内蒙古大青山石拐盆地侏罗系元素地球化学特征及沉积环境指示意义

研究内蒙古大青山石拐盆地侏罗纪的古气候、古水深和古盐度等环境信息。对石拐盆地侏罗系13件细粒沉积岩样品进行了主元素和痕量元素地球化学测试,分析了古沉积环境演化特征。研究表明:①古盐度指标Li、Sr、Ga和Sr/Ba值指示五当沟组、召沟组和大青山组为淡水沉积环境,长汉沟组为淡水—微咸水环境;②古氧化-还原指标U/Th、V/Cr、Ni/Co和V/(V+Ni)值指示研究区为氧化环境,其中召沟组为弱氧化环境,石拐群向大青山组氧化程度逐渐增强;③古水深计算指示五当沟组、长汉沟组和大青山组为浅水环境,召沟组为浅水—半深水环境;④古气候指标(古气候指数、化学蚀变指数、Rb/Sr和Sr/Cu值)指示古气候由石拐群的暖湿气候向大青山组的半干热气候转变。研究区随着气候变得越加炎热干旱,蒸发作用加强,水体变浅,盐度逐渐升高,氧化作用越来越强。     

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义

沉积岩中的各种微量元素在测定整个沉积岩的环境和演化过程中都有着很大的灵活性和敏感程度,是记录整个沉积岩演化过程的有效参数。鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组沉积厚度大,有机质含量高,是上石炭统油气所展现出来的新型层系,其中古水体环境和古气候对于恢复该区域历史时期羊虎沟组沉积的格局和成藏性研究有着十分重要的意义。对鄂尔多斯盆地西缘东部羊虎沟组不同层位的47件泥岩样品进行微量元素测试,选取对于泥岩沉积环境较为敏感的元素作为评价和判别的指标,如锶(Sr)、钡(Ba)、铀(U)、钍(Th)、钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)等,并结合沉积学标志研究了盆地西缘羊虎沟组古盐度、氧化还原条件、古水深及古气候特征。结果表明:Li、Sr、Ni、Ga以及Sr/Ba数值表明该研究区处于淡水-微咸水环境,偶尔也会注入咸水;δU、U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co数值表明研究区处于弱氧化弱还原-氧化环境,部分深水区可能存在还原环境;综合沉积学标志及生物遗迹化石判断,羊虎沟组沉积期以浅水环境为主;Sr/Cu以及CaO/(MgO×Al_2O_3)值指示研究区在羊虎沟组时期处于北部及中部较炎热干燥、南部较温暖湿润的气候中。     

鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟组沉积环境特征及构造指示意义

通过对鄂尔多斯盆地西缘上石炭统羊虎沟组23件泥岩样品中主元素、痕量元素及稀土元素等资料进行分析,探讨羊虎沟组沉积环境与构造指示意义.结果表明:CIA与ICV指示古风化条件为中等化学风化,Rb/Sr与Sr/Cu反映古气候为温暖湿润环境,Sr/Ba与Th/U显示古水体盐度为过渡相半咸水环境,V/(V+Ni)与δU值表明属于弱氧化-还原的过渡环境;根据La-Th-Sc、Th-Sc-Zr、Th-Co-Zr、(La/Yb)-∑REE以及(La/Th)-Hf判别图解,认为研究区整体为大陆边缘型构造背景,沉积物源主要来自上地壳长英质源区.研究区羊虎沟组的沉积环境为温暖湿润、弱氧化-还原性的过渡相半咸水环境;受阿拉善古陆活动大陆边缘与祁连-北秦岭造山带被动大陆边缘的共同影响,鄂尔多斯盆地西缘羊虎沟沉积期属于南北挤压、西部裂陷拉张的边缘裂陷盆地.     

