长江三角洲平原粘土矿物分布特征及其环境意义

采用XRD研究了长江三角洲地区15个表层样品和5个剖面样品中的粘土矿物.结果表明： 表层样品粘土矿物含量和组合类型的空间分布以本区7 500-8 000a前古岸线为界呈现了明显的分区现象,指示古岸线东西两侧物源和沉积环境的差异;剖面样品中伊利石和高岭石含量相互消长的变化则反映了晚更新世末以来气候的波动特征.     

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.     

孤山屯沼泽地晚更新世以来气候演化的植硅体记录

东北地区泥炭以其特有的沉积学特征吸引了诸多全新世古气候研究的开展.通过选取长白山西麓孤山屯沼泽地晚更新世以来的泥炭沉积进行植硅体分析,划分出了5个植硅体组合带:Ⅰ棒型-尖型组合带,Ⅱ棒型-方型-尖型组合带,Ⅲ哑铃型-方型-鞍型组合带,Ⅳ齿型-哑铃型组合带,Ⅴ齿型-哑铃型-帽型组合带,分别代表5个不同的气候演化时期.结合植硅体温暖指数变化特征恢复了该地区自晚更新世以来的环境演化特征,揭示了晚冰期气候的振荡性与复杂性特征,较准确地识别出了相关气候阶段及气候波动事件.通过与哈尼泥炭纤维素δ18 O曲线及北大西洋深海沉积物记录的浮冰碎屑事件对比,证明了植硅体记录气候的6次冷事件与全球其他区域较为一致,为全面、客观地恢复全新世东北地区的古气候、古植被提供了参考资料.     

确定侏罗纪焉耆盆地北部古沉积边界的方法探讨

目的探讨古盆地沉积边界的确定方法。方法从大量的地质资料入手,利用碎屑重矿物组合、粗碎屑组分和矿物成熟度3种参数确定古盆地边界。结果确定了碎屑岩的碎屑重矿物组合、粗碎屑组分和矿物成熟度的特征及其随着搬运距离的不同而变化的规律,探索性地恢复了古盆地的沉积边界。结论沉积物从物源区到盆地搬运沉积过程中发生有规律的变化。确定古盆地原始沉积边界位置的方法,是进行沉积盆地定量化研究的有效方法。     

库车坳陷侏罗系砂岩组分和重矿物组合特征及其源区属性

库车盆地侏罗系的岩石学特征、重矿物组合与构造演化具有一致性,构造演化是控制盆地充填过程的主要因素.受盆地两侧物源区的控制,母岩为沉积岩、高级变质以及酸性岩浆岩,重矿物组合以锆石、石榴石和磁铁矿含量最高.据不同的重矿物指数可以把侏罗系划分为三个重矿物韵律层,下部层序含有丰富的重矿物,岩屑含量较高,物源区以再旋回造山带为主,"锆石-石榴石-磁铁矿"组合,表明盆地早期演化阶段沉积区离盆地物源区相对较近;中部层序重矿物组合和母岩性质有所不同,以石榴石含量最高,为"石榴石-锆石"组合,主要母岩为盆地东北缘的高级变质岩、酸性岩浆岩和热液岩脉;中上部碎屑物源仍以盆地北部边缘再旋回造山带为主,但 南缘隆起提供物源已比较明显.重矿物组合、重矿物指数发生明显转折的层段与二级层序界面有较好的吻合,反映了盆地北缘造山带的剥蚀历史和盆地的充填过程.     

新生代青藏高原三维古地形再造

印度板块与欧亚板块的碰撞,引发了青藏高原的快速隆升、高原及邻区的气候环境、地形地势巨变,这一过程为同期形成的海洋沉积盆地、周缘前陆盆地和高原内部盆地所记录。高原隆升剥蚀区与前述三种类型的汇水盆地基本上处于一个相对封闭和半封闭体系,因而,可以根据质量平衡的原则,将汇水盆地内的沉积物按照物源方向和一定的分配方案回剥至隆升剥蚀区,重建任一时间段内剥蚀区的地形地势。通过对比不同时间段的古地形地势演变,可以比较精确和全面地刻划高原的隆升过程、隆升和剥蚀速率、隆升后所达到的海拔高度,进而探讨隆升与气候的关系,探索青藏高原在大陆碰撞体制下是增生扩大还是缩小     

