国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

川北旺蒼地區(qū)茅口組地球化學(xué)特征及古環(huán)境記錄

2018-06-04 01:28:40徐勝林陳洪德林良彪孫逢瑞董翼昕
關(guān)鍵詞:茅口沉積環(huán)境碳酸鹽巖

李 乾, 徐勝林, 陳洪德, 林良彪, 楊 帥, 余 瑜, 孫逢瑞, 董翼昕, 鄧 翔

(1.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)),成都 610059;2.中國(guó)石油大學(xué) 石油工程學(xué)院,北京 102249; 3.頁(yè)巖氣評(píng)價(jià)與開(kāi)采四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,成都 610059)

四川盆地二疊紀(jì)由于獨(dú)特的古地理格局,前人開(kāi)展了大量的研究工作,揭露了發(fā)育于晚二疊世長(zhǎng)興階川東北地區(qū)的臺(tái)棚分異的沉積格局[1-2],極大地推進(jìn)了四川盆地沉積古地理格局研究和油氣勘探的進(jìn)展;但調(diào)研資料顯示,對(duì)于沉積厚度巨大的中二疊統(tǒng)茅口組的研究相對(duì)滯后,尤其是在其沉積環(huán)境研究方面尚存爭(zhēng)議,阻礙了系統(tǒng)認(rèn)識(shí)整個(gè)上揚(yáng)子地區(qū)二疊紀(jì)的沉積格局[3-11]。

古環(huán)境研究中把沉積巖中的礦物作為提取古環(huán)境信息的重要載體。而元素是組成礦物巖石的基本單元,元素在地層中遷移富集的規(guī)律,取決于自身的物理化學(xué)性質(zhì),同時(shí)受到古氣候、古環(huán)境等外界條件的極大影響。礦物中各元素的配分、含量比值及演化歷程,可以反映沉積環(huán)境的變遷[12]。開(kāi)展茅口組碳酸鹽巖碳氧同位素、主元素和痕量元素的分析有利于加深對(duì)其沉積環(huán)境的認(rèn)識(shí)?;诖?,筆者選取位于川北地區(qū)出露較好的旺蒼鹿渡壩剖面進(jìn)行連續(xù)取樣,通過(guò)地球化學(xué)分析方法來(lái)揭示其古水深、古鹽度和氧化-還原環(huán)境等信息,進(jìn)而分析沉積環(huán)境,探討地球化學(xué)參數(shù)在縱向上的變化與海平面升降的關(guān)系,從而恢復(fù)研究區(qū)茅口組原始古環(huán)境。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于廣元市旺蒼縣(圖1),構(gòu)造上屬于四川盆地北緣,米倉(cāng)山前緣構(gòu)造帶南側(cè)[13]。中二疊統(tǒng)自下而上可分為棲霞組(P2q)和茅口組(P2m)。棲霞期發(fā)生了晚古生代以來(lái)中國(guó)南方最大的海侵,海水覆蓋了揚(yáng)子板塊,形成了廣闊的較淺水海域[14];其后上揚(yáng)子地區(qū)繼承性發(fā)展,古地理格局未發(fā)生大的改變[10];至茅口組晚期,受東吳運(yùn)動(dòng)的影響,中上揚(yáng)子地區(qū)發(fā)生了大范圍的抬升和隆起,海水覆蓋面積大幅度減小[11]。

2 樣品采集與測(cè)試方法

本文樣品全部采自旺蒼鹿渡壩剖面,對(duì)茅口組全部和棲霞組的頂部自下而上按地層劃分進(jìn)行了系統(tǒng)的樣品采集,對(duì)其中35塊代表性巖石樣品進(jìn)行地球化學(xué)分析,具體采樣位置如圖3所示。鹿渡壩茅口組剖面露頭連續(xù),巖石新鮮。采樣時(shí)為降低成巖蝕變和成巖作用的影響,選擇巖性均勻的新鮮巖石部分, 盡量避免在次生裂隙、風(fēng)化、重結(jié)晶、方解石脈發(fā)育的部分采集樣品;同時(shí)詳細(xì)記錄其產(chǎn)狀,并使用放大鏡及5%的鹽酸初步確定了巖性。

圖1 旺蒼地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及剖面位置圖Fig.1 Schematic geological map of the study area and the location of Luduba section in Wangcang area(據(jù)文獻(xiàn)[15])

圖2 鹿渡壩剖面茅口組特征Fig.2 The outcrop photographs and microphotographs of Maokou Formation from Luduba section(A)眼皮(a)眼球(b)構(gòu)造,第25層; (B)中層狀灰?guī)r(c)夾薄層鈣質(zhì)頁(yè)巖(d), 第6層; (C)生屑灰?guī)r,含大量類(lèi),第32層; (D)團(tuán)塊狀硅質(zhì)結(jié)核(e),第31層; (E)泥晶生屑灰?guī)r(樣品22-1),單偏光,生物屑包括腹足(白色箭頭)、介形蟲(chóng)(白色方框)、海百合(黃色箭頭)、棘皮(黃色方框),壓實(shí)作用使生物屑定向排列; (F)泥晶灰?guī)r(樣品7-1), 生物屑含量較低, 泥質(zhì)含量高, 單偏光

