松辽盆地北部上二叠统林西组地球化学特征及地质意义

为探讨松辽盆地北部林西组地球化学特征、沉积环境及构造背景,对该区黑富地1井所钻遇的上二叠统林西组暗色泥质板岩进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析,结果表明：样品主量元素平均质量分数SiO₂为65.05%、Al₂O₃为17.23%、CaO为2.58%、Na₂O为2.84%、K₂O为3.29%,K₂O/Na₂O值为0.20~3.48,A1₂O₃/（CaO+Na₂O）值为0.41~8.01;稀土元素w（∑REE）值介于80.68×10^-6~215.59×10^-6之间,平均值为173.41×10^-6,δEu值介于0.61~0.88之间,平均值为0.70,表现为Eu的负异常,δCe值介于0.91×10^-6~1.01×10^-6之间,为微弱的Ce负异常,LREE富集,HREE亏损;微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,相对富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。样品元素分析和物源w（TiO₂）-w（Ni）、La/Th-w（Hf）等判别图解表明,林西组沉积物源具有多样性,主要来源于上地壳长英质物源,还有少量来自中、基性岩火成岩物源区。样品微量元素标准化蛛网图,稀土元素球粒陨石标准化配分模式图,K₂O/Na₂O-w（SiO₂）、Th-Co-Zr/10、F₂-F₁构造背景判别图及地球化学参数对比结果表明,松辽盆地北部林西组物源构造背景主要为活动大陆边缘和大陆岛弧,可能形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。林西组应形成于海陆过渡相到陆相环境,水体由半咸水逐渐转变为淡水。     

松辽盆地南部上二叠统杨家沟组泥岩地球化学特征及地质意义

本次研究通过对松辽盆地南部杨家沟组泥岩进行野外剖面观测、主微量元素分析测试,分析其地球化学特征,探讨杨家沟组泥岩的地质特征和沉积古环境,以期推动杨家沟组油气勘探进展。研究结果表明:杨家沟组泥岩主量元素w(SiO₂)最高(64.18%~70.87%,平均为67.59%)其次为w(Al₂O₃)(14.18%~16.71%,平均为15.67%),微量元素中U,Th,Zr和Zn元素相对于上地壳富集,Sr,Pb,Sc和Ni元素相对于上地壳亏损。样品轻稀土元素(LREE)含量为87.24×10^-6~187.99×10^-6,平均为135.81×10^-6;重稀土元素(HREE)含量为18.83×10^-6~27.53×10^-6,平均为21.59×10^-6;La_N/Yb_N,La_N/Sm_N和Gd_N/Yb_N的比值分别为6.61,3.20和1.37,指示稀土元素具有轻稀土富集,重稀土亏损的特征。Eu(0.54~0.85,平均为0.65)和Ce(0.69~0.99,平均为0.89)负异常的特征。地球化学特征显示,杨家沟组泥岩物源主要为酸性岛弧物源,源岩类型为沉积岩;沉积时期为温湿的陆相或淡水环境;氧化还原条件为还原条件;构造背景主要为大陆岛弧和活动大陆边缘构造背景。     

内蒙古东北部上二叠统林西组暗色泥岩有机地球化学特征及其意义

对内蒙古东北部地区进行野外地质勘查、典型剖面实测、样品采集及实验分析,确定上二叠统林西组为暗色泥岩发育的重要层位。应用有机岩石学与有机地球化学分析方法对林西组暗色泥岩进行研究显示,林西组暗色泥岩有机碳含量为0. 45% ～ 3. 55%,平均值为1. 09%; 有机质类型以Ⅱ1 － Ⅱ2 为主; 82%样品镜质体反射率介于2. 0% ～ 44. 0%,处于高--过成熟演化阶段。林西组暗色泥岩有机质丰度高、厚度大、分布范围广,是内蒙古东北部地区潜在烃源岩层位,具有较好的生气潜力。     

