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关键词： 鄂尔多斯西南缘   奥陶系   元素地球化学   古环境  

摘要： 奥陶纪是早古生代构造-气候及生物演化的重要阶段,也是研究地球多圈层相互作用的典型时段,近几十年来得到了广泛关注。鄂尔多斯地区是我国北方奥陶系发育较全、出露较好的地区之一,过去的研究多集中在奥陶纪构造-沉积环境及奥陶系油气地质方面,对气候环境及生物演化方面的研究工作较少。本文选取鄂尔多斯西南缘岐山剖面奥陶系,通过对地层沉积特征、岩石元素地球化学测量研究,探讨了剖面奥陶系岩石元素特征及其反映的气候环境。论文取得的成果如下:1、主微量元素测量表明,元素在剖面下段碳酸盐岩中含量和上段碎屑岩中明显不同。样品Ca和Mg含量较高,相对平均页岩富集,Al元素相对平均页岩亏损。微量元素在碳酸盐岩中含量较碎屑岩中低。稀土总量（∑REE）低于平均页岩∑REE值,Y/Ho比值在灰岩中比值为55.36×10-6,同南太平洋海水Y/Ho值,其它岩性Y/Ho比值均在PAAS的Y/Ho比值范围内,表明碳酸盐岩样品受陆源碎屑影响较小。稀土元素显示Ce负异常,Eu在早-中奥陶世弱正异常,δCe与∑REE和δCe与δEu均无明显相关性,样品能够成为较好的环境指示剂。2、通过对古环境敏感元素及元素比值的分析,白云岩沉积段冶里组-马家沟组下段,古海洋盐度较大,沉积处于贫氧-缺氧的咸水环境,古气候指示为干热气候环境;马家沟组上段灰岩中,古海洋盐度增大,沉积环境偏氧化,古气候更为干热,到马家沟组顶部,气候干热度达到最大;平凉组,古海洋环境较波动,处于氧化-贫氧的半咸水-微咸水环境,气候相对马家沟期向湿润转化,但仍处于干热气候。3、元素含量及相关比值在剖面厚度950～1050 m处和2300～2400 m处发生波动,二者的古海洋和古气候意义不同,前者是由于风暴沉积导致的深层淡水加入的结果,后者则是气候变干导致的海平面降低、海水变咸。4、本文选用的地球化学参数揭示的古海洋和古气候信息,与地层岩石、沉积环境变化揭示的信息一致,说明本文获得的结论是合理的。

关键词： 柯坪冲断带   下寒武统   沉积环境   生烃潜力   元素地球化学  

摘要： 采用有机地球化学和无机地球化学相结合的方法,来研究柯坪冲断带下寒武统烃源岩的发育环境及其生烃潜力,从目前来看,研究相对较少。本文首先利用元素地球化学实验测试数据,从古水深、古盐度、古气候、古氧相和古生产力5个方面进行沉积环境的研究,然后通过有机地球化学的方法,初步对该地区下寒武统烃源岩进行地球化学评价,再结合微古生物化石的鉴定,分析其烃源岩的生烃潜力。本文取得的认识如下:（1）下寒武统在经历了海侵-海退之后,其沉积环境主要为气候逐渐干热、古生产力水平较高的缺氧海相咸水环境;（2）研究区下寒武统烃源岩主要为黑色碳质页岩和深灰色泥质白云岩,沉积厚度较薄,但是有机碳含量高,大多数地区达到了好烃源岩的标准;（3）通过碳同位素以及姥植比等多个指标进行有机质类型的划分,综合判定该地区下寒武统有机质类型主要为Ⅰ型,局部地区也有Ⅱ型（可能受风化作用的影响）;（4）下寒武统的生烃母质有双重来源,底部主要为底栖生物,向上逐渐变为浮游藻类,与(n C21+n C22)/(n C28+n C29)的指示结果一致,表明下寒武统生油气能力较强,具备良好的生烃潜力。

