鄂尔多斯盆地志丹地区安定组铀矿化地质地球化学特征

鄂尔多斯盆地志丹地区安定组沉积末期发育一套湖相泥灰岩,岩石具有高阻、高自然伽马特征.高自然伽马异常层在横向上具有良好的连续性和可追踪性,异常分布范围大,自然伽马异常主要由铀富集引起.采用显微镜观察、电子探针及地球化学分析等手段,研究了安定组泥灰岩铀矿化地质地球化学特征.结果表明:泥灰岩具有富有机质、草莓状黄铁矿等特征,有机碳含量为0.78%~13.5%,平均4.32%,∑S含量为0.01%~3.71%,平均1.21%,均与铀含量呈明显的正相关性,是铀元素富集的重要因素.铀矿化泥灰岩主要富集V、Ni、Pb、Zn、Sr、Y、Mo、Cd、Sb、Ba、Bi、Th、U等微量元素,稀土模式曲线形态与上地壳稀土模式曲线一致,具有LREE富集、HREE亏损、强负Eu异常等特征,微量元素比值显示泥灰岩沉积于贫氧环境.安定组沉积末期,气候条件进一步转变为半干旱炎热,盆地周缘丰富的含氧含铀地表水不断进入湖盆中,在贫氧环境的沉积成岩作用过程中,使铀从水体中向泥灰岩中扩散、迁移,被有机质吸附沉淀,是泥灰岩铀富集的主要控制因素.     

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区油页岩元素地球化学特征及古湖泊水体环境

为研究鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩形成时的古湖泊水体环境,对采自研究区内3条剖面上的样品进行了主量及微量元素分析。结果表明,该区油页岩含磷、铁较高,可能是湖盆周边火山灰喷发带来的营养物质所致。油页岩的Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ni/Co、U/Th、Sr/Cu、Mn O、Fe O/Fe2O3均值分别为0.32、0.91、3.11、3.83、2.6、0.027、0.55,指示研究区油页岩发育于温暖湿润气候下的半深湖-深湖相淡水缺氧陆相湖泊。根据Mo明显富集和较高的Ba/Al值,以及根据有机碳和古生产力关系式计算得出的较高的古湖泊生产力值,均表明油页岩沉积时期古湖泊生产力较高。     

鄂尔多斯盆地纸坊组微量元素地球化学特征及沉积环境指示意义

沉积岩中的微量元素对沉积环境的水介质变化有着较高的敏感度,是研究沉积物沉积时的古气候、古环境的有效手段。鄂尔多斯盆地纸坊组是三叠系具有油气显示的新层系,其古气候及古水体环境对于恢复该时期盆地沉积格局、重建古地理及成藏研究具有重要意义。采用ICP-MS对鄂尔多斯盆地纸坊组剖面及岩芯21件泥岩及粉砂岩样品进行了微量元素测试,选择对沉积环境介质较为敏感的锶（Sr）、钡（Ba）、钍（Th）、铀（U）、钒（V）、镍（Ni）、钴（Co）等元素作为判别指标,并结合沉积学标志及孢粉分析,对鄂尔多斯盆地纸坊组沉积环境及古气候特征进行研究。结果表明:通过Li、Sr、Ni、Ga含量及Sr/Ba值判别研究区为淡水-微咸水沉积环境;U/Th值分布在0.09~0.38,δU值分布在0.43~1.07,V/（V+Ni）值分布在0.69~0.89,V/Cr值分布在0.87~5.57、Ni/Co值分布在1.21~2.93,指示水体分层不强的氧化-弱还原过渡环境;纸坊组水体深度平均深度小于30 m,大型"汇水"湖泊尚未形成;Sr/Cu比值在0.85~16.7之间,大部分小于10,仅个别值大于10,表明纸坊组古气候已由和尚沟组干热气候趋于温暖气候。     