内蒙古索伦地区上二叠统林西组碎屑岩地球化学特征及其对物源的指示意义

内蒙古索伦地区上二叠统林西组沉积物源受控于晚古生代古亚洲洋的闭合事件。本文通过分析碎屑岩元素地球化学特征,对林西组母岩类型和古构造环境进行了探讨。常量元素分布特征表明,林西组早期属于风化程度较弱的第一次旋回沉积物,后期属于中等风化的第一次旋回沉积或再旋回沉积物,母岩类型以火成岩为主;微量元素和稀土元素分布特征表明,林西组母岩沉积环境为大陆岛弧背景下切割的岩浆弧,以上地壳碱性-中性火成岩为主,伴有钙质-泥质沉积岩,（Gd/Yb）_n表明早期沉积母岩为太古宙碱性火成岩。综合分析表明,林西组沉积同时接受南侧华北板块北缘和北侧苏尼特左旗-锡林浩特-西乌旗南岩浆弧的共同物源供给,早期沉积有华北板块北缘太古宙基底母岩的参与。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗林西组泥岩地球化学特征及构造意义

阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面以灰、灰黑、黄绿色的砂板岩组合为特征,是林西组典型剖面之一,含双壳、叶肢介、植物和孢粉化石,结合碎屑锆石年龄,时代为晚二叠世晚期。本次所研究的林西组样品以暗色泥岩为主,主量元素平均含量SiO_2=62.90%,Al_2O_3=16.85%,MgO=1.78%,CaO=1.01%,Na_2O=1.64%,K_2O=4.0%,K_2O/Na_2O为1.10～5.66;A1_2O_3/(CaO+Na_2O)比值为3.57～12.69;稀土元素ΣREE介于139.85×10~(-6)～231.65×10~(-6)之间,平均值为190.74×10~(-6),δEu值介于0.49～0.87之间,平均值为0.61,表现为铕的负异常,Ce介于0.91×10~(-6)～0.96×10~(-6)之间,为负异常,LREE富集,HREE亏损,微量元素以亏损Nb、Ta、Sr,富集Rb、Ba、La、Ce、Pb、Nd、Sm为特征。以上分析表明林西组形成于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘构造背景。依据碎屑锆石年龄谱值信息,林西组沉积物源具多样性和复杂性,除东北各地块,同时存在华北板块和西伯利亚板块的物源信息,说明林西组沉积时期华北板块与西伯利亚板块可能已经开始俯冲过程。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明,林西组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于高成熟-过成熟演化阶段;烃源岩中（C20+C21）/（C23+C24）三环萜烷为0.12~0.86,平均为0.50,C24四环萜烷/C26三环萜烷为0.41~0.72,平均为0.54,具有典型湖相烃源岩特征;Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间,平均为0.32,指示沉积环境为强还原-还原环境;伽马蜡烷/C30藿烷为0.09~0.35,平均为0.21,反映烃源岩为半咸水的沉积环境;Pr/nC17与Ph/nC18的关系、C27-C28-C29甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源;Ts/Tm为0.18~1.03,平均为0.86,C31αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62,平均为0.58,均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,林西组具有油气勘探前景.     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术，研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征，对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明，林西组烃源岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅱ型，处于高成熟-过成熟演化阶段；烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86，平均为0.50，C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72，平均为0.54，具有典型湖相烃源岩特征；Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间，平均为0.32，指示沉积环境为强还原-还原环境；伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35，平均为0.21，反映烃源岩为半咸水的沉积环境；Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源；Ts/Tm为0.18~1.03，平均为0.86，C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62，平均为0.58，均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境，有机质来源为混合来源，有利于有机质的富集，林西组具有油气勘探前景.     

松辽盆地北部海伦-望奎地区姚家组灰色砂岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地北部姚家组是主要的富铀层位,灰色砂岩普遍发育,但是其古沉积环境、构造背景及物源分析工作一直以来鲜有研究。文章基于高品质测井曲线、碎屑岩组成成分及元素地球化学特征,探讨了上白垩统姚家组灰色砂岩的物源组成、地球化学成分、源区风化特征及构造背景。结果表明：姚家组砂岩主要以长石砂岩为主,砂岩w(SiO2)变化较大,介于51.48%～82.95%之间,平均为73.07%,全碱含量较高w(Na₂O+K₂O)=4.76%～7.21%,平均为5.92%;稀土元素ΣREE介于(73.77～208.36)×10-6,平均为124.02×10-6,LREE/HREE介于7.06～14.34之间,Eu为微弱负异常(δEu=0.63～1.12),具有明显的壳源岩浆特征;姚家组灰色砂岩CIA值变化于31.77～66.86,ICV值介于0.73～1.92之间,PIA值变化大(27.93～72.55,平均为59.52),整体反映了姚家组砂岩沉积时期为干旱-半干旱气候背景下弱风化作用;w(Sr)/w(Ba)均小于1,w(Al2O3)/w(MgO)大多数变化于11.48...     