贺兰山地区三叠纪沉积特征及其地质意义

通过系统分析贺兰山地区三叠系的沉积特征,结合研究区盆地构造属性以及物源研究的最新成果,以探究贺兰山地区三叠世盆地演化的具体过程。研究后认为,研究区纸坊组相较于石千峰组物源供给充足、降水充沛,普遍发育辫状河沉积,荒草滩一带存在辫状河三角洲沉积,延长组一段至三段总体发育冲积扇和辫状河沉积,至延长组四段、五段,则以辫状河三角洲和湖相沉积为主。根据三叠系沉积相空间展布特征可知,研究区纸坊组、延长组一段至三段沉积相自西北向东南连续相变,此时与鄂尔多斯盆地完全连通;延长组四段、五段沉积相空间展布格局发生明显变化,且与鄂尔多斯盆地在东南大水沟一带连通,总体呈半连通态势。充足的物源供给、充沛的降雨以及盆地早期快速沉降是上三叠统延长组形成巨厚沉积的必要条件。从中三叠统纸坊组红层的逐渐减少到上三叠统充沛的降雨反映了整个贺兰山地区乃至华北板块西部古气候条件的快速变化,反映了古亚洲洋闭合对区域古地理、古气候的显著影响。     

粘土矿物分析及其指示的气候意义 ——以毛乌素沙漠滴哨沟湾为例

以毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面DGS1层段为代表,对其粘土矿物组成进行分析.结果显示,DGS1层段粘土矿物以石英、钾长石、钠长石、伊利石、蒙脱石、方解石和绿泥石为主,各层位均不含高岭石.各种沉积相矿物组成基本一致,说明该地区的矿物来源基本一致.不同沉积相粘土矿物含量不尽相同,沙丘砂、次生黄土中的石英、长石、伊利石、绿泥石等代表干、寒气候的粘土矿物含量高,湖沼相中的蒙脱石、方解石等代表暖湿气候的粘土矿物含量高,个别湖沼相层位出现了白云石.粘土矿物组分表现出萨拉乌苏河流域全新世气候特征:本地区全新世总体偏冷干,各沉积相缺失高岭石而均存在绿泥石可为证明;本地区全新世气候分为两个主要气候阶段,早期到中期堆积湖沼相为主的时期气候相对温暖湿润;中期以后到现在堆积次生黄土和沙丘砂的阶段气候相对寒冷干燥.     

姬塬地区长6油层组砂岩储层中粘土矿物分布规律研究

为研究区寻找优质储层,指导勘探开发部署提供指导。以鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长6油层组砂岩储层中粘土矿物为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、X衍射等方法对主要粘土矿物类型进行了研究;结合沉积环境,深入分析了粘土矿物的分布规律及控制因素;同时探讨了粘土矿物对储层物性的影响;从而研究表明,研究区储层中粘土矿物主要成份为伊利石、高岭石、绿泥石和蒙/伊混合层,且具有质点微小、比表面积大等特征。其形成与分布主要受沉积与成岩两大作用控制。其中,绿泥石含量东北体系高于西北体系;在长石溶蚀作用影响下,高岭石含量西部高于东部;沉积水体影响下,伊利石含量由北向南逐渐增大。绿泥石、高岭石对储层孔隙具有建设性影响,而伊利石主要破坏原始孔隙。粘土矿物组成及含量明显控制着储层平面上孔渗分布,使得相对高孔高渗区主要分布在研究区东北部,是下步勘探开发的主要对象。     

蓝田白鹿原晚第三纪风成红粘土序列的古季风气候记录

对陕西蓝田段家坡红粘土剖面进行高分辨率研究,获得了古地磁年龄数据,并以磁化率和碳酸盐含量为气候代用指标,获得了7.3-2.6MaB.P.期间黄土高原南缘古气候变化的记录。这些结果揭示了晚第三纪时期的气候变化过程,进而表明3.4-2.6MaB.P.可能是东亚古季风演变的重要转型期。     