巴音戈壁盆地下白垩统巴音戈壁组上段地球化学特征及地质意义

巴音戈壁盆地中部巴隆乌拉山剖面的地球化学特征中保存了重要的沉积和构造信息.对内蒙古巴音戈壁盆地巴隆乌拉山剖面巴音戈壁组的28个样品进行了元素地球化学的分析,探讨了该区古环境及物源特征.结果表明:巴隆乌拉山剖面样品具有富Rb、Th、U、La元素,贫Ba、Sr、K、P、Ti元素的特征;稀土元素总量变化范围大,介于53.16×10-6～291.85×10-6,轻、重稀土元素明显分异,Eu负异常.依据地球化学分析及La/Yb-∑REE源岩判别图解指示研究区主要为沉积岩和岛弧火山岩的混合源区.在垂向上,整体表现为温湿的氧化环境,中段出现明显厌氧的还原的咸湖环境,而后又转变为氧化环境.界面中部的古气候、古盐度和氧化还原条件发生了显著变化.SP-3～SP-30段在相对温湿的沉积过程中出现较为干旱的还原环境,这在古气候、古盐度和氧化还原的演化中均体现出一致性,即在温湿的氧化环境下存在较短时间的干热的还原的咸湖环境.     

羌塘盆地那底岗日地区上侏罗统—下白垩统碳酸盐岩微量元素与古环境

那底岗日剖面是羌塘盆地发育最完整的上三叠统-下白垩统剖面之一。采用V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)、Th/U、Ni/Co和Fe2+/Fe3+的比值作为判断氧化还原环境的指标,Mn、Ti、P的富集程度推断古气候,Sr/Ba、Sr/Ca、Rb、V/Ni反映古盐度变化,结合沉积相的分析,研究那底岗日地区晚侏罗世-早白垩世的古环境变化。结果表明:上侏罗统索瓦组为开阔台地相,形成于贫氧的干旱炎热高盐度环境;下白垩统索瓦组经历了局限台地相和三角洲相沉积环境,形成于氧化-贫氧的潮湿-干旱炎热高盐度环境,且盐度高于上侏罗统。剖面中页岩产出层位与下白垩统海相油页岩的产出层位相当,均为潟湖相沉积;该时期气候温暖潮湿,有利于生物的大量繁殖,导致区域上大规模油页岩的沉积。     

元素地球化学分析法在沉积环境判别中的应用——以冷湖地区上干柴沟组为例

综合运用对沉积环境反映敏感的镁(Mg)、钙(Ca)等主量元素,锶(Sr)、钡(Ba)、铜(Cu)、铷(Rb)、钒(V)、铬(Cr)、镍(Ni)、钴(Co)等微量元素,结合δ~(13)C_(VPDB)、δ~(18)O_(VPDB)数据及沉积学特征,对柴达木盆地北缘冷湖地区新近系上干柴沟组的古气候、古盐度、古水深、氧化还原环境等古环境参数进行了综合研究,结果表明:主、微量元素含量频繁波动,反映上干柴沟沉积期古环境的不稳定性,w(Sr)/w(Cu)、w(Sr)/w(Ba)、w(V)/(w(V)+w(Ni))、w(V)/w(Cr)、w(Ni)/w(Co)等值反映上干柴沟沉积期气候从干旱逐渐趋于温暖湿润、水体逐渐变深、沉积水体为分层不强的氧化-弱还原过渡的陆相淡水沉积环境。沉积学证据表明:研究区从反映还原环境的灰色含砾砂岩到反映氧化环境的棕红色砂岩、棕灰色粉砂岩及棕红色泥岩均有出现且呈互层发育,干旱湿润气候呈交替频繁变化,造成了湖平面升降频繁,湖盆表现为高频振荡性特征,水动力条件及水体深度变化较大,砂泥岩多呈互层状分布,为有利储盖组合的发育创造了条件。     

