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关键词： 早寒武世   黑色岩系   沉积学   元素地球化学   有机地球化学   大洋缺氧事件   湘黔地区  

摘要： 中国南方古生代广泛分布富有机质的黑色页岩，分布层位较多(如下寒武统牛蹄塘组底部的黑色页岩、奥陶系五峰组页岩、志留系龙马溪组黑色页岩、泥盆系深水台间盆地的黑色碳质、硅质页岩，以及二叠系的黑色页岩、硅质岩等)，并伴有：Mo、Ni、PGE、V、Au、Ag等贵重金属元素富集层，尤其是湘黔地区下寒武统牛蹄塘组底部的黑色页岩，作为瞬时灾变沉积物，可与全球大洋缺氧事件对比。贵州省遵义地区黄家湾和湖南张家界地区柑子坪剖面为该地区较典型的剖面，前人已进行了大量的岩石地层、生物地层、元素地球化学研究工作，但沉积学方面尚缺乏系统性与较深入研究，特别是关于以黄家湾剖面为代表的浅水沉积体系与柑子坪剖面为代表的深水相黑色页岩沉积体系之间的时空关系缺乏统一的认识，且有机地球化学研究涉及甚少。因此，本文从沉积学和地球化学两方面，特别是有机地球化学方面，探讨了湘黔地区下寒武统底部牛蹄塘组黑色岩系的成因以及相应的灾变事件一大洋缺氧事件，取得如下认识：\n (1)本文对研究区下寒武统地层进行了较全面的清理，重新厘定了研究区下寒武统地层系统。下寒武统自下而上划分为牛蹄塘组、明心寺组、金顶山组和清虚洞组，其时代经历了梅树村阶、筇竹寺阶、沧浪铺阶和龙王庙阶，与西伯利亚地区同期沉积相比，分别对应晚Tommotian、Atdabanian、Botonian和Toyonian期。\n (2)确定了研究区下寒武统岩石类型有碳酸盐岩、泥质岩和碎屑岩三大类。下寒武统下、中部泥质岩、粉砂岩及砂岩发育，且以泥质岩为主，少有碳酸盐岩发育，而上部清虚洞组灰岩(白云岩)发育。下寒武统牛蹄塘组黑色岩系主要由黑色页岩、石煤、硅质页岩、硅岩、粉砂岩、磷块岩、重晶石岩等组成，主要矿物组合为石英、伊利石和黄铁矿以及少量重晶石、磷灰石和方解石。从生物地层、岩石地层、年代地层来看，牛蹄塘组底部黑色页岩与南亚、西亚、欧洲、北美等地Tommotian期广泛分布的黑色页岩有很好的可对比性。\n (3)基于对地层清理、古生物以及岩石学特征的详细研究，研究区下寒武统可划分为碎屑岩海相和碳酸盐岩海相两个沉积体系组。碎屑岩海相又分为滨岸、内陆棚、外陆棚、斜坡亚相；碳酸盐岩海相主要为开阔台地亚相。从时空上看，地层由老到新，粒度逐渐变粗，水体逐渐变浅，从外陆棚-斜坡、内陆棚到滨海，最后为开阔台地相；从西向东，由浅水相区的滨岸到内陆棚，最后到深水相区的外陆棚到斜坡。\n (4)晚震旦世灯影组灰白色粉晶白云岩样品的SiO2含量比较低，MgO、CaO、CO2含量较高。牛蹄塘组黑色碳质泥岩、碳质页岩以SiO2含量为主，其次为Al2O3和Fe2O3。微量元素含量具有如下特征：地层由老到新，从灯影组白云岩→牛蹄塘组磷块岩/硅质岩→多金属富集层，呈现出增加趋势，此后至黑色页岩又有回落。特征微量元素(如Mo、Ni、V、U等)及其比值(如V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、U/Th、δU等)显示这套富含有机质黑色页岩为热水沉积，其沉积环境为含氧量逐渐减少的贫氧-缺氧的还原环境。\n (5)稀土元素总量(∑REE)从6.67ppm变化到481ppm，平均含量为123ppm，轻稀土相对比较富集。经PAAS标准化的稀土配分模式曲线具有近于水平或略显右倾特征。灯影组Ce异常值均小于-0.10，代表当时海水处于氧化阶段。而牛蹄塘组底部和上部Ce异常值大于-0.10，接近0，代表弱的缺氧沉积环境。对于牛蹄塘组中部，其值小于-0.10，说明缺氧环境持续了一段时间后，海洋出现了一个短暂的充氧期。根据Ce异常和参考海平面，研究区晚震旦世-早寒武世可识别出3个主要海平面升降旋回。而Eu异常为0.002-1.16，大多数样品显示负Eu异常，表明其沉积环境为缺氧的还原环境。\n (6)所有样品均含丰富的正构烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物以及甾类化合物，尤其是具有重要价值的甲基三环萜烷系列、25-降藿烷系列以及甲基甾烷。在GC谱图上，正构烷烃显示明显的单峰型分布特征，碳数分布范围为nC14-nC31，主峰碳为nC18、nC19或nC20，无明显的奇偶碳数优势分布。类异戊二烯烃、萜类化合物以及甾类化合物等的特点也表明，早寒武世黑色岩系不同层位中有机质的先质均来源于菌藻类生物，有机质类型属于腐泥型，沉积环境为强还原到弱还原环境。有机质成熟度指标显示了研究区有机质热演化程度高，一般已经达到生油门限或高成熟阶段，其中以黑色页岩的演变程度最高，但仍未达到演变的最终阶段。\n (7)在地层剖面上，有机碳含量为0.05-12.31%，平均为4.97%；有机碳同位素组成(δ13Corg)从-29.49—-34.41‰(PDB)，发生负偏移，偏移量达到4.3‰，而δ13Ccarb值从晚震旦世的-4.69‰下降至早寒武世的-10.6‰，具有

