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黔北坳陷北缘寒武系娄山关群地球化学特征及古海洋环境恢复

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天然气地球科学 2023年第9期34卷 1652-1665页

作者：曹子颜徐国盛颜瑞晶中国石化西北油田分公司采油一厂新疆轮台841600 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学四川成都610059 中国石化中原油田勘探开发研究院博士后工作站河南濮阳457001

黔北坳陷北缘寒武系娄山关群发育巨厚的白云岩,前人已开展了储层特征和成藏条件等方面研究,但关于其地球化学特征和古海洋环境的研究还较薄弱。研究在野外调查的基础上,对娄山关群岩石学特征与同位素特征进行分析,进而开展古海洋环境及... 详细信息

黔北坳陷北缘寒武系娄山关群发育巨厚的白云岩,前人已开展了储层特征和成藏条件等方面研究,但关于其地球化学特征和古海洋环境的研究还较薄弱。研究在野外调查的基础上,对娄山关群岩石学特征与同位素特征进行分析,进而开展古海洋环境及演变研究。结果表明:娄山关群白云岩有序度在0.63~0.91之间,平均为0.78,白云石含量基本在95%以上,碎屑矿物含量较少。岩石δ^(13)C值介于-1.94‰~2.78‰之间,平均为-1.02‰,分布在中—晚寒武世海水的碳同位素组成范围内,δ^(13)C曲线演化趋势显示娄山关群沉积早—中期海平面较低且波动频繁,中期曾发生一次较高级别海侵,沉积中后期海平面总体呈低频低幅震荡下降的趋势。δ^(18)O值分布在-8.32‰~-6.24‰之间,平均为-7.19‰,较寒武纪海水和寒武系灰岩小幅正偏,锶同位素^(87)Sr/^(86)Sr值分布在0.70945~0.71033之间,显著高于同期海水锶同位素组成,这种异常或与深埋藏期下部地层富锶流体的改造作用有关。古盐度指数Z值分布在120.02‰~129.65‰之间,平均为121.63‰,指示娄山关群属于咸化海水沉积,古海水温度集中分布在18~23℃之间,平均值为21.17℃,显示娄山关期主体为炎热的亚热带气候。地层中黏土矿物组合表明娄山关期蒸发作用较强,沉积水体为盐度较高的偏碱性介质,Th/K值分布在3~6之间,指示水体能量总体较低,U/Th值在0.75~1.25之间波动,反映古海水呈贫氧特征。各古环境要素与沉积特征耦合关系较好,沉积特征反映了该时期独特的全球气候和古海洋条件,上述成果对扬子台地乃至全球寒武纪古环境和古生态演化史的重建具有重要的理论和实际意义。

关键词：黔北坳陷北缘娄山关群白云岩地球化学古海洋环境

藏南江孜侏罗系/白垩系界线时期古海洋环境分析

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地学前缘 2020年第4期27卷 272-281页

作者：高莲凤李璞壮张振国万晓樵夏世强董桂玉王兆生冷春鹏张盈姚纪明张琳婷于江涛殷世艳华北理工大学矿业工程学院河北唐山063210 辽宁工程技术大学矿业学院辽宁阜新123000 中国地质大学(北京)生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

为了探讨西藏南部江孜一带侏罗系/白垩系界线时期海洋沉积环境的变化,本研究对采自藏南江孜甲不拉沟剖面的样品进行了常量、微量和稀土元素分析。Fe2O3+MgO与TiO2、Al2O3/SiO2关系判别图显示,从晚侏罗世维美组到早白垩世甲不拉组,研究... 详细信息

