珠江口盆地陆丰凹陷珠江组泥岩元素地球化学组成及意义

在珠江口盆地陆丰凹陷,选择5口井19件珠江组泥岩样品,分析元素(包括常量、微量和稀土)地球化学组成,并在此基础上,结合区域地质背景,探讨地质意义,主要是该沉积时期的沉积环境、物源区性质、构造背景及物源区的风化特征。研究结果表明:研究区泥岩的Al2O3,K2O,Mg O,SiO_2与PAAS的质量分数相近,富集Na2O和Ca O,贫Mn O和P2O5。不相容元素Th质量分数较高,指示物源区供应的中酸性碎屑组分较多,高强场元素Sr的平均质量分数接近于后太古宙页岩(PAAS)质量分数平均值而远低于大陆上地壳(UCC)质量分数平均值;Ta的平均质量分数介于UCC和PAAS的之间,而Hf的平均质量分数比UCC的低,比PAAS的高;w(∑LREE)/w(∑HREE)和[w(La)/w(Yb)]N均值分别为8.89和10.16,轻重稀土分异明显;陆丰凹陷早中新世属于潮湿气候下的海陆过渡沉积,总体处于弱氧化-还原、半咸水沉积环境,西北部和中部沉积水体较深,东北部次深,东南部较浅,而东北部和东南部的水体盐度要比西北部和中部的水体盐度高。珠江组源岩主要为来源于上地壳的长英质岩石,西北部源区的构造背景具有类似活动大陆边缘的特征,东北部源区的构造背景具有类似被动大陆边缘的特征,东南部源区的构造背景具有类似岛弧的特征,中部为东北部和西北部物源交汇区。利用指数CIA指数和ICV揭示出东沙隆起、华南沿海气候条件相似(温暖、湿润),其中西北部源区经历的化学风化作用最强,东南部次之,东北部最弱。     

南羌塘坳陷早侏罗系曲色组下部泥岩地球化学特征及意义

以南羌塘坳陷早侏罗系曲色组下部的泥岩为研究对象,对其进行地球化学的研究。微量元素分析结果表明,曲色组泥岩沉积有较多的陆源物质,且Cr/Zr、Th/Sc、Th/U、Rb/Sr的值反映了泥岩物源区具有浅源、长英质、风化较严重的特点。稀土元素特征表明泥岩重稀土较轻稀土元素富集,具有轻微的Ce与Eu的负异常。通过Ceanom、V/(Ni+V)与CIA的值判断泥岩沉积时处于缺氧的沉积环境,且当时处于温暖潮湿的气候。通过La-Th-Sc和Th-Co-Zr/10物源区构造判别图,再结合La/Th的值与Hf的含量,判断曲色组泥岩的物源区构造背景以大陆岛弧为主,且兼具大陆边缘构造的特征。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组沉积环境与物源分析

为探究准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组陆源碎屑岩的沉积环境、风化程度及物源,对该凹陷内的吉174井岩心样品中的泥岩进行主量元素和微量元素实验分析。研究了芦草沟组泥岩氧化还原敏感微量元素比值、化学蚀变指数(CIA)、稀土元素含量与比值特征、泥岩源区岩性分布和古构造背景。结果表明:吉木萨尔凹陷中二叠世水体为贫氧的弱还原-还原环境;碎屑颗粒从物源区到沉积盆地经历了低强度的风化与简单循环过程;研究区母岩以凹陷西南部依林黑比尔根山地区晚古生代花岗岩为主,有部分基性岩及古老沉积物混入,具有多源性;沉积构造背景属于大陆岛弧和活动大陆边缘环境。     

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.     

辽河东部凸起山西-太原组泥页岩稀土元素特征研究

以辽河盆地东部凸起下二叠统山西组-上石炭统太原组暗色页岩为研究对象,采用ICP-MS方法研究页岩稀土元素REE分布特征。结果表明,研究区泥页岩样品中∑REE、∑LREE、∑HREE都相对北美页岩(NASC)、澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)和全球平均大陆上地壳成分(UCC)富集。化学参数及REE配分曲线表明样品富集轻稀土元素,具有一定程度的Eu负异常、弱Ce异常和极明显的Tm负异常,配分曲线平行表明各岩样物源基本一致。Ce异常值及Eu异常值表明研究区泥岩沉积时气候湿润,水体呈氧化还原过渡环境。(La/Yb)N比值与配分模式曲线表明样品整体沉积速率较慢,距物源区较远,沉积速率从下至上逐渐升高。据物源和构造背景图解,山西-太原组泥岩物源为沉积岩与玄武岩的混合成因,源岩构造背景为大陆岛弧切割的岩浆岩。     