柳江盆地上寒武统崮山组微量元素地球化学特征及古环境指示意义

柳江盆地记录了从太古代至新生代华北地台乃至全球地壳运动、岩浆活动、沉积环境、气候演化以及生物进化和发展等各种重要地质事件与地质现象,是研究不同时期古环境恢复的极佳选择。通过对秦皇岛柳江盆地上寒武统崮山组的野外考察和不同层段岩石全元素的测定,分析了各元素富集的丰度。运用微量元素地球化学指标体系研究了古盐度、古气候以及氧化还原环境,根据Sr/Ba和Th/U等指标分析,认为研究区域是淡水-半咸水环境,其盐度从下至上逐渐降低;Sr/Cu、Rb/Sr数据表明研究区域为温暖潮湿的气候;依据δU、U/Th、V/Cr、Ni/Co和Ce/Ce*等指标分析,研究区域为氧化环境。     

鹿邑凹陷太原组-山西组泥岩元素地球化学特征及对沉积环境的指示

鹿邑凹陷上古生界太原组和山西组暗色泥岩有机质丰度较高,是重要的页岩气勘探层位,为深入探讨其沉积环境,对近期实施的LY1井进行了元素地球化学分析,选择对沉积环境比较敏感的元素或组合,结合岩石学特征,对古气候、古盐度、古氧化还原条件、相对沉积速率、有机质保存条件等进行研究,结果表明：蚀变指数法、SiO2/Al2O3和Sr/Cu比值指示太原组和山西组沉积期具有温暖湿润的古气候背景;V/(V+Ni)、V/Cr、Ni / Co、Cu/Zn等比值的变化和岩石学特征指示太原组-山西组下部沉积期水体属还原-弱还原环境,山西组上部则为弱氧化-弱还原的过渡环境;Li、Ni、Ga、Sr的含量变化、Sr/Ba比值和TOC/TS比值的变化特征显示太原组和山西组沉积期水体属半咸水-淡水沉积环境,自下而上,淡水注入量逐渐增加,盐度呈震荡式降低;结合Rb/Zr比值,推测太原组、山西组为浅水沉积环境,自下而上深度逐渐变浅;LREE/HREE和LaN/YbN的变化特征反映太原组沉积速率相对稳定,山西组沉积速率波动幅度较大,且略高于太原组;太原组和山西组下部的沉积环境相对于山西组上部更有利于有机质保存。     

川南地区五峰组—龙马溪组沉积环境演化及其对页岩发育的控制

基于岩心观察、薄片观察、电镜观察、XRF元素扫描以及全岩X-衍射、ICP-MS元素分析、总有机碳含量测试等手段,对川南地区五峰组—龙马溪组页岩岩相类型及其沉积环境演化进行分析,并探讨沉积环境高频演化对岩相的控制作用。将川南地区五峰组—龙马溪组页岩划分为富有机质层状生物硅质页岩、富有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、富有机质(钙质)粉砂页岩、富有机质纹层状钙质页岩、中有机质纹层状(长英质-钙质)粉砂页岩、中有机质块状黏土质页岩6种岩相类型。在岩相识别基础上借助特征元素比值Sr/Ba、U/Th、V/Cr、V/Ni、Ni/Co、Sr/Cu及Mo、Cu、Sr含量变化进行古沉积环境恢复,划分出7个演化阶段。结果表明：五峰组沉积早期气候温暖潮湿、水体较为氧化、盐度较低;五峰组沉积中期水体还原性增强、古生产力提高;五峰组晚期气候干冷,水体较为氧化,经历了赫南特冰期;龙马溪组自下而上古气候经历了暖湿—相对干热—暖湿—相对干热的演化,同时古水体也经历了还原—相对氧化—还原—相对氧化的演化。沉积环境高频演化对页岩岩相发育以及有机质富集具有明显的控制作用,不同岩相有机质含量与海洋古生产力和水体还原性均呈现...     

