蒸发岩序列中氯化物盐的氯同位素分馏效应及应用——兼论塔里木盆地、柴达木盆地古代岩盐的沉积阶段

卤水蒸发析盐到晚期阶段,才有可能析出溶解度极大的钾盐类矿物,因此在一个成盐盆地要找到钾盐矿床,除判断物源特征外,还必须找到最晚沉积阶段的区域和层位。本文通过对实验室配制溶液和盐湖卤水蒸发析出的不同氯化物矿物、钾盐矿床沉积序列不同阶段盐类矿物对比分析,讨论了氯同位素的分馏规律。结果表明,不同蒸发浓缩阶段的氯化物盐,氯同位素发生显著分馏。一般钾盐沉积层位的石盐δ^(37)Cl值小于0,钾石盐及其以后沉积的氯化物δ^(37)Cl值小于-0.5‰,特别是钾石盐以后析出的氯化物更为偏负,光卤石一般小于-1.00‰,而钾盐沉积阶段之前早期沉积石盐的δ^(37)Cl值显著偏正。因此,δ^(37)Cl值是判断岩盐沉积阶段的有效指标。基于此,对塔里木库车盆地第三纪、莎车盆地白垩-第三纪部分代表性盐矿点以及柴达木盆地西部不同构造单元、不同层位第三纪岩盐沉积做了氯同位素分析。初步结果表明塔里木莎车盆地晚白垩世岩盐的沉积阶段明显晚于库车盆地第三纪沉积,特别是莎车盆地喀什次级凹陷δ^(37)Cl值最低,大部分样品小于-0.5‰,推测该区成盐古卤水已浓缩到晚期或接近晚期钾盐沉积阶段,应是今后一重点开展钾盐找矿的区域。柴达木盆地油墩子、南翼山地区中新统、上新统蒸发岩沉积序列δ^(37)Cl值普遍偏正,推测当时卤水浓缩演化可能只达到石盐沉积阶段,浓缩到后期阶段的富K^+、Mg^(2+)盐溶液随西部隆起迁移到柴达木盆地南部地区,因此认为第三纪地层虽然石盐沉积层位多,厚度大,但找到大规模钾盐矿床的可能性不大。

基于不同沉积阶段的蜡沉积厚度预测新方法

提取蜡沉积厚度随沉积时间变化的实验曲线数据,根据不同沉积时间下蜡沉积厚度的变化趋势,将蜡沉积过程划分为快速沉积、较快沉积、缓慢沉积等3个阶段,并建立了蜡沉积厚度预测新模型。采用新模型预测了不同沉积时间下的蜡沉积厚度,将新模型预测结果与其他模型及实验结果进行了对比,并开展了不同预测模型的均方误差分析。结果表明:不同蜡沉积阶段可分别采用多项式模型、乘幂函数模型及线性模型进行拟合,且能够达到较高精度;本文新模型和其他模型的预测结果均能反映蜡沉积厚度随沉积时间的变化趋势,但本文模型预测结果与实验结果更为吻合,预测精度更高;本文蜡沉积厚度预测新方法简单实用,能够避免其他模型使用过程中进行复杂非线性拟合的不便,具有较强的优势和应用价值。

基于Fisher算法的江汉盆地钻孔岩芯沉积阶段划分及其意义

"Fisher算法"是对有序样品进行最优化分段的1种数学方法。应用有序聚类法中次序不变的特点,以江汉盆地ZL钻孔46个地球化学测试样品为研究对象,在有序聚类的数学理论基础上,借助DPS软件包将钻孔沉积物垂直剖面进行分层。研究结果表明,江汉盆地第四纪以来沉积演化大致经过4个阶段:2.77～2.68Ma B.P.、2.68～2.23Ma B.P.、2.23～1.25Ma B.P.及1.25Ma B.P.以来,4个阶段微量元素比值变化特征揭示了该地区河流由不稳定到成熟水系的演化过程。