川西地区中侏罗统沙溪庙组砂岩地球化学特征及构造意义

沉积盆地中砂岩的地球化学成分主要受物源区控制,因此通过对砂岩化学成分的分析可以揭示盆地沉积物的源区构造背景及物源属性。为了深入探讨川西坳陷中侏罗统沙溪庙组的物源及其源区属性,对研究区的稀土元素、微量元素地球化学特征进行系统的分析。应用稀土元素La/Yb-∑REE、微量元素La/Th-Hf和La/Sc-Co/Th源岩属性判断图解以及微量元素构造背景判别图解,对研究区物源及其源区属性进行了深入的讨论。结果表明:根据研究区上、下沙溪庙组地球化学特征,认为上、下沙溪庙组具有相同的物源;通过对稀土元素及微量元素特征值及比值的分析,认为该地区属于构造背景主要为大陆岛弧向活动大陆边缘转换的构造背景;沉积物物源的原始物质应主要来自上地壳,部分来自混合长英质/基性源;结合研究区周缘山系的属性分析,认为研究区在中侏罗世沙溪庙期同时受到了米仓山-大巴山及龙门山的物源的影响。     

四川峨眉山地区白垩系物源

在对四川峨眉山地区白垩系夹关组、灌口组进行野外剖面研究和薄片鉴定的基础上,对岩石的地球化学特征进行分析,探讨峨眉山地区白垩系沉积时期的主要物源区。研究发现:岩石颗粒的磨圆度和分选性反映出近源沉积的特征;碎屑成分特征表明其主要来源于含有较多中酸性岩浆岩的源区;地球化学特征表明物源区是以长英质岩石为主的大陆岛弧构造背景。结合前人对四川盆地白垩纪古地形特征的研究成果,认为夹关组和灌口组沉积时期峨眉山地区的主要物源区为龙门山构造带。     

鄂尔多斯东部上古生界物源及山西组构造背景

依据岩石矿物格架组分特征及岩石化学的环境指示意义,对鄂尔多斯盆地东部地区物源性质及山西组构造背景进行研究。结果表明:长石含量呈现由本溪组向石千峰组逐渐增多的趋势,是沉积环境由滨浅海—湖—内陆盆地过渡造成的;本溪组—石盒子组物源区性质为再旋回造山带,而石千峰组物源区性质过渡为陆块和再旋回造山带。常量元素、微量元素分析均一致表明山西组物源区总体成分主要与被动大陆边缘环境和活动陆缘相关。在盆地北部存在一由于板块间发生碰撞和俯冲作用形成的再旋回造山带,作为山西组沉积的主要供给区域。     

鄂尔多斯盆地南部烃源岩沉积环境研究

目的探讨鄂尔多斯盆地南部烃源岩沉积环境与地球化学特征的关系。方法以井下剖面烃源岩的地球化学分析资料为主，依据有机碳含量分布、有机质类型及饱和烃气相色谱等特征对烃源岩的沉积环境进行了研究，分析了沉积环境对有机质丰度和类型的影响因素，探讨了鄂尔多斯盆地南部烃源岩沉积水体的主量元素、古气候及古盐度条件。结果鄂尔多斯盆地南部烃源岩层系沉积时气候潮湿，沉积水体的古盐度较淡；半深湖-深湖相带沉积的还原程度强、有机质能被及时埋藏的灰黑色泥岩,大多有机质丰度高、有机质类型好；河流-沼泽相带沉积的灰色-绿灰色泥岩类烃源岩有机质丰度较低、有机质类型偏差。结论还原程度强、具一定深度水体的沉积相带是原始有机质沉积的良好场所，有机质能及时沉积、保存下来，烃源岩有机质丰度大多高；气候条件相对干燥、大气降水少、陆源碎屑物补充不足或较长时间处于氧化程度较高条件下沉积的碳酸盐岩类岩石．有机质丰度明显偏低。     

松辽盆地北部上白垩统嫩江组二 、三段物源分析

通过岩芯观察描述以及分析化验资料的综合分析, 从岩石矿物成分、砂体平面展布、重矿物组合以及锆石-电气石-金红石指数(ZTR 指数) 、泥岩颜色区域分布等方面对物源方向进行了判断。综合分析表明: 松辽盆地北部嫩江组二、三段沉积时期物源随时间变化有所变化, 但变化不大。嫩江组二段沉积时期物源主要来自东方; 嫩江组三段沉积时期物源除东部来的物源外, 东北部物源对盆地北部物源体系也参与贡献, 物源的变化可能是由于嫩二段晚期盆地北部地层隆起。松辽盆地北部在嫩江组二、三段时期主要存在着 3 个方向的物源: 东北、东部以及西部物源。嫩江组二、三段沉积时期, 东部物源为主要物源, 在嫩江组三段沉积的中后期, 东北向物源出现并与东部物源共同起主导作用。西部物源在嫩江组三段沉积的中晚期出现, 影响范围小。     