川西北剑阁地区栖霞组地球化学特征及古环境意义

研究川西北剑阁地区马儿岩剖面中二叠统栖霞组碳酸盐岩的地球化学特征,探讨其古沉积环境意义,为川西北地区中二叠世古环境演化的研究提供信息。通过野外剖面实测和室内薄片鉴定,结合主元素、痕量元素测试分析等方法对马儿岩剖面栖霞组沉积时期的沉积环境进行讨论。陆源Al_2O_3和TiO_2含量较低,两者具强烈正相关;ΣREE与陆源Σ(Al_2O_3+TiO_2)具强烈正相关,指示栖霞组沉积水体较为稳定且不受陆源碎屑影响;古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)的平均值分别为6.89、8.40,指示栖霞组为离岸较近的海相沉积环境;古气候指标MgO/CaO平均值为0.06,指示气候环境较为潮湿;古氧相指标V/(V+Ni)为0.35～0.79(平均值为0.52),V/Cr平均值为0.95,Ni/Co比值为5.51～7.42(平均值为6.47),U/Th比值为0.33～2.57(平均值为0.93),指示整体处于贫氧—富氧沉积环境;平均古水温为28.2℃。研究区栖霞组碳酸盐岩沉积于温暖潮湿气候条件下的贫氧—富氧环境,从栖霞组到茅口组水体呈明显上升趋势,古水温、盐度和含氧量呈下降趋势。     

龙门山甘溪土桥子组灰岩-泥灰岩韵律层地球化学特征研究

龙门山甘溪土桥子组发育多套灰岩-泥灰岩韵律层,其地球化学特征对其形成时的古环境、古气候具有重要的指示意义。在对土桥子组最大海泛面之上沉积的一套灰岩-泥灰岩韵律层进行野外详细描述与系统采样的基础上,对其中的37对74层灰岩-泥灰岩韵律层的常量、微量元素进行分析测试与研究。通过古氧相U/Th、古盐度Sr/Ba、古水深Mn O、古气候Sr/Cu等分析,认为该灰岩-泥灰岩韵律层形成于炎热气候下的贫氧海相高水位体系域沉积环境。古气候和差异成岩作用是灰岩-泥灰岩韵律层的主要成因,其中在较大的宏观尺度上古气候的韵律和波动控制着韵律层的古环境和地球化学特征,而在较小的微观尺度上差异成岩作用进一步控制和影响着韵律层地球化学特征的分异性和韵律性。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组微量元素地球化学特征及环境指示意义

对鄂尔多斯盆地东南部延长组不同层位的62件泥岩样品进行微量元素测试,并对35件泥岩样品进行常量元素测试,结合岩石学和古生物学特征对研究区的古沉积环境进行定量-半定量分析。研究表明,Li,Sr,Ni,Ga和Sr/Ba数值都指示研究区为淡水环境,偶有咸水注入;δU,U/Th,V/(V+Ni),V/Cr和Ni/Co数值指示研究区为半氧化半还原-氧化环境,局部存在还原环境;根据Co元素含量计算出延长组平均最大古水深59. 17 m,结合岩石学和古生物特征,认为长7最大古水深大于50 m; Sr/Cu,CaO/(MgO×Al2O3)和Mg/Ca数值指示研究区为温暖湿润的气候,气温略低于纸坊组时期。     

鄂尔多斯西南缘水泉岭组碳酸盐岩地球化学特征

对采自鄂尔多斯盆地西南缘中奥陶统水泉岭组的碳酸盐岩进行详细的元素地球化学分析,探讨各特征元素对古环境、古气候的指示意义。研究认为,研究区所测样品中典型陆源特征元素(如Al,Th,Zr等)的含量均较低,Y/Ho比值平均为41.27,均反映出研究区碳酸盐岩较少受陆源成分影响的特征;δEu和δCe对ΣREE未呈现出良好的相关性,也不具备明显的Eu正异常,这说明其受成岩作用和热液作用的影响也较为有限,所采样品能够较好地反映原始沉积环境。此外,结合MgO/CaO,V/(V+Ni),Th/U,Sr/Ba,V/Ni和m值等特征元素分析,研究区中奥陶统水泉岭组碳酸盐岩早期发育在高温潮湿且盐度较大的还原环境之中,而晚期则表现出盐度相对降低的弱氧化还原环境。     

