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。

南黄海表层沉积物的碎屑矿物、地球化学特征及物源分析

以南黄海中、西部表层沉积物的测试数据为基础,分析了表层沉积物的碎屑矿物组合特征、分布规律和能灵敏指示物源的CaCO3、TiO2、Cu、Sr和Ba的含量特征、分布规律,将这些特征分别与黄河和长江沉积物、黄土进行对比,探讨了南黄海中、西部的物质来源。南黄海西北部主要来源于现代黄河物质和山东半岛及邻近海域的侵蚀基岩;苏北黄河三角洲沉积物主要来源于全新世海侵期海水对古黄河沉积物的改造,其次为海水对基岩的侵蚀,现代黄河物质的影响较小;中部表现出多源性,沉积物部分来源于海侵期海水对海底基岩的侵蚀、改造、再沉积,部分来源于长江物质、黑潮物质及古黄河物质,长江物质影响大于古黄河物质;南部主要来源于长江物质。研究结果表明,现代黄河物质影响的范围小于长江物质;古黄河曾于晚更新世在苏北入海。

海南岛北西部邦溪地区奥陶纪火山-碎屑沉积岩岩石学、矿物学和地球化学:源区及构造环境暗示

海南岛奥陶纪火山-碎屑沉积岩矿物、地球化学成分与源区岩性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、绿泥石(Si:5.8～6.2a.p.f.u.、Mg/(Mg+Fe):～0.45)和白色云母(Si:6.2～6.8a.p.f.u.、Al:4.5～5.7a.p.f.u.)组成,含少量的长石(主要为钾长石)、黑云母(Mg/(Mg+Fe)=0.43、TiO_2=0.01%)和磷灰石等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO_2含量(Al_2O_3/SiO_2=0.07～0.19)、相对高的K_2O/Na_2O比值(1.25～14.71)和高的FeO_(total)+MgO含量(普遍大于5%,最高达11.5%),但微量元素(含REE)含量普遍低于PAAS(NASC),且REE分布模式显示LREE富集((La/Yb)N=6.1～12.5)、Eu负异常或弱负异常(δEu=0.57～0.86)。高的前交代CIA(～84)和PIA(～85)指数、A-CN-K分布模式以及可变的Th/U(2.9～25)比值还说明源区已经历强烈的化学和机械风化作用。低的Ce/Pb比值(2.1～2.8)则反映海南岛早古生代地壳已经历过Pb的富集事件。结合矿物化学成分和区域地质对比,研究区奥陶纪火山-碎屑沉积岩源区主要由变质的岩浆弧花岗闪长岩和弧长英质火山岩组成,少量的铁镁质成分不能排除,因而暗示一个从活动大陆边缘到被动大陆边缘的过渡性沉积构造环境。同时,推测海南岛在早古生代和晚古生代—早中生代可能分别存在一次俯冲增生-碰撞造山事件;海南岛(可能包括华夏地块)应于晚奥陶世后才脱离东冈瓦纳大陆的澳大利亚边缘。

秦岭造山带泥盆系形成构造环境：来自碎屑岩组成和地球化学方面的约束

秦岭造山带中分布于商丹和勉略缝合带之间的泥盆系,发育有众多Au、Ag和Pb-Zn矿床,长期以来备受关注。对于泥盆系物源和形成环境认识始终存在不同认识。砂岩碎屑组成、碎屑重矿物、地球化学成分、砾岩组成以及古水流研究表明,北秦岭是秦岭泥盆系的主要物源区,盆地基底隆起也是泥盆系重要物源区。砂岩碎屑组成、碎屑重矿物和砾岩组成表明,泥盆系物源区曾出露有岛弧火山岩、花岗岩、变质岩及少量沉积岩、超镁铁岩。砂岩地球化学成分和砂岩碎屑模式研究表明,秦岭造山带中泥盆系主要形成于活动大陆边缘,其碎屑沉积物来自多种构造环境中的岩石单元。