圖3 鹿渡壩剖面茅口組碳酸鹽巖部分元素含量與古環(huán)境特征Fig.3 Element contents and palaeo-environmental characteristics of Maokou Formation in Luduba section

地球化學(xué)測(cè)試工作委托青島斯巴達(dá)分析測(cè)試有限公司完成。選取樣品新鮮部位無(wú)污染粉碎至200目,用磷酸法制成CO2氣體,在Delta V Advantage型同位素質(zhì)譜儀上測(cè)試其碳氧同位素值,以相對(duì)V-PDB的值給出結(jié)果,分析精度為±0.2‰(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)對(duì)全巖主元素進(jìn)行測(cè)試,儀器型號(hào)為IRIS Intrepid II XSP;用電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)對(duì)痕量元素與稀土元素進(jìn)行測(cè)試,儀器為PE公司ELAN 9000型,分析過(guò)程均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBW07315、GBW07316和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局玄武巖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)6BHVO-2作質(zhì)量監(jiān)控,測(cè)試結(jié)果相對(duì)誤差小于2%。

3 巖石學(xué)特征

鏡下觀察表明,本次所采灰?guī)r樣品大多含有一定量的生物碎屑,根據(jù)生物的顯微結(jié)構(gòu)特征判斷,生物類(lèi)型有棘皮、海百合、介形蟲(chóng)、苔蘚蟲(chóng)、腹足雙殼、珊瑚(圖2-E、F)等。

4 地球化學(xué)特征

研究區(qū)35件樣品中(樣品1-1~樣品42-1),wMn/wSr值都小于0.6;樣品10-1的wMgO/wCaO值為0.2,其余樣品均為<0.125;樣品4-1、樣品6-1的wFe/wSr值分別為3.1和3.3,其余樣品均為<3。為真實(shí)反映沉積環(huán)境信息,舍棄樣品4-1、樣品6-1和樣品10-1的地球化學(xué)數(shù)據(jù)。32件樣品的δ18O值均為>-6‰,從散點(diǎn)圖(圖4)上看,碳、氧同位素組成離散,兩者不存在線性關(guān)系(r=0.04),說(shuō)明樣品的穩(wěn)定同位素組成沒(méi)有受到成巖作用和后期蝕變的影響,保留了原始同位素組成,可以滿(mǎn)足古環(huán)境分析的要求。

圖4 鹿渡壩剖面茅口組碳同位素與氧同位素相關(guān)圖Fig.4 The correlation diagram of stable carbon isotope and oxygen isotope for the Maokou Formation from Luduba section

4.1 數(shù)據(jù)有效性分析

成巖蝕變作用可能影響古老地層中原始沉積物的同位素組成,因此需要對(duì)茅口組碳酸鹽巖樣品的穩(wěn)定同位素進(jìn)行有效性評(píng)價(jià)[16-17]。A.J.Kaufman等[18]通過(guò)對(duì)文德期海水中C、Sr同位素變化的研究,提出碳酸鹽巖顆粒細(xì)小、含硅質(zhì)碎屑少、δ18OPDB>-11‰、wMn/wSr<1.5是未發(fā)生成巖改變的基本前提。L.A.Derry等[19]則指出wMn/wSr≤0.6、wFe/wSr<3、wMgO/wCaO<0.125是地球化學(xué)數(shù)據(jù)有效的前提,并認(rèn)為其具有一定的經(jīng)驗(yàn)性。A.J.Kaufman等[20]再次提出當(dāng)δ18OPDB<-5‰時(shí),碳酸鹽巖已受到一定蝕變作用的影響;當(dāng)δ18OPDB<-10‰時(shí),則已發(fā)生了強(qiáng)烈的蝕變。δ18O與δ13C的相關(guān)性關(guān)系被很多學(xué)者用來(lái)推斷巖石是否受到成巖作用的影響[21-22],碳酸鹽巖若保持了原始的碳、氧同位素組成,其δ18O與δ13C值表現(xiàn)離散特性;若δ18O與δ13C值呈正相關(guān)性關(guān)系,則反映其遭受后期成巖蝕變的作用。

4.2 碳、氧同位素組成特征

碳氧同位素含量見(jiàn)表1。以PDB為標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試結(jié)果表明,研究區(qū)碳酸鹽巖δ13C值變化范圍為3.5‰~5.0‰,均值為4.2‰,與J.Veizer等[23]給出的海相碳酸鹽巖的δ13C值(-5.0‰~5.0‰)相符;δ18O變化范圍為-6.0‰~-3.4‰,均值為-4.3‰,符合正常海相碳酸鹽巖的δ18O值域(-10‰~-2‰)[23]。研究區(qū)棲霞組到茅口組過(guò)渡時(shí)有較明顯的δ13C減小、δ18O增大的趨勢(shì);δ13C和δ18O值在茅口組變化不大,整體比較穩(wěn)定;δ13C具有較大的正值,說(shuō)明這段地質(zhì)時(shí)期海洋環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,有機(jī)碳高速埋藏,生物較為繁盛[24]。