鄂尔多斯盆地西缘中奥陶统地球化学特征及古环境意义

鄂尔多斯盆地西缘位于中国东西部构造接合区,其奥陶纪末期构造体制的改变引起了广泛关注。选取老石旦剖面中奥陶统碳酸盐岩作为研究对象,通过地球化学分析,恢复其古环境特征并探索盆地西缘中奥陶世构造体制改变在沉积学与地球化学方面的响应。结果显示:(1)三道坎组和桌子山组碳酸盐岩δ¹⁸O为-5.2‰～-8.9‰,平均值为-7.0‰;δ¹³C为1.3‰～-1.8‰,平均值为-0.1‰。δ¹⁸O自下而上不断增加,并在顶部出现小幅降低。δ¹³C与δ¹⁸O变化趋势相似。(2)古环境特征表现为从三道坎组到桌子山组,水温经历了初期震荡,从32.7℃缓慢降至15.7℃。古盐度Z值呈不断增加的趋势,反映出该沉积期水体加深、盐度不断升高。(3)主量、微量元素指标反映出研究区中奥陶世沉积水体不断加深,从三道坎组到桌子山组陆源碎屑物质含量逐渐降低,指示沉积环境由局限台地向开阔台地转变。结合研究区中奥陶统构造背景,认为中奥陶世鄂尔多斯盆地西缘已经处于前陆盆地的构造体制下,逐渐受到阿拉善地块和华北板块碰撞造山影响,...     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征

稀土元素具良好的地球化学过程示踪性,且受成岩流体影响小,在分析白云岩化流体性质和白云岩化成岩环境方面具有独特效果。采用中子活化法对鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征进行研究。结果表明:泥微晶白云岩REE质量分数为(2.907～140.09)×10-6,平均为46.917×10-6,低于泥晶灰岩中的含量,δEu平均为0.634,δCe平均为0.942,配分模式与泥晶灰岩相似,显示该类白云岩形成于低温氧化环境,白云岩化流体为海水或海源流体,可能为准同生白云岩化;晶粒白云岩REE质量分数为(3.392～18.435)×10-6,平均为8.788×10-6,远小于海相泥晶灰岩,δEu平均为0.724,δCe平均为0.78,配分模式与泥晶灰岩相似,且与泥微晶白云岩趋于一致,说明其形成于相对高温还原环境,白云岩化流体为海源流体,可能为埋藏白云岩化;溶蚀残余白云岩REE含量高,配分模式与泥晶灰岩不同且不具Eu正异常,指示岩溶流体可能为大气淡水。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩地球化学特征及白云岩化机制分析

由岩石学和地球化学研究表明:马家沟组白云岩主要为泥微晶白云岩和晶粒白云岩两种。泥微晶白云岩常与石膏或岩盐伴生,阴极发光呈中等橘红色光,有序度低,具较高的Sr、Na含量,与泥晶灰岩具相似的δ¹³C分布区间及稀土元素配分模式,Sr同位素值接近同期海水,包裹体均一温度近于地表温度,表明白云岩化流体为与海水密切相关的高盐度流体,为准同生白云岩化,可用蒸发泵模式解释其成因。晶粒白云岩伴生矿物少,偶见黄铁矿,晶体结构多曲面他形,阴极发光为中-弱橘红色光,有序度高,Sr含量较低,Na、Mn含量与泥微晶白云岩相近,稀土元素配分模式与泥微晶白云岩相似且与泥微晶灰岩相近,δ¹³C分布区间与泥微晶灰岩趋于一致,包裹体均一温度较高,说明晶粒白云岩与泥微晶白云岩具相似的白云岩化流体,该种白云岩为埋藏白云岩化,上覆沉积物不断压实封存卤水使其侧向流动为白云岩化提供了源源不断的Mg离子。     