龙江盆地西缘中侏罗统万宝组物源分析:来自碎屑锆石年代学和岩石地球化学的制约

龙江盆地是新厘定的松辽盆地外围中新生代盆地之一。有关该盆地中的沉积物特征及物源区大地构造背景是亟待解决的问题之一。通过对龙江盆地中侏罗统万宝组碎屑岩的砂岩碎屑组分、重矿物组合、岩石地球化学及锆石U-Pb年代学等进行研究,可以推测出物源的相关特征:(1)砂岩碎屑组分和重矿物组合反映了万宝组母岩以中酸性岩浆岩和中低级变质岩为主、含有少量中基性岩浆岩的特点;(2)地球化学特征显示,龙江盆地万宝组沉积物轻稀土元素富集、重稀土元素亏损,配分曲线表现出平缓的右倾模式,微量元素呈规律性变化,富集高场强元素(HFSE)Cs、Th、U,亏损Nb、P和Ti,具有与上地壳相似的地球化学特征;(3)碎屑锆石显示4组年龄峰值,主要峰值为167 5Ma,次要峰值为236 4Ma、309 1Ma和363 2Ma,反映了万宝组沉积物具有多物源的特点,母岩主要来自于中侏罗世火山岩,其次来自于晚泥盆世三叠纪的岩浆活动产物。综合分析认为,龙江盆地万宝组的物源具有长英质和中性火山岩特征,大部分来自于上地壳,原岩形成于活动大陆边缘背景下的大陆岛弧环境,中侏罗世沉积演化可能受到与古太平洋板块俯冲作用和蒙古鄂霍茨克缝合带演化双重作用的影响。该研究成果可为龙江盆地沉积演化分析和古地理环境恢复提供重要依据。

重庆郁江煤矿含煤岩系地球化学和矿物学特征

含煤岩系中能够富集许多难以单独成矿的稀有稀散金属元素,并形成相当规模的共伴生矿床,日益受到地质学者的重视,并成为煤地质学研究的一个重要方向和热点。目前,国内外已有一些与煤共伴生矿床的发现,如云南临沧煤-锗矿床、内蒙古准格尔煤-镓矿床及俄罗斯巴甫洛夫卡煤-锗矿床等(胡瑞忠等,1997;Dai et al.,2012;代世峰等,2007)。重庆市是我国西南重要成煤区,地处上扬子陆块西南部,该地区地质活动多样频繁,物源供给具有多源性,区域性同沉积断裂非常发育。

塔河地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填物的地球化学特征及其形成流体分析

塔河地区奥陶系方解石脉和胶结物^(87)Sr/^(86)Sr值多高于围岩与同期海水,显示具有外来的、富^(87)Sr的流体的贡献。富^(87)Sr的流体可来自奥陶系抬升时期淡水对碎屑岩的淋滤作用,但也可来自深部的热液流体。不同成因的流体所沉淀的方解石Sr含量具有明显的差异。地层水δD-δ^(18)O关系证实了存在淡水的混合作用。淡水的混合导致了原油的厌氧生物降解,产生低δ^(34)S的黄铁矿与有机酸;有机酸促进了不整合面附近的岩溶作用。而方解石的均一化温度可达150～190℃,有意义地高于地层所经历的最高温度,支持了存在深部热液流体的活动,说明Sr很可能都来自寒武系或前寒武碎屑岩地层;该热液流体促进了寒武系碳酸盐岩发生热化学硫酸盐还原作用(TSR),产生H_2S气体和黄铁矿,其δ^(34)S值为18‰～22‰。热液流体的活动,导致了碳酸盐矿物的溶解-再沉淀作用。

黄海及东海沉积物中铝的地球化学特征

铝是地壳中的主要元素之一,研究海洋中铝的地球化学,将有助于了解元素在不同的地质作用下迁移、集中、分散以及共生组合的规律。 为探讨黄、东海沉积物中铝的地球化学特征,我们先后对东海55个样品及黄海62个样品中的铝进行了分析测定。分析采用容量法。

贵州清镇铝土矿地球化学特征及成因指示意义

铝土矿是表生风化作用的最终产物,无论是红土型、喀斯特型还是异地沉积型铝土矿,在成矿过程中,原岩中的矿物都会发生不同程度的蚀变,并伴随着碱金属和碱土金属元素的迁出和难溶元素(如Al、Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等)的富集沉淀(karadag et al.,2009),由于成矿物质来源的不同、或是形成环境的差别,表现出铝土矿颜色、结构、构造及元素地球化学性质等方面的不同。