4.3 主元素特征

主元素測(cè)試數(shù)據(jù)及部分元素分析結(jié)果見(jiàn)表2。

1)CaO含量較高且穩(wěn)定,質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)為45.65%~54.34%,平均值50.01%,比純灰?guī)r化學(xué)成分理論值56%略低;∑(CaO+MgO+LOI) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值高達(dá)94.10%,反映沉積環(huán)境較為穩(wěn)定[25]。

2)MgO和SiO2含量低,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.12%和5.56%,并具有一定的正相關(guān)性(r=0.66),表明樣品白云巖化和硅化同時(shí)發(fā)生,但程度很弱。

3)Sr含量較高,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為831×10-6;Na2O含量低,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.023%;Na的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為171.7×10-6,說(shuō)明樣品是新鮮原始沉積巖,未受到風(fēng)化作用影響。

表1 鹿渡壩剖面茅口組碳酸鹽巖代表性巖石和碳氧同位素含量Table 1 Characteristics of typical rocks and analytical data of carbon and oxygen isotopes of Maokou Formation at Luduba section

4)陸源元素Al2O3與TiO2含量很低,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.071%與0.003%,且強(qiáng)烈正相關(guān)(r=0.99)。Ti的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.6×10-6,研究區(qū)Al2O3和Ti的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)均遠(yuǎn)低于其在碳酸鹽巖中的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.4%、400×10-6)[26],由此可見(jiàn),研究區(qū)碳酸鹽沉積于幾乎無(wú)陸源碎屑影響的古海洋環(huán)境。垂向上,Al2O3與TiO2的含量與水深的階段性相對(duì)應(yīng),由底至頂∑(Al2O3+TiO2)的變化趨勢(shì)與茅口組的3次海侵-海退變化相一致(圖5)。

4.4 稀土元素特征

鹿渡壩剖面茅口組稀土總量很低(表3),多個(gè)樣品Eu、Ho、Tm和Lu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)皆小于0.01×10-6;少數(shù)低于儀器檢測(cè)限,計(jì)算時(shí)取0。∑REE質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.34~7.06)×10-6,平均值僅為2.28×10-6;輕稀土元素相對(duì)重稀土元素呈輕微負(fù)異常,w∑LREE/w∑HREE平均值為6.34,具有輕稀土元素相對(duì)富集的特征?!芌EE與陸源元素∑(Al2O3+TiO2)正相關(guān)性較強(qiáng)(r=0.79),兩者縱向上的變化趨勢(shì)極為相似(圖5)。樣品1-1、27-2、30-1、37-1和41-1的∑REE含量較低,其對(duì)應(yīng)∑(Al2O3+TiO2)含量也較低。δCe值為0.37~0.91,平均值為0.70,Ce具有不同程度的較弱負(fù)異常。共有13個(gè)樣品測(cè)得Eu含量,δEu值為0.65~1.07,平均值為0.89,具有輕微負(fù)異常。以北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分模式圖中曲線總體呈水平狀(圖6),雖然各樣品變化趨勢(shì)基本相同,但不同樣品的配分模式和稀土元素總量皆存在一定差異。

圖5 古水深、古陸源物質(zhì)供應(yīng)和REE變化圖Fig.5 Variation of palaeo-sea level, palaeo-terrigenous supply and REE縱坐標(biāo)為采樣點(diǎn)距層底的距離/m

圖6 鹿渡壩剖面茅口組碳酸鹽巖北美頁(yè)巖標(biāo)準(zhǔn)化的稀土元素配分模式Fig.6 NASC-normalized REE patterns for carbonate rocks of Maokou Formation in the Luduba section(標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)參考L.A.Haskin等[27])

5 古環(huán)境分析

5.1 古水深、離岸距離

淺水地帶原始礦物主要為文石和高鎂方解石,Sr含量偏低;而較深水地帶則以低鎂方解石為主,Sr含量偏高,因此1000×(wSr/wCa)值從淺水相到深水相具有由低變高的趨勢(shì)[23]。Sr、Ba具有相似化學(xué)性質(zhì),但Ba的遷移能力更弱,多在近岸沉積物中富集,僅有少量進(jìn)入深海;Sr則可遷移到大洋深處,故可用Sr的含量、wSr/wBa值[12]和1000×(wSr/wCa)值判斷古水深和劃分沉積相。通常認(rèn)為wSr/wBa>1,代表海相沉積,wSr/wBa<1,代表陸相沉積。本文樣品的wSr/wBa值為29.4~876.4,平均值為309.3,表明沉積水體偏深,具有離岸較遠(yuǎn)的沉積特征。從圖5可以看出,wSr、wSr/wBa值和1000×(wSr/wCa)值變化趨勢(shì)大致相同,表明茅口組海水在較小范圍內(nèi)呈震蕩式起伏變化,主要經(jīng)歷了3期海平面相對(duì)升降旋回(圖3),符合前人將四川盆地茅口組劃分為3個(gè)Ⅲ級(jí)層序的結(jié)論[28-29]。

