斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593号钻孔沉积物的地球化学特征及意义.pdf

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1、地质科学2014年1月CHINESEJOURNALOFGEOLOGY斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593号钻孑L沉积物的地球化学特征及意义术罗雷洪天求张炜郑建国唐国艺。(1．合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009；2．机械工业勘察设计研究院西安710043)摘要根据岩性、主微量元素特征和元素比值分析，斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593钻孔的沉积物可分为6段。它们分别沉积于温暖潮湿、水动力较强的浅海一滨海相环境，经历了3次明显的海水进退。各层北美页岩标准化曲线平缓，轻重稀土元素没有明显的分异，ce轻度亏损；球粒陨石标准化曲线斜

2、率为负，轻稀土元素相对富集，各层Eu亏损明显，ce轻度亏损，表明沉积物属于受陆源影响的陆棚沉积物。ce负异常与碳酸盐沉积及气候环境有关。元素相关系数分析表明，ca和sr与生物作用关系明显；∑REE与A1O和SiO等微量元素与陆源碎屑关系密切。占的负向偏移与沉积后地下水的作用有关。关键词地球化学沉积环境物源分析斯里兰卡中图分类号：P588，P618．13文献标识码：A文章编号：0563—5020(2014)01-324-14位于赤道附近的南亚及东南亚地区的部分国家，属于热带区半岛国或岛国。特殊的地理位置使新生代软质灰岩(未固

3、结的石灰岩)在该区域广泛分布。近年来，我国在这些地区中标承建多项大型或特大型工程，在工程建设中常常遇到软质灰岩地基的评价问题。由于对这类沉积物的特征研究不够，为了保证工程安全，在工程实践中往往采用偏于保守的设计方案，这既给施工带来难度，又浪费了大量的资金并延长工期。本研究依托中国机械设备进出口总公司斯里兰卡普塔拉姆燃煤电站地基勘察工程项目，以普塔拉姆燃煤电站工程区保存良好、且具有代表性的ZK593钻孔剖面为研究对象，通过岩石薄片镜下观察、矿物鉴别、主微量元素、稀土元素和碳、氧同位素分析，对普塔拉姆燃煤电站钻孔沉积物的物质组

4、成、成因、沉积环境和物源等进行了较为系统的研究，为后续的沉积物工程性质研究奠定了基础。l区域地质背景研究区位于斯里兰卡国普塔拉姆(Puttalam)地区卡尔皮蒂耶(Kalpitiya)、伊瑞凯丽耶蒂(Erakkiliyadi)村以南及纳瑞卡丽(Narakkalli)村以北的区域，地理坐标为：北纬8。02，东经79。43(图1)。从研究区经由约2km的沥青道路，可达普塔拉姆至卡尔皮蒂耶公路。此路可通往斯里兰卡国各地，交通较为便利。国家自然科学基金项目(编号：41072085)和机械工业勘察设计研究院斯里兰卡燃煤电站工程项目资

5、助。罗雷，男，1986年2月生，博士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业。E．mail：ieloul@163．corn洪天求，男，1953年11月生，教授，古生物学和沉积学专业。本文通讯作者。E-mail：hongtianqiu@hfut．edu．ca2011—12-16收稿，2012-02-16改回。326地质科学3地球化学特征及意义3．1沉积物化学成分的总体特征由表1可知，沉积物主要由CaO、SiO、A1：O、Fe2O3、MgO、K：O、NaO和TiO2组成。在常量元素氧化物中CaO、SiO、AI：O，、FeO，含量高，

6、变化较大，依次为0．68％-50．72％、5．74％～79．56％、1．13％～9．00％、0．67％～4．38％，平均值依次为34．50％、28．17％、4．69％、1．86％。其余常量元素氧化物相对含量少，变化范围也小。表1ZK593岩心剖面主量元素／％分析结果Table1ThemajorelementanalysisresuhsofZK593一般来说，Al、K、Ti、Fe、si等元素的含量与陆源碎屑物关系密切，Ca元素则与海洋原生沉积有着密切的关系。由元素的相关关系(表2)可以看出，si、Al、K、Ti、Fe等元素之

7、间呈正相关关系，而它们与Ca元素则都呈负相关关系，表现出明显的亲陆特征。沉积物中同时含有与海相和陆相相关的元素且二者之间呈负相关性，说明沉积物的来源为陆源碎屑和海相原生沉积，且陆源碎屑物质的加入会抑制碳酸盐的沉淀。3．2沉积物化学成分的垂向变化特征根据岩性和常量元素成分的垂向变化，ZK593孔沉积物自下而上可分为6段1期罗雷等：斯里兰卡普塔拉姆地区ZK593号钻孔沉积物的地球化学特征及意义327(图2)：1段(厚度为3m)以富CaO，相对贫SiO：、A1：O、FeO、FeO，、TiO2和KO为特征，沉积物以灰质软泥和钙质结

8、核为主，含有大量生物碎屑和少量砂砾；2段(厚度为4．8m)的SiO、A1：OFeO、FeOTiO：和K2O相对较高，CaO明显降低，沉积物以含砾砂为主，见少量的灰质软泥；3段(厚度为13．5m)与1段相似，但部分层位因只取到钙质结核，所以更富集CaO，相对更贫SiO：、A1O、FeO、FeOTiO和KO