松辽盆地徐家围子营城组流纹岩地球化学特征及构造指示意义

松辽盆地徐家围子营城组发育一套以流纹岩为主的中酸性火山岩。岩石薄片观察和主量、微量元素研究发现,后期热液蚀变、区域埋深及低温水合作用对流纹岩的Si、K、Rb等元素含量产生一定影响; 流纹岩明显富集Rb、Th、U、Pb等强不相容元素,Ba、Sr、Ti、Eu、P 负异常,暗示其经历了斜长石、磷灰石和钛铁矿分离结晶作用。流纹岩的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i(0.705265 ~ 0.711895)值变化范围较大,大多数ε_Nd(t)为正值(1.83 ~ 3.38),Pb同位素比值相对集中,(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb)_i=18.09～18.32,(²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb)_i=15.50 ~ 15.54,(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb)_i=37.80 ~ 38.10。研究表明,岩石的源区为大比例年轻成分与少量古老地壳的混合部分熔融,其演化过程中经历了不同程度的地壳混染。松辽盆地早白垩世火山岩为板内伸展环境喷发的产物,可能与太平洋板块俯冲导致的中国东部岩石圈减薄、软流圈上涌密切相关。     

辽宁北部秀水盆地白垩系义县组泥岩地球化学特征及地质意义

沉积岩的地球化学特征蕴含了大量的地质信息,对于沉积环境的重塑及物源研究具有重要意义。通过对辽宁北部秀水盆地秀D1井义县组泥岩样品常量、微量及稀土元素等地球化学特征的研究表明:泥岩样品轻稀土元素富集,重稀土元素亏损严重,配分曲线"右倾",可见中等Eu负异常和微弱的Ce负异常,指示稳定的上地壳物源注入。盆地北东—东部的侏罗系、二叠系酸性侵入岩与义县组沉积岩具有较好的亲缘性,可能为其主要物源,源区构造背景主要为活动大陆边缘。B、Sr/Ba、La_N/Sm_N、V/(V+Ni)、Fe²⁺/Fe³⁺、Cu/Zn及Ce_anom等地球化学指标表明义县组沉积时期为淡水环境,古沉积环境为深水还原环境。     

羌塘角木日地区中二叠统龙格组泥岩地球化学特征及其地质意义

沉积岩物源分析对揭示盆地物质组成、储集岩性质及古环境恢复等研究具有重要指示意义。文中对藏北羌塘盆地角木日地区中二叠统龙格组的钙质泥岩样品进行了微量元素地球化学测试分析,系统地研究了微量元素含量、特征比值及稀土元素配分方式。结果表明研究区龙格组钙质泥岩样品具有中等轻稀土元素分异((La/Sm)N=2.50~5.41),重稀土元素比较平坦((Gd/Yb)N=1.32~2.47),具有微弱的Eu负异常;Sr/Ba,V/Cr,Ni/Co,Ceanom及δEu等相关参数综合显示,研究区中二叠纪时期整体表现为海相氧化环境;样品Rb/Sr比值及La/Th-Hf,La/Sc-Co/Th,Th/Sc-Zr/Sc关系图解综合说明龙格组钙质泥岩物源区风化作用较弱,源岩主要为安山岩;通过对沉积岩La/Sc-Ti/Zr,La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10等构造环境判别图解分析,综合表明区钙质泥岩物源区的构造背景主要为大洋岛弧型。     