5.2 古水溫

δ18O值是計(jì)算古海水溫度的可靠指標(biāo)[11]。沉積物受成巖作用的改造會(huì)影響δ18O值偏離的程度,年代越老,成巖作用越強(qiáng),δ18O值就越小,這種效應(yīng)稱(chēng)為“年代效應(yīng)”[30-31]。年代效應(yīng)會(huì)影響古溫度計(jì)算的可靠性,此時(shí)就需要消除成巖作用的影響,即在計(jì)算過(guò)程中進(jìn)行“年代效應(yīng)”校正。用M.L.Keith等[30]給出的δ18O值與地質(zhì)年代的關(guān)系進(jìn)行“年代效應(yīng)”校正。研究區(qū)茅口組δ18O平均值為-4.3‰,第四紀(jì)海相碳酸鹽巖的δ18O平均值為-1.2‰,二者之差為-3.1‰,用△δ18O=-3.1‰將茅口組δ18O值校正成第四系樣品的δ18OCaCO3校正值,根據(jù)H.Craig[32]提出的古溫度計(jì)算公式

t=16.9-4.2×(δ18OCaCO3校正+0.22)+

0.13×(δ18OCaCO3校正+0.22)2

鹿渡壩剖面古海水溫度為14.98~26.55℃(圖3)。棲霞組到茅口組有溫度下降的趨勢(shì),茅口組溫度波動(dòng)相對(duì)不大,但變化頻率較高。這一溫度范圍體現(xiàn)了上揚(yáng)子地區(qū)茅口組溫暖的氣候條件,屬于中低緯度的氣候。

5.3 古鹽度

通常,δ13C和δ18O值均與介質(zhì)鹽度變化趨勢(shì)相同(圖3),但δ13C與古鹽度的關(guān)系更為密切。因?yàn)樽院浼o(jì)以來(lái)δ13C值變化很小[33-34],所以可用δ13C的原始數(shù)據(jù)直接計(jì)算當(dāng)時(shí)的古鹽度。M.L.Keith等[30]提出了利用碳酸鹽巖的δ13C值及δ18O值計(jì)算古鹽度的經(jīng)驗(yàn)公式(式中δ13C值、δ18O值均為PDB標(biāo)準(zhǔn))

Z=2.048×(δ13C+50)+0.498×(δ18O+50)

當(dāng)古鹽度標(biāo)準(zhǔn)值Z<120時(shí),為淡水相碳酸鹽巖;當(dāng)Z>120時(shí),為海相碳酸鹽巖。鹿渡壩剖面碳酸鹽巖Z值變化范圍為132.3~135.2(表1),平均值為133.8,Z值變化幅度很小且均大于120,表明其處于陸表海的沉積環(huán)境,古海水鹽度值變化不大。

5.4 古氧相

N.Tribovillard等[35]認(rèn)為U、V、Mo、Co和Cr這些對(duì)氧化-還原條件敏感的元素可作為有效的古氧相判別指標(biāo),這些元素在氧化條件下易溶,還原條件下不溶,貧氧的沉積環(huán)境中自生富集。而Ni、Cu是有機(jī)碳沉降的良好指標(biāo),可作為古生產(chǎn)力判別指標(biāo)。如果沉積巖中U、V、Mo與Ni、Cu的含量較高且具有良好正相關(guān)性關(guān)系,則認(rèn)為它們的沉積環(huán)境可能是缺氧的[36]。因?yàn)樘妓猁}和蛋白石會(huì)“稀釋”痕量元素,所以通常先將不同樣品中的痕量元素進(jìn)行Al標(biāo)準(zhǔn)化再對(duì)比其含量[37]。

茅口組樣品痕量元素的Al標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)性如表4所示。氧化-還原判別指標(biāo)中,U/Al與Cr/Al的相關(guān)性較低,為0.37,其他元素間都具有較好的正相關(guān)性。古生產(chǎn)力指標(biāo)Cu/Al和Ni/Al相關(guān)性為0.83,而且與古氧相判別指標(biāo)的相關(guān)性也較好,最低值是Ni/Al與V/Al的0.56,最高值是Ni/Al與Co/Al的0.98,反映這些金屬元素的化學(xué)性質(zhì)較為相似。除Th/Al比值外,鹿渡壩剖面茅口組U、V、Cr、Co、Cu、Ni與Al標(biāo)準(zhǔn)化值變化趨勢(shì)較為一致(圖7),結(jié)合古氧相和古生產(chǎn)力指標(biāo)的相關(guān)性,認(rèn)為海洋初級(jí)生產(chǎn)力升高可能是造成茅口組沉積環(huán)境缺氧的主要原因[25,38]。

表4 鹿渡壩剖面痕量元素Al標(biāo)準(zhǔn)化值相關(guān)性(n=32)Table 4 Correlation coefficient between Al and selected trace elements of Maokou Formation in the Luduba section