为了探讨西藏南部江孜一带侏罗系/白垩系界线时期海洋沉积环境的变化,本研究对采自藏南江孜甲不拉沟剖面的样品进行了常量、微量和稀土元素分析。Fe2O3+MgO与TiO2、Al2O3/SiO2关系判别图显示,从晚侏罗世维美组到早白垩世甲不拉组,研究区构造运动相对平静,基本上以大洋岛弧的构造演化为主,继承性明显。Mn、Fe、V、Co、Ni、REE等指标元素和U/Th、V/Cr、Sr/Ba、Lan/Ybn、V/(V+Ni)等比值结合显示,沉积条件从维美组浅海富氧、高盐、高沉积速率的环境演化为早白垩世甲不拉组深海、水体分层、沉积速率降低、具有明显深海沉积特征的环境。地化数据分析结果总体上与岩性成因分析相一致,即从维美组砂岩的浅海相沉积到甲不拉组下部的粉砂岩和上部的钙质泥岩、黑色页岩,水体经历了由浅到深的变化过程。

关键词：侏罗系/白垩系界线地球化学特征古海洋环境江孜西藏南部

古海洋环境演化对富钴结壳稀土元素富集的制约

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中国稀土学报 2011年第5期29卷 622-629页

作者：李江山石学法刘季花任向文国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室山东青岛266061 中国科学院海洋研究所山东青岛266071

为了探讨古海洋环境演化对海山富钴结壳稀土元素富集的制约,本次选取西太平洋Lamont海山具有多层结构富钴结壳L1作为研究对象,逐层取样分析研究,认为古海洋环境演化以及磷酸盐化作用对不同稀土元素的影响不同:Ce含量受海洋生产力水平的... 详细信息

为了探讨古海洋环境演化对海山富钴结壳稀土元素富集的制约,本次选取西太平洋Lamont海山具有多层结构富钴结壳L1作为研究对象,逐层取样分析研究,认为古海洋环境演化以及磷酸盐化作用对不同稀土元素的影响不同:Ce含量受海洋生产力水平的制约,与形成时古海洋生产力水平呈正相关关系,但受磷酸盐化影响并不显著;而磷酸盐化对富钴结壳中其他稀土元素影响存在明显差异:导致老壳层中稀土元素相对较少,而重稀土元素则相对增加。另外富钴结壳壳层在生成后可能仍然继续与周边海水发生稀土元素交换,导致壳层生成得越早,其重稀土元素相对于其他稀土元素越富集,而Eu则越亏损。

关键词：古海洋环境富钴结壳稀土元素

晚塞诺曼期东特提斯洋古海洋环境探析——以西藏定日地区为例

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沉积学报 2021年第5期39卷 1171-1184页

作者：刘欣宇李永祥内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室(南京大学) 南京大学地球科学与工程学院南京210023

发生于白垩纪中期塞诺曼期—土伦期之交的大洋缺氧事件2(OAE2)被认为是研究大洋缺氧事件形成与其他地质过程异常的重要窗口。重建晚塞诺曼期OAE2事件发生之前的古海洋环境对于理解OAE2的成因机制至关重要。因而选择沉积速率快且有高分... 详细信息

发生于白垩纪中期塞诺曼期—土伦期之交的大洋缺氧事件2(OAE2)被认为是研究大洋缺氧事件形成与其他地质过程异常的重要窗口。重建晚塞诺曼期OAE2事件发生之前的古海洋环境对于理解OAE2的成因机制至关重要。因而选择沉积速率快且有高分辨率年代标尺的西藏定日地区OAE2剖面事件层位之下冷青热组地层开展了详细的岩石磁学研究,旨在为重建研究区晚塞诺曼期古海洋环境演化提供新约束。对剖面-5.20 m至30 m的地层以10 cm间隔采样352个,并测得这些样品的磁化率,重点对-5.20 m至0 m样品测量其非磁滞剩磁,饱和等温剩磁等岩石磁学参数。结合已有的0 m至37.2 m的岩石磁学数据,获得了-5.20 m至37.2 m的完整的岩石磁学记录,并将其年龄限定为(95.58±0.15)Ma至(94.55±0.15)Ma。岩石磁学结果显示1)95.58~95.10 Ma期间磁性矿物含量增多,反映沉积区物源供给逐渐增多。这很可能是由于晚塞诺曼期全球海平面下降(KCe4)所导致,且(95.10±0.15)Ma时海平面下降至最低。2)磁性矿物种类变化反映定日地区古海洋环境在~94.7 Ma发生了较显著变化,从95.10~94.70 Ma期间亚氧化为主的环境逐渐演变为~94.7 Ma后趋于缺氧的海洋环境。这很可能是由于95.10 Ma海平面上升及相伴的低氧带(OMZ)扩张至研究区所致。研究限定的(95.10±0.15)Ma作为全球海平面上升的初始时间可为研究其他OAE2剖面海平面上升对OAE2形成的影响提供重要的年代约束。结合晚塞诺曼期活跃的火山活动,我们认为晚塞诺曼期全球性海平面上升和火山活动共同作用导致了OAE2事件的发生。