松辽盆地东南隆起区青山口组一段泥页岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地青山口组一段主要为暗色泥岩,并发育多层品质较好的油页岩。对盆地东南隆起区NGN1井泥岩系统取样测试,地球化学分析结果显示:w(Si O2)为44.88%~57.75%,w(K2O)一般比w(Na2O)高,w(Mg O+Fe2OT3)为4.5%~10.01%,表明泥岩中含有较多的含钾矿物和一定的铁镁质成分。样品微量元素PAAS标准化配分曲线显示样品中元素富集、亏损均呈现基本一致的趋势,表明泥岩沉积时期存在一种主要物源。稀土元素球粒陨石标准化后呈现出明显的右倾趋势和Eu的负异常,显示物源来自上地壳。泥岩CIA指数为48~62,Th/U值大都集中在1.48~4,表明泥岩源区经历了低等的风化作用;Th/Sc--Zr/Sc图解显示泥岩中的沉积碎屑没有经历沉积再循环,受原岩成分控制,表明地球化学数据可以进行物源类型和构造环境判断。根据原岩和构造背景判别图解,松辽盆地东南隆起区青一段泥岩物源主要为中—晚侏罗世中酸性喷发岩,并混有海西期和燕山期花岗岩;原岩的构造背景为大陆边缘造山运动形成的大陆岛弧。     

内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面林西组地球化学特征及其对物源-构造背景的制约

大兴安岭中南段上二叠统林西组发育厚层的暗色泥页岩,是区域上重要的上古生界生烃层系之一。阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面是林西组的典型剖面之一,本文以该剖面为研究对象,对取自该剖面林西组的10件砂、泥岩样品进行主量元素、微量元素和稀土元素测试分析。剖面样品元素分析和物源判别函数（F₁-F₂）、Ni-TiO₂、La/Th-Hf图解判别结果表明,陶海营子剖面林西组沉积物来源多样,主要来源于上地壳长英质火成物源区和石英岩沉积物源区,还有少量来自中、基性岩火成物源区。剖面样品微量元素PAAS（后太古庙澳大利亚页岩）标准化蛛网图、稀土元素球粒陨石标准化配分模式图、K₂O/Na₂O-SiO₂、Zr/Th、TiO₂-（TFe₂O₃+MgO）图解、物源构造背景判别函数（F₁-F₂）''的分析判别和剖面样品与不同构造环境砂岩地球化学参数对比结果表明,陶海营子剖面林西组物源构造背景具有被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆岛弧特征,构造背景较复杂。综合分析可知,陶海营子剖面林西组物源主要为被动大陆边缘背景下的火成岩、石英质沉积岩,以及活动大陆边缘和大陆岛弧背景下的火成岩。结合前人相关研究成果,推测兴蒙造山带内伸展作用背景下的晚石炭世-二叠纪岩浆型被动陆缘沉积建造和与俯冲背景有关的古生代弧岩浆岩应该是陶海营子剖面林西组的主要物源。     

红色泥岩层系地球化学特征及物源分析——以松辽盆地东南隆起区上白垩统姚家组为例

对松辽盆地东南隆起区姚家组地层进行系统的地球化学分析,结果表明:本区细碎屑岩中含有较多的稳定组分。通过对微量元素PAAS标准化及稀土元素标准化曲线配分模式研究,研究区内姚家组地层应来自同一物源区。CIA值及Th/U值表明源区经历了中等的风化作用;Th/Sc和Zr/Sc比值变化范围小,地球化学特征基本受源岩控制,物源区岩石未经过沉积再搬运。根据源岩构造背景判别图解,并结合前人的研究成果认为:姚家组地层的母岩主要为花岗岩(海西期和燕山期),并有少量燕山期中酸性喷出岩;源岩来自大陆边缘,为大陆岛弧火山岩系。通过Sr/Cu,Ni/Co,V/Cr,U/Th等比值综合分析,姚家组沉积时为干热气候,水体富氧,因此造成姚家组厚层的红色泥岩沉积。     