太平洋调查区沉积物中某些金属元素的地球化学探讨

通过对大洋锰结核及其伴生沉积物研究,发现锰结核与粘土组分和有机物(或生物)有关,故笔者试图了解太平洋调查区沉积物中某些金属元素的地球化学行为。研究发现,随海水的加深,沉积物中 Ca、Sr 含量减少,其他元素含量升高,沉积物类型由钙质软泥→硅钙质软泥→红粘土。在4000—6000m 水深范围内。

长江口海区表层沉积物及其有机质分布特征

根据我队1978—1979年调查资料编制了长江口海区沉积物类型及沉积分区图、沉积物有机质分布图,统计了各类沉积物、各沉积区沉积物的粒度成分和有机质含量。讨论了长江三角洲分布范围、沉积物有机质富集的海洋环境、沉积物有机质与常量组分关系等。以启东咀塌鼻子沙北水槽为界分为现阶段长江三角洲和主要为1200年前形成的前阶段长江三角洲。

中国庐山地区大校场晚第四纪沉积年龄测定及层序地层学

通过庐山科学考察(1997—2009)对大校场沟口晚第四纪剖面地层进行精细研究,采用古地磁、电子自旋共振(ESR)、36Cl、释光法等多种仪器测年方法的分析,建立了完整剖面的全时段地层的自400 ka.B.P.以来的系列年龄数据,与之相对应识别出Biwa-III(320 ka.B.P.)事件、Biwa-II(260 ka.B.P.)事件、Biwa-I(180 ka.B.P.)事件(因铁盘扰动影响缺失)、Blake(100 ka.B.P.)事件、Laschamp(20 ka.B.P.)事件(因表层活动影响未发育)等古地磁极性事件,结合层序地层和层型特征及沉积环境将剖面地层由早至晚划分为4个发展旋回阶段:I阶段为冰期(400～200 ka.B.P.)气候时期,II阶段为间冰期(200～100 ka.B.P.)气候时期,III阶段为冰缘期(100～10 ka.B.P.)气候时期,IV阶段为冰后期(10～0 ka.B.P.)气候时期。

安徽定远早第三纪含盐岩系的沉积相及岩盐成因分析

定远组含盐岩系属早第三纪,系河湖相沉积,以盐湖相和淡水湖泊相为主。含盐沉积受断裂控制,发生在次级凹陷内,且位于大断裂的一侧。含盐一层,厚度巨大,盐层韵律发育,可分Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三级。盐类矿物简单,仅见石盐、钙芒硝和硬石膏,缺乏钾镁硫酸盐和钾镁氧化物。石盐岩中钾、镁、溴含量甚低,钾含量一般为0.01-0.02%、镁含量在0.03-0.06%左右,溴含量0.001-0.002%,溴氯系数值低,为陆相盐湖沉积,处于早期石盐沉积阶段。

重金属沉积能力与环境矿化容量的探讨

重金属(主要讨论 Cu、Pb、Zn、Cd)在地表环境中存在一种循环。这种循环虽然要经历若干年代,但必竞在进行。这种循环是由两个相反的过程所构成,一是自然风化与工业排放,二是通过地表水(矿床学称含矿冷水溶液)搬运沉积。这种沉积过程对环境带来两大作用,即矿床的形成和水环境的净化。在特定区域(特定环境条件)里,重金属的沉积是相对迅速的,沉积也是相对稳定的。其沉积速率可以与骤发性的工业排放相对抗,其沉积的相对稳定可以达到无害化的程度。而特定环境的这种沉积能力又相当强,足够开发利用。因而为重金属的环境矿化容量的提出提供了必要的理论与实际依据。正是因为特定环境(如湘江)中这种对重金属沉积能力的客观存在,我们把这种沉积能力定义为环境矿化容量。环境矿化容量与有机同化容量一样,具有其本身特性。所不同的是构成环境有机物同化容量的有机物同化过程是一个绝对不可逆过程,而构成环境矿化容量的矿化沉积过程是一个相对不可逆过程(特定条件下)环境矿化容量有其开发利用前景。在湘江综合防治中,已作了突出的应用。并且有的文献提出在水体中适量增排悬浮絮凝物质(如粉煤灰)可进一步开发湘江重金属的矿化容量。)