准噶尔盆地阜康凹陷侏罗系石树沟群古气候分析

通过野外地质露头及盆地内钻井岩心的微量元素和重矿物等分析,明确了准噶尔盆地侏罗系石树沟群古气候条件。头屯河组气候相对西山窑组沉积期已经开始向干旱气候演化,主要为半干旱气候,到齐古组沉积期气候出现明显变化,主要为干旱气候,湖平面明显萎缩。其中微量元素比值Rb/Sr(0.44～1.14)和Sr/Cu(1.38～16.9)指示半干旱-干旱气候,而且呈现逐渐增加的趋势;重矿物头一段以黄铁矿为主,反映水体发育的还原环境,头二和头三段砂岩重矿物则以褐铁矿和绿帘石为主,以浅水-暴露氧化环境为主。古气候分析结果表明,准噶尔盆地头屯河组一段以湖泊三角洲沉积体系为主,三角洲砂体是主要储集体,头屯河组二段至齐古组以干旱环境下季节性河流沉积为主,河道砂岩是主要储集体。     

孤东油田上第三系馆陶组上段微量元素的分布特征及沉积环境分析

通过对孤东油田馆上段四日进109块岩样中的Ca,Mg,Sr,Cr.Cu,Fe,Mn,V,Ni等九种元素的分析,得出了孤东油田馆陶组上段微量元素含量及其比值与氧化还原、湖盆盐度、古气候等沉积条件的关系,从而提供了利用微量元素及其比值的变化分析沉积环境,划分微相类型及判断古盐度高低的一种新方法.     

广东乳源地区棋梓桥组—天子岭组碳酸盐岩地球化学特征及其古环境意义

通过运用对沉积环境反应敏感的Sr、Ba、Cu、Fe、Mn、Ca、Ni、V等元素,结合δ¹³C_V-PDB、δ¹⁸O_V-PDB数据及沉积学特征,对粤北韶关盆地乳源地区泥盆系棋梓桥组—天子岭组的古盐度、古气候、古水深、氧化-还原性等古环境参数进行综合研究。结果表明：棋梓桥组Z值普遍较低(121.56～123.34),Sr/Ba值(质量分数之比)变化明显(4.77～24.66),沉积时期古温度为17.49～25.49℃,Fe/Mn值为13.12～38.45,Sr/Cu值为6.41～32.64,V/(V+Ni)值均大于0.54,古水深曲线与沉积相特征显示为一次海平面升降旋回;天子岭组Z值较高(125.53～128.12),沉积时期古温度平均为20.54℃,具有异常高的Sr含量,Fe/Mn平均值为44.22,V/(V+Ni)值均大于0.54,古水深曲线与沉积相特征显示4次海平面升降旋回。研究区的弗拉斯阶(天子岭组)整体继承了吉维特阶(棋梓桥组)的海侵格局,由西向东海域面积进一步扩大,海平面升降旋回性增强,气候向...     

鄂尔多斯盆地中东部延安组古环境恢复

为了明确鄂尔多斯盆地中东部中侏罗统延安组沉积时期的古环境特征,利用泥岩样品进行微量元素和稀土元素等分析测试,对测试结果进行统计分析,结合古植物和孢粉组合等特征,对盆地中东部延安期的古环境进行恢复重建。结果表明：锶、硼、相当硼、镓、锂、镍、Sr/Ba、B/Ga、Rb/K₂O和Th/U的数值说明延安期水体主体为淡水-半咸水环境;Fe²⁺/Fe³⁺、Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)、U/Th、δU和Cu/Zn的数值反映延安期主要存在弱还原弱氧化-氧化的沉积条件;通过对比延安组和直罗组Sr/Cu、Mg/Ca、Rb/Sr、FeO/MnO、Al₂O₃/MgO和Sr/Ba的数值,结合古植物和孢粉组合特征,认为从早侏罗世富县期到中侏罗世延安期,再到中侏罗世直罗期,鄂尔多斯盆地中东部经历了炎热半干旱半湿润—温暖湿润—炎热半干旱半湿润的气候变化过程。研究成果对于恢复中侏罗世延安期盆地沉积格局、重建古地理及成藏研究具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地东北部塔然高勒地区侏罗系直罗组含铀地层地球化学特征分析