鄂尔多斯盆地延长组火山灰沉积物岩石地球化学特征

鄂尔多斯盆地延长组火山灰沉积物分布广泛, 为研究其岩石地球化学特征和形成机制, 通过详细的岩心观察、薄片鉴定、X荧光光谱分析(XRF)、ICP-MS分析、扫描电镜(SEM)分析等手段, 对延长组火山灰层进行了细致的岩石地球化学分析.结果表明火山灰沉积物富含晶屑、玻屑等火山物质, 整体蚀变强烈, 可分为凝灰岩和斑脱岩, 以伊利石、伊蒙混层等粘土矿物为主; 主量元素SiO₂含量为50.29%~79.82%, 富钾, K₂O+Na₂O在3.20%~7.88%之间, SiO₂与Al₂O₃、TFe₂O₃、MgO之间存在着明显的负相关关系; ∑REE在(99.82~550.15)×10-6之间变化, 总体特征表现为轻稀土富集, 重稀土亏损, 曲线形态整体表现为右倾型, Eu负异常, δEu为0.147~0.837, 没有明显的Ce异常; 大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th呈正异常, 在Nb/Y-Zr/TiO₂图解中, 数据点主要落在安山岩-流纹岩之间, 说明火山物质主体来源于中酸性岩.综合岩石地球化学和沉积学分析, 认为延长组火山灰沉积物包括空降型和水携两种形成机制, 大地构造环境判识图解反映了火山灰源于火山弧钙碱性岩浆原区, 与晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切.      

鄂尔多斯盆地志丹-甘泉地区奥陶系风化壳古地貌恢复

受加里东运动影响,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组发育大规模风化壳岩溶作用,形成了以靖边气田为代表的大型古地貌气藏。古岩溶对储层的形成、演化和分布具有重要意义,其发育受多种因素影响,其中古地貌形态是控制古岩溶发育程度的关键。为了寻找有利勘探开发目标,必须进行古地貌恢复。在区域构造背景和地层展布的基础上,通过对马家沟组钻井小层的精细划分与对比及地震剖面的精细解释,综合利用古地质图法、残余厚度法和印模法并结合铝土岩厚度分布及古沟槽识别结果,恢复出研究区奥陶系风化壳古地貌分布格局。结果表明,研究区西北部表现为古岩溶高地,中部大部分地区表现为古岩溶斜坡,东部主要古岩溶洼地;近北东东向展布的古沟槽影响储层的形成、发育和天然气的富集。岩溶斜坡中残丘地带及古沟槽两侧是天然气富集有利区,工业气流井多分布于此;岩溶洼地、古沟槽地带由于缺少优质储层不利于天然气聚集,这些区域大多数钻井试气无产能或产气量极低。     

鄂尔多斯盆地西北部二叠系山西组古地理特征

本文以高分辨率层序地层学为理论基础,将山西组划分为6个中期旋回层序,并以此为编图单元编制了相应的砂体等厚图、地层等厚图及砂地比等值线图。基于基准面和可容空间的变化,分析了研究区古地理演化特征。研究表明,山₂³期至山₂¹期,沉积作用以进积-加积为主,发育较大规模三角洲,沉积砂体较厚;山₁³期至山₁¹期,沉积作用以进积-加积-退积为主,湖岸线向北推进,湖泊具有扩大的趋势;山₂期三角洲平原规模较三角洲前缘大,山1期三角洲前缘有缩小的趋势。     

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长4+5段沉积期古环境条件及意义

以鄂尔多斯盆地镇北地区三叠系延长组长4+5段为研究对象,通过野外露头剖面、钻井岩芯共47块泥岩样品的微量元素、稀土元素地球化学分析,运用Sr/Ba、Th/U、Rb/K、硼(B)法,钴(Co)法、δU、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、Ce/Ce*、Eu/Eu*、Sr/Cu、Mg/Ca等相关元素比值,定性、定量对长4+5段沉积期的古盐度、古温度、古水深、古气候及古氧化-还原条件进行了判识.结果表明,长4+5段沉积期古气温介于14.5～24.6℃C之间,为半潮湿—半干燥的温带—亚热带气候;古盐度为陆相微咸水环境,介于0.50‰～3.78‰之间;古水温为8.9～11.9℃;古水深介于10～85 m之间;沉积物形成于弱还原—氧化条件.相对于延长组长7段沉积期来说,长4+5段尽管发育暗色泥岩,但由于环境条件的明显改变,气温升高致使水温增加,水体盐度增大,最终影响有机质发育和保存,不利于该段有效烃源岩的形成.     