关键词：晚塞诺曼期东特提斯洋古海洋环境环境磁学 OAE2

黔中地区震旦系洋水组地球化学特征及其对古海洋环境的指示

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古地理学报 2021年第3期23卷 610-624页

作者：王泽鹏吴文明刘建中杜远生张亚冠付勇陈国勇李磊谭代卫王大福潘启权汪小勇黄毅万大学贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队贵州贵阳550018 贵州省地质矿产勘查开发局贵州贵阳550004 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 自然资源部基岩区矿产资源勘查工程技术创新中心贵州贵阳550081 贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025

为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平... 详细信息

为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平形成的无障壁海岸海滩环境控制。陡山沱期洋水组磷块岩Sr/Ba值一般大于1,均值分别为1.90 (XH)和0.95 (XF),而澄江组沉积物Sr/Ba值均小于1,均值分别为0.11 (XH)和0.18 (XF),说明沉积环境由澄江期的湖泊相转变为陡山沱期的海相。小河剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.77和2.17,息烽剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.26和2.83,均位于弱氧化—氧化区间。息烽磷矿磷块岩δCe为0.75~0.95,均值0.85,小河磷矿磷块岩δCe为0.74~1.09,均值0.88,Ce负异常由底部至顶部逐渐增大,显示沉积环境由次氧化—氧化的转变。这种氧化转变不仅造成了浅水富磷海岸大洋生产力的提升,进一步促使与生物作用相关的磷块岩沉积,同时造成的生命演化也改变了大洋含氧结构,因此成磷环境的氧化转变是对新元古代氧化事件与生命演化的响应。

关键词：黔中地区陡山沱期磷矿洋水组地球化学古海洋环境

藏南贡嘎晚侏罗世—早白垩世海相地层地球化学特征与古海洋环境演化

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地学前缘 2017年第1期24卷 195-204页

作者：高莲凤周巍张盈冷春鹏张振国姚纪明崔岳万晓樵华北理工大学地层古生物研究中心河北唐山063009 华北理工大学矿业工程学院河北唐山063009 中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室北京100083

西藏南部有出露良好的海相侏罗纪—白垩纪地层。本研究针对采自藏南贡嘎东拉剖面的样品进行了常量、微量和稀土元素分析,探讨晚侏罗世—早白垩世海洋沉积环境的演化。Fe_2O_3+MgO与TiO_2、Al_2O_3/SiO_2关系判别图显示,从晚侏罗世维美... 详细信息

西藏南部有出露良好的海相侏罗纪—白垩纪地层。本研究针对采自藏南贡嘎东拉剖面的样品进行了常量、微量和稀土元素分析,探讨晚侏罗世—早白垩世海洋沉积环境的演化。Fe_2O_3+MgO与TiO_2、Al_2O_3/SiO_2关系判别图显示,从晚侏罗世维美组到早白垩世桑秀组,研究区经历了从大陆岛弧到大洋岛弧的构造演化。Mn、Fe、V、Co、Ni、REE等指标元素,和U/Th、V/Cr、Sr/Ba、Lan/Ybn、V/(V+Ni)等比值结合显示:沉积条件也从维美组浅海富氧、低盐、高沉积速率的环境演化为早白垩世桑秀组深海、水体分层、盐度升高、沉积速率降低,具有明显深海沉积特征的环境。地化数据分析结果总体上与岩性成因分析相一致,即维美组砂岩所指示的浅海相沉积,桑秀组从下部的粉砂岩到上部钙质泥岩,经历了水体由浅到深的变化过程。