中国汞锑金砷(雄黄、雌黄)低温矿床组合的地质地球化学特点

在湘、黔、川、滇、桂等省的汞锑金砷(雄黄、雌黄)矿田或矿带中,宏观的形成一个金属和非金属低温矿床组合系列。虽然各矿床矿种不同,产状各异,但他们在时空分布、控矿条件、成矿作用、成矿溶液、围岩蚀变、矿物组合和元素组合等方面颇有相似之处。由于对上述地区各类矿床发现先后不同和研究侧重点所限,多把这类矿床按矿种不同孤立地进行研究,没能形成统一整体即低温矿床组合系列进行研究。

浙江地开石矿床蚀变热液体系的地球化学研究

近些年,浙江发现了多处较纯的优质地开石矿床,并已得到开发利用。对其矿床地质、蚀变岩石和矿物已有较多的研究工作,本文旨在通过一些典型矿床的化学成分和氢、氧同位素组成特征研究,从地球化学角度探讨地开石矿床的浊变热液体系演化过程及其成矿条件。1.地开石矿床地质和矿石组分浙东南中生代构造-岩浆活化带,广泛发育晚侏罗世—白垩纪火山岩系,地开石矿床主要赋存于晚侏世磨石山群的中酸性、酸性火山碎屑岩和熔岩中,受构造断裂和火山管道的严格控制。地开石矿化伴随有较强烈的硅化、绢云母化、叶腊石化、碳酸岩化以及明矾石化和黄铁矿化。这些强变作用具有明显的垂直和水平分带现象。矿体一般呈似层状、透镜状和团块状。矿石的主要矿物组分为地开石、石英及高岭石,还有(?)量云母类、叶腊石、碳酸盐和含微量硫、铁类矿物。地开石矿物结构同晶置换量少,具有高的结晶度和有序度。

厦门以南福建近岸海域表层沉积物中总磷和总铁的地球化学

磷和铁都是生物不可缺少的元素。磷为海洋生物的基本营养元素之一,其含量的多寡对海洋生产力有重大影响;铁在海中形成的氢氧化铁胶体,对许多元素有吸附作用。因此,对沉积物中的磷和铁的研究具有生产价值与科学意义。厦门以南福建近岸海域位于117°08′—118°11′E,23°20′—24°20′N之间,大致呈NE—SW向条带状的分布,与海岸线方向基本一致,属南亚热带浅海区,平均水深大约20m。区内布设14条断面,共104个采样站。表层沉积物样品于1963年3—4月间用大洋50型采泥器获取。样品密封后运回室内分析。磷用钼蓝比色法测定,铁用重铬酸钾容量法测定.

柴达木盆地北缘新生代沉积物再旋回作用研究:以大红沟剖面为例

【研究目的】近来,越来越多的研究显示沉积物再旋回作用在构造事件反演、沉积物源区识别以及风尘沉积溯源等方面具有重要作用。【研究方法】为了探究柴达木盆地新生代沉积物再旋回作用,本文对柴北缘大红沟剖面的砂岩进行了薄片鉴定、碎屑颗粒统计和重矿物等分析,以及对泥岩进行了主微量与稀土元素、黏土矿物等分析。【研究结果】大红沟剖面泥岩的主微量元素与稀土元素分别表现出相似的大陆上地壳(UCC)和球粒陨石标准化配分模式,可能表明沉积物已完全混合或发生再旋回作用;砂岩的主要成分为石英以及少量的长石和岩屑,其中岩屑主要由沉积岩屑组成,表明其源区主要为再旋回造山带;剖面上部稳定重矿物的含量和锆石、电气石和金红石(ZTR)指数突然降低,这表明后期可能主要为近源堆积;相反,黏土矿物中易发生分解的绿泥石的含量在剖面上部突然增加,这也表明此时的物源区更近,有更多的绿泥石保存下来。【结论】综合已有的地层沉积相、砂岩薄片以及碎屑锆石U-Pb年龄等资料,认为柴北缘逆冲褶皱带内广泛分布的侏罗系和白垩系沉积岩曾经历过大规模的沉积物再旋回作用,是盆地新生代地层的重要源区之一;近来的碎屑磷灰石裂变径迹分析表明,柴北缘新生代沉积岩在9~7 Ma经历了显著的沉积物再旋回作用;随着逆冲褶皱作用进一步向盆地内部扩展,~3 Ma以后盆地北部的隆起区沉积岩再次经历沉积物再旋回作用,可能成为柴达木盆地第四纪湖泊以及中国黄土高原黄土的重要源区。