关键词： 大瑶山西侧   喷流岩   微区分析   元素地球化学  

摘要： 大瑶山西侧铅锌多金属成矿带是典型的喷流沉积型成矿带,位于桂中拗陷盆地与大瑶山隆起的过渡地带。本次研究着重从喷流岩着手,分别通过对不含矿喷流岩和含矿喷流岩的矿石矿物进行显微观察、微区分析与结构构造等精细研究,并结合电子探针实验及岩矿的元素地球化学测试分析,对喷流沉积矿床进行研究分析,重点探讨不含矿与含矿喷流岩的矿石组分特征及微区成分特征,主要获得一些结果:（1）通过对喷流岩的精细研究,丰富了喷流沉积型矿床矿石矿物的研究资料和进一步认识了大瑶山西侧成矿带岩矿微观资料。（2）喷流岩矿石矿物的微区分析表明大瑶山西侧铅锌多金属成矿带是同生喷流沉积型矿床,后期局部存在热液充填交代作用。（3）铅锌矿与层状白云岩为共生关系,白云石、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、重晶石,矿物颗粒较细微且均匀分布;不同矿物组分形成的互层条带状岩石构造和岩层呈韵律状;具草莓状构造的黄铁矿和鲕状构造的硅质矿物;白云岩既有原生成岩期也有后期充填交代形成的。（4）根据闪锌矿和黄铁矿电子探针数据分析,闪锌矿中Fe含量较少为0.029%1.53%,Zn含量在63.796%68.34%,表明闪锌矿是低温热液成因;黄铁矿中Co和Ni含量普遍较少且Co/Ni比值基本上小于1,表明黄铁矿是沉积成因。（5）用稀土元素配分追踪碎屑岩物质来源,发现区内不含矿喷流岩稀土元素总量大于含矿喷流岩稀土总量,显示不含矿与含矿喷流岩在物质来源上有一定的相关性。（6）根据含矿与不含矿喷流岩的元素地球化学特征:常量元素显示白云岩CaO/MgO平均比值为1.47,白云岩纯度高;微量元素数据显示含矿喷流岩中Ba、Sr、Rb相对富集,且Sr/Ba值大于1,表明海水提供了部分成矿物质物质;稀土元素地球化学数据显示喷流岩中∑REE低、轻稀土元素富集而重稀土亏损,并具有中等强度的Eu负异常和弱的Ce负异常。

关键词： 挑战者深渊   沉积物   元素地球化学   物源   亚洲风尘  

摘要： 深渊科学是当前海洋研究最新的前沿领域,其物质来源研究仍然有许多未解决的问题。对挑战者深渊西南部边缘CD-1孔沉积物进行了涂片鉴定、U-Th年代、粘土矿物、常微量元素及Sr-Nd同位素分析,并基于稀土元素和Sr-Nd同位素二端元混合模型,半定量-定量计算了沉积物中火山物质和风尘物质的相对贡献量。同时,对沉积物中铁锰结核进行了矿物学和地球化学分析。结果表明:沉积物为太平洋典型的粘土粒级组分,粘土含量为74%左右,其次为生物残渣(13%)和碎屑矿物(13%);沉积速率低,仅为2.01mm/ka,其上部16.5 cm处对应的沉积历史约为82 ka。粘土矿物以蒙脱石(53%)和伊利石(35%)为主,绿泥石(9%)和高岭石(3%)含量较低。伊利石化学指数介于0.17～0.33之间,平均为0.26,为富Fe-Mg伊利石,形成于较强烈的物理风化环境。伊利石结晶度变化范围为0.21～0.33°?2θ,平均为0.24°?2θ;蒙脱石结晶度介于1.22～1.44°?2θ之间,平均为1.32°?2θ。粘土矿物来源分析表明,蒙脱石主要由附近火山物质蚀变而成,伊利石、绿泥石和高岭石主要来源于亚洲大陆风尘物质的输入。沉积物常量元素含量介于附近火山物质与风尘物质之间,微量元素典型比值(Rb/K)指示了火山物质对沉积物的贡献较大。CD-1孔的?REE变化范围为152μg/g～223μg/g,平均为189±20μg/g,稀土元素球粒陨石和上地壳标准化配分模式表明了研究区沉积物具有火山源和陆源混合属性。基于稀土元素二端元混合模型物源定量计算,认为沉积物主要来自于附近火山物质(平均为72%),亚洲大陆风尘物质也有一定贡献(平均为28%)。Sr/Sr、Nd/Nd平均值分别为0.70535和0.51232。Sr-Nd同位素组成分析也表明沉积物为火山物质与风尘物质的混合,利用Sr同位素二端元混合方程计算得出附近火山物质贡献量平均为76%,亚洲大陆风尘物质贡献量平均为24%,与稀土元素定量计算结果一致。铁锰结核Mn/Fe比值介于0.3～14.0之间,平均为6.7,具有高Mn低Fe特征,为成岩成因的钠水锰矿,可能是受沉积物孔隙水和上覆水的共同影响。近年来,少量的工作揭示出风尘在该区生物地球化学循环中的重要作用,本文进一步定量的揭示了亚洲大陆风尘物质对太平洋最深处-挑战者深渊边缘的物质输入,阐明了风尘物质对世界大洋物质输入的重要性。

关键词： 黑色岩系   元素地球化学   大隆组   二叠系   鹤峰地区  

摘要： 为明确湖北鹤峰地区二叠系大隆组的沉积环境特征及黑色岩系的成因,开展了鹤地1井黑色岩系详细的元素地球化学分析。结果表明,大隆组缺氧的还原环境控制了有机质的富集,其早期沉积环境相对较稳定,为贫氧且富含H2S的还原环境,而中—晚期则呈明显波动变化的贫氧—缺氧环境。大隆组沉积期上升流的发育提供了大量的富营养物质,导致沉积水体缺氧,产生较高的古生产力。与同生断裂有关的热水上涌主要造成自生白云石和钠长石形成、硅质生物溶蚀再胶结作用,促使有机质发生热演化,对页岩气无不利影响。大隆组局部发育的层状硅质岩具有生物成因和自生化学沉淀成因2种类型。