关键词：晚侏罗世早白垩世地球化学特征古海洋环境西藏南部

乌恰康苏河剖面上部沉积特征及其古海洋环境研究

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乌恰康苏河剖面上部沉积特征及其古海洋环境研究

作者：刘娜华北理工大学

学位级别：硕士

为进一步了解塔里木盆地乌恰地区白垩纪海侵过程中沉积环境的变化。通过区域地质、镜下岩石薄片的鉴定、地球化学分析等方法对康苏河剖面上部进行岩性岩相、地层层序、沉积相及沉积环境、沉积物源及源区构造背景分析,以补充塔里木盆地... 详细信息

为进一步了解塔里木盆地乌恰地区白垩纪海侵过程中沉积环境的变化。通过区域地质、镜下岩石薄片的鉴定、地球化学分析等方法对康苏河剖面上部进行岩性岩相、地层层序、沉积相及沉积环境、沉积物源及源区构造背景分析,以补充塔里木盆地元素地球化学方面研究并对研究区的古海洋环境进行探讨。晚白垩世的特提斯洋海侵造成该区域发育大面积的海相沉积。以康苏河剖面上部的地层为研究对象,进行剖面实测与岩石薄片的分析,可知剖面主要以碎屑岩为主,包括页岩、泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩等,并夹有少量的碳酸盐岩,包括泥质灰岩等。碎屑岩中的石英、长石呈次棱角状,磨圆度和分选较好,粒度偏细。剖面发育水平层理、波状层理、透镜状层理、交错层理及生物搅动构造等,为滨浅海相沉积,并且灰黑色页岩的出现说明海侵达到最大规模。根据研究区CIA、ICV、(50)REE-La/Yb、Hf-La/Th、Si O-KO/NaO与KO/NaO-Si O/AlO等判别图解,并结合区域地质特征可得,在特提斯洋自西向东海侵的过程中,物源主要来自南天山和昆仑山褶皱带,该剖面沉积物成分成熟度中等,为首次沉积形成的,岩石物源具有多元性,以长英质岩石为主,有少量的基性岩与碱性岩混入,遭受中等水平的化学风化作用,风化作用和剥蚀程度处于相对稳定状态,构造环境较为稳定,为被动大陆边缘沉积特征。通过对Mn、Fe、Ba、Cu、Zn、REE、Ce等指标元素和K/Na、Fe/Mn、Sr/Cu、V/Cr、U/Th、La/Yb等比值分析,可得研究区的物源供应充分,距离物源区较近,处于贫氧-氧化条件下,气候温暖湿润、古盐度增加、水体深度增加、沉积速率增加以及古生产力增加的滨浅海沉积环境。图36幅;表10个;参70篇。

关键词：康苏河剖面沉积特征元素地球化学古海洋环境

西藏浪卡子达索剖面沉积特征及其古海洋环境研究

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西藏浪卡子达索剖面沉积特征及其古海洋环境研究

作者：任浩伟华北理工大学

学位级别：硕士

侏罗纪-白垩纪界线的确定是一个世界性地学难题。西藏南部浪卡子地区发育良好的侏罗-白垩系地层,并且具有保存良好的火山岩露头,为确切的界线年代研究提供了良好的条件。通过对浪卡子达索剖面开展系统的地层学、岩石学、沉积学及元素地... 详细信息