J.R.Hatch等[39]與T.J.Thomas等[40]在研究美國(guó)堪薩斯州上賓西法尼亞系黑色頁(yè)巖時(shí)指出,wV/wV+Ni低值(0.46~0.60)反映水體分層較弱的貧氧環(huán)境;wV/wV+Ni中值(0.54~0.82)為水體分層不強(qiáng)的缺氧環(huán)境;wV/wV+Ni高值(0.84~0.89)指示底層水體中出現(xiàn)H2S,水體分層明顯的缺氧環(huán)境。B.J.Jones[41]指出DOP、wU/wTh、wV/wCr、wNi/wCo和自生U是較為可靠的泥巖古氧相判別指標(biāo),并以DOP為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其他4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行校正(表5)。很多學(xué)者借助這些適用于泥巖的古氧相判斷指標(biāo)成功解釋了沉積環(huán)境特征;但顏佳新等[42]研究湖北水布埡棲霞組,施春華等[43]研究廣西來(lái)賓棲霞組和杜凌春[44]研究龍門(mén)山甘溪土橋子組碳酸鹽巖時(shí)都認(rèn)為wV/wV+Ni、wU/wTh在判別碳酸鹽巖的古氧相時(shí)同樣適用,而鹿渡壩茅口組樣品的wV/wV+Ni比值為0.35~0.88,平均值為0.68,反映弱分層貧氧-中等分層缺氧的沉積環(huán)境;U值較高而Th值偏低,wU/wTh比值為3.94~528,平均值為109.5,比值較大且不穩(wěn)定,具有缺氧的沉積特征;wNi/wCo值為1.97~3.40,平均值為2.74,具有富氧特征;wV/wCr值為0.20~2.77,平均值為1.49,反映富氧沉積環(huán)境。本文數(shù)據(jù)同樣表明wNi/wCo和wV/wCr能否作為判斷碳酸鹽古氧相的指標(biāo)還有待商榷。野外地質(zhì)資料表明,鹿渡壩茅口組碳酸鹽巖顏色較深,表明富含有機(jī)質(zhì),還原性較強(qiáng)。以上特征綜合表明,茅口組形成于缺氧-貧氧環(huán)境。

圖7 鹿渡壩剖面茅口組痕量元素Al標(biāo)準(zhǔn)化值垂向分布圖Fig.7 Al-normalized metal concentrations of Maokou Formation from Luduba section縱坐標(biāo)為采樣點(diǎn)距層底的距離/m

本文分析樣品數(shù)據(jù)常氧貧氧厭氧wV/wV+Ni0.35~0.88,平均值0.68<0.46[0.46, 0.60](0.60, 0.89]wU/wTh15~528,平均值109.5<0.75[0.75, 1.25]>1.25wNi/wCo1.97~3.40,平均值2.74<5.00[5.00, 7.00]>7.00wV/wCr0.20~2.77,平均值1.49<2.00[2.00, 4.25]>4.25

wV/wCr、wNi/wCo的可靠性還需進(jìn)一步研究。

6 結(jié) 論

a.樣品∑(CaO+MgO+LOI)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)94.10%;MgO和SiO2含量低并具有良好的相關(guān)性;wMgO/wCaO<0.125,平均為0.022;wFe/wSr<3,平均為1.58;wMn/wSr<0.186,平均為0.032;Sr含量高,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為831×10-6;δ18O值>-6‰,18O與δ13C值表現(xiàn)離散特性,表明樣品沒(méi)有受到成巖作用和后期蝕變的影響,保留了原始同位素組成,可作為古環(huán)境分析的對(duì)象。

b.陸源Al2O3、TiO2含量低且強(qiáng)烈正相關(guān),∑(Al2O3+TiO2)與∑REE有較強(qiáng)烈正相關(guān)性;縱向上,∑(Al2O3+TiO2)與∑REE變化趨勢(shì)極為一致,說(shuō)明該時(shí)期受陸源影響很小。

c.樣品具有高wSr/wBa值、1000×(wSr/wCa)值,痕量元素演化曲線表明茅口組碳酸鹽巖主要經(jīng)歷了3期海平面相對(duì)升降旋回。

d.用經(jīng)“年代效應(yīng)”校正過(guò)的δ18O計(jì)算出研究區(qū)古水溫為14.98~26.55℃;用δ18C計(jì)算出研究區(qū)碳酸鹽巖古鹽度(Z值)為132.3~135.2,均大于120且變化幅度很?。罕砻髅┛诮M為氣候較為溫暖的陸表海沉積。

e.氧化-還原判別指標(biāo)U/Al、V/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征均表明茅口組沉積于貧氧-缺氧環(huán)境,而Ni/Co和V/Cr能否作為碳酸鹽古氧相的判別指標(biāo)還有待商榷。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 馬永生,牟傳龍,郭旭升,等.四川盆地東北部長(zhǎng)興期沉積特征與沉積格局[J].地質(zhì)評(píng)論,2006,25(4):153-154.

Ma Y S, Mu C L, Guo X S,etal. Characteristic and framework of the Changxingian sedimentation in the northeastern Sichuan Basin[J]. Geological Review, 2006, 25(4): 153-154. (in Chinese)

[2] 馬永生,牟傳龍,郭彤樓,等.四川盆地東北部長(zhǎng)興組層序地層與儲(chǔ)層分布[J].地學(xué)前緣,2005,12(3):179-185.