苏宏图白垩系粘土岩元素地球化学和粘土矿物特征及其古气候意义

为了探究苏宏图地区白垩系苏红图组的古气候环境,应用X射线荧光光谱(XRF) 和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 方法研究了粘土岩样品的元素地球化学特征,结果表明：P、Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、SiO2/Al2O3等元素特征指示白垩系苏红图组总体呈现极度干燥的沉积环境,不同亚相之间沉积环境稍有干湿变化,且扇三角洲相对湿暖;通过XRD和SEM方法研究了全岩矿物组成和粘土矿物类型和组合特征,结果表明：伊利石为主要的粘土矿物,其次为绿泥石、高岭石,粘土矿物的组合类型为伊利石、绿泥石的组合,且绿泥石和高岭石呈现此消彼长的现象,反映了干燥寒冷的沉积环境,并伴随着干湿的气候变化。     

浅谈利用黏土矿物重建古气候

利用黏土矿物重建古气候近年来得到了广泛的应用,其分析测试方法较多。其中,X射线衍射分析主要用来确定黏土矿物组合及其含量以及某些黏土矿物的结晶度;化学分析、电镜分析主要用于黏土矿物的来源、成因、演变过程的研究;放射性同位素的研究使气候指标和年代学建立起时间和空间上的联系;而氢氧同位素分析亦能对古气候重建提供重要佐证。本文旨在综述各种研究方法所能提供和揭示蕴藏于黏土矿物中的古气候信息,以期全面综合地利用黏土矿物为手段来重建古气候。     

Clay mineral composition and their sources for the fluvial sediments of Taiwanese rivers

Located at the collision boundary between the Philippine Sea Plate and the Eurasian Continental Plate,the island of Taiwan is generally recognized as an important example in the MARGINS Program Science Plan and "source-to-sink" research because of its high tectonic activity,heavy rainfall and unique geography.Large suspended sediment loads are transported to the adjacent ocean by Taiwanese rivers every year,making Taiwan an important source of sediments into the adjacent seas and a natural laboratory for studying the systemic movement of fluvial sediments from source to sink.A detailed study on the clay mineral composition of surface sediments collected from the drainage basins of 12 Taiwanese rivers using X-ray diffraction methods was conducted.Our results indicated that the clay mineral assemblages consisted dominantly of illite(approximately 73%) and chlorite(approximately 24%),with lesser abundances of kaolinite(approximately 3%) and even lower levels of smectite from the Danshuei River sediments in northwestern Taiwan.The Jhuoshuei River sediments from western Taiwan contained clay mineral assemblages that consisted of illite(approximately 75%) and chlorite(approximately 25%),but they lacked kaolinite and smectite.In southwestern Taiwan,the clay mineral assemblages were dominated by illite(approximately 75%) and chlorite(approximately 23%),but had a low abundance of kaolinite(generally < 2%) and no smectite.The clay mineral assemblages in eastern Taiwan are obviously different from those in western parts of the island.The most noticeable difference is that the average abundance of chlorite in the Hualien River from eastern Taiwan was the highest(approximately 48%) of all the Taiwanese rivers.We concluded that,in general,the clay mineral assemblages in Taiwanese rivers were mainly composed of illite and chlorite with kaolinite and smectite being scarce,and these trends are different from those in China’s mainland rivers.The clay mineral composition shown in this study was primarily determined by the properties of the bedrock,and the differential weathering intensities of the drainage area.The surface sediments in Taiwan’s rivers showed a greater abundance of illite and chlorite because the outcropped rocks were mainly composed of Tertiary sedimentary rocks,especially sandstone,shale and slate,and show strong physical weathering.The relatively high relief and more abundant rainfall also caused the clay minerals in the fluvial sediments to be transported to the estuaries down rivers from the mountains and then delivered to the adjacent seas by currents and waves over a shorter time scale.     

中国北方新近纪红黏土记录的古气候意义——与动物群化石序列对比

目的研究中国北方新近纪红黏土序列的古气候演化特征。方法对中国北方4个新近纪红黏土剖面沉积物的粒度、磁化率和化石动物群时间序列进行区域对比。结果黄土高原新近纪红黏土沉积以来发生了5次大的气候事件,气候事件的分界线在粒度、磁化率年龄曲线上特征明显,反映的气候特点与化石动物群演替性质完全一致。结论中国北方新近纪红黏土序列古气候演化过程的气候事件均与青藏高原隆升和东亚季风的发展相联系。时间上,南北气候演化事件基本同步;空间上,北部较南部地区变化剧烈。5次气候事件从下到上表现为半湿润、半干旱、湿润、干旱与湿润交替、干旱的气候演化特征;相应动物群生态类型表现为草原-疏林草原、草原为主的疏林草原、森林、草原荒漠与森林交替到草原的演化特点。     