侏罗纪-白垩纪界线的确定是一个世界性地学难题。西藏南部浪卡子地区发育良好的侏罗-白垩系地层,并且具有保存良好的火山岩露头,为确切的界线年代研究提供了良好的条件。通过对浪卡子达索剖面开展系统的地层学、岩石学、沉积学及元素地球化学研究,并对研究区火山岩进行锆石U-Pb同位素定年测试,获得准确的同位素年龄,在此基础上,对研究区古海洋环境特征进行分析,旨在为我国西藏侏罗-白垩系海相界线的划分和该时期特提斯洋的演化提供依据。达索剖面桑秀组下部地层锆石SHRIMP U-Pb加权平均年龄为147±1.6Ma,接近当前国际公认的侏罗系-白垩系界线年龄145Ma,由此推测桑秀组底部可能为侏罗系-白垩系界线的位置。利用地球化学指标性元素比值及判别图解对研究区物源属性进行分析。综合CIA值、ICV值、Th/Sc和Th/U等特征值,反映研究区岩石受到了较强的风化作用的影响。综合AlO/Ti O值、La/Th-Hf判别图解和La/Sc-Co/Th判别图解,指示达索剖面的物源来自长英质火山岩的风化,结合Ti O-(FeO+Mg O)构造判别图解和Th-Co-Zr/10构造判别图解等指标,判定达索剖面属于大洋岛弧构造背景下的产物。依据样品主量、微量和稀土元素地球化学特征,对达索剖面古海洋环境进行了系统分析。综合Fe/Fe、Cu/Zn、V/Cr、V/(V+Ni)和Ce等指标因子特征,判断研究区沉积环境为弱氧化-弱还原环境。综合KO/NaO、(Mg O/AlO)×100、Ca O/(Ca O+Fe)、Sr/Ba、V/Ni和ΣREE等指标,判定研究区为盐度较低、水体稳定的滨海相沉积环境。综合样品碎屑粒度变化、分选程度和Zr/Rb值等指标,判定该区沉积时期水动力条件较弱。综合Fe/Mn、Si O/AlO、Sr/Cu、ΣREE和δEu等指标,判定研究区古沉积环境气候相对温暖湿润。综合反映研究区桑秀组沉积时期为弱氧化-弱还原环境,整体发育于水体逐渐变浅,水动力较弱,古盐度降低,沉积速率加快,气候温暖湿润的滨海-浅海沉积环境。图23幅;表22个;参75篇。

关键词：同位素年代学元素地球化学古海洋环境桑秀组西藏南部

末次盛冰期以来巴伦支海-喀拉海古海洋环境及海冰研究进展

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海洋通报 2021年第3期40卷 241-253页

作者：李正沙龙滨刘焱光何炽鹏邱悦李冬玲宁波大学地理科学与旅游文化学院浙江宁波315211 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 自然资源部第一海洋研究所海洋沉积与环境地质重点实验室山东青岛266061

巴伦支海-喀拉海是北冰洋最大的边缘海,能够对环境变化做出快速的响应和反馈,是全球气候变化最为敏感的区域之一,其古海洋环境演变及海冰变化研究是全球气候变化研究的重要组成部分。末次盛冰期以来,该区域的古海洋环境受到太阳辐射、... 详细信息

巴伦支海-喀拉海是北冰洋最大的边缘海,能够对环境变化做出快速的响应和反馈,是全球气候变化最为敏感的区域之一,其古海洋环境演变及海冰变化研究是全球气候变化研究的重要组成部分。末次盛冰期以来,该区域的古海洋环境受到太阳辐射、海流强度、海平面变化、温盐环流和河流输入等因素影响发生了一系列不同尺度的波动。巴伦支海受到北大西洋暖水和极地冷水两大水团相互作用的影响,在水团交界处(极锋)由于不同水团性质的差异,导致其海水温度、盐度及海冰发生剧烈变化。而喀拉海则受到叶尼塞河和鄂毕河大量淡水输入影响,海流系统较巴伦支海相对复杂,沉积物主要来源于河流输入的陆源物质,并可以通过磁化率的分析明确区分两条河流的陆源物质。由于受到冷水和暖水的相互作用,巴伦支海-喀拉海海冰变化迅速,并且在全新世中晚期存在0.4 ka和0.95 ka的变化周期,但海冰变化的影响因素并不是单一的,而是气候系统内部各因子相互作用的结果。目前古海冰重建研究工作主要为定性研究,定量研究相对较少,所选用的重建指标也相对单一,另外存在年代框架差、分辨率低等不足。本文以巴伦支海和喀拉海为中心,总结了其快速气候突变事件、古温度盐度、海平面及海冰的变化,对影响因素进行了探讨,并通过分析末次盛冰期以来古海洋环境研究的不足,提出了相应的展望。

关键词：巴伦支海喀拉海末次盛冰期古海洋环境海冰