北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩地球化学特征及意义

布曲组海相碳酸盐岩是北羌塘盆地发育的重要的烃源岩之一。笔者从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度,尤其是生物标志物特征等方面揭示了北羌塘盆地侏罗系布曲组烃源岩地球化学特征。研究结果表明,该烃源岩的发育环境为海相还原环境,有机质母质主要为低等水生生物为主兼有一定高等植物的输入,有机质热演化程度高,处于高成熟阶段。     

冀东秦家峪中元古界高于庄组锰矿成因: 来自矿物学和地球化学的制约

冀东秦家峪锰矿赋存于中元古界蓟县系高于庄组二段底部含锰岩系内,其成因尚不明确.以秦家峪锰矿ZK58-2钻孔样品为研究对象,通过显微薄片观察、电子探针分析及全岩地球化学分析等方法,探讨了高于庄组锰矿的锰质来源和沉积环境对成矿的贡献.显微薄片观察、电子探针分析表明,原生矿带中含锰矿物主要为菱锰矿、铁镁菱锰矿、钙菱锰矿、锰方...     

陇东地区延长组疑源类组合特征及其古环境意义

为了明确中晚三叠世延长组形成时期鄂尔多斯盆地陆相沉积的属性, 用孢粉分析方法详细研究了陇东西峰油田钻井岩心的微古植物组合, 在主要源岩层——延长组长7段发现了极为丰富的疑源类, 化石丰度高, 但属种单调; 以光面球藻(Leiosphaeridia) 绝对占优势, 经常出现具刺的微刺藻(Micrhystridium).同时代疑源类, 特别是具刺型疑源类生态分布和组合特征对比分析认为, 陇东地区中晚三叠世主要为淡水湖泊环境.出现的具刺疑源类不仅类型单调, 而且棘刺明显弱化, 推测是个别海生具刺类型在淡水环境中经历长期演化的结果.本地区主要烃源岩长7段沉积时期恰好处于湖水淡化过程, 也是最大湖进期, 大规模的湖水补给来源于陆地, 并非海侵.表明中晚三叠世鄂尔多斯盆地已经结束早中三叠世近海湖泊的性质.      

渭河盆地西缘三门组腹足动物化石及其古环境意义

渭河盆地西缘的宝鸡陈仓区簸箕庄发育一套三门组地层,地质时代为早更新世杰拉期,其年代可能在2.60~1.95 Ma范围内。地层中保存有丰富的腹足动物化石和记录气候突变信息的标志层,是研究古生物与古环境的重要材料。本文首次对该地区三门组中保存的腹足动物化石进行了鉴定分类,共计4种：Gyraulus sibiricus（Dunker）（西伯利亚小旋螺）、Galba elegans（Ping）（雅致土蜗）、Radix niangtzeiensis（Ping）（娘子关萝卜螺）、Viviparus chengxianensis（Guo）（成县田螺）。同时,结合上述4种腹足动物的生态习性以及宝鸡陈仓区三门组的岩石与气候突变标志层（"白线"钙质层）的XRF地球化学特征,恢复宝鸡陈仓地区早更新世杰拉期的古环境,探讨环境突变对腹足动物的影响。由于早更新世杰拉期东亚冬季风的增强,西北地区干旱程度加剧,古三门湖水位下降,处于古三门湖边缘的宝鸡陈仓更容易受到湖水变化的影响。陈仓地区三门组存在两条"白线"层,指示了该地区在杰拉期发生了两次较为严重的干旱事件,导致湖泊水位下降,使腹足动物的生存环境发生了突变,造成腹足动物在该地区发生了两次集中死亡事件。而且第一次腹足动物死亡事件比第二次更加严重,说明第一次气候干旱事件更加强烈。     