新疆十红滩铀矿床含矿目的层物质来源及其构造背景分析：来自岩石学和地球化学证据

十红滩铀矿床位于中国新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡,是典型的层间氧化带型铀矿床,西山窑组为最重要含矿目的层之一。明确其岩石学和地球化学特征,对于盆地找矿和地浸采铀均十分重要。通过对矿区西山窑组碎屑岩岩石学研究、微量元素和稀土元素测试分析,可知西山窑组碎屑岩成分成熟度和结构成熟度均较低,以岩屑砂岩为主,为近物源沉积产物;母岩经历了较强风化作用,其成分特征与上地壳相似,轻稀土富集,重稀土较平坦,铕亏损较明显,物源主要来源于上地壳长英质岩石,母岩沉积构造背景为活动大陆边缘岛弧相关的沉积盆地。     

东昆仑造山带下中三叠统沉积岩地球化学特征

东昆仑造山带具有软磁撞、多旋回的特点，造山带内的沉积盆地具有多物源和不同的大地构造背景，东昆仑造山带东段下、中三叠统沉积岩的常量元素组成特征表明，母岩大多数为杂砂岩，部分为长石砂岩和岩屑砂岩，表明该沉积盆地是一个多物源的浊积岩复理石盆地，陆源碎屑来自与其吡邻的活动大陆边缘、被动大陆边缘和火山岛弧，稀土元素的配分模式和特征值表明该沉积盆地的大地构造背景具有活动大陆边缘和大陆岛弧的特征，更接近于活动大陆边缘，说明该盆地是一个发育于大陆壳这上的复理石前陆盆地。     

东濮凹陷碎屑岩沉积充填特征及变化对构造活动的响应

东濮凹陷为渤海湾盆地西南端的一陆相断陷湖盆,具有砂层薄、粒度细和非均质性显著的沉积特征。盆地在古近系的沉积演化受频繁构造活动影响显著。通过研究古近系沙河街组碎屑岩尤其是盆缘的砾岩特征,分析不同构造变革期沉积物组成类型特征及变化,明确不同时期沉积充填对断裂活动的响应:盆地形成初期兰聊断裂的活动,东西两侧物源类型差异小,组成相对单一,均以中生界碎屑岩为主;随着构造活动频发和流域面积的增加,在沙三下文西、卫西、观城、马寨、马厂和三春集等断裂活动,湖盆水体加深,并出现多个沉降中心,东西两侧沉积体系和物源组成发生变化,砾石成分显示西侧物源中上古生界碎屑岩和下古生界碳酸盐岩、中生界火山岩和太古界基底变质岩逐渐增加,东侧上古生界物质比例增加;沙三中长垣断层和黄河断层活动造成南北差异显著,出现多源混合,砾石成分复杂度最高;至沙二期北部文东、卫东、文明寨等断层活动,东部洼陷沉降幅度增加,东侧近源物质大量充填砾石成分以上古生界碎屑岩和下古生界碳酸盐岩为主。沉积物的变化直接反映了各时期构造活动的强弱记录了盆地的演化历史,对认识同沉积断裂活动影响下储层砂体的发育及烃源岩的展布具有重要意义。     

柴达木东北部晚石炭世盆山格局研究

根据地球化学、碎屑锆石测试资料和大地构造学理论,对石灰沟剖面克鲁克组碎屑岩物源区性质及构造属性进行研究。结果表明:柴达木东北部地区晚石炭世盆地类型为被动大陆边缘盆地,物源区岩石组合以中酸性岩浆岩为主,缺少基性物质的加入,也不存在明显的沉积再旋回;克鲁克组碎屑岩物源区主要由古老基底组成,但包含一定加里东期物质,柴北缘构造带依旧是碎屑物质来源之一;晚石炭世海侵及盆地沉降受北侧宗务隆晚古生代裂陷海槽控制,碎屑物质来源于南侧柴北缘加里东造山带,呈"南山-北海"的盆山格局,盆地内部充填海相沉积建造;柴北缘古生代造山带剥蚀开始于约430 Ma前,存在时间下限不晚于晚石炭世,早期主要发生岛弧岩浆岩的剥蚀,晚期则主要发生古老基底的剥蚀。     

