宣龙坳陷青白口系长龙山组碎屑岩地球化学特征

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1、第38卷第6期2011年12月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38，No．6Dec．．2011宣龙坳陷青白口系长龙山组碎屑岩地球化学特征陈小军1罗顺社2李家华1(1．中石化胜利油田分公司海洋采油厂，山东东营257237；2．长江大学地球科学学院，湖北荆州434023)提要：宣龙坳陷青白口系长龙山组为一套滨浅海碎屑岩沉积．可划分为滨岸和浅海陆棚2个相区以及3种不同的相带。在对样品测试结果进行分析的基础上．系统论述了微量元素的富集规律及其所蕴含的环境意义。并利用相关性分析对各氧化物之间的关系进行了探讨。研究表明长龙山组沉积期海平面逐渐上升，多处古河流的

2、汇入不仅为碎屑岩沉积提供了充足的陆源补给，而且使沉积水体淡化、盐度较低；同时也反映出该区地球化学特征与原始沉积环境有着极为密切的关系：无论是微量元素还是氧化物。其含量大多数都由前滨一II缶滨一滨外陆棚呈明显增加的趋势，特别是微量元素、P20；、MgO、CaO、MnO含量及M值(M=100xMgO／A120，)随水体变化特征显著，都可作为沉积环境判别的有效标志。此外，解释了陆源组分A120，、K20、Fe20，在水体较深的II缶滨及滨外陆棚环境中含量增高的主要原因。上述特征不仅表明该区地球化学特征可作为沉积相分析的重要标志．也说明野外地层和沉积相划分的准确度较高

3、。关键词：地球化学特征；沉积环境；碎屑岩；长龙山组；青白口系；宣龙坳陷中图分类号：P588．21文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)06-1477-08利用地球化学特征判别沉积环境是沉积学中一个重要的研究领域。早期元素地球化学方法成功地应用于火山岩研究。随后，应用元素地球化学判别沉积环境扩展到了沉积岩【1】．目前在碳酸盐岩研究中应用较为广泛。元素在地层中迁移富集规律。不仅取决于元素自身的物理化学性质。而且受到古气候、古环境等外界条件的极大影响[21。地层中元素的分配及比值变化、组合都在一定程度上指示着古气候环境的演化历程．古环境研究中一直把沉

4、积岩矿物作为提取古环境信息的主要研究载体．而元素又是组成矿物岩石的基本单元，因此。可以利用元素地球化学特征来分析沉积环境。近年来．元素地球化学在理论和应用方面取得了迅速发展．成为近代地球化学研究不可缺少的一部分瑚。目前沉积物地球化学元素的研究主要从其特征元素的含量及其元素对的比值分析、微量元素异常分析、稀土模式分析、同位素分布特征等几个方面着手研究。力图找到元素的变化规律．并应用于实践【4吲。笔者在研究燕山地区宣龙坳陷中、新元古界地层沉积特征的同时．对区内青白口系长龙山组中不同层位、不同相带的碎屑岩样品进行了系统的采集和化学分析．分析结果表明该区碎屑岩地球化学

5、特征与沉积环境有着密切的关系．可作为判别沉积环境的重要标志。1地质背景研究区位于河北省怀来县梁家庄村附近(图1)．区内青白口系地层出露良好，自下而上分为下马岭组(QnX)、长龙山组(Qnch)景儿峪组(Q巧)，构造上属于燕山地区宣龙坳陷。下马岭期后发生的蔚县运动。使地层继续抬升。造成下马岭组与长龙山组之间不整合接触。长龙山组时期地壳下沉。海侵范围急剧扩大。到达燕山青白口系沉积盆地周围的隆起区，并在广大区域内形成一个大超覆。长龙山组沉积收稿日期：2011-05-20：改回日期：2011-08-20基金项目：中国石化股份有限公司海相油气勘探前瞻性项目。燕山地区中新

6、元古界沉积相与层序地层学研究”(YPH08025)资助。作者简介：陈小军，男，1984年生，硕士，助理工程师，现主要从事油气田开发地质研究工作；E-mail：super_c毛．国126．com。中国地质2011盔图1研究区位置图Fig．1Locationofthestuayal'ta期海侵范围较广泛，古地理较平坦，构造沉降缓慢，沉积盆地边缘多处有古河流汇入．由于盆地边部的抬升。大量的碎屑沉积物被河流带入盆地，经过潮汐与波浪的改造形成了分布广泛的稳定型单陆屑建造系列阎。2沉积特征研究区长龙山组发育完整。层、段界线清晰，自下往上分为长一、长二两个岩性段，实测厚度6

7、9．08m。通过野外剖面观察，根据岩石组合特征、结构及沉积构造特征。运用沉积学知识，并结合区域地质背景．笔者认为宣龙坳陷长龙山组为海相碎屑岩沉积，可划分为无障壁型海岸和浅海陆棚2个相区，前者主要发育在长一段．后者主要发育在长二段，进一步细分为前滨、临滨及滨外陆棚3种亚相。前滨：位于海滩下部平均高潮线和平均低潮线之间．是海滩下部逐渐向海倾斜的平缓斜坡地带，主要发育在长一段．该时期砂质沉积物供给相当丰富，在沉积序列上表现为向上变厚的特征。岩性以灰色一深灰色中一厚层状含砾石英粗砂岩为主．局部夹灰绿色粉砂质页岩薄层。石英含量90％以上。水动力条件较强．碎屑颗粒较粗．石

8、英砾径大多在2～5l'nn'l，分选磨