微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例

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1、第39卷第2期中国地质Vol39．NO．22012年4月GE0LoGYINCHINAApt．，2012微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例范玉海，2屈红军2王辉，2杨县超3冯杨伟2(1．中煤航测遥感局遥感应用研究院，陕西西安710054；2．西北大学大陆动力学国家重点实验室，陕西西安710069；3．延长油田股份有限公司．陕西延安716000)提要：以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世样品中微量元素测试结果为基础．选用对沉积介质环境反映比较敏感的锶(sr)、铜(Cu)、钡(Ba)、铀(u)、钛(Ti)、钒(v)、镍(Ni

2、)等微量元素指标，分析研究区地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的对应关系，进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世的沉积介质环境结果表明．鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世延长组长9一长7期基本为温湿气候且变得越来越温暖潮湿：长9一长7期为微咸水相的淡水环境，长7期盐度含量略有增加；长9、长8期水体的氧化还原条件比较正常，长7期变为厌氧环境：长9一长7期垂向上水体分层不强。关键词：微量元素；沉积介质环境；晚三叠世；延长组：鄂尔多斯盆地西部中区中图分类号：P595文献标志码：A文章编号：1000—3657(2012)02—0382—08沉积岩中的微量元素与

3、其形成环境有密切关(Ti)、钒(v)、镍(Ni)等微量元素指标，分析研究区系[1j。在沉积过程中，沉积物与水介质之间有着复杂地层中微量元素含量及其比值与沉积介质环境之间的地球化学平衡．如沉积物对某些元素的吸附及沉的对应关系．进而探讨鄂尔多斯盆地西部中区晚三积物与水介质之间的元素交换等这种吸附和交换叠世延长组的沉积介质环境作用除与元素本身性质有关外．还受到沉积介质物理1区域地质概况化学条件的影响．而不同沉积环境的水介质有不同的物理化学条件，元素的分散与聚集的规律也不相同．研究区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西部中区．这就为利用沉积物微量元素及其含量进行古环境分西

4、I临天环坳陷(图1)。鄂尔多斯盆地晚三叠世总体析提供了理论依据闭通过对沉积岩中微量元素含量表现为东北缓、西南陡。且向西南水体逐渐加深的簸及分布，尤其是一些相关元素比值的研究．可以推断箕状形态：延长组沉积记录了湖盆演化经历的长当时的沉积环境，反演沉积时期的地质条件q。10初始形成．中心以浅湖为主．周边沉积多个较粗随着鄂尔多斯盆地延长组勘探开发程度的提碎屑的三角洲沉积：长9一长8的湖盆扩张．形成第高．前人主要借助于岩相来判断其形成期的沉积环一套主力湖相烃源岩。俗称为“李家畔页岩”．并形成境．而利用微量元素判断沉积介质环境的文章不多延长湖的基本形态；长7期湖盆

5、达到鼎盛时期．湖进本文测定了鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组10个泥范围可到达盆地北部横山一乌审旗一线．并发育有质岩样品中的微量元素含量．选用对沉积介质环境最深超过60in的大范围深湖一半深湖相烃源岩．俗反映比较敏感的锶(sr)、铜(Cu)、钡(Ba)、铀(u)、钛称为“张家滩页岩”；之后．随着河流的不断注入充收稿日期：2011—07—06：改回日期：2011—10一O1基金项目：国家科技重大专项(2008ZX05025—006)~-国家重点基础研究发展规划“973”项目(2009CB219400)I[~合资助。作者简介：范玉海，男，1983年生，助理工程师，

6、主要从事沉积学及古地理环境研究；E-mail：fanyuhai2008@163．com。第39卷第2期范玉海等：微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用3833研究区晚三叠世微量元素的沉积环埔晌廊3．1微量元素对古气候的反应运用沉积物元素含量的波动性提取环境演变信息是研究环境演变的常用手段之一在不同的表生自然环境下，不同元素的分解、迁移、富集等特征不同．因此元素含量在沉积物中的波动在一定程度上反映沉积时的环境条件04-161前人研究成果认为旧。喜湿型元素主要有cr、Ni、BAn、Cu、Fe、Ba、Br、Co、Cs、Hf、Rb、Sc、Th等，而喜干型元素主要

7、为sr、Pb、Au、As、Ca、Na、Ta、U、Zn、Mg、Mo、B等。本文选取了喜干型元素sr和喜湿型元素Cu的比值作为对古气候的变化研究的参数。通常Sr／Cu比值介于1～10之间指示温湿气候．而大于10指示干热气候[18-20]根据研究区各个样品中微量元素Sr、Cu含量，做了sr／cu比值变化图(图2)．在此基础上将延长组各样品中Sr／Cu比值图1研究区构造位置图Fig．1Tectoniclocationofthestudyarea进行加和平均，并用柱状图直观地表现出来(图3)。由图2—3可知．研究区延长组Sr／Cu比值基本介于1～10之间．说明该地

8、区长9、长8及长7期基本为温填，湖盆趋向萎缩，长6期湖缘发育多个三角洲砂湿气候：