豫西熊耳山北岭金矿区马家河组安山岩地球化学特征及其地质意义

北岭金矿位于豫西熊耳山地区,矿区内的围岩主要为熊耳群马家河组火山岩。本文对马家河组安山岩进行了详细的岩石学、地球化学研究,旨在确定其岩石成因和形成的构造背景。研究结果表明,马家河组安山岩高碱,尤其富钾;稀土元素总量(ΣREE)为154. 60×10~(-6)～200. 60×10~(-6),轻稀土元素相对富集,具有弱的Eu负异常;岩石富集U、K、Pb、Nd等大离子亲石元素(LILE),亏损Th、Nb、Ta、Ce、Zr、Ti等高场强元素(HFSE);马家河组安山岩具有幔源岩浆的特征,其源区可能受到俯冲组分的改造使其地球化学特征发生变化;岩浆在演化过程中经历了单斜辉石、斜长石等的分离结晶。结合其他资料分析认为,马家河组安山岩形成于大陆裂谷环境,可能是华北克拉通的伸展、裂解事件的产物。     

贵阳乌当石炭系底部古风化壳地球化学特征及古环境意义

在贵阳乌当小关口剖面石炭纪祥摆组底部发现了一套保存较好的碳酸盐岩古风化壳.野外地质调查与室内综合研究表明:该套古风化壳岩性主要为灰绿色、砖红色铁质高岭石黏土岩和粉砂质黏土岩夹褐铁矿层;古风化壳主量元素氧化物Al2 O3、TiO2和Fe2 O3富集,SiO2轻微淋滤,CaO、MgO、Na2 O和K2 O强烈淋滤;微量元素Sc、V、Cr、Cu、Zn、Ga、Ba、Th和Pb等均相对富集,Sr、Mn等易溶元素淋失;Sr/Cu、A/NK、A/CNK、OI、CIA等多项指数均指示该套古风化壳形成于风化强烈、炎热潮湿的热带-亚热带古气候条件之下.根据古风化壳的稳定性及原岩岩性特征,推断该套古风化壳形成时,研究区内广泛发育溶丘、溶洼等古岩溶地貌.     

班公湖-怒江缝合带西段沙木罗组泥质岩地球化学特征及意义

沙木罗组分布于班公湖-怒江缝合带内部,其沉积背景、源区性质与班-怒特提斯洋的演化息息相关。为了研究班怒带西段沙木罗组泥质岩的物源特征,探讨沉积盆地的构造背景和班-怒特提斯洋的俯冲消减时限,对泥质岩开展了全岩主量元素、微量元素地球化学的研究。地球化学组成特征显示,泥质岩的ICV、CIA、Al2O3/TiO_2、Th/Sc、Rb/Cs、(Gd/Yb)N、La、Ce、∑REE、La/Yb、(La/Yb)N、Eu/Eu*N和LREE/HREE均值分别为0. 80、72、21、0. 88、13. 5、1.58、42. 47×10-6、84. 81×10-6、200. 02×10-6、14. 22、9. 61、0. 65和9. 04,具有中等的Th、U、Hf含量(分别为16. 34×10-6、2. 85×10-6和4. 81×10-6)和Th/U、La/Th值(分别为5. 78和2. 61)。泥质岩的K2O/Na2O-SiO2、La-Th-Sc、ThCo-Zr/10、Th-Sc-Zr/10、TiO_2-Zr、Co/Y-Ti/Zr、La-Th-Sc、Th-Sc、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、A-CN-K等关系图解具较好的指示意义,稀土元素特征亦具有一定的规律性。上述地球化学特征表明,泥质岩为成熟的泥质岩,源区矿物组成以斜长石、碱性长石为主,源区母岩主要为后太古宙花岗闪长岩、花岗岩、安山岩等中酸性岩浆岩和碎屑岩。泥质岩源区母岩经历了中等程度的化学风化作用,沉积物沉积时气候较温暖、湿润。不同层位的泥质岩地球化学特征指示了班怒带西段沙木罗组沉积于活动大陆边缘的构造背景,从剖面下部到上部可能反映了板块俯冲加剧、岩浆活动加强的地质过程,至少在141 Ma左右班-怒特提斯洋西段正在向北俯冲消减。     