川东盆地长寿地区三叠系杂卤石的发现及其成因研究

笔者先后2次对川东盆地盐矿实地考察,并系统采集了样品。水溶化学分析结果表明,长寿地区T1j4-2地层中岩盐w（K＋）较高,最高可达3.25%,明显高于其他盐矿点（合川盐矿、云阳盐矿及万州高峰盐矿）。岩盐Br-含量也较高;Br×103/Cl值相对较高,一般为0.26-0.36,最大可达0.41,已达到晚期石盐沉积,甚至是钾镁盐早期沉积阶段。而后又对K＋含量较高的样品（不含KCl）进行配矿分析,同时结合岩矿鉴定及XRD分析验证,首次发现和确定长平3井的主要含钾矿物为杂卤石,样品中不含钾石盐（KCl）。通过对样品薄片镜下观察,杂卤石为自形-半自形的板状和柱状及叶片状形态,结合杂卤石与石盐的接触关系及Br×103/Cl值分析,认为长平3井杂卤石为原生沉积成因,而非如前人所认为的四川盆地其他地区的杂卤石成因——后期含钾镁较高的热卤水交代硬石膏而形成。这一认识对该区寻找可溶性钾盐具有一定的启示作用。

广东广澳海滩岩与风成砂丘岩的区别

广澳海滩岩,由于其高程达50多米以上,有海成和风成观点之争。作者从地质学的不同角度加以研究认为该处毫无疑问应是海滩岩。本文对两类不同成因的岩石进行了对比,对高海滩岩进行了验证。深部构造最新资料的综合分析,表明高海滩岩是从滨海抬升到现高程,是深部构造强烈活动性和大震的反映。

四川盆地东部海相三叠系稳定同位素地球化学及地质解释

四川盆地东部(以下简称川东)海相三叠系地层广泛分布,与其有关的油气、盐卤、天青石及硬石膏等矿产资源丰富,是一个具有重要经济价值的层位。笔者于1981—1985年间在20万km^2范围的盐类矿产普查工作中,采集了近150件零星样品进行碳、氧、硫稳定同位素分析(图1),积累的数据展示了在极其复杂的地史背景下各种地质-地球化学作用产生的物质交换效应及同位素分馏,形成不同元素在不同层位(地质体)的丰度特征。

广西“宁乡式”铁矿中绿泥石鲕粒的特征及成因

“宁乡式”铁矿,主要分布在桂东北地区中泥盆统信都组中。主要围岩为一套由粘土和粉砂组成的岩石。绿泥石和赤铁矿是主要的含铁矿物,它们常以鲕粒形态出现,彼此紧密共生。过去认为绿泥石鲕粒与赤铁矿鲕粒一样,是在一种较强的水动力条件下直接沉积产生的;因而对它的研究较少。现今工作表明,它并非在沉积阶段形成,而是一种成岩期的产物。

喜马拉雅山中段上新世三趾马动物群生活环境的探讨

前言喜马拉雅山的隆起是地球史上,新生代以来重大的地质事件之一。隆起的喜马拉雅山阻挡了印度洋暖湿季风的影响,形成了气候的屏障作用,致使喜马拉雅山南北坡自然环境发生了巨大的变化。因此,要了解青藏高原及相邻地区自然环境的现状和演变历史。

我国发现卤钠石

卤钠石最早是1888年发现于美国西尔斯湖。包括卤钠石在内的Na2SO4-NaF-NaCl体系中的几种含氟硫酸盐矿物,是蒸发岩早期沉积阶段碱性湖相环境下形成的典型矿物。 1988年4月,作者在考察内蒙古阿拉善右旗的盐湖时。

我国盐湖粘土矿物研究现状

盐湖沉积的重要特征是蒸发盐和碎屑物互层或混层沉积,或蒸发盐直接发育在碎屑沉积物之上。粘土矿物是碎屑物的重要组成部分。盐湖粘土矿物是长期处于高矿化度卤水的特定环境中,卤水中某些化学成分势必对粘土矿物产生局部类质同象取代作用。