Ma Y S, Mu C L, Guo T L,etal. Sequence stratigraphy and reservoir distribution of the Changxing Formation in northeastern Sichuan Basin[J]. Earth Science Frontiers, 2005, 12(3): 179-185.(in Chinese)

[3] 陳宗清.四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組天然氣勘探[J].中國(guó)石油勘探,2007,12(5):1-11.

Chen Z Q. Exploration for natural gas in Middle Permian Maokou Formation of Sichuan Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2007, 12(5): 1-11.(in Chinese)

[4] 胡明毅,胡忠貴,魏國(guó)齊,等.四川盆地茅口組層序巖相古地理特征及儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2012,39(1):45-55.

Hu M Y, Hu Z G, Wei G Q,etal. Sequence lithofacies paleogeography and reservoir prediction of the Maokou Formation in Sichuan Basin [J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(1): 45-55.

[5] 向娟,胡明毅,胡忠貴,等.四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組沉積相分析[J].石油地質(zhì)與工程,2011,25(1):14-19.

Xiang J, Hu M Y, Hu Z G,etal. Sedimentary facies analysis of Maokou Formation of Middle Permain in Sichuan Basin[J]. Petroleum Geology and Engineering, 2011, 25(1): 14-19. (in Chinese)

[6] 厚剛福,周進(jìn)高,谷明峰,等.四川盆地中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組巖相古地理及勘探方向[J].海相油氣地質(zhì),2017,22(1):25-31.

Hou G F, Zhou J G, Gu M F,etal. Lithofacies paleogeography and exploration realms of Middle Permian Qixia Formation and Maokou Formation, Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2017, 22(1): 25-31. (in Chinese)

[7] 趙宗舉,周慧,陳軒,等.四川盆地及鄰區(qū)二疊紀(jì)層序巖相古地理及有利勘探區(qū)帶[J].石油學(xué)報(bào),2012,33(增刊2):35-51.

Zhao Z J, Zhou H, Chen X,etal. Sequence lithofacies paleography and favorable exploration zones of the Permian in Sichuan Basin and adjacent areas, China[J]. Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(S2): 35-51. (in Chinese)

[8] 張運(yùn)波.四川盆地中二疊統(tǒng)層序地層及沉積模式[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)檔案館,2011.

Zhang Y B. Sequence Stratigraphy and Depositional Models of the Middle Permian in Sichuan Basin[D]. Beijing: The Archive of China University of Geosciences, 2011. (in Chinese)

[9] 陳軒,趙宗舉,高陽(yáng),等.四川盆地北部中二疊統(tǒng)茅口組碳酸鹽巖斜坡沉積及其油氣勘探意義[J].海相油氣地質(zhì),2013,18(4):9-14.

Chen X, Zhao Z J, Gao Y,etal. Middle Permian Maokou carbonate slope deposition and its significances for petroleum exploration in northern part of Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2013, 18(4): 9-14. (in Chinese)

[10] 陳洪德,覃建雄,王成善,等.中國(guó)南方二疊紀(jì)層序巖相古地理特征及演化[J].沉積學(xué)報(bào),1999,17(4):510-521.

Chen H D, Qin J X, Wang C S,etal. Sequence based lithofacies and paleography and evolution of Permian in South China[J]. Acta Sedimentological Sinica, 1999, 17(4): 510-521. (in Chinese)

[11] 楊玉卿,馮增昭.中國(guó)南方二疊紀(jì)沉積體系[J].古地理學(xué)報(bào),2000,2(1):11-18.

Yang Y Q, Feng Z Z. Permian depositional systems in South China[J]. Journal of Palaeogeography, 2000, 2(1): 11-18. (in Chinese)

[12] 汪凱明,羅順社.燕山地區(qū)中元古界高于莊組和楊莊組地球化學(xué)特征及環(huán)境意義[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2009,28(4):356-364.

Wang K M, Luo S S. Geochemical characteristics and environmental significance of Gaoyuzhuang and Yangzhuang Formations in Yanshan region[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2009, 28(4): 356-364. (in Chinese)

[13] 四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局.四川省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1991.

Sichuan Province Bureau of Geology and Mineral Resources. Regional Geological Annals of Sichuan Province[M]. Beijing: Geological Publish House, 1991. (in Chinese)

[14] 劉寶珺,許效松,潘杏南,等.中國(guó)南方古大陸沉積地殼演化與成礦[M].北京:科學(xué)出版社,1993.

Liu B J, Xu X S, Pan X N,etal. The Sedimentary Crust Evolution and Mineralization of Paleo-Continent in the Southern China[M]. Beijing: Science Press, 1993. (in Chinese)

[15] 張茜,董云鵬,楊晨,等.米倉(cāng)山隆升時(shí)代的沉積學(xué)制約[J].西北地質(zhì),2010,43(3):12-19.