巴颜喀拉地区金矿成矿物质来源探讨

国内外学者对巴颜喀拉三叠纪的沉积物源主体来自扬子板块已达成共识,但对巴颜喀拉地区金矿成矿物质来源研究相对较少,这在一定程度上制约了成矿机制的探讨。本文在前人研究基础上,对巴颜喀拉地区中二叠世玄武岩和三叠世碎屑砂岩进行了系统分析,认为金矿成矿物源与峨眉山玄武岩有关。

鄂尔多斯盆地西缘晚三叠世构造—沉积环境分析

鄂尔多斯盆地西缘长期以来是地质学家所关注的热点,特别是晚三叠世的物源和形成构造—沉积环境颇具争议。砂岩碎屑组成、碎屑重矿物、地球化学成分、砾岩组成、古水流以及构造变形研究表明,晚三叠世西缘不同地区的物源和构造—沉积环境具有一定的差异性。北部贺兰山地区晚三叠世沉积主要形成于克拉通边缘,巴彦浩特地区为其主要物源区,阿拉善地块为次一级物源区,古流向以由西向东为主,沉积环境由扇三角洲向湖泊环境过渡,该时期为区域挤压背景下的裂谷盆地发育阶段;中部石沟驿地区上三叠统延长组沉积厚度达3000m左右,砂岩以长石岩屑砂岩为主,物源区以阿拉善地块为主,古流向由北西向南东,沉积环境为辫状河三角洲沉积环境,构造背景较为复杂,为整体挤压背景下的断陷盆地;南部平凉地区物源主要来自下伏地层和秦祁造山带,古水流主体由南西向北东方向,主体为冲积扇沉积环境,为前陆盆地发育阶段。可见,盆地西缘晚三叠世不同地区具有不同物源属性与构造—沉积环境,并非统一的"类"前陆盆地发育阶段。

物源分析方法及研究进展

物源分析是盆地和造山带研究的一项重要内容 ,它对分析沉积盆地与造山带的相对位置、演化过程及相互作用等方面意义重大。物源分析方法众多 ,文中主要讨论了重矿物法、碎屑岩类法、裂变径迹法、沉积方法、地球化学和同位素法等的方法、原理及其应用条件和局限性 ,并指出地球化学方法和同位素方法具有广阔的应用前景。同时 ,也应该考虑构造抬升、剥蚀作用和化学风化等构造和沉积作用对物源区判定的影响。物源分析时应注意将多种方法相结合 ,扬长补短 。

川西须家河组超致密砂岩成岩作用与相对优质储层形成机制

川西须家河组砂岩是我国重要的天然气储层和产层,同时也是我国埋藏深度最大和最为致密的碎屑岩储层之一,在其超致密背景下发育有对天然气聚集有利的相对优质储层。须家河组砂岩埋藏后经历了复杂的成岩作用,相对优质储层中次生孔隙与原生孔隙并存。本文基于对川西须家河组超致密砂岩的岩石学、矿物学、地球化学和其它储层特征研究,总结了川西深埋藏条件下须家河组砂岩的成岩作用特征及其相对优质储层的形成机制。

水银洞金矿矿床地质特征、成因及找矿标志

水银洞金矿是近年黔西南贞丰县发现的一个超大型的金矿床,具有大吨位、高品位(平均金品位10 g/t)、外围找矿潜力巨大等特点,在区域上具有一定的代表性。通过对矿床地质及同位素地球化学特征进行分析,来探讨成矿物质来源,为正确认识矿床成因和进一步找矿工作提供依据。

新疆焉耆盆地早侏罗世八道湾期原始沉积边界探讨

新疆焉耆盆地是一中、新生代盆地,通过对盆地下侏罗统八道湾组野外调研及地层岩石化学特征分析,笔者认为其物源区位于盆地北部,碎屑由北向南搬运,在北部为粗碎屑堆积,南部为细碎屑堆积;盆地北部为辫状河相沉积,南部为滨浅湖相沉积;最新完成的磷灰石裂变径迹数据显示西、南、北缘山体隆升较晚;在盆地周缘山体上,现今仍残留有侏罗纪地层;这都显示盆地原始沉积边界比现今盆地要广。通过以上分析及与库车盆地对比发现,两者于八道湾期是相连通的,为塔里木大型盆地的一部分。