层中 Cu(2 6 3.4μg/ g)、Cr(1 5 4 .2μg/ g)、Hg(0 .86μg/ g)、Mo(82 .4 7μg/ g)、Ni(6 3.3μg/ g)、Pb(2 0 0 .4μg/ g)、Se(4.2 5μg/ g)、U(1 5 4 .8μg/ g)、Zn(2 1 4 .6μg/ g)和 Zr(75 4 .3μg/ g)等元素异常富集 ;而 As和 F的含量不高 ,其含量分别为 1 .5 8μg/ g和 83.4μg/ g。逐级化学提取结果显示 ,该煤层中 Hg、Mo、Ni、Pb、Se和 Zn元素主要赋存在低温热液成因的黄铁矿脉中 ;Cr、U和 Zr主要存在于粘土矿物中 ,其中 Cr和 Zr可能与康滇古陆陆源碎屑供给有关 ;Cu不仅与粘土矿物有关 ,而且也和煤中黄铁矿有关。表明低温热液流体和陆源碎屑供给对该煤中主要微量有害元素的含量和赋存特征起了决定作用。

贵州关岭动物群产出地层的地球化学特征及对物源和沉积环境的指示意义

对贵州关岭上三叠统法郎组瓦窑段底部的毛凹剖面系统地采集了10 5个岩石样品,测定了样品中的36种化学元素含量。对它们进行元素富集因子(EF)分析、R型聚类分析、R型因子分析、元素和氧化物的含量与Al2 O3 的含量比值以及δCe在剖面中垂向变化的分析,讨论了元素含量变化的制约因素、沉积物的来源、古海洋氧化还原条件的变化、关岭动物群的埋藏环境。结果表明:研究的5 2～17 7m段剖面地层以陆源碎屑和生物碎屑混合沉积为主,沉积物来源于陆壳,而不是火山和热液的来源,其沉积的氧化还原条件多次反复变化;元素的含量变化主要受陆源物质、氧化还原条件、生物碎屑以及成岩作用控制;从元素地层学角度将所研究的剖面段从下到上划分为4层,层1至层4元素对比值曲线呈现出平缓波动→频繁波动→平缓波动的周期性变化特征;该段的偏还原环境对海百合及海生爬行动物化石的保存和埋藏起了良好的作用。

辽宁眼前山铁矿千枚岩地球化学特征研究

辽宁省鞍本地区是我国重要的沉积变质型铁矿床产区,区内包括东西鞍山、大孤山、齐大山、弓长岭、南芬等大型-特大型铁矿床。眼前山铁矿床位于鞍山地区南北成矿带和东西成矿带交界处。本文将对眼前山矿区千枚岩的地质地球化学特征进行研究,以了解其物源特征、沉积环境以及与铁矿床形成的关系。1千枚岩地球化学特征该区千枚岩分布于铁矿层上部、下部,与中部铁矿层呈整合接触关系。其主要组成矿物为石英。

砂岩地球化学在判别古构造环境中的作用

砂岩中陆源碎屑是源区母岩经历风化、搬运及成岩过程保留下来的,对其进行研究是认识源区环境的有效途径,虽然在经历沉积成岩作用过程中母岩中不稳定成分不可避免的遭受破坏,给研究带来困难,但稳定成分在碎屑中比较富集,Rollinson(1993)研究表明。

内蒙古巴彦敖包地区安格尔音乌拉组地层锂土壤地球化学异常成因研究

内蒙古巴彦敖包地区广泛出露上泥盆统安格尔音乌拉组地层,1∶5万土壤地球化学测量工作圈定的31处锂单元素异常与安格尔音乌拉组地层分布范围吻合良好。安格尔音乌拉组地层锂元素的富集与该套地层的原生沉积作用密切相关,未发生次生富集。通过对安格尔音乌拉组地层碎屑物源区及沉积作用的研究,认为其锂元素物质来源与镁铁质火山岩中锂元素的侵蚀溶出有关。溶出的锂元素被碎屑物中的粘土矿物吸附随后沉积成岩造成区内广泛分布的锂土壤地球化学异常。进而做出推断,研究区内晚泥盆世甚至更早存在大规模中基性火山活动,应该存在大规模古火山机构。提出一种新的沉积型锂矿成矿模式,即古火山机构周边的粘土矿物含量较高的碎屑岩层位在一定构造背景及沉积环境下可以具备锂元素富集成矿的条件。