关键词： 琉球群岛   海洋表层沉积物   元素地球化学  

摘要： 对琉球群岛以东海域134个站位表层沉积物的化学元素含量进行了系统测试,结合矿物学资料等,对研究区的表层沉积物元素地球化学特征进行了分析。结果表明:(1)琉球群岛以东海域沉积物具有半深海沉积物的地球化学特征;(2)通过元素因子分析,把25种元素或氧化物分为4种组合,每一种组合对应不同的物质来源,分别为陆源成因组合(SiO2,K2O,Zr,TiO2,Y,Sc,Na2O,La,Al2O3,P2O5,Ce),生物成因组合(Sr,CaO,L.O.I,CaCO3),火山源成因组合(MgO,V,Fe2O3,Cr,Li,Co),自生源成因组合(Ni,MnO,Cu,Ba);(3)控制本区元素分布的因素主要是水深、物质来源以及生物和铁锰物质的自生作用。

关键词： 元素地球化学   Nd-Sr-Pb-O同位素   地幔源区特征   辉绿岩脉成因   粤北下庄铀矿田  

摘要： 黄陂-张光营辉绿岩脉位于粤北贵东复式花岗岩岩体东部的下庄铀矿田内,形成于142．6±3．0Ma。岩石化学呈现拉斑玄武宕系列的特征,富集大离子亲石元素；在蛛网图上,Th表现出正异常,而Ba呈负异常,P轻度亏损,无Nb,Ta,Zr,Hf异常；轻、重稀土之间分馏不明显,基本无Eu异常。微量元素和稀土元素特征与板内玄武岩的相似；铅同位素具有典型的Dupal异常铅特征,ε_(Nd)(t)值为3．2～4．7,(^(87)Sr/^(86)Sr),为0．70446～0．70628；在Pb-Pb,Nd-Pd,Nd-Sr和Sr-Pb相关图解上,数据点都位于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间。地球化学特征表明,黄陂-张光营辉绿岩脉是在拉张的构造环境下由介于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间的、相对富集的地幔源区部分熔融形成的,而这种富集地幔可能是由俯冲带流体交代形成的。

关键词： 稀土元素   地球化学   煤层   二叠纪   淮北煤田  

摘要： 从淮北煤田二叠系10,7,5,4和3煤层中采集34个样品,采用等离子体质谱(ICPMS)、中子活化(INNA)、等离子体发射光谱(ICPAES)等方法对样品中主量元素和稀土元素进行了测试,利用X射线衍射等方法对煤中矿物质及其煤质参数进行了测定。在各种测试的基础上,全面分析了稀土元素含量特征、空间分布规律、地球化学参数和分布模式,探讨了淮北煤田二叠纪煤中稀土元素的主要来源及其在煤中的主要赋存方式。研究表明:与华北和国内外其他地区相比,本区煤层中稀土元素相对富集;产于石盒子组煤中的稀土元素含量高于山西组的,在同一煤层中自下而上稀土元素含量有增高趋势,在顶底板中可能出现富集。Ce呈正异常,Eu明显负异常,不同煤层稀土元素的分布模式相似,稀土元素和灰分具有较好的正相关,∑REE与灰分、灰分中的主要元素以及典型陆源灰分中的微量元素正相关,与反映海相的低灰组分相关性较差。结合煤中矿物质的X射线衍射结果,分析获知,淮北煤田二叠纪成煤环境基本不受海水影响,稀土元素主要由陆源供给,而且主要赋存在以高岭石、伊利石为主的粘土矿物中。