兰坪盆地古近系云龙组元素地球化学特征及其古环境的恢复

为了恢复兰坪盆地古近系云龙组的沉积环境,采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法对兰坪盆地古近系云龙组的石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩共计13件样品进行微量元素分析。根据各岩性中微量元素的蛛网图和m（Cu）/m（Zn）、m（Sr）/m（Cu）和m（Sr）/m（Ba）比值特征及Sr元素含量等恢复沉积环境及古气候。结果表明：石膏、灰岩、膏泥、泥岩和砂岩均有富集Rb、Pb、Zr的特征;石膏和膏泥形成于干热海相咸水的贫氧弱还原环境;砂岩和泥岩形成于温湿陆相淡水的富氧氧化环境;灰岩形成于干热海相咸水的富氧氧化环境。据此建立研究区沉积环境演化模式,并将其划分为2个阶段,第一阶段为气候干热的弱还原海相咸水湖沉积,沉积出石膏、灰岩和膏泥;第二阶段为温暖湿润的富氧氧化环境,沉积出砂岩、泥岩。这种沉积环境变化与古近纪云龙期气候环境周期性变化密切相关,同时也为盆地的矿产资源勘探提供依据。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩墙（脉）特征及其地质意义

笔者详细分析了鄂尔多斯盆地三叠系延长组野外砂岩墙和岩心砂岩脉的特征,初步阐明了砂岩墙(脉)的形成机制和演化过程:早期沉积的未固结细粒砂岩在后期地震诱发下液化,同时砂体内压力迅速增加,在围岩层的裂隙处闪电般贯入,形成砂岩墙(脉)。结合区域构造背景,认为砂岩墙具有构造指示意义,同时对油藏的形成和破坏具有一定的影响。     

西湖凹陷古近系平湖组泥质岩地球化学特征及其地质意义

西湖凹陷是东海陆架盆地重要的富生烃凹陷之一，平湖组是主要烃源岩和油气富集层系。为了探讨平湖组沉积期构造背景、源区性质及古环境，本文对平湖组泥质岩地球化学特征进行了研究。地球化学分析结果表明，平湖组沉积期同时具有大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。平湖组泥质岩的物源区母岩主要由上地壳岩石演化而来，并通过对比周围隆起区母岩特征，认为西侧的海礁隆起为西湖凹陷西部斜坡区平湖组沉积期的主要物源区，母岩主要以上地壳的长英质火成岩为主，并受到少量来自幔源岩浆和上地壳古生界变质岩系的影响，母岩类型主要为花岗闪长岩和英安质凝灰岩，少量安山岩和变质岩。泥质岩CIA分析表明，平湖组泥质岩的母岩经历了中等—强烈的风化作用，结合Sr/Cu值分析，推断西湖凹陷在平湖组沉积期古气候较为温暖湿润。微量元素和古盐度分析结果以及对盆地古地貌特征分析表明，西湖凹陷平湖组沉积期自北向南沉积背景有明显的地区差异性，北部（A- 1）沉积水体为淡水，主要发育河控三角洲沉积体系，而中部（A- 2）和南部（B- 1）表现为淡水和半咸水交替演化的特征，主要发育受潮汐影响三角洲沉积体系。平湖组泥质岩主要形成于含氧环境中。