松辽盆地南部早白垩世火山岩的地球化学特征及其成因

对松辽盆地南部早白垩世火石岭组和营城组火山岩进行的岩石地球化学研究表明,火石岭组火山岩主要以玄武质粗面安山岩和粗安岩为主,存在少量粗面英安岩,其Si O2=53.8%~68.6wt%、K2O+Na2O=7.70%~9.59%、Mg#=26.72~33.89,以富集轻稀土和大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Th、U等),亏损重稀土和高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、P等)为特征,这些特征与俯冲带火山岩类似。营城组火山岩以流纹岩为主,存在少量的玄武质粗面安山岩、粗面安山岩和英安岩,基性端元具有低硅(Si O2=49.3%~56.6%)、低碱(K2O+Na2O=4.57%~6.60%)、富镁(Mg#=33.49~59.51)的特征,主要属于钙碱性系列,暗示其原始岩浆主要来源于地幔;酸性端元的Si O2=65.4%~74.9%,K2O+Na2O=3.23%~7.75%,低镁(Mg#=21.76~39.18)。营城组火山岩稀土配分型式呈右倾型,富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损重稀土和高场强元素,与俯冲环境火山岩相似。其中,营城组流纹岩地球化学特征类似A型花岗岩,暗示形成于伸展环境。结合区域研究成果,认为松辽盆地南部早白垩世火山岩的形成与古太平洋板块向欧亚大陆之下的俯冲作用有关。火石岭组火山岩形成于活动大陆边缘环境,营城组火山岩的形成与岩石圈拆沉作用引发的伸展背景有关。     

Chronological and Geochemical Characterisitics of Volcanic Rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin: Constraints on the Early Cretaceous Evolution of the Songliao Basin

The discoveries of oil and gas reservoirs in the volcanic rocks of the Songliao Basin(SB) have attracted the attention of many researchers. However, the lack of studies on the genesis of the volcanic rocks has led to different opinions being presented for the genesis of the SB. In order to solve this problem, this study selected the volcanic rocks of the Yingcheng Formation in the Southern Songliao Basin(SSB) as the research object, and determined the genesis and tectonic setting of the volcanic rocks by using LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and a geochemical analysis method(major elements, trace elements, and Hf isotopes). The volcanic rocks of the Yingcheng Formation are mainly composed of rhyolites with minor dacites and pyroclastic rocks. Our new zircon U-Pb dating results show that these volcanic rocks were erupted in the Early Cretaceous(113–118 Ma). The primary zircons from the rhyolites have εHf(t) values of +4.70 to +12.46 and twostage model age(TDM2) of 876–374 Ma. The geochemical data presented in this study allow these rhyolites to be divided into I-type rhyolites and A-type rhyolites, both of which were formed by the partial melting of the crust. They have SiO2 contents of 71.62 wt.%–75.76 wt.% and Al2 O3 contentsof 10.88 wt.% to 12.92 wt.%. The rhyolites have distinctively higher REE contents than those of ordinary granites, with obvious negative Eu anomalies. The light to heavy REE fractionation is not obvious, and the LaN/YbN(average value = 9.78) is less than 10. The A-type rhyolites depleted in Ba, Sr, P, and Ti, with relatively low Nb/Ta, indicating that the rocks belong A2 subtype granites formed in an extensional environment. The adakitic dacites are characterized by high Sr contents(624 to 1,082 ppm), low Y contents(10.6 to 12.6 ppm), high Sr/Y and Sr/Yb ratios, and low Mg# values(14.77 to 36.46), indicating that they belong to "C" type adakites. The adakitic dacite with high Sr and low Yb were likely generated by partial melting of the lower crust under high pressure conditions at least 40 km depth. The I-type rhyolites with low Sr and high Yb, and the A-type rhyolites with very low Sr and high Yb, were formed in the middle and upper crust under low pressure conditions, respectively. In addition, the formation depths of the former were approximately 30 km, whereas those of the latter were less than 30 km. The geochemical characteristics reveal that the volcanic rocks of Yingcheng Formation were formed in an extensional environment which was related to the retreat of subducted Paleo-Pacific Plate. At the late Early Cretaceous Period, the upwelling of the asthenosphere mantle and the lithosphere delamination caused by the retreat of the subducted Paleo-Pacific Plate, had resulted in lithosheric extension in the eastern part of China. Subsequently, a large area of volcanic rocks had formed. The SB has also been confirmed to be a product of the tectonic stress field in that region.