Zhang Q, Dong Y P, Yang C,etal. Sedimentological restriction during the uplift period in Micangshan[J]. Northwestern Geology, 2010, 43(3): 12-19. (in Chinese)

[16] 羅順社,呂奇奇,席明利,等.湘北九溪、沅古坪下奧陶統(tǒng)等深巖類(lèi)型、碳氧同位素特征及沉積環(huán)境[J].石油與天然氣地質(zhì),2015,36(5):745-755.

Luo S S, Lyu Q Q, Xi M L,etal. Type carbon/oxygen isotope characteristics and depositional environment of the Lower Ordovician contourites in Jiuxi and Yuanguping of North Hunan Province, China[J]. Oil & Gas Geology, 2015, 36(5): 745-755. (in Chinese)

[17] 羅貝維,魏國(guó)齊,楊威,等.四川盆地晚震旦世古海洋環(huán)境恢復(fù)及地質(zhì)意義[J].中國(guó)地質(zhì),2013,40(4):1099-1111.

Luo B W, Wei G Q, Yang W,etal. Reconstruction of the late Sinian paleo-ocean environment in Sichuan Basin and its geological significance[J]. Geology in China, 2013, 40(4): 1099-1111. (in Chinese)

[18] Kaufman A J, Jacobsen S B, Knoll A H. The Vendian record of Sr and C isotopic variations in seawater: Implications for tectonics and paleoclimate[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1993, 120(3/4): 409-430.

[19] Derry L A, Brasier M D, Corfield R M,etal. Sr and C isotopes in Lower Cambrian carbonates from the Siberian craton: A paleoenvironmental record during the “Cambrian explosion”[J]. Earth and Planetary Science Letters, 1994, 128(3/4): 671-681.

[20] Kaufman A J, Knoll A H. Neoproterozoic variations in the C-isotopic composition of seawater: Stratigraphic and biogeochemical implications[J]. Precambrian research, 1995, 73(1/2/3/4): 27-49.

[21] Williams D F, Lerche I, Full W E. Isotope Chronostratigraphy: Theory and Methods[M]. Amsterdam: Elsevier, 2015.

[22] Qing H, Veizer J. Oxygen and carbon isotopic composition of Ordovician brachiopods: Implications for coeval seawater[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1994, 58(20): 4429-4442.

[23] Veizer J, Demovic R. Strontium as a tool in facies analysis[J]. Journal of Sedimentary Research, 1974, 44(1): 93-115.

[24] 黃思靜.上揚(yáng)子二疊系-三疊系初海相碳酸鹽巖的碳同位素組成與生物絕滅事件[J].地球化學(xué),1994,23(1):60-68.

Huang S J. Carbon isotopes of Permian and Permian-Triassic boundary in upper Yangtze platform and the mass extinction[J]. Geochimica, 1994, 23(1): 60-68. (in Chinese)

[25] 田洋,趙小明,王令占,等.重慶石柱二疊紀(jì)棲霞組地球化學(xué)特征及其環(huán)境意義[J].沉積學(xué)報(bào),2014,32(6):1035-1045.

Tian Y, Zhao X M, Wang L Z,etal. Geochemical characteristic and its paleoenvironmental implication of Permian Qixia Formation in Shizhu, Chongqing[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2014, 32(6): 1035-1045. (in Chinese)

[26] Robison R A, Rosova A V, Rowell A J,etal. Cambrian boundaries and divisions[J]. Lethaia, 2010, 10(3): 257-262.

[27] Haskin L A, Haskin M A, Frey F A,etal. Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths[C]//Origin & Distribution of the Elements. Oxford: Pergamon,1968: 889-912.

[28] 王成善,陳洪德,壽建峰,等.中國(guó)南方二疊紀(jì)層序地層劃分與對(duì)比[J].沉積學(xué)報(bào),1999,17(4):499-509.

Wang C S, Chen H D, Shou J F,etal. Characteristic and correlation of Permian depositional sequence in South China[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1999, 17(4): 499-509. (in Chinese)

[29] 羅鵬,李國(guó)蓉,施澤進(jìn),等.川東南地區(qū)茅口組層序地層及沉積相淺析[J].巖性油氣藏,2010,22(2):74-78.

Luo P, Li G R, Shi Z J,etal. Analysis of sequence stratigraphy and sedimentary facies of Maokou Formation in southeastern Sichuan[J]. Lithologic Reservoirs, 2010, 22(2): 74-78. (in Chinese)

[30] Keith M L, Weber J N. Carbon and oxygen isotopic composition of selected limestones and fossils[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1964, 28(10/11): 1787-1816.

[31] 邵龍義.碳酸鹽巖氧、碳同位素與古溫度等的關(guān)系[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994,23(1):39-45.

Shao L Y. The relation of the oxygen and isotope in the carbonate rocks to the paleotemperature etc[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 1994, 23(1): 39-45. (in Chinese)

[32] Craig H. Standard for reporting concentrations of deuterium and oxygen-18 in natural waters[J]. Science, 1961, 133(3467): 1833-1834.