欧龙布鲁克微地块下奥陶统复理石物源和构造背景研究

利用地球化学测试资料,依据大地构造学理论,对大煤沟剖面石灰沟组碎屑岩物源区性质及构造属性进行研究。结果表明:石灰沟组砂岩具有中等风化、快速堆积的特点,碎屑物质来源于上地壳酸性岩类,形成于活动大陆边缘构造背景;早奥陶世晚期,碎屑物质来自南侧滩间山陆-弧碰撞带的复理石向北的远端超覆,造成欧龙布鲁克微地块南缘大煤沟-城墙沟一带发生沉积岩、沉积相类型乃至沉积体系的转换;研究区不晚于488~471 Ma进入陆-弧碰撞阶段,寒武纪-早奥陶世,欧龙布鲁克海盆处于弧后位置,并非是被动大陆边缘盆地,而是与洋陆俯冲陆-弧碰撞有关的弧后盆地。     

Grenvillian orogeny in the Southern Cathaysia Block: Constraints from U-Pb ages and Lu-Hf isotopes in zircon from metamorphic basement

Metamorphic basement rocks in the Cathaysia Block are composed mainly of meta-sediments with different ages. New zircon U-Pb geochronological results from the meta-sedimentary rocks exposed in the Zengcheng and Hezi areas, southern Cathaysia Block, show that they consist dominantly of early Neoproterozoic （1.0-0.9 Ga） materials with minor Paleo- to Mesoproterozoic and late Neoproterozoic （0.8-0.6 Ga） components, suggesting that the detritus mostly come from a Grenvillian orogen. The youngest detrital zircon ages place a constraint on the deposition time of these sediments in Late Neoproterozoic. Zircon Hf isotopic compositions indicate that the Grenvillian zircons were derived from the reworking of Mesoproterozoic arc magmatic rocks and Paleoproterozoic continental crust, implying an arc-continent collisional setting. Single-peak age spectra and the presence of abundant euhedral Grenvillian zircons suggest that the sedimentary provenance is not far away from the sample location. Thus, the Grenvillian orogen probably preexisted along the southern margin of the Cathaysia Block, or very close to the south. Similarity in the ages of Grenvillian orogeny and the influence of the assembly of Gondwana in South China with India and East Antarctic are discussed, with suggestion that South China was more likely linked with the India-East Antarctica continents in Early Neoproterozoic rather than between western Laurentia and eastern Australia.     

山西袁家村组变沉积岩地球化学特征及构造意义

早元古宙袁家村组岩层是吕梁地区主要的含矿地层.对岩层样品进行元素地球化学组分测试,结果表明:主量元素以SiO₂为主,次为Al₂O₃,TFeO和K₂O,SiO₂的含量与其他主要氧化物负相关;LILE和HFSE明显富集;稀土元素配分曲线具明显右倾的特征,轻重稀土分馏明显,轻稀土富集强烈;Ce异常极弱,Eu异常变化范围较大.袁家村组地层属副变质岩,原岩以沉积岩为主,沉积过程中风化作用较弱.物源性质以高成熟度的上地壳长英质沉积物为主,沉积过程可能混入了少量含古老沉积物成分和安山质岛弧火成岩组分的岩石,沉积构造环境为被动大陆边缘.     

Occurrence of Neoproterozoic low-grade metagranite in the western Beihuaiyang zone,the Dabie orogen

Based on detailed field investigations and petrographic observations, we discovered Neoproterozoic-emplaced granite from the metavolcanics of the Dingyuan Formation in the western Beihuaiyang zone, the Dabie orogen. This study reports the results of zircon U-Pb dating and preliminary petrographic observations on two metagranite samples. The studied rocks experienced epidote-amphibolite facies metamorphism and strong structural deformation. Their U-Pb ages are 726 ± 6 and 758 ± 12 Ma, respectively, similar to those for the Luzhenguan complex in the eastern segment of the Beihuaiyang zone. In combination with previously determined 635 ± 5 Ma low-grade metagabbro, this study suggests the occurrence of at least two types of Neoproterozoic intrusive rocks in the Beihuaiyang zone, the northern margin of the South China Block (SCB): 726–758 Ma metagranite and 635 Ma metagabbro. These rocks occur within the metamorphosed Ordovician volcanic zone (originally named the Dingyuan Formation) and are in tectonic contact to each other, but they formed in different tectonic settings. The protolith ages for the Neoproterozoic low-grade metaigneous rocks are in good agreement not only with ages for two episodes of mid- and late-Neoproterozoic mafic and felsic magmatism in the Suizhou and Zaoyang area, Hubei Province, but also agree with protolith ages of ultrahigh-pressure metaigneous rocks in the Dabie-Sulu orogenic belt. In view of their tectonic relationships to country rocks, it appears that these Neoproterozoic low-grade rocks are exotic and they may have been detached and scraped from subducting SCB crust in the early Triassic during the initial continental subduction, and thrusted over Paleozoic metamorphosed rocks in the southern margin of the North China Block during continental collision.