关键词： 太平洋   富钴结壳   矿物组成   元素地球化学  

摘要： 研究样品采自马尔库斯(MARCUS)海脊YJA海山。利用等离子光谱、等离子质谱、X射线衍射、红外光谱、场发射电镜等分析测试方法,对富钴结壳中不同构造层的矿物组成和元素地球化学进行了研究。该结壳为一大型板状新结壳,矿石矿物是水羟锰矿,脉石矿物是石英、斜长石、磷灰石等,微量矿物有蒙脱石、高岭石、钠沸石、水黑云母、片沸石等。从结壳的底部构造层到顶部构造层,TMn,Ni,Cu,Ba,Zn等元素的质量分数逐渐减少,TFe逐渐增加,Co变化不大;在相对疏松的构造层中,Si,Al,K,Na,Ca,Mg,Ti,P,Li,Rb等元素相对富集;结壳的稀土元素总量是1982.27×10-6,Ce具明显的正异常。不同构造层稀土元素的演化趋势是:Ce与Mn等元素相同,其他稀土元素(Y除外)与Fe等相似。

关键词： 湿地   生态地球化学   物质循环   地球化学研究   湿地生态   元素地球化学   生物地球化学   湿地研究   3S技术   物理过程  

摘要： 湿地生态地球化学研究是湿地研究的核心内容之一,是研究其物理过程、化学过程和生物过程及其相互关系以及这些过程与湿地功能的关系。回顾了近年来国内外湿地生态地球化学方面的研究成果,介绍了它的概念,并评述了湿地的生态功能、元素地球化学、生物地球化学、湿地模型和3S技术等新技术在湿地研究中的应用等方面的研究进展。提出了中国湿地生态地球化学研究的优先领域,应加强湿地基础理论研究及在湿地的演化、生态过程、界面过程、预测与评价、信息系统等方面的研究。

关键词： 西天山   火山岩   大哈拉军山组   地球化学   新疆  

摘要： 新疆新源县南部那拉提山北坡出露的石炭纪火山岩主要由玄武岩、玄武质粗面安山岩、粗面安山岩、安山岩、流纹岩和火山碎屑岩组成。该火山岩中玄武岩属于钙碱性系列,安山质岩石和流纹岩属于高钾钙碱性系列,其中轻稀土轻微富集而重稀土相对亏损,玄武岩富集大离子亲石元素、U、Th和Pb,亏损高场强元素。研究表明,该火山岩岩浆可能是由俯冲板片脱水产生的流体交代地幔楔后,地幔楔发生部分熔融的结果。微量元素模拟计算表明,该玄武岩岩浆可以由石榴石二辉橄榄岩经3%～6%的部分熔融得到;安山质岩浆可由玄武岩岩浆经15%～28%的分离结晶形成。

关键词： 赣中变质岩带   元素地球化学   同位素地球化学   结晶基底   褶皱基底  

摘要： 赣中变质岩带由结晶基底和褶皱基底组成。从结晶基底→褶皱基底,变质泥质岩类SI O2含量降低,AL2O3含量增加;变粒岩、石英片岩、硅质岩SI O2含量显著升高,AL2O3含量显著降低;NA2O含量显著降低,K2O的含量有明显的升高,NA2O/K2O值呈显著的降低趋势;FEO、MGO、TI O2及全铁含量(FE2O3+FEO)呈降低的趋势,但FE2O3升高,FE2O3/FEO值显著增高。铁族元素TI、V、CR升高,MN、CO、NI降低;亲铜元素ZN显著升高;大离子亲石元素LI、RB、SR显著降低,U、TH、BA显著升高,SR/BA值急剧降低;LA、CE、YB、NB、Y元素升高;稀土总量、轻稀土含量、轻重稀土比值、轻重稀土相互分离程度、EU亏损程度增加,说明它们原岩沉积环境的差异性,但它们的重稀土含量、LA/CE值、SM/ND值变化很小,稀土配分曲线相互平行反映它们源区岩石的一致性及继承性。从结晶基底→褶皱基底,岩石的ΕND(0)、(^(206)PB/^(204)PB)I、(^(207)PB/^(204)PB)I、(^(208)PB/^(204)PB)I值由低→高;地壳趋于成熟,结晶基底形成于岛弧环境,褶皱基底形成于活动大陆边缘环境。

关键词： 塔里木盆地   沉积环境   元素地球化学   古盐度   稀土元素  

摘要： 通过对各元素的系统分析,塔里木盆地志留系水体基本属于正常海水。纵向上柯坪塔格组中段与上段的分界处古盐度最低;塔塔埃尔塔格组下段沉积时期古盐度最高,可能为局限海沉积。横向上塔中北部地区盐度较高,并且盐度变化大;通过古水深分析,志留系沉积时期为浅海沉积,盆地西北部为海水入口处,并通过稀土元素分析确定了沉积物的来源方向,盆地中央的沉积物具有同源性,来源于周围的沉积地层。根据化学岩石学分析,塔里木盆地志留系砂岩类型比较复杂,从石英砂岩到岩屑砂岩、长石砂岩都有分布。砂岩的母岩中斜长石含量比钾长石要高,可能在花岗闪长岩和花岗岩2个端员之间变化。

关键词： 挑战杯   元素有机化学   南开大学化学学院   化学生物学   新能源材料