沉积岩的地球化学特征记录了岩石沉积时的重要地质信息,是研究沉积古环境、源区构造背景及源岩属性的有效手段.采用X衍射荧光光谱(XRF)、等离子体质谱仪(ICP-MS)和CMS350A型岩心扫描仪对鄂尔多斯盆地东北部塔然高勒地区中侏罗统直罗组地层岩心样品的主量元素、微量元素、稀土元素及黏土矿物含量进行测试分析,综合研究塔然高勒地区直罗组地层的沉积古气候特征、古水体氧化还原条件、古水体盐度及物源特征.研究表明:Sr/Cu、Rb/Sr、FeO/MnO、Mg/Ca及Al2 O3/MgO、化学蚀变指数(CIA)以及黏土矿物组合特征等指标综合指示出,研究区中侏罗世直罗早期为干旱气候,到直罗中期气候逐渐湿润,而后到直罗晚期气候再次变得干旱.古水体环境整体为富氧的淡水-半咸水环境.结合常量、微量、稀土元素各种构造背景判别方法,认为研究区直罗组地层源区构造背景主要是与大陆岛弧相关的活动大陆边缘,源岩可能为盆地北部阴山造山带内古生代中酸性侵入岩和大青山-乌拉山-集宁地区前寒武纪变质岩.     

鄂尔多斯盆地西缘北段乌达剖面石炭系羊虎沟组地球化学特征及其古环境意义

鄂尔多斯盆地西缘石炭系羊虎沟组的烃源岩条件好,但其沉积环境存在较大的争议,因盆地中部、南部的羊虎沟组露头的部分层位存在缺失,以北部地区乌达剖面为例开展了系统研究。采用便携式X射线荧光光谱仪对剖面进行连续精确测试,结合孢粉古生物、干酪根-δ~(13)C‰、稀土元素分析,对工区的古氧化还原环境、古气候、古水深及体系域进行分析。结果表明:通过V/(V+Ni)、Ni/Co、δEu值判别羊虎沟时期处于氧化到还原的过渡阶段;Sr/Cu介于1.3～7.8,蕨类植物孢子占绝对优势地位,处于温暖潮湿气候;羊虎沟时期从低水位体系域到海侵体系域再到高位体系域,Al元素的质量分数和Sr/Ba值由高■低■高,而Mg元素的质量分数由低■高■低。该区域主要受西北部阿拉善古陆物源控制,总体表现为滨浅海-三角洲复合沉积环境。     

柴西尕斯地区下干柴沟组上段碳酸盐岩岩石类型及沉积环境——以跃灰101井为例

近年来勘探实践表明柴达木盆地致密油勘探潜力巨大,渐新统下干柴沟组上段是柴达木盆地西南地区致密油勘探的主要目的层段,湖相碳酸盐岩是致密油的重要储集层。在系统岩芯观察描述的基础上,结合薄片鉴定、元素分析、全岩矿物分析等室内测试分析成果,认为柴西尕斯地区下干柴沟组上段发育的碳酸盐岩为典型的湖相混合沉积成因,岩性复杂,包括两大类:一类是发育24种岩性的以灰质成分为主的灰岩类,另一类是发育23种岩性的以云质成分为主的白云岩类。通过对Sr/Ba,Sr/Cu,Mn O/Fe,V/Cr,Ni/Co,Cu/Zn比值以及碳酸盐岩碳氧稳定同位素分析,对碳酸盐岩沉积环境进行了研究。认为柴达木盆地尕斯地区下干柴沟组上段碳酸盐岩主要是在半干旱—干旱气候条件下、半咸水—咸水碱性水体介质、富氧的弱氧化—弱还原环境下形成。