[33] Veizer J, Ala D, Azmy K,etal.87Sr/86Sr,δ13C andδ18O evolution of Phanerozoic seawater[J]. Chemical Geology, 1999, 161(1): 59-88.

[34] Prokoph A, Shields G A, Veizer J. Compilation and time-series analysis of a marine carbonateδ18O,δ13C,87Sr/86Sr andδ34S database through Earth history[J]. Earth-Science Reviews, 2008, 87(3): 113-133.

[35] Tribovillard N, Algeo T J, Lyons T,etal. Trace metals as paleoredox and paleoproductivity proxies: An update[J]. Chemical Geology, 2006, 232(1): 12-32.

[36] 常華進(jìn),儲(chǔ)雪蕾,馮連君,等.氧化還原敏感痕量元素對(duì)古海洋沉積環(huán)境的指示意義[J].地質(zhì)論評(píng),2009,55(1):91-99.

Chang H J, Chu X L, Feng L J,etal. Redox sensitive trace elements as paleoenvironments proxies[J]. Geological Review, 2009, 55(1): 91-99. (in Chinese)

[37] Riquier L, Tribovillard N, Averbuch O,etal. The late Frasnian Kellwasser horizons of the Harz Mountains (Germany): Two oxygen-deficient periods resulting from different mechanisms[J]. Chemical Geology, 2006, 233(1): 137-155.

[38] Gromet L P, Haskin L A, Korotev R L,etal. The “North American shale composite”: Its compilation, major and trace element characteristics[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1984, 48(12): 2469-2482.

[39] Hatch J R, Leventhal J S. Relationship between inferred redox potential of the depositional environment and geochemistry of the Upper Pennsylvanian (Missourian) Stark Shale Member of the Dennis limestone, Wabaunsee County, Kansas, USA[J]. Chemical Geology, 1992, 99(1/2/3): 65-82.

[40] Algeo T J, Maynard J B. Trace-element behavior and redox facies in core shales of Upper Pennsylvanian Kansas-type cyclothems[J]. Chemical Geology, 2004, 206(3): 289-318.

[41] Jones B, Manning D A C. Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mudstones[J]. Chemical Geology, 1994, 111(1/2/3/4): 111-129.

[42] 顏佳新,徐四平.湖北巴東棲霞組缺氧沉積環(huán)境的地球化學(xué)特征[J].巖相古地理,1998,18(6):27-32.

Yan J X, Xu S P. Geochemistry of the dysaerobic sedimentary environments of the Qixia Formation in Badong, Hubei[J]. Sedimentary Facies and Palaeogeography, 1998, 18(6): 27-32.(in Chinese)

[43] 施春華,黃秋,顏佳新.廣西來(lái)賓棲霞組缺氧沉積環(huán)境的地球化學(xué)特征[J].沉積與特提斯地質(zhì),2001,21(2):72-77.

Shi C H, Huang Q, Yan J X. Geochemistry of the dysaerobic sedimentary environments of the Qixia Formation in Laibing, Guangxi[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2001, 21(2): 72-77.(in Chinese)

[44] 杜凌春,林孝先,劉奎,等.龍門(mén)山甘溪土橋子組灰?guī)r-泥灰?guī)r韻律層地球化學(xué)特征研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2016,16(14):12-17.

Du L C, Lin X X, Liu K,etal. Study on geochemical characteristics of limestone-marl alternations of the Upper Devonian Tuqiaozi Formation in Ganxi profile of Longmen mountain[J]. Science Technology and Engineering, 2016, 16(14): 12-17. (in Chinese)

猜你喜歡
茅口沉積環(huán)境碳酸鹽巖
適用于碳酸鹽巖儲(chǔ)層的固體酸解堵體系
碳酸鹽巖裂縫描述七大難點(diǎn)
川東地區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組天然氣成因及氣源
特種油氣藏(2019年2期)2019-05-13 03:49:04
大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在碳酸鹽巖油氣田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用
X射線熒光元素分析在普光地區(qū)茅口組白云巖化程度識(shí)別中的應(yīng)用
錄井工程(2017年3期)2018-01-22 08:40:01
川東W地區(qū)茅口組儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)
考慮酸蝕蚓孔的碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓產(chǎn)能預(yù)測(cè)
和順區(qū)塊煤系地層沉積環(huán)境分析
不同圍壓下茅口灰?guī)r漸進(jìn)性破壞的試驗(yàn)研究
孟津井田山西組沉積環(huán)境分析
河南科技(2014年6期)2014-02-27 14:06:44
南康市| 师宗县| 琼中| 安陆市| 景泰县| 沙雅县| 兴化市| 西林县| 蒲城县| 莲花县| 常德市| 仁布县| 吴忠市| 姜堰市| 怀宁县| 鄂尔多斯市| 新巴尔虎右旗| 洞口县| 淮北市| 辛集市| 甘谷县| 醴陵市| 兴隆县| 姚安县| 嘉鱼县| 石狮市| 湟中县| 弥勒县| 天长市| 德令哈市| 商丘市| 修文县| 福建省| 衡东县| 得荣县| 甘孜| 航空| 手机| 台安县| 沧州市| 千阳县|