关键词： 地质岩石样品   金属元素   化学分析   应用  

摘要： 地质岩石样品作为地质科学研究的重要对象,其中含有非常多的元素,这些元素可以供人们所利用。但是研究发现地质岩石样品中的元素含量不是单一存在,不仅种类繁多,而且呈现多种元素混合存在,有的元素含量极微。为了更好的应用这些元素,应当对地质岩石矿样进行化学成分与研究,将其中的各种元素分离出来,达到利用要求。为此,结合实践对地质岩石样品金属元素化学分析与应用展开探讨,希望对读者有所帮助。

关键词： 元素地球化学   物源分析   古沉积环境   直罗组   砂岩型铀矿   鄂尔多斯盆地西缘  

摘要： 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)和等离子体质谱仪(ICP-MS)对鄂尔多斯盆地西缘宁东地区中侏罗统直罗组下段地层砂岩和泥岩样品的主、微量元素及稀土元素含量进行测试分析,旨在对其沉积古环境进行恢复,并对其源区构造背景、源岩属性等特征进行综合研究。研究表明:Sr含量、Sr/Cu值、V/(V+Ni)值、U/Th值、化学蚀变指数(CIA)等地球化学指标综合指示出研究区直罗组下段地层沉积古气候为半干旱–半湿润气候,古水体环境为富氧的淡水环境。根据稀土元素(REE)特征分析,推测研究区直罗组下段地层物源主要来自盆地西北部的阿拉善古陆,源岩岩性主要为片麻岩、石榴石浅粒岩、变不等粒石英砂岩和变中细粒石英砂岩。源区构造背景主要为大陆岛弧,与大洋岛弧也有一定关联。

关键词： 伸展环境   下地壳   锆石SHRIMP   U-Pb测年   Lu-Hf同位素   大金山花岗岩   辽东半岛  

摘要： 辽东半岛早白垩世时期受到强烈的构造—岩浆作用使岩石圈构造环境由挤压造山向伸展减薄转变,前人对其成因有所争议。本文通过锆石SHRIMP U-Pb测年、原位Lu-Hf同位素和主量、微量、稀土元素测试对辽东半岛大金山花岗岩体进行了系统研究,结果显示:大金山花岗岩体结晶年龄为~124 Ma,侵位于早白垩世岩浆活动的高峰期。岩石地球化学特征显示大金山花岗岩属弱过铝质~过铝质岩石,经历了高程度的结晶分异过程,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILE),亏损P、Ti等高场强元素(HFSE),中等Eu负异常,为I型花岗岩。TW003样品εHf(t)值为-25. 8^-14. 2,TDM2为2093~2805 Ma,岩浆物质来源于新太古代—古元古代下地壳火成岩的部分熔融。根据年代学和岩石地球化学研究认为大金山花岗岩是古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲所形成的活动大陆边缘弧花岗岩,辽东半岛早白垩世的伸展环境是受板块俯冲造山后伸展作用和下地壳拆沉作用的联合制约。

关键词： 古气候   古盐度   古氧化还原条件   元素地球化学   古沉积环境   长7段   上三叠统   鄂尔多斯盆地  

摘要： 通过对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段周缘露头剖面及盆内钻井取心共289块样品进行元素地球化学测试分析,运用CaO/MgO·Al_2O_3、Sr/Cu、Rb/Sr、B元素含量、Rb/K_2O、Th/U和V/(V+Ni)等一系列古温度、古盐度和古氧化环境判别指标,尝试恢复长7段沉积期的古气候、古盐度和古氧化还原条件等古环境特征。综合分析表明,长7段沉积期为古气温大于15℃的温暖潮湿的温带—亚热带气候,水体为陆相微咸水—淡水环境,沉积物是在强还原条件下形成的。适宜的温度、大面积深水湖盆、强还原性的古沉积环境,导致长73亚段有机质大量发育和富集保存,既形成了一套优质烃源岩,同时也为大规模页岩油的富集创造了有利条件。

关键词： 化学地层   元素地球化学   地层横向测量   瓦尔特相律   瓜德鲁普统-乐平统界线   二叠系   铁桥剖   面   来宾   广西  

摘要： 基于钙、铁两种元素在地球历史演变中的物源特性及演化规律,以广西来宾铁桥剖面马滩段为例,对该剖面样品新鲜面的颜色、元素含量的纵向及横向变化进行定量测量,并对样品采集、数据收集、数据处理方法和理论依据进行了探索。研究发现,在短距离范围内,尽管同一岩层具备横向可追溯性和可对比性,但其色度和元素地球化学指标等存在明显的差异,并存在穿层现象。因此,在短距离横向地层上的变化,将对剖面的平移衔接和数据偏差造成一定程度的影响。