考虑沉积环境影响的软土地基工程性质对比研究

为了研究软土不同沉积环境导致的工程性质的差异,选取了连盐高速公路连云港段和沪苏浙高速公路苏州段两个地区的典型软土,通过两个地区软土的总体指标和具体断面指标的分析,主要研究了软土的沉积环境、黏粒含量、矿物成分和p H值对软土工程性质的影响.研究结果表明:连云港海相软土是随着海平面的变化在碱性条件下逐渐沉积,物质主要来源于海洋沉积物,以黏粒为主,黏土矿物成分以伊蒙混层为主;与连云港海相软土不同,苏州冲湖积相软土是在中性或弱碱性条件下沉积,物质主要来源于茅山和天目山地区,以粉粒为主,黏土矿物成分以伊利石为主,含水量低于LY软土,无侧限抗压强度、灵敏度高于LY软土.     

沉积层序界面研究中的矿物及地球化学方法

粘土矿物、微量元素普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中,它们对环境的变化极为敏感,同时它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其质量分数都从不同的角度记录了形成过程中各种环境因素的变化.这些对恢复古环境,研究陆相湖盆水深变化具有重要的指示意义.通过对东营凹陷胜北断层下降盘沙三段—沙四上亚段各层序内部高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究发现,在一个高分辨率层序地层单元形成过程中,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分(主要指粘土矿物和胶结物)、化学成分(微量元素)等皆发生周期性变化.     

兰州九洲台黄土剖面重矿物研究

本文着重研究了兰州九洲台黄土剖面重矿物组成的基本特征。不同时代黄土地层重矿物组成具有复杂性、一致性和差异性，反映出九洲台黄土是风成的，沉积物主要来源于我国西部广泛分布古老岩石山岭和其有联系的大戈壁沙模的风化产物；由于搬运营力的变化，使重矿物组分具有不均匀的特征。放物Ｒ值表明，九洲台黄土沉积环境比东部西峰剖面和洛川剖面更邻近于来源区；黄土和古土壤层沉积时，主要反映相当干冷为主的气候条件，二者气候环境     

HD4油田东河砂岩油层的岩石学特征

为了解塔里木盆地HD4油田东河砂岩岩石学特征对油气储集的影响,研究其矿物组合特征、孔隙结构特征。借助偏光显微镜、扫描电子显微镜观察岩石、铸体薄片及岩石样品,利用X-衍射仪确定黏土矿物组合及其含量。结果表明:该油层岩性主要为岩屑长石砂岩;该地区距物源远,母岩为沉积变质岩;黏土矿物组合为绿泥石+伊利石+高岭石;孔隙类型以最适合油气富集的原生粒间孔为主,方解石、硬石膏等胶结物与次生石英等充填了部分孔隙,总体上油层孔隙较发育;黏土矿物组合对石油的开采影响较小。HD4油田东河砂岩油层是良好的石油储集层。该结果对油田油气预测及开发具有参考价值。     

三种沉积环境中有机粘土复合体特征比较

选取长江三角洲地区潮滩、太湖沉积物以及埋藏的浅海相泥质沉积物样品,运用无机溶液与超声分散结合的方法,提取有机粘土复合体;运用X衍射分析、粒度分析、有机元素分析等多种测试方法来比较、研究这三种沉积物中有机粘土复合体的特征.结果表明,三种不同沉积环境中提取出来的有机质组成并不相同;粘土矿物主要以伊利石为主,其次为绿泥石和高岭石;浅海相粘土粒级沉积物结合的有机质最多,湖泊相沉积物结合得最少.这种规律可能与沉积物中有机质的降解过程和结合形态有关.海相沉积物经历了一定的埋藏压实过程,有机质遭受早期成岩作用影响,紧结态有机质较多,即有机质与粘土矿物结合较牢固,从而不易从粘土矿物中释放出来;而湖泊相沉积物中,轻组有机质或松结态有机质较多,即有机质与粘土结合得较松散,从而容易从粘土矿物中释放出来.