塔里木莎车盆地溴氯系数分布特征与找钾分析

塔里木盆地发育有2大次级盆地:库车盆地和莎车盆地,地史时期古特提斯海水曾多次出入莎车盆地,带来了丰富的盐类物质,盆地自身多级分异的坳陷构造以及长期干旱的古气候也为盆地提供了有利的成钾构造和成盐环境,使得2大次级盆地内部沉积了巨厚的岩盐,因此我国一直把库车及莎车盆地列为找钾盐的重点地区。但是塔里木莎车盆地岩盐普遍贫Br,长期以来一直认为Br×103/Cl值没有反映该区域实际成盐情况,不能用于指导该盆地找钾。通过分析该盆地不同地区盐矿点的Br×103/Cl值发现,莎车盆地应该划分为陆相成因,参考陆相成岩盆地Br×103/Cl值的特征,认为该值仍然可以作为莎车盆地指导找钾的一项有效指标。

柴达木盆地大浪滩盐矿床基本特征及形成机理

大浪滩盐矿床已定名的24种盐类矿物中,钾镁盐矿物占13种。光卤石为其中主要钾矿物,已富集成钾矿层。本文在对盐矿物分布规律及沉积物地球化球研究的基础上,阐明了盐湖演化发展规律及钾矿层与其他盐矿物的形成机理。

韩城煤层气田水文地质旋回对煤层气的影响

通过对韩城煤层气田水文地质旋回划分、构造演化和延续时间系数及含气量的综合分析,探讨了韩城煤层气田水文地质旋回对煤层气的影响。结果表明:研究区自下而上划分为4个水文地质旋回,其中第Ⅰ水文地质旋回(∈-C1)只构成气田的基底,对煤层气的生成和吸附无影响;石炭-二叠系煤系地层在第Ⅱ水文地质旋回(C2-T3)沉积;第Ⅲ水文地质旋回(J1-J3)对煤层热成熟有一定的促进作用;煤系地层在第Ⅳ水文地质旋回(K1-Q)经过了短时间高温条件下的变质作用,是煤层气生成的关键时期,历史最大含气量达到22 m3/t。通过该区煤层等温吸附曲线的特征判断,第Ⅳ水文地质旋回渗入水文地质阶段约20 MPa煤系地层压力的降低幅度,只造成原始最大含气量18%左右的解吸气量,没有改变研究区煤层气吸附量大和资源丰富的基本特征。水文地质旋回分析方法从成因机制上说明了韩城煤层气田具有较大的资源潜力。

华北地块的增生和大陆壳形成历史的探讨

一、引言追溯一块古老地壳的形成演变历程,势必涉及地球的生成假说,这是一个诸多争论的问题。本文不拟过多地卷入地球的形成和初始地壳的争论,仅以在华北地块上稳定类型沉积的第一次出现和典型的盖层沉积的普遍发育为起始,研讨该地块盖层的沉积演变和我国北方大陆壳的形成历史。研究包括了整个晚元古代和古生代(1800—248Ma)。

碎屑岩-碳酸盐岩巨旋回及其形成机理

全球整个地史时期,特别是震旦纪以来沉积的沉积岩序列,不论是稳定地区,还是活动地区,几乎都是由大小不等的碎屑岩-碳酸盐岩旋回组成。碎屑岩-碳酸盐岩巨旋回主要受地外因素控制。较小的碎屑岩-碳酸盐岩旋回则主要受地球本身因素控制。稳定地区浅水沉积的碎屑岩-碳酸盐岩巨旋回主要受地外因素控制。活动地区或深水地区沉积的碎屑岩-碳酸盐岩巨旋回除受地外因素控制外,还与构造活动等地球本身因素有关。本文着重讨论碎屑岩-碳酸盐岩巨旋回是如何受地外因素控制的,希图能抛砖引玉。由于笔者水平和掌握的资料有限,谬误之处难